CMOS低相位噪聲環(huán)形壓控振蕩器的設(shè)計(jì).pdf

1、近些年來，以CMOS工藝為基礎(chǔ)的環(huán)形壓控振蕩器己成為研究的熱點(diǎn)，且高性能環(huán)形壓控振蕩器已被廣泛地應(yīng)用于生活的各個(gè)方面，有逐漸取代電感電容形式的壓控振蕩器的趨勢。然而，CMOS環(huán)形壓控振蕩器在相位噪聲、頻率調(diào)節(jié)范圍等性能上仍然有諸多的限制，需要更加深入的研究。因此，本文以相位噪聲特性為核心，對環(huán)形壓控振蕩器進(jìn)行了詳細(xì)的分析與研究，主要思路如下:
　　 本文通過級聯(lián)四級具有線性特性阻抗且負(fù)載結(jié)構(gòu)對稱的差分延遲單元電路，從而構(gòu)成環(huán)形壓

2、控振蕩器，提高了噪聲的抑制能力和調(diào)節(jié)線性度，避免了頻率的突變現(xiàn)象，同時(shí)降低了共模干擾。接著利用直流負(fù)反饋的思想設(shè)計(jì)復(fù)制偏置電路，實(shí)現(xiàn)了差分延遲單元電路中負(fù)載阻抗與漏電流的同時(shí)調(diào)節(jié)，從而保證了環(huán)形壓控振蕩器的輸出波形具有較高的頻譜純度和相對恒定的振蕩幅度，降低了由振蕩幅度波動引起的相位噪聲，還能減弱由溫度、濕度、工藝變化等因素引入的偏差。然后提出了采用內(nèi)部帶有正反饋功能的遲滯比較器作為環(huán)形壓控振蕩器的輸出級，該措施能降低因噪聲干擾引起的比

3、較器的誤判決，保證輸出波形擁有對稱的上升沿與下降沿，而且提高了相位噪聲的抑制能力，增大了環(huán)形壓控振蕩器的帶負(fù)載能力。在設(shè)計(jì)中，環(huán)形壓控振蕩器的頻率調(diào)節(jié)采用雙路控制，即通過兩路輸入電流控制延遲單元電路的漏電流，從而實(shí)現(xiàn)了環(huán)形壓控振蕩器頻率的調(diào)節(jié)。
　　 基于以上思路設(shè)計(jì)并完成了環(huán)形壓控振蕩器的電路設(shè)計(jì)、前仿真驗(yàn)證，以及部分電路的版圖設(shè)計(jì)和后仿真驗(yàn)證，降低了壓控振蕩器的相位噪聲，增大了頻率調(diào)節(jié)范圍，提高了頻率的穩(wěn)定度，同時(shí)縮減了芯片