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高阶双频Gm-C带通滤波器的设计

高阶双频Gm-C带通滤波器的设计

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作者：林晨峰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着集成电路工艺日新月异的发展,以及人们对于传统信号处理领域的需求日渐复杂,各种工作在较高频率段的信号处理使得传统有源滤波器在精度、线性度和调谐要求等方面无法满足,Gm-C滤波器因其高工作频率、较低功耗的特点逐渐走进人们的视... 详细信息

随着集成电路工艺日新月异的发展,以及人们对于传统信号处理领域的需求日渐复杂,各种工作在较高频率段的信号处理使得传统有源滤波器在精度、线性度和调谐要求等方面无法满足,Gm-C滤波器因其高工作频率、较低功耗的特点逐渐走进人们的视线,被越来越多地应用于各个场合。本课题是为了设计用于多普勒接收机前端信号处理的双频Gm-C带通滤波器。本设计首先在系统级层面按照指标要求设计出滤波器的整体结构和元件参数,并且决定采用六级十二阶的双二次型结构的子滤波器级联构成整体的滤波器;然后再设计滤波器中需要的子模块,主要包括带共模反馈电路的差分跨导放大器以及电流基准模块,并按照带通滤波器的级联法来搭建整体电路,再进行相应的仿真验证;最后在华虹0.35um CMOS工艺下进行电路搭建和相应仿真。并且在版图功能模块完成后,为其添加了输入输出端口、bonding-pad、Sealring等部分,构成完整的版图,然后通过了设计规则检查(DRC,Design Rule Check)和版图电路一致性检查(LVS,Layout Versus Schematic),并给出后仿真结果验证滤波器功能。本课题设计的6MHz中心频率的整体版图面积为4200μm×2320μm,12MHz中心频率的整体版图面积同样为4200μm×2320μm。通过后仿真得出,设计的滤波器达到了预期的指标要求,滤波器通带宽度满足±500KHz的要求,并且在距离中心频率1MHz处的衰减超过30dB,通带纹波小于0.3dB,插入损耗小于3dB。

关键词： Gm-C带通滤波器双二次型结构差分跨导放大器级联法

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