论文部分内容阅读
随着无线通讯系统的发展,单片集成射频芯片成为研究设计的热点。本论文研究分析了射频系统内低中频滤波器的设计集成问题。在描述了滤波器的有源综合方法、自适应方法和跨导运放的几种结构后,给出了可用于蓝牙系统集成的两种滤波器设计:一个是低中频带通滤波器设计;另一个是低中频复数滤波器设计。 应用于射频系统内的低中频滤波器,在系统集成时,由于工艺容差和时间老化的原因,需要自适应电路对其中心频率调整。本文对PLL自适应电路和单积分器自适应电路进行研究分析,并利用这两种自适应电路对滤波器频率调整。 在PLL自适应电路中,作者对一种由跨导运放和电容组成的VCO振荡条件进行了分析,推导了VCO中运放寄生参数对振荡频率的影响,发现通过提高OTA的输出阻抗,可以提高频率自适应的准确性。同时设计了一种简单的跨导运放作非线性负阻,解决了VCO振幅限幅的问题。在带通滤波器的设计中,使用了这种自适应电路。带通滤波器的实现采用TSMC0.35um数字工艺。芯片测试时,滤波器自适应电路能输出恒定的控制电压,滤波器频率特性正确。因而从实验上验证了PLL电路及新设计的跨导运放的可靠性。 在单积分器自适应电路中,对幅度锁定环路数学建模,发现环路中,低通滤波器为一阶时,环路振荡的可能性很大;环路低通滤波器在增加一个零点和一个极点的情况下,即为二阶时,环路非常稳定,通过仿真证明了这一点。为了解决大幅度差分信号的驱动问题,使用了一种rail-to-rail双端全差分buffer(注:双端全差分buffer结构非作者提出)。在复数滤波器的设计中,采用这种自适应方式,测试结果证明自适应电路工作正常可靠。采用charter0.35um模拟工艺设计复数滤波器,论文给出了测试结果。 文章最后对两种滤波器及其自适应电路的优缺点进行了比较。并对将来的研究工作提出了展望。