超低压CMOS混频器设计

论文摘要

随着集成电路技术与无线通信设备的迅速发展,低压低功耗模拟集成电路设计逐渐成为一项热门技术,尤其是两者的交叉学科-射频集成电路技术的研究更成为热点中的热点。作为接收机中非常重要的一部分,混频器性能的好坏,直接影响整个通信机的性能。本文介绍了接收机的各种结构,如超外差接收机、零中频接收机、低中频接收机,对各种接收机的性能进行了分析比较,在此基础上详细介绍了混频器的各种结构、工作原理和主要性能参数。选择双平衡Gilbert型CMOS混频器作为基础,利用衬底驱动技术设计出一种超低压CMOS混频器。基于CSMC 0.5μmCMOS工艺BSIM3V3模型,采用Hspice对设计的电路进行了仿真。仿真结果表明,该混频器在1V的单电源电压下,可以实现对300MHz正弦信号的混频,转换增益为-14.7dB,三阶输入截止点的值为32.6dB。对基于准浮栅技术的低压混频器也做了仿真分析,结果表明准浮栅也是一种有效的低压技术。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的背景和研究意义
• 1.2 射频集成电路发展现状
• 1.3 本文主要工作
• 第二章 低压低功耗技术
• 2.1 概述
• 2.2 低压低功耗设计的限制因素
• 2.2.1 电源电压
• 2.2.2 阈值电压
• 2.2.3 其它
• 2.3 低压低功耗集成电路设计技术
• 2.3.1 亚阈值技术
• 2.3.2 浮栅/准浮栅技术
• 2.3.3 自级联结构
• 2.3.4 电平移位技术
• 2.3.5 电流模式电路
• 第三章 接收机的系统结构
• 3.1 引言
• 3.2 超外差式接收机
• 3.2.1 超外差式接收机结构
• 3.2.2 镜像干扰
• 3.2.3 中频频率的选择
• 3.3 零中频接收机
• 3.4 低中频接收机
• 3.5 本章小结
• 第四章 混频器简介
• 4.1 概述
• 4.1.1 引言
• 4.1.2 混频器工作原理
• 4.2 混频器的性能
• 4.2.1 变频增益
• 4.2.2 噪声系数
• 4.2.3 线性度
• 4.2.4 失真
• 4.2.5 隔离度
• 4.2.6 阻抗匹配
• 4.3 混频器的分类
• 4.3.1 引言
• 4.3.2 有源混频器
• 第五章 超低压模拟混频器设计
• 5.1 引言
• 5.2 衬底驱动MOS 管的工作原理
• 5.2.1 衬底驱动NMOS 管的大信号模型
• 5.2.2 衬底驱动NMOS 管的小信号模型
• 5.2.3 衬底驱动PMOS 管
• 5.3 衬底驱动MOS 管的噪声特性
• 5.4 衬底驱动PMOS 晶体管的低压特性
• 5.5 基于衬底技术超低压混频器
• 5.5.1 低压混频器设计技术
• 5.5.2 基于衬底驱动技术的混频器
• 5.6 基于准浮栅技术超低压混频器
• 5.6.1 工作机理
• 5.6.2 仿真分析
• 5.7 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果