低相位噪聲CMOS集成壓控振蕩器的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的日益發(fā)展，特別是無(wú)線通信技術(shù)的全面推廣，電子通信系統(tǒng)延續(xù)了高性能、低成本、集成化的發(fā)展趨勢(shì)，而壓控振蕩器又是無(wú)線通信技術(shù)最核心的部分，電子設(shè)備對(duì)壓控振蕩器的技術(shù)指標(biāo)要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的分立壓控振蕩器功耗高、頻率范圍低且?guī)捳?，與集成芯片之間的寄生參數(shù)大，這些都限制了它無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代無(wú)線的技術(shù)指標(biāo);而目前集成壓控振蕩器已經(jīng)能夠集成，性能優(yōu)秀，但是與CMOS集成壓控振蕩器相比，有兩個(gè)明顯的不足:一是工藝成本高，如果整個(gè)系統(tǒng)都

2、采用此類(lèi)工藝（諸如砷化鎵工藝、雙極型工藝、BiCmos工藝），將使得產(chǎn)品的造價(jià)成倍的上升，難以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn);二是使用的不是CMOS工藝，與后端數(shù)字電路不兼容，也就難以進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)芯片設(shè)計(jì)(System On Chip)?，F(xiàn)在的客戶(hù)都追求小、精、廉的價(jià)值觀念，為了適應(yīng)客戶(hù)的需求以及電子技術(shù)的主流發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)一款低相噪、寬頻域、低功耗的CMOS工藝的集成壓控振蕩器，易于進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)芯片設(shè)計(jì)，大幅提高整個(gè)產(chǎn)品的性能，使產(chǎn)品做到真正的物美價(jià)廉，已

3、是電子通信技術(shù)發(fā)展的必然走向。
　　基于設(shè)計(jì)壓控振蕩器的基本理論，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)出了一款低相位噪聲、寬頻域CMOS集成壓控振蕩器。論文首先簡(jiǎn)單的介紹了壓控振蕩器的發(fā)展?fàn)顩r，并提出了相應(yīng)的一些技術(shù)指標(biāo)和要求，然后對(duì)集成壓控振蕩器的設(shè)計(jì)做出了分析，這些分析主要包括集成壓控振蕩器常用結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、拓?fù)涞倪x擇及LC振蕩器中變?nèi)莨芎推想姼械脑O(shè)計(jì)要求等等。論文重點(diǎn)介紹了低相位噪聲和寬頻域調(diào)諧的壓控振蕩器的設(shè)計(jì)，對(duì)平面螺旋電感進(jìn)行了

4、優(yōu)化和對(duì)MOS變?nèi)莨苓M(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)，通過(guò)建立壓控振蕩器的小信號(hào)等效模式，確立了設(shè)計(jì)參數(shù)。論文對(duì)壓控振蕩器的其他相關(guān)電路模塊也進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。主要工作成果有:諧振回路無(wú)源器件的片上實(shí)現(xiàn)，對(duì)無(wú)源器件的閃爍噪聲進(jìn)行重點(diǎn)優(yōu)化，降噪技術(shù)為二次諧波諧振技術(shù)和感性壓控端技術(shù)。
　　電路設(shè)計(jì)采用SMIC0.18μmCMOS射頻工藝，利用Cadence軟件的SpectreRF工具仿真，仿真結(jié)果為:中心頻率為2.00GHz，輸出頻率為1.85GHz