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《射頻系統(tǒng)內(nèi)低中頻濾波器的設(shè)計(jì)和研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、復(fù)旦大學(xué)博士學(xué)位論文射頻系統(tǒng)內(nèi)低中頻濾波器的設(shè)計(jì)和研究姓名：馬德群申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：洪志良20040414復(fù)旦大學(xué)博士論文摘要隨著無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)的發(fā)展，單片集成射頻芯片成為研究設(shè)計(jì)的熱點(diǎn)。本論文研究分析了射頻系統(tǒng)內(nèi)低中頻濾波器的設(shè)計(jì)集成問(wèn)題。在描述了濾波器的有源綜合方法、自適應(yīng)方法和跨導(dǎo)運(yùn)放的幾種結(jié)構(gòu)后，給出了可用于藍(lán)牙系統(tǒng)集成的兩種濾波器設(shè)計(jì)：一個(gè)是低中頻帶通濾波器設(shè)計(jì)：另一個(gè)是低中頻復(fù)數(shù)濾波器設(shè)計(jì)。應(yīng)用于射頻系統(tǒng)內(nèi)的低中頻濾波器，在系統(tǒng)集成時(shí)，由于工藝容差和時(shí)間老化的原因，需要自適應(yīng)電路對(duì)其中心頻率調(diào)整。本文對(duì)P
2、LL自適應(yīng)電路和單積分器自適應(yīng)電路進(jìn)行研究分析，并利用這兩種自適應(yīng)電路對(duì)濾波器頻率調(diào)整。在PLL自適應(yīng)電路中，作者對(duì)一種由跨導(dǎo)運(yùn)放和電容組成的VCO振蕩條件進(jìn)行了分析，推導(dǎo)了VCO中運(yùn)放寄生參數(shù)對(duì)振蕩頻率的影響，發(fā)現(xiàn)通過(guò)提高OTA的輸出阻抗，可以提高頻率自適應(yīng)的準(zhǔn)確性。同時(shí)設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的跨導(dǎo)運(yùn)放作非線(xiàn)性負(fù)阻，解決了VCO振幅限幅的問(wèn)題。在帶通濾波器的設(shè)計(jì)中，使用了這種自適應(yīng)電路。帶通濾波器的實(shí)現(xiàn)采用TSMC0．35um數(shù)字工藝。芯片測(cè)試時(shí)，濾波器自適應(yīng)電路能輸出恒定的控制電壓，濾波器頻率特性正確。因而從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了PLL電路及新設(shè)計(jì)的跨導(dǎo)運(yùn)放的可靠
3、性。在單積分器自適應(yīng)電路中，對(duì)幅度鎖定環(huán)路數(shù)學(xué)建模，發(fā)現(xiàn)環(huán)路中，低通濾波器為一階時(shí)，環(huán)路振蕩的可能性很大；環(huán)路低通濾波器在增加一個(gè)零點(diǎn)和一個(gè)極點(diǎn)的情況下，即為二階時(shí)，環(huán)路非常穩(wěn)定，通過(guò)仿真證明了這一點(diǎn)。為了解決大幅度差分信號(hào)的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，使用了一種rail．to—rail雙端全差分buffer(注：雙端全差分buffer結(jié)構(gòu)非作者提出)。在復(fù)數(shù)濾波器的設(shè)計(jì)中，采用這種自適應(yīng)方式，測(cè)試結(jié)果證明自適應(yīng)電路工作正?？煽?。采用charter0．35urn模擬工藝設(shè)計(jì)復(fù)數(shù)濾波器，論文給出了測(cè)試結(jié)果。文章最后對(duì)兩種濾波器及其自適應(yīng)電路的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。并對(duì)將來(lái)的
4、研究工作提出了展望。關(guān)鍵詞：模擬集成濾波器，跨導(dǎo)運(yùn)放，自適應(yīng)電路，PLL電路，全差分buffer復(fù)旦大學(xué)博士論文ABSTRACTAsthewirelesscommunicationsystemdevelops，thefullyintegratedRFsystemonchiphasbecomeahotresearchfiled．Thisthesisdealswithlow·IFfiltersinRFsystem．Themethodsofactivefiltersynthesisandauto—tuningaswellassomestructuresof
5、transconductanceamplifiersareintroducedfirstinthispaper．TwofiltersusedinBluetoothsystemarepresented：oneisthelow-IFbandpassfilter．Theotherislow—IFcomplexfilter．Becauseofthevarianceoftheprocessandaging,theintegratedfiltermustemployauto·tuningcircuittoadjustitscenterfrequency．Them
6、ethodsofauto-tuning．includingPLL-basedtuningandsingleintegrator-basedtuningareanalyzed．whichareusedincontrollingfrequencyresponseofthefiltersdesigned．TheoscillatingconditionofsuchkindofVCO．whichconstitutesofthetransconductanceamplifierandcapacitors，isstudiedinthePLL-basedtuning
7、circuitdesign．nleinfluenceofparasiticparametersonVCOoscillatingfrequencyisderived．弧econclusionshowsthattheaccuracyofauto-tuningcircuitCanbeimprovedbyincreasingtheoutputresistanceoftheOTA．Meanwhile，anovelsimpletransconductorisinventedtolimittheoscillatingamplitudeofVCO．Onthebase
8、sof0．35urnTSMCdigitalprocess．a(chǎn)bandpassfilterusingthisk
