【摘 要】
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随着数字电视的进一步推广,数字电视芯片的设计越来越受到重视。数字卫星电视(DVB-S)调谐芯片处于数字卫星电视接收系统的最前端,其中混频器具有相当重要的地位。混频器位于
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随着数字电视的进一步推广,数字电视芯片的设计越来越受到重视。数字卫星电视(DVB-S)调谐芯片处于数字卫星电视接收系统的最前端,其中混频器具有相当重要的地位。混频器位于射频放大器之后,电路完全工作在射频频段,设计性能好坏将直接影响整个调谐芯片的功能实现和性能指标。
论文设计了一种基于SiGe BiCMOS工艺的数字卫星电视调谐芯片的下变频混频器。文中总结比较了超外差接收机、低中频接收机和零中频(Zero-IF)接收机的优缺点。其中着重分析了零中频接收机架构,研究了直流偏移(DC-offset)的来源以及它对零中频接收机性能的影响,归纳总结了目前业内采用的典型消除直流偏移的方案。通过比较分析并结合数字卫星电视调谐芯片的要求,本论文中数字卫星调谐芯片选择了零中频架构。重点设计了应用于此架构的下变频混频器,利用双极型器件的低闪烁噪声和高特征频率,采用了以吉尔伯特混频单元为核心的双平衡Bipolar混频器。利用跨导级源极负反馈电阻以提高线性度,并在混频器负载级设计简单低通滤波网络以降低噪声,提高隔离度。论文还设计了直流偏移消除电路,利用环路负反馈消除技术消除直流偏移,环路等效为高通滤波器。
采用捷智半导体(JAZZ Semiconductor) 0.35μm SiGe BiCMOS工艺进行了电路及版图设计。仿真结果表明,混频器转换增益为3.4dB,双边带噪声系数为15dB,输入1dB压缩点为7.4dBm,输入三阶互调点达17.5dBm,5V单电源下消耗2.1mA的电流。
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