基于标准CMOS工艺的低功耗射频电路设计

第1章 简介

1.1 个人通信终端的最新进展

1.2 应用举例

1.3 下一代无线通信的频率分配

1.4 当前手持装置的共同需求：OFDM调制

1.5 低功耗RFIC设计

1.5.1 CMOS工艺

1.5.2 模拟电路低功耗设计技术

第2章 CMOS模拟射频电路中的功耗考虑

2.1 功耗来源

2.1.1 动态转换功耗

2.1.2 漏电流功耗

2.1.3 短路电流功耗

2.1.4 静态偏置功耗

2.2 功耗的限制

2.2.1 基本的限制因素

2.2.2 实际的限制因素

2.3 VDD等比例下降

2.3.1 阈值电压

2.3.2 亚阈值区域

2.3.3 MOS晶体管速度与带宽

2.3.4 模拟开关

2.3.5 晶体管堆叠

2.3.6 动态范围

2.3.7 功耗

参考文献

第3章 结构选择对射频前端功耗的影响

3.1 前端的挑战

3.1.1 镜像抑制

3.1.2 直流失调

3.1.3 I／Q失配

3.1.4 偶数阶失真

3.1.5 闪烁噪声（1／f噪声）

3.1.6 灵敏度和噪声系数

3.1.7 线性度

3.2 超外差结构

3.3 二次变频结构

3.4 镜像抑制（Hartley，Weaver）结构

3.4.1 Hartley结构

3.4.2 Weaver结构

3.5 直接变频接收机结构

3.5.1 零中频结构

3.6 低中频结构

参考文献

第4章 低功耗模拟设计在标准CMOS

工艺下的工艺结构选择

4.1 阈值电压

4.1.1 多阈值电压晶体管

4.1.2 可变阈值晶体管

4.2 栅长等比例缩小

4.3 绝缘体上硅（SOI）

4.3.1 工艺描述

4.3.2 SOI技术在模拟电路中的优势

4.3.3 与CMOS体硅技术相比SOI技术面临的问题

4.3.4 射频电路中的SOI和IC设计

参考文献

第5章 射频电路低功耗设计技术

5.1 电流复用

5.1.1 工作原理

5.1.2 基本实现

5.2 多电压技术

5.3 门控电源

5.4 多沟道长度

5.5 栅极偏置

5.5.1 强反型

5.5.2 弱反型

5.5.3 中等反型

5.5.4 中等反型和弱反型的优势

参考文献

第6章 射频放大器设计

6.1 基本放大原理

6.1.1 NMOS晶体管基本概念

6.1.2 共源放大电路

6.1.3 共漏放大结构

6.1.4 共栅放大结构

6.1.5 基本放大电路比较

6.2 放大器拓扑结构

6.2.1 共源共栅放大器

6.2.2 可调谐负载：LC谐振槽

6.2.3 有源负载

6.2.4 负反馈结构

6.3 低功耗LNA设计考虑

6.3.1 电感负反馈

6.3.2 无源元件的Q值

6.3.3 晶体管极化

6.3.4 电流复用

6.3.5 阻抗匹配

6.3.6 共源共栅

6.4 低功耗LNA设计实例

6.4.1 实例1：针对DVB-T／H标准的低功耗LNA

6.4.2 实例2：5GHz U-NII频段低功耗LNA

参考文献

第7章 混频器设计

7.1 混频器基本原理

7.1.1 转换增益／损耗：

7.1.2 线性度

7.1.3 噪声系数

7.1.4 阻抗匹配和端口隔离度

7.2 混频器拓扑

7.2.1 有源混频器

7.2.2 无源混频器

7.3 混频器的设计约束

7.3.1 增益

7.3.2 线性度

7.3.3 噪声

7.3.4 带宽

7.3. 5阻抗匹配和端口隔离考虑

7.4 低功耗混频器设计的例子

7.4.1 实例1：用于DVB-T／H的低功耗低噪声混频器

7.4.2 实例2：应用于WLAN（5GHz U-NII频段）的低功耗混频器

7.4.3 实例3：wLAN中极低功耗无源混频器（5GHz U-NII Band）

参考文献

第8章 锁相环设计

8.1 频率综合器原理

8.1.1 锁相环介绍

8.1.2 锁相环结构

8.2 鉴频鉴相器设计约束

8.2.1 乘法器

8.2.2 异或逻辑门和触发器

8.2.3 PFD／CP

8.3 压控振荡器设计约束

8.3.1 功能描述

8.3.2 压控振荡器设计约束

8.4 高频分频器设计约束

8.4.1 分频器基本结构

8.4.2 高频分频器结构和组成模块

8.5 低功耗设计实例

8.5.1 实例1：适用于DVB-H的宽带VCO

8.5.2 实例2：高频VCO

8.5.3 实例3：在WLAN（5GHz U-NII频段）应用的高频分频器和双模预分频器

参考文献

在小型电池供电的手持设备中，低功耗是一个关键的性能指标。移动终端可选择集成的无线通信模块越来越多（包括GPS，蓝牙，GSM，3G，WiFi和DVB-H）。近年来，由于电池容量提升缓慢．每种模块总的可用功耗受到了限制，因此高效的电路显得相当重要。《高新科技译丛：基于标准CMOS工艺的低功耗射频电路设计》展现了一些用于低功耗射频CMOS模拟电路设计的基本技术。书中给电路设计者提供了完整的替代电路准则以优化功耗，并且讲解了这些准则在最常见的射频模块如LNA，mixers和PLLs中的运用。《高新科技译丛：基于标准CMOS工艺的低功耗射频电路设计》运用了实际的案例并提供了独特的视角，这是因为它的读者是工作存有一定局限性的标准CMOS工艺下的设计者。