寬調(diào)諧高線(xiàn)性低相噪壓控振蕩器設(shè)計(jì).pdf

1、全集成環(huán)形壓控振蕩器(VCOs:Voltage-Controlled Oscillators)由于具有易于集成、寬范圍調(diào)諧、高線(xiàn)性及面積小等特征,已經(jīng)成為許多數(shù)字和通信系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊.本文對(duì)寬調(diào)諧高線(xiàn)性低相位噪聲的VCO進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究.在對(duì)VCO的基本原理和主要性能進(jìn)行了全面的分析后,合理選擇了壓控振蕩器電路結(jié)構(gòu),考慮到低成本易于集成等因素,采用環(huán)形結(jié)構(gòu)的VCO,并應(yīng)用CMOS工藝實(shí)現(xiàn).而且電路形式上分別研究了單端環(huán)形結(jié)構(gòu)和差分環(huán)形結(jié)構(gòu)

2、,主要完成的工作如下:1.采用傳輸門(mén)變阻來(lái)改善單端結(jié)構(gòu)的調(diào)諧范圍和線(xiàn)性度,采用TSMC 0.25μm工藝由HSPICE軟件模擬得到三個(gè)參數(shù)分別為:288KHz~924MHz、310KHz/mV、-85dBc/Hz(補(bǔ)償頻率600KHz,中心頻率800MHz)和-104dBc/Hz(補(bǔ)償頻率6MHz,中心頻率800MHz),具有3個(gè)數(shù)量級(jí)的頻率可調(diào)范圍,優(yōu)良的線(xiàn)性度和適中的相位噪聲.2.采用CMOS線(xiàn)性電阻方法來(lái)提高差分結(jié)構(gòu)的調(diào)諧范圍和線(xiàn)

3、性度,三個(gè)參數(shù)分別為:135MHz~4.21GHz、1.77MHz/mV、-76dBc/Hz(補(bǔ)償頻率600KHz,中心頻率2GHz)和-95dBc/Hz(補(bǔ)償頻率6MHz,中心頻率2GHz);還應(yīng)用雙通道插值延時(shí)法來(lái)調(diào)節(jié)差分結(jié)構(gòu)VCO的振蕩頻率,其可控范圍為3:1;在相位噪聲改善上,引入了SC3A差分結(jié)構(gòu)得到-87dBc/Hz(補(bǔ)償頻率600KHz,中心頻率2GHz)和-108dBc/Hz(補(bǔ)償頻率6MHz,中心頻率2GHz)的較好效