【摘 要】
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随着物联网的发展,对于无线接收机提出了更高的要求。射频前端电路位于接收机链路前端,对于整个接收机的性能有重要影响。高性能宽带射频前端电路不仅可以改善接收机整体性能,而且会大大提高无线通信系统的灵活性。因此,基于CMOS工艺设计宽带射频前端电路具有重要的理论意义和应用价值。论文基于40nm CMOS工艺,研究并设计了一种适用于0.2-2.5GHz频率范围的宽带射频前端电路。它主要由低噪声放大器、缓冲
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随着物联网的发展,对于无线接收机提出了更高的要求。射频前端电路位于接收机链路前端,对于整个接收机的性能有重要影响。高性能宽带射频前端电路不仅可以改善接收机整体性能,而且会大大提高无线通信系统的灵活性。因此,基于CMOS工艺设计宽带射频前端电路具有重要的理论意义和应用价值。论文基于40nm CMOS工艺,研究并设计了一种适用于0.2-2.5GHz频率范围的宽带射频前端电路。它主要由低噪声放大器、缓冲器、无源混频器和跨阻放大器组成。低噪声放大器在传统的共栅极基础上采用了电容交叉耦合技术,实现宽带输入匹配;为了让整个接收链路有更好的线性度,混频器采用电流型无源混频器;在低噪声放大器和电流型无源混频器之间插入缓冲器,降低射频前端电路设计复杂度,使得射频前端电路具有更低的噪声系数,缓冲器电路采用电流复用技术,降低了功耗;为了能将电流型无源混频器的电流转变为电压,同时使得射频前端电路有更大的动态范围,采用了可变增益的全差分跨阻放大器,为了获得较大的输出电压摆幅,采用了电阻负反馈的运放的结构来设计跨阻放大器。论文完成了电路设计、前仿真、版图设计和后仿真。后仿真结果表明,电源电压为0.9V,接收机增益为40d B,在最高增益模式下电路双边带噪声系数小于6d B,链路的输出1d B压缩点为-1d Bm,射频前端电路工作电流小于5m A。本文设计的宽带射频前端电路满足设计指标要求,经流片验证后可应用于物联网收发芯片中。
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