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目前,对于数字电视机顶盒的研究是非常热门的课题,而数字电视调谐器是其中重要的组成部分,它完成了射频信号转变到基带的过程。在调谐器中,混频器的输出信号要通过声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)滤波器,以得到所需要的中频特性。由于SAW滤波器有插入损耗(约15dB~20dB),信号经过SAW滤波器后有很大衰减,幅度无法满足后级解调电路的要求,所以需在SAW滤波器的前面加上一级放大电路以补偿SAW滤波器的插入损耗,这一级放大电路用于驱动SAW滤波器,该放大电路要具有低电阻(约75?左右)以达到与SAW滤波器的阻抗匹配,并且要具有较高的增益以减少系统对前级混频器增益的要求。 根据数字电视调谐芯片系统和SAW滤波器的特性要求,利用模拟集成电路基本理论,设计了一个固定电压增益为20dB、噪声系数小于15dB、带宽8MHz、最小输入频率范围在32MHz~40MHz的CMOS中频放大器(Intermediate Frequency Amplifier,IFAMP),主要由偏置电路、输入缓冲器和全差分放大器三个主要模块组成。偏置电路的作用是为输入缓冲器和全差分放大器提供直流电压偏置,主要由二极管连接的负载和基本的电流镜构成,其输入电流由基准源提供,一般电流为600 A?。输入缓冲器采用共漏级放大器,起到全差分放大器与前级电路的电压缓冲和阻抗变换的作用。全差分放大器具有高增益、低功耗、高精度、宽带宽等特点,在输出动态范围、共模抑制比、电源抑制比、谐波平衡、电路失真和应用的灵活性等性能上占据很大的优势,因此是整个中频放大器的主体电路。它由差分输入放大器、跨导运算放大器及电阻电容并联形成的反馈网络组成。差分输入放大器采用共源放大器输入,利用负载PMOS晶体管的栅漏与电阻并联产生输出共模电平,实现共模负反馈。跨导运算放大器引入典型的两级结构,根据运算放大器的性能指标,通过手工计算确定器件参数,然后将仿真的结果与其性能指标比较;为了使放大器工作稳定,在第一级输出端与第二级输出端之间加入密勒补偿电容和调零电阻。运算放大器与电阻电容并联形成的负反馈网络是本文设计的重点和难点,反馈放大器将电流转化为输出电压,实际上这种反馈放大器就是跨阻放大器,因此这种跨阻放大器技术被应用到运算放大器的补偿分析中。仿真结果显示该电路的性能达到了系统要求的指标。 本设计基于Chartered0.35um CMOS工艺,采用Mentor Graphics的IC软件,原理图输入工具为da_ic,仿真工具为Eldo,电源电压是3.3V。