射頻積體電路設計
RF Integrated Circuit Design
學期
114-1
學分
3
學分
當期課號
555005
永久課號
EEDE30042
開課單位
電機學院碩士在職專班
授課教師
蔡作敏
校區
光復
類別
選修
上課時間表
| 節 | 週一 |
|---|---|
A 18:30–19:20 | 射頻積體電路設計 ED116 3 節連堂 |
B 19:30–20:20 | |
C 20:30–21:20 |
* 根據陽明交大上課時間表所列
概述
本課程的目標在於讓修課的同學俱有實務設計RFIC的經驗及能力。RFIC包含放大器、功率放大器、低雜訊放大器、混頻器、振盪器(視上課進度而定)。其設計電路的方法是傳統微波電路,視元件為一單元功能方塊,並針對本方塊進行匹配、配電的設計流程,故為一RF電路設計的基礎課程。然因本課程需有實務操作的平台。所以本課程將提供兩項操作頻台,第一項為多層PCB板的電晶體電路,第二項則為依據經驗公式所推算的 CMOS 90nm 的製程。將先從PCB版電路設計開始進行上手,在下半學期則會導入部份CMOS製程。其逐週課程目標以及作業將視學習狀況進行調整。 本課程會在第一節協助修課同學進行帳號建置。之後再透過遠端連線進行相關學習操作。
先修科目
電子學、電路學
評分方式
期中考筆試 35% 期末分組專題 35% 課間作業 30%
週次計畫
| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | * RF系統簡介及基本RFIC功能原理介紹 (PA, LNA, Mixer, VCO) * 最大功率傳輸、反射系數、Smith Chart 作業:設計一個阻抗匹配電路 |
| 第 2 週 | * S-參數的計算及模擬 (反射系數及穿透系數) * 電晶體簡介(FET 元件操作原理、模擬 DCIV、S-參數) 作業:a. 計算一個S-參數的電路 b. 模擬本次使用製程電晶體的S-參數及DCIV |
| 第 3 週 | * 共扼匹配、信號流程圖 * 聯立共扼匹配、Gmax, ΓMS, ΓML * 穩定度、穩定圓 作業:加入穩定電路,使電晶體在操作頻率下穩定 |
| 第 4 週 | * 放大器匹配電路設計流程 (含一級及多級) 作業:二級放大器匹配電路設計 |
| 第 5 週 | * 被動電路 (傳輸線、電感、電容、電阻)介紹,半導體製程疊構 * 電磁模擬軟體使用介紹 作業:模擬本製程下的傳輸線 |
| 第 6 週 | * 偏壓電路設計 作業: a. 模擬 Bypass 電容 b. 將設計的二級放大器加上偏壓電路 |
| 第 7 週 | * RFIC 電路佈局概念 (預先選用PCB板再利用ADS進行步局) |
| 第 8 週 | 期中考 |
| 第 9 週 | * 基礎微波被動元件設計 (耦合線、功率分配器、平衡不平衡轉換器) 作業:a. 耦合線的設計。b. 馬迅平衡不平衡轉換器 |
| 第 10 週 | * Harmonic balance 介紹 *功率放大器設計I (規格 Psat, P1dB, PAE Load pull 模擬 尺寸選指及多級功率放大器設計) |
| 第 11 週 | 功率放大器設計II (功率整合法) |
| 第 12 週 | * Mixer 的使用 (用作調變器及升降頻器) * Mixer 核心元件的模擬(SHM 或 可調gm/Rch Mixer) |
| 第 13 週 | * Mixer 的雜波抑製功能 (double balance Mixer, Image rejection mixer) |
| 第 14 週 | * Noise 的觀念及規格 (Noise figure, noise temperature, NFmin) * LNA 的設計觀念 |
| 第 15 週 | * VCO 的觀念及規格 (正迴授電路、 phase noise) * VCO 的模擬 |
| 第 16 週 | 期末報告 |
教科書
以往的上課錄影都有放在 youtube 頻道 (Tsai Zuo-Min) 可前往參考