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1、復(fù)數(shù)濾波器的設(shè)計(jì)通常面臨以下幾個(gè)挑戰(zhàn):(1)隨著GNSS信號(hào)帶的不斷擴(kuò)充,需要一個(gè)能夠集成多種帶寬和中頻的基帶復(fù)數(shù)濾波器;(2)另外,對(duì)于多帶寬多中頻的復(fù)數(shù)濾波器,它的頻率校準(zhǔn)電路也需要適用于全部情況;(3)在太空中,復(fù)數(shù)濾波器會(huì)在極端的高低溫環(huán)境下工作,這時(shí)需要它的Q值隨溫度變化較小。本文針對(duì)這些挑戰(zhàn)對(duì)復(fù)數(shù)濾波器展開研究,提出一個(gè)創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù),并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)。
首先,為了適應(yīng)GNSS接收機(jī)的應(yīng)用,本次設(shè)計(jì)的復(fù)
2、數(shù)濾波器能夠接收 GPS、北斗、格洛納斯和伽利略等衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào),有16MHz和4MHz兩個(gè)中頻,2、4、10和20MHz四個(gè)帶寬。本文還介紹了基于數(shù)字延時(shí)鎖定環(huán)路(Delay-locked loop,DLL)頻率校準(zhǔn)電路。在此基礎(chǔ)上,通過對(duì)電阻電容(RC)陣列的數(shù)字控制,實(shí)現(xiàn)了能夠適用于所有模式的校準(zhǔn)電路。
此外,本文還創(chuàng)新地在偏置電路中引入了組合偏置方法,通過組合恒定Gm(constant-gm)和帶隙基準(zhǔn)(band-gap
3、)偏置,使復(fù)數(shù)濾波器的品質(zhì)因數(shù)(Quality-factor,Q)的溫度系數(shù)可調(diào)。從而選取適當(dāng)偏置比例,使復(fù)數(shù)濾波器的Q值隨溫度變化穩(wěn)定。
最后,在上述關(guān)鍵技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,本文采用TSMC0.18μm CMOS工藝設(shè)計(jì)并流片驗(yàn)證了一款同時(shí)滿足全帶GNSS信號(hào)帶的芯片。本款芯片采用5階切比雪夫(Chebeyshev)架構(gòu),芯片面積為0.4mm2,在1.8 V電源電壓下消耗9~14mA(不同模式)的電流。測(cè)試結(jié)果顯示在-25~1
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