2023年春 RFIC习题

2023年（春）rfic习题。

第二章 2.4 无耗传输线特征阻抗z0为300ω，如下图所示，当线长分别为λ/6及λ/3时，计算终端短路和开路条件下的输入阻抗。

2.5 求出下图所示各电路的输入端反射系数γin及输入阻抗zin。

2.7 请将下图中smith圆图上的曲线与它们的性质对应起来，并填入到下表中。

2.9 在阻抗圆图上某一点z与圆图中心点1+j*0连线的延长线上可以找到一点y，使得y和z到中心点的距离相等，证明y点的阻抗读数即为z点阻抗对应的导纳。

2.14 下面所示的传输线电路工作在900mhz，z1、z2、z3为各段传输线的特征阻抗，z1 = 80 ω，z2=50ω，z3=200ω，负载r1=r2=25ω，l=5nh，c=2pf，请通过smith圆图求出a点和b点处的输入阻抗（向负载方向看）和反射系数。

2.19 已知工作频率为2.4ghz，有一阻抗为（30+j15）ω的负载，需要将其匹配到50ω。

试分别设计l匹配网络，具有最大节点品质因数为2的t匹配网络和π匹配网络（使用两种方法实现，计算法和smith圆图法）。（修改）

3.2 电容和电感在电路中可以起到哪些作用？说明下图所示电路中电感的具体作用。

第三章。3.3 随着工艺的发展，晶体管性能已经获得大幅度的提高，电感在电路中有着举足轻重的作用，请问集成电路设计时可以使用哪些种类的电感，各有什么特点？

集成无源电感q值往往成为电路性能的瓶颈，说明限制电感q值的因素和提高电感q值的方法。

3.6 一个平面螺旋电感由6圈金属构成，总面积300×300μm2（如下图所示）。金属宽16μm，间距4μm，厚1μm，趋肤深度δ约2μm；主线圈与下层引出线之间间距1μm，与衬底相距5μm，绝缘层介电常数εox=3.

9×8.854×10-18 f/ μm，衬底等效的gsub=10-7s/ μm2，csub=7×10-3ff/ μm2，请给出该电感（在2ghz）的模型参数和等效q值，并估计其自谐振频率fsr。如果忽略衬底的影响（gsub=0，csub=7×10-5ff/ μm2），q和fsr各为多少？

（计算q和fsr时将电感的一端接地）。

说明：电感的计算使用公式：，

假设rs完全由趋肤效应所引起。

第五章。5.1 试比较本章介绍的几种接收机结构的优缺点。

5.2 比较超外差接收机、零中频接收机和低中频接收机在解决镜像抑制问题时所采用方法的异同。

5.11 某一超外差接收机射频部分各模块间相互匹配，它们的增益、噪声、输出三阶互调点如下图所示，求：

1）系统总的增益。

2）系统总的噪声系数。

3）计算级联后，各模块输入端的iip3，各模块输出端的oip3。

第七章。7.7 推导下图所示采用电阻并联实现阻抗匹配放大器的噪声系数。

7.10 推导下图所示电路的输入阻抗和噪声系数（修改）。

第八章。8.7 混频器的ip3与放大器的ip3定义有何不同？如何保证指标的实现？

8.9 考虑下图所示的双平衡无源混频器。

第九章。9.12 为了获得更大的输出功率并实现功率可调，有人设计了下图(a)所示的电路。

图(a)中的 driver是驱动电路，它有一个控制端，控制端为高电平时正常工作，对输入信号进行放大并驱动 m1；控制端为低电平时输出为0v。所以只要改变vc1, vc2 和vc3 的电平就可以实现输出功率的数字控制。

图(a)1) 图(a)所示电路的工作原理可以通过图(b)中的简单模型来解释，已知输入信号电压为v1和v2，z0=rl，传输线无损耗，求输出电压vout。

2) 若在图(b)中增加信号源内阻，其它条件和(1)相同，求输出电压vout。

3) 计算图(a)中的输出电压。

图(b)9.13 为了获得一定的功率，功率放大器负载上的电压和电流都可能很大，例如1w正弦信号功率在50ω负载上将产生10v的电压幅度和200ma的电流幅度。但很多高速晶体管，包括cmos、si bjt和sige hbt，所能承受的最大电压却可能远小于10v。

有什么办法能够让这样的晶体管为同样的负载提供相同的功率？

9.15 一放大器在1ghz频率点的功率增益为g=8db，1db压缩点pout,1db=12dbm，输出3阶截点为oip3=25dbm。求级连放大器第2级、第3级的输出3阶截点。

当级连数目趋于无穷大时oip3为何值？

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