首页> 中文学位 >应用于TD--LTE/TD--SCDMA系统的可编程增益放大器设计
【6h】

应用于TD--LTE/TD--SCDMA系统的可编程增益放大器设计

代理获取

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 可编程增益放大器的研究现状

1.3 本论文的研究内容

1.4 论文组织结构

第2章 接收机模拟基带系统分析

2.1 接收机模拟基带电路概述

2.1.1 自动增益控制电路

2.1.2 信道选择的实现

2.2 接收机模拟基带电路结构

2.2.1 可变增益的安排

2.2.2 自动增益控制环路

2.3 可编程增益放大器指标的确定

2.3.1 线性度指标的设定

2.3.2 噪声系数指标的设定

2.3.3 直流失调消除电路的性能指标

2.3.4 模拟基带电路性能总结

2.4 本章小结

第3章 可编程增益放大器设计

3.1 可变增益放大器常用结构与分析

3.1.1 基于模拟乘法器的VGA

3.1.2 基于跨导可变的VGA

3.1.3 基于运算放大器的可编程反馈PGA

3.1.4 电流模式的PGA

3.1.5 基于可编程褪化电阻和负载的PGA

3.2 可编程增益放大器设计过程中的关键问题与难点

3.2.1 晶体管的非理想特性

3.2.2 低电压下的设计考虑

3.3 可编程增益放大器的实现

3.3.1 PGA的设计指标

3.3.2 PGA的核心电路设计

3.3.3 PGA增益控制的实现

3.3.4 PGA性能指标分析

3.3.5 PGA后仿真结果与分析

3.4 本章小结

第4章 直流失调消除电路设计

4.1 直流失调的原因与消除的必要性

4.2 直流失调消除的模型分析

4.3 直流失调消除电路的工作原理

4.4 低通滤波器的实现

4.5 直流失调消除电路的实现

4.5.1 阻抗对直流失调消除电路的影响

4.5.2 本设计中的直流失调消除电路

4.6 直流失调消除电路的性能分析

4.6.1 对输入信号的影响

4.6.2 能够消除的量大直流电压

4.6.3 环路分析

4.6.4 噪声分析

4.6.5 后仿真结果与分析

4.7 本章小结

第5章 信道选择低通滤波器设计

5.1 滤波器基本理论

5.1.1 滤波器概论

5.1.2 Active-RC滤波器

5.1.3 滤波器的函数实现

5.1.4 滤波器的综合

5.2 滤波器性能指标分析与定义

5.2.1 频率响应

5.2.2 群延迟

5.2.3 噪声

5.2.4 动态范围和线性度

5.3 滤波器的实现

5.3.1 积分器单元设计

5.3.2 运算放大器设计

5.3.3 滤波器截止频率的校准

5.3.4 后仿真结果与分析

5.4 小结

第6章 可编程增益放大器的整合与仿真

6.1 版图设计基础

6.1.1 匹配与可靠性设计

6.1.2 模拟数字混合版图设计考虑

6.2 可编程增益放大器版图设计

6.2.1 各模块的版图设计

6.2.2 整体版图的布局

6.3 系统后仿真与测试方案

6.4 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

附件:攻读硕士学位期间发表的论文

展开▼

摘要

本文面向TD-LTE和TD-SCDMA多模无线通信系统,设计了其中的可编程增益放大器。该可变增益放大器为数字可编程增益放大器,需要同时满足TD-LTE-Advanced以及TD-SCDMA系统要求、符合3GPP R11技术规范。出于对噪声进行优化的考虑,本设计中将信道选择滤波器放在级联的可编程增益放大器中。 本文对应用于TD-LTE/TD-SCDMA系统的可变增益放大单元、直流失调消除电路和信道选择滤波器等几个关键模块进行电路设计。 文章首先确定了应用于TD-LTE/TD-SCDMA的可变增益放大器的指标要求,结合射频收发机架构,确定了可变增益放大器的系统结构。对于可变增益放大单元的设计,本文首先介绍了常用的可变增益放大器结构,出于线性度和噪声的折衷,最终选择了带并联负反馈的跨导和负载可编程放大器来具体实现。 对于直流失调问题的解决,本文分析了直流失调原因以及失调抵消电路的必要性,采用模拟方式实现直流失调抵消。具体实现上利用工作在亚阈值区的MOS晶体管实现大电阻,利用米勒效应实现大电容。在跨导级电路设计中,采用四路电流输出,分别向串联电阻注入和抽取电流。这种方式扩大了直流失调抵消范围,也摆脱了抵消效果对源阻抗的依赖。 对于信道选择滤波的实现,设计中采用Tow-Thomas型Biquad单元级联的结构实现4阶切比雪夫滤波器。运算放大器的设计采用带调零电阻米勒补偿的两级运算放大器结构,在适中的功耗下获得较大的增益带宽积,满足滤波器的要求。利用电容阵列实现滤波器带宽调节,利用外部数字控制位进行频率校准,这种方法简单易行并且节省面积开销。 本设计的所有电路模块都有后仿真结果作为验证。考虑到版图对性能的重要影响,给出各模块版图以及其具体设计时需要注意的细节,最后规划、整合出整个可编程增益放大器。该可编程增益放大器采用TSMC0.13um CMOS工艺,完成流片。后仿真结果表明,本设计的可编程增益放大器覆盖了0~54dB的增益变化范围,步进精度为1dB,可调节基带信号带宽2.5MHz、5MHz、7.5MHz、10MHz和20MHz,满足了TD-LTE-Advanced和TD-SCDMA系统的指标要求。

著录项

  • 作者

    潘磊;

  • 作者单位

    东南大学;

  • 授予单位 东南大学;
  • 学科 电子科学与技术;电路与系统
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 黄风义;
  • 年度 2014
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类
  • 关键词

    系统; 可编程增益;

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号