§2.1 概述 §2.2 基本共射放大電路的工作原理 §2.3 放大電路的分析方法 §2.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 §2.5 三種基本接法 §2.6 派生電路 §2.7 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路
標(biāo)簽: 基本放大電路
上傳時(shí)間: 2013-11-17
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近年來,隨著集成電路工藝技術(shù)的進(jìn)步,電子系統(tǒng)的構(gòu)成發(fā)生了兩個(gè)重要的變化: 一個(gè)是數(shù)字信號(hào)處理和數(shù)字電路成為系統(tǒng)的核心,一個(gè)是整個(gè)電子系統(tǒng)可以集成在一個(gè)芯片上(稱為片上系統(tǒng))。這些變化改變了模擬電路在電子系統(tǒng)中的作用,并且影響著模擬集成電路的發(fā)展。 數(shù)字電路不僅具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過模擬電路的集成規(guī)模,而且具有可編程、靈活、易于附加功能、設(shè)計(jì)周期短、對(duì)噪聲和制造工藝誤差的抗擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因而大多數(shù)復(fù)雜系統(tǒng)以數(shù)字信號(hào)處理和數(shù)字電路為核心已成為必然的趨勢(shì)。雖然如此,模擬電路仍然是電子系統(tǒng)中非常重要的組成部分。這是因?yàn)槲覀兘佑|到的外部世界的物理量主要都是模擬量,比如圖像、聲音、壓力、溫度、濕度、重量等,要將它們變換為數(shù)字信號(hào),需要模擬信號(hào)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路,如果這些電路性能不夠高,將會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。其次,系統(tǒng)中的許多功能不可能或很難用數(shù)字電路完成,如微弱信號(hào)放大,很高頻率和寬頻帶信號(hào)的實(shí)時(shí)處理等。因此,雖然模擬電路在系統(tǒng)中不再是核心,但作為固有的模擬世界與數(shù)字系統(tǒng)的接口,其地位和作用仍然十分重要。 片上系統(tǒng)要求將數(shù)字電路和模擬電路集成在一個(gè)芯片上,這希望模擬電路使用與數(shù)字電路相同的制造工藝。隨著MOS器件的線寬不斷減小,使MOS器件的性能不斷提高,MOS數(shù)字電路成為數(shù)字集成電路的主流,并因此促進(jìn)了MOS模擬集成電路的迅速發(fā)展。為了適應(yīng)電子系統(tǒng)功能的不斷擴(kuò)展和性能的不斷提高,對(duì)模擬電路在降低電源電壓、提高工作頻率、擴(kuò)大線性工作范圍和提高性能指標(biāo)的精度和穩(wěn)定度等方面提出更高要求,促進(jìn)了新電路技術(shù)的發(fā)展。 作為研究生課程的教材,本書內(nèi)容是在本科相關(guān)課程基礎(chǔ)上的深化和擴(kuò)展,同時(shí)涉及實(shí)際設(shè)計(jì)中需要考慮的一些問題,重點(diǎn)介紹具有高工作頻率、低電源電壓和高工作穩(wěn)定性的新電路技術(shù)和在電子系統(tǒng)中占有重要地位的功能電路及其中的新技術(shù)。全書共7章,大致可分為三個(gè)部分。第一部分包括第1章和第7章。第1章為MOS模擬集成電路基礎(chǔ),比較全面地介紹MOS器件的工作原理和特性以及由MOS器件構(gòu)成的基本單元電路,為學(xué)習(xí)本教材其他內(nèi)容提供必要的知識(shí)。由于版圖設(shè)計(jì)與工藝參數(shù)對(duì)模擬集成電路性能的影響很大,因此第7章簡(jiǎn)單介紹制造MOS模擬集成電路的CMOS工藝過程和版圖設(shè)計(jì)技術(shù),讀者可以通過對(duì)該章所介紹的相關(guān)背景知識(shí)的了解,更深入地理解MOS器件和電路的特性,有助于更好地完成模擬集成電路的可實(shí)現(xiàn)性設(shè)計(jì)。第二部分為新電路技術(shù),由第2章、第3章和第5章的部分組成,包括近年來逐步獲得廣泛應(yīng)用的電流模電路、抽樣數(shù)據(jù)電路和對(duì)數(shù)域電路,它們?cè)谔岣吖ぷ黝l率、降低電源電壓、擴(kuò)大線性工作范圍和提高性能指標(biāo)的精度和穩(wěn)定度方面具有明顯的潛力,同時(shí)它們也引入了一些模擬電路的新概念。這些內(nèi)容有助于讀者開拓提高電路性能方面的思路。第2章介紹電流模電路的工作原理、特點(diǎn)和典型電路。與傳統(tǒng)的以電壓作為信號(hào)載體的電路不同,這是一種以電流作為信號(hào)載體的電路,雖然在電路中電壓和電流總是共同存在并相互作用的,但由于信號(hào)載體不同,不僅電路性能不同而且電路結(jié)構(gòu)也不同。第3章介紹抽樣數(shù)據(jù)電路的特點(diǎn)和開關(guān)電容與開關(guān)電流電路的工作原理、分析方法與典型電路。抽樣數(shù)據(jù)電路類似于數(shù)字電路,處理的是時(shí)間離散信號(hào),又類似于模擬電路,處理的是幅度連續(xù)信號(hào),它比模擬電路具有穩(wěn)定準(zhǔn)確的時(shí)間常數(shù),解決了模擬電路實(shí)際應(yīng)用中的一大障礙。對(duì)數(shù)域電路在第5章中結(jié)合其在濾波器中的應(yīng)用介紹,這類電路除具有良好的電性能外,還提出了一種利用器件的非線性特性實(shí)現(xiàn)線性電路的新思路。第三部分介紹幾個(gè)模擬電路的功能模塊,它們是電子系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分,并且與信號(hào)和信號(hào)處理聯(lián)系密切,有助于在信號(hào)和電路間形成整體觀念。這部分包括第4章至第6章。第4章介紹數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路的技術(shù)指標(biāo)和高精度與高速度轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成、工作原理、特點(diǎn)和典型電路。第5章介紹模擬集成濾波器的設(shè)計(jì)方法和主要類型,包括連續(xù)時(shí)間濾波器、對(duì)數(shù)域?yàn)V波器和抽樣數(shù)據(jù)濾波器。第6章介紹通信系統(tǒng)中的收發(fā)器與射頻前端電路,包括收信器、發(fā)信器的技術(shù)指標(biāo)、結(jié)構(gòu)和典型電路。因?yàn)檩d波通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖悄M信號(hào),射頻前端電路的性能對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)有直接的影響,所以射頻集成電路已成為重要的研究課題。 〖〗高等模擬集成電路〖〗〖〗前言〖〗〖〗本書是在為研究生開設(shè)的“高等模擬集成電路”課程講義的基礎(chǔ)上整理而成,由董在望主編,第1、4、7章由李冬梅編寫,第6章由王志華編寫,第5章由李永明和董在望編寫,第2、3章由董在望編寫,李國(guó)林參加了部分章節(jié)的校核工作。 本書可作為信息與通信工程和電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)科相關(guān)課程的研究生教材或教學(xué)參考書,也可作為本科教學(xué)參考書或選修課教材和供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。 清華大學(xué)出版社多位編輯為本書的出版做了卓有成效的工作,深致謝意。 限于編者水平,難免有錯(cuò)誤和疏漏之處,歡迎批評(píng)指正。 目錄 1.1MOS器件基礎(chǔ)及器件模型 1.1.1結(jié)構(gòu)及工作原理 1.1.2襯底調(diào)制效應(yīng) 1.1.3小信號(hào)模型 1.1.4亞閾區(qū)效應(yīng) 1.1.5短溝效應(yīng) 1.1.6SPICE模型 1.2基本放大電路 1.2.1共源(CS)放大電路 1.2.2共漏(CD)放大電路 1.2.3共柵(CG)放大電路 1.2.4共源共柵(CSCG)放大電路 1.2.5差分放大電路 1.3電流源電路 1.3.1二極管連接的MOS器件 1.3.2基本鏡像電流源 1.3.3威爾遜電流源 1.3.4共源共柵電流源 1.3.5有源負(fù)載放大電路 1.4運(yùn)算放大器 1.4.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù) 1.4.2單級(jí)運(yùn)算放大器 1.4.3兩級(jí)運(yùn)算放大器 1.4.4共模反饋(CMFB) 1.4.5運(yùn)算放大器的頻率補(bǔ)償 1.5模擬開關(guān) 1.5.1導(dǎo)通電阻 1.5.2電荷注入與時(shí)鐘饋通 1.6帶隙基準(zhǔn)電壓源 1.6.1工作原理 1.6.2與CMOS工藝兼容的帶隙基準(zhǔn)電壓源 思考題 2電流模電路 2.1概述 2.1.1電流模電路的概念 2.1.2電流模電路的特點(diǎn) 2.2基本電流模電路 2.2.1電流鏡電路 2.2.2電流放大器 2.2.3電流模積分器 2.3電流模功能電路 2.3.1跨導(dǎo)線性電路 2.3.2電流傳輸器 2.4從電壓模電路變換到電流模電路 2.5電流模電路中的非理想效應(yīng) 2.5.1MOSFET之間的失配 2.5.2寄生電容對(duì)頻率特性的影響 思考題 3抽樣數(shù)據(jù)電路 3.1開關(guān)電容電路和開關(guān)電流電路的基本分析方法 3.1.1開關(guān)電容電路的時(shí)域分析 3.1.2開關(guān)電流電路的時(shí)域分析 3.1.3抽樣數(shù)據(jù)電路的頻域分析 3.2開關(guān)電容電路 3.2.1開關(guān)電容單元電路 3.2.2開關(guān)電容電路的特點(diǎn) 3.2.3非理想因素的影響 3.3開關(guān)電流電路 3.3.1開關(guān)電流單元電路 3.3.2開關(guān)電流電路的特點(diǎn) 3.3.3非理想因素的影響 思考題 4A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器 4.1概述 4.1.1電子系統(tǒng)中的A/D與D/A轉(zhuǎn)換 4.1.2A/D與D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理 4.1.3A/D與D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo) 4.1.4A/D與D/A轉(zhuǎn)換器的分類 4.1.5A/D與D/A轉(zhuǎn)換器中常用的數(shù)碼類型 4.2高速A/D轉(zhuǎn)換器 4.2.1全并行結(jié)構(gòu)A/D轉(zhuǎn)換器 4.2.2兩步結(jié)構(gòu)A/D轉(zhuǎn)換器 4.2.3插值與折疊結(jié)構(gòu)A/D轉(zhuǎn)換器 4.2.4流水線結(jié)構(gòu)A/D轉(zhuǎn)換器 4.2.5交織結(jié)構(gòu)A/D轉(zhuǎn)換器 4.3高精度A/D轉(zhuǎn)換器 4.3.1逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器 4.3.2雙斜率積分型A/D轉(zhuǎn)換器 4.3.3過采樣ΣΔA/D轉(zhuǎn)換器 4.4D/A轉(zhuǎn)換器 4.4.1電阻型D/A轉(zhuǎn)換器 4.4.2電流型D/A轉(zhuǎn)換器 4.4.3電容型D/A轉(zhuǎn)換器 思考題 5集成濾波器 5.1引言 5.1.1濾波器的數(shù)學(xué)描述 5.1.2濾波器的頻率特性 5.1.3濾波器設(shè)計(jì)的逼近方法 5.2連續(xù)時(shí)間濾波器 5.2.1連續(xù)時(shí)間濾波器的設(shè)計(jì)方法 5.2.2跨導(dǎo)電容(GmC)連續(xù)時(shí)間濾波器 5.2.3連續(xù)時(shí)間濾波器的片上自動(dòng)調(diào)節(jié)電路 5.3對(duì)數(shù)域?yàn)V波器 5.3.1對(duì)數(shù)域電路概念及其特點(diǎn) 5.3.2對(duì)數(shù)域電路基本單元 5.3.3對(duì)數(shù)域?yàn)V波器 5.4抽樣數(shù)據(jù)濾波器 5.4.1設(shè)計(jì)方法 5.4.2SZ域映射 5.4.3開關(guān)電容電路轉(zhuǎn)換為開關(guān)電流電路的方法 思考題 6收發(fā)器與射頻前端電路 6.1通信系統(tǒng)中的射頻收發(fā)器 6.2集成收信器 6.2.1外差式接收與鏡像信號(hào) 6.2.2復(fù)數(shù)信號(hào)處理 6.2.3收信器前端結(jié)構(gòu) 6.3集成發(fā)信器 6.3.1上變換器 6.3.2發(fā)信器結(jié)構(gòu) 6.4收發(fā)器的技術(shù)指標(biāo) 6.4.1噪聲性能 6.4.2靈敏度 6.4.3失真特性與線性度 6.4.4動(dòng)態(tài)范圍 6.5射頻電路設(shè)計(jì) 6.5.1晶體管模型與參數(shù) 6.5.2噪聲 6.5.3集成無源器件 6.5.4低噪聲放大器 6.5.5混頻器 6.5.6頻率綜合器 6.5.7功率放大器 思考題 7CMOS集成電路制造工藝及版圖設(shè)計(jì) 7.1集成電路制造工藝簡(jiǎn)介 7.1.1單晶生長(zhǎng)與襯底制備 7.1.2光刻 7.1.3氧化 7.1.4擴(kuò)散及離子注入 7.1.5化學(xué)氣相淀積(CVD) 7.1.6接觸與互連 7.2CMOS工藝流程與集成電路中的元件 7.2.1硅柵CMOS工藝流程 7.2.2CMOS集成電路中的無源元件 7.2.3CMOS集成電路中的寄生效應(yīng) 7.3版圖設(shè)計(jì) 7.3.1硅柵CMOS集成電路的版圖構(gòu)成 7.3.2版圖設(shè)計(jì)規(guī)則 7.3.3CMOS版圖設(shè)計(jì)技術(shù) 思考題
標(biāo)簽: 模擬集成電路
上傳時(shí)間: 2013-11-13
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RF前置放大電路即讀取光碟片射頻信號(hào)的放大電路.其放大電路性能的好壞會(huì)直接影響到DVD-ROM產(chǎn)品性能的好壞.其主要功能如下: (1)對(duì)鐳射二極體供電進(jìn)行控制.并產(chǎn)生參考 電壓. (2)對(duì)從光感檢測(cè)器輸出的微弱電流信號(hào)轉(zhuǎn)成 電壓信號(hào)進(jìn)行放大處理.
標(biāo)簽: 前置放大電路 基礎(chǔ)知識(shí)
上傳時(shí)間: 2013-11-22
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本課題主要研究對(duì)象為數(shù)字預(yù)失真技術(shù)中的功放模型的建立及數(shù)字預(yù)失真算法的研究。功放的數(shù)學(xué)模型主要分為無記憶模型和記憶模型,分析了不同模型的參數(shù)估計(jì)的方法。針對(duì)以往常見的模型反轉(zhuǎn)數(shù)字預(yù)失真算法,課題分析并使用了新穎的間接學(xué)習(xí)(indirect learning)數(shù)字預(yù)失真算法,從而有效避免了無法對(duì)功放模型進(jìn)行求逆的缺陷,并在此架構(gòu)下仿真了不同功放模型的參數(shù)估計(jì)對(duì)于數(shù)字預(yù)失真效果的影響。針對(duì)WCDMA移動(dòng)通信基站系統(tǒng)中使用的寬帶功率放大器,使用ADS和MATLAB軟件聯(lián)合仿真的形式來評(píng)估整個(gè)DPD系統(tǒng)的性能并使用實(shí)際功放進(jìn)行了測(cè)試。
標(biāo)簽: 寬帶 射頻功率放大器 數(shù)字預(yù)失真 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-10-12
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在本課題中,兼顧了效率及線性度,采用自適應(yīng)預(yù)失真前饋復(fù)合線性化系統(tǒng)來改善高功率放大器的線性度。由于加入自適應(yīng)控制模塊,射頻電路不受溫度、時(shí)漂、輸入功率等的影響,可始終處于較佳工作狀態(tài),這使得整個(gè)放大系統(tǒng)更為實(shí)用,也更具有拓展價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-11-21
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交調(diào)失真(IMD)是用于衡量放大器、增益模塊、混頻器和其他射頻元件線性度的一項(xiàng)常用指標(biāo)。二階和三階交調(diào)截點(diǎn)(IP2和IP3)是這些規(guī)格參數(shù)的品質(zhì)因素,以其為基礎(chǔ)可以計(jì)算不同信號(hào)幅度下的失真積。雖然射頻工程師們非常熟悉這些規(guī)格參數(shù),但當(dāng)將其用于ADC時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生一些困惑。本教程首先在ADC的框架下對(duì)交調(diào)失真進(jìn)行定義,然后指出將IP2和IP3的定義應(yīng)用于ADC時(shí)必須采取的一些預(yù)防措施。
標(biāo)簽: ADC 交調(diào)失真
上傳時(shí)間: 2014-01-07
上傳用戶:歸海惜雪
Linear Technology’s High Frequency Product lineupincludes a variety of RF I/Q modulators. The purpose ofthis application note is to illustrate the circuits requiredto interface these modulators with several popular D/Aconverters. Such circuits typically are required to maximizethe voltage transfer from the DAC to the baseband inputsof the modulator, as well as provide some reconstructionfi ltering.
標(biāo)簽: DA轉(zhuǎn)換 接口 射頻 調(diào)制
上傳時(shí)間: 2013-10-19
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能實(shí)現(xiàn)VCO 功能的電路很多,常用的有分立器件構(gòu)成的振蕩器和集成壓控振蕩器。如串聯(lián)諧振電容三點(diǎn)式電路、壓控晶體振蕩器,積分-施密特電路、射級(jí)耦合多諧振蕩器、變?nèi)荻O管調(diào)諧LC 振蕩器和數(shù)字門電路等幾種。它們之間各有優(yōu)缺點(diǎn),下面做簡(jiǎn)要分析,并選擇最合適的方案。
上傳時(shí)間: 2013-11-06
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LNA的功能和指標(biāo)二端口網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)Bipolar LNAMOS LNA非準(zhǔn)靜態(tài)(NQS)模型和柵極感應(yīng)噪聲CMOS最小噪聲系數(shù)和最佳噪聲匹配參考文獻(xiàn)LNA 的功能和指標(biāo)• 第一級(jí)有源電路,其噪聲、非線性、匹配等性能對(duì)整個(gè)接收機(jī)至關(guān)重要• 主要指標(biāo)– 噪聲系數(shù)(NF)取決于系統(tǒng)要求,可從1 dB 以下到好幾個(gè)dB, NF與工作點(diǎn)有關(guān)– 增益(S21)較大的增益有助于減小后級(jí)電路噪聲的影響,但會(huì)引起線性度的惡化– 輸入輸出匹配(S11, S22)決定輸入輸出端的射頻濾波器頻響– 反向隔離(S12)– 線性度(IIP3, P1dB)未經(jīng)濾除的干擾信號(hào)可通過互調(diào)(Intermodulation) 等方式使接收質(zhì)量降低
上傳時(shí)間: 2013-11-20
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訊號(hào)路徑設(shè)計(jì)講座(9)針對(duì)高速應(yīng)用的電流回授運(yùn)算放大器電流回授運(yùn)算放大器架構(gòu)已成為各類應(yīng)用的主要解決方案。該放大器架構(gòu)具有很多優(yōu)勢(shì),并且?guī)缀蹩蓪?shí)施于任何需要運(yùn)算放大器的應(yīng)用當(dāng)中。電流回授放大器沒有基本的增益頻寬產(chǎn)品的局限,隨著訊號(hào)振幅的增加,而頻寬損耗依然很小就證明了這一點(diǎn)。由于大訊號(hào)具有極小的失真,所以在很高的頻率情況下這些放大器都具有極佳的線性度。電流回授放大器在很寬的增益范圍內(nèi)的頻寬損耗很低,而電壓回授放大器的頻寬損耗卻隨著增益的增加而增加。準(zhǔn)確地說就是電流回授放大器沒有增益頻寬產(chǎn)品的限制。當(dāng)然,電流回授放大器也不是無限快的。變動(dòng)率受制于晶體管本身的速度限制(而非內(nèi)部偏置(壓)電流)。這可以在給定的偏壓電流下實(shí)現(xiàn)更大的變動(dòng)率,而無需使用正回授和其它可能影響穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)換增強(qiáng)技術(shù)。那么,我們?nèi)绾蝸斫⑦@樣一個(gè)奇妙的電路呢?電流回授運(yùn)算放大器具有一個(gè)與差動(dòng)對(duì)相對(duì)的輸入緩沖器。輸入緩沖器通常是一個(gè)射極追隨器或類似的器件。非反向輸入是高阻抗的,而緩沖器的輸出(即放大器的反向輸入)是低阻抗的。相反,電壓回授放大器的2個(gè)輸入均是高阻抗的。電流回授運(yùn)算放大器輸出的是電壓,而且與透過稱為互阻抗Z(s)的復(fù)變函數(shù)流出或流入運(yùn)算放大器的反向輸入端的電流有關(guān)。在直流電情況下,互阻抗很高(與電壓回授放大器類似),并且隨著頻率的增加而單極滾降。
標(biāo)簽: 電流 運(yùn)算放大器
上傳時(shí)間: 2013-10-19
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