本書(shū)系統(tǒng)地介紹了射頻電路分析與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和最新技術(shù),針對(duì)低噪聲放大器、混頻器、振蕩器和頻率綜合器等電路模塊提出了若干新的設(shè)計(jì)方法與分析技術(shù),重點(diǎn)闡述了射頻電路設(shè)計(jì)中的調(diào)制理論和無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。本書(shū)核心內(nèi)容包括:直接變頻、鏡像抑制、低中頻技術(shù)、噪聲抑制機(jī)理、電抗抵消、壓控振蕩器、相位噪聲機(jī)制,以及新型混頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。此外,本書(shū)還研究了收發(fā)機(jī)的核心模塊電路,包括低噪聲放大器、無(wú)源和有源混頻器、壓控振蕩器、無(wú)源器件、鎖相環(huán)、頻率合成器、功率放大器等。
本書(shū)是由知名專(zhuān)家撰寫(xiě)的射頻微電子學(xué)經(jīng)典著作,系統(tǒng)地介紹了射頻電路分析與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和最新技術(shù),針對(duì)低噪聲放大器、混頻器、振蕩器和頻率綜合器等電路模塊提出了若干新的設(shè)計(jì)方法與分析技術(shù),重點(diǎn)闡述了射頻電路設(shè)計(jì)中的調(diào)制理論和無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。本書(shū)核心內(nèi)容包括:直接變頻、鏡像抑制、低中頻技術(shù)、噪聲抑制機(jī)理、電抗抵消、壓控振蕩器、相位噪聲機(jī)制,以及新型混頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。此外,本書(shū)還研究了收發(fā)機(jī)的核心模塊電路,包括低噪聲放大器、無(wú)源和有源混頻器、壓控振蕩器、無(wú)源器件、鎖相環(huán)、頻率合成器、功率放大器等。
第2版前言
自本書(shū)第1版發(fā)行以來(lái),射頻集成電路設(shè)計(jì)經(jīng)歷了巨大變革。收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及器件結(jié)構(gòu)的革新催生了高度集成化的無(wú)線(xiàn)電,使其跨越了更加寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域。此外,新的分析方法和建模技術(shù)也大大加強(qiáng)了我們對(duì)射頻電路及其基本原理的理解,因此有了本書(shū)第2版。
第2版不同于第1版的地方主要有以下幾個(gè)方面:
●我意識(shí)到,三年半前開(kāi)始的對(duì)于第1版的簡(jiǎn)單修補(bǔ)并不能反映當(dāng)今的射頻微電子技術(shù)。因此,我拋開(kāi)了第1版的內(nèi)容,從全新的角度進(jìn)行重新編寫(xiě)。兩個(gè)版本只有10%的內(nèi)容是重復(fù)的。
●第2版融入了大量的例子和習(xí)題,能夠幫助讀者更好地理解相關(guān)基本原理和細(xì)節(jié)。
●第2版著重于分析方法和設(shè)計(jì)方法,包含了很多詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟和實(shí)例。此外,還在第11章專(zhuān)門(mén)介紹了雙頻WiFi收發(fā)機(jī)的設(shè)計(jì)方案,且深入到晶體管級(jí)電路。
●由于射頻設(shè)計(jì)方面的巨大進(jìn)展,有些章不可避免地變長(zhǎng),需要分成兩章,甚至更多。因此,第2版的篇幅差不多是第1版的3倍。
第2版共分為13章,簡(jiǎn)要介紹如下:
第1章 射頻通信與無(wú)線(xiàn)技術(shù)簡(jiǎn)介
本章主要闡述了射頻通信與無(wú)線(xiàn)技術(shù)的整體概貌。
第2章 射頻電路設(shè)計(jì)中的基本概念
本章包括非線(xiàn)性的影響(AM/PM轉(zhuǎn)換部分可跳過(guò))、噪聲、靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍(無(wú)源阻抗變換、散射參數(shù)以及非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析部分可跳過(guò))。
第3章 通信技術(shù)概述
本章包括模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制、多址技術(shù)、IEEE802a/b/g標(biāo)準(zhǔn)和信號(hào)星圖的概念。
第4章 收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)
本章包括基本和現(xiàn)代外差接收機(jī)、直接變頻接收機(jī)、鏡像抑制接收機(jī)和直接變頻發(fā)射機(jī)、低中頻接收機(jī)和外差發(fā)射機(jī)。
第5章 低噪聲放大器
本章包括輸入匹配問(wèn)題、低噪聲放大器(LNA)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、增益切換、頻帶切換和高IP2低噪聲放大器。
第6章 混頻器
本章包括無(wú)源下變頻混頻器(電壓驅(qū)動(dòng)采樣混頻器的噪聲和輸入阻抗的計(jì)算部分可以跳過(guò))、有源下變頻混頻器、改進(jìn)型混頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和上變頻混頻器的相關(guān)內(nèi)容。
第7章 無(wú)源器件
本章介紹了電感的基本結(jié)構(gòu)、損耗機(jī)制和MOS變?nèi)荻䴓O管。
第8章 振蕩器
本章包括基本原理、交叉耦合振蕩器、三點(diǎn)式振蕩器、壓控振蕩器和低噪聲壓控振蕩器。
第9章 鎖相環(huán)
本章內(nèi)容為頻率合成器的基礎(chǔ)。本章包括Ⅰ型鎖相環(huán)、Ⅱ型鎖相環(huán)、PFD/CP非理想特性、鎖相環(huán)的相位噪聲和設(shè)計(jì)流程。
第10章 整數(shù)N頻率合成器
本章介紹了降噪技術(shù)和分頻器的設(shè)計(jì)方法。
第11章 小數(shù)N頻率合成器
本章介紹了隨機(jī)性和噪聲整形。
第12章 功率放大器
本章包括功率放大器的分類(lèi)、高效率功放、共源共柵極、基本的線(xiàn)性化技術(shù)、多爾蒂功率放大器、極化調(diào)制以及異相。
第13章 收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例
本章給出了雙波段收發(fā)機(jī)的設(shè)計(jì)步驟。
畢查德·拉扎維(Behzad Razavi),美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校電氣工程學(xué)院教授,獲獎(jiǎng)無(wú)數(shù)的作家、研究人員、教師。他的研究領(lǐng)域包括無(wú)線(xiàn)收發(fā)機(jī)、寬帶數(shù)據(jù)通信電路、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。他還是IEEE的院士、IEEE卓越講師,被公認(rèn)為國(guó)際固體電路會(huì)議(ISSCC)近50年中最卓越的10位作者之一。在模擬電路、射頻、高速電路的分析和設(shè)計(jì)領(lǐng)域,他已經(jīng)出版了7本經(jīng)典巨著。
譯者序
第2版前言
第1版前言
第1章 射頻通信與無(wú)線(xiàn)技術(shù)簡(jiǎn)介1
1.1 無(wú)線(xiàn)的世界1
1.2 射頻電路設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)2
1.3 概述與總結(jié)3
參考文獻(xiàn)4
第2章 射頻電路設(shè)計(jì)中的基本概念5
2.1 概述5
2.2 非線(xiàn)性的影響9
2.3 噪聲22
2.4 靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍36
2.5 無(wú)源阻抗變換39
2.6 散射參數(shù)44
2.7 非線(xiàn)性動(dòng)力系統(tǒng)分析47
2.8 Volterra級(jí)數(shù)48
習(xí)題53
參考文獻(xiàn)55
第3章 通信技術(shù)概述57
3.1 概述57
3.2 模擬調(diào)制58
3.3 數(shù)字調(diào)制62
3.4 頻譜再生75
3.5 移動(dòng)射頻通信76
3.6 多址技術(shù)79
3.7 無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)83
3.8 拓展:差分相移鍵控97
習(xí)題98
參考文獻(xiàn)98
第4章 收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)99
4.1 概述99
4.2 接收機(jī)結(jié)構(gòu)102
4.3 發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)143
4.4 OOK收發(fā)機(jī)158
習(xí)題158
參考文獻(xiàn)161
第5章 低噪聲放大器162
5.1 總體考慮因素162
5.2 輸入匹配問(wèn)題167
5.3 LNA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)169
5.4 增益切換192
5.5 頻帶切換196
5.6 高IP2 LNA197
5.7 非線(xiàn)性計(jì)算204
習(xí)題209
參考文獻(xiàn)210
第6章 混頻器211
6.1 概述211
6.2 無(wú)源下變頻混頻器219
6.3 有源下變頻混頻器230
6.4 改進(jìn)型混頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)244
6.5 上變頻混頻器252
習(xí)題261
參考文獻(xiàn)262
第7章 無(wú)源器件264
7.1 概述264
7.2 電感265
7.3 變壓器288
7.4 傳輸線(xiàn)291
7.5 可變電容295
7.6 恒定電容300
習(xí)題302
參考文獻(xiàn)303
第8章 振蕩器304
8.1 性能參數(shù)304
8.2 基本原理307
8.3 交叉耦合振蕩器312
8.4 三點(diǎn)式振蕩器316
8.5 壓控振蕩器317
8.6 具有寬調(diào)頻范圍的低噪聲壓控振蕩器321
8.7 相位噪聲328
8.8 設(shè)計(jì)流程349
8.9 本振接口351
8.10 壓控振蕩器的數(shù)學(xué)模型352
8.11 正交振蕩器355
8.12 拓展:正交振蕩器的仿真361
習(xí)題362
參考文獻(xiàn)363
第9章 鎖相環(huán)364
9.1 基本概念364
9.2 Ⅰ型鎖相環(huán)366
9.3、蛐玩i相環(huán)372
9.4 PFD/CP的非理想特性381
9.5 鎖相環(huán)中的相位噪聲388
9.6 環(huán)路帶寬393
9.7 設(shè)計(jì)流程394
9.8 拓展:Ⅱ型鎖相環(huán)的相位裕度394
習(xí)題397
參考文獻(xiàn)398
第10章 整數(shù)N頻率合成器400
10.1 概述400
10.2 基本整數(shù)N合成器403
10.3 建立特性403
10.4 雜散減少技術(shù)405
10.5 基于鎖相環(huán)的調(diào)制408
10.6 分頻器設(shè)計(jì)412
習(xí)題437
參考文獻(xiàn)438
第11章 小數(shù)N頻率合成器439
11.1 基本概念439
11.2 隨機(jī)化與噪聲整形441
11.3 量化降噪技術(shù)454
11.4 拓展:量化噪聲頻譜461
習(xí)題461
參考文獻(xiàn)462
第12章 功率放大器463
12.1 概述463
12.2 功放的分類(lèi)469
12.3 高效率功放474
12.4 共源共柵輸出級(jí)478
12.5 大信號(hào)阻抗匹配480
12.6 基本的線(xiàn)性化技術(shù)482
12.7 極化調(diào)制487
12.8 異相495
12.9 多爾蒂功率放大器500
12.10 設(shè)計(jì)實(shí)例502
習(xí)題513
參考文獻(xiàn)514
第13章 收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例516
13.1 系統(tǒng)級(jí)規(guī)范516
13.2 接收機(jī)設(shè)計(jì)525
13.3 發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)533
13.4 頻率合成器設(shè)計(jì)538
習(xí)題547
參考文獻(xiàn)548