低電壓自動(dòng)頻帶校準(zhǔn)壓控振蕩器設(shè)計(jì).pdf

1、壓控振蕩器作為鎖相環(huán)的重要組成部分，其功耗、驅(qū)動(dòng)能力、噪聲品質(zhì)等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵性能有著重要影響。降低電源電壓是降低壓控振蕩器功耗的一個(gè)重要手段，是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。
　　論文面向GPS射頻接收機(jī)中鎖相環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用，設(shè)計(jì)了一種適用于低電源電壓的正交壓控振蕩器，有效地降低了振蕩器和系統(tǒng)的功耗，并從噪聲性能和實(shí)用性方面對(duì)電路進(jìn)行了優(yōu)化。論文總結(jié)與分析了常規(guī)電壓壓控振蕩器設(shè)計(jì)、低電壓帶來(lái)的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)方法。綜合考慮接收機(jī)整體功耗，采用雙核

2、正交壓控振蕩器為混頻器提供四路正交的本振信號(hào)，并且提出了一種振蕩器雙核間的相位耦合電路和自檢測(cè)偏置模塊中的峰值檢測(cè)電路復(fù)用的結(jié)構(gòu)，降低了功耗的同時(shí)優(yōu)化了噪聲性能，此外，引入反注入電流以進(jìn)一步提高電流效率。采用自動(dòng)檢測(cè)、分級(jí)偏置的方案解決低電壓下壓控振蕩器快速起振和低功耗難以兼顧的問(wèn)題，正交壓控振蕩器在啟動(dòng)之初利用高電壓偏置快速起振，自檢測(cè)偏置電路檢測(cè)到起振狀態(tài)后切換到低電壓偏置狀態(tài)節(jié)約功耗，分級(jí)控制偏置降低的程度可以保持在寬頻帶覆蓋范圍

3、內(nèi)擺幅的一致性。此外論文方案中還加入了自動(dòng)頻帶校準(zhǔn)模塊以實(shí)現(xiàn)正交壓控振蕩器頻帶的自動(dòng)選擇。
　　論文基于TSMC0.13μm CMOS工藝，實(shí)現(xiàn)了一款應(yīng)用于GPS射頻接收機(jī)中鎖相環(huán)系統(tǒng)的低功耗自動(dòng)頻帶校準(zhǔn)正交壓控振蕩器，并進(jìn)行了后仿真驗(yàn)證和流片驗(yàn)證。后仿真結(jié)果表明，在0.7V供電電壓下，起振時(shí)間小于150ns，差分?jǐn)[幅可達(dá)0.9V，輸出頻率覆蓋1.3GHz～1.8GHz，相位噪聲低于-120 dBc/Hz@1 MHz，功耗僅1.4