壓控振蕩器的設計與優(yōu)化.pdf

1、壓控振蕩器是鎖相環(huán)頻率合成器的重要組成單元，在很大程度上決定了鎖相環(huán)的性能。在多種射頻工藝(GaAs、SiGe、Bipolar、CMOS)中，CMOS工藝以高集成度、低成本得到了廣泛應用。因此CMOS VCO也成為當前射頻研究領域的熱點。而在深亞微米條件下設計出兼具低功耗、低噪聲與寬調頻范圍的壓控振蕩器是比較困難的。 首先，本論文簡單介紹了課題研究背景以及振蕩器發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了振蕩器的基本理論和壓控振蕩器的性能指標，并對壓控振蕩

2、器的重要性能參數(shù)—相位噪聲進行了深入的研究；其次，針對電感電容振蕩器，列舉了幾種常見的振蕩器結構，并對它們特性做出了分析和比較；然后，對在深亞微米工藝下壓控振蕩器設計的具體過程給出了詳細的分析，提出了在深亞微米低電源電壓下設計低相位噪聲、低功耗和寬諧調范圍的電感電容壓控振蕩器的實現(xiàn)方案和優(yōu)化方法；最后，針對本課題低噪聲和低功耗的設計指標，設計了可應用于2.4GHz無線通信收發(fā)系統(tǒng)的PMOS交叉耦合電感電容壓控振蕩器，并用SMIC 0.1

3、3μ m CMOS工藝，在Cadence的Spectre RF仿真器中對電路進行了仿真。結果表明，在偏離中心頻率1MHz處的相位噪聲為-131dBc，最低功耗僅為2mw，且調諧范圍達到了2.33GHz～2.57GHz，最后用Cadence中的Virtuoso Layout Editor軟件繪制了電路的版圖。在與有關文獻的設計比較之后，可以看出本論文設計的壓控振蕩器有非常好的綜合性能，可以應用在無線數(shù)字音頻、無線傳輸(鼠標、耳機)、藍牙等