射频微电子学_razavi

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Behzad Razavi 所著的《射频微电子学》(RF Microelectronics)一书就是针对上 ... 本书第1 和第2 章首先介绍了在射频电子学经常遇到的概念和术语
射频CMOS电路是一门依然在发展中的活跃学科,希望通过普及这方面的基础 知识,能起到介绍有兴趣的读者,尤其是年轻学人,投身于集成电路与系统的前沿 研究。 余志平于清华大学 2005年12月 目录 前言 1.射频(RF)及无线技术简介 1.1.复杂性比较 1.2.设计瓶颈 1.3.应用 L.4.模拟与数字系统 1.5.工艺拉术的选择 参考文献 2.RF设计中的基本概念 非线性与时变性 2.1.1.线性的影响 2.1.2.级联非线性级 22.符号间干扰 23.随机过程和噪声 2.3.1.随机过程 2.3.2.噪声 24.灵敏度与动态范围 2.5.无源阳抗变换 参考文献 3.调制与解调 3.1.概述 3.2.模拟调制 3.2,1.幅度调制 3.2.2.相位调制与频率调制 3.3.数字调制 3.3.1.基木概念 3.32.二进制调制 3.3.3.正交调制 34.调制技术的功率效率 34.1.等幅包络与变幅包络信号 342.频谱再增长 3.5.非相干解词 参考文献 4.多址访问技术与无线通信标准 41.移动射频(RF)通信 42.多址访问技术 42.1.时分和频分复用 42.2.频分多址 4.2.3.时分多址 424.码分多址 43.无线通信标准 4.3.1.先进移动电话服务(AMPS 4.3.2.北关数字标准(NADS) 4.3.3.移动通信全球系统(GSM) 43.4.高通( Qualcomm)CDMA 43.5.欧洲数字无绳电话(DECT 参考文献 5.接收发送器结构 5.1.概述 52.接收器结构 52.1.外差接收器 522.零差接收器 5.2.3.镜像抑制接收器 5.24.数字中频接收器 52.5.亚采样接收器 5.3.发送器结构 53.1.直接变换发送器 53.2.两步发送器 54.接收发送器的性能测试 55.实例研究 5.5.1. Motorola调频接收器 5.52. Philips传呼机接收器 5.53. Philips dect接收发送器 554. Lucent(朗讯)GSM接收发送器 555. Philips gsm接收发送器 参考文献 6.低噪声放大器与混频器 6.1.低噪声放人器 6.1.1.概述 6.1.2.输入匹配 6.1.3.双极型LNA 6.1. 4. CMOS LNA 6.2.下变频混频器 62.1.概述 6,22.双极型混频器 623.CMOS混频器 6.2.4.混频器中的噪声 63.级联级再讨论 参考文献 7.振荡器 7.1.概述 72.基本的LC振荡器拓扑 7.3.电压搾制(压掉)振荡器 74.相位噪声 74.1.相位噪声在射频通信中的影响 7.4.2.振荡器的Q值 7.4.3.相位噪声机制 744.噪声一功率折衷关系 74.5.分频与倍频对相位噪声的影响 74.6.振荡器的牵引与推动 7.5.双极型与 CMOS LO振荡器 7.5.1.负跨导(Gm)振荡器 7.52.插值振荡器 76.单片集成电感 77.不带谐振腔的压控振荡器(VCO) 78.正交信号产生 7.81.RC-CR网络 7.8.2. Havens方法 783.分频 79.单边带信号生成 参考文献 8.频率综合器 8.1.概述 8.2.锁相环(PIL) 82.1.基本概念 8.3.基本的锁相环 8.3.1.电荷泵锁相环 83.2.Ⅰ型和Ⅱ型锁相环 8.3.3.锁相环中的噪声 834.输入端的相位噪声 .3.5.压控振汤器的相位噪声 8.3.6.倍频 8.4.射频频率综合器结构 84.1.整数一N结构 842.分数一N结构 84.3.双环路结构 844.直接数字频率综合 8.5.分频器 851.二分频电路 8.52.双模分频器 参考文献 9.功率放大器 91.概述 91.1.线性与非线性功率放大器 92.功率放大器的分类 92.1.A类和B类功率放大器 9,22.C类功率放大器 93.高效率功率放人器 94.大信号阻抗匹配 95.线性化技术 95.1.前馈 952.反馈 953.包络消除及恢复 954.采用非线性元件的线性放大(LINC) 96.设计实例 参考文献 前言 全球的手机年销售量已超过25亿美元。有4百50万客户的家庭卫星网络也成了 25亿美元的工业。到了2000年,全球定位系统有望成为50亿美元的市场。在欧 洲,移动通信设备的销售和服务将在198年达到300亿美元。这些统计数字令人 眩目。 射频(RF)和无线通信的市场突然一下子膨胀到不可想象的地步。诸如传呼机 手机及无绳电话、有线电视调制解调器以及射频标签的电讯产品正在迅速地渗入我 们的生活。从奢华用品变成不可缺少的工具。大大小小的半导体和系统公司,不管 是模拟或数字电路的,都看到∫这些统计数字。他们都在化大力气推出各种各样的 RF产品来占据各自的市场。 RF设计与众不同,它需要涉及许多与集成电路(IC)无关的学科领域。有关RF 的知识已经成长了几乎一个世纪,因而形成了对于新入门的人看起来似乎是无穷尽 的文献资料。 这本书讨论RF集成电路及系统的分析与设计。通过用启蒙语言来提供一个对射频 电子学的系统介绍,本书首先给出从微波到通信理论的必要的背景知识,然后引入 RF接收发送器和电路的设计。书中从VLSI技术的单片实现出发,同时强调系统 结构和电路级的课题。内容的处理主要集中在双极型和CMOS设计,但是大多数 概念也可以用到其它工艺技术。我们假定读者对模拟集成电路设计和信号及系统的 理论已有了一些基本了解。 全书由九章组成。第1章给出了一般性的介绍,提出了问题,并为后续各章提供了 学丬的动力。第2章描述了RF与微波设讣的基本概念,强调了非线性和噪声的影 响 第3和第4章把读者带到通信系统的层次上,回顾了调制、解调、多址访问技术, 以及无线标准。这些内容尽管初看起来没有必要,但事实上它们对RF电路与系统 的并发设计是不可缺少的。 第5章研究接收发送器的系统结构,讨论各种不同的接收器和发送器的电路拓扑结 构以及它们的优劣之处。这一章也包括一些范例研究来说明在实际的RF产品中所 采用的途经。 第6到9章讨论RF基木构筑模块的设计:低噪声放大器和混频器、振荡器、频率 综合器以及功率放大器。特别研究如何使片外的元件数保持到最少。这些章节的 个重要日的是演示为满足系统的要求如何去定义电路的参数,以及每个电路的性能 又是如何影响整个接收发送器 我在UCLA(美国加利福尼亚大学洛杉矶分校)的一门4学分的研究生课程中曾讲 授过本书大约80%的材料。对」只有十周课的学季制,第3,4,8,和9章的内容 不得不被缩减,但对于学期制,它们可以被较仔细地讲授。 我的RF设计知识许多是来自和同事们的交流。贝尔实验室的 Helen Kim,Ting Ping liu,及 Dan avidor,惠普( Hewlett-Packard)公司实验室的 David su和 Andrew Gzegorek在许多方面对本书的材料作出了贡献。这本书也为许多专家审阅 过: Stefan heinen(西门子), Bart jansen(惠普), Ting-Ping Liu(贝尔实验 室), John long(多伦多人学), Tadao nakagawa(NTT), Gitty Nasscrbakht (德州仪器公司), Ted Rappaport(佛吉尼亚理工学院), Tirdad Sowlati ( Gennum), Trudy Stetzler(贝尔实验室), David su(惠普),以及 Rick wesel (UCLA)。此外,许多UCLA的学生,包括 Farbod behbahani, Hooman darabi, John lcctc,以及 Jacob racl,“试用”了不同的章节,并且提供了有用的反馈意 见。我对所有上面提到的人表示感谢他们的热心帮助。 我也要感谢 Prentice Hall H版社的⊥作人员,尤其是 Russ hall, Maureen diana, 及 Kerry reardon,感谢他们的支持。 Behzad razavi 1997年7月

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