集成放大器及相關(guān)模擬電路失真特性研究.pdf

1、今天，信息技術(shù)的發(fā)展和各種國際電信標(biāo)準(zhǔn)的推出，都對模擬電路的設(shè)計(jì)提出了更加嚴(yán)格的要求。其中一項(xiàng)最重要的挑戰(zhàn)是對模擬集成電路設(shè)計(jì)的高線性度要求。因此，作為衡量電路線性度的重要指標(biāo)和依據(jù)，失真特性的研究得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。而作為模擬電路最重要部件的放大器，其失真特性就顯得尤為重要。放大器線性度的好壞，在很大程度上將決定整個系統(tǒng)的性能是否滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)和要求。
　　本論文正是針對上述問題，以放大器失真特性為主要對象，在分析其產(chǎn)

2、生機(jī)理的基礎(chǔ)上，對單級輸出級放大器、甲乙類放大器、Miller電容串聯(lián)調(diào)零電阻相位補(bǔ)償?shù)膬杉壙鐚?dǎo)放大器的失真特性都進(jìn)行了詳細(xì)的建模和研究。另外，對一些基于放大器的重要模擬電路如過量相位補(bǔ)償?shù)挠性碦C積分器、全差分三階Butterworth濾波器、開關(guān)電容Σ-Δ調(diào)制器的失真特性也進(jìn)行了相應(yīng)的考察。主要成果如下：
　　1．針對缺乏互調(diào)非線性源的失真建模不準(zhǔn)確的問題，通過考慮互調(diào)項(xiàng)的影響并使用向量法推導(dǎo)了反饋單級放大器的失真因子表達(dá)式。

3、仿真驗(yàn)證了所做分析較現(xiàn)有模型精度有所提高。
　　2．針對甲乙類放大器非線性系數(shù)建模不準(zhǔn)確的問題，使用最小二乘法改進(jìn)甲乙類放大器的非線性系數(shù)計(jì)算方法，并使用得出的非線性系數(shù)對該型放大器的失真進(jìn)行了建模。仿真證明該模型具有較高的精度和較強(qiáng)的適應(yīng)性。
　　3．針對較復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模擬電路如具有前饋相位補(bǔ)償路徑的放大器失真分析難度過大的問題，提出了一種非線性信號流方法并以其為基礎(chǔ)對使用調(diào)零電阻的密勒補(bǔ)償反饋兩級運(yùn)算放大器進(jìn)行了失真建模

4、。對失真建模中互調(diào)非線性、寄生電容以及外部配置電阻的影響進(jìn)行了詳細(xì)的討論。推導(dǎo)了失真因子特征頻率的解析公式。給出了失真因子與外部反饋負(fù)載的定量關(guān)系。
　　4．針對現(xiàn)有積分器失真模型較少且適用性不強(qiáng)的問題，借助Volterra級數(shù)法對采用過量相位補(bǔ)償?shù)挠袚p有源RC積分器進(jìn)行了失真建模。該理論分析填補(bǔ)了該類型積分器失真建模的空白。
　　5．針對濾波器失真模型不容易簡化，較難理解和使用的問題，提出了一種模塊化建模Gm-C濾波器的方