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CMOS射頻集成電路
閱讀�5647�(shí)間:2011-05-20 11:21:04

  CMOS工藝存在跨導(dǎo)�、頻率特性差、噪聲大��(wú)源器�集成困難等不�。為�(shí)�(xiàn)CMOS射頻集成電路,在系統(tǒng)�(jí)上需要研究收�(fā)器體系結(jié)�(gòu)以盡量減少乃至消除收�(fā)器中所需�(wú)源器�,降低系�(tǒng)�(duì)于射頻前端的技�(shù)指標(biāo)要求;在電路�(jí)上需要研究能夠工作在射頻頻段的高性能單元電路和高品質(zhì)因數(shù)的無(wú)源器��

�(fā)�

  在過去的十年中,尋呼�(jī)、無(wú)繩電�、模擬及�(shù)字蜂窩電話等�(gè)人通信系統(tǒng)以及�(shù)字電�、廣播得到了迅猛�(fā)展,�(duì)重量�、體積小、功耗低、成本低的收�(fā)器的需求也迅速增加,提高收發(fā)器的集成度無(wú)疑是滿足上述需求的重要途徑。在以往的收�(fā)器中,數(shù)字處理部分通常采用低成本的�(biāo)�(zhǔn)CMOS工藝,射頻前端一般采用GaAs、Bipolar或BiCMOS工藝。由于數(shù)字處理部分的通常占到芯片面積�75%以上,集成度及功耗等指標(biāo)的要求使得不可能以CMOS以外的其他工藝實(shí)�(xiàn),所以只有實(shí)�(xiàn)CMOS集成射頻前端,才能實(shí)�(xiàn)單片集成的收�(fā)器并最終實(shí)�(xiàn)單片集成的移�(dòng)通信�(chǎn)�。目前隨著CMOS工藝的發(fā)�,它的單位增益截止頻率已�(jīng)接近GaAs水平,同�(shí)出現(xiàn)了一些采用CMOS工藝�(shí)�(xiàn)的射頻前端的單元電路及收�(fā)�。這也使得采用CMOS工藝�(shí)�(xiàn)移動(dòng)通信�(chǎn)品的單芯片集成成為可能�在CMOS射頻集成電路�(fā)展中,最迫切的和最困難的是要發(fā)展高性能的新器件和新的單元電路,它們是�(shí)�(xiàn)單片CMOS集成射頻前端的基�(chǔ)。其中包括:高Q值的�(wú)源器�(如電感、電容和�?nèi)莨艿�?、低相位噪聲的壓控振蕩器和高附加效率、高線性度的功率放大器等等�

功能單元

  1、低噪聲放大器是收發(fā)器中接收部分的�(gè)模塊,其重要的指�(biāo)有兩�(xiàng):噪聲指�(shù)——確定了最小可檢測(cè)信號(hào);三階輸入截止點(diǎn)與噪聲指�(shù)一起確定了�(wú)雜散輸出�(dòng)�(tài)范圍。此外還有一些附加要�,比如適�(dāng)?shù)脑鲆婧偷椭绷鞴牡取?/FONT>

  2、混頻器是射頻前端最�(guān)鍵的模塊,它�(shí)�(xiàn)了頻率變換過�?;祛l器的�(shè)�(jì)要綜合考慮線性度、轉(zhuǎn)換增益、端口到端口的隔離度等指�(biāo),其中最�(guān)鍵的指標(biāo)是線性度�

  3、頻率綜合器通過�(duì)一�(gè)具有較高頻率�(wěn)�(zhǔn)度的參考信�(hào)源施以加、減、乘、除四則�(yùn)算來(lái)獲得頻率�(wěn)�(zhǔn)度與參考源相同�(shù)量級(jí)的一系列頻率,主要用于產(chǎn)生收�(fā)器中信道選擇的本振信�(hào),是CMOS集成收發(fā)器中�(guān)鍵的單元電路�

  4、功率放大器是收�(fā)器中主要的大功耗單元。為了提高功率附加效�(Power-added effiency),一般采用非線性功率放大器(包括D�、E類和F類等)。但是非線性功率放大器僅適用于恒包�(luò)�(diào)制方案。為了提高頻譜利用率,通常采用多電平調(diào)制方�,這就要求要對(duì)非線性功率放大器�(jìn)行非線性補(bǔ)��

研究方向

  目前CMOS工藝主要用于�(shù)字系�(tǒng),在�(shù)字電路中一般不采用電阻、電容與電感等無(wú)源器件。所以在CMOS射頻集成電路�(shè)�(jì)�,一方面需要研究新型的體系�(jié)�(gòu)盡量減少乃至消除電路中所需的無(wú)源器�,另一方面要研究如何采用標(biāo)�(zhǔn)CMOS工藝集成�(shí)�(xiàn)高Q值的電感、電容等�(wú)源器��