集成放大器及相關模擬電路失真特性研究.pdf

1、今天，信息技術的發(fā)展和各種國際電信標準的推出，都對模擬電路的設計提出了更加嚴格的要求。其中一項最重要的挑戰(zhàn)是對模擬集成電路設計的高線性度要求。因此，作為衡量電路線性度的重要指標和依據(jù)，失真特性的研究得到了學術界和工業(yè)界的廣泛關注。而作為模擬電路最重要部件的放大器，其失真特性就顯得尤為重要。放大器線性度的好壞，在很大程度上將決定整個系統(tǒng)的性能是否滿足設計指標和要求。
　　本論文正是針對上述問題，以放大器失真特性為主要對象，在分析其產

2、生機理的基礎上，對單級輸出級放大器、甲乙類放大器、Miller電容串聯(lián)調零電阻相位補償?shù)膬杉壙鐚Х糯笃鞯氖д嫣匦远歼M行了詳細的建模和研究。另外，對一些基于放大器的重要模擬電路如過量相位補償?shù)挠性碦C積分器、全差分三階Butterworth濾波器、開關電容Σ-Δ調制器的失真特性也進行了相應的考察。主要成果如下：
　　1．針對缺乏互調非線性源的失真建模不準確的問題，通過考慮互調項的影響并使用向量法推導了反饋單級放大器的失真因子表達式。

3、仿真驗證了所做分析較現(xiàn)有模型精度有所提高。
　　2．針對甲乙類放大器非線性系數(shù)建模不準確的問題，使用最小二乘法改進甲乙類放大器的非線性系數(shù)計算方法，并使用得出的非線性系數(shù)對該型放大器的失真進行了建模。仿真證明該模型具有較高的精度和較強的適應性。
　　3．針對較復雜拓撲結構模擬電路如具有前饋相位補償路徑的放大器失真分析難度過大的問題，提出了一種非線性信號流方法并以其為基礎對使用調零電阻的密勒補償反饋兩級運算放大器進行了失真建模

4、。對失真建模中互調非線性、寄生電容以及外部配置電阻的影響進行了詳細的討論。推導了失真因子特征頻率的解析公式。給出了失真因子與外部反饋負載的定量關系。
　　4．針對現(xiàn)有積分器失真模型較少且適用性不強的問題，借助Volterra級數(shù)法對采用過量相位補償?shù)挠袚p有源RC積分器進行了失真建模。該理論分析填補了該類型積分器失真建模的空白。
　　5．針對濾波器失真模型不容易簡化，較難理解和使用的問題，提出了一種模塊化建模Gm-C濾波器的方