硅基5GHz LC壓控振蕩器設(shè)計(jì).pdf

1、鎖相環(huán)是無(wú)線電子系統(tǒng)最重要的組成部分之一，可以說(shuō)是整個(gè)系統(tǒng)的核心。鎖相環(huán)中最重要的部件就是壓控振蕩器（VCO），同時(shí)，壓控振蕩器作為射頻收發(fā)機(jī)的核心模塊之一，其重要性不言而喻。
　　壓控振蕩器（VCO）產(chǎn)生本地振蕩信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的頻譜搬移以及信道的選擇，作為優(yōu)先考慮標(biāo)準(zhǔn)，它的調(diào)諧范圍決定了振蕩器的頻率選擇性和適用范圍，相位噪聲性能決定了振蕩器的靈敏度?，F(xiàn)代振蕩器對(duì)相位噪聲的要求越來(lái)越苛刻。
　　在要求單片系統(tǒng)集成并兼

2、容多種無(wú)線通信協(xié)議的發(fā)展趨勢(shì)下，對(duì)VCO的設(shè)計(jì)提出越來(lái)越高的標(biāo)準(zhǔn)。在這樣的背景條件下本文主要針對(duì)WiMAX中頻段在2.3～2.7GHz的應(yīng)用，為了達(dá)到覆蓋的目標(biāo)，需要設(shè)計(jì)一個(gè)本振信號(hào)能覆蓋4.6～5.4GHz的壓控振蕩器，這就是本文的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　本文首先回顧了一下振蕩器的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，分析了一下發(fā)展趨勢(shì)，然后討論振蕩器的工作原理、設(shè)計(jì)重點(diǎn)以及性能要求，重點(diǎn)分析了相位噪聲理論，最后是LC-VCO的具體設(shè)計(jì)以及仿真。

3、　　本文采用了TSMC0.18μm CMOS工藝中的器件模型進(jìn)行電路的整體設(shè)計(jì)，用Cadence公司的Spectre軟件進(jìn)行模擬仿真，該振蕩器采用了NMOS交叉耦合結(jié)構(gòu)，同時(shí)使用了5比特32位的開(kāi)關(guān)電容陣列擴(kuò)展其調(diào)諧范圍，使得壓控增益Kvco可控制在一個(gè)較小的值，有效降低振蕩器的相位噪聲，后仿結(jié)果顯示最終得到的VCO的調(diào)諧范圍為4.5～5.5GHz，版圖的面積為0.1472mm，功耗小于10mW，相位噪聲在中心頻率5GHz時(shí)可以達(dá)到-1