低电压CMOS混频器的设计

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随着CMOS工艺的快速发展，集成电路得到快速的发展。射频、中频和基带
! i- d1 {. K, C" `6 w* }' N等电路更趋与集成在同一块芯片中。在无线局域网的射频前端电路中，混频器是
起着及其重要的作用，是电路的核心部件。本课题设计了一种可以工作在低电压
4 L( o: Y; U' ]6 z; {: `2 r下具有优良性能的新型混频器电路，它是在吉尔伯特混频器(Gilbert Cell
0 k' n5 P' x3 }* V4 _Mixer)电路基础上改进而成。
在传统的吉尔伯特混频器电路的基础上，我们引入了一种新的低电压结构,
4 A7 d: x+ Z. {" [7 S2 r是为了达到低电压高性能的目的。这种低电压结构由电容和电感所组成的共振电
9 }3 I. B/ h2 [, p" J% c$ f0 O5 ^路以及耦合电容构成，采用这种结构可以有效地降低整个电路的供电电压。另一
0 ^/ F+ V6 f2 ]+ M9 H+ v! @8 W个方面我们采用三个差分对取代原来电路中的一一个差分对，另一同时，我们对吉
尔伯特混频器的跨导级做了调整,引入了新的跨导单元结构这样做的结果是提高
了混频器的跨导，从而提高了整个电路的增益和线性度所以，提高增益和线性度
意味着提高混频器的性能,同时降低了供电电压意味着降低功率消耗,也就是说,
在移动设备中用同样的电池可以延长使用时间。
( k+ T+ P* J/ v5 [' f使用0.35um CMOS工艺,在mentor的Eldo仿真环境下对所设计的新型混频
器电路进行仿真，结果表明电路射频频率为2. 4GHz,本振频率为2. 2GHz,中频
频率为200MHz。仿真结果得到的转换增益为7.48dB,1dB压缩点为-3.4dBm,
! z9 w' x/ p) a6 ]6 V; q9 e% l5 ]输入三阶截断点为8.2dBm，供电电压为2.5V,噪声系数为12. 4dB,消耗功率为
3 f5 }  ~6 Z! a3 {8 T) G+ a) Q11.8mW。仿真结果证明新的混频器结构在性能.上有很大提升,即经过改进的电路
可以工作在较低的供电电压下，并且增益和线性度等方面都有很大提高。.
关键词:混频器，射频，COMS工艺，线性度

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CMOS工艺 混频器