應(yīng)用于寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中100MHz模擬基帶電路設(shè)計(jì).pdf

1、移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展在很大程度上改善了我們的生活質(zhì)量，而帶寬的增加可以直接提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，更好地滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)通信的要求，這在通信技術(shù)迅速發(fā)展的今天顯得尤為重要，因此寬帶無(wú)線通信技術(shù)正得到越來(lái)越多的研究。本文面向?qū)拵o(wú)線通信接收機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一款模擬基帶電路芯片，該模擬基帶電路可完成增益調(diào)節(jié)、帶外信號(hào)抑制和直流失調(diào)抵消。根據(jù)實(shí)現(xiàn)的功能，該電路主要包括3大模塊，分別為寬帶的可變?cè)鲆娣糯笃?PGA)、高截止頻率的低通濾波器(LPF)以及

2、直流失調(diào)消除(DCOC)電路。
　　本文首先從零中頻接收機(jī)的基本架構(gòu)出發(fā)，分析了模擬基帶電路在無(wú)線通信接收機(jī)中的作用，并詳細(xì)介紹了與之相關(guān)的設(shè)計(jì)指標(biāo)。隨后，根據(jù)寬帶接收機(jī)的設(shè)計(jì)要求，考慮到級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的噪聲和線性度特性，確定了模擬基帶電路的系統(tǒng)方案，并選擇合適的電路結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的模塊。
　　本次設(shè)計(jì)的可變?cè)鲆娣糯笃鞑捎没诳删幊淘醇?jí)電阻和負(fù)載的PGA，4級(jí)級(jí)聯(lián)完成60dB的增益調(diào)節(jié)范圍，其中前三級(jí)為增益粗調(diào)節(jié)，最后一級(jí)為增益細(xì)

3、調(diào)節(jié)。PGA采用一系列線性優(yōu)化技術(shù)，并通過(guò)電阻比值的方式實(shí)現(xiàn)精確的增益值。零中頻接收機(jī)存在直流失調(diào)電壓，會(huì)影響電路的直流工作點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)采用模擬方式完成直流失調(diào)抵消，通過(guò)在PGA電路上增加低通負(fù)反饋的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。考慮到功耗和版圖面積等因素，共采用兩路DCOC電路，每路DCOC對(duì)應(yīng)兩級(jí)PGA。
　　低通濾波器采用Gm-C結(jié)構(gòu)提高截止頻率，以滿足寬帶的設(shè)計(jì)要求。濾波器原型為6階切比雪夫低通濾波器，通過(guò)犧牲帶內(nèi)平坦度獲得較大的帶外抑制。

4、LPF的設(shè)計(jì)采用元件替代的思路，用有源電阻和有源電感分別代替相應(yīng)的無(wú)源元件。實(shí)際設(shè)計(jì)中，跨導(dǎo)單元的非理想特性會(huì)對(duì)濾波器性能產(chǎn)生一定影響，因此需要綜合考慮LPF性能指標(biāo)，提出合理的跨導(dǎo)單元設(shè)計(jì)方案。
　　本次設(shè)計(jì)采用TSMC130nm CMOS工藝完成，所有電路模塊均通過(guò)后仿真完成驗(yàn)證。模擬基帶電路可實(shí)現(xiàn)60dB的增益調(diào)節(jié)范圍，增益步進(jìn)1dB，帶寬100-200MHz可調(diào)節(jié)，鄰帶抑制比＞38dB。最大增益檔位對(duì)應(yīng)噪聲系數(shù)19.2dB