低功耗高線性度的低噪聲放大器及混頻器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、DesignandImplementationofLowPowerHighLinearityLowNoiseAmpliIIierandMixerADissertationSubmittedtoSoutheastUniVers時(shí)FortheAcademicDegreeoforMasterofEngineeringByZhangOuliSupeⅣisedbyWrangZhigongSchoolofInfomationScienceandEn

2、gineeringSoutheastUniVersityMarch2014摘要摘要隨著模擬廣播的數(shù)字化進(jìn)程的不斷加快，研究基于全球數(shù)字廣播(DIM，DigitalRadioMondiale)與數(shù)字音頻廣播(DAB，DigitalAudioBroadcasting)兩種廣播標(biāo)準(zhǔn)的接收機(jī)芯片將極大地提升我國(guó)無(wú)線通信芯片的核心競(jìng)爭(zhēng)力，具有重大意義。本文的研究對(duì)象是應(yīng)用于D舳AB接收機(jī)的低噪聲放大器(LNA，LowNoiseAmplifier)

3、和混頻器(Mixer)電路。系統(tǒng)規(guī)劃要求LNA滿足寬帶匹配、低噪聲、較高的線性度、低功耗等性能指標(biāo)，要求混頻器在低功耗的前提之下，提供較高的變頻增益、較小的噪聲系數(shù)和盡量高的線性度。首先采用噪聲抵消技術(shù)設(shè)計(jì)了寬帶LNA，對(duì)噪聲抵消結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析，該結(jié)構(gòu)可以完全消除輸入放大管引入的溝道噪聲，達(dá)到減小噪聲系數(shù)的目的。另外，該LNA采用全差分結(jié)構(gòu)，可以直接連接后級(jí)電路混頻器，不再需要額外設(shè)計(jì)單端轉(zhuǎn)雙端巴倫電路，減小了系統(tǒng)的復(fù)雜度。然

4、后采用派生項(xiàng)疊加技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的吉爾伯特單元設(shè)計(jì)了具有高線性度的正交混頻器，將工作在飽和區(qū)的全差分跨導(dǎo)與工作在亞閾值區(qū)的偽差分跨導(dǎo)并聯(lián)作為新的跨導(dǎo)級(jí)，通過(guò)調(diào)節(jié)二者的參數(shù)，可以完全消除跨導(dǎo)級(jí)引入的三階非線性，從而提高整個(gè)混頻器的線性度。另外，對(duì)派生項(xiàng)疊加技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，在偽差分跨導(dǎo)結(jié)構(gòu)輸入端使用源極跟隨器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了LNA與混頻器之間的直流耦合，去除了大量的隔直電容，大大減小了芯片面積。最后采用中芯國(guó)際SMIC018pmCMOS工藝實(shí)現(xiàn)了上