DVB-S接收機(jī)中寬帶低噪聲BIPOLAR壓控振蕩器的設(shè)計(jì).pdf

1、壓控振蕩器(VCO)是鎖相環(huán)(PLL)的核心組成模塊,也是射頻收發(fā)機(jī)中的關(guān)鍵模塊,其相位噪聲性能決定了收發(fā)機(jī)的選擇性和靈敏度。高Q值集成電感制備的難度限制了VCO的相位噪聲性能,使得全集成VCO的設(shè)計(jì)成為一個(gè)難點(diǎn)。SiGe BiCMOS工藝具有特征頻率高和噪聲性能好的優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于射頻集成電路的設(shè)計(jì)中。 本研究設(shè)計(jì)了一個(gè)基于SiGe BiCMOS工藝的應(yīng)用于衛(wèi)星數(shù)字電視(DVB-S)前端調(diào)諧芯片的全集成VCO。論文總結(jié)了

2、VCO的研究現(xiàn)狀,并根據(jù)應(yīng)用背景確定了本課題的設(shè)計(jì)指標(biāo)；詳細(xì)分析了VCO的設(shè)計(jì)理論,包括振蕩器工作原理、VCO性能指標(biāo)、常用結(jié)構(gòu)以及Leeson和Hajimiri相位噪聲模型等,分析了Bipolar器件的噪聲源,并在此基礎(chǔ)上研究了Bipolar VCO相位噪聲優(yōu)化技術(shù)；重點(diǎn)設(shè)計(jì)了應(yīng)用于衛(wèi)星數(shù)字電視調(diào)諧芯片的寬帶低噪聲VCO。本設(shè)計(jì)采用多VCO切換的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)寬調(diào)諧范圍,采用八個(gè)VCO覆蓋整個(gè)頻率范圍,同一時(shí)刻只有一個(gè)VCO處于工作狀態(tài)。

3、針對(duì)Bipolar器件的噪聲特點(diǎn),每個(gè)VCO的設(shè)計(jì)采用了改進(jìn)型交叉耦合結(jié)構(gòu),用尾電阻替代了傳統(tǒng)的尾電流源,從而消除了尾電流源的沖擊噪聲(Shot Noise)。通過(guò)精心設(shè)計(jì)電路參數(shù),獲得了低相位噪聲。論文還設(shè)計(jì)了輸出緩沖器(Buffer),將八個(gè)VCO的輸出轉(zhuǎn)化為一路信號(hào),并對(duì)VCO核心電路的輸出進(jìn)行適當(dāng)放大,使其輸出滿足后級(jí)分頻器的需要。本設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)基于捷智半導(dǎo)體(JAZZ)0.35μm SiGe BiCMOS工藝庫(kù),在電路設(shè)計(jì)完成后