DVB-H调谐芯片中有源低通滤波器的设计

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从黑白电视发明到现在,电视的发展走过了一段漫长的岁月。随着新技术的不断面世,电视也越来越受到大家的欢迎,并且为观众提供越来越丰富的节目内容。目前,电视发展到了一个全新的阶段:移动数字电视。移动数字电视是将电视与移动电话这两种如今最火热的消费产品结合在一起,因此移动数字广播电视将会推动下一代无线通信技术的发展,具有广阔的市场前景。在移动数字电视市场的众多标准中,数字视频广播-手持终端拥有最广泛的市场普及率及全球最强大的业界研发队伍。本论文的目的,就是要设计一款可应用于DVB-H调谐芯片中的可变带宽有源低通滤波器。论文先介绍了滤波器的发展现状与分类,接着分析了OPAMP-RC、OPAMP-MOSFET-C、OPAMP-MOSFET-RC、Gm-C滤波器各自的优点与缺点,由于Gm-C滤波器性能突出,本次设计的滤波器采用Gm-C结构。在详细介绍了级联型Gm-C滤波器与梯型(LC)Gm-C滤波器中的有源器件等效替代法与信号流程图法之后,选择有源器件等效替代法设计了一款八阶切比雪夫型Gm-C有源低通滤波器。由于工艺容差、环境温度的变化、器件老化等原因会使滤波器的频率特性不稳定,需要设计自动频率调谐电路来稳定滤波器的性能,在比较了压控振荡器、压控滤波器、开关电容等自动调谐技术的优缺点之后,设计了一款开关电容自动调谐电路。由于调谐芯片应用于不同的频段,要求滤波器的-3dB带宽可变,在比较了几种常用改变滤波器带宽方法之后,设计了一个可改变滤波器带宽的电路。本次设计的有源低通滤波器采用TSMC公司的90nmCMOS工艺。由仿真结果可以得出,该有源低通滤波器的带宽可以在3MHz、3.5MHz、4MHz之间切换,线性输入范围可达160mV,总谐波失真在0.6%左右,该滤波器的电源电压为1.2V,功耗在5~10mW之间,所有的性能都满足系统指标要求。
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