一種低噪聲晶振電路的設(shè)計.pdf

1、自20世紀20年代初國外第一臺石英晶體振蕩器問世至今，石英晶體振蕩器技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。但是，有關(guān)石英晶體振蕩器設(shè)計都是基于三點式振蕩器展開的。雖然三點式振蕩器有自身的優(yōu)勢，比如結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計方便、技術(shù)成熟，但在越來越多的系統(tǒng)要求差分參考頻率源的形式下，三點式晶體振蕩器就顯得力不從心，因此設(shè)計一種高性能的差分輸出晶體振蕩器就顯得尤為重要。在數(shù)字電視調(diào)諧芯片中，為了抑制電路的共模噪聲，提高芯片的性能，所有信號都采用差分

2、信號，因而為芯片提供本振信號的鎖相環(huán)需要差分的參考頻率。 本文首先在參考VCO設(shè)計中常用的交叉耦合振蕩器的基礎(chǔ)上，設(shè)計出具有差分輸出的石英晶體振蕩器；同時，加入RC高通濾波器來濾除電路中的低頻噪聲，特別是電路中的閃爍噪聲，從而有效地提高了晶體振蕩器的相位噪聲性能。 然后，以現(xiàn)有相位噪聲模型為基礎(chǔ)，針對現(xiàn)有相位噪聲模型存在的對振蕩器具體參數(shù)設(shè)計指導(dǎo)意義不明確的缺點，對相關(guān)相位噪聲模型進行了改進，從而給出了該種晶體振蕩器的優(yōu)

3、化設(shè)計方法；仿真表明，經(jīng)過改進和優(yōu)化，在采用普通石英晶體模型的條件下(Q=20000)，采用該結(jié)構(gòu)的晶體振蕩器相位噪聲可達．130dBe/Hz@100Hz。 為了滿足后級晶振分頻器方波輸入的要求和減小后級信號對主體振蕩電路的影響，本文采用了兩級共源共柵結(jié)構(gòu)的緩沖器來調(diào)整輸出波形、增加隔離度；文章分析了緩沖器對相位噪聲的影響，給出了優(yōu)化方法。 最后，我們介紹了模擬版圖設(shè)計的幾個要點并以此為基礎(chǔ)設(shè)計了整個電路的版圖。我們對芯