藍(lán)牙中的低功耗射頻接收前端設(shè)計.pdf

1、藍(lán)牙技術(shù)伴隨著無線通訊技術(shù)的成長逐步地應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)、智能穿戴設(shè)各、智能家居等移動終端中。低功耗藍(lán)牙的實現(xiàn)對于實現(xiàn)各種高效的無線終端系統(tǒng)具有極其關(guān)鍵的意義。射頻前端作為藍(lán)牙系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊，其功耗占據(jù)藍(lán)牙系統(tǒng)的主要部分，故而降低射頻前端的功耗對于整個低功耗藍(lán)牙系統(tǒng)以及無線終端系統(tǒng)都具有極其重要的意義。
　　論文設(shè)計了一款應(yīng)用在藍(lán)牙中的低功耗接收機(jī)前端電路。論文介紹了射頻前端電路的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，結(jié)合藍(lán)牙中的應(yīng)用要求確定了設(shè)計指標(biāo)。比

2、較了射頻前端方案各自的優(yōu)缺點(diǎn)后，結(jié)合藍(lán)牙收發(fā)機(jī)的應(yīng)用場合，確定整體的低中頻方案。本文在傳統(tǒng)的IQ兩路無源混頻結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了一級有源混頻電路，提供一定的轉(zhuǎn)換增益，降低后級電路噪聲的影響。其中低噪聲放大器在傳統(tǒng)的共柵結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上設(shè)計了電容交叉耦合輸入電路來改善噪聲性能;輸出端接開關(guān)控制的電容陣列，用于在藍(lán)牙頻段內(nèi)進(jìn)行調(diào)諧;并聯(lián)電阻改變低噪放增益會引入較大的噪聲，本文的改進(jìn)是采用并聯(lián)MOS管對增益進(jìn)行控制，設(shè)計了四檔增益，可以更好地滿足系統(tǒng)對

3、增益可變的要求。采用工作在飽和區(qū)的MOS管替代電阻構(gòu)成有源混頻器的負(fù)載，更適合在低壓下工作，采用共模反饋電路來對負(fù)載MOS管進(jìn)行偏置。為獲得好的線性度以及降低直流功耗，IQ兩路的第二級混頻采用無源混頻器結(jié)構(gòu)，采用25％占空比的信號驅(qū)動來避免IQ串?dāng)_的問題，第二級的本振信號頻率為第一級本振信號的四分之一，構(gòu)成滑動中頻結(jié)構(gòu)，來降低本振信號產(chǎn)生電路的功耗。為獲得高輸出擺幅以及線性度，采用了基于電阻負(fù)反饋的運(yùn)放的結(jié)構(gòu)來設(shè)計后級跨阻放大器。