CMOS射頻集成電路分析及設(shè)計(jì)

1、-1 緒論1.1 開展歷史1.2 現(xiàn)代通信系統(tǒng)概述 通信系統(tǒng)的組成圖1-1 通信系統(tǒng)的功能方框圖 數(shù)字通信系統(tǒng)圖1-2 數(shù)字通信系統(tǒng)的組成 通信信道及其特性 通信信道的數(shù)學(xué)模型圖1-3 加性噪聲信道圖1-4 帶加性噪聲的線性濾波信道圖1-5 帶加性噪聲的線性時(shí)變?yōu)V波器1.3 射頻電路在系統(tǒng)中的作用與地位圖1-6 射頻通信系統(tǒng)示意圖圖1-7 射頻前端方框圖1.4 射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系 頻段劃分 電路的寄生效應(yīng) 電路的設(shè)計(jì)考慮1.5 應(yīng)用 無線局域網(wǎng)圖1-8 Prism Duette雙頻帶收發(fā)機(jī)芯片組的總體構(gòu)造圖14 GSM WCDMA1.6 總結(jié)參考文獻(xiàn)2 線性射頻電路的根本特性和

2、分析方法2.1 傳輸線圖2-1 射頻電路中常用的均勻傳輸線 傳輸線波動(dòng)方程圖2-2 一小段傳輸線的等效電路 終端接負(fù)載的無損傳輸線圖2-3 以負(fù)載處為原點(diǎn)的坐標(biāo)體系 終端接特定負(fù)載的無損傳輸線的工作狀態(tài)圖2-4 短路傳輸線上電壓、電流和輸入阻抗的分布圖圖2-5 開路傳輸線上電壓、電流和輸入阻抗的分布圖 阻抗的周期性和倒置性 微帶線設(shè)計(jì)圖2-6 微帶線的幾何構(gòu)造圖2-7 微帶線的特性阻抗圖2-8 微帶線的有效介電常數(shù)2.2 Smith圓圖 阻抗圓圖圖2-9 阻抗圓圖上的歸一化阻抗 Smith圓圖上的反射系數(shù)和駐波系數(shù)圖2-10 阻抗圓圖 導(dǎo)納圓圖圖2-11 導(dǎo)納圓圖上的歸一化導(dǎo)納 Smith圓圖

3、應(yīng)用舉例圖2-12 例2.2的電路圖圖2-13 利用Smith圓圖求解例2.22.3 雙端口網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)參量圖2-14 雙端口網(wǎng)絡(luò)的電壓和電流方向圖2-15 雙端口網(wǎng)絡(luò)的入射波和反射波圖2-16 S參數(shù)的測(cè)量 網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)圖2-17 雙端口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)圖2-18 雙端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)圖2-19 雙端口網(wǎng)絡(luò)的串并聯(lián)圖2-20 雙端口網(wǎng)絡(luò)的并串聯(lián)圖2-21 雙端口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián) 信號(hào)流圖分析法圖2-22 信號(hào)流圖分析法的簡化規(guī)則圖2-23 含電源和負(fù)載的雙端口網(wǎng)絡(luò)圖2-24 用信號(hào)流圖分析法分析雙端口網(wǎng)絡(luò)的簡化過程2.4 射頻電路中的無源分立集總參數(shù)元件圖2-25 鋁金屬線歸一化電流密度的橫截面分布示意圖圖2-

4、26 鋁金屬線橫截面上的歸一化電流密度分布隨頻率的變化(a=1mm)圖2-27 金屬銅和鋁的趨膚深度隨工作頻率的變化圖2-28 薄膜片上電阻圖2-29 炭質(zhì)電阻圖2-30 高頻電阻模型圖2-31 炭質(zhì)電阻的阻抗與頻率的關(guān)系圖2-32 外表貼封電容的部構(gòu)造圖2-33 高頻電容模型圖2-34 實(shí)際電容的阻抗與頻率的關(guān)系圖2-35 高頻電感圖2-36 高頻電感模型圖2-37 實(shí)際電感的阻抗與頻率的關(guān)系2.5 總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題圖2-38 習(xí)題4圖圖2-39 習(xí)題7圖圖2-40 習(xí)題8圖3 無源RLC網(wǎng)絡(luò)和阻抗匹配3.1 無源RLC網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)圖3-1 串聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)圖3-2 串聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)的阻

5、抗特性圖3-3 串聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)中電感儲(chǔ)存的磁能、電容儲(chǔ)存的電能以及回路儲(chǔ)存的總能量隨時(shí)間的變化情況圖3-4 品質(zhì)因子Q取不同值時(shí)回路阻抗的幅頻特性和相頻特性 并聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)圖3-5 并聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)圖3-6 并聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性圖3-7 品質(zhì)因子QP取不同值時(shí)并聯(lián)諧振回路阻抗的幅頻特性和相頻特性3.2 串并聯(lián)阻抗等效互換圖3-8 串并聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)圖3-9 電阻R和電抗*的串聯(lián)形式和并聯(lián)形式3.3 回路抽頭時(shí)的阻抗變換圖3-10 電感抽頭和電容抽頭的RLC諧振回路3.4 阻抗匹配圖3-11 借以說明阻抗匹配概念的簡單電路圖3.4.1 L匹配圖3-12 L匹配的電路構(gòu)造圖3-13 并/串聯(lián)電感和

6、電容的阻抗變化軌跡圖3-14 利用Smith圓圖來求解L匹配問題圖3-15 L匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-16 Smith圓圖上的恒Qn圓 T匹配和Pi匹配圖3-17 T匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-18 利用Smith圓圖來設(shè)計(jì)T匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-19 Pi匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-20 利用Smith圓圖來設(shè)計(jì)Pi匹配網(wǎng)絡(luò) 微帶線匹配圖3-21 微帶線匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-22 利用Smith圓圖來設(shè)計(jì)微帶線匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-23 歸一化阻抗zin=rin+j*in與電容所在位置之間的關(guān)系圖3-24 更復(fù)雜的微帶線匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-25 全部由微帶線組成的匹配網(wǎng)絡(luò)3.5 總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題圖3-26 習(xí)題3圖4 射頻集成電路中的根本問題4.1 射頻電路

7、的性能度量 功率增益和電壓增益 靈敏度和噪聲系數(shù)圖4-1 電阻的噪聲模型 線性度和動(dòng)態(tài)圍圖4-2 非線性 系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.2 射頻電路仿真算法及商用仿真軟件介紹 SPICE模擬器應(yīng)用于射頻領(lǐng)域所遇到的限制 射頻電路仿真算法 射頻電路仿真工具4.3 CMOS射頻集成電路實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)4.4 總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題5 集成無源元件5.1 電阻圖5-1 有拐角的電阻5.2 電容圖5-2 MOS電容的理想C-V曲線圖5-3 MIM電容的構(gòu)造圖5-4 三種互連線構(gòu)造圖5-5 “夾心金屬電容5.3 電感圖5-6 射頻集成電路中電感的典型應(yīng)用 片上平面螺旋型電感圖5-7 片上平面螺旋型電感的構(gòu)造圖5-8 接地隔離層圖5-

8、9 片上平面螺旋型電感模型圖5-10 焊盤的校準(zhǔn)構(gòu)造圖5-11 襯底摻雜程度對(duì)片上電感的影響圖5-12 不同金屬層對(duì)片上電感的影響圖5-13 金屬層串并聯(lián)對(duì)片上電感的影響圖5-14 接地隔離層對(duì)片上電感的影響圖5-15 幾何尺寸對(duì)片上電感的影響圖5-16 對(duì)稱片上電感可以減少芯片面積 鍵合線電感圖5-17 引起鍵合線電感量變化的因素圖5-18 鍵合線電感模型 變壓器圖5-19 各種構(gòu)造的片上變壓器圖5-20 變壓器的電路圖符號(hào)圖5-21 變壓器等效電路模型5.4 容抗管 反向二極管圖5-22 反向二極管型容抗管圖5-23 容抗管的小信號(hào)等效電路圖5-24 容抗管的不同幅員構(gòu)造 MOS晶體管 M

9、OS容抗管圖5-25 MOS型容抗管圖5-26 MOS容抗管的調(diào)諧特性 差分對(duì)稱型容抗管圖5-27 對(duì)稱型容抗管圖5-28 采用多指構(gòu)造和采用共心構(gòu)造的單端二極管型容抗管與對(duì)稱二極管型容抗管的單位面積電容量、品質(zhì)因子隨控制電壓的變化圖5-29 各種差分容抗管的構(gòu)造5.5 總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題6 射頻MOS及BJT器件模型6.1 簡介6.2 MOS器件模型 直流模型圖6-1 nMOSFET中溝道電子速度與橫向電場(chǎng)的關(guān)系。有關(guān)參數(shù)為0=500cm2/V-s,vsat=107cm/s,Esat=2×104V/cm 閾值電壓的測(cè)量 MOS電容模型圖6-2 MOSFET電容 高頻品質(zhì)因子圖6-3

10、用于求MOS最大功率增益截止頻率的等效電路圖6-4 nMOS截止頻率與標(biāo)稱柵長的關(guān)系 非準(zhǔn)靜態(tài)NQS現(xiàn)象及模型圖6-5 最簡單的處于飽和區(qū)的MOS交流小信號(hào)電路，交流輸出電阻被忽略圖6-6 MOS溝道形成之后，源漏間與柵電極之間的分布RC網(wǎng)絡(luò)圖6-7 MOS器件表示成沿溝道方向的假設(shè)干個(gè)子器件串聯(lián)而成圖6-8 MOS器件表示成沿溝道方向的二個(gè)子MOS器件串聯(lián)而成圖6-9 MOS器件的非準(zhǔn)靜態(tài)NQS模型等效電路圖6-10 MOS器件的交流小信號(hào)分析：非準(zhǔn)靜態(tài)NQS模型等效電路與串聯(lián)子器件的比較 MOS非本征模型圖6-11 柵電極分布電阻、電容網(wǎng)絡(luò)模型圖6-12 襯底分布電阻網(wǎng)絡(luò)模型 MOS高階效

11、應(yīng)及其BSIM模型圖6-13 VGS<0,VDS>0時(shí)的漏極電流與襯底電流。由它們的大小大致相等，可以推測(cè)在漏極與襯底接觸之間有一漏電流存在GIDL MOS噪聲模型圖6-14 熱噪聲定義及測(cè)量電路圖6-15 MOSFET噪聲等效電路。注意，ing依賴于gg，而gg有頻率依賴關(guān)系圖6-16 MOSFET噪聲等效電路。注意，此圖中受控電流源的vgs是指g和s兩端之間的壓降，非是Cgs上的壓降6.3 雙極型BJT器件電路模型 Ebers-Moll模型圖6-17 根本的Ebers-Moll模型等效電路假設(shè)為npn晶體管 時(shí)域大信號(hào)模型圖6-18 雙極型晶體管包括電荷存儲(chǔ)元件的瞬態(tài)大信號(hào)模型

12、。iB,iC的表達(dá)式分別見式6-115和式6-116圖6-19 共基Ebers-Moll模型到共發(fā)模型正向偏置的演變。步驟(b)(c)的過渡需要一點(diǎn)想象力 交流小信號(hào)模型圖6-20 雙極型晶體管交流小信號(hào)模型 雙極型晶體管的高頻特性圖6-21 典型的集成電路npn晶體管的fT-IC曲線(引自11中第一章) BJT噪聲模型圖6-22 雙極型晶體管噪聲等效電路6.4 總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題7 無線收發(fā)機(jī)射頻前端的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-1 一個(gè)典型的無線通信系統(tǒng)7.1 接收機(jī)射頻前端的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-2 無線接收機(jī)系統(tǒng)的根本組成局部 超外差式接收機(jī)圖7-3 超外差式接收機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-4 超外差式接收機(jī)的頻域轉(zhuǎn)換

13、示意圖圖7-5 中頻頻率選擇對(duì)超外差式接收機(jī)性能的影響圖7-6 Hartley和Weaver鏡像抑制接收機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-7 具有正交輸出的超外差式接收機(jī)圖7-8 具有正交輸出的Weaver鏡像抑制接收機(jī) 零中頻接收機(jī)圖7-9 僅與一個(gè)正弦本地振蕩信號(hào)進(jìn)展混頻的零中頻接收機(jī)頻域轉(zhuǎn)換示意圖圖7-10 零中頻接收機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-11 與正交本地振蕩信號(hào)進(jìn)展混頻的零中頻接收機(jī)頻域轉(zhuǎn)換示意圖圖7-12 信號(hào)泄漏造成直流失調(diào)圖7-13 利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)消除零中頻接收機(jī)中的直流失調(diào) 低中頻接收機(jī)圖7-14 低中頻接收機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-15 低中頻接收機(jī)的頻域轉(zhuǎn)換示意圖圖7-16 幅度和相位不匹配對(duì)低

14、中頻接收機(jī)的影響圖7-17 引入額外的鏡像信號(hào)抑制模塊的低中頻接收機(jī)系統(tǒng)構(gòu)造圖7-18 利用射頻帶通濾波器來抑制鏡像信號(hào)的低中頻接收機(jī)的頻域轉(zhuǎn)換示意圖圖7-19 利用無源多相濾波器來抑制鏡像信號(hào)的低中頻接收機(jī)的頻域轉(zhuǎn)換示意圖圖7-20 低中頻接收機(jī)的中頻處理模塊 其他構(gòu)造的接收機(jī)圖7-21 超再生式接收機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-22 超再生式接收機(jī)中的振蕩器構(gòu)造圖7-23 超再生式接收機(jī)鏈路各節(jié)點(diǎn)信號(hào)的時(shí)序圖圖7-24 寬帶中頻接收機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-25 亞采樣接收機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-26 超寬帶接收機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造7.2 發(fā)射機(jī)射頻前端的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-27 無線發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的根本組成局部 超外差式發(fā)射機(jī)圖7

15、-28 超外差式發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-29 超外差式發(fā)射機(jī)的頻域轉(zhuǎn)換示意圖 直接上變頻發(fā)射機(jī)圖7-30 直接上變頻發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-31 直接上變頻發(fā)射機(jī)的頻域轉(zhuǎn)換示意圖 其他構(gòu)造的發(fā)射機(jī)圖7-32 中頻上變頻發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造圖7-33 正交中頻上變頻發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)造7.3 總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題8 低噪聲放大器8.1 兩端口網(wǎng)絡(luò)的噪聲分析圖8-1 有噪兩端口網(wǎng)絡(luò)和它的等效表示形式圖8-2 兩端口網(wǎng)絡(luò)的通用噪聲模型8.2 MOS晶體管兩端口網(wǎng)絡(luò)噪聲參數(shù)的理論分析圖8-3 包含有柵阻抗噪聲和襯底阻抗噪聲的晶體管噪聲模型圖8-4 NMOS晶體管的兩端口網(wǎng)絡(luò)噪聲參數(shù)的測(cè)量結(jié)果和模擬結(jié)果的比較8.3 集

16、成CMOS低噪聲放大器的電路構(gòu)造圖8-5 終端所接負(fù)載對(duì)射頻濾波器的影響 輸入端并聯(lián)電阻的共源放大器圖8-6 輸入端并聯(lián)電阻的共源放大器 共柵放大器構(gòu)造圖8-7 共柵放大器構(gòu)造圖8-8 共柵放大器做低噪聲放大器應(yīng)用的實(shí)例 并聯(lián)-串聯(lián)反響放大器構(gòu)造圖8-9 并聯(lián)-串聯(lián)反響放大器構(gòu)造圖8-10 并聯(lián)-串聯(lián)反響放大器的低頻小信號(hào)等效電路8.4 源簡并電感型共源放大器圖8-11 源簡并電感型共源放大器8.4.1 晶體管的簡單I-V分析方程 阻抗匹配圖8-12 源簡并電感型共源放大器的小信號(hào)等效電路 有效跨導(dǎo)圖8-13 輸入反射系數(shù)對(duì)PCC的影響 噪聲因子 噪聲優(yōu)化圖8-14 滿足噪聲系數(shù)要求時(shí)IDS和

17、VGS-VT的設(shè)計(jì)曲線 三階交調(diào)點(diǎn)分析圖8-15 共源放大器的電路圖圖8-16 和VGS-VT對(duì)IP2和IP3的影響圖8-17 M和VGS-VT對(duì)IP2和IP3的影響圖8-18 低噪聲放大器的小信號(hào)等效電路圖8-19 IDS和VGS-VT對(duì)低噪聲放大器三階交調(diào)點(diǎn)的影響8.5 CMOS低噪聲放大器的設(shè)計(jì)策略 低噪聲放大器的拓?fù)錁?gòu)造圖8-20 源簡并電感型Cascode共源放大器 增益 噪聲系數(shù) 輸入節(jié)點(diǎn)寄生電容對(duì)放大器性能的影響圖8-21 考慮輸入節(jié)點(diǎn)寄生電容的低噪聲放大器電路圖圖8-22 輸入節(jié)點(diǎn)寄生電容對(duì)低噪聲放大器RS,ma*的影響 Cgd和M對(duì)放大器性能的影響圖8-23 Cgd對(duì)放大器小

18、信號(hào)等效模型的影響 LNA設(shè)計(jì)方程 Cascode器件的設(shè)計(jì)圖8-24 Cascode晶體管的寄生邊緣效應(yīng) 等高線設(shè)計(jì)方法圖8-25 RS,ma*及有效源阻抗與IDS和VGS-VT的變化曲線圖8-26 放大器的噪聲系數(shù)和輸入三階交調(diào)點(diǎn)與IDS和VGS-VT的變化曲線圖8-27 滿足PVC要求時(shí)負(fù)載阻抗RL以及放大器的品質(zhì)因子與IDS和VGS-VT的變化曲線圖8-28 到達(dá)輸入匹配條件時(shí)Lg、Ls與IDS和VGS-VT的變化曲線圖8-29 在IDS和VGS-VT平面上設(shè)計(jì)目標(biāo)和限制條件所允許的設(shè)計(jì)空間 不完全阻抗匹配對(duì)低噪聲放大器性能的影響 其他設(shè)計(jì)考慮圖8-30 差分放大器電路構(gòu)造圖8-31

19、兩種不同的幅員方案圖8-32 低噪聲放大器的偏置電路8.6 寬帶低噪聲放大器圖8-33 利用帶通濾波器技術(shù)的寬帶低噪聲放大器圖8-34 利用并聯(lián)反響技術(shù)的寬帶低噪聲放大器8.7 微波晶體管放大器設(shè)計(jì)方法圖8-35 微波晶體管放大器的電路構(gòu)造圖8-36 簡化后的微波晶體管放大器的電路圖 功率增益關(guān)系圖8-37 微波晶體管放大器的信號(hào)流圖 恒增益圓圖8-38 Smith圓圖上的恒增益圓圖8-39 Smith圓圖上的恒增益圓 恒噪聲系數(shù)圓圖8-40 Smith圓圖上的恒噪聲系數(shù)圓 恒駐波系數(shù)圓圖8-41 輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)在微波晶體管放大器中的作用 穩(wěn)定性圓圖8-42 輸出穩(wěn)定性圓圖

20、8-43 輸入穩(wěn)定性圓圖8-44 輸出無條件穩(wěn)定圖8-45 輸入無條件穩(wěn)定8.8 總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題圖8-46 習(xí)題11圖圖8-47 習(xí)題12圖9 混頻器9.1 混頻器的根本工作原理圖9-1 由單個(gè)MOS晶體管構(gòu)成的混頻器圖9-2 由單個(gè)MOS晶體管構(gòu)成的高隔離度混頻器圖9-3 雙柵晶體管混頻器9.2 描述混頻器性能的參數(shù) 噪聲因子(噪聲系數(shù))圖9-4 混頻過程中的噪聲轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換增益 線性度：1dB壓縮點(diǎn)和三階交調(diào)點(diǎn)圖9-5 混頻器的1dB壓縮點(diǎn)圖9-6 混頻器的三階交調(diào)點(diǎn) 端口隔離度 其他性能參數(shù)9.3 電流換向有源混頻器 電路構(gòu)造圖9-7 有源混頻器的電路構(gòu)造圖9-8 雙平衡混頻器的輸出頻譜

21、成分圖9-9 單平衡混頻器的輸出頻譜成分 轉(zhuǎn)換增益圖9-10 p0(t)和p1(t)的波形圖9-11 開關(guān)對(duì)的轉(zhuǎn)換增益c隨歸一化偏置電流和歸一化本振信號(hào)幅度UO=VO的變化曲線 噪聲因子(噪聲系數(shù))圖9-12 混頻過程中白噪聲的頻域搬移過程圖9-13 隨歸一化偏置電流和歸一化本振信號(hào)幅度UO=VO的變化曲線圖9-14 G(t)和Son12(f,t)的時(shí)域波形圖9-15 隨歸一化電流和歸一化圖9-16 G2與歸一化偏置電流及歸一化本振信號(hào)幅度UO的關(guān)系曲線圖9-17 考慮開關(guān)對(duì)共源節(jié)點(diǎn)寄生電容的單平衡混頻器電路圖圖9-18 開關(guān)對(duì)共源節(jié)點(diǎn)電壓VS和寄生電容充放電電流iCP和輸出電流iO的波形圖9

22、-19 本振信號(hào)為正弦型信號(hào)時(shí)開關(guān)對(duì)的輸入端電壓為整流波形和噪聲電壓的疊加圖9-20 開關(guān)對(duì)共源節(jié)點(diǎn)的電壓波形圖9-21 通過減小流過開關(guān)對(duì)的電流來減小混頻器的噪聲系數(shù) 線性度 提高線性度的技術(shù)圖9-22 采用源簡并技術(shù)提高混頻器的線性度圖9-23 AB類工作的驅(qū)動(dòng)級(jí)的輸出電流波形圖9-24 采用分段線性近似技術(shù)的驅(qū)動(dòng)級(jí)電路圖圖9-25 采用分段線性近似的驅(qū)動(dòng)級(jí)跨導(dǎo)圖9-26 開關(guān)對(duì)共源節(jié)點(diǎn)參加諧振電路來消除寄生電容的影響圖9-27 三階交調(diào)積消除技術(shù) 輸出負(fù)載圖9-28 采用三種不同輸出負(fù)載的混頻器圖9-29 具有濾波功能的電阻負(fù)載型混頻器圖9-30 晶體管作負(fù)載時(shí)混頻器的輸出共模控制電路

23、射頻輸入端接口電路圖9-31 采用電感源簡并技術(shù)的混頻器驅(qū)動(dòng)級(jí)圖9-32 采用共柵構(gòu)造的混頻器驅(qū)動(dòng)級(jí)圖9-33 單端輸入的雙平衡混頻器 本振輸入端接口電路圖9-34 本振緩沖器 設(shè)計(jì)考慮 應(yīng)用于零中頻接收機(jī)的混頻器設(shè)計(jì)圖9-35 噪聲消除技術(shù)圖9-36 改善二階線性度性能的混頻器9.4 其他類型的混頻器 電位混頻器圖9-37 電位混頻器 無源混頻器圖9-38 無源混頻器 亞采樣混頻器圖9-39 亞采樣混頻過程圖9-40 亞采樣混頻器圖9-41 亞采樣混頻器的噪聲轉(zhuǎn)移過程9.5 總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題10 射頻功率放大器10.1 晶體管非線性模型圖10-1 晶體管的非線性模型10.2 功率匹配與負(fù)載線

24、匹配圖10-2 功率匹配和負(fù)載線匹配圖10-3 采用功率匹配和負(fù)載線匹配時(shí)A類放大器的輸入-輸出功率傳輸特性10.3 性能參數(shù) 輸出功率 效率 功率利用因子 功率增益 線性度圖10-4 IS-95 CDMA通信系統(tǒng)的ACPR描述圖10-5 幾種無線通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的頻譜掩模板圖10-6 錯(cuò)誤向量定義圖10-7 利用星圖來測(cè)量EVM10.4 負(fù)載線理論和Loadpull技術(shù)圖10-8 理想晶體管模型圖10-9 晶體管工作于A類模式時(shí)的偏置點(diǎn)圖10-10 A類功率放大器的電路圖及電流、電壓波形圖10-11 A類功率放大器的電流、電壓波形與電阻負(fù)載阻抗值的關(guān)系圖10-12 串聯(lián)電抗元件可提高晶體管漏端的

25、電壓幅度輸出功率保持不變圖10-13 并聯(lián)電納元件可提高流過晶體管的電流幅度輸出功率保持不變圖10-14 Smith圓圖上的Loadpull曲線10.5 傳統(tǒng)功率放大器 波形分析圖10-15 傳統(tǒng)功率放大器的驅(qū)動(dòng)電壓波形和輸出電流波形圖10-16 輸出電流中直流成分以及1階到5階諧波成分幅度隨導(dǎo)通角的變化曲線 輸出終端圖10-17 傳統(tǒng)功率放大器的電路圖圖10-18 傳統(tǒng)功率放大器的各種波形圖10-19 傳統(tǒng)功率放大器的輸出功率和效率隨導(dǎo)通角的變化曲線 Knee電壓的影響圖10-20 晶體管的典型I-V曲線圖10-21 Knee電壓使得功率放大器輸出電流波形中出現(xiàn)雙峰圖10-22 輸出電壓幅度

26、減小可降低Knee電壓的影響10.5.4 功率傳輸關(guān)系和線性度圖10-23 A類放大器的功率傳輸關(guān)系圖10-24 AB類放大器的功率傳輸關(guān)系圖10-25 B類放大器的功率傳輸關(guān)系圖10-26 C類放大器的功率傳輸關(guān)系圖10-27 傳統(tǒng)功率放大器的功率傳輸關(guān)系圖10-28 采用強(qiáng)弱非線性模型后傳統(tǒng)功率放大器的功率傳輸關(guān)系 驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度圖10-29 兩級(jí)功率放大器的效率與輸出級(jí)功率增益之間的關(guān)系曲線 匹配網(wǎng)絡(luò)和諧波短路終端的設(shè)計(jì)圖10-30 匹配網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造圖10-31 寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)圖10-32 四分之一波長短路傳輸線作諧波短路終端10.5.7 推挽B類功率放大器圖10-33 推挽B類功率放大器 傳統(tǒng)功率

27、放大器的設(shè)計(jì)過程10.6 開關(guān)模式功率放大器 D類功率放大器圖10-34 D類功率放大器的電路圖圖10-35 D類功率放大器的波形圖 E類功率放大器圖10-36 E類功率放大器的電路圖圖10-37 E類功率放大器的各種電流波形圖圖10-38 E類功率放大器開關(guān)上的電壓波形圖10-39 采用不同設(shè)計(jì)方程完成的E類放大器的輸出功率和效率比較圖10-40 開關(guān)不完全截止時(shí)，電流和電壓波形存在重疊區(qū)10.6.3 F類功率放大器圖10-41 F類功率放大器的電路圖圖10-42 F類功率放大器的波形圖圖10-43 F-1類功率放大器的電路、波形圖圖10-44 采用集中式元件實(shí)現(xiàn)的F類功率放大器的電路圖圖1

28、0-45 基頻和三階諧波成分的合成電壓波形圖10-46 采用集中式元件實(shí)現(xiàn)的F類功率放大器的波形圖10.7 不同類型功率放大器性能比較10.8 采用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)集成功率放大器面對(duì)的挑戰(zhàn) 耐壓能力 MOS晶體管跨導(dǎo) 襯底問題 Knee電壓圖10-47 負(fù)載線匹配法圖10-48 功率晶體管和深亞微米晶體管的I-V曲線10.9 CMOS功率放大器電路設(shè)計(jì)技術(shù) 差分構(gòu)造圖10-49 差分放大器的電路圖和單端輸出、差分輸出電壓波形圖10-50 共源端直接接地的差分放大器圖10-51 Downbond封裝技術(shù) Cascode技術(shù)圖10-52 Cascode差分電路圖10-53 Cascode構(gòu)造和共源

29、構(gòu)造的I-V曲線比較 有效利用鍵合線電感圖10-54 功率放大器的輸出網(wǎng)絡(luò)10.9.4 輸出級(jí)的輸入調(diào)諧圖10-55 驅(qū)動(dòng)級(jí)和輸出級(jí)之間的接口電路圖10-56 修改后的接口電路 Cascode電感圖10-57 差分構(gòu)造中的Cascode電感 深亞微米工藝下的負(fù)載阻抗優(yōu)化圖10-58 深亞微米工藝下優(yōu)化負(fù)載阻抗值的流程圖 功率合成圖10-59 Wilkinson功率合成技術(shù)圖10-60 分布式有源變壓器技術(shù)的電路圖圖10-61 分布式有源變壓器技術(shù)的實(shí)現(xiàn)幅員簡化 穩(wěn)定性問題10.10 線性化技術(shù) 功率放大器非線性的影響圖10-62 非線性功率放大器的輸出包含各階交調(diào)積和諧波成分圖10-63 功率

30、放大器的非線性引起頻譜增生圖10-64 非線性功率放大器的AM-AM效應(yīng)和AM-PM效應(yīng)圖10-65 功率放大器的非線性引起星圖變形 調(diào)制方式圖10-66 恒包絡(luò)調(diào)制信號(hào)圖10-67 非恒包絡(luò)調(diào)制信號(hào)圖10-68 QPSK調(diào)制系統(tǒng)的星圖圖10-69 OQPSK調(diào)制系統(tǒng)的星圖圖10-70 GMSK調(diào)制系統(tǒng)的星圖圖10-71 /4DQPSK調(diào)制系統(tǒng)的星圖圖10-72 載波系統(tǒng)的信號(hào)峰值-平均能量比隨載波數(shù)N的變化曲線 線性化技術(shù)和提高效率的技術(shù)圖10-73 功率回退技術(shù)圖10-74 漏端調(diào)制技術(shù)Heising調(diào)制器圖10-75 改進(jìn)的漏端調(diào)制技術(shù)圖10-76 包絡(luò)反響技術(shù)圖10-77 前饋技術(shù)圖1

31、0-78 預(yù)失真技術(shù)圖10-79 包絡(luò)恢復(fù)和消除技術(shù)圖10-80 LINC技術(shù)圖10-81 極坐標(biāo)反響技術(shù)圖10-82 笛卡兒坐標(biāo)反響技術(shù)圖10-83 偏置自適應(yīng)技術(shù)圖10-84 Doherty技術(shù)圖10-85 Doherty放大器的功率傳輸特性10.11 總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題11 射頻振蕩器11.1 振蕩條件圖11-1 振蕩器的反響模型圖11-2 穩(wěn)定振蕩器的閉環(huán)傳輸函數(shù)與振蕩幅度之間的關(guān)系曲線圖11-3 硬自激的振蕩特性圖11-4 振蕩器的自動(dòng)幅度控制圖11-5 并聯(lián)諧振回路的相頻特性11.2 描述函數(shù)圖11-6 大信號(hào)跨導(dǎo)器圖11-7 入信號(hào)幅度很高時(shí)晶體管柵極、源極的電壓波形和流過晶體管的

32、電流波形圖11-8 大信號(hào)跨導(dǎo)與小信號(hào)跨導(dǎo)比值與信號(hào)幅度之間的關(guān)系曲線11.3 反響型LC振蕩器圖11-9 LC振蕩器的振蕩原理圖11-10 反響型LC振蕩器的三種典型拓?fù)錁?gòu)造圖11-11 Colpitts振蕩器的完整電路圖圖11-12 Colpitts振蕩器的大信號(hào)等效電路(Iin為輸入鼓勵(lì)源)11.4 負(fù)阻LC振蕩器 負(fù)阻的概念圖11-13 正、負(fù)電阻的概念 負(fù)阻振蕩原理圖11-14 負(fù)阻振蕩電路圖11-15 2>20時(shí)的電流變化曲線圖11-16 2=20時(shí)的電流變化曲線圖11-17 2<20時(shí)的電流變化曲線圖11-18 負(fù)阻振蕩器原理電路 負(fù)阻振蕩器電路圖11-19 單端負(fù)阻

33、電路圖11-20 單端負(fù)阻LC振蕩器圖11-21 差分負(fù)阻電路圖11-22 差分負(fù)阻LC振蕩器圖11-23 負(fù)阻振蕩器的正反響分析圖11-24 LC諧振回路的幅頻響應(yīng)曲線和相頻響應(yīng)曲線 頻率調(diào)諧圖11-25 電壓控制振蕩器的概念圖11-26 VCO頻率調(diào)諧的線性度圖11-27 反向pn結(jié)作調(diào)諧元件的LC電壓控制振蕩器圖11-28 MOS容抗管作調(diào)諧元件的LC電壓控制振蕩器圖11-29 數(shù)字調(diào)諧技術(shù)圖11-30 數(shù)字調(diào)諧技術(shù)可能存在盲區(qū) 設(shè)計(jì)過程11.5 環(huán)型振蕩器圖11-31 環(huán)型振蕩器 振蕩條件圖11-32 共源放大器構(gòu)成的單極點(diǎn)反響系統(tǒng)圖11-33 兩極點(diǎn)反響系統(tǒng)圖11-34 增加了一個(gè)理

34、想反相器的兩極點(diǎn)反響系統(tǒng)圖11-35 三級(jí)環(huán)型振蕩器： 三極點(diǎn)反響系統(tǒng)圖11-36 三極點(diǎn)反響系統(tǒng)閉環(huán)傳輸函數(shù)的波特圖圖11-37 三級(jí)環(huán)型振蕩器各節(jié)點(diǎn)的電壓波形圖11-38 三級(jí)環(huán)型振蕩器起振時(shí)各節(jié)點(diǎn)的電壓波形圖11-39 三級(jí)環(huán)型振蕩器的大信號(hào)穩(wěn)定振蕩波形 延遲單元電路圖11-40 單端延遲單元電路圖11-41 電阻作負(fù)載的差分延遲單元電路及各點(diǎn)電壓波形圖11-42 交互式耦合差分延遲單元電路 頻率調(diào)諧圖11-43 改變充放電電流來調(diào)節(jié)延遲單元的延遲時(shí)間圖11-44 恒電流源環(huán)型振蕩器圖11-45 V-I變換電路圖11-46 改變負(fù)載電阻值來調(diào)節(jié)延遲單元的延遲時(shí)間圖11-47 復(fù)制偏置技術(shù)

35、圖11-48 采用正反響技術(shù)來調(diào)節(jié)延遲單元的延遲時(shí)間圖11-49 具有常數(shù)振蕩幅度的正反響技術(shù)圖11-50 采用電流折疊的正反響技術(shù)圖11-51 采用差值技術(shù)來調(diào)節(jié)延遲單元的延遲時(shí)間圖11-52 采用差值技術(shù)的單端延遲單元電路圖11-53 采用差值技術(shù)的差分延遲單元電路圖11-54 采用差值技術(shù)的恒振蕩幅度差分延遲單元電路圖11-55 組合頻率調(diào)諧技術(shù)圖11-56 寬調(diào)諧圍的差分延遲單元電路11.6 壓控振蕩器的相位域模型11.7 相位噪聲和抖動(dòng) 相位噪聲圖11-57 理想正弦型信號(hào)的頻譜圖11-58 非理想正弦型信號(hào)的頻譜圖11-59 相位擾動(dòng)轉(zhuǎn)化為輸出頻譜圖11-60 相位噪聲對(duì)通信系統(tǒng)質(zhì)

36、量的影響圖11-61 相位噪聲造成發(fā)射機(jī)頻譜擴(kuò)散 時(shí)鐘抖動(dòng)圖11-62 理想時(shí)鐘信號(hào)和非理想時(shí)鐘信號(hào) 相位噪聲和時(shí)鐘抖動(dòng)的關(guān)系 相位噪聲分析模型圖11-63 理想負(fù)阻振蕩器圖11-64 實(shí)際測(cè)量得到的相位噪聲曲線圖11-65 相位和幅度脈沖響應(yīng)模型圖11-66 不同時(shí)刻注入電流脈沖對(duì)振蕩波形的影響圖11-67 LC振蕩器和環(huán)型振蕩器的ISF圖11-68 噪聲對(duì)輸出電壓頻譜的影響可以看作兩個(gè)系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)圖11-69 電路噪聲轉(zhuǎn)換為相位噪聲的過程圖11-70 白色周期性穩(wěn)態(tài)噪聲源可以分解為一個(gè)白色穩(wěn)態(tài)噪聲源和周期性函數(shù)的乘積圖11-71 Colpitts振蕩器中周期性穩(wěn)態(tài)噪聲的影響圖11-72 環(huán)型

37、振蕩器中周期性穩(wěn)態(tài)噪聲的影響11.8 相位噪聲性能分析 環(huán)型振蕩器圖11-73 環(huán)型振蕩器的近似ISF圖11-74 通過在延遲單元中引入鎖存器來提高狀態(tài)轉(zhuǎn)換速率圖11-75 五級(jí)環(huán)型振蕩器在每一級(jí)的輸入都注入一個(gè)一樣大小的噪聲電流源圖11-76 每一個(gè)噪聲源奉獻(xiàn)的相位子表示 LC差分負(fù)阻振蕩器圖11-77 尾部偏置電流型LC振蕩器的電路圖圖11-78 電流偏置型負(fù)阻振蕩器的差分振蕩幅度與偏置電流之間的關(guān)系圖11-79 偏置電流源在負(fù)阻LC振蕩器中的作用圖11-80 其他參數(shù)不變時(shí)，振蕩器相位噪聲與偏置電流之間的關(guān)系圖11-81 互補(bǔ)差分LC振蕩器的電路圖圖11-82 對(duì)電流源阻抗的要求圖11-

38、83 噪聲濾波器技術(shù)圖11-84 采用噪聲濾波技術(shù)的頂部偏置負(fù)阻振蕩器圖11-85 采用噪聲濾波技術(shù)的電壓偏置型負(fù)阻振蕩器11.9 頻率牽引效應(yīng)圖11-86 振蕩器的頻率牽引效應(yīng)11.10 正交信號(hào)的產(chǎn)生 RC-CR網(wǎng)絡(luò)圖11-87 RC-CR網(wǎng)絡(luò) 頻率除法器圖11-88 主從觸發(fā)器作為正交信號(hào)產(chǎn)生器圖11-89 觸發(fā)器作為正交信號(hào)產(chǎn)生器 正交LC振蕩器圖11-90 注入信號(hào)到振蕩器中及其小信號(hào)模型圖11-91 耦合LC振蕩器的原理圖和晶體管級(jí)電路圖圖11-92 耦合LC振蕩器的小信號(hào)等效電路圖圖11-93 同相耦合和反相耦合的LC振蕩器圖11-94 反相耦合LC振蕩器的相位子表示圖11-95

39、 多振蕩器反相耦合可以提供多相振蕩信號(hào) 無源多相網(wǎng)絡(luò)圖11-96 具有正極性序列和負(fù)極性序列的四相信號(hào)的相位子分布圖11-97 N相網(wǎng)絡(luò)中其中一相的電路構(gòu)造圖11-98 單級(jí)和多級(jí)四相網(wǎng)絡(luò)圖11-99 四相網(wǎng)絡(luò)作為正交信號(hào)產(chǎn)生器圖11-100 應(yīng)用于900MHz接收機(jī)中的不同級(jí)數(shù)多相網(wǎng)絡(luò)的增益匹配誤差隨頻率的變化曲線圖11-101 無源多相網(wǎng)絡(luò)作復(fù)濾波器實(shí)現(xiàn)鏡像抑制功能圖11-102 復(fù)濾波器的信號(hào)流圖表示圖11-103 應(yīng)用于900MHz接收機(jī)中的不同級(jí)數(shù)多相網(wǎng)絡(luò)復(fù)數(shù)濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖11-104 無源多相網(wǎng)絡(luò)傳輸特性在最壞情況下的元件取值11.11 總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題圖11-105 習(xí)題

40、1圖圖11-106 習(xí)題3圖圖11-107 習(xí)題8圖12 頻率合成器12.1 頻率合成器的根本概念 頻率圍圖12-1 IEEE 802.11a無線局域網(wǎng)的頻帶 頻率精度 頻率切換時(shí)間 頻率穩(wěn)定度與準(zhǔn)確度 頻譜純度圖12-2 頻率合成器的瞬時(shí)相位擾動(dòng)轉(zhuǎn)化為相位噪聲圖12-3 頻率合成器和振蕩器的相位噪聲曲線比較圖12-4 頻率合成器輸出頻譜上的雜散12.2 直接數(shù)字頻率合成器 頻率合成原理圖12-5 直接數(shù)字頻率合成器的原理性框圖圖12-6 直接數(shù)字頻率合成器中低通濾波器的傳輸函數(shù)圖12-7 直接數(shù)字頻率合成器各模塊輸出的波形圖 雜散分析圖12-8 直接數(shù)字頻率合成器中的噪聲源 壓縮ROM存儲(chǔ)量

41、的技術(shù)圖12-9 利用正弦型函數(shù)的對(duì)稱性來減小ROM查找表的存儲(chǔ)量圖12-10 正弦型函數(shù)幅度與相位差算法圖12-11 Sunderland構(gòu)造圖12-12 Taylor序列近似圖12-13 利用正弦波數(shù)模變換器來代替ROM查找表的直接數(shù)字頻率合成器 實(shí)現(xiàn)調(diào)制功能和波形發(fā)生器圖12-14 利用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)來實(shí)現(xiàn)各種調(diào)制方式 優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)圖12-15 直接數(shù)字頻率合成技術(shù)和鎖相環(huán)技術(shù)結(jié)合組成雙環(huán)構(gòu)造12.3 鎖相環(huán)路的根本原理與性能分析 根本工作原理圖12-16 鎖相環(huán)的根本方框圖及振蕩器和鑒相器的傳輸特性圖12-17 鎖相環(huán)對(duì)頻率發(fā)生階躍變化的響應(yīng)曲線 鎖相環(huán)中的根本模塊圖12-18 乘

42、法器型鑒相器的平均輸出與相位誤差的關(guān)系曲線圖12-19 兩輸入信號(hào)之間的相位差不同時(shí)異或門型鑒相器的信號(hào)波形圖12-20 異或門型鑒相器平均輸出ud(t)與相位誤差e之間的關(guān)系曲線圖12-21 JK觸發(fā)器型鑒相器圖12-22 兩輸入信號(hào)之間的相位差不同時(shí)JK觸發(fā)器型鑒相器的信號(hào)波形圖12-23 JK觸發(fā)器型鑒相器平均輸出ud(t)與相位誤差e之間的關(guān)系曲線圖12-24 鑒頻鑒相器圖12-25 鑒頻鑒相器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖12-26 兩輸入信號(hào)之間的相位差不同時(shí)PFD的信號(hào)波形圖12-27 鑒頻鑒相器平均輸出ud(t)與相位誤差e之間的關(guān)系曲線圖12-28 ud(t)的占空比與兩輸入信號(hào)的頻率比1/

43、2之間的關(guān)系曲線圖12-29 一階和二階無源超前滯后網(wǎng)絡(luò)的電路圖圖12-30 一階和二階無源超前滯后網(wǎng)絡(luò)的幅頻響應(yīng)曲線圖12-31 一階和二階有源超前滯后網(wǎng)絡(luò)的電路圖圖12-32 一階和二階有源超前滯后網(wǎng)絡(luò)的幅頻響應(yīng)曲線圖12-33 一階和二階有源PI網(wǎng)絡(luò)的電路圖圖12-34 一階和二階有源PI網(wǎng)絡(luò)的幅頻響應(yīng)曲線 鎖相環(huán)在鎖定狀態(tài)下的性能圖12-35 鎖相環(huán)在鎖定狀態(tài)下的數(shù)學(xué)模型圖12-36 相位傳輸函數(shù)和誤差傳輸函數(shù)的幅頻響應(yīng)曲線圖12-37 二階鎖相環(huán)相位傳輸函數(shù)H(s)的幅頻響應(yīng)曲線圖12-38 欠阻尼鎖相環(huán)系統(tǒng)對(duì)頻率階躍變化的時(shí)域響應(yīng)曲線圖12-39 不同阻尼系數(shù)下欠阻尼鎖相環(huán)系統(tǒng)對(duì)頻

44、率階躍變化的時(shí)域響應(yīng)曲線圖12-40 二階鎖相環(huán)相位誤差傳輸函數(shù)He(s)的幅頻響應(yīng)曲線=0.707圖12-41 相位裕度圖12-42 相位裕度大小與閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍瞬態(tài)響應(yīng)之間的關(guān)系曲線圖12-43 輸入?yún)⒖夹盘?hào)相位在t=0發(fā)生階躍變化時(shí)的鎖相環(huán)的瞬態(tài)響應(yīng)圖12-44 鎖相環(huán)輸入?yún)⒖枷辔话l(fā)生階躍變化時(shí)環(huán)路濾波器的輸出產(chǎn)生振蕩衰減波形圖12-45 鎖相環(huán)輸入?yún)⒖枷辔话l(fā)生階躍變化時(shí)環(huán)路相位誤差的時(shí)域波形圖12-46 輸入?yún)⒖夹盘?hào)頻率在t=0發(fā)生階躍變化時(shí)的鎖相環(huán)的瞬態(tài)響應(yīng)圖12-47 鎖相環(huán)輸入?yún)⒖碱l率發(fā)生階躍變化時(shí)環(huán)路相位誤差的時(shí)域波形12.4 電荷泵型鎖相環(huán) 電荷泵的根本特性圖12-48

45、PFD同無源超前-滯后網(wǎng)絡(luò)的組合電路圖12-49 PFD同有源PI網(wǎng)絡(luò)的組合電路圖12-50 PFD同電荷泵的組合電路 電荷泵型鎖相環(huán)在鎖定狀態(tài)的性能圖12-51 PFD、電荷泵及環(huán)路濾波器的組合電路對(duì)不同輸入相位差的響應(yīng)圖12-52 PFD、電荷泵及環(huán)路濾波器的組合電路對(duì)相位階躍變化的響應(yīng)圖12-53 PFD、電荷泵及環(huán)路濾波器的組合電路對(duì)相位階躍變化的等效電路圖12-54 電荷泵型鎖相環(huán)的線性模型圖12-55 電荷泵型鎖相環(huán)中常用的環(huán)路濾波器圖12-56 二階電荷泵型鎖相環(huán)開環(huán)傳輸函數(shù)的幅頻和相頻響應(yīng)圖12-57 IPK0減小降低了鎖相環(huán)路的穩(wěn)定性 電荷泵型鎖相環(huán)的非理想效應(yīng)圖12-58

46、兩輸入信號(hào)之間沒有相位差和存在微小相位差時(shí)PFD的輸出波形圖12-59 PFD的死區(qū)效應(yīng)圖12-60 PFD的實(shí)現(xiàn)電路圖與延遲時(shí)間構(gòu)成示意圖圖12-61 PFD的實(shí)際輸出波形圖12-62 PFD對(duì)微小相位誤差的反響圖12-63 電荷泵的晶體管級(jí)電路圖、延遲不匹配波形及改進(jìn)措施圖12-64 電荷泵中的電流源之間的電流大小不匹配問題圖12-65 分電荷泵圖12-66 電荷泵型鎖相環(huán)的實(shí)際輸出頻譜圖12-67 高性能電荷泵的電路圖圖12-68 高性能電荷泵型鎖相環(huán)的輸出頻譜12.5 鎖相環(huán)型頻率合成器 整數(shù)頻率合成器圖12-69 混合信號(hào)鎖相環(huán)路圖12-70 混合信號(hào)鎖相環(huán)路鎖定時(shí)的數(shù)學(xué)模型圖12-

47、71 整數(shù)頻率合成器圖12-72 對(duì)晶體振蕩器的輸出頻率進(jìn)展分頻的整數(shù)頻率合成器圖12-73 雙模預(yù)分頻技術(shù)圖12-74 基于動(dòng)態(tài)電路技術(shù)的雙模預(yù)分頻器圖12-75 高速動(dòng)態(tài)D觸發(fā)器和與非門觸發(fā)器圖12-76 TSPC觸發(fā)器圖12-77 基于相位開關(guān)技術(shù)的雙模預(yù)分頻器圖12-78 電流導(dǎo)向型鎖存器圖12-79 VCO電壓控制線上紋波的等效波形圖12-80 頻率合成器在頻率切換后VCO壓控電壓的穩(wěn)定過程圖12-81 整數(shù)頻率合成器的噪聲模型圖12-82 整數(shù)頻率合成器的相位噪聲傳輸特性圖12-83 整數(shù)頻率合成器的開環(huán)相位噪聲和閉環(huán)相位噪聲曲線圖12-84 三階環(huán)路開環(huán)傳輸函數(shù)的波特圖 小數(shù)頻率

48、合成器圖12-85 小數(shù)頻率合成器的根本原理圖12-86 小數(shù)頻率合成器各節(jié)點(diǎn)的波形圖圖12-87 累加器的等效模型圖12-88 一階-調(diào)制器的等效模型圖12-89 一位量化的三階調(diào)制器圖12-90 三階MASH調(diào)制器圖12-91 三階MASH調(diào)制器的極零點(diǎn)和輸出頻譜圖12-92 三階MASH調(diào)制器和多位量化、單環(huán)-調(diào)制器的輸出狀態(tài)圖12-93 多位量化、單環(huán)-調(diào)制器圖12-94 多位量化、單環(huán)-調(diào)制器的極零點(diǎn)和輸出頻譜圖12-95 采用小數(shù)頻率合成器實(shí)現(xiàn)的GFSK調(diào)制器圖12-96 GFSK調(diào)制器的線性化模型圖12-97 利用預(yù)校準(zhǔn)技術(shù)來提高數(shù)據(jù)率 雙鎖相環(huán)頻率合成器圖12-98 雙鎖相環(huán)頻

49、率合成器圖12-99 混頻器在環(huán)路之的雙環(huán)頻率合成器12.6 延遲鎖定環(huán)路圖12-100 延遲鎖定環(huán)路12.7 鎖相環(huán)的應(yīng)用 頻率調(diào)制器與解調(diào)器圖12-101 開環(huán)頻率調(diào)制器圖12-102 閉環(huán)頻率調(diào)制器圖12-103 兩點(diǎn)閉環(huán)頻率調(diào)制器圖12-104 調(diào)頻信號(hào)的解調(diào) 載波同步圖12-105 利用Costas環(huán)來提取相干載波 減小時(shí)鐘偏斜和抖動(dòng)圖12-106 時(shí)鐘偏斜問題圖12-107 利用鎖相環(huán)路來消除時(shí)鐘偏斜問題圖12-108 利用鎖相環(huán)路來減小抖動(dòng)12.8 總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題圖12-109 習(xí)題2圖圖12-110 習(xí)題8圖13 其他電路技術(shù)13.1 偏置電路 Widlar電流源圖13-1

50、由電阻和電流鏡構(gòu)成的簡單電流源圖13-2 Widlar電流源 自偏置電流源圖13-3 自偏置電流源的工作原理圖13-4 帶有啟動(dòng)電路的CMOS自偏置電流源以晶體管閾值電壓作為參考圖13-5 第二種形式的自偏置電流源以雙極晶體管的BE結(jié)電壓作為參考圖13-6 第三種形式的自偏置電流源以熱電壓VT作為參考 恒跨導(dǎo)源圖13-7 恒跨導(dǎo)源 能隙基準(zhǔn)源圖13-8 能隙基準(zhǔn)源的根本原理圖13-9 典型能隙基準(zhǔn)源的輸出電壓與溫度的關(guān)系曲線=0圖13-10 CMOS能隙基準(zhǔn)源圖13-11 運(yùn)放的失調(diào)電壓對(duì)能隙基準(zhǔn)源的影響圖13-12 增加VEB的電路方案圖13-13 增加VEB的另一種電路方案圖13-14 減

51、小運(yùn)放失調(diào)電壓影響的能隙基準(zhǔn)源圖13-15 CMOS能隙基準(zhǔn)源電路 恒溫電流源圖13-16 恒溫電流源 偏置電路的速度考慮圖13-17 電路瞬態(tài)對(duì)偏置電壓或者電流的影響13.2 自動(dòng)增益控制環(huán)路 根本原理圖13-18 自動(dòng)增益控制環(huán)路的根本原理圖13-19 數(shù)字自動(dòng)增益控制環(huán)路 可變?cè)鲆娣糯笃鲌D13-20 Gilbert單元圖13-21 通過改變輸入級(jí)的偏置電流來調(diào)節(jié)放大器的跨導(dǎo)圖13-22 通過改變輸入級(jí)源簡并電阻RE的阻值來調(diào)節(jié)放大器的跨導(dǎo)圖13-23 可編程跨導(dǎo)器為根底的高線性度VGA圖13-24 R-2R開關(guān)電阻陣列作負(fù)載的VGA圖13-25 可編程反響為根底的VGA圖13-26 可編程衰減器13.2.3 AGC電路實(shí)例圖13-27 AGC電路實(shí)例圖13-28 單級(jí)VGA的電路圖圖