一种采用开关阶跃电容的压控振荡器(下): 电路设计和实现

为了验证阶跃可变电容压控振荡器调谐特性理论分析的正确性,提出了一种采用开关阶跃电容的新型压控振荡器电路,该压控振荡器电路采用0.25μm 1P5M CMOS工艺实现.一种新型开关阶跃电容实现了频率调谐功能,该电容的调谐电容是传统反型MOS管可变电容的146%.在1/f3区域,差分调谐振荡器的相位噪声比单端调谐振荡器低7dB.在载波频率偏差10kHz,100kHz和1MHz处测得差分调谐时的相位噪声分别是-83,-107和-130dBc/Hz,功耗为8.6mW.     

一种采用开关阶跃电容的压控振荡器(上):调谐特性的理论分析

针对采用阶跃可变电容的电感电容压控振荡器电路,本文提出了一种振荡器调谐特性的时域分析方法--周期计算技术. 通过对电感电容谐振回路中电感的I-V曲线分析,详细地阐述了阶跃可变电容能够实现线性压控的物理机理和本质. 对差分调谐电感电容压控振荡器的调谐特性也进行了详细的分析. SPICE电路仿真验证了调谐特性理论分析的正确性.     

一种采用开关阶跃电容的压控振荡器(上):调谐特性的理论分析

针对采用阶跃可变电容的电感电容压控振荡器电路,本文提出了一种振荡器调谐特性的时域分析方法--周期计算技术.通过对电感电容谐振回路中电感的I-Ⅴ曲线分析,详细地阐述了阶跃可变电容能够实现线性压控的物理机理和本质.对差分调谐电感电容压控振荡器的调谐特性也进行了详细的分析.SPICE电路仿真验证了调谐特性理论分析的正确性.     

基于CMOS工艺宽带LC压控振荡器研究

设计了一种应用于无线通信系统的宽带电感电容(LC)压控振荡器(VCO),电路采用开关电容阵列获得了宽频率覆盖范围;利用开关可变电容阵列减小了调谐增益变化;并通过采用高品质因数的差分电感和噪声滤波技术获得了低相位噪声.电路设计采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺.仿真结果表明:在工作电压为1.8 V时,直流功耗为9 mW,压控振荡器的频率范围870～1500 MHz(53%),调谐增益在67 MHz/V至72 MHz/V之间.相位噪声优于-100 dBc/Hz@100 kHz.     

1V 2.5GHz压控振荡器设计

设计了1V,2.5GHz的全集成压控振荡器.通过优化集成电感的设计,同时采用NMOS管和开关电容阵列作为可变电容,使该设计具有较低的相位噪声和较宽的调谐范围.采用0.18μm CMOS工艺进行仿真,结果显示,在1V电源电压下,在偏离中心频率600kHz处的相位噪声为-119dBc/Hz,调谐范围为28%,功耗为3.6mW.     

一种低调谐增益变化的宽带电感电容压控振荡器

设计了一个应用于数字电视调谐器的宽带电感电容压控振荡器.该振荡器包含了一个开关可变电容阵列,用以抑制调谐增益的变化.整个电路采用0.18μm CMOS工艺实现.测试结果表明:压控振荡器的频率范围从1.17GHz至2.03GHz(53.8%);调谐增益从69MHz/V变化至93MHz/V,其变化幅度与最大值相比为25.8%;最差相位噪声为-126dBc/Hz@1MHz;在1.5V电源电压下,压控振荡器的功耗约为9mW.     

一种低调谐增益变化的宽带电感电容压控振荡器

设计了一个应用于数字电视调谐器的宽带电感电容压控振荡器.该振荡器包含了一个开关可变电容阵列,用以抑制调谐增益的变化.整个电路采用0.18μm CMOS工艺实现.测试结果表明:压控振荡器的频率范围从1.17GHz至2.03GHz(53.8%);调谐增益从69MHz/V变化至93MHz/V,其变化幅度与最大值相比为25.8%;最差相位噪声为-126dBc/Hz@1MHz;在1.5V电源电压下,压控振荡器的功耗约为9mW.     

基于电容补偿的高线性低噪声2.4GHz CMOS LC 压控振荡器

实现了一个基于标准0.18µm CMOS工艺的2.4GHz高线性低噪声交叉耦合LC压控振荡器。基于三段分布式偏置的开关容抗管电路和差分开关电容电路,提出了一种调谐灵敏度补偿结构,减小了压控振荡器的增益变化,获得了高线性度和良好的相位噪声性能。与传统结构的压控振荡器相比,本文提出的压控振荡器在整个频率调谐范围内具有更加恒定的增益。当载波频率为2.42GHz 时,在100kHz和1MHz的频偏处相位噪声分别为-100.96dBc/Hz和-122.63dBc/Hz。工作电压为1.8V时,电路功耗为2.5mW。该压控振荡器面积为500×810 µm2。     

一种低噪声C类LC压控振荡器的设计

为了改善压控振荡器相位噪声,基于40 nm CMOS工艺,设计一种低噪声C类LC压控振荡器。交叉耦合NMOS对管通过电流镜偏置作为电路的电流源,并采用共模反馈偏置电路使交叉耦合PMOS对管工作在饱和区,保证LC压控振荡器实现C类振荡。通过差分可变电容的设计,压控振荡器的增益减小,压控振荡器的相位噪声得到改善。设计了4组开关电容进行调节,增大压控振荡器的调谐范围。仿真结果表明,处于1.2 V的电压下,压控振荡器振荡频率范围在4.14～5.7 GHz,频率调谐范围变化率达到31.2%,相位噪声为-112.8 dBc/Hz。     

1V 2.5GHz压控振荡器设计

设计了 1V ,2 .5 GHz的全集成压控振荡器 .通过优化集成电感的设计 ,同时采用 NMOS管和开关电容阵列作为可变电容 ,使该设计具有较低的相位噪声和较宽的调谐范围 .采用 0 .18μm CMOS工艺进行仿真 ,结果显示 ,在1V电源电压下 ,在偏离中心频率 6 0 0 k Hz处的相位噪声为 - 119d Bc/ Hz,调谐范围为 2 8% ,功耗为 3.6 m W.     

Quadrature oscillator using CCCCTAs and grounded capacitors with amplitude controllability

The realisation of two electronically tunable current-mode quadrature oscillators using Current Controlled Current Conveyor Tranconductance Amplifiers (CCCCTAs) and grounded capacitors is presented. The proposed circuits offer the following advantages. The condition of oscillation and the frequency of oscillation can be orthogonally controlled. Availability of electronic control of amplitude of output current is achieved. The oscillators have high outputs impedance which facilitates easy driving an external load without additional current buffers. The proposed circuits are constructed by using two active elements and all grounded capacitors which are attractive for integration and have low active and passive sensitivities. The PSPICE simulation and experimental results are included to show the workability of the proposed circuit.     

一种0.13微米CMOS工艺1.0V差分压控振荡器设计

本文实现了一种集成高品质因素片上电感的差分互补压控振荡器。该压控振荡器的谐振腔由片上电感和反型MOS电容并联组成。谐振腔的品质因素主要被片上电感性能所限制。通过优化设计以及采用单圈的拓扑结构,片上电感在6GHz仿真的品质因素可以达到35。本文提出的压控振荡器采用SMIC0.13微米工艺流片,芯片面积为1.0×0.8mm2。振荡器的频率范围为5.73GHz到6.35GHz。当振荡器中心频率为6.35GHz时,其功耗在1.0V电源电压时为2.55mA,1MHz频偏处相位噪声为-120.14dBc/Hz。该压控振荡器的FOM值达到-192.13dBc/Hz.     

A 1.0 V differential VCO in 0.13 μm CMOS technology

A differential complementary LC voltage controlled oscillator(VCO) with high Q on-chip inductor is presented.The parallel resonator of the VCO consists of inversion-mode MOS(I-MOS) capacitors and an on-chip inductor.The resonator Q factor is mainly limited by the on-chip inductor.It is optimized by designing a single turn inductor that has a simulated Q factor of about 35 at 6 GHz.The proposed VCO is implemented in the SMIC 0.13μm 1P8M MMRF CMOS process,and the chip area is 1.0×0.8 mm~2.The free-running frequency is from 5.73 to 6.35 GHz.When oscillating at 6.35 GHz,the current consumption is 2.55 mA from a supply voltage of 1.0 V and the measured phase noise at 1 MHz offset is -120.14 dBc/Hz.The figure of merit of the proposed VCO is -192.13 dBc/Hz.     

最小的大容量电容器——Evans混合电容器

介绍了一种由钽阳极、Ta2O5介质、液体电解质和RuO2阴极组成的高能量密度电容器——Evans混合电容器 (Evans Hybrid capacitors)。它具有与电化学电容器相当的能量密度和比电解电容器更完善的交流特性。单元工作电压达215 V。目前已实现了用改进封装技术将若干个该类电容器并联封装在同一外壳内。给出了50 V,18 mF混合电容的性能数据。     

低噪声系列金属化聚丙烯交流电容器——实用新型专利简介

低噪声系列金属化聚丙烯交流电容器可用作电子设备用交流和脉冲电容器、交流电动机和放电灯用电容器、并联电容器和电热电容器。额定电压:AC 0.1~2.0 kV;额定频率:50~2 500 Hz;标称电容量:0.1~1 000 霧;相应采用多种不同形式的内部和外部结构。采用电容器低噪声技术设计、生产和管理。电容器在1.5~2倍额定电压下,基本上无放电声及自愈声,纯交流噪声声压级为22~40 dB(A),能满足不同使用环境的“静音”要求。耐峰值电流、耐热带气候、安全性、耐久性等均较现有技术显著提高。     

超高压大容量铝电解电容器的研制

分析了大功率设备用超高压大容量铝电解电容器的特点,通过研制工作电解液、制订制作工艺及零部件设计方案,研制出的超高压大容量铝电解电容器具有损耗角正切小(tgδ为0.25)、承受纹波电流能力强(100 Hz,2.12～27.8 A)及寿命长的特点,耐久性达到85℃,5 000 h。     

大容量碳纳米管极板双电层电容器的研制

碳纳米管具有良好的导电性和合适的孔径分布以及较高的比表面积。选用聚四氟乙烯(PTFE)作为碳纳米管极板的粘结剂,网络结构的泡沫镍作为集流体,在有机电解质溶液中,通过直流充放电、恒功率充放电、循环伏安特性和自放电测试等实验,显示了本实验室制备的碳纳米管材料组装的双电层电容器具有良好的电化学性能。电容器中碳纳米管比电容量达74.1 F/g,比能量达16.1 Wh/kg,在自放电特性测试过程中,电容器漏电流稳定在2 mA左右。     

电容器级钽粉的高比容化研究进展

结合电容器级钽粉的制备技术 ,分析了国内高比容钽粉生产技术和研究水平同国外的差距 ,阐述了电容器级高比容钽粉研究的方向和今后应强化的技术措施。