差頻法抑制環(huán)形壓控振蕩器的頻率漂移研究.pdf

1、振蕩器是通過自激的方式使得自身輸出的信號按周期性重復(fù)的一種電路，差分環(huán)形壓控振蕩器的輸出頻率容易受到環(huán)境等條件的影響而變的不穩(wěn)定。影響環(huán)形壓控振蕩器穩(wěn)定的主要因素包括電源噪聲、溫度變化兩方面。本文從這兩個(gè)主要方面入手研究提高振蕩器穩(wěn)定度的方法。
　　 在電源噪聲抑制上，提出利用電源反饋的方法來抑制頻率的漂移。研究電源反饋和頻率漂移之間的關(guān)系，利用浮柵晶體管作為頻率控制管來實(shí)現(xiàn)反饋電路，并選擇出合適的浮柵電容比例。采用浮柵晶體管后

2、控制靈敏區(qū)偏移到負(fù)的電壓區(qū)域，用浮柵單管設(shè)計(jì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)控制電壓的負(fù)壓輸出，并用箝位電路保持?jǐn)?shù)字量低位數(shù)據(jù)的有效傳輸。通過分別在Charter0.35μm CMOS工藝和TSMC0.18μm CMOS工藝庫下仿真，比較電源噪聲的抑制能力。并再對電路進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)和后仿。
　　 在頻率溫漂抑制上，通過分析MOS晶體管的遷移率和閾值電壓隨溫度的變化關(guān)系，聯(lián)系壓控振蕩器頻率的溫度敏感特性，提出了差頻法抑制壓控振蕩器頻漂的方法。為了更好

3、的驗(yàn)證差頻法的可行性，考慮到壓控振蕩器在0.18μm工藝比0.35μm工藝更敏感，所以采用TSMC0.18μm工藝庫，通過仿真和電路優(yōu)化尋找具有溫漂一致性的兩個(gè)不同壓控點(diǎn)，根據(jù)相同電路結(jié)構(gòu)下兩個(gè)不同頻率點(diǎn)具有相同溫漂特性的特點(diǎn)，采用差頻法獲得穩(wěn)定的差頻信號，抵消壓控振蕩器的溫漂特性。
　　 差頻法抑制環(huán)形壓控振蕩器頻漂，經(jīng)過仿真驗(yàn)證后能夠比較好的實(shí)現(xiàn)電源波動和溫度漂移的抑制:
　　 (1)電源從1.6V到2.OV波動。在