一款工作在2.7–15.5 GHz频段、具有可编程带宽的连续时间有源滤波器，采用65纳米CMOS工艺制造

《IEEE Journal of Solid-State Circuits》：A 2.7–15.5 GHz Programmable Bandwidth Continuous-Time Active Filter in 65 nm CMOS

提出一种用于宽频带可编程有源滤波器的带宽增强技术，通过差分nMOS/pMOS跨导器结构、共模反馈（CMFB）环路和共享LC网络实现低频和高频共模稳定性，结合自适应伺服环路实现跨导自动跟踪，在65nm CMOS 1.1V供电下实现最大-3dB带宽15.5GHz（较现有水平提升1.5倍），支持2.7-15.5GHz可调带宽及带通模式重构，功耗291-31mW。

　　

摘要：

本文提出并展示了针对在固定单电源电压下工作的宽带且具有高度可编程性的有源滤波器的带宽（BW）提升技术。全差分跨导器由电压偏置的nMOS晶体管构成输入差分对，而一对pMOS晶体管则构成有源负载。通过共模反馈（CMFB）环路，确保低频时旋转变压器的共模（CM）响应保持在0 dB以下。一对约300 pH的电感器和一个电容器被策略性地分配到所有跨导器中，用于检测并抑制通过滤波器的高频共模电流，并在高频时提供共模稳定性。这使得旋转变压器的共模稳定性超越了CMFB环路的单位增益带宽（UGB）。此外，本文还介绍了一种减轻跳跃式架构中负载较重电阻端节点电容需求的技术。背景伺服环路确保了在环境条件变化时（跨）电导的自动跟踪和稳定。所提出方案的有效性通过在一个标准的65纳米体硅CMOS工艺中实现的单端三阶切比雪夫低通滤波器得到了验证，该滤波器在1.1 V的固定电源电压下工作。该滤波器的最大带宽为15.5 GHz，实现了比现有技术高出1.5倍的带宽提升。滤波器的带宽可在2.7 GHz至15.5 GHz之间调节，同时保持其响应特性不变。其测量得到的信噪比（SNR）在38 dB至44 dB之间，功耗在最低和最高带宽设置下分别为31 mW至291 mW。此外，该滤波器还可以重新配置为带通滤波器，中心频率可在2.5 GHz至13.4 GHz之间调节。