一种双正交零中频接收机的设计和电路实现

零中频接收机以其低功耗和易于单片集成等优点,已经成为射频接收机发展的重要方向,但它也存在固有的缺陷,如相位偏移导致的IQ不平衡和直流漂移.双正交零中频接收机采用交叉混频的双正交结构降低IQ不平衡对相位偏移的敏感度,并采用差分放大的形式消除直流漂移问题.通过对一种双正交零中频接收机进行改进、仿真和电路实现,电路测试结果和仿真结果相符.     

一种低噪声交叉耦合结构集成石英晶体振荡器

通过改进电路结构,采用CMOS交叉耦合结构提供负阻,设计一种20 MHz的集成石英晶体振荡器.在该振荡器中,采用共模反馈使其输出稳定的直流电平,并增加RC高通滤波器和预抑制电路降低其相位噪声.基于NUVOTON 0.35μm CMOS工艺,利用Cadence Spectre对电路进行仿真,结果表明,在电源电压为3.3V,偏置电流约400μA时,该振荡器的起振时间约为1.5ms,输出波形峰-峰值为1.08V,输出直流电平约为801.6mV.输出信号频率为19.95 MHz,相位噪声分别可以达到-155dBc/Hz@1kHz,-164dBc/Hz@10kHz.     

基于集成锁相环的BPSK调制器设计与实现

全集成锁相环芯片目前在射频电路中应用很广泛.以集成锁相环ADF4360-8为本振,以双平衡混频器为调制器,实现了220 MHz载波的BPSK调制.在设计中以对影响本振相位噪声高低的主要因素的分析为基础进行电路的设计.为获得更低的相位噪声,在对影响本振相噪关键因素分析的基础上进行电路的设计.完成硬件工作后,使用专用仪器对相噪、BPSK调制EVM等指标进行了测试.测试数据表明采用全集成锁相环的方案达到了设计输入的要求.     

移动数字电视调谐器中低噪声模拟滤波器的设计

为了降低零中频移动数字电视调谐器中模拟滤波器的噪声,提出了一种新的基于低噪声运算放大器设计的技术.该技术通过对运放共模回馈小信号等效电路的分析,采用左半平面零点对电路进行稳定性补偿,在保证相位裕度的前提下优化晶体管尺寸,降低低频闪烁噪声.仿真结果表明,同优化前相比,该运放在1 kHz处的噪声系数降低约3.4 dB.应用该技术设计了一个8阶切比雪夫Ⅱ型低通滤波器,该滤波器具有2.85 MHz、3.33 MHz、3.8 MHz 3种可编程带宽模式,在偏离带宽1.4 MHz处实现了45 dB衰减.芯片采用台积电0.18μm混合信号1P 6M CMOS工艺设计,面积为2.4 mm×0.72 mm.对电路进行了带版图寄生的后仿真,结果表明滤波器的噪声性能满足系统设计要求.     

考虑扭转速度预估的大型风电机组传动链扭振抑制方法

大型风电机组传动链转动惯量大，在随机风速作用下低频扭振风险高，而传统基于确定扭转速度控制目标的传动链扭振控制方法未考虑因测量设备引起的随机测量噪声对扭转速度的影响，可能导致控制性能下降。针对扭转速度测量不确定性，提出了大型风电机组传动链扭振自抗扰控制方法，设计了KF-ADRC扭振控制器，通过卡尔曼滤波动态估计传动链扭转速度，并以扭转速度为零作为ADRC控制目标，控制发电机电磁转矩，抑制传动链低频扭振。研究结果表明：当常规的扭振控制器输入信号存在随机测量噪声时，会显著降低其对传动链低频扭振的抑制性能，而KFADRC扭振控制器在输入信号存在测量噪声时可有效预估传动链扭转速度，较好地实现了传动链低频扭振抑制效果。     

一种新型PCIE3.0高线性度低功耗均衡器设计

针对PCIE3.0芯片的接收端设计一种新型高线性度低功耗均衡器,主要信号路径上只使用线性无源器件,衰减信号的低频能量的同时增强高频能量,实现增益补偿的效果.在其后端增加直流漂移补偿电路,来调整线性均衡器导致的直流漂移.该电路不受芯片工艺、电压和温度的影响,无需进行校准或者补偿,并通过仿真进行了验证.     

应用于眼压信号检测的低噪声前置放大器设计

基于SMIC 180nm CMOS工艺,设计并实现了一款应用于眼压信号检测系统的低噪声前置放大器.该放大器使用二极管连接的MOS管实现GΩ级别的大电阻,在反馈回路中该伪电阻与反馈电容并联在低频段产生高通截止点以抑制直流失调电压和低频噪声,达到较好的噪声性能.后仿真结果显示:低噪声前置放大器的直流增益为40dB,有效带宽从0.25Hz到46kHz,在低频频率100Hz处的等效输入噪声为197.3nVrms,采用1.8V的电压供电,核心电路功耗为32.4μW,芯片面积为0.75mm×0.62mm.     

零中频接收机的直流偏移消除和自动增益校准

为了精确消除零中频接收机中的直流偏移并快速响应射频接收机增益调整时引入的输入直流偏移变化,提出了一种混合型直流偏移消除电路.该电路结合了模拟型和数字型直流偏移消除技术的优势,在降低输出直流偏移的同时缩短了响应时间.模拟型直流偏移消除电路用于实时地自动消除各级输入的直流偏移,数字型直流偏移消除电路通过自动校准进一步减小接收机的最终输出直流偏移.同时提出了一种接收机增益自动校准电路,能够自动校准零中频接收机I/Q通路的增益失配.采用65 nm CMOS工艺实现了集成直流偏移消除的可编程增益放大器和增益自动校准电路.芯片测试结果表明,放大器最大输出直流偏移为2 mV,增益调整具有严格单调性,自动校准后的输出I/Q增益失配小于0.1 dB.该电路具有响应快、仅需开机自动校准和无需数字基带电路参与等优点,完全满足IEEE 802.11ax-2021等宽带通信接收机的系统要求.     

一个单端LO输入的新型混频器电路

设计了一个基于工作在线性区的MOSFET的新型宽带混频器.此混频器以标准CMOS工艺和简单的电路实现了现代无线通讯系统高线性度、低压和低功耗的要求,工作频带宽,且只需单端本振输入,解决了本振信号的单双端变换问题.由仿真结果可知:电路工作电压为1.2 V,功耗3.8 mW,增益为13.8 dB,P-1 dB为-4 dBm,噪声为12 dB.     

基于幅相检测与移频相消融合的载波泄漏抑制技术

针对单天线小型无线电收发信机载波泄漏问题,提出了一种基于幅相检测与移频相消融合的载波泄漏抑制方法.该方法采用微带电路自适应闭环载波泄漏幅相检测技术和直流频偏移频相消技术相融合,对单天线无线电收发信机载波泄漏和直流频偏进行抑制.无线电收发信机发射中心频率为4.3 GHz时,ADS软件仿真与样机测试结果表明,载波泄漏抑制后输出波形无明显失真,消除了载波泄漏直流频偏分量,接收机输出功率为-79 dBm,载波泄漏对消比可达56,降低了载波泄漏对单天线收发信机影响,提高了接收机的灵敏度和检测概率.      

差分式电流模式跳耦结构跨导-电容滤波器

应用模拟梯型ＬＣ原型电路法，提出了一种新颖的跳耦结构差分式连续时间电流模式跨导－电容低通滤波器；面向实际电路完成了ＭＯＳ管级的计算机仿真。仿真结果表明该电路方案正确有效，适于全集成     

射频带通调频滤波器的设计

对比了几种可调滤波器的设计方案优缺点,优选出PIN开关电容阵列调节电容带通滤波器的最佳设计方案.通过研究抽头耦合输入梳状线滤波器的设计方法,改进级间耦合方式,并使用微波EDA仿真软件的高效设计和优化功能,设计出一种高性能的带通梳状线滤波器.在内部解码/驱动电路的控制下,滤波器能够在频带内实现10μs级的频率调谐,并保持良好性能的可靠性.实验表明,调频滤波器测试结果与仿真曲线基本一致.     

开关电容滤波器设计与仿真方法的研究

为解决开关电容滤波器不能直接应用传统的电路分析程序和仿真方法的设计问题,提出了将开关电容网络的时变拓扑,变换为时不变拓扑,再对时不变网络进行分析的方法.建立了开关电容模拟电阻的z域模型,应用电阻替代方法,设计了二阶开关电容滤波器电路.将二阶开关电容滤波器级联,给出了8阶切比雪夫低通开关电容滤波器的设计与仿真实例,并给出了实现低Q值开关电容滤波器模型的SPICE程序.仿真结果显示,开关电容滤波器与有源低通滤波器的输出特性曲线相一致,满足切比雪夫低通滤波器的设计要求.该滤波器设计方法原理简明,建立模型容易,给出的开关电容模拟电阻的SPICE模型也非常理想,适合于高通、带通、陷波等各种滤波器的设计与仿真.     

基于第3代电流传送器的电流模式有源滤波器的设计

 设计了一种有源滤波网络,提出了一种基于第3代电流传送器(Third-Generation Current Conveyor,CCⅢ)的电流模式二阶滤波器的系统设计方法,导出了该系统的设计公式,其电路由1个CCⅢ+和4个无源元件构成,可实现二阶低通、高通、带通滤波功能.各滤波电路具有很低的无源灵敏度和有源灵敏度,端口网络电路简单,电路结构固定,通过级联易生成高阶滤波电路.用PSPICE对电路进行了仿真,仿真结果表明,设计理论正确,设计方法可行.     

滤除50Hz工频干扰的滤波电路设计

结合目前低频电子设备普遍存在受50Hz工频干扰的现状,通过对滤波电路的深入研究,借助电路仿真工具,研究并设计一种能够有效滤除50Hz工频及其二次谐波的可调Q值双T有源带阻滤波电路.该电路具有良好的滤波、放大、反馈、调节功能,在低频信号信息处理、数据传输、抑制干扰等方面都可以得到广泛应用.     

新型有源模拟电感及其应用

基于新型电流模式器件CFTA,设计了一个接地模拟电感和一个浮地模拟电感,其电路的特点是:使用接地电容,有源元件及其输入、输出端数最少.为证实电路工作的可靠性,基于该模拟电感,利用元件替换法,分别设计了电流模式三阶巴特沃斯低通和高通滤波器,其极点频率为100 kHz,通带增益为0.5,计算机仿真表明:所设计的电路正确有效.     

基于块同化的空间频率多聚焦图像融合算法研究

本文阐述了一种基于块同化的空间频率多聚焦图像融合算法,对现有的多聚焦图像在空间频率上的融合算法进行了改进。首先对多聚焦图像在对应位置上计算出每个像素的空间频率,由空间频率来计算出它对融合图像的权值,进而决定选取某个源图的像素作为融合后的对应位置的像素,再对融合后的图像采用窗口同化的方法,达到滤波作用,减少偶然误差。通过仿真验证了该方案的有效性,结果表明该方法得到的融合图像优于传统的多聚焦图像融合方法。     

一种频带可调的RF MEMS开关微波滤波器设计

将RF MEMS技术应用于集总模型,设计了一个基于RF MEMS开关控制通频带的微波滤波器。该滤波器的通频带可在3.43 GHz—6.39 GHz和6.81 GHz—10.57 GHz之间切换,等效于一个滤波器实现了两个或者多个滤波器的功能,同时又可充当电路的开关。相对于传统带通滤波器,基于MEMS技术,该滤波器具备便携化、小型化和多功能化等特点,尤其是更易于系统集成。仿真结果还表明,在通频带内传输系数低于-0.5 dB,该滤波器可应用于超高频通讯系统。     

一种应用于汽车雷达的SIW带通滤波器

使用HFSS仿真软件设计了基于基片集成玻导（substrate integrated waveguide,SIW)的带通滤波器。在SIW腔体中加入金属圆柱扰动,形成带通滤波器,并通过调节扰动金属柱的半径来调整带通滤波器的频带宽度和中心频率,最后在Rogers 5880介质基板制作实物。测试结果表明:中心频率为24 GHz,通带内插入损耗2.4 dB、回波小于-15 dB的带宽为300 MHz。仿真结果和实验测试结果基本相符。此带通滤波器能够应用在汽车雷达系统中。