一种46MHz Gm-C复数滤波器及其自动频率调谐电路设计.pdf

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1、第41卷第8期湖南大学学报(自然科学版)VoL41，NO．82014年8月JournalofHunanUniversity(NaturalSciences)Aug．2014文章编号：1674—2974(2014)08—0084—05一种46nHzGm-C复数滤波器及其自动频率调谐电路设计曾健平”，胡家杰，单强，黄水龙。，武振宇，张海英，胡锦(1．湖南大学物理与微电子科学学院，湖南长沙410082；2．中国科学院微电子研究所，北京100029)摘要：基于0．18mCMOS工艺，设计了一款高频Gm—C复数滤波器，该滤波器的中心频率达到46MHZ，在2OMHz的通带内的平坦度小于0．

2、36dB，能够实现98dB的镜像抑制，以及28dB的带外抑制．滤波器工作在1．8V电源电压下，消耗的电流小于7．9mA．为了纠正滤波器的频率，提出了一种基于积分器和数字电路的频率调谐方法，该调谐电路在调谐完成后会自动关闭，实现了“零功耗”，特别适合低功耗的应用．仿真结果表明调谐误差小于+1．5．关键词：滤波器；调谐；仿真；Gm—C中图分类号：TN713文献标识码：AADesignof46MHzGm—CComplexFilterandAutomaticFrequencyTuningCircuitZENGJian—ping”，HUJia—jie，SHANQiang，HUANGShu

3、i—long，WUZhen—yu，ZHANGHai—ying，HUJin(1．SchoolofPhysicsandMicroelectronics．HunanUniv，Changsha。Hunan410082，China2．InstituteofMicroelectronies，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029。China)Abstract：AhighfrequencycomplexGm-Cfilterwasproposedbyusing0．18btmCMOSRFprocess．Thefilterhas20MHzbandwidthan

4、diScenteredat46MHz，whilethepas~bandflatnessiS1essthan0．36dB．Theimagebandrejectionishigherthan98dB，andtheout—bandrejectionishigherthan28dB．Thecompletefilterconsumeslessthan7．9mAwith1．8Vsupplyvoltage．Anintegratorwithdigitalcircuitsbasedfrequencytuningcircuitwasusedtoreal—izetheautomatictuningo

5、fbothcenterfrequencyandband-width．Onthecompletionofthetuning，thecircuitwillau-tornaticallyshutdown．Thezeropower'isparticularlysuitableforlowpowerapplications．SimulationresultsshowthatthetuningerroriSlessthan-4-l_5．Keywords：filters；tuning；computersimulation；Gm—C近年来，随着CMOS技术的快速发展，越来越本．其中零中频和低中

6、频结构是两种比较流行的射多的射频接收机采用单芯片设计以减小功耗和成频接收机结构，零中频接收机由于受到直流失调，闪收稿日期：2o14-03—04基金项目：新一代宽带无线移动通信网专项(2013ZX03001010)；湖南省科技计划资助项目(2014GK3002)作者简介：曾健平(1966一)，男，湖南祁东人，湖南大学副教授，博士研究生十通讯联系人，E—mail：zengjg}@hnu．edu．ell第8期曾健平等：一种46MHzGm—C复数滤波器及其自动频率调谐电路设计85烁噪声等因素的影响限制了性能_】]．在电路设计时需要额外的电路来消除这些影响，这无疑增加了系上3统的复杂度和

7、功耗．相比较而言，低中频接收机没有这些因素的影响，因此得到广泛的应用．但低中频接收机存在镜像干扰，需要对其进行抑制]．通常在混频器之后接人有源复数滤波器，实现图1七阶梯形低通滤波器原型对镜像信号的抑制．有源滤波器主要分为Active-Fig．17thorderlow—passfilterprototypeRC和Gm-C两种．Active—RC滤波器在稳定性、动本文设计的七阶Gm—C复数滤波器，如图2所态范围及灵敏度等方面有一定优势，但在频率较高示．图2中，G的作用是将输入的电压信号转变为的情