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CIVICS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.     

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。     

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).     

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。     

恒定压控增益的宽带CMOS LC VCO的设计

采用SMIC 0.18μm Mixed Signal CMOS工艺设计了恒定压控增益的宽带LC压控振荡器。采用模拟式振幅负反馈的方式,通过模拟电路实现对偏置电流的负反馈控制,同时采用了通过数字控制的单刀双掷开关控制可变电容阵列的调谐,并且对固定电容单元进行开关的方法,从而实现恒定的压控增益且相邻频带之间的频率间隔近似相等。后仿真结果表明,本设计的LC VCO调谐频率范围2.15~3.03 GHz,压控增益在全部频率调谐范围内为70~80 MHz/V,相位噪声在全部频率调谐范围内低于-120.0 d Bc/Hz@1 MHz。     

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。     

用负阻原理设计高稳定度VCO

介绍了利用负阻原理、采用改进型克拉泼电路设计的高稳定度LC压控振荡器(VCO),其频率范围为180MHz～210MHz。用ADS进行了仿真,最后给出了测量结果,实际表明它们是一致的。该电路采用相角补偿,提高了频率稳定度,降低了相位噪声。该方法设计简单、调试方便、成本低。     

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。     

锁相环电路中压控振荡器的SET响应研究

空间辐射环境中的锁相环在SET作用下,将产生频率或相位偏差,甚至导致振荡中止,造成通信或功能中断。压控振荡器是锁相环中的关键电路,也是对SET最为敏感的部件之一。本文基于工艺校准的器件模型,采用TCAD混合模拟的方法,针对180nm体硅CMOS工艺下高频锁相环中的压控振荡器,研究了偏置条件、入射粒子的能量以及温度对压控振荡器SET响应的影响,通过分析失效机理,以指导抗辐照压控振荡器的设计。研究结果表明,当器件工作在截止区时,入射粒子引起压控振荡器输出时钟的最大相位差最小;压控振荡器的输出时钟错误脉冲数随着入射粒子LET的增加而线性增加;随着器件工作温度的升高,轰击粒子引起压控振荡器输出时钟的最大相位差也是增大的。     

PN9000相位噪声测试系统扩频方法研究

在航天测控领域,相位噪声指标已成为系统性能的限制性因素,精确测量载波的相位噪声显得尤为重要;PN9000相位噪声测试系统可直接应用于相位噪声测试,具备测试灵敏度高、系统稳定、测试快速等优点;随着航天测控领域所用频率的不断提高,针对PN9000相位噪声测试系统基本配置的频率范围已无法满足测试需求的问题,为满足PN9000相位噪声测试系统扩频需求,文中提出基于相位检波器法(基本型)和基于中频相位检波器法两种扩频方法,并对两种方法进行原理分析和实验验证;根据实验结果,两种方法均能有效实现扩频功能,但在系统本底相位噪声及经费使用方面各有不同特点;文中提供的方法及实验数据,对PN9000相位噪声测试系统扩频升级及配件选购等具有很好的借鉴作用。     

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。     

一种有效的DDS相位截断杂散抑制方法

通过对直接数字频率合成器(DDS)相位截断噪声成因的理论分析,从而通过采用一组固定的频率控制字和变化的参考时钟,使得截断相位误差序列为0,并扰乱截断相位误差序列的周期性,从而达到抑制相位截断噪声,并最终在实践中验证该方法的正确性与可行性。     

一种新型的PLL/DDS混合型微波频率合成器的研究

本文研究了一种新型的微波频率合成器。该频率合成器将普通的锁相环(PLL)技术和直接数字频率合成器(DDS)有机地结合起来,只需在一般的单环频率合成器的基础上增加少量器件,就可以获得精确的频率分辨率和相当低的相位噪声,性能大大优于单环频率合成器而仅略低于双环,结构却比双环简单,成本也较低。代表了获得高性能价格比频率合成器的发展方向。文中给出了该频率合成器的设计方案和工作原理,并对其相位噪声特性作了分析。最后搭试了一个实验电路,给出了实验结果。     

相位噪声对WLAN系统的影响

相位噪声是引起WLAN系统射频失真的重要原因之一.针对相位噪声引起的射频失真对WLAN系统误比特率的影响问题,引入和分析了一种相位噪声模型并把此模型产生的相位噪声用于WLAN系统中.通过对WLAN系统的分析和计算机仿真,研究了相位噪声对该系统误比特率的影响.仿真结果说明：相位噪声也是系统的噪声源,不能忽略.当系统采用16QAM调制时,相位噪声对系统误比特率的影响较大;而当该系统采用BPSK调制时,相位噪声对该系统误比特率的影响较小.这些仿真分析结果在实际应用当中具有重要的意义.     

一种新型SCR移相触发控制芯片

针对现有的三相移相触发芯片无法在较大噪声情况下工作,以及无法适应现有电网频率漂移的问题,提出了一种新型的SCR移相触发电路,具有改进的全数字去噪功能和适应电网频率漂移功能的设计方案。通过仿真和实际测试,该触发器能够躲开相对输入信号20%的噪声干扰,并且能在电网频率47 Hz～63 Hz的环境下工作,具有重要的工程应用价值。     

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.     

基于虚拟仪器的直接频率合成器相位噪声测量

相位噪声是DDS（直接频率合成器）的一个重要测量指标。介绍了基于虚拟仪器技术,把各个测量仪器有机地组建成DDS相位噪声的自动测量平台。通过高速数字DIO卡对DDS内部各个控制寄存器进行配置,调节DDS输出波形的频率,利用信号分析仪的相位噪声测量软件对DDS输出波形的相位噪声进行测量,最后基于Labview语言和NI公司的Digital Waveform Editor数字波形编辑软件开发了DDS相位噪声的自动测量软件。该方案也可用于DDS其它特性参数的测试。