高線性度的CMOS上變頻混頻器設(shè)計(jì).pdf

1、本文通過比較一次變頻接收機(jī)和二次變頻接收機(jī)這兩種不同的調(diào)諧器架構(gòu)，引出了在數(shù)字電視調(diào)諧器中使用上變頻混頻器的基本背景和必要性。首先介紹了混頻器的基本工作原理、分類和幾種典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然后通過介紹一般的非線性系統(tǒng)，解釋了混頻器的-1dB增益壓縮點(diǎn)和三階互調(diào)點(diǎn)等重要的衡量線性度高低的指標(biāo)以及增益和噪聲系數(shù)等指標(biāo)。基于調(diào)諧器系統(tǒng)的整體要求，提出了上變頻混頻器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即由混頻器核心、本振緩沖器和中頻緩沖器組成。在介紹了目前主要的幾種提

2、高混頻器線性度的技術(shù)后，選擇了帶有源極負(fù)反饋的吉爾伯特單元作為混頻器的核心電路，并介紹了用源極負(fù)反饋提高吉爾伯特混頻器線性度的原理和設(shè)計(jì)方法，還特別關(guān)注了線性度和增益、噪聲等指標(biāo)之間的折衷關(guān)系。然后介紹了LO緩沖器帶寬的設(shè)計(jì)以及尾電流可調(diào)的中頻緩沖器等。并在仿真結(jié)果的分析中，對(duì)帶有源極負(fù)反饋的Gilbert單元的線性度和增益進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)和分析，還分析了混頻器電路中幾個(gè)主要的噪聲源，同時(shí)也提出了改進(jìn)方法。介紹了模擬電路版圖設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，并

3、分別給出了上變頻混頻器中各模塊的版圖以及整體版圖?；贑hartered0.25μmRFCMOS工藝對(duì)上變頻混頻器的各項(xiàng)主要性能指標(biāo)，在不同的頻率，不同的溫度和不同的工藝角條件下進(jìn)行了模擬，得到了比較全面的仿真數(shù)據(jù)。最終設(shè)計(jì)指標(biāo)如下：增益為4dB，在50～860MHz頻率范圍內(nèi)增益波動(dòng)小于1dB，ⅡP3為+12dBm，單邊帶噪聲系數(shù)為16.5dB，混頻器包含兩個(gè)緩沖器的總功耗約為155mW。對(duì)上變頻混頻器進(jìn)行了流片試產(chǎn)，并選擇了合適的封