多通带复数滤波器研究与设计

《多通带复数滤波器研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：学校代码：10055UDC：密级：公开硕士学位论文多通带复数滤波器研究与设计AResearchandDesignofMulti-passbandComplexFilter论文作者曾夕指导教师耿卫东教授申请学位工学硕士培养单位电子信息与光学工程学院学科专业微电子学与固体电子学研究方向集成电路设计答辩委员会主席赵颖评阅人赵庚申教授刘艳艳高级实验员南开大学研究生院二○一六年五月南开大学研究生学位论文作者信息论文题目多通带复数滤波器研究与设计姓名曾夕学号2120130278答辩日期2016年5月26日论文类别博士□学历硕士□√专业学位硕士□同等学力硕士□划√选择学院

2、(单位)电子信息与光学工程学院学科/专业(专业学位)名称微电子学与固体电子学联系电话电子邮箱通信地址(邮编)：非公开论文编号备注注：本授权书适用我校授予的所有博士、硕士的学位论文。由作者填写一份并签字后交校图书馆，如已批准为非公开学位论文，须附批准通过的《南开大学研究生申请非公开学位论文审批表》和“非公开学位论文标注说明”页。南开大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献

3、的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：年月日非公开学位论文标注说明(本页表中填写内容须打印)根据南开大学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申请和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本说明为空白。论文题目申请密级□限制(≤2年)□秘密(≤10年)□机密(≤20年)保密期限20年月日至20年月日审批表编号批准日期20年月日南开大学学位评定委员会办公室盖章(有效)注：限制★2年(可少于2年);秘密★10年(可少于10年);机密★20年(可少于20年)摘要摘要随着无线通信

4、技术的发展，无线通信产品对人类生活产生了巨大的影响。CMOS射频收发机作为通信芯片的接口，其性能直接影响到接收信号的质量和通信产品的性能。在射频收发机结构中，低中频结构接收机由于集成度高和不存在直流失调等优点得到广泛应用。但是低中频结构电路中含有镜像信号，镜像干扰成为制约低中频结构接收机性能的重要因素。复数滤波器能够有效抑制镜像信号，高集成度、低功耗的复数滤波器成为当前研究的热点。本文首先介绍了复数滤波器在射频接收机中的作用以及复数滤波器的发展概况。通过对复数滤波器的现状进行梳理和归纳，发现目前的复数滤波器多为单一通带或两通带结构，复数滤波器的应用范围受到限制。针对这一

5、问题，本文设计了一种4通带复数滤波器，通过对复数滤波器的基本结构和性能进行深入对比分析，完成了3阶巴特沃兹复数滤波器设计。针对多通带滤波器多极点的特点，本文提出了带密勒补偿结构的电容阵列，提高了电路稳定性。为了进一步完善所提出的多通带复数滤波器，本文完成了多个辅助电路的设计。本文设计了自动频率校准电路，通过RC振荡器和数字模块共同作用，校准由于工艺和温度变化带来的频率偏差；设计了两组DCOC电路，消除电路中的直流失调信号；设计了2级PGA电路，提高电路输出信号幅度；设计了缓冲电路，平衡电路共模电压差异。通过辅助电路和复数滤波器共同作用，实现电路面积、功耗、噪声和线性度之

6、间的平衡。最后，本文基于SMIC130nm工艺完成了整体电路的版图设计和电路仿真。仿真结果表明本文设计的4种通带模式的中心频率依次为：100kHz、200kHz、300kHz和500kHz，对应的带宽依次为50kHz、100kHz、150kHz和250kHz；电路增益范围为0~55dB，每0.875dB可调；最大增益时的噪声系数小于30dB，线性度大于-40dBm；频率校准偏差小于3%；整体电路的总电流小于1uA。关键词：复数滤波器；多通带；自动频率校准；低功耗设计IAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofthewireless

7、communicationtechnology,thewirelessproductshavemadeagreatinfluenceonthehuman’slife.Amongthewirelesscommunicationproducts,theRFtransceiver,astheinterfaceofthecommunicationchip,affectstheperformanceofthetransceiversignalandthendeterminesthequalityofthecommunicationproducts.