Gm-C滤波器中高线性度Gm模块设计文献综述

 2022-09-25 16:08:49

  1. 文献综述(或调研报告):

Gm-C滤波器中高线性度Gm模块设计文献综述

[内容摘要]随着通信系统的飞速发展,越来越多的通信信道被整合到同一芯片上,导致传输信道杂散信号分布复杂,滤除困难。传统通信系统的解决方案是采用片外或片上无源滤波器去除杂散信号,但其面临尺寸大、损耗大等问题。相反,片上有源Gm-C(跨导-电容)滤波器得到了更多的关注。由于其具有增益高,损耗小,面积小等特点,在毫米波等领域受到越来越广泛的应用。Gm模块是整个Gm-C滤波器最核心的组成部分。本文通过分析近段时间搜集的相关文献及相关知识,进行梳理及总结,拟结合设计方案,开展工作

[关键字]Gm-C滤波器 Gm模块 高线性度 CMOS集成电路

  1. 前言

随着通信系统行业的飞速发展,越来越多的通信信道被整合到同一芯片上,然而这样做的后果很可能会导致信号相互交错复杂,从而在真正需要传输的信号中交杂其他杂散信号,且这些杂散信号分布复杂,滤除难度极高。在传统的通信系统中,其解决方案为利用片外或者片上无源滤波器来去除杂散信号,但是随着滤除数量的增加或事滤除质量的提升,需要增加滤波器以达到更好的效果,这也就面临着所制作的芯片会有着尺寸大,损耗大等诸多问题。然而,片上有源Gm-C(跨导-电容)滤波器得到的诸多学者的关注。Gm-C滤波器由于其增益高,损耗少,面积小等特性,在毫米波等领域受到了关注,而且也有着越来越广泛的应用。而Gm-C滤波器的核心组成部分就是Gm模块,那么如何作做出更加有效,更加低耗,线性度更高的Gm模块是所研究的内容,开题前笔者经过对IEEE JOURNAL OF SOLID CIRCUITS、IEE Proc.-Circuits Syst及部分书籍进行调研处理,以获得相关知识。

  1. 研究现状

首先需要了解到集成连续时间滤波器主要包括MOSFET-C滤波器、有源RC滤波器和Gm-C滤波器三种类型。相对于有源RC滤波器和MOSFET-C滤波器,Gm-C滤波器有着电路简单、面积小、易调谐、高频特性好、易于集成等优点,因此使用比较广泛。但由于环境变化、工艺误差以及寄生效应等因素会导致Gm-C滤波器的特性偏离设计指标。

在FRANCOIS KRUMMENACHER和NORBERT JOEHL的文章中,他们介绍一种具有4MHz截止频率的三阶椭圆低通连续时间滤波器,并将其集成在3微米的p阱CMOS工艺中。其设计过程基于通过电容器和具有扩展限行范围的全平衡电流控制跨导放大器直接模拟双端接LC梯形滤波器。片上自动调节电路采用锁相环,采用8.5MHz受控振荡器,与滤波器的特定双积分环相匹配。

此外跨导放大器作为Gm-C滤波器的核心模块,其性能的好坏也将直接决定滤波器的特性。在设计的过程中最优先考虑的即是跨导放大器(OTA)的线性度,此外则是其噪声性能、功耗以及工作频率。

可以从E.Sanchez-Sinencio和J.Silva-Martinez的文章中看到有关于CMOS跨导放大器架构及有源滤波器的教程,在文章中讨论了OTA-C滤波器架构,电流模式滤波器以及跨导放大器的其他潜在应用。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

发小红书推广免费获取该资料资格。点击链接进入获取推广文案即可: Ai一键组稿 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版