A-射频和模拟集成电路设计团队pdf
2015暑期夏令营项目招募计划及方向介绍“以小见大，稳中求胜”——模拟射频方向招募计划
一、面向对象：
1）对模拟射频电路有好奇心的小朋友；
2）爱在知乎上查看“当模拟电路工程师是一种什么样的体验”答案的人；
3）想用最先进的工艺、做一个有难度的芯片、发一篇有质量的文章的学术人；
4）想象着毕业后用自己的智慧改变“芯”世界的创新人士；
5）暂时还有些迷茫，不知何去何从，又不想盲目随大流。
二、实习目标：
1）通过具体案例，掌握模拟电路设计的基本方法和主要流程，满足小朋友的好奇心；
2）通过切身体验，能在知乎上分享“当了四周的模拟工程师是这样一种体验”；
3）体验到模拟电路的设计的艺术性，参与流片，学会如何撰写学术论文；
4）增强对模拟电路的理解力，明确自身在模拟电路的学习中的优势和弱点，为今后的职业生涯打下坚实基础；
5）消除迷茫，无论“爱”与“不爱”，从过程中收获。
三、实习内容：
知识技能：探秘最“稳”电压源——带隙基准电压源原理与设计
每一款成功运作的芯片里，无论模拟还是数字，都少不了一群高精度的电压参考源。再强大的数字电路也无法产生一个精确的，不随温度变化、不随工艺变化的电压，在这里，我们将向大家介绍，模拟电路是如何“以其人之道还治其人”，利用温度和工艺偏差来消除偏差！懂得了原理还要懂得实践，我们不会停留在schematic 的层面，我们要继续深入，将layout, post simulation, testing 一一道来，让大家体会完整的设计流程。另外，整个流程会在40nm 的工艺平台上进行，这是学校可以接触到的最先进的RF工艺水平。
辅助技能：
1）开设讲座，探讨学术论文写作技巧；
2）开设微信群，与实验室成员同步分享最新的行业咨询；
3）开设微访谈，由Marvell、Hisilicon、Spreadtrum的专业人士为你答疑解惑；
4）通过精心设计的任务实施过程，提高你的团队合作能力、社交能力、专业面试能力。
主要使用工具：
所有实验室现有的仿真平台，测试平台全部开放给你。
四、指导教师：
模拟射频团队是微电子学院最有特色的团队之一，常年承担国家863、“核高基”、自然科学基金等重大科研项目，在JSSC, TCAS, MTT 等专业内的最佳期刊上发表多篇论文。团队负责人周健军责任教授俄勒冈州立大学电子工程博士学位，是世界上最早的CMOS 射频集成电路研究学者之一，曾主持研发成功世界上第一款CMOS CDMA 射频收发机芯片，2007年回国创立了模拟射频研究中心CARFIC，专注于混合信号/模拟/射频芯片的研究, 特别针对无线通信系统以及生物医疗电子等领域的应用。
李小勇特别研究员国家青年千人华盛顿大学博士学位，曾任职于美国高通，从事射频模拟集成电路设计和无线通讯系统芯片设计的研究，2015年回国，加入CARFIC。
陈东坡副研究员，浙江大学博士，主要从事导航芯片的研究与设计。
莫亭亭副教授，香港城市大学博士学位，主要从事射频功放芯片及高频无线通信芯片的研究。
潘文捷研究实习员，浙江大学硕士学位，在读博士，主要从事高速高精度ADC芯片设计。
RF射频电路设计
RF电路的PCB设计技巧 如今PCB的技术主要按电子产品的特性及要求而改变，在近年来电子产品日趋多功能、精巧并符合环保条例。故此，PCB的精密度日高，其软硬板结合应用也将增加。 PCB是信息产业的基础，从计算机、便携式电子设备等，几乎所有的电子电器产品中都有电路板的存在。随着通信技术的发展，手持无线射频电路技术运用越来越广，这些设备(如手机、无线PDA等)的一个最大特点是：第一、几乎囊括了便携式的所有子系统；第二、小型化，而小型化意味着元器件的密度很大，这使得元器件（包括SMD、SMC、裸片等）的相互干扰十分突出。因此，要设计一个完美的射频电路与音频电路的PCB，以防止并抑制电磁干扰从而提高电磁兼容性就成为一个非常重要的课题。 因为同一电路，不同的PCB设计结构，其性能指标会相差很大。尤其是当今手持式产品的音频功能在持续增加，必须给予音频电路PCB布局更加关注.据此本文对手持式产品RF电路与音频电路的PCB的巧妙设计（即包括元件布局、元件布置、布线与接地等技巧）作分析说明。 1、元件布局 先述布局总原则：元器件应尽可能同一方向排列，通过选择PCB进入熔锡系统的方向来减少甚至避免焊接不良的现象；由实践所知，元器件间最少要有 0.5mm的间距才能满足元器件的熔锡要求，若PCB板的空间允许，元器件的间距应尽可能宽。对于双面板一般应设计一面为SMD及SMC元件，另一面则为分立元件。 1.1 把PCB划分成数字区和模拟区 任何PCB设计的第一步当然是选择每个元件的PCB摆放位。我们把这一步称为“布板考虑“。仔细的元件布局可以减少信号互连、地线分割、噪音耦合以及占用电路板的面积。 电磁兼容性要求每个电路模块PCB设计时尽量不产生电磁辐射，并且具有一定的抗电磁干扰能力，因此，元器件的布局还直接影响到电路本身的干扰及抗干扰能力，这也直接关系到所设计电路的性能。
uestc射频模拟电路与系统RFIC_fall2012_lect8_phase_noise_2p
Dr. K. Kang 2 Oscillator output spectrum
Dr. K. Kang 3 Phase noise versus amplitude noise Dr. K. Kang 4 Graphical picture of AM and PM
Dr. K. Kang 5 Phase noise? Dr. K. Kang 6 Phase noise measurement
Dr. K. Kang 7 Phase noise in TX chain Dr. K. Kang 8 Phase noise in RX chain
Dr. K. Kang 9 Phase noise in digital communication Dr. K. Kang 10
§??“Perfectly efficient” RLC oscillator §??Signal energy stored in the tank §??Mean square signal (carrier) voltage is Dr. K. Kang 11 General RLC oscillator §??Total mean-square noise voltage §??Noise to Signal ratio §??Resonator Q §??Therefore Dr. K. Kang 12 General RLC oscillator (con’t) N/S?=V↓n?↓↑2 /?V↓sig?↓↑2 = kT/?E↓stored
射频电路的无源元件及其等效电路
Apr. 18. 2010Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010Apr. 18. 2010
Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 电阻器的射频等效电路不仅呈现出单纯的电阻 R ，还具有两端引线的引线电感L 以及模拟电荷分离效应的电容C a 和跨接两端引线之间的电容C b Apr. 18. 2010 From SEIEE SJTU 金属膜电阻器的阻抗绝对值与频率之间的关系 在低频时，电阻器的阻抗是R ，随着频率的升高，寄生电容的影响成为引起电阻阻抗下降的主要因素；随着频率的进一步升高，引线电感的作用就越加明显，电阻阻抗上升；在频率很高时，引线电感就成为一个无限大的阻抗，甚至开路。
Apr. 18. 2010 电阻器的阻抗首先是随着频率的升高而增加；但到某Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 ，总的旁路电在200MHz Apr. 18. 2010 电容器的射频等效电路 C ：电容数值；Rs ：串联电阻；Rp ：绝缘电阻；：引线和平板的电感；其中电阻都会形成热损耗，用Apr. 18. 2010 Apr. 18. 2010 From SEIEE SJTU 理想的阻抗随着工作频率的升高而近似线性地减小。而实际阻抗， 随着频率的升高，其引线电感变得越来越重要；电容器的特性随着频率的升高而改变。在谐振频率Fr ，引线电感与实际电容形成串联谐振，使得总的电抗趋向于0Ω；之后，在高于Fr 的些政频率之上，电容器的行为呈现为电感性而不再是电容性。
射频电路芯片
单片低成本低能耗RF收发芯片应用 z极低功率UHF无线收发器 z315/433/868和915MHz ISM/SRD波段系统 z AMR-自动仪表读数 z电子消费产品 z RKE-两路远程无键登录z低功率遥感勘测 z住宅和建筑自动控制z无线警报和安全系统z工业监测和控制 z无线传感器网络 产品介绍 CC1100是一种低成本真正单片的UHF收发器，为低功耗无线应用而设计。电路主要设定为在315、433、868和915MHz的ISM（工业，科学和医学）和SRD（短距离设备）频率波段，也可以容易地设置为300-348 MHz、400-464 MHz和800-928 MHz的其他频率。 RF收发器集成了一个高度可配置的调制解调器。这个调制解调器支持不同的调制格式，其数据传输率可达500kbps。通过开启集成在调制解调器上的前向误差校正选项，能使性能得到提升。 CC1100为数据包处理、数据缓冲、突发数据传输、清晰信道评估、连接质量指示和电磁波激发提供广泛的硬件支持。CC1100的主要操作参数和64位传输/接收FIFO（先进先出堆栈）可通过SPI接口控制。在一个典型系统里，CC1150和一个微控制器及若干被动元件一起使用。 CC1100基于0.18微米CMOS晶体的Chipcon的SmartRF 04技术 。 主要特性 z体积小（QLP 4×4mm封装，20脚）z真正的单片UHF RF收发器 z频率波段：300-348 MHz、400-464 MHz 和800-928 MHz z高灵敏度（1.2kbps下-110dBm，1％数据包误差率） z可编程控制的数据传输率，可达500kbps z较低的电流消耗（RX中15.6mA， 2.4kbps，433MHz） z可编程控制的输出功率，对所有的支持频率可达+10dBm z优秀的接收器选择性和模块化性能 z极少的外部元件：芯片内频率合成器，不需要外部滤波器或RF转换 z可编程控制的基带调制解调器 z理想的多路操作特性 z可控的数据包处理硬件 z快速频率变动合成器带来的合适的频率跳跃系统 z可选的带交错的前向误差校正 z单独的64字节RX和TX数据FIFO z高效的SPI接口：所有的寄存器能用一个“突发”转换器控制
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
射频模拟电路习题参考解答第一章
习题一 1—1 设计一个并联谐振回路，已知谐振频率P =1MHz f ，要求对990kHz 的干扰信号有足够的抑制(0.1α= )。设信号源内阻50s R =Ω,负载电阻2k L R =Ω。 解：(990kHz)0.1(1000kHz) p p V V V V α= = = 0.1α= = 0110kHz f f f ?=-= 497.5L Q = '1s s I p I = '21/s s R R p = '22/L L R R p = 1112C p C C = + 1 212 L p L L =+ 取50L uH = 则2 1 507C pF L ω= = 22 612'' 1497.5 6.410() L P s L P P s L Q G p G p G s L G G G ω-= =?++=?++ 0.02s G s = 30.510L G s -=? 设10.01p = 20.08p = 61.210P G s -=? 60.833100.12P L R r Cr = =?Ω?=Ω R L I
1 1—2 有一个并联谐振回路工作于中波频段535kHz —1605kHz 。现有两个可变电容，一个变化范围为12pF —100pF ，另一个为15 pF —450pF 。试问： (1)应采用哪种可变电容?为什么? (2)回路电感L ＝？ (3)为保证足够的频率刻度精度，实际的并联谐振回路应如何设计? 解：0f = 则可变电容的选择应满足max min f f ≤3 max 3min 160510353510f f ?==? max min 9C C = 电容1： max min 100912C C =< 电容2：max min 450 30915 C C ==> 选择15pF —450pF 的可变电容是恰当的，同时考虑到频率在535kHz —1605kHz 波段内变化，因此选择一电容x C 与可变电容15pF —450pF 并联以满足 max min 3f f == max min x 939.37pF 91 C C C -==- 选x 40pF C = 223212 0max min x 111 179μH (2)()(2160510)(1540)10L C f C C ωππ-= ==≈+??+? 2min max x 1 (2)() L f C C π= + L
最新射频电路设计原理与应用
射频电路设计原理与 应用
【连载】射频电路设计——原理与应用 相关搜索:射频电路, 原理, 连载, 应用, 设计 随着通信技术的发展，通信设备所用频率日益提高，射频（RF）和微波（MW）电路在通信系统中广泛应用，高频电路设计领域得到了工业界的特别关注，新型半导体器件更使得高速数字系统和高频模拟系统不断扩张。微波射频识别系统（RFID）的载波频率在915MHz和2450MHz频率范围内；全球定位系统（GPS）载波频率在1227.60MHz和1575.42MHz的频率范围内；个人通信系统中的射频电路工作在1.9GHz，并且可以集成于体积日益变小的个人通信终端上；在C波段卫星广播通信系统中包括4GHz的上行通信链路和6GHz的下行通信链路。通常这些电路的工作频率都在1GHz以上，并且随着通信技术的发展，这种趋势会继续下去。但是，处理这种频率很高的电路，不仅需要特别的设备和装置，而且需要直流和低频电路中没有用到的理论知识和实际经验。 下面的内容主要是结合我从事射频电路设计方向研究4年来的体会，讲述在射频电路设计中必须具备的基础理论知识，以及我个人在研究和工作中累积的一些实际经验。 作者介绍 ChrisHao，北京航空航天大学电子信息工程学院学士、博士生；研究方向为通信系统中的射频电路设计；负责或参与的项目包括：主动式射频识别系统设计、雷达信号模拟器射频前端电路设计、集成运算放大器芯片设计，兼容型GNSS接收机射频前端设计，等。 第1章射频电路概述 本章首先给出了明确的频谱分段以及各段频谱的特点，接着通过一个典型射频电路系统以及其中的单元举例说明了射频通信系统的主要特点。 第1节频谱及其应用 第2节射频电路概述 第2章射频电路理论基础 本章将介绍电容、电阻和电感的高频特性，它们在高频电路中大量使用，主要用于：（1）阻抗匹配或转换（2）抵消寄生元件的影响（扩展带宽）（3）提高频率选择性（谐振、滤波、调谐）（4）移相网络、负载等 第1节品质因数 第2节无源器件特性 第3章传输线 工作频率的提高意味着波长的减小，当频率提高到UHF时，相应的波长范围为10-100cm，当频率继续提高时，波长将与电路元件的尺寸相当，电压和电流不再保持空间不变，必须用波的特性来分析它们。 第1节传输线的基本参数 第2节终端带负载的传输线分析 (1) 第3节终端带负载的传输线分析 (2) 第4章史密斯圆图 为了简化反射系数的计算，P.H.Smith开发了以保角映射原理为基础的图解方法。这种近似方法的优点是有可能在同一个图中简单直观的显示传输线阻抗以及反射系数。本小节将对史密斯圆图进行系统的介绍。第1节史密斯圆图
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 ++ == <<>><>?
射频电路实验报告
射频电路实验报告 学院:信息学部 班级: 150273 姓名:于书伟 学号:15027321 指导老师:金冬月 时间:2018年6月
目录 实验一低通滤波器设计 (3) 1.实验目的 (3) 2.实验原理 (3) 3.实验内容 (3) 实验二、偏置电路和匹配电路设计训练 (5) 1.实验目的 (5) 2.实验原理 (5) 3.实验内容 (5) 实验三、低噪声放大器设计训练 (14) 1.实验目的 (14) 2.实验原理 (14) 3.实验内容 (14) 心得体会 (16)
实验一低通滤波器设计 1.实验目的 设计一款应用于2.4GHz的低通滤波器，该低通滤波器的主要性能指标包括：在低频通带的插入损耗（S21）大于-1dB；-3dB截止频率小于3GHz；在低频通带的输入反射系数（S11）小于-10dB。给出该低通滤波器中各元件值及S参数频响曲线。 2.实验原理 低通滤波(Low-pass filter) 是一种过滤方式，规则为低频信号能正常通过，而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减弱。但是阻隔、减弱的幅度则会依据不同的频率以及不同的滤波程序（目的）而改变。它有的时候也被叫做高频去除过滤（high-cut filter）或者最高去除过滤（treble-cut filter)。低通过滤是高通过滤的对立。低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。 3.实验内容 (1)原理图设计 按照实验要求在ADS上添加电容元件C1、C2，电感元件L1、L2,在元件模型下拉框中选择Simulation-S_Param，将模拟控制器和端口添加到原理图中，并对它们进行连接，如图1-6所示。双击S参数控件，将Start设置为0、Stop设置为5、Step-size设置为0.1，单击ok完成设置。搭建原理图如图1-1所示。 图1-1 低通滤波器电路图 （2）模拟仿真 单击【Simulate】/【Simulate】进行仿真，弹出数据显示窗口，选择要显示的S(2,1)参数S(1,1)参数，并在原理图中单击电容、电感元件，改变电感值与电容值的最大值与最小值，上下滑动调节滑块，观察数据显示窗口中S21，S11曲线的变化。最终得到满足要求的电路。仿真结果如下：
射频电路的pcb设计技巧
[导读]摘要：针对多层线路板中射频电路板的布局和布线，根据本人在射频电路PCB设计中的经验积累，总结了一些布局布线的设计技巧。并就这些技巧向行业里的同行和前辈咨询，同时查阅相关资料，得到认可，是该行业里的普遍做法 摘要：针对多层线路板中射频电路板的布局和布线，根据本人在射频电路 PCB 设计中的经验积累，总结了一些布局布线的设计技巧。并就这些技巧向行业里的同行和前辈咨询，同时查阅相关资料，得到认可，是该行业里的普遍做法。多次在射频电路的PCB设计中采用这些技巧，在后期PCB的硬件调试中得到证实，对减少射频电路中的干扰有很不错的效果，是较优的方案。 关键词：射频电路；PCB；布局；布线 由于射频(RF)电路为分布参数电路，在电路的实际工作中容易产生趋肤效应和耦合效应，所以在实际的PCB设计中，会发现电路中的干扰辐射难以控制，如：数字电路和模拟电路之间相互干扰、供电电源的噪声干扰、地线不合理带来的干扰等问题。正因为如此，如何在PCB的设计过程中，权衡利弊寻求一个合适的折中点，尽可能地减少这些干扰，甚至能够避免部分电路的干涉，是射频电路PCB设计成败的关键。文中从PCB的LAYOUT角度，提供了一些处理的技巧，对提高射频电路的抗干扰能力有较大的用处。 1 RF布局 这里讨论的主要是多层板的元器件位置布局。元器件位置布局的关键是固定位于RF路径上的元器件，通过调整其方向，使RF路径的长度最小，并使输入远离输出，尽可能远地分离高功率电路和低功率电路，敏感的模拟信号远离高速数字信号和RF信号。 在布局中常采用以下一些技巧。 1．1 一字形布局 RF主信号的元器件尽可能采用一字形布局，如图1所示。但是由于PCB 板和腔体空间的限制，很多时候不能布成一字形，这时候可采用L形，最好不要采用U字形布局(如图2所示)，有时候实在避免不了的情况下，尽可能拉大输入和输出之间的距离，至少1．5 cm以上。