基于65nm CMOS工藝低能耗低噪聲LC振蕩器研究與設(shè)計(jì).pdf

1、集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展給市場(chǎng)帶來(lái)了前所未有的豐富的通信產(chǎn)品，同時(shí)消費(fèi)者也對(duì)無(wú)線通信終端變得越來(lái)越挑剔，設(shè)計(jì)一款速度更快、更安全、功耗更低的產(chǎn)品正變得越來(lái)越富有挑戰(zhàn)性。壓控振蕩器作為藍(lán)牙4.2無(wú)線收發(fā)機(jī)中頻率源的核心，它的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)逐漸變得越來(lái)越嚴(yán)苛，振蕩器最重要的兩個(gè)參數(shù)功耗和相位噪聲一直以來(lái)都是設(shè)計(jì)者們研究與關(guān)注的目標(biāo)。本文基于標(biāo)準(zhǔn)的SMIC65nmCMOS工藝分析與設(shè)計(jì)了兩款應(yīng)用于藍(lán)牙4.2版本的電容電感壓控振蕩器。
　　在對(duì)振

2、蕩器組成部分和起振情況簡(jiǎn)明扼要的分析之后，論文著重分析總結(jié)了當(dāng)前三種計(jì)算LC壓控振蕩器白噪聲相位噪聲模型;緊接著匯總了當(dāng)前兩種可能引起MOS晶體管閃爍噪聲輸出轉(zhuǎn)換的效應(yīng)，然后分析了幾種能夠有效的降低振蕩器相位噪聲的技術(shù)。首次通過利用計(jì)算混頻器低頻噪聲輸出的方式，得到差分LC振蕩器共模點(diǎn)二次諧波所引起AM-PM轉(zhuǎn)換效應(yīng)大小，并在此基礎(chǔ)上通過對(duì)尾電流濾波振蕩器進(jìn)行后仿驗(yàn)證晶體管存在寄生電容非線性造成振蕩器相位噪聲惡化效應(yīng)，仿真結(jié)果顯示在1V

3、電源電壓下，該振蕩器的功耗僅為0.6mW，相位噪聲為-124dBc/Hz@1MHz，-77dBc/Hz@10kHz，F(xiàn)OM為194，振蕩頻率范圍為2.32～2.65GHz，線性可調(diào)諧范圍為13％，
　　分析了電流復(fù)用振蕩器輸出幅度大小與設(shè)計(jì)參數(shù)的關(guān)系，從理論上解決了傳統(tǒng)輸出幅度不對(duì)稱問題，隨后通過分析振蕩器電流效率與電流導(dǎo)通角的關(guān)系，得到Class-C振蕩器擁有更高的電流效率依據(jù)，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于幅度反饋低功耗C類LC壓控