0.18μmcmos工藝正交混頻器和多相濾波器的設(shè)計(jì)

1、東南大學(xué)碩士學(xué)位論文0.18μm CMOS工藝正交混頻器和多相濾波器的設(shè)計(jì)姓名：袁帥申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：電路與系統(tǒng)指導(dǎo)教師：李智群20090301A b s t r a c tT h e f a s t g r o w i n g w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n m a r k e tg i v e sr i s et o t h eg r e a td e m a n df o r

2、l o w c o s t ，l o wp o w e ra n dh i g hp e r f o r m a n c eR F t r a n s c e i v e r s ．T r a d i t i o n a lR F f r o n t —e n dd e s i g nb a s e do n d i s c r e t ec o m p o n e n t s a n d I C si sn o t s u i t a

3、 b l ef o rt h e s ea p p l i c a t i o n sd u e t oi t s h i I g h c o s t , h i g hp o w e r c o n s u m p t i o n ，a n db i gs i z e ．I ti sa t r e n d f o rt h eI C i n d u s t r yt o i n t e g r a t ea l lt h ec i r

4、 c u i t sr e q u i r e df o r t h et r a n s c e i v e ri na s i n g l ec h i p o rp a c k a g e t or e d u c et h ec o s ta n d s i z e ．S o l u t i o n sb a s e do nS y s t e m o nC h i p ( S o C ) a n dS y s t e m i

5、nP a c k a g e ( S i P ) b e c o m em o r e a n dm o r ea t t r a c t i v ea n dh a v eb e e n ar e s e a r c hf o c u sf o ry e a r s ．S o C i sm o r ea t t r a c t i v es i n c ei t g e n e r a l l yh a sas m a l l e r

6、s i z ea n dl o w e rc o s tt h a n S i P ．T h e f o c u so f t h i sa r t i c l e i st h ed e s i g no f t h eq u a d r a t u r e m i x e ra n dp o l y p h a s e f i l t e r sf o rt h eR F r e c e i v e r s ，w h i c h a

7、 l et h em a i n c o m p o n e n t s f o rS o Cr e c e i v e r s ．T h e r ea r et w ot y p e so fp o l y p h a s e f i l t e r s i n t h ed o m a i n o fe l e c t r o n i cc i r c u i td e s i g n ，t h e ya r et h ep a s

8、 s i v eR C a s y m m e t r i cp o l y p h a s ef i l t e r ( P P F ) a n dt h ea c t i v ep o l y p h a s ef i l t e r ．T h ea c t i v e p o l y p h a s ef i l t e r s a r ea l s o c a l l e dc o m p l e xf i l t e r s

9、，a n dc a n b er e a l i z e de i t h e rb yO P Ao rb yG m - Cc i r c u i t s ．B yc o m b i n i n g t h e q u a d r a t u r e m i x e ra n d t h e p o l y p h a s e f i l t e r s ，t h e i m a g e s i g n a l c a n b ee f

10、 f e c t i v e l yr e j e c t e d i nR F r e c e i v e r s ．T h e t h e s i s i sb a s e do nt w op r o j e c t st h a tt h ea u t h o rh a d p a r t i c i p a t e d ．O n eo f t h ep r o j e c t si s t h ed e s i g no ft

11、 h eP P Ff o raD V B - T “ I VR F f r o n t - e n dc h i p ．A n dt h eo t h e r o n e i sf u n d e db y S t a t e8 6 3P r o j e c t , a n di sa i m e d t od e s i g nt h eq u a d r a t u r em i x e ra n d t h e a c t i v

12、 ep o l y p h a s ef i l t e rf o rt h es i n g l ec h i pW i r e l e s sS e n s o r N e t w o r k ( W S N )t r a n s c e i v e r ．T w od e s i g n so f p o l y p h a s e f i l t e r sa n d a q u a d r a t u r em i x e r

13、 i n 0 ．18 岬C M O S a l ep r e s e n t e di n t h i st h e s i s , a n dt h es c h e m a t i c s ，s i m u l a t i o n r e s u l t sa n dm e a s u r e m e n t r e s u l t s a r eg i v e n ．A nR Ca s y m m e t r i cP P F h

14、 a sb e e nd e s i g n e df o rD V B ·T r e c e i v e r ，t h ev o l t a g eg a i na n dp o w e r g a i n o f t h eP P Fi nt w oa p p l i c a t i o n sa n dt h em a t c h i n gr e q u i r e m e n tf o re a c hs t a g

15、 eo f t h eP P F a r ed e r i v e da n do p t i m i z e d ．T h e c h i ps h o w s ah i g hI R R o f 5 8 d B ．T h eq u a d r a t u r em i x e ra n d t h ea c t i v ep o l y p h a s e f i l t e rf o rW S N f r o n t - e n

16、dc h i ph a v e b e e nd e s i g n e d ．T h ec o n v e r s i o ng a i n o f t h eq u a d r a t u r em i x e rh a sb e e n o p t i m i z e db yd e r i v i n gt h ee q u i v a l e n tc i r c u i t ．T h ed e s i g nf l o wf

17、 o r t h ea c t i v ep o l y p h a s ef i l t e rh a sp r e s e n t e d ，a n dt h et r a n s c o n d u c t o ru s e d i nt h ef i l t e r i s d i s c u s s e di n d e t a i la r o u n d i t s t r a n s c o n d u c t a n

18、c e c a l c u l a t i o n ，o u t p u ts w i n g ，a n dn o i s ep e r f o r m a n c e ．Am e t h o do f a d j u s t i n g t h e f i l t e r r e s p o n s e h a s b e e n d e s i g n e d f o r f i l t e r t u n i n g ．S i n

19、 c e t h e d e s i g n e d c h i p i s ac o m b i n a t i o n o f t h eq u a d r a t u r em i x e ra n dp o l y p h a s ef i l t e r ，i t c a nr e j e c tt h e i m a g ea n da l s os e l e c tt h e d e s i r e dc h a n n

20、 e l o u t ．T h e f a b r i c a t e d c h i p e x h i b i t s a 3 9 d BI R Ra n d a 4 5 d B a d j a c e n t c h a n n e l r e j e c t i o n ；a l l t h em e a s u r e m e n t r e s u l t sh a v ea c h i e v e dt h ed e s

21、i g ng o a l s ．T h er e s e a r c hr e s u l t si nt h i sp a p e rm a y a l s oa p p l yt o o t h e rl o w - p o w e r ，s i n g l ec h i pf r o n t - e n d ss u c ha s G P S r e c e i v e r s ．K e yW o r d s ：P o l y p