Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 2187

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
11.24 Mб
Скачать

щенский и др.; под ред. Г.М. Уткина, В.Н. Кулешова и М.В. Благовещенского. - М.: Радио и связь, 1994. - 416 с.

87.Manly J.W. Some general properties of nonlinear elements. General energy relations / Н.Е.Rowe, J.W. Manly. Proc. JRE. 1956. v. 44. №7. pp. 904-913.

88.Баскаков, С.И. Радиотехнические цепи и сигналы [Текст]. Учебн. для вузов. 2-ое изд. - М.: Высш. шк. 1988 - 448 с.

89.Задерей, Г.П. Многофункциональные магнитные радиокомпоненты (многофункциональные электронно-магнитные трансформаторы) [Текст] / Г.П. Задерей. – М.: Советское радио, 1980. – 136 с.

90.Задерей Г.П. Квазиоптимальные умножители частоты на трансформаторах-умножителях [Текст] / Г.П. Задерей, В.Я. Цилинский, Ю.Ф. Тертишников // Электронная техника. Радиокомпоненты. - 1968. - № 1. - С. 43 – 48.

91.Богаченков А.Н. Оптимизация энергетических режимов трехконтурных ферритовых умножителей частоты на ЦВМ [Текст] /А.Н. Богаченков, М.И. Бочаров, О.П. Новожилов // Радиотехника. - 1982. - №10. - С. 32-36.

92.Новожилов О.П. Ферромагнитные преобразователи числа фаз и частоты [Текст] / О.П. Новожилов // Электричество. - 1985. - № 12. - С. 49-51.

93.Мелков Г.А. О ферритовых удвоителях частоты на магнитодинамическом резонансе [Текст] / Г.А. Мелков // Известия вузов СССР

по разделу «Радиоэлектроника». - 1975. - № 3. - С. 74-76.

94.Луценко А.Л. Ферритовый удвоитель частоты с эффективностью 60 % [Текст] / А.Л. Луценко, Г.А. Мелков // Радиотехника и электроника. - 1973. - Т.18. - № 11. - С. 2284 – 2287.

95.Новожилов О.П. Аналоговые устройства на синтезированных нелинейных реактивных элементах [Текст]: учеб. пособие / О.П. Новожилов. - М.: МИЭМ, 1996. – 160 с.

96.Бочаров М.И. Умножение частоты на синтезированных нелинейных реактивных элементах [Текст] / М.И. Бочаров, О.П. Новожилов // Радиотехника. - 1987. - № 3. - С. 15-18.

97.Сумин А.М. Разработка методик проектирования преобразователей частоты в интегральном исполнении [Текст]. Диссертация на соискание уч.ст. к.т.н.: 05.27.01 / Сумин Андрей Михайлович. - Воронеж, 2011 - 116 с.

98.А. с. 736294 (СССР). Устройство для умножения частоты в n раз с однофазным выходом / О. П. Новожилов. опубл. в Б. И. 1980, № 19.

161

99.Разработка схемных и топологических решений устройств параметрического умножения частоты гармонических колебаний, выполненных для телекоммуникационных «систем на кристалле» [Текст]: отчет о НИР / Балашов Ю.С. - Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2007 - 293 с.

100.А. с. 1171926 (СССР). Умножитель частоты / О.П. Новожилов. опубл. в Б. И. 1985, № 29.

101.А. с. 1248010 (СССР). Статический удвоитель частоты / О.П. Новожилов. опубл. в Б. И. 1986, № 28.

102.А. с. 1249673 (СССР). Удвоитель частоты / О.П. Новожилов. опубл. в Б. И. 1986, № 29.

103.Ногин В.Н. Аналоговые электронные устройства: учеб. пособие для вузов / В.Н. Ногин. М.: Радио и связь. 1992. – 304 с.

104.Загрядцкий В.И. Многофазные удвоители частоты / В.И. Загрядцкий, Н.И. Кобыляцкий, В.Г. Шевчик. Кишинев: Картя молдованяскэ. 1976. 96 с.

105.Каганов В.И. Транзисторные радиопередатчики / В.И. Каганов // М.: Энергия. 1976. С. 329-332.

106.Херпи, М. Аналоговые интегральные схемы / М. Херпи; пер.

сангл. М.: Радио и связь. 2007.

107.Пат. 2257665 Российской Федерации, МКИ Н03 В 19/06. Гармонический умножитель частоты / М.И. Бочаров. №2004106839/09; заявл. 09.03.2004; опубл. 27.07.2005; Бюл. № 21. 6 с.: ил.

108.Сумин А.М. Методика проектирования СФ блока преобразователя частоты в субмикронном технологическом базисе на основе синтезированных нелинейных реактивных элементов / А.М Сумин, А. И. Мушта // Вестник Воронежского государственного технического университета. Том 7. 2011. №.10. С.74-81.

109.Бесфильтровое умножение частоты / О.П. Новожилов, Ю.С. Балашов, А.И. Мушта, М.И. Бочаров, А.М. Сумин, А.В. Русанов // Вестник Воронежского государственного технического университета. Том 4. 2008. №3. С. 152-158.

110.Синтезированная модель параметрического умножителя частоты гармонических колебаний / О.П. Новожилов, Ю.С. Балашов, А.И. Мушта, М.И. Бочаров, С.Е. Тарасов, А.М. Сумин, А.В. Русанов // Вестник Воронежского государственного технического университета. Том 4. 2008. №3. С.122-128.

111.Page C. H. Frequency conversion relationship for positive nonlinear resistors. // Journal of Research of the NBS. 1956. v. 56. №4. p.179-182.

162

112.Cadence® Analog Design Environment User Guide. Product Version 5.0. 2003. 480 c.

113.Болтаев А.В. Усилительные устройства на интегральных микросхемах / А.В. Болтаев, В.И. Гадзиковский, В.Г. Важенин, А.А. Калмыков, Н.А. Нехонов. Свердловск: Изд. УПИ им. С. М. Кирова. 1981. 112 с.

114.Свирид В.Л. Микросхемотехника аналоговых электронных устройств / Л.В. Свирид. Минск: Дизайн ПРО. 1998. 256 с.

115.Проектирование топологии ячейки параметрического умножителя частоты гармонических колебаний / А.И. Мушта, Ю.С. Балашов, И.П. Потапов, Д.В. Шеховцов, А.М. Сумин // Вестник Воронежского государственного технического университета. Том 4. 2009. №9. С.11-17.

116.Экспериментальные исследования ячейки полупроводникового параметрического умножителя частоты гармонических колебаний

втехнологическом процессе 350 nanom / А.И Мушта, Ю.С. Балашов, И.П. Потапов, Д.В. Шеховцов, А.М. Сумин // Вестник Воронежского государственного технического университета. Том 4. 2008. №9. С.64-71.

117.Сadence® Design Tools. Version 6.0. 2003. 546 с.

118.W. Wondrak, et al., (DaimlerChrysler AG), .Anforderungen an SOI Technologien aus Sicht der Kfz Elektronik.. GMM SOI-Workshop. Munich. May 17-18. 2001.

119.Camargo E. Design of FET frequency multipliers and harmonic oscillators / E. Camargo. - Artech House, 1998. - 215 c.

120.А.с.1053260 СССР, МКИ Н03 В 19/00. Умножитель частоты на нелинейных двухполюсниках / М.И. Бочаров, О.П. Новожилов, В.Д. Тютюнов (СССР). - № 2885068; заявл. 20.02.80; опубл. 07.11.83; Бюл. № 41. - 3 с.

121.Еремин С.А. Полупроводниковые диоды с накоплением заряда и их применение [Текст] / С.А. Еремин, О.К. Мокеев, Ю.Р. Носов. - М.: Советское радио, 1966. - 152 с.

122.Каганов В.И. Транзисторные радиопередатчики [Текст] / В.И. Каганов. – М.: Энергия, 1976. – С. 329-332.

123.Петров Б.Е. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах [Текст] / Петров Б.Е., В.А. Романюк. – М.: Высшая школа, 1989. - 233 с.

124.Берман Л.С. Введение в физику варикапов [Текст] / Л.С. Берман. – Л.: Наука, 1968. – 180 с.

125.Шеховцов Д.В. Исследование усовершенствованной модели полупроводникового параметрического умножителя частоты гармонических колебаний в технологическом базисе с субмикронными тополо-

163

гическими нормами [Текст] / Д.В. Шеховцов, Ю.С. Балашов, А.И. Мушта // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2010. - Т. 6. - № 1. - С. 72 – 74

126.Шеховцов Д.В. Умножение частоты без колебательных систем в базисе субмикронного технологического диапазона [Текст] / Д.В. Шеховцов, А.И. Мушта // Современные проблемы радиоэлектроники: сб. науч. тр. под ред. А.И. Громыко, Г.С. Патрина. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2010. – 339 с.

127.Красноголовый, Б.Н. Варакторные умножители частоты [Текст] / Б.Н. Красноголовый, Л.Г. Плавский. - Минск: Изд-во БГУ, 1979. - 288 с.

128.Process Specification XH035 – 035 μm Modular CMOS. Document PS_035_03, Release 4.0, June 2010. PS_xh035.pdf

129.Касаткина, Е.Г. Матричный метод расчета нелинейной цепи на примере балансного варакторного умножителя частоты [Текст]. Сборник научных трудов НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ. 2001. №1. С.58-63.

130.Kasatkina E.G., Plavsky L.G. Model of a Varactor for the Analysis of a Multiplier of Frequency in the Time Area / E.G.Kasatkina, L.G. Plavsky // High Power Microwave Electronics: Measurements, Identification, Applications MIA-ME'99. Proceeding of the IEEE Russia conf. - Novosibirsk, 1999. - P. 1.26-1.28.

131.Сadence®. SpectreRF. User Guide Product Version 5.0, 2003, 1472 с. SpectreRF.pdf.

132.Сadence®. Spectre. Circuit Simulator User Guide. Version 5.0, 2004, 334 с. Spectreuser.pdf.

133.Сadence®. Spectre Circuit Simulator Device Model Equations. Version 5.0, 2004 с. Spectremod.pdf.

134.http://www.cadence .com – официальный сайт производителя ПО САПР Cadence

135.http://www.mentor.com – официальный сайт производителя ПО САПР Mentor Graphics

136.Сadence®. Spectre Circuit Simulator Reference. Version 5.2. 2006, 1621 с. Spectreref.pdf

137.Хоровиц П. Искусство схемотехники [Текст]: В 3-х томах: Т.

1.Пер. с англ.- 4-е изд., перераб. и доп. / П. Хоровиц, У. Хилл — М.: Мир, 1993. - 413 с.

138.Шеховцов Д.В. Методология проектирования аналоговых блоков УБИС, выполненных по субмикронной технологии [Текст] / Д.В Шеховцов, Ю.С. Балашов, А.И. Мушта // Вестник Воронежского госу-

164

дарственного технического университета. - 2010. - Т. 6. - № 11. С. 174184.

139.Сadence®. Assura® Reference. Version 5.1, 2005, 654 с. Assuraref.pdf.

140.Балашов Ю.С. Физическая и функциональная верификация топологии аналоговых устройств сверхбольших интегральных микросхем: учебное пособие [электронный ресурс] / Ю.С. Балашов, Д.В. Шеховцов. – Воронеж: ВГТУ, 2011. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

141.Денисенко В. В. Моделирование разброса параметров транзисторов в КМОП СБИС [Текст] / В. В. Денисенко // Компоненты и технологии. - 2003. - № 8. - С. 40-45.

142.Денисенко В. В. Моделирование разброса параметров транзисторов в КМОП СБИС [Текст] / В. В. Денисенко // Компоненты и технологии. - 2003. - №9. - С. 32-39.

143.Свидетельство 2013630110 Российской Федерации, Интегральная микросхема бесфильтрового широкополосного удвоителя частоты гармонических колебаний / Д.В. Шеховцов, А.И. Мушта, Ю.С. Балашов. Заявка - № 2013630066; заявл. 06.06.2013; зарегистрир. 29.07.2013. Российская Федерация, Федеральная служба по интеллектуальной собственности.

144.Разработка структуры и схемных решений умножителей частоты гармонических колебаний для реализации в технологическом базисе с субмикронными топологическими нормами [Текст] / Д.В. Шеховцов., Ю.С. Балашов, О.П. Новожилов, А.И Мушта // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2009. - Т. 5. - №

12.- С 15-23.

145.Бруевич А.Н. Аппроксимация нелинейных характеристик и спектры при гармоническом воздействии [Текст] / А. Н. Бруевич, С. И. Евтянов – М. Сов.радио, 1965. - C. 296-301.

146.Пат. 2405242 Российской Федерации, МПК Н03В 19/10. Гармонический удвоитель частоты / О.П. Новожилов, М.И. Бочаров, Ю.С. Балашов, А.И. Мушта, И.П. Потапов, Д.В. Шеховцов, А.М. Сумин. Заявка - №2008128616/09; заявл. 14.07.2008; опубл. 20.01.2010; Бюл. № 33.

147.Сadence®. Virtuoso user manual. Version 5.1 2003. Virtuo-

souser.pdf

148.Сadence®. Virtuoso schematic composer user guide. Cadence. 2005. Virtuososchem.pdf

149.Сadence®. Virtuoso Layout editor. Cadence. 2008. Virtuosolay.pdf

165

150.Красников Г. Я. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП-транзисторов [Текст]. В 2-х частях. Часть 1. / Красников Г.Я. – М.: «РИЦ «Техносфера», 2002. - 415 с.

151.Исследование нелинейных процессов преобразования частоты в смесителе на МОП-транзисторах с субмикронными топологическими нормами в интенсивной помеховой обстановке [Текст] / А.И Мушта, Ю.С Балашов, И.В. Новосельцева, Е.А. Дербин, Д.Г. Андреев, А.М. Сумин // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2010. - Т. 6. - № 1. - С. 98 - 105.

152.Ronald A. DeVore / Nonlinear approximation // Cambridge University Press, 1998.

153.Котельников, В.А. О воздействии на нелинейное сопротивление суммы синусоидальных напряжений [Текст] / В.А. Котельников. – Л.: НТС ЛЭИС. 1936. № 14. С 2531.

154.Надольский А. Н. Теоретические основы радиотехники [Текст] / А. Н. Надольский. – Мн.: БГУИР, 2005. – 232 с.

155.Басик И.В. Сборник научных трудов ЦНИИС [Текст] / И.В Басик. - М.: Гос. изд-во по вопросам связи и радио, 1998, - 69с.

156.Хьюз В. Нелинейные электрические цепи [Текст] / В. Хьюз, пер. с англ. В. Савостьянов. - М.: Энергия, 1967. - 336 с.

157.Кузнецов Ю.В. Спектральный и временной анализ импульсных и периодических сигналов [Текст]: учебное пособие / Ю.В. Кузнецов, А.Б. Баев. – М.: МАИ, 2007. - 95 с.

158.Богомолов Б. К. Проектирование и расчет электронных схем: учебник [Текст] / Б. К. Богомолов, Л. В. Фадеева, Л. Г. Зотов. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. - 160 с.

159.Gandhi D, Lyons C. Mixer Spur Analysis with Concurrently Swept LO, RF and IF: Tools and Techniques // Microwave Journal. 2003. V.

46.№ 5. May. P. 212.

160.http://www.wikipedia.org – информационно-справочный кон-

тент.

161.Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров [Текст] / А. Анго. - М.: Наука, 1967. - 780 с.

162.Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов [Текст] / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - М.: Наука, 1980. - 704 с.

163.Алгоритм расчета потенциальных величин гармонических компонент тока МОП-структуры для технологического базиса с субмикронными топологическими нормами / Шеховцов Д. В., Мушта А. И.,

166

Балашов Ю. С., свидетельство № 50201250297 от 02.03.2012, выдано Воронежским ОЦ НИТ ФГБОУ ВПО ВГТУ.

164.Шеховцов Д.В. Алгоритм нахождения предельных величин гармонических компонент умножителя частоты на МОП-транзисторах в субмикронном технологическом базисе [Текст] / Д.В. Шеховцов, А.И. Мушта // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2012. - Т. 8. - № 3. - С. 105 - 108.

165.Шеховцов Д.В. Методика вычисления потенциальных значений преобразованных гармонических компонент на МОП-транзисторе в субмикронном технологическом базисе [Текст] / Д.В. Шеховцов, А.И Мушта // Современные проблемы радиоэлектроники: сб. науч. тр. под ред. Г.Я. Шандурова. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2012. – 453 с.

166.Программа расчета потенциальных величин гармонических компонент тока МОП-структуры для технологического базиса с субмикронными топологическими нормами / Шеховцов Д. В., Сумин А. М., Балашов Ю. С., свидетельство № 50201250296 от 02.03.2012, выдано Воронежским ОЦ НИТ ФГБОУ ВПО ВГТУ.

167.Лазарев Ю.Ф. Начало программирования в среде MatLAB [Текст]: учебное пособие / Ю.Ф. Лазарев. - К.:НТУУ "КПИ", 2003. - 424 с.

168.Ануфриев И.В. Матлаб 7 [Текст] / И. В. Ануфриев. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 1104 с.

169.Терёхин В.В. Моделирование в системе MATLAB [Текст]: учебное пособие / В.В. Терёхин. – Новокузнецк: Кузбассвузиздат, 2004.

-238 с.

170.Колдаев В. Д. Численные методы и программирование [Текст] / В.Д. Колдаев. - М.: ИД «Форум», 2009. – 336 с.

171.Шеховцов Д.В. Умножение частоты гармонических сигналов без колебательных систем на дифференциальном каскаде, выполненном по КМОП-технологии [Текст] / Д.В. Шеховцов, А.И Мушта // Современные проблемы радиоэлектроники: сб. науч. тр. под ред. Г.Я. Шандурова. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2011. – 442 с.

172.Сумин А.М., Балашов Ю.С. Алгоритм расчета предельных величин комбинационной спектральной составляющей выходного тока МОП-структуры для технологического базиса с субмикронными топологическими нормами (№ гос. рег. в государственном информационном фонде неопубликованных документов ФГНУ «Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти» № 50201151263 от 05.10.2011).

167

173.Лазарев Ю.Ф. Начала программирования в среде MatLAB: Учебное пособие / Ю.Ф. Лазарев. К.:НТУУ "КПИ". 2003. 424 с.

174.Сумин А.М. Методика расчета предельной эффективности преобразования частоты на МОП - транзисторе в субмикронном и глубоко субмикронном базисах/ А.М. Сумин, А. И. Мушта// Вестник Воронежского государственного технического университета. Том 7. 2011. №10. С.98-105.

168

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение

3

Глава 1. Кратное и некратное преобразование частоты. Архитек-

7

туры преобразователей частоты

 

1.1. Архитектуры преобразователей частоты

8

1.1.1. Преобразователи частоты на основе временной за-

8

держки сигнала

 

1.1.2. Автогенераторы в устройствах умножения частоты

9

1.1.3. Преобразователи частоты на основе фазовой автопод-

10

стройки частоты

 

1.1.4. Устройства прямого цифрового синтеза

12

1.1.5. Умножители частоты искажающего типа

15

1.1.6. Варакторные умножители частоты

18

1.1.7. Ферромагнитные умножители частоты

21

1.1.8. Умножители частоты на основе синтезированных не-

22

линейных реактивных элементов

 

1.2. Пути реализации бесфильтрового умножителя частоты в

22

интегральном исполнении

 

1.2.1. Преобразователи без колебательных систем

23

1.2.2. Компенсационный способ подавления побочных гар-

27

моник

 

Выводы к главе 1

29

Глава 2. Преобразователь частоты на основе синтезированных не-

31

линейных реактивных элементов в субмикронном технологиче-

 

ском базисе

 

2.1. Разработка методики преобразования частоты входных

31

гармонических колебаний на основе применения синтезиро-

 

ванных нелинейных реактивных элементов

 

2.2. Схемная реализация коммутации ключа

32

2.3. Разработка структурной схемы параметрического умножи-

37

теля частоты на основе синтезированных нелинейных реак-

 

тивных элементов

 

2.4. Разработка принципиальной электрической схемы пара-

43

метрического преобразователя частоты гармонических ко-

 

лебаний на примере умножителя с кратностью N=2 на осно-

 

ве синтезированных нелинейных реактивных элементов в

 

субмикронном базисе

 

2.5. Проектирование топологии преобразователя частоты и вы-

49

полнение проверок на соответствие технологическим требо-

 

169

ваниям и электрическим связям

 

2.6. Коррекция электрической схемы и топологии базовой

51

ячейки преобразователя частоты на основе синтезированных

 

нелинейных реактивных элементов. Проектирование тесто-

 

вого кристалла

 

2.7. Моделирование электрической схемы, экстрактированной

54

из топологии

 

2.8. Экспериментальные исследования преобразователя часто-

57

ты в технологическом базисе 350 нм

 

Выводы к главе 2

62

Глава 3. Методика построения широкополосного умножителя ча-

64

стоты гармонических колебаний с использованием субмикронного

 

технологического базиса

 

3.1. Разработка структуры базовой ячейки варакторного удвои-

65

теля частоты

 

3.2. Проектирование базовой ячейки варакторного умножителя

73

частоты

 

3.3. Моделирование базовой ячейки умножителя частоты.

82

Оценка широкополосности схемы базовой ячейки

 

3.3.1. Моделирование топологии ячейки при работе ее на

84

частотах, определенных при исследовании электриче-

 

ской схемы

 

3.3.2. Оценка влияния изменения температуры на работу УЧ

85

с паразитными элементами схемы, экстрактированной

 

из топологии ячейки

 

3.3.3. Оценка влияния технологических отклонений на рабо-

87

ту УЧ

 

Выводы к главе 3

91

Глава 4. Методика построения умножителя частоты гармониче-

93

ских колебаний с эффективным подавлением побочных компонент

 

в спектре выходного сигнала

 

4.1. Разработка оптимальной структуры умножителя с эффек-

93

тивным подавлением побочных гармоник

 

4.2. Проектирование электрической схемы и топологии умно-

99

жителя частоты с эффективным подавлением побочных

 

гармоник

 

4.3. Исследование разработанного умножителя частоты с эф-

103

фективным подавлением побочных гармоник

 

Выводы к главе 4

111

Глава 5. Преобразователи частоты на МОП-транзисторах

113

170