低功耗电流模有源复数滤波器设计

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1、低功耗电流模有源复数滤波器设计　　摘要：针对多协议多模式软件无线电收发机，研究并设计了一种低功耗的有源信道选择滤波器电路。通过具体分析互逆网络原理，基于低压全平衡电流传输器，实现三阶切比雪夫电流模复数滤波器电路。利用Cadence仿真软件和中芯国际0.18umCMOS工艺，对电路进行仿真和调试。仿真结果表明，滤波器中频频率为2MHz，信号带宽频率为1.56MHz，增益为0dB，在带外-2MHz处能够达到约40db的抑制比。　　关键词：电流模；复数滤波器；低功耗；互逆网络；电流传输器　　中图分类号：TN401文献标识码：A文章编号：1009-3044

2、（2016）19-0225-04　　LowerPowerCurrentModeActiveComplexFilterDesign　　WUYi-qiang，YUXing-ling　　（SpreadtrumShanghaiCommunications，Inc.，Shanghai201203，China）　　Abstract：Researchanddesignalowerpoweractivechannelselectionfilterformulti-protocolandmulti-standardSDRtransceiver.Basedondeta

3、ilanalyticaldescriptionofreciprocalnetworktheory，thenovel3rd-ordercurrentmodeChebyshevcomplexfilterisproposedwithlowervoltagefullybalancedcurrentconveyorII.FilterperformedsimulationwithCadenceusing0.185SMICCMOStechnology.Thesimulationresultsshowthatfilterhascenterfrequencyandp

4、ass-bandof1MHzand1.56MHz，respectively，filterprovidespass-bandgainof0dBandachievesarejectionoftheoutbandof40dBat-2MHz.　　Keywords：currentmode；Complexfilter；lowerpower；reciprocalnetwork；currentconveyor　　1背景　　当前无线通信发展的趋势是集成多协议、多标准的无线收发机，而且随着CMOS工艺发展到深亚微米时代，无线收发机的射频前端和基带集成的多模多协议RF-

5、SOC系统也是将来的主流发展趋势。软件无线电（SDR，SoftwareDefineRadio）是基于数字信号处理（DSP，DigitalSignalProcessing）等硬件为通用无线收发平台，在开放可扩展的硬件上构建可升级、可替换的软件系统，将尽可能多的通信功能用软件实现[1，2]。软件无线电以软件为核心体系，在射频或者中频对模拟信号进行数字化，通过软件完成上下变频、调制解调、编解码、频率合成等功能。基于DSP或FPGA的软件无线电收发机对应不同的新协议、新标准，软件模块配置不同的参数来实现相关功能。对于新协议、新标准的引入，软件无线电收发机的

6、实现十分方便、经济，因此得到了广泛的应用。5　　在软件无线电收发机中，连续时间滤波器作为重要的电路模块，可以将需要的信号与谐波和干扰分离。应用于接收机的信道选择复数滤波器能够有效滤除谐波和干扰分量，保证输出信号具有足够的信噪比。传统的信道选择滤波器采用电压模电路实现，即电路输入的是电压信号，输出的也是电压信号。随着电源电压逐步降低，电压模滤波器的线性度和动态范围严重受限。在低电源电压下，电流模电路具有高线性和高动态范围，因此具有较为突出的优点[3]。因此，研究低功耗的电流模滤波器，能够有效降低功耗，对于便携低功耗的软件无线电接收机的实现有重要的意义

7、。　　本文提出了一种基于互逆网络理论，采用电流传输器实现的低功耗和高线性度有源电流模滤波器。电路采用中芯国际提供的0.18?mRFCMOS工艺设计，仿真结果表明滤波器满足电路指标要求，验证了基于可逆网络的电流模滤波器的可行性。　　2基于电流模滤波器的无线接收机　　当选择电流而不是电压作为电路中的信号变量，并通过电流的处理从而实现电路功能，称为电流模电路。与电压模电路不同，电流模电流中处理的信号为电流。电流信号的大小与过驱动电压和电源电压基本无关，因此电流模电路的线性度不会随着电源电压下降而受限。电流模电路只有低阻节点，因此电流模电路比电压模电路在同

8、样功耗下具有更好高频特性。　　对于接收通道的电流驱动无源混频器，传统的做法是混频器后的跨阻放大器将电流信号转换为电压信号，