信道选择滤波器是收发机系统中的重要单元,针对新一代无线通信技术宽带、多模式以及移动化的技术需求,本文设计并实现了一款低功耗、带宽多档可调的CMOS全集成信道选择滤波器芯片。相较于无源滤波器,有源滤波器可以满足更高的性能要求。同时随着集成电路设计技术的发展,以及工艺制程的更新迭代,电路系统拥有了更高的晶体管密度。为了实现滤波器良好的频率选择特性,本次设计的滤波器采用了有源的形式。考虑到滤波器带外抑制度的提高会增加其功耗,本文设计目标是在保证低功耗的同时,实现滤波器较高的带外抑制性能,同时保证滤波器截止频率的多档可调。基于本文应用背景,对比分析了主流的设计架构,选取了线性度优良的Active-RC形式作为本次设计的滤波器结构类型。为了能够实现灵活的带宽调谐,采用了二阶级联法完成滤波器的综合,每一级二阶单元彼此相对独立,能够进行单独调谐而不相互影响。二阶单元使用了Sallen-Key拓扑结构实现,并且设计使用了电阻阵列与电容阵列协同调谐的方式,来实现滤波器截止频率的可调功能,此种调谐方式同时也减小了调谐网络的寄生参数。实际滤波器会有非理想效应,为减弱其产生的影响,设计了一个高增益带宽积的运算放大器,运放的增益带宽积在滤波器最高截止频率的13倍以上。为了实现高增益,运放的第一级采用了交叉连接的MOS管作为有源负载,同时为了保证输出的信号摆幅足够大,运放的第二级采用了共源极结构。为了增加滤波器对共模噪声的抑制,电路通过全差分的形式实现,在版图布局方面考虑了差分器件放置的对称性,并对版图进行了参数提取后端仿真,仿真结果达到了设定的指标。本次信道选择滤波器基于130 nm CMOS工艺进行设计。电路的供电电压为1.2 V,功耗为10.4 m W,版图面积为500×430μm~2,IIP3为15.2 d Bm,滤波器的截止频率在4～60MHz之间可调,步进为4 MHz,并且带内的波动值在1 d B以下。滤波器实现了多档可调、高线性度、低功耗的设计要求。