芯耀
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看了三本書中的三階互調(diào)截點(diǎn)級(jí)聯(lián)公式的推導(dǎo)方法，分別是射頻微電子(razavi)，微波工程( David M. Pozar),RF System Design of Transceivers for Wireless Communications( Qizheng Gu)，發(fā)現(xiàn)大方向是一樣的。
就是分為兩步：
第一步，介紹三階互調(diào)截點(diǎn)；第二步，推導(dǎo)IP3的級(jí)聯(lián)公式。
但是，往細(xì)里面看，發(fā)現(xiàn)又有不同，看懂了一個(gè)，另外一個(gè)也不一定一下能看懂。
今天，主要來看看射頻微電子一書中的推導(dǎo)。
第一步，介紹IIP3和OIP3的由來。
首先，對(duì)于弱線性無記憶系統(tǒng)，用下式進(jìn)行模擬。
然后，假設(shè)有兩個(gè)信號(hào)。
于是，可以得到：
再對(duì)上式，進(jìn)行展開，即可得到：
常規(guī)的進(jìn)行三階互調(diào)測試的方法，就是使用雙音測試，即輸入兩個(gè)幅度相同，頻率相差一定間隔的單音信號(hào)。
所以可以得到：
有同學(xué)也許會(huì)問，明明基波分量還有兩項(xiàng)，怎么這邊就不考慮了呢？
這個(gè)書中沒明確講，但是我想是因?yàn)椋诨ǚ至恐?，后兩?xiàng)的幅度要遠(yuǎn)小于第一項(xiàng)，原因是輸入的信號(hào)的幅度很小。
提高兩個(gè)單音信號(hào)的幅度，每增加1dB，IM分量就增加3dB，所以，如果持續(xù)提高輸入信號(hào)的幅度，則會(huì)在某一處，IM分量與基波分量相等。定義該處，所對(duì)應(yīng)的輸入電平為IIP3，輸出電平為OIP3。
但實(shí)際情況下，這個(gè)點(diǎn)是不可能達(dá)到的，因?yàn)榇藭r(shí)器件已經(jīng)進(jìn)入嚴(yán)重的非線性區(qū)。
因此，通常情況下， IIP3和OIP3都是虛擬延長點(diǎn)，而不是真實(shí)能測到的值。
所以，為了得到IIP3點(diǎn)，把基波信號(hào)和IM分量的幅度設(shè)置為相等。
運(yùn)用幾何運(yùn)算，如下圖所示，可以得到三階互調(diào)截點(diǎn)與輸入信號(hào)幅度的表達(dá)式，方便實(shí)際測量時(shí)的計(jì)算。
第二步，開始推導(dǎo)級(jí)聯(lián)的IIP3。
如下圖所示，假設(shè)有兩級(jí)的級(jí)聯(lián)電路，推導(dǎo)過程，很容易理解。
中間的第二項(xiàng)，是我們平時(shí)看到的級(jí)聯(lián)式子中沒有的。
那razavi書中，是怎么把這一項(xiàng)去掉的呢？
書中舉了一個(gè)例子，然后說明中間項(xiàng)，是由于前級(jí)的非線性頻率分量w1±w2，2w1和2w2，經(jīng)過第二級(jí)時(shí)產(chǎn)生的。但是因?yàn)榇蠖鄶?shù)通信系統(tǒng)是窄帶系統(tǒng)，所以這些量從前級(jí)輸出時(shí)，會(huì)有很大的衰減。因此中間項(xiàng)可以忽略。
往多級(jí)擴(kuò)展，即可得到：
待續(xù)~
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參考文獻(xiàn)：
[1] razavi,射頻微電子
