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本论文研究射频前端和数模混合电路的低功耗和低噪声设计。随着超大规模集成电路技术的迅速发展，传统的由各种各样的分立元件所组成的射频前端，已经可以集成到一个芯片上，而数字电路和模拟电路的混合集成也越来越普遍。越来越高的集成度对系统中的功耗性能和噪声性能提出了越来越高的要求。
针对射频前端中的重要模块低噪声放大器，本论文提出了新的噪声系数优化技术。在射频范围内，由于反型层内载流子的充电时间有限，相对于低频下的纯粹容性电抗值，MOS晶体管的栅极电抗将出现显著的偏移。一个无噪声的沟道电阻可以用来说明这一效应。本论文首次详尽地分析了沟道电阻对低噪声放大器噪声性能的影响，系统地提出了新的公式，并改进了噪声系数的优化技术。这方面的工作对高性能低噪声放大器的设计有非常有益的指导作用。在上述工作的基础上，本论文设计了三种不同结构的改进型低噪声放大器，分别在线性度，静电防护能力和功耗方面进行了优化。
MOS晶体管的跨导影响了射频前端以及其他模拟集成电路的许多重要参数，例如增益、噪声、速度、带宽等。不仅如此，本论文首次指出了可以用恒定跨导偏置来降低模拟电路的功耗。本文设计了三种改进型的恒定跨导偏置源。相对于传统的结构，这三种新的恒定跨导偏置源分别在非常宽的温度范围内和电源电压变化范围内具有更好的稳定性，以及能在更低的温度下工作。
本文设计了两种下变频器。相比于其他公开发表的电路，第一种通过对频率特性的优化，具有更高的增益带宽积。第二种具有更好的输出对称性和更低的功耗。另外，本文提出了一种可实现非常宽的调节范围的压控振荡器新结构，它同时具有自动振荡幅度控制功能。对这些电路的测试结果表明了设计的正确性，可以组成实用的射频前端系统。
针对数模混合电路，本论文提出了脉冲激活技术来降低功耗。它的中心思想是用内部的数字信号来关掉暂时不工作的模拟电路模块。一个新的宽对称动态范围的脉冲宽度调制神经元电路验证了它的有效性。