博主在之前学习射频IC时,通过网上的资料,总结了射频IC设计的六个指标含义及其相应的折中关系,希望能给大家带来帮助。
噪声(Noise):
(1)噪声一般可以分为白噪声和闪烁噪声。白噪声是由载流子的无规则热运动产生,如电阻热噪声,BJT晶体管的shot noise等均属于白噪声。闪烁噪声也称为1/f噪声,主要认为是由晶体管的缺陷造成,1/f噪声是有色噪声的一种。
(2)噪声又分为幅度噪声和相位噪声,在射频集成电路设计中,噪声干扰造成信噪比的下降及信息误码率的上升,影响着通信质量和信息传输速度。
功耗(Power):
功耗是任何一种IC设计的重要指标,随着移动运用的发展,低功耗的要求越来越高。但功耗和性能是息息相关的,存在性能和功耗的折衷,设计过程中通常是在功耗约束条件下达到设计最优。
频率(Frequency):
(1)随着频谱资源的扩展,载波频率(带宽)增加,通信速度更快,频谱资源是有限而稀缺的。
(2)通信过程中,通常需要上变频实现远距离的传输、天线的收发效率;下变频满足AD处理能力。
(3)不同类型接收机对应不同的上下变频方式,比如超外差一次边频、超外差两次变频、零中频,不同的方式对应着不同的本振频率和电路性能。
增益(Gain):
通常指收发机系统中各个模块的增益(PA、 LNA、 Mixer等),表现为对信号的放大能力。
电源电压(Supply Voltage):
为芯片供电、决定电路性能,随着CMOS工艺的进步, CMOS管的尺寸下降,电源电压也在下降,此为降低功耗的主要手段。
线性度(Linearity):
线性度是指系统各模块( LNA、 Mixer、 OSC) 传递函数接近线性函数的程度,在射频电路中通常指电路抑制各次谐波的能力,主要以1dB压缩点,三阶互调点IIP3等衡量。
折中关系:
噪声及功率:信号功率越大,噪声受工艺、环境等影响保持不变,则信噪比值越高,噪声系数越小。
功率及频率:频率越高,对电路的要求也越高,各种寄生效应更加显著,晶体管的尺寸也越大,单位时间工作次数越多,消耗的功率越大。
频率及增益:当增益带宽积一定的时候,频率越大,相应的增益也就越小。
增益及供电电压:供电电压越大,供给给晶体管的过驱动电压也越大,所以晶体管的跨导也较大,增益也就越大。
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