寬調諧高線性低相噪壓控振蕩器設計.pdf

1、全集成環(huán)形壓控振蕩器(VCOs:Voltage-Controlled Oscillators)由于具有易于集成、寬范圍調諧、高線性及面積小等特征,已經(jīng)成為許多數(shù)字和通信系統(tǒng)的關鍵模塊.本文對寬調諧高線性低相位噪聲的VCO進行了設計研究.在對VCO的基本原理和主要性能進行了全面的分析后,合理選擇了壓控振蕩器電路結構,考慮到低成本易于集成等因素,采用環(huán)形結構的VCO,并應用CMOS工藝實現(xiàn).而且電路形式上分別研究了單端環(huán)形結構和差分環(huán)形結構

2、,主要完成的工作如下:1.采用傳輸門變阻來改善單端結構的調諧范圍和線性度,采用TSMC 0.25μm工藝由HSPICE軟件模擬得到三個參數(shù)分別為:288KHz~924MHz、310KHz/mV、-85dBc/Hz(補償頻率600KHz,中心頻率800MHz)和-104dBc/Hz(補償頻率6MHz,中心頻率800MHz),具有3個數(shù)量級的頻率可調范圍,優(yōu)良的線性度和適中的相位噪聲.2.采用CMOS線性電阻方法來提高差分結構的調諧范圍和線

3、性度,三個參數(shù)分別為:135MHz~4.21GHz、1.77MHz/mV、-76dBc/Hz(補償頻率600KHz,中心頻率2GHz)和-95dBc/Hz(補償頻率6MHz,中心頻率2GHz);還應用雙通道插值延時法來調節(jié)差分結構VCO的振蕩頻率,其可控范圍為3:1;在相位噪聲改善上,引入了SC3A差分結構得到-87dBc/Hz(補償頻率600KHz,中心頻率2GHz)和-108dBc/Hz(補償頻率6MHz,中心頻率2GHz)的較好效