数字电视调谐器中混频器的设计

论文摘要

近几十年来，随着数字电视广播和个人通讯的迅速发展，人们逐步实现了随时随地通信的梦想，与此同时对收发机各方面性能的要求也越来越高，比如：重量、体积、功耗、价格等等。在这种情况下，CMOS射频集成电路成为人们研究的焦点。CMOS技术有着低成本、高集成度等优点，随着CMOS工艺技术的不断进步，使它在高频电路有了更好的表现。射频设计工程师越来越多的利用低成本高产量的CMOS技术来实现无线前端。数字电视调谐器是电视接收的重要部件，它主要是对模拟电视机的升级，使模拟电视机能接收和收看数字电视节目，同时具有所有广播和交互式多媒体应用功能。混频器是数字电视调谐器中的不可缺少的关键模块，其设计技术一直是射频集成电路的研究热点，且都是围绕混频器各项性能指标展开的，它需要在增益、线性度、噪声系数、隔离度、功耗等性能之间进行折衷。由于混频器是射频接收机的第二级电路，所以混频器的增益和噪声系数的要求可适当放宽些。本文介绍了课题的研究背景、研究现状以及论文的主要内容和研究成果，并列出了近十几年的混频器的性能参数，它使我们清楚了混频器的设计时所考虑的各项性能，为后面的电路设计奠定了基础。然后简述了混频器的基本原理、主要性能参数和主要结构。第三章利用Mentor EDA工具进行混频器的电路级设计，并对数字电视调谐器的三波段混频器进行仿真和阻抗匹配。论文的最后一章叙述了模拟集成电路版图的设计要点，然后基于SMIC 0.18um CMOS工艺对混频器进行版图级设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及其意义
• 1.2 相关研究现状
• 1.3 论文的主要内容及研究成果
• 第二章 混频器的基本概念
• 2.1 混频器的基本原理以及分类
• 2.2 混频器的主要性能指标
• 2.2.1 增益
• 2.2.2 噪声系数
• 2.2.3 线性度
• 2.2.4 隔离度
• 2.2.5 输入输出阻抗
• 2.3 混频器的主要基本结构
• 2.3.1 单管混频器
• 2.3.2 单平衡混频器
• 2.3.3 双平衡混频器
• 第三章 CMOS GILBERT 混频器分析与设计
• 3.1 采用的结构
• 3.2 混频器的性能分析
• 3.3 混频器的输入输出阻抗匹配
• 3.3.1 史密斯圆图与 S 参数
• 3.3.2 阻抗匹配
• 3.4 混频器的设计流程及仿真结果
• 第四章 版图设计
• 4.1 版图概述
• 4.2 模拟集成电路版图设计要点
• 4.2.1 设计规则
• 4.2.2 匹配问题
• 4.2.3 寄生参数
• 4.3 混频器的版图设计
• 第五章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 作者在攻读硕士期间已发表的论文