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CMOS工艺向深亚微米甚至纳米级发展，其不断增高的单位增益截止频率足以满足射频电路的工作要求。CMOS工艺最大的优点是成本低、集成度高、制造稳定性高，可实现无工艺线设计技术。目前，占芯片面积的80％以上的数字电路和部分模拟电路都采用CMOS工艺实现，因此，实现CMOS集成射频前端，就能实现接收机的单片集成，从而缩小系统面积，降低系统成本。与其他工艺相比，CMOS工艺存在跨导小、噪声大等不足，因此，如何设计出高性能CMOS射频集成电路已成为当前的研究热点。本课题主要内容是应用于数字电视调谐器中CMOS混频器的设计与实现。
本文首先介绍了混频器基本理论、分类以及几种典型电路，然后引入了混频器相关性能指标的定义，着重阐述了线性度指标的度量——输入1dB压缩点CPl和输入三阶互调点IIP3，及其重要性。在比较了各种调谐器架构优劣性能的基础上，本文采用三波段单变频架构调谐器。文中定性定量分析了三波段混频器各个子电路——吉尔伯特混频单元、本振缓冲电路、输出级电路以及偏置电路，并详细推导出了核心吉尔伯特混频单元的输入信号范围、转换增益、输入三阶互调点以及噪声系数的表达式。完整版图设计后的混频器，参与了MPW新加坡特许半导体公司0.25<,μ>m工艺流水，对混频器增益、噪声系数、输入1dB压缩点以及IIP3等性能进行测试，结果表明中高频段混频器能够满足设计目标，低频段线性度较设计目标差。用我们自主设计的调谐器替代邦视联通机顶盒射频级，能够清晰接收到南京所有数字有线电视频道节目。
为了进一步提高调谐器的灵敏度和选择性，系统对混频器提出更高线性度要求。本文最后一章首先总结了业界基于吉尔伯特型混频器线性度优化方法，并应用于我们的设计。低频段采用电阻源级负反馈技术，中高频段采用跨导级正交技术，同时输出级采用PMOS作放大管增大输出范围。仿真结果显示混频器线性度得到很大的改善，各项性能都能够很好地满足系统指标要求，混频器(包含中频放大器)低频段增益约24dB，IIP3达8.5dBm；中高频段增益约34dB，IIP3达-1dBm。