用于LTE的宽带有源RC低通滤波器设计

本文介绍了一种高线性带宽可配置(10/50MHz)的低通滤波器。该滤波器为六阶切比雪夫-Ⅰ有源RC结构。采用了一种新型的运算放大器补偿技术,使得滤波器在合理的功耗和较高截止频率(50MHz)下仍有很好的邻带抑制特性。采用0.18um CMOS工艺流片验证,测试结果表明：在10MHz截止频率下,12.5MHz处邻带抑制15.3dB;在50MHz截止频率下,60MHz处邻带抑制8.3dB,3倍频带外抑制大于60dB,带内纹波小于1dB。     

具有片上数字控制频率调谐的9MHz有源RC滤波器

讨论了适用于无线局域网零中频收信机的4阶切比雪夫有源RC滤波器,为消除工艺偏差和环境变化对截止频率的影响,提出片上数字控制频率调谐电路.采用TSMC-0.25μm 1P5M CMOS工艺进行制造,测得调谐锁定时,滤波器的截止频率为9MHz,通带增益为0dB,增益波动小于1dB,带外抑制在30MHz处小于-40dB,通带内噪声小于-142dBm/Hz,当两输入信号的功率为-10dBm时,三阶交调小于-70dBm.     

一种0.13 μm CMOS多模信道选择滤波器的设计

设计了一款应用于多模多频无线接收机中的新型有源电阻电容信道选择滤波器,截止频率可在0.3～10MHz之间切换,满足UHF RFID、TD-SCDMA、WLAN a/b/g等不同标准的要求。运算放大器设计采用无电容前馈补偿技术,增益带宽积提升至4.8GHz。滤波器采用5阶Leapfrog滤波器级联2阶Tow-Thomas滤波器结构,使截止频率不易受器件变化的影响,同时兼顾稳定性和可调性。电路采用IBM 0.13μm CMOS工艺流片。测试结果表明,在2.5V电源电压下选择10MHz带宽时,滤波器消耗13.56mA电流,在两倍截止频率处实现64dB的衰减,带内噪声系数为28dB,带内纹波小于0.2dB,带内输入3阶交调为11.5dBm。     

具有片上数字控制频率调谐的9MHz有源RC滤波器

讨论了适用于无线局域网零中频收信机的4阶切比雪夫有源RC滤波器,为消除工艺偏差和环境变化对截止频率的影响,提出片上数字控制频率调谐电路．采用TSMC 0.25μm 1P5M CMOS工艺进行制造,测得调谐锁定时,滤波器的截止频率为9MHz,通带增益为0dB,增益波动小于1dB,带外抑制在30MHz处小于－40dB,通带内噪声小于－142dBm/Hz,当两输入信号的功率为－10dBm时,三阶交调小于－70dBm．     

可调谐N通道带通滤波器的设计

为了解决传统滤波器的中心频率不易调节、Q值低、带外抑制差和增益小等问题。本文设计了一种可调谐高Q值的增益提高型N通道带通滤波器,采用两路N通道差分结构和两个跨导放大器构成。差分结构消除偶次谐波,跨导放大器提高电路增益,片外变压器用作平衡-不平衡转换器,改善滤波器Q值并实现阻抗匹配。该滤波器在1.2 V供电电压下,采用TSMC 180 nm CMOS工艺,取N=4构成差分4通道滤波器。Cadence Spectre RF仿真结果显示,滤波器的增益大于8.5dB,中心频率可调范围为0.1～1 GHz,带内插入损耗S_(11)大于10 dB,带外IIP3大于10 dBm,噪声系数小于2.2 dB,在f_s=300 MHz处,带外抑制达到28 dB。该滤波器的高Q值、高可调谐和高性能使其在认知无线领域有着广泛的应用。     

SOI温度补偿效应的全集成高线性度Gm-C滤波器设计

提出了一种全差分运算放大器,该运算放大器采用电压负反馈方式稳定输出共模电平, 调节输入差分管相应的衬底偏置改变输入对的阈值电压差,从而调节放大器的跨导来调整滤波器的截止频率,这样可以补偿温度变化对滤波器频响造成的漂移。实现了基于Gm-c结构的三阶Chebyshev低通滤波器,该滤波器采用GSMC的0.13um SOI工艺,电源电压1.2v,6层金属设计,仿真结果表明,该滤波器通带增益0dB,-1dB截止频率8MHZ,38MHZ处增益衰减达到-35dB,带内波动0.5dB,输入为1MHZ,400mVpp时,THD为-57dB,,功耗7mW.     

应用于直接变频结构中的高线性度低功耗CMMB调谐器的基带电路

本文用0.35微米锗硅BiCMOS工艺设计了用于中国多媒体移动电视的模拟基带电路,此接收机芯片采用直接下变频结构。此基带电路使用了带有精确调谐系统的高线形度8阶切比雪夫低通滤波器,测试结果表明此滤波器有0.5dB的带内纹波,带宽调谐系统的误差在4%以内。在截止频率为4MHz的情况下对6MHz的信号有35dB的衰减。基带部分使用抽电流型的可变增益放大器,提供至少40dB的增益,并且带有出色的温度补偿。此基带电路的带外三阶交调量（OIP3）为25.5dBm,电源电压2.8V,总电流为16.4mA,芯片面积为1.1mm2。     

一种低功耗双模式有源RC复数滤波器

基于g_m/ID设计方法和电流复用型折叠共源共栅运算放大器结构,采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种应用于卫星接收机的低功耗可自动调谐双模式有源RC复数滤波器。引入了调零电阻,补偿由非理想运算放大器引起的Q值升高导致的通带纹波性能恶化。同时,引入了全集成调谐电路模块,补偿无源器件在IC制造中因工艺偏差导致的频率响应偏移。仿真结果表明:滤波器分别工作在GPS-L1和BD-B1模式,中心频率为4.092 MHz(带宽2 MHz)和6 MHz(带宽4 MHz)时,镜像抑制比分别为65 dB和61 dB,增益分别为2 dB和-1 dB。滤波器芯片面积为0.6 mm²,在1.8 V电源电压下,功耗仅为1.75 mW。     

应用于直接变频架构直播卫星调谐器中的具有宽调谐范围的连续时间低通滤波器

本文用0.35微米锗硅BiCMOS工艺设计了七阶巴特沃兹跨导电容低通滤波器及其片上自动调谐电路,该低通滤波器适用于采用直接变频架构的直播卫星调谐器。该滤波器的-3dB带宽截止频率具有从4MHz到40MHz的宽调谐范围。成功实现了一种新颖的片上自动调谐方案,用来调谐和锁定滤波器的-3dB带宽截止频率。测试结果表明,该滤波器具有-0.5dB的通带电压增益,+/- 5%的带宽精度,30nV/Hz1/2的等效输入噪声,-3dBVrms 通带电压三阶交调点,27dBVrms 阻带电压三阶交调点。I/Q正交两路滤波器及其调谐电路采用5V电源,在滤波器的-3dB带宽截止频率为20MHz的情况下,消耗电流13毫安,占用芯片面积0.5mm2。     

一种用于ZigbeeTM接收机的低功耗Gm-C复数滤波器

采用0.18μm CMOS工艺,设计了用于低中频Zigbee接收机的可自动频率调谐的Gm-C复数滤波器.通过跨导放大器(Gm)按比例设计,解决了核心滤波器与PLL调谐电路的匹配问题,达到好的调谐效果.仿真结果显示:滤波器中心频率为2MHz,带宽2MHz,镜像抑制比大干55dB,群延时小于0.9μs,电流功耗仅为1.5mA.     

三阶级联复数有源RC带通滤波器

采用0.18μmCMOS工艺设计了一款应用在无线传网中的三阶级联有源RC复数带通滤波器,同时设计了自动频率调谐电路(AFT)。该滤波器采用的是切比雪夫逼近函数予以实现。在5比特数字控制码开关电容阵列的控制下,AFT电路即可完成对主体滤波器电路频率变化的校正。仿真结果显示,滤波器的中心频率稳定在2MHz,通带带宽为2MHz,镜像抑制比大于34dB,相邻信道阻带衰减大于34dB,通带纹波小于1dB,消耗电流为2.3mA,工作电源电压为1.8V。     

一种温度不敏感的高线性功率放大器

设计了一种温度不灵敏的高线性度的射频功率放大器芯片,采用新颖的带温度反馈环路的有源片上自适应偏置电路,该电路降低了温度引起的放大器集电极直流电流分量的变化量,补偿了由温度变化而引起的性能偏差,进而有效提高了放大器的线性度。基于这个温度不灵敏的偏置结构采用InGaP/GaAs HBT工艺设计了一个工作在2110~2170 MHz频段的功率放大器。测试结果表明,该功放在工作频段内的增益大于等于35.3 dB;在中心频率2140 MHz处,1 dB功率压缩点大于33 dBm,功率附加效率在输出功率24.5 dBm时为18%;使用LTE_FDD调制信号,获得邻信道功率比为-47 dBc。在环境温度为-40℃、+25℃和+80℃条件下,功放的增益平坦度较好,增益变化量小于1.5 dB,输出级集电极电流基本不变,有效降低了功放对温度的敏感性。     

基于衬底驱动技术的0.8 V三阶椭圆 OTA-C滤波器

基于衬底驱动MOS技术,设计了一种0.8 V高性能全差分CMOS跨导运算放大器(OTA)。在互补输入差分对的衬底端施加信号,避开MOSFET阈值电压的限制,以达到超低压应用。在0.8 V的电源电压下,其直流开环增益为73.8 dB,单位增益带宽为16.4 MHz。基于该OTA,采用无源网络模拟法,设计实现了截止频率为5 MHz,通带波纹为0.5 dB的三阶椭圆OTA-C滤波器。仿真结果表明了所设计滤波器的正确性。     

一种低功耗自动频率修正的复数滤波器设计

采用当前主流的0.18μm RFCMOS工艺,设计实现了一款低功耗五阶OTA-C复数滤波器电路,该电路应用于低中频结构的GPS射频前端芯片中。滤波器的频率修正电路没有采用基于锁相环的常规结构,而是设计了一种带有频率修正功能的自偏置电流基准,来补偿工艺、温度变化的影响。滤波器的带宽为3MHz,中心频率为4.092MHz,镜像抑制大于30dB,10MHz频率处的阻带抑制大于40dB。滤波器的通带增益为10dB,消耗的总电流为0.8mA,工作电压为1.8V。理论仿真结果和测试结果能够很好地符合。     

一种高抑制电调滤波器的设计与实现

针对超外差接收机中前端预选宽频段、低损耗与高带外抑制度的需求,文中在电感耦合方式的LC电调滤波器基础上,增加了寄生通带抑制滤波器,设计了一款基于20~800 MHz调谐范围的电调滤波器。通过实际测试得到在调谐范围内,滤波器插入损耗<1.5dB,1 dB相对带宽约20%~30%,输入输出端口驻波<1.5,二倍频处抑制度>40 dBc,寄生通带抑制滤波器能将二次谐波和三次谐波寄生通带的抑制度分别提高40 dBc和30 dBc以上,从而利于滤波器在预选部分实现中频、镜频和本振反向等抑制作用。     

A 4th-order reconfigurable analog baseband filter for software-defined radio applications

This paper presents a 4th-order reconfigurable analog baseband filter for software-defined radios.The design exploits an active-RC low pass filter（LPF） structure with digital assistant,which is flexible for tunability of filter characteristics,such as cut-off frequency,selectivity,type,noise,gain and power.A novel reconfigurable operational amplifier is proposed to realize the optimization of noise and scalability of power dissipation.The chip was fabricated in an SMIC 0.13μm CMOS process.The main filter and frequency calibration circuit occupy 1.8×0.8 mm² and 0.48×0.25 mm² areas,respectively.The measurement results indicate that the filter provides Butterworth and Chebyshev responses with a wide frequency tuning range from 280 kHz to 15 MHz and a gain range from 0 to 18 dB.An IIP3 of 29 dBm is achieved under a 1.2 V power supply.The input inferred noise density varies from 41 to 133 nV/（Hz）^1/2 according to a given standard,and the power consumptions are 5.46 mW for low band（from 280 kHz to 3 MHz） and 8.74 mW for high band（from 3 to 15 MHz） mode.     

应用于多模卫星导航系统的Gm-C复数滤波器

提出了一种应用于多模卫星导航系统的5阶Gm-C复数滤波器,其带宽可设置为2 MHz 和4 MHz,带内增益为10 dB,对带外信号和镜像信号均有40 dB的衰减,可以满足GPS、北斗、Galileo和GLONASS四种不同导航系统的要求.同时,引入一种新的低功耗滤波器自动调谐电路,可以对温度、工艺变化等各种因素引起的滤波器中心频率和带宽的偏差进行精确校正,保证了滤波器的正常工作和射频前端的性能.     

低功耗Zigbee收发器镜像抑制滤波器设计

分析镜像抑制和带外衰减的要求,设计了适用于2.4 GHz Zigbee无线收发前端的镜像抑制滤波器.电路采用7阶巴特沃思OTA-C双二次结构.通过线性变换实现复数滤波.采用交叉耦合输入跨导器,扩大了输入线性范围.为减小滤波器频率偏差,设计了一种锁相环频率修调电路.电路利用0.18 μm CMOS工艺实现.测试结果表明,复数滤波器带宽2.54MHz,镜像抑制大于35 dB,偏移3.5 MHz抑制超过50 dB.在1.8 V电源电压下电流为0.86 mA.     

GPS接收机镜像信号抑制

分析了GPS接收机镜像信号抑制的要求,设计应用于低中频GPS接收机的镜像抑制复数滤波器.滤波器基于OTA-C双二次结构,通过线性变换实现频率搬移.采用了带源极负反馈的全差分跨导器以扩大输入线性范围.设计了基于环形振荡器的数字调谐锁相环以减小滤波器频率偏差.电路采用0.18μm CMOS工艺实现.测试结果表明,滤波器带宽为3.1MHz,偏移5MHz抑制为50dB,频率修调误差小于±1.5%.镜像抑制大于35dB.1.8V电源电压下滤波器和修正电路电流分别为0.82mA和0.23mA.     

简易数字控制宽带放大器的设计与实现

设计一种数字控制的高增益宽带宽放大器,提出了采用多个放大器直接耦合级联方式,通过理论分析合理选择各级增益的分配,明显改善了放大器的低频特性,极大地提高了增益范围。系统由前置放大电路、程控增益放大电路、通频带选择电路、功率放大电路、单片机控制电路以及电源模块6个部分组成。其中通频带选择电路由两路巴特沃斯低通滤波器组成,可实现通频带的切换;功率放大电路由多个高速缓冲芯片BUF634并联组成,扩大了电流输出范围,实现了功率放大;单片机控制电路以MSP430G2553为主控芯片,使用液晶12864实现显示功能,人机界面友好。经测试,本系统能够完成0~10MHz频率范围内的0~80dB增益步进可调功能。在增益为60dB时,输出电压噪声峰峰值小于0.3V,很好的完成了系统的设计指标。