CMOS射频集成电路的最新进展和应用

CMOS模拟集成电路课程设计

电子科学与技术系 课程设计 中文题目：CMOS二输入与非门的设计 英文题目: The design of CMOS two input NAND gate 姓名：张德龙 学号： 1207010128 专业名称：电子科学与技术 指导教师：宋明歆 2015年7月4日

CMOS二输入与非门的设计 张德龙哈尔滨理工大学电子科学与技术系 [内容摘要]随着微电子技术的快速发展，人们生活水平不断提高，使得科学技术已融入到社会生活中每一个方面。而对于现代信息产业和信息社会的基础来讲，集成电路是改造和提升传统产业的核心技术。随着全球信息化、网络化和知识经济浪潮的到来，集成电路产业的地位越来越重要，它已成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。 集成电路有两种。一种是模拟集成电路。另一种是数字集成电路。本次课程设计将要运用S-Edit、L-edit、以及T-spice等工具设计出CMOS二输入与非门电路并生成spice文件再画出电路版图。 [关键词]CMOS二输入与非门电路设计仿真

目录 1.概述 (1) 2.CMOS二输入与非门的设计准备工作 (1) 2-1 .CMOS二输入与非门的基本构成电路 (1) 2-2.计算相关参数 (2) 2-3.电路spice文件 (3) 2-4.分析电路性质 (3) 3、使用L-Edit绘制基本CMOS二输入与非门版图 (4) 3-1.CMOS二输入与非门设计的规则与布局布线 (4) 3-2.CMOS二输入与非门的版图绘制与实现 (5) 4、总结 (6) 5、参考文献 (6)

1．概述 本次课程设计将使用S-Edit画出CMOS二输入与非门电路的电路图，并用T-spice生成电路文件，然后经过一系列添加操作进行仿真模拟，计算相关参数、分析电路性质，在W-edit中使电路仿真图像，最后将电路图绘制电路版图进行对比并且做出总结。 2.CMOS二输入与非门的设计准备工作 2-1 .CMOS二输入与非门的基本构成电路 使用S-Edit绘制的CMOS与非门电路如图1。 图1 基本的CMOS二输入与非门电路 1

雷达射频集成电路的发展及应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/ba13601396.html, 雷达射频集成电路的发展及应用 作者：黄林锋 来源：《山东工业技术》2017年第24期 摘要：本文概述了雷达射频集成电路技术的特点，是一种以半导体和射频电路技术为基础，一种集信号放大、数据传输和转化功能为一体的技术，并从其发展与演变切入进行研究，探讨了目前常用的几种雷达射频集成电路的发展成果及其应用状况。 关键词：雷达射频集成电路;发展;应用 DOI：10.16640/https://www.wendangku.net/doc/ba13601396.html,ki.37-1222/t.2017.24.099 现代的雷达系统越来越注重高精度的距离探测与跟踪，还要求较强的抗干扰性、目标识别作用和气象探测功能。由此，要求完整一套的现代雷达系统包含近万个信号接收器和信号发射装置，这也极大提高了系统的复杂性和设备的成本造价。雷达系统的现代化除保留上述基本功能，还应减少设备的造价，这推进了射频集成电路在现代雷达领域的研发 [1]。由无线天线、电磁信号处理器、显示屏幕、控制面板、信号的发射和接收器所组成的现代雷达系统。目前，射频集成系统已经应用于信号的发射和接收器，下文从射频集成电路在雷达系统的研发入手，通过深入研究，介绍雷达系统目前的几种应用现状。 1 雷达射频集成电路的发展概述 随射频集成技术和信息化在雷达系统中的深入发展，射频集成电路已经演变了好几个架构形态[2]。以信号接收系统为例，在三十年内演化出三种不同的形态。在此过程，雷达系统的 数字化不断提高，实现某些频段的完全数字化，使射频集成电路向混合集成电路的方向不断发展。 2 雷达系统射频集成电路的发展及应用研究 2.1 射频集成SOC 以单片作为射频电路的集成基板，SiGe和CMOS作为集成射频与数字化特点的技术平台。技术的快速发展极大提高了射频电路的集成化程度，上部集混合频率、放大频率和合成信号功能为一体，下部集增频、分贝放大功能的器件。雷声公司（美国）研发的最新设备——X 波段应用了上述技术 [3]，其在实际中具有高性能、减小雷达体积和节约造价的应用优势。 2.2 射频多通道集成电路 在一个集成芯片上集多通道于一体，这种集成电路没有射频集成电路那么多的器件，应用系统的封装工艺，以高度集成化的多通道芯片，实现射频混合电路的性能优化和结构简化。采

最详细解读射频芯片

最详细解读射频芯片 传统来说，一部可支持打电话、发短信、网络服务、APP应用的手机，一般包含五个部分部分：射频部分、基带部分、电源管理、外设、软件。 射频部分：一般是信息发送和接收的部分； 基带部分：一般是信息处理的部分； 电源管理：一般是节电的部分，由于手机是能源有限的设备，所以电源管理十分重要； 外设：一般包括LCD，键盘，机壳等； 软件：一般包括系统、驱动、中间件、应用。 在手机终端中，最重要的核心就是射频芯片和基带芯片。射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大；基带芯片负责信号处理和协议处理。那么射频芯片和基带芯片是什么关系？ 1. 射频芯片和基带芯片的关系 先讲一下历史，射频（Radio Frenquency）和基带（Base Band）皆来自英文直译。其中射频最早的应用就是Radio——无线广播（FM/AM），迄今为止这仍是射频技术乃至无线电领域最经典的应用。 基带则是band中心点在0Hz的信号，所以基带就是最基础的信号。有人也把基带叫做“未调制信号”，曾经这个概念是对的，例如AM为调制信号（无需调制，接收后即可通过发声元器件读取内容）。 但对于现代通信领域而言，基带信号通常都是指经过数字调制的，频谱中心点在0Hz的信号。而且没有明确的概念表明基带必须是模拟或者数字的，这完全看具体的实现机制。 言归正传，基带芯片可以认为是包括调制解调器，但不止于调制解调器，还包括信道编解码、信源编解码，以及一些信令处理。而射频芯片，则可看做是最简单的基带调制信号的上变频和下变频。 所谓调制，就是把需要传输的信号，通过一定的规则调制到载波上面让后通过无线收发器（RF Transceiver）发送出去的工程，解调就是相反的过程。 2.工作原理与电路分析 射频简称RF射频就是射频电流，是一种高频交流变化电磁波，为是Radio Frequency的缩写，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围在300KHz～300GHz之间。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。高频（大于10K）；射频（300K-300G）是高频的较高频段；微波频段（300M-300G）又是射频的较高频段。射频技术在无线通信领域中被广泛使用，有线电视系统就是采用射频传输方式。

电子科技大学集成电路原理实验CMOS模拟集成电路设计与仿真王向展

实验报告 课程名称：集成电路原理 实验名称： CMOS模拟集成电路设计与仿真 小组成员： 实验地点：科技实验大楼606 实验时间： 2017年6月12日 2017年6月12日 微电子与固体电子学院

一、实验名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真 二、实验学时：4 三、实验原理 1、转换速率（SR）：也称压摆率，单位是V/μs。运放接成闭环条件下，将一个阶跃信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。 2、开环增益：当放大器中没有加入负反馈电路时的放大增益称为开环增益。 3、增益带宽积：放大器带宽和带宽增益的乘积，即运放增益下降为1时所对应的频率。 4、相位裕度：使得增益降为1时对应的频率点的相位与-180相位的差值。 5、输入共模范围：在差分放大电路中，二个输入端所加的是大小相等，极性相同的输入信号叫共模信号，此信号的范围叫共模输入信号范围。 6、输出电压摆幅：一般指输出电压最大值和最小值的差。 图 1两级共源CMOS运放电路图 实验所用原理图如图1所示。图中有多个电流镜结构，M1、M2构成源耦合对，做差分输入；M3、M4构成电流镜做M1、M2的有源负载；M5、M8构成电流镜提供恒流源；M8、M9为偏置电路提供偏置。M6、M7为二级放大电路，Cc为引入的米勒补偿电容。 其中主要技术指标与电路的电气参数及几何尺寸的关系：

转换速率：SR=I5 I I 第一级增益：I I1=?I I2 I II2+I II4=?2I I1 I5(I2+I3) 第二级增益：I I2=?I I6 I II6+I II7=?2I I6 I6(I6+I7) 单位增益带宽：GB=I I2 I I 输出级极点：I2=?I I6 I I 零点：I1=I I6 I I 正CMR：I II,III=I II?√5 I3 ?|I II3|(III)+I II1,III 负CMR：I II,III=√I5 I1+I II5,饱和 +I II1,III+I II 饱和电压：I II,饱和=√2I II I 功耗：I IIII=(I8+I5+I7)(I II+I II) 四、实验目的 本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。其目的在于： 根据实验任务要求，综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计，掌握基本的IC设计技巧。 学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行电路的模拟仿真。 五、实验内容 1、根据设计指标要求，针对CMOS两级共源运放结构，分析计算各器件尺寸。 2、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC和瞬态Trans分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法与仿真结果的查看方法。 3、电路性能的优化与器件参数调试，要求达到预定的技术指标。

集成电路与系统

集成电路与系统 集成电路设计与集成系统专业工资待遇 截止到 2013年12月24日，57740位集成电路设计与集成系统专业毕业生的平均薪资为4639元，其中应届毕业生工资3701元，0-2年工资4104元，10年以上工资5104元，3-5年工资6069元，8-10年工资10494元，6-7年工资11198元。 集成电路设计与集成系统专业就业方向 集成电路设计与集成系统专业学生毕业后可到国内外各通信、雷达、电子对抗等电子系统设计单位和微电子产品的单位从事微电子系统的研发设计。。 集成电路设计与集成系统专业就业岗位 硬件工程师、电气工程师、模拟集成电路设计工程师、研发工程师、射频集成电路设计工程师、设计工程师、等。 集成电路设计与集成系统专业就业地区排名 集成电路设计与集成系统专业就业岗位最多的地区是上海。薪酬最高的地区是肇庆。 就业岗位比较多的城市有：上海[36个]、北京[30个]、深圳[28个]、苏州[11个]、西安[10个]、武汉[9个]、广州[7个]、成都[6个]、无锡[6个]、济南[6个]等。 就业薪酬比较高的城市有：肇庆[8065元]、信阳[6999元]、北京[6279元]、上海[6194元]、佛山[5265元]、厦门[5231元]、杭州[5024元]、南京[5013元]、惠州[4999元]、沈阳[4867元]、大连[4799元]等。 集成电路设计与集成系统专业在同类专业排名

集成电路设计与集成系统专业在专业学科中属于工学类中的电气信息类，其中电气信息类共34个专业，集成电路设计与集成系统专业在电气信息类专业中排名第28，在整个工学大类中排名第95位。 在电气信息类专业中，就业前景比较好的专业有：计算机科学与技术，自动化，软件工程，信息工程，电气工程及其自动化，网络工程，计算机软件，电子信息工程，通信工程等。

模拟cmos集成电路设计实验

模拟cmos集成电路设计实验 实验要求： 设计一个单级放大器和一个两级运算放大器。单级放大器设计在课堂检查，两级运算放大器设计需要于学期结束前，提交一份实验报告。实验报告包括以下几部分内容： 1、电路结构分析及公式推导 （例如如何根据指标确定端口电压及宽长比） 2、电路设计步骤 3、仿真测试图 （需包含瞬态、直流和交流仿真图） 4、给出每个MOS管的宽长比 （做成表格形式，并在旁边附上电路图，与电路图一一对应） 5、实验心得和小结 单级放大器设计指标 两级放大器设计指标

实验操作步骤： a.安装Xmanager b.打开Xmanager中的Xstart

c.在Xstart中输入服务器地址、账号和密码 Host：202.38.81.119 Protocol: SSH Username/password: 学号（大写）/ 学号@567& （大写）Command : Linux type 2 然后点击run运行。会弹出xterm窗口。 修改密码

输入passwd，先输入当前密码，然后再输入两遍新密码。 注意密码不会显示出来。 d.设置服务器节点 用浏览器登陆http://202.38.81.119/ganglia/,查看机器负载情况，尽量选择负载轻的机器登陆，（注：mgt和rack01不要选取） 选择节点，在xterm中输入 ssh –X c01n?? (X为大写，??为节点名) 如选择13号节点，则输入ssh –X c01n13 e.文件夹管理 通常在主目录中，不同工艺库建立相应的文件夹，便于管理。本实验采用SMIC40nm工艺，所以在主目录新建SMIC40文件夹。 在xterm中，输入mkdir SMIC40 然后进入新建的SMIC40文件夹， 在xterm中，输入cd SMIC40.

【书】模拟CMOS集成电路设计 毕查德.拉扎维著

【简介】模拟集成电路的设计与其说是一门技术，还不如说是一门艺术。它比数字集成电路设计需要更严格的分析和更丰富的直觉。严谨坚实的理论无疑是严格分析能力的基石，而设计者的实践经验无疑是诞生丰富直觉的源泉。这也正足初学者对学习模拟集成电路设计感到困惑并难以驾驭的根本原因。. 美国加州大学洛杉机分校(UCLA)Razavi教授凭借着他在美国多所著名大学执教多年的丰富教学经验和在世界知名顶级公司(AT&T，Bell Lab，HP)卓著的研究经历为我们提供了这本优秀的教材。本书自2000午出版以来得到了国内外读者的好评和青睐，被许多国际知名大学选为教科书。同时，由于原著者在世界知名顶级公司的丰富研究经历，使本书也非常适合作为CMOS模拟集成电路设计或相关领域的研究人员和工程技术人员的参考书。... 本书介绍模拟CMOS集成电路的分析与设计。从直观和严密的角度阐述了各种模拟电路的基本原理和概念，同时还阐述了在SOC中模拟电路设计遇到的新问题及电路技术的新发展。本书由浅入深，理论与实际结合，提供了大量现代工业中的设计实例。全书共18章。前10章介绍各种基本模块和运放及其频率响应和噪声。第11章至第13章介绍带隙基准、开关电容电路以及电路的非线性和失配的影响，第14、15章介绍振荡器和锁相环。第16章至18章介绍MOS器件的高阶效应及其模型、CMOS制造工艺和混合信号电路的版图与封装。

模拟CMOS集成电路设计.part1.rar 模拟CMOS集成电路设计.part2.rar 模拟CMOS集成电路设计.part3.rar 模拟CMOS集成电路设计.part4.rar 模拟CMOS集成电路设计.part5.rar

RF 设计与应用----射频集成电路封装

RF设计与应用----射频集成电路封装 关键词：射频，多层电路板，电路封装 摘要：针对无线通信产品业者所面临的课题，本文试着从封装技术在射频集成电路上应用的角度，来介绍射频集成电路封装技术的现况、现今封装技术对射频集成电路效能的影响，以及射频集成电路封装的未来发展和面临的挑战。 在行动通讯质量要求的提高，通讯带宽的需求量大增，因应而生的各项新的通讯规范如GPRS、W-CDMA、CDMA-2000、Bluetooth、 802.11b纷纷出笼，其规格不外乎：更高的数据传输速率、更有效的调变方式、更严谨的噪声规格限定、通讯功能的增强及扩充，另外再加上消费者对终端产品“轻、薄、短、小、久（包括产品的使用寿命、维护保固，甚至是手机的待机时间）”的诉求成了必要条件；于是乎，为了达成这些目的，各家厂商无不使出混身解数，在产品射频(Radio Frequency)、中频(Intermediate Frequency)与基频(Base Band)电路的整合设计、主动组件的选择应用、被动组件数目的减少、多层电路板内线路善加运用等，投注相当的心血及努力，以求获得产品的小型化与轻量化。 针对这些无线通信产品业者所面临的课题，我们试着从封装技术在射频集成电路上应用的角度，来介绍射频集成电路封装技术的现况、现今封装技术对射频集成电路效能的影响，以及射频集成电路封装的未来发展和面临的挑战。 射频集成电路封装技术的现况 就单芯片封装(Single Chip Package)的材质而言，使用塑料封装( P l a s t i c Pac kage)的方式，是一般市面上常见到的高频组件封装类型，低于3GHz工作频率的射频集成电路及组件，在不严格考虑封装金属导线架(Metal Lead Frame)和打线(Wire Bond)的寄生电感(Parasitic Inductance)效应下，是一种低成本且可薄型化的选择。由于陶瓷材料防水气的渗透性特佳及满足高可靠度的需求，故也有采用陶瓷封装技术；对于加强金属屏蔽作用及散热效果的金属封装，可常在大功率组件或子系统电路封装看到它的踪迹。

射频集成电路综述

射频集成电路低噪声放大器研究前景

摘要 近年来，随着无线通信技术在移动通信、全球互联接入以及物联网等领域越来越广泛的应用。对于现代通信系统往往要求提供两个甚至更多的无线服务，因此就要求射频电路前端中的关键部件低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）能在多个频带下具有放大能力。因此如何能够放大多个频带的宽带低噪声放大器成为研究热点。 低噪声放大器是现代无线通信、雷达、电子对抗系统等应用中的十分重要的部分，常用于接收系统的前端，在放大信号的同时降低噪声干扰，提高系统灵敏度。如果在接受系统的前端连接高性能的低噪声放大器，在低噪声放大器增益足够大的情况下，就能抑制后级电路的噪声，则整个接收机系统的噪声系数将主要取决于放大器的噪声。如果低噪声放大器的噪声系数降低，接收机系统的噪声系数也会变小，信噪比得到改善，灵敏度大大提高。由于可见噪声放大器的性能制约了整个接收系统的性能，对于整个接收系统技术水平的提高，也起了决定性的作用。 宽带低噪声放大器是一种需要有良好的输入匹配的部分。输入匹配是要求兼顾阻抗匹配和噪声系数的，对于这两个指标一般来说是耦合在一起的。现有的宽带匹配技术需要反复协调电路各部分参数，通过对阻抗匹配和噪声系数这两个指标的折中设定来达到输入匹配的要求，因此给设计增大了难度。 噪声抵消技术是一种可以有效的将上述两个重要参数进行分离的方法，对降低设计复杂度、缩短设计周期、降低设计成本具有重要意义。现有的噪声抵消电路结构基本上都是基于CMOS工艺的。近年来，随着SiGe 技术的发展，SiGe BiCMOS工艺逐渐成为射频集成电路工艺的主流。然而，基于 SiGe工艺的采用噪声抵消结构的设计方法还未见报道。因此，本文基于SiGe工艺，开展对工作于0.8-5.2GHz频段低噪声放大器的噪声抵消电路结构的设计研究。

射频电路和射频集成电路线路设计

射频电路和射频集成电路线路设计(9天) 培训时间为9天 课程特色 1）本讲座总结了讲演者20多年的工作,报告包括 o设计技术和技巧的经验， o获得的美国专利， o实际工程设计的例子， o讲演者的理论演译。 o 【主办单位】中国电子标准协会 【协办单位】智通培训资讯网 【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司 o 2）本讲座分为三个部分： A. 第一部分讨论和強调在射频电路设计中的设计技术和技巧, 着重论述设计中关鍵性 的技术和技巧,譬如,阻抗匹配,射频接地, 单端线路和差分线路之間的主要差別,射频集成电路设计中的难题……可以把它归类为橫向论述. 到目前为止，这种着重于设计技巧的論述是前所未有的，也是很独特的。讲演者认为，作为一位合格的射频电路设计的设计者，不论是工程师，还是教授，应当掌握这一部分所论述的基本的设计技术和技巧，包括： ?阻抗匹配； ?接地； ?射频集成电路设计； ?测试 ?画制版图； ? 6 Sigma 设计。 B. 第二部分: 描述射频系统的基本参数和系统设计的基本原理。

C. 第三部分: 提供个别射频线路设计的基本知识。这一部份和现有的有关射频电路和 射频集成电路设计的书中的论述相似, 其內容是讨论一个个射频方块,譬如,低噪声放大器,混频器,功率放大器,壓控振蕩器,頻率综合器……可以把它归类为纵向论述，其中的大多数内容来自本讲座的讲演者的设计 ?在十几年前就已经找到了最佳的低噪声放大器的设计方法但不曾经发表过。在低噪声放大器的设计中可以同时达到最大的增益和最小的噪 声； ?获得了可调谐濾波器的美国专利； ?本讲座的讲演者所建立的用单端线路的设计方法来进行差分对线路的设计大大简化了设计并缩短了线路仿真的时间； ?获得了双线巴伦的美国专利。 学习目标在本讲座结束之后，学员可以了解到 o比照数码电路，射頻电路设计的主要差別是什麼? o什么是射频设计中的基本概念? o在射频电路设计中如何做好窄带的阻抗匹配？ o在射频电路设计中如何做好宽带的阻抗匹配？ o在射频线路板上如何做好射频接地的工作? o为什么在射频和射频集成电路设计中有从单端至双差分的趋势? o为什么在射频电路设计中容许误差分析如此重要? o什么是射频和射频集成电路设计中的主要难题？射频和射频集成电路设计师如何克服这些障碍?

cmos模拟集成电路设计_实验报告

北京邮电大学 实验报告 实验题目：cmos模拟集成电路实验 姓名：何明枢 班级：2013211207 班内序号：19 学号：2013211007 指导老师：韩可 日期：2016 年 1 月16 日星期六

北京邮电大学电子工程学院2013211207班何明枢CMOS模拟集成电路与设计实验报告 目录 实验一:共源级放大器性能分析 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验内容 (1) 三、实验结果 (1) 四、实验结果分析 (3) 实验二:差分放大器设计 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验要求 (4) 三、实验原理 (4) 四、实验结果 (5) 五、思考题 (6) 实验三：电流源负载差分放大器设计 (7) 一、实验目的 (7) 二、实验内容 (7) 三、差分放大器的设计方法 (7) 四、实验原理 (7) 五、实验结果 (9) 六、实验分析 (10) 实验五：共源共栅电流镜设计 (11) 一、实验目的 (11) 二、实验题目及要求 (11) 三、实验内容 (11) 四、实验原理 (11) 五、实验结果 (15) 六、电路工作状态分析 (15) 实验六：两级运算放大器设计 (17) 一、实验目的 (17) 二、实验要求 (17) 三、实验内容 (17) 四、实验原理 (21) 五、实验结果 (23) 六、思考题 (24) 七、实验结果分析 (24) 实验总结与体会 (26) 一、实验中遇到的的问题 (26) 二、实验体会 (26) 三、对课程的一些建议 (27)

实验一:共源级放大器性能分析 一、实验目的 1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输入方法； 2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真； 3、输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析，绘制曲线； 4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响 二、实验内容 1、启动synopsys，建立库及Cellview文件。 2、输入共源级放大器电路图。 3、设置仿真环境。 4、仿真并查看仿真结果，绘制曲线。 三、实验结果 1、实验电路图

模拟CMOS集成电路设计实验指导手册

目录 第一部分．前言 第二部分．实验的基础知识 第三部分．实验内容 1．cadence virtuoso schematic进行电路图的绘制2．cadence virtuoso analog environment电路性能模拟3．cadence virtuoso layout editor进行版图设计4．cadence virtuoso DRC Extract LVS以及后仿真等。第四部分．附件 1．Cadence schematic simple tutorial 2.cadence virtuoso layout editor tutorial 3.SMIC0.18um library

第一部分．前言 本实验为微电子系专业选修课程《模拟CMOS集成电路设计》的配套实验。本实验围绕如何实现一个给定性能参数要求的简单差分运算放大器而展开。 通过该实验，使得学生能够建立模拟集成电路设计的基本概念，了解设计的基本方法，熟悉模拟CMOS集成电路设计的典型流程，了解在每一个流程中所应用的EDA工具，并能较熟练地使用每个流程对应的设计工具。通过让学生自己分析每个流程中所出现的问题，把课程所学知识联系实际，从而增强学生分析问题、解决问题的能力。 本实验的内容以教材一至十章内容为基础，因此，该实验适合在开课学期的后半部分时间开展。 本实验讲义内容安排如下，首先是前言，其次是基础知识，接下来是实际实验内容，具体分成四个过程，最后是附录。建议在实际实验开始之前依次浏览三个附件文档。

第二部分．实验的基础知识 该实验内容所涉及的基础知识包括两部分：电路方面、流程方面和EDA设计工具使用方面。 1．电路有关的基础知识。 该实验是围绕如何实现基于SMIC0.18um工艺下，一个给定性能参数要求的简单差分运算放大器而展开，因此，以电流镜做负载的基本五管差分运算放大器的性能分析是该实验的理论基础。具体内容在讲义以及课件相关章节中有详细介绍。以下用一张图简单重述该电路的有关性能与各元件参数之间的关系分析结论。 相关的设计公式如下：

射频介绍

《射频集成电路设计基础》讲义 课程概述 关于射频(RF) 关于射频集成电路 无线通信与射频集成电路设计 课程相关信息 RFIC相关IEEE/IEE期刊和会议

关于射频 ? 射频= Radio Frequency (RF) → Wireless! ? Why Wireless? – 可移动(Mobile) – 个人化(Personalized) – 方便灵活(Self-configuring) – 低成本(在某些情况下) – and more ... ? Why Wired? <<>><>?

<<>><>? ? 多高的频率才是射频？ ? 为什么使用高频频率？ 30-300kHz LF 中波广播530-1700 kHz 300kHz-3MHz MF 短波广播 5.9-26.1 MHz 3-30MHz HF RFID 13 MHz 30-300MHz VHF 调频广播88-108 MHz 我们关心的频段 300-1000MHz UHF (无线)电视54-88, 174-220 MHz 1-2 GHz L-Band 遥控模型72 MHz 2-4 GHz S-Band 个人移动通信900MHz, 1.8, 1.9, 2 GHz 4-8 GHz C-Band WLAN, Bluetooth (ISM Band) 2.4-2.5GHz, 5-6GHz 注1：本表主要参考国外标准 注2：ISM ＝Industrial, Scientific and Medical

关于射频集成电路 ? 是什么推动了RFIC的发展？ – Why IC? – 体积更小，功耗更低，更便宜→移动性、个人化、低成本 – 功能更强，适合于复杂的现代通信网络 – 更广泛的应用领域如生物芯片、RFID等 ? Quiz: why not fully integrated? ? 射频集成电路设计最具挑战性之处在于,设计者向上必须 懂得无线系统的知识,向下必须具备集成电路物理和工艺 基础,既要掌握模拟电路的设计和分析技巧,又要熟悉射频 和微波的理论与技术。(当然,高技术应该带来高收益:) <<>><>?

课程名称：射频集成电路设计方法学专题

课程名称：射频集成电路设计方法学专题 先修课程：微波电路、微波技术 适用学科范围：电磁场与微波技术 开课形式：双语授课方式 课程目的和基本要求： 射频，通常指包括高频、甚高频和超高频，其频率在 3 MHz-1000 MHz ，是无线通信领域最为活跃的频段。在最近十几年里，无线通信技术得到了飞跃式的发展，射频器件快速的代替了使用分立半导体器件的混合电路，这些技术都是对设计者的挑战。现在使用的数字、模拟手机电话，个人通信服务和一些新技术都离不开RFIC的应用和设计，例如，无线局域网、汽车的无钥进入、无线收费、全球自动定位（GPS）自动导航系统、自动跟踪系统、远端控制。形成了对收发信机射频集成电路（RFIC）的巨大需求。随着特征尺寸的减小，深亚微米工艺MOS管的特征频率已经达到50GHz以上，使得利用CMOS工艺实现GHz频段的高频模拟电路成为可能，并在全世界形成了一个研究热点。 目前，IC工作的频率越来越高，在设计中必须考虑信号频率高带来的相应问题。具有RF电路的知识有助于提高IC设计能力。本课程从设计方法学角度讲解射频集成电路设计的问题、方法和常用电路。主要包括：RF基本原理、分析方法、常用电路和技术，以及相关仿

真软件的使用等，使学生了解通信系统中的RFIC的应用和使用RF 电路仿真软件正确设计RF电路。本课程重点是如何设计和构造主要射频电路模块以使IC技术与RF技术相结合的方法学。 课程主要内容： 对于RFIC设计而言，只有在工艺出现后才可能有RF器件模型和库，因此RFIC具有其特殊半导体集成工艺与射频电路相结合所具有的独特的特点而形成了一门新的学科方向。随着低功耗、可移动个人无线通信的发展和CMOS工艺性能的提高,用CMOS工艺实现无线通信系统的射频前端不仅必要而且可能，.本课程讨论用CMOS工艺实现射频集成电路的特殊问题.首先介绍各种收发器的体系结构,对它们的优缺点进行比较,指出在设计中要考虑的一些问题。其次讨论CMOS 射频前端的重要功能单元,包括低噪声放大器、混频器、频率综合器和功率放大器。对各单元模块在设计中的技术指标，可能采用的电路结构以及应该注意的问题进行了讨论。 本课程还讨论射频频段电感、电容等无源器件集成的可能性以及方法。本课程还讨论对射频模块的不同的设计限制，包括设计中主要涉及的频率响应、增益、稳定性、噪声、失真（非线性）、阻抗匹配和功率损耗。本课程重点是如何设计和构造主要射频电路模块以使IC技术与RF技术相结合的方法学。第一章介绍RF基本原理、分析方法、常用电路和技术，以及相关仿真软件的使用等。第二章主要描述模块

模拟射频IC设计理论学习过程

模拟射频IC设计基础理论知识学习及进阶过程 模拟集成电路设计最重要的是基础理论知识，基础理论的重要性很多人一开始并没有意识到，工作一段时间，做过几个项目以后就会深有感触。除此之外就是个人的学习能力和分析问题、解决问题的能力，其实这些能力还是与基础知识有极大关系。 因为理论知识的学习需要一个系统的学习过程，其中涉及到非常多的相关课程，并不是一门实践课所能解决的。基础理论知识的学习途径很多，可以是学校的基础课和专业课，也可以是个人自学相关课程，IC设计所需要的理论知识的深度不是完成学业应付考试的水平所能比拟的，因此需要一个刻苦的深入学习过程。本文主要介绍模拟射频IC设计中所需要的相关基础理论知识的学习过程。 本文就从模拟、射频IC所需要的基础理论知识说起，一步一步说明如何进阶学习。最基础的是高等数学，电路分析基础，模拟电路基础，数字电路，信号与系统，自动控制理论，高频电路基础，射频微波电路理论，无线通信原理，这些是电路方面需要具备的基础知识，其中模拟电路和射频电路需要深入学习，学校课程上的那点皮毛是完全不够用的，需要做到知其然也知其所以然，很多公式及理论的计算推导过程最好彻底吃透；射频电路的S参数、smith圆图、阻抗匹配、噪声系数、线性度、射频收发机结构等理论知识很关键，这个过程非常考验个人的学习能力；无线通信原理是做射频ic必须熟悉的系统方面的知识，射频ic绝大部分是用于通信领域的。然后需要学习的是半导体工艺相关的基础知识，包括半导体器件物理、半导体工艺技术及流程等微电子基础理论知识，因为模拟射频集成电路用到的晶体管、无源器件建模和半导体工艺关系紧密，射频电路实际设计中采用的增强隔离性及降低噪声耦合等的方法和工艺息息相关。 基础知识扎实以后可以开始具体模拟ic设计的课程学习，当然这部分的学习过程也可以和基础知识学习过程结合起来，很多经典ic设计教材都是从基础知识开始讲起，一步一步进阶模拟ic设计的。这个过程比较推荐P.R.Gray的《模拟集成电路分析与设计》，当然最好是英文原版，翻译版本错误多多，容易把初学者带沟里，这本教材的分析推导过程无比详细，能够跟着推导一遍的话绝对收获无穷，从基础的工艺，器件模型，基本放大电路到模拟电路的精髓---运算放大器每一部分都是ic设计的核心基础。其它经典模拟ic教材还有Allen的《CMOS analog circuit design》，拉扎维的《Design of Analog CMOS Integrated Circuits》等等。 模拟ic课程以后就可以进入到射频集成电路的设计课程，这里也有很多经典教材，拉扎维的《射频微电子》，托马斯李的《CMOS射频集成电路设计》，还有清华池保永编写的《CMOS

射频集成电路应用及发展

射频集成电路应用及发展 简介 射频集成电路（Radio Frequency Integrated Circuit，RFIC），严格来说，是指在0.8GHz以上频段工作的模拟电路，包括微博和毫米波电路。射频集成电路主要包括滤波器、低噪放放大器（LNA）、压控振荡器（VCO）、混频器、放大/驱动器、频率合成器、功率放大器（PA）和功率管理等电路。用这些射频集成电路可以构成RF收发器，其中，用LNA、VCO、混频器、驱动器等可以构成信号接收链的接受前端，即接收器系统；而频率合成器和功率放大器等则构成发射器。对于数字无线接收器，还必须使用A/D转换器和D/A转换器将信号进行转换。以便进行所需的计算、处理和实现所需要的发送功能。 主要技术性能 我国已经研制多款的RF收/发芯片， 应用范围 射频集成电路的应用十分的广泛，是最重要的一类军用核心器件。主要RFIC 应用与电子对抗、智能武器、军用航空装备、军用卫星、各类航天器、导弹、全球卫星定位系统、雷达系统、通信设备、诱骗术、无源毫米波成像、高度仪、远距离遥感和仪器仪表中。单片微博集成电路（MMIC）在军事航空领域的应用不断的增加。在一个雷达系统中，一个自适应相控天线可能有成千上万个T/R模块，MMIC非常好的重复生产性、小尺寸、轻重量等优点，对其实现就非常的重要和必要了。在通信领域中，MMIC可应用与光纤系统、卫星系统、陆地固定及移动无线系统。 技术和发展趋势 射频集成电路是20世纪90年代中期以来随着IC工艺的改进而出现的一种新型器件。射频移动通信技术的总趋势是走向高速化、大宽带。在军用领域，高频化是主要趋势之一，军事需求仍是RF技术发展的重要推动力。在高传输速率、大频带的要求条件下，接收机要有大的动态范围，然而对发射机而言，则要求具有高线性度的信号放大能力和更高的功率。MMIC高性能、小体积、低成本等特点使其在军事、航天、同性等领域大战迅速，单片化已成为RFIC发展的重要趋势。 RFIC的技术发展趋势主要有工作频率更高、尺寸更小的新器件研究；专用高频、高速电路设计技术研究；专用测试技术研究；高频封装技术研究。

射频集成电路设计基础10

《射频集成电路设计基础》讲义 <<>><>? 无线通信系统 引言 无线通信的发展 问题和挑战 频率重用和蜂窝结构 无线信道的一般特性 多径传输与信道模型 调制方式 与射频工程师的关系 参考文献

引言 ? 什么是无线通信 – 以电磁波为载体、无需物理媒质的通信方式 ? 个人无线通信迅猛发展的原因 – 技术因素：通信与网络理论、DSP、VLSI (微电子)和射频技术 – 政府方面：无线通信频段的划分和管理 – 市场因素：人们的“迁移率”越来越高，对移动通信的需求也越来越大? 对射频技术的要求 – 高频、宽带、高灵敏度、大动态范围、低功耗的接收机 – 高效率、高线性度的发射机 – 小体积、低成本 <<>><>?

无线通信的发展 ? 移动电话/通信首次出现在1946年，用于救护车、警车、出租车等的调度，大功率、大体积、大范围、低话质 ? 随着固态电路技术的成熟，移动电话趋向于小型化，模拟蜂窝系统形成– 寻呼机(Pager) – 1983年AMPS1在美国获FCC2批准 – 类似的系统也开始在欧洲和日本提供服务 – 80年代中期无绳电话(Cordless Phone)出现 ? Pager和AMPS的成功刺激了对个人无线通信的需求，80年代中期随着集成电路技术和通信理论的迅速发展，数字蜂窝(DC)系统逐步成为主流，主要代表有GSM、CDMA(IS-95)、PHS、CT-2等 1.American Mobile Phone Systems or Advanced Mobile Phone Service 2.Federal Communication Commission <<>><>?

射频集成电路设计基础.

《射频集成电路设计基础》讲义 低噪声放大器(LNA) LNA的功能和指标 二端口网络的噪声系数 Bipolar LNA MOS LNA 非准静态(NQS)模型和栅极感应噪声 CMOS最小噪声系数和最佳噪声匹配 参考文献 <<>><>?

LNA的功能和指标 ? 第一级有源电路，其噪声、非线性、匹配等性 能对整个接收机至关重要 ? 主要指标 LNA – 噪声系数(NF) 取决于系统要求，可从1 dB以下到好几个dB，NF与工作点有关– 增益(S21) 较大的增益有助于减小后级电路噪声的影响，但会引起线性度的恶化– 输入输出匹配(S11, S22) 决定输入输出端的射频滤波器频响 – 反向隔离(S12) – 线性度(IIP3，P1dB) 未经滤除的干扰信号可通过互调(Intermodulation)等方式使接收质量降低 <<>><>?

二端口网络的噪声系数 ? 噪声参数 , 定义 ,则 Noiseless Network i n S,2 Y S v n2i n 2 Source Two-port Network i n i u i c + =i c Y c v n = F i n S,2i n v n Y S + []2 + i n S,2 -----------------------------------------= F i n S,2i u v n Y S Y c + () + []2 + i n S,2 ---------------------------------------------------------= 1 i u2Y S Y c +2v n2 + i n S,2 ------------------------------------- + = Y S G S jB S + =,Y c G c jB c + =R n v n2 4kT f? -------------- =,G u i u2 4kT f? -------------- = , G S i n S,2 4kT f? -------------- = F1 G u Y S Y c +2R n + G S ---------------------------------------- +1 G u G S ----- G S G C + ()2B S B C + ()2 + G S ----------------------------------------------------------R n ++ == <<>><>?

cmos模拟集成电路设计-实验报告

cmos模拟集成电路设计-实验报告

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北京邮电大学 实验报告 实验题目：cmos模拟集成电路实验 姓名：何明枢 班级：2013211207 班内序号：19 学号：2013211007 指导老师：韩可 日期：2016 年 1 月16 日星期六

目录 实验一:共源级放大器性能分析 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验内容 (1) 三、实验结果 (1) 四、实验结果分析 (3) 实验二:差分放大器设计 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验要求 (4) 三、实验原理 (4) 四、实验结果 (5) 五、思考题 (6) 实验三：电流源负载差分放大器设计 (7) 一、实验目的 (7) 二、实验内容 (7) 三、差分放大器的设计方法 (7) 四、实验原理 (7) 五、实验结果 (9) 六、实验分析 (10) 实验五：共源共栅电流镜设计 (11) 一、实验目的 (11) 二、实验题目及要求 (11) 三、实验内容 (11) 四、实验原理 (11) 五、实验结果 (15) 六、电路工作状态分析 (15) 实验六：两级运算放大器设计 (17) 一、实验目的 (17) 二、实验要求 (17) 三、实验内容 (17) 四、实验原理 (21) 五、实验结果 (23) 六、思考题 (24) 七、实验结果分析 (24) 实验总结与体会 (26) 一、实验中遇到的的问题 (26) 二、实验体会 (26) 三、对课程的一些建议 (27)

射频集成电路产业共性关键技术创新

射频集成电路产业共性关键技术创新 主题专项申报指南 项目一：射频集成电路设计共性关键技术 1.目标任务 针对通信、北斗导航、射频识别、短距离通 信、物联网、智能终端等射频产品设计开发的需求，在已有的高频低噪声设计技术、片上集成低相位噪声频率合成器设计技术的基础上，重点攻克多通道射频电路和 高频低功耗设计技术等射频收发共性关键技术，形成GPS/BD 兼容卫星导航射频电路、低噪声放大器、测量型导航芯片、北斗/GPS多模卫星导航终端电路、RFID标签芯片等通信导航系列产品。 2.考核指标 项目实施完成后，形成信号跟踪灵敏度≤-164dBm、信号捕获灵敏度≤-148dBm的射频收发技术和多通道、高频低功耗的系列芯片。系列芯片产品将形成规模化生产，并应用于物联网、智能终端、北斗导航终端、物联网、智能穿戴设备等产品中，累计 产值不低于3亿元。 3.经费设置

财政科技经费资助不超过400万元。自筹经费与财 政拨款比例不低于4:1。 有关说明：要求企业牵头申报，鼓励产、学、研结合。 项目二：射频集成电路制造工艺共性关键技术 1.目标任务 针对北斗导航、通信装备、智能终端等设备对特色模拟集成电路制造工艺的需求，重点攻克超低温漂薄膜电阻溅射工艺优化、薄膜电阻长期稳定性控制、圆片级薄膜电阻动态修调等共性关键技术，满足射频集成电路芯片产业化加工需求，并形成兼容模拟集成电路制造工艺 的特色高精度薄膜电阻关键材料的批量化生产能力。 2.考核指标 项目实施完成后，形成绝对温度系数≤30ppm/℃、相对温度系数≤10ppm/℃、修调后电阻精度≤±0.05%的金属薄膜电阻制造工艺，并建成具有量产能力的高精度薄膜电阻加工平台。相较现有材料性能指标提高10个百分点，高精度薄膜电阻技术指标达到国际先进水平，满足射频集成电路芯片产业化加工需 求，产值累计不低于2亿元。 3.经费设置 财政科技经费资助不超过200万元。自筹经费与财政拨款比例不低于4:1。