压控振荡器噪声及其测量

一、概述频率稳定度是振荡器(包括压控振荡器)的一个非常重要的指标。在用途日益广泛的窄带锁相环中,对压控振荡器的频率稳定度提出更为苛刻的要求。因此,人们对压控振荡器频率稳定度的研究及测量越来越关心和重视。一提起频率稳定度,就会马上想到既有联系又有区别的长期频率稳定度和短期频率稳定度这两个概念。本文只对决定压控振荡器(VCO)短期频率稳定度的内部噪声功率谱密度进行分析和测量,并换算成秒频率稳定度。测量VCO噪声功率谱密度的方法很多,在文献中有详细论述。我们这里不是把     

传输线压控振荡器

一个现代化的数字式频率合成器,其性能的好坏,主要取决于其相位噪声的大小,而它在很大程度上取决于频率合成器中的压控振荡器(VCO)本身相位噪声的优劣。设计和制造出低相位噪声的 VCO 就成为设计制造频率合成器的一个关键问题。一、电路的主要技术要求对于锁相环中的 VCO,一般应考虑以下几个方面的要求:(1)频率变化范围必须满足锁相环所要求的输出范围,并要有一定的余量。(2)频率稳定度要求长期慢漂移不超过锁相环的同步带,对取样环更不能超过±f_r/2(f_r为参考脉冲频率)。(3)要求 VCO 的相位噪声 S_((?)VCO)越小越好。(4)希望输出频率随输入电压的变化尽可能是线性的,因为如果 VCO 电压频率特性是非线性的,阻尼系数ζ与环路固有频率ω_n 就会随     

集成CMOS环形振荡器频漂补偿的实现

为了提高CMOS环形振荡器的稳定度,以温度传感器作为检测电路,利用单稳态电路整形、滤波,把频率变化转变为电压变化对压控振荡器(VCO)进行负反馈调节,在温度变化和电源微小波动时,抑制了频率漂移.测试结果表明:CMOS环形振荡器输出频率为3.55 GHz,在温度区间-20～80℃内最差稳定度为2.45％,优于2.5％,达...     

X波段介质稳频电调FET振荡器

本文介绍了X波段介质稳频电调FET振荡器(FET DR VCO)的研制。采用反馈型电路结构,获得振荡频率为7774MHz,输出功率Po>10dBm,线性电调带宽>42MHz(功率变化△P<1dB),电调灵敏度为3.0MHz/V,在-20℃～+60℃范围内,频率温度稳定度<±5.7ppm/℃。     

GPS校频的压控振荡器设计

提高压控振荡器（VCO）的频率稳定度和噪声抑制能力,是基于反馈控制原理与GPS驯服校频技术频标产生电路获得高稳定度、高准确率的标准频率信号的关键。综合差分对型VCO,LC型VCO的优点,研究压控振荡器的噪声与频率调节范围及稳定时间的关系,设计一种全差分结构的LC型压控振荡器（使用COMS电容阵列作LC元件）,具有较高的电源噪声和衬底噪声抑制能力。仿真结果表明,该压控振荡器的频率稳定时间短,准确度锁定在GPS标准的准确度上。     

关于接收机的相位噪声

接收机的相位噪声实际上专指频率合成器的相位噪声,而频率合成器的相位噪声是衡量其短期稳定度的一个技术指标,目前国内外的频率合成器基本采用锁相环(PLL)或多个锁相环的方式.频率合成器的频率稳定度包括长期稳定度和短期稳定度.长期稳定度一般由基准频率源(通常为恒温晶振或温度补偿晶振,或由外部基准频率源)决定,短期频率稳定度由锁相环决定(环路参数、部件如压控振荡器).相位噪声早期也称为相位抖动,在时域多用阿仑方差表示,在频域多用相位噪声(偏离载波某个频偏处的单位带宽内相位噪声功率相对主载波的功率低多少,通常用dBc/Hz表示,dBc中的c表示相对值)表示.     

汽车智能MP3无线发射器的设计

本文介绍了汽车智能MP3无线发射器的硬件设计方法与软件设计思路,利用数字锁相环技术,使VCO的频率锁定在所需发射频率上,提高了发射频率的稳定度。     

一种Ku波段宽调谐范围高输出功率的InGaP/GaAs HBT VCO

本文介绍了一种采用InGaP/GaAs HBT工艺实现的全集成应用于Ku波段的压控振荡器(VCO)。该VCO采用Colpitts结构,以达到宽调谐范围,并且该VCO取得了较高的输出射频功率。测试结果表明：该VCO的振荡频率为12.82 GHz～14.97 GHz,调谐范围为15.47%,输出射频功率为0.31 dBm～6.46 dBm,在载频13.9 GHz处相位噪声为-94.9 dBc/Hz@1 MHz。在5 V单电源直流偏置下该VCO的功耗为52.75 mW,其芯片尺寸为0.81 mm×0.78 mm。最后,本文对VCO的品质因数FOM指标进行了讨论。     

改善压控振荡器相位噪声和压频特性的几种方法

在单边带通信中,相位噪声是代表短期稳定度的一种起伏量,也是频率合成器的主要技术指标。目前国内试制的频率合成器很多是在想方设法改善这一指标。本文仅就改善压控振荡器(以下简称VCO)的相位噪声提出一些切实可行的有效措施。 VCO的电压频率特性决定了VCO的压控灵敏度。若压频特性的线性不好,则引起压控灵敏度不均匀,从而使频率合成器的环路稳定性和相位噪声这二个主要技术指标之间的矛盾突出,同时也影响到环路阻尼因子ξ和自然频率ω_(n0)此外,在借助于LC压控     

改善勤务调频性能的一种方法

本文介绍一种浅调频方案,它利用高频晶振和低中心频率的LC调频振荡器(VCO)混频得到70MH2调频信号,使频偏、非线性失真和频率稳定度三项互相矛盾的主要指标均满足要求。     

X波段砷化镓场效应振荡管

X波段GaAs场效应振荡管是一种专门用于各种微波固体振荡电路的新型器件,尤其对X波段GaAsFET电压控制振荡器(VCO)和介质谐振器振荡器(DRO)更为适合。 本文在对有关资料分析的基础上,提出了设计这一器件的基本原则;概述了器件的基本结构;介绍了器件的参数研究结果和电路应用情况。用该器件制作的X波段FET VCO,得到了800MHz以上的电调范围,在整个电调范围内,输出功率为30～50mW,功率起伏小于1.5dB。     

GaAs-Monolithic IC's for an X-Band PLL-Stabilized Local Source

X-band GaAs-monolithic voltage controlled-oscillator (VCO), divide-by-four analog frequency divider, and Wilkinson power splitter have been developed for frequency stabilization of an X-band Iocal source in a phase-locked loop (PLL) system.The VCO has a series feedback configuration and utilizes an optimized design procedure to yield the highest dc-RF efficiency ever reported for a GaAs-monolithic FET oscillator. The frequency divider has a novel structure which applies a dual-gate FET mixer and two RC-coupled FET amplifier stages to establish a closed loop for generating a 1/4 subharmonic component of an input frequency. The Wilkinson power splitter consists of an isolation resistor and two quarter-wavelength lines, which have been realized in both meander and spiral forms. A VCO-driven frequency divider system incorporating these IC's consumes 380-mW total power to provide the 1/4 subharmonic component of the VCO frequency with more than 3-dBm output power over a 10.86-- 11.01-GHz range.     

4～8GHz倍频程GaAs FET VCO

本文叙述了采用单变容管调谐的4～8GHz共漏反沟道GaAs FET VCO的设计和研究结果。振荡器的直接输出功率大于16.5dBm,功率平坦度为±2dBm,线性度优于3:1(电调灵敏度之比)。并给出了振荡器其他性能。     

一种简易微波VCO的设计*

描述了一种高性能简易微波VCO器件的设计和实验。该器件基于负阻原理设计,利用微波FET和变容二极管等分立元件制作,具有高性价比的特点。设计过程中利用ADS软件进行电路的匹配和优化,通过合适的外电路设计对变容二极管VCO的调频线性度进行改善,同时,降低了VCO的相位噪声。实际电路的测试结果表明,当该VCO的中心频率为4.3GHz时,其调谐范围大于200MHz,输出功率大于5.2dBm,相位噪声优于-112dBc/Hz@1MHz和-83dBc/Hz@100kHz。     

X波段微带集成FET的压控振荡器

本文叙述了一种利用FET振荡管和GaAs超突变结变容二极管构成的电压控制振荡器(VCO).通过合理的电抗补偿和阻抗匹配技术的应用,VCO在8GHz得到调谐带宽1200MHz,输出功率大于20mW.     

X波段变容管调谐GaAs FET集成VCO的设计

本文介绍了一种宽带FET VCO的S参数设计理论和方法.根据这一理论和方法,用我所的低噪声小功率FET和电调变容管,研制成了X波段变容营调谐的GaAs FBT混合集成VCO.在8GHz频段内,获得500MHz的电调范围,在整个电调范围内,输出功率大于10mW,功率起伏小于0.5dB,直流转换效率大于10%,噪声性能与普通速调管相当,而且体积小,重量轻,成本低.     

Low noise 5 GHz differential VCO using InGaP/GaAs HBT technology

The authors present the first InGaP/GaAs HBT differential VCOs with low phase noise performance. One is a cross coupled differential VCO, and the other is a Colpitts differential VCO. To achieve a fully integrated VCO, collector-base junction capacitance of HBT transistor is used for the frequency tuning varactor. The measured output frequency ranges of VCOs are 290 MHz and 190 MHz, and the phase noises at an offset frequency of 1 MHz are -118 dBc/Hz and -117 dBc/Hz respectively. The each VCO core dissipates 13.2 mW from a 3.5 V supply, and the output power is about -0.2 dBm. Concerned with cross coupled VCO, it shows the figure of merit of -179 dBc/Hz, which is the best result among the reported compound semiconductor FET and HBT VCOs.     

S频段大功率振荡用砷化镓场效应晶体管的微波性能

对WC76型S频段大功率振荡用砷化镓场效应晶体管的微波性能作了介绍。文中给出了测试振荡器的设计。测试结果表明,WC76型振荡管在s频段的微波性能良好,振荡频率在3GHz左右时,输出功率可达3.5w,直流—射频转换效率可达44％,而且在2～4GHz的整个S频段均能满意地工作。     

A 20 GHz Band 0.5 W GaAs FET Amplifier for Satellite Communications

GaAs FET amplifier modules for 20 GHz band satellite communications have been developed using newly developed power FETs. The deep recess gate structure was adopted in the power FET, which improved both power output capability and power gain. Power added efficiency of 22 percent with more than 1 W power output has been achieved with 3 mm gate width FETs. The amplifier modules containing two-stage internally matched FET's can be hermetically sealed in metal packages. The modules had 8.4-8.9 dB linear gain in the 17.7-18.8 GHz band and 7.9-8.4 dB linear gain in the 18.5-19.6 GHz band. The power output at 1 dB gain compression point was more than 0.5 W. The third-order intermodulation distortion ratio was 81-83 dB at 18.2 GHz and 77-80 dB at 18.9 GHz, when individual output signal power was -4 dBm.     

Extraction Technique of Differential Second Harmonic Output in CMOS LC VCO

A technique to extract differential second harmonic output signals in a CMOS LC voltage-controlled oscillator (VCO) is introduced. In a cross-coupled n-type field effect transistor (NFET) and p-channel field effect transistor (PFET) VCO topology, the upper and lower common source nodes of the FET pairs can provide well-balanced differential second harmonic output by resonating the impedances at the common source nodes and operating the VCO in the voltage-limited regime. The idea is verified experimentally by implementing a 5.6-GHz CMOS VCO having a tunable impedance element at the common source node. The error signal power between the differential signals is measured to be -70dBm when properly tuned, which indicates almost perfect differentiality of the second harmonic output signals