正交相位输出压控振荡器的低相位噪声优化设计

分析了负阻结构 LC 压控振荡器各组成部分对相位噪声的贡献途径及优化方法;介绍了利用两独立 VCO 核心输出正交相位信号的原理及其相位噪声优化方法;利用所得结论设计出工作于 ISM波段2.4GHz 的 QVCO,相位噪声在100kHz、1MHz 和3MHz 频偏处分别达到-103.3、-121.1和-125.9dBc/Hz,仅消耗功率3.8 mW;所设计电路利用 HJTC0.18μm工艺制造,占用芯片面积0.75mm×1mm。     

一种CMOS电流饥饿型环形压控振荡器

设计了一种基于CSMC的0.5μm工艺的电流饥饿型环形压控振荡器。仿真工具采用Cadence Spectre,仿真结果表明,振荡器相位噪声达到了-105.432dBc/Hz@1MHz。     

一种用于铷原子钟的低相位噪声压控振荡器

基于相干布局囚禁(CPT)现象研制的原子钟与传统原子钟相比,能够提供更高的时间精度,且有利于原子钟向微型化、低功耗方向发展。在不同种类的CPT原子钟中,铷原子钟应用最为广泛,而其性能的优劣很大一部分取决于自身内部的用于提供微波信号源的压控振荡器(VCO)。基于此,利用高品质因数的同轴谐振器和Clapp振荡电路,首先根据负阻分析法使电路快速起振,并结合虚拟地技术对电路参数进行优化,完成了一个小体积、低相位噪声的3.035 GHz压控振荡器的设计。其相位噪声为-60.49 d Bc/Hz@300 Hz、-73.08 d Bc/Hz@1 k Hz和-97.48 d Bc/Hz@10 k Hz,压控调节灵敏度为12 MHz/V,输出信号的功率为-1.13 d Bm,满足铷原子钟的应用需求。     

2．4GHz低相位噪声CMOS负阻LC压控振荡器设计

为了有效降低工作于射频段的全集成CMOS负阻LC压控振荡器的相位噪声．介绍了利用电阻电容滤波技术对振荡器相位噪声的优化,并采用Chartered 0．35μm CMOS标准工艺设计了一款全集成CMOS负阻LC压控振荡器,其中心频率为2.4GHz,频率调谐范围达到300MHz,在3．3V电压下工作时,静态电流为12mA,在偏离中心频率600kHz处,仿真得到的相位噪声为-121dBc／Hz。该设计有效地验证了电阻电容滤波技术对相位噪声的优化效果,并为全集成低相位噪声CMOS负阻LC压控振荡器的设计提供了一种参考电路。     

差分LC压控振荡器相位噪声和功耗的优化

基于0.18um射频CMOS工艺,提出三种LC压控振荡器相位噪声和功耗的优化方法.主要思想是:一,通过精心设计,使得PMOS和NMOS差分晶体管对的跨导相等,从而取得对称的输出电压;二,采用偏置晶体管的噪声滤除技术,进一步降低相位噪声;三,确保差分晶体管对的工作区域始终在饱和区和三极管区的边界上,从而实现相位噪声和功耗的最优化.仿真结果证明,在中心频率为2GHz、频率调谐范围为12.4%的条件下,得到最优化的相位噪声为:-102.6dBc/Hz@100KHz、-121.1dBc/Hz@600KHz,且功耗仅为5.4mW.     

一种具有低电源敏感度的高速CMOS压控振荡器

给出了一种低电源敏感度的高速CMOS压控振荡器设计,在延时单元中引入正反馈结构以补偿电源电压变化对输出频率的影响,在TSMC0.25μmCMOS工艺参数下使用Hspice仿真表明,电源变化1%引起的输出频率变化小于0.7%,整体振荡器的输出频率范围为2.01GHz-2.75GHz。     

低相位噪声宽带LC压控振荡器设计

基于0.13μm CMOS工艺,设计了一款低相位噪声宽带LC压控振荡器。采用开关电容阵列使VCO在达到宽调谐范围的同时保持了低相位噪声。采用可变容阵列提高了VCO频率调谐曲线的线性度。仿真结果表明,在1.2 V电源电压下,电路功耗为3.6 m W。频率调谐范围4.58 GHz-5.35 GHz,中心频率5 GHz,在偏离中心频率1 MHz处相位噪声为-125d Bc/Hz。     

低相位噪声低功耗LC压控振荡器的设计

在分析压控振荡器相位噪声的基础上,通过采用尾电流整形滤波技术设计了一种低相位噪声低功耗差分LC压控振荡器.电路设计采用TSMC 0.18um 1P6M CMOS RF工艺,利用Cadence软件中的SpectreRF工具对电路进行了仿真,结果显示,在电源电压VDD=1.8V时,其中心频率为1.8GHz,频率的变化范围为1.43～1.82 GHz,相位噪声为-121dBc/Hz@600kHz.静态功耗仅为2.5mW(1.8V×1.39mA).     

RF MEMS压控振荡器的研制及相位噪声特性研究

利用RF MEMS可变电容作为频率调节元件,制备了中心频率为2 GHz的MEMS VCO器件.RF MEMS可变电容采用凹型结构,其控制极板与电容极板分离,并采用表面微机械工艺制造,在2 GHz时的Q值最高约为38.462.MEMS VCO的测试结果表明,偏离2.007 GHz的载波频率100kHz处的单边带相位噪声为-107 dBc/Hz,此相位噪声性能优于他们与90年代末国外同频率器件.并与采用GaAs超突变结变容二极管的VCO器件进行了比较,说明由于集成了RF MEMS可变电容,使得在RF MEMS可变电容的机械谐振频率近端时,MEMS VCO的相位噪声特性发生了改变.     

一种带有隔离技术的高频压控振荡器

提出一种带有谐振电路隔离技术的电感电容压控振荡器。该技术通过两个三极管将谐振电路和其它电路隔离,减少了谐振电路中等效电容的大小,进而增加了电感电容压控振荡器的振荡频率。提出的电感电容压控振荡器采用华虹NEC的0．181xmSiGeBiCMOS工艺,振荡频率达到12．35GHz。在其它性能相同的情况下,提出的电感电容压控振荡器的振荡频率比典型的电感电容压控振荡器的振荡频率高出20％以上。