采用ADS的CMOS雙平衡混頻器設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2011-09-20 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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因此，為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，我們需先對(duì)若干參數(shù)的取值范圍進(jìn)行限定，再根據(jù)其余參數(shù)間的互相關(guān)系對(duì)它們的取值范圍進(jìn)行選取，最后通過(guò)仿真結(jié)果的比對(duì)來(lái)選定一組相對(duì)最優(yōu)參數(shù)。
通過(guò)參考相關(guān)設(shè)計(jì)，先限定幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：轉(zhuǎn)換增益需大于10dB，噪聲系數(shù)小于10，1dB壓縮點(diǎn)大于0dBm。通過(guò)利用ADS軟件仿真時(shí)的調(diào)諧功能(Tuning)。在這里再對(duì)其余參數(shù)的值進(jìn)行分段調(diào)整。通過(guò)多次優(yōu)化，最后選取M1～M4的溝道長(zhǎng)、寬為0．6μm、170μm，M5、M6的溝道長(zhǎng)、寬為0．6m、277μm，電流源取6mA，負(fù)載電阻為900Ω。設(shè)計(jì)時(shí)采用兩共柵的MOS管來(lái)實(shí)現(xiàn)恒流源，并在跨導(dǎo)源級(jí)加入反饋電阻Rf，這樣做可以使跨導(dǎo)變?yōu)樵瓉?lái)的1／(1+GMRf)倍。恒流源及反饋電阻部分電路如圖2所示。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/155723.htm

2 仿真結(jié)果及分析
本次設(shè)計(jì)的混頻器的射頻信號(hào)輸入頻率范圍在2．4～2．5GHz。仿真時(shí)選取2．5GHz、-30dBm的射頻輸入信號(hào)，2．25GHz、5dBm的本振信號(hào)作為示例，CMOS管采用基于TSMC(臺(tái)積電)的0．25μm工藝的Bsim3_Model的V3．1模型，使用Agilent公司的ADS2008進(jìn)行仿真，以下為仿真結(jié)果及分析。

圖3中m1所標(biāo)為中頻輸出譜線，根據(jù)輸入射頻輸入信號(hào)為-30dBm可以算出混頻器的轉(zhuǎn)換增益為10．975dB。m2是同為二階產(chǎn)物的和頻輸出分量，幅度是相當(dāng)高的，不過(guò)要去除也是較容易的，只需在輸出端接一低通或帶通濾波器將其濾除即可。

表1所列為混頻器單邊帶與雙邊帶噪聲系數(shù)。當(dāng)混頻器輸出有用信號(hào)只存在于本振信號(hào)的一側(cè)，用單邊帶(SSB)噪聲系數(shù)來(lái)表征；與之相對(duì)應(yīng)的，若接收信號(hào)是均勻輻射譜，有用信號(hào)存在于兩個(gè)邊帶上，則需用雙邊帶(DSB)噪聲系數(shù)表示，在天文或遙感使用較多。由于鏡像噪聲的影響，單邊帶噪聲系數(shù)一般要高出3dB，故為了參數(shù)美觀，大部分混頻器在不做特殊說(shuō)明的情況下僅將雙邊帶噪聲系數(shù)標(biāo)示出來(lái)，而實(shí)際應(yīng)用中大部分是需要單邊帶噪聲系數(shù)作為重要參考的，這是大家需要注意的。