Zigbee收發(fā)芯片內嵌低功耗低相位噪聲VCO設計.pdf

1、無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network,WSN)是一種由傳感器節(jié)點構成的短距離無線通信網絡,Zigbee傳輸協(xié)議在無線傳感器網絡中應用最為廣泛。Zigbee無線收發(fā)芯片中,壓控振蕩器(Voltage-Controlled Oscillator,VCO)是關鍵的組成模塊之一。低功耗、低相位噪聲的VCO設計,對提高收發(fā)系統(tǒng)的性能起到關鍵作用。
　　 論文的主要工作是設計應用于Zigbee無線收發(fā)芯片的低功耗、

2、低相位噪聲VCO,采用中芯國際(SMIC)0.18μm CMOS工藝進行設計。論文總結了VCO的研究現狀和研究背景,分析了低功耗、低相位噪聲VCO的設計原理。論文中設計的VCO采用開關電阻陣列提供尾電流,實現了VCO的工作電流的可控性,通過選擇尾電流大小,使其在較低的工作電流下可以實現較好的性能；同時采用互補交叉耦合型電感電容壓控振蕩器(LC-VCO),通過電流復用技術有效地降低功耗。VCO采用多邊帶調諧,3位開關電容陣列將頻率調諧范圍

3、分成8個頻率邊帶,實現了4.578GHz～5.338GHz的頻率覆蓋范圍,同時降低了調諧增益,優(yōu)化了相位噪聲性能。諧振網絡中采用的變容管連接結構可以優(yōu)化電容的非線性特性,提高諧振網絡的品質因數,使得相位噪聲性能進一步得到提高。論文中同時設計了正交二分頻電路和VCO輸出緩沖電路。
　　 本論文設計的VCO在SMIC進行了流片。對設計的VCO進行測試,測試結果顯示,VCO的調諧范圍覆蓋了4.578GHz～5.338GHz,功耗低于4