90纳米CMOS中的五阶20MHz有源LC阶梯低通滤波器设计

"该文章是IEEE Transactions on Circuits and Systems—II: Express Briefs期刊2013年1月刊的一篇研究论文，标题为‘射频电路中变压器的自动参数确定和可扩展建模方法’，主要探讨了一种五阶20MHz的晶体管化LC阶梯低通滤波器（LPF）的设计，该设计结合了源跟随器和品质因数增强的浮动差分有源电感器。" 在无线接收器中，直接转换架构的应用对射频前端的线性度和噪声性能提出了高要求。论文作者Yong Chen等人提出了一种创新的晶体管化LC阶梯低通滤波器，其特点在于使用少量的有源器件来减少非线性和噪声源，同时具有对工艺变化和器件不匹配的稳健频率响应。这种设计方法对于实现高性能、低功耗的射频滤波器至关重要。 五阶20MHz LPF原型在90纳米CMOS工艺下被制造出来。实测结果显示，它具有58.2分贝的无杂散动态范围（SFDR），功率仅为6.8毫瓦，这意味着其选择性效率为68微瓦/极/兆赫，与当前最先进的技术相比具有竞争力。该滤波器的芯片面积仅为0.13平方毫米，这在空间紧凑的射频系统中显得尤为突出。 文章中提到的关键术语包括：有源电感器、CMOS（互补金属氧化物半导体）、连续时间、浮动差分有源电感器（FDAI）以及低通滤波器（LPF）和源跟随器（SF）。这些术语代表了射频电路设计的核心元素和技术。 该研究不仅展示了新型滤波器设计的高效能，还可能为未来射频电路设计提供可扩展的建模方法，以适应不断发展的无线通信技术。通过优化有源器件的数量和结构，可以进一步提高滤波器的性能，并降低功耗，这对于便携式设备和物联网(IoT)设备的电源管理至关重要。 这篇论文深入探讨了射频电路中的关键组件，为射频滤波器的设计提供了新的思路，尤其是在考虑工艺变化和器件不匹配影响时的鲁棒性设计。这一工作对于推动射频集成电路的微型化和能效提升有着积极的影响。