56M~806M 宽频带Double-Conversion 混频器设计

TV tuner 是未来数字电视发展的重要环节，从有线到无线，数字电视在我们生活中将会越来越重要。通过TV tuner 的接收系统可以将cable 信号和无线信号接收并解调，转换成数字信号，送到内部做数字信号处理。本文主要设计了用于 TV tuner 系统中的上变频宽带混频器，它的工作频率为56~806MHz，输出中频为1.1GHz。TV tuner 采用两级变频的super-heterodyne 结构，前一级就是通过宽带的上变频混频器将输入的RF 信号上变频到一个1.1GHz 的点频附近， 然后再通过一个下变频的混频器将这个1.1GHz 的点频下变频到44MHz 的低频附近输出到后面的滤波器进行进一步处理。通过对Active 和Passive 混频器各种电路结构优缺点的分析和比较，最终决定混频器采用Active 的Gilbert 混频器结构，因为这样电路的NoiseFigure 和增益性能会比较好，但线性度的性能会有所损失. 本文中提到并采用了一系列的提高混频器线性度的方法，以弥补这一损失。本设计用chartered0.35um 的库用spectreRF进行仿真，仿真结果说明，这种结构完全可以满足系统的要求。设计的上变频电路在chartered0.35um CMOS 的工艺中进行流片，为了方便测试，在电路中加入了偏置电路为RF 和LO 输入端提供直流电压。在论文的最后介绍了芯片测试的方案，由于没能解决好宽带输入阻抗匹配的问题，所以整个芯片是计划在点频输入和点频输出的情况下进行测试，输入输出阻抗都是50Ω 。