cmos蓝牙接收机前端的研究和设计

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1、海大学顸一l一学位论文cMOs蓝牙接收机前端的研究与漩计摘要随着无线通信的迅猛发展，无线终端的小型化、低功耗、低成本、高性能已成为发展趋势，因此射频与基带系统集成在一起的无线通信收发器的单片实现成为新的技术目标。近年来深亚微米CMOS工艺不断进步和成熟，其沟道长度不断减小，截止频率，i不断增加，再加上CMOS工艺与其他工艺相比具有价格低、集成度高、功耗小等特点，用CMOS工艺研制射频集成电路(RFIC)已成为国际上的研究热点。本文对射频接收机前端进行了深入的研究，采用TsMco．25¨mCMOS工艺完

2、成了蓝牙应用的2．4GHz射频接收机前端的设计。本文首先研究了无线接收机的各种结构，分析了它们在集成系统应用中的优缺点，提出了适合蓝牙应用的低中频接收机结构。接着对蓝牙接收机前端模块低噪声放大器、混频器和压控振荡器进行了详细探讨，采用TSMC0．25umCMOS工艺完成了差分cascode结构低噪声放大器、Gilbert有源双平衡混频器、互补交叉耦合LC振荡器和整个蓝牙接收机前端的设计。采用CadenceSpectreRF仿真器完成上述电路设计与仿真，采用ⅥnuosoLayoutEdit完成电路版图设

3、计，版图通过了DraculaDRC和LⅣS验证。论文给出了设计仿真结果：低噪声放大器增益12．4dB，噪声系数2．84dB，三阶输入截止点为一2．79dBm；混频器转换增益10．3dB，噪声系数为9．4dB，三阶输入截止点为一3．72dBm；压控振荡器相位噪声一123．4dBcmz@600KHz，调谐范围2．33～2．57GHz；整个接收机前端增益22．7dB，噪声6．48dB，三阶输入截止点为一937dBm。各项指标达到了蓝牙标准要求。关键词：cMos；蓝牙；低噪声放大器；混频器；压控振荡器；接收机

4、前端卜海大学顾十学位论文CM0s蓝牙接收机前端的础f究与设计AbstractTher印lddeVelopmentofwirelesscommunicationtec}mologiesleadstoanewdirectionofsmaHsize，lowpower，Iowcost，highperf0肿ancewirclesscommunicationterminatorsSomon01ithicintegratedtransceivercontainingRFandbasebandhasbecomenew

5、target．Inrecentyears，withthematurationofdeep·submicrometerCMOSprocess，thecharacteristicsizeissmnkinga11dcutofr厅equentcy够)isincreasjng．Additionally，CMOsprocesshaSthefeaturesof10wcost，highlyintegrated，10wpowercomparedtootherprocesses，soitispreValenttouseC

6、MOSprocesstoimplementtheRFfront-endof订孤sceiveLThisp印erintendstofocusontheissuesofRFreceiVerf沁nt-end，mainlytotheimpl锄entationof2．4GHzreceiVer矗Dnt-endforBluetoothApplicationinTSMCO-25¨mCMOSpmcess，withtheperfomaIlceanalySisofdifrerentreceiVertop0109iesa10n

7、gwiththeirmeritsanddrawbacks，wepresenta10w一ⅢreceiverarchitecturesuitableforBluetooth印plication．WehavecompletethedesigllofdifI打entialcascodelownoisealTlplifier'activedoublybalancedGilbertmixer，complememarycross—coupledV01tagecontroIIedoscilIatorandmeoVer

8、aIIreceiverf}ont—end，AIlmodulesaredesignedinTSMC0．25斗mCMOSprocessa11dsimulatedbyCadenceSpectreRFsimulatoLLayoutiscompletedbyvinuosoLayoutEditandhaspassedDraculaDRCandIⅣSveri行cation．SeveralkeysimuIationresultsareachievedintheworko