移动数字电视调谐器中的LC VCO设计

采用TSMC0.13μm CMOS工艺,设计了应用于移动数字电视调谐芯片的宽带VCO。能覆盖UHF和L频段的频率综合器只使用了一个VCO,从而使得芯片的面积和功耗得以减小。为了得到较低的相位噪声并且在宽的调谐范围内输出电压幅度恒定,移除了交叉耦合VCO的尾电流源采用直接电压偏置。VCO电源电压为2V,调谐范围为2.56G Hz-3.84G Hz,仿真结果表明在2.56G Hz和3.84G Hz频偏100K Hz时相位噪声分别为-105dBc/Hz和-95dBc/Hz,整个调谐范围内输出电压峰峰值变化8%,直流功耗15mW。     

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.     

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。     

用负阻法实现S波段低相噪压控振荡器设计

采用分布式微带电路结构和负阻振荡法设计了频率范围为2．4—2．8GHz的压控振荡器（VCO）,根据ADS软件进行建模并仿真,确定了VCO的电路参数,同时对振荡器的相位噪声和输出功率等关键参数进行了仿真优化。最终通过对实际制作出的VCO测量,验证了该模型的准确性,频段内的相位噪声达到-90dBc,Hz@10KHz,输出功...     

一种S波段宽带跳频频率合成器的设计与实现

讨论了一种输出频带宽、跳频时间短、相位噪声低、杂波抑制高的频率合成器的设计方法;该方法采用STW81102频率合成芯片,是一个将PLL和VCO集成在一起的低成本单片多频带射频频率合成器芯片,并利用8515单片机软件模拟I2C总线通信对STW81102芯片进行置数控制输出频率;基于该方法实现了输出频率范围为3100~3400MHz,步进频率为20MHz的宽带跳频频率合成器,实验结果表明该频率合成器输出功率大于+5dBm,杂波抑制大于65dB,相位噪声优于-95dBc/Hz/10kHz。     

可重构振荡器与双频滤波器的协同设计

实现了一种可重构振荡器与双频率滤波器的协同设计模块。振荡器通过开关二极管的通断来实现频率的可重构,工作频率分别为1.1 GHz和2.0 GHz。与双频滤波器协同设计后,振荡器在两个频率上频偏1 MHz的相位噪声分别从-109.1 dBc/Hz和-112.9 dBc/Hz改善为-125.6 dBc/Hz和-127.9 dBc/Hz,二次谐波抑制分别由协同设计之前的-25 dB和-10 dB改善为-44 dB和-55 dB。     

一款低噪声八相位锁相环设计

基于宽频率范围数字系统的需求,在0.13μm工艺下设计了一款宽输出范围、低抖动八相位锁相环。首先通过数学建模优化环路带宽,在系统级减小环路噪声;在振荡器中引入了前馈传输管单元以提高振荡频率并降低振荡器相位噪声;最后利用具有伪静态结构的D触发器来降低鉴相器和分频器的功耗并提高其抗噪声能力。仿真结果表明,VCO输出频率在1.2 GHz时相位噪声为-95dBc/Hz@1MHz,FOM功耗为4.5PJ@2GHz。     

基于ADF4118的C波段频率合成器的设计与实现

基于锁相环频率合成技术,以锁相环芯片ADF4118、压控振荡器HMC505和八分频器HMC363为核心器件,设计了频率为6.812-6.872GHz的锁相环频率合成器。文中对频率合成器的实现方案进行了详细分析,并给出仿真和实验结果。     

适用于频率综合器的宽带低相噪VCO设计

针对频率综合器在宽调谐范围下相位噪声变差的问题,设计了一款适用于频率综合器的宽调谐范围低相位噪声的压控振荡器;采用180nm BiCMOS工艺,运用可变电容阵列和开关电容阵列实现宽调谐范围;通过加入降噪模块,滤除压控振荡器产生的二次谐波和三次谐波,增大输出振幅,降低相位噪声;并在压控振荡器输出端加入输出缓冲器,降低频率综合器其他器件对压控振荡器的影响;通过Cadence软件对压控振荡器进行仿真,仿真结果表明：调谐电压为0.3~3V,压控振荡器的输出频率范围为2.3~3.5GHz;当压控振荡器的中心频率为3.31GHz时,在偏离中心频率10kHz、100kHz和1MHz处的相位噪声分别为-93.21dBc/Hz,-117.03dBc/Hz,-137.41dBc/Hz,功耗7.66mW;在较宽的频率范围内,取得良好的相位噪声抑制,提高压控振荡器的噪声性能,满足宽带低相噪频率综合器的应用需求。     

高性能6GHz整数N频率合成器

凌力尔特公司推出高性能6GHz整数N频率合成器LTC6945,该器件具卓越的－226dBc／Hz归一化闭环带内相位噪声、出色的－274dBc／Hz归一化带内1／f噪声、－157dBc／Hz的宽带相位噪声层和同类最佳的－102dBc杂散输出。在典型的900MHz应用中。     

一种射频接收芯片中的低相位噪声压控振荡器

本文介绍了一种适用于ASK幅移键控接收器芯片中锁相环电路,集成于芯片内的LC压控振荡器,它的LC振荡电路采用了一种增强型的特别结构。芯片采用锁相环电路来产生本振信号。接收器通过它工作在290MHz到470MHz的ISM频段。锁相环中的VCO采用了差分对结构的LC压控振荡器结构,在1V到5V的控制电压下能产生290到470的可调频率,输出功率为2.20到2.30dBm。该VCO采用了增强型结构的LC振荡电路以得到更高的Q值来减小相位噪声,采用这种特殊结构,它能在433MHz载波的100kHz偏移范围内实现-99.7dBc/Hz的相位噪声。与普通LC振荡电路结构相比,该结构能使VCO相位噪声减小3dBc以上。且由于该电路由较少的有源器件组成,因此该VCO有着非常低的功耗和成本。     

An Ultra-Low Power Area Efficient Voltage Controlled Oscillator Based on Tunable Active Inductor for Wireless Applications.

This paper presents a tunable active inductor based ultra-low power, low area voltage-controlled oscillator (VCO) in 90 nm CMOS process. In the designed VCO, the modified topology of the active inductor is employed along with tuning capability. The layoutbased simulation has been performed deeming parasitic resistances and capacitances. The designed VCO yields an oscillation frequency ranging from 1.38 GHz to 3.16 GHz with a tuning range of 78.41%, where the tuning voltage is driven from 0.4 V to −0.2 V. The power dissipation varies from 0.062 mW to 0.177 mW, and the VCO provides a differential output power of 8.34 dBm to 3.94 dBm. The phase noise varies from −71 dBc/Hz to −65.4 dBc/Hz, and the Figure of Merit (FoM) has a value of −143.09 dBc/Hz @ 2.79 GHz frequency. The process corner analysis, temperature swept analysis, and Monte Carlo analysis of the proposed VCO had been carried out for the evaluation of its compatibility for diversified environments. Furthermore, the exclusion of the MOS varactor has condensed total silicon area consumption (10.3 μm × 8.5 μm). Finally, the designed VCO's performance parameters have been compared with mentioned designs where it is demonstrated that the designed VCO outdoes the others in most cases along with outstanding outcomes of low power and low silicon area consumption.     

基于DDS+PLL的LFM探地雷达信号产生器设计与实现

介绍了一种宽带线性调频(LFM)雷达信号产生的方法与实现,结合直接数字合成(DDS)+锁相环(PLL)的方式,采用DDS芯片AD9852和集成锁相芯片ADF4360-7完成了设计所需求的宽带线性调频信号。详细说明了该方案设计的构架、各单元电路的设计与实现以及各芯片参数的设定情况。实测结果表明,该频率合成器输出功率>-4 dBm,环路锁定时间为14μs,输出信号相位噪声优于-90 dBc/Hz@1 kHz,输出信号达到了所需指标要求。     

一种用于GPS波段的低相噪VCO设计

设计了一种工作频率为1.8 GHz的低相噪频率可调的LC压控振荡器电路。该压控振荡器采用AMOS管作为变容二极管,提高了频率的调谐范围。为了降低电路的相位噪声,设计中采用了PMOS顶部偏置电路代替底部的NMOS偏置电路,并在电路中串联了一个大电容以滤除电路中的高频噪声。仿真测试结果表明,该电路在1 MHz频偏时其相位噪声为-116.5 dBc/Hz。     

A 10 GHz multiphase LC VCO with a ring capacitive coupling structure

A multiphase LC voltage-controlled oscillator(VCO) with a novel capacitive coupling CL ladder filter structure is proposed in this paper and this 10 GHz eight-phase VCO is applied in clock and data recovery(CDR) circuit for 40 Gb/s optical communications system.Compared with the traditional eight-phase oscillator,this capacitive coupling structure can decrease the number of inductors to half and only of four inductors.The VCO is designed and taped out in TSMC 65 nm CMOS technology.Measurement results show the phase noise is 105.95 dBc/Hz at 1MHz offset from a carrier frequency of 10 GHz.The chip area of VCO is 480 μm×700 μm and the VCO core power dissipation is 4.8 mW with the 1.0 V supply voltage.     

前馈环形振荡器的结构与相位噪声研究

基于高速串行通信系统中锁相环和时钟数据恢复电路的需求,研究了前馈环形振荡器的结构与工作原理;在传统结构的基础上,将前馈路径耦合至主路径反相器的源极,可以提高输出信号的边沿速率;最后基于Hajimiri模型的脉冲灵敏度函数进行分析,提出的结构有效降低了热噪声和闪烁噪声的引入.在28 nm CMOS工艺下设计了单源极前馈型...     

A 5 GHz LC-VCO frequency synthesizer for unlicensed band of WiMAX

This paper presents a low power and low phase noise CMOS integer-N frequency synthesizer based on the charge-pump Phase Locked Loop (PLL) topology. The frequency synthesizer can be used for IEEE 802.16 unlicensed band of WiMAX (World Interoperability for Microwave Access). The operation frequency of the proposed design is ranged from 5.13 to 5.22 GHz. The proposed Voltage-Controlled Oscillator (VCO) achieves low power consumption and low phase noise. The high speed divider is implemented by an optimal extended true single phase clock (E-TSPC) prescaler. It can achieve higher operating frequency and lower power consumption. A new frequency divider is also proposed to eliminate the hardware overhead of the S counter in the conventional programmable divider. The proposed frequency synthesizer consists of a phase-frequency detector (PFD), a charge pump, a low-pass loop filter, a VCO, and a frequency divider. The simulated phase noise of the proposed VCO is −121.6 dBc/Hz at 1 MHz offset from the carrier frequency. The proposed frequency synthesizer consumes 13.1 mW. The chip with an area of 1.048 × 1.076 mm² is fabricated in a TSMC 0.18 μm CMOS 1P6M technology process.