基于襯底驅(qū)動MOS技術(shù)的亞1V CMOS混頻器設(shè)計.pdf

1、近年來，無線通信的迅猛發(fā)展，對低成本、低電壓、低功耗、小體積的收發(fā)器需求迅速增長，為此單片集成收發(fā)器已成為國際上研發(fā)熱點，其中對關(guān)鍵技術(shù)一射頻集成電路(RFIC)的研究尤其令人注目。隨著CMOS工藝水平的提高，在RF頻段使用低成本的CMOS工藝替代以往的GaAs，Bipolar或BiCMOS工藝實現(xiàn)收發(fā)器射頻前端已成為可能。 本文以混頻器為研究對象，首先對無線接收機的各種結(jié)構(gòu)，如超外差接收機、領(lǐng)中頻接收機、低中頻接收機。抑制鏡像

2、結(jié)構(gòu)等進行了分析和比較，選擇一種適合于Bluetooth應(yīng)用的低中頻鏡像抑制接收機結(jié)構(gòu)。 然后介紹了目前常用的幾種混頻器結(jié)構(gòu)，包括單端結(jié)構(gòu)、單平衡結(jié)構(gòu)、雙平衡結(jié)構(gòu)等，分析各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，針對所要設(shè)計實現(xiàn)的單片RF混頻器，選擇雙平衡Gilbert型CMOS混頻器結(jié)構(gòu)?；谝r底驅(qū)動MOS晶體管工作原理，改進Gilbert混頻器的電路結(jié)構(gòu)，最終實現(xiàn)亞1V CMOS混頻器?；赥SMC 0.25ginCMOS工藝的BSIM3V3模型，

3、采用Hspice對混頻器進行了模擬仿真，仿真結(jié)果顯示，該混頻器在0.8V的單電源電壓下，仍可以對2.4GHz的正弦信號進行混頻，轉(zhuǎn)換增益為-8.5dB，三階輸入截止點的值為28.4dB。 最后基于Volttera級數(shù)原理，深入研究了Gilbert結(jié)構(gòu)的線性度。推導(dǎo)CMOS混頻器跨導(dǎo)級的三階交調(diào)節(jié)點。基于TSMC 0.25μm CMOS工藝的BSIM3V3模型，利用ADS軟件對共源級的OIP3進行模擬仿真，仿真結(jié)果和理論計算進行比