LC振荡器相位噪声的非线性摄动分析技术

相位噪声是振荡器的重要性能指标,通过对振荡器的非线性微分方程的推导,从而引入新的参数来考虑振幅噪声和相位噪声之间的相关性同时把这些参数和振荡器的工作点联系起来。并且这些公式推导也考虑了LC谐振回路中振幅噪声和相位噪声之间的相关性。在此基础上这里研究了如何在时域状态方程下将噪声看成是对振荡输出信号的小扰动,并建立引入噪声后的随机微分方程,实现LC振荡器的相位噪声分析技术。     

注频锁相振荡器阵列的低相位噪声信号产生方法

提出了注频锁相振荡器阵列的拓扑结构及相位噪声模型,根据该模型简要推导了注频锁相振荡器阵列相位噪声的计算公式并对整个阵列的相位噪声进行了分析,完成了1×4单元注频锁相振荡器阵列相位噪声的测试,测试结果与理论分析吻合,最终得出了注频锁相振荡器阵列的低相位噪声信号产生方法。     

振荡器时变相位噪声分析技术研究进展

介绍了两种射频振荡器的时变相位噪声模型:Demir&Mehrotra的非线性扰动模型和Hajimiri&Lee的时变相位噪声模型。对一个简单的非线性电导LC振荡器,分别建立了这两种模型,并指出了两种模型的联系和区别。讨论了两种模型的计算方法,介绍了在EDA软件HSpice和SpectreRF下,以及频域中相位噪声的计算问题。最后,进一步讨论了时变相位噪声,指出相位噪声分析的难点和未来的发展方向。     

射频应用的压控振荡器相位噪声的研究

相位噪声是压控振荡器(VCO)的关键参数之一。阐述了VCO相位噪声的特性,分析了时不变和时变两种相位噪声模型,给出了优化相位噪声的方法。     

射频应用的压控振荡器相位噪声的研究

相位噪声是压控振荡器（VCO）的关键参数之一。本文阐述了VCO相位噪声的特性，分析了时不变和时变两种相位噪声模型，给出了优化相位噪声的方法。     

加性噪声对微波光电振荡器相位噪声的影响

微波光电振荡器是一种基于微波光子技术的高频微波信号发生装置,它能够产生超高频谱纯度及超低相位噪声的微波信号。研究了典型的微波光电振荡器相位噪声产生机理及相位噪声谱密度。从构成微波光电振荡器的核心器件出发,分析了开环状态下,微波光电振荡器中的加性噪声来源及其对相位噪声的影响。     

不同类型噪声作用下振荡器的相位噪声分析

相位噪声是振荡器最重要的性能指标.文中从描述振荡器的非线性微分方程出发,提出将噪声作为非线性微分方程的一项,通过建立随机非线性微分方程来分析振荡器的相位噪声,为振荡器的相位噪声提出了一种新的分析方法.用这种方法,在相同强度下,针对白噪声分别为加性和乘性的情形,分析其产生的相位噪声,得出了乘性噪声产生的相位噪声远大于加性噪声所产生的相位噪声的结论.     

LC VCO相位噪声解析模型的分析

在无线射频接收机中,压控振荡器(VCO)的相位噪声对灵敏度影响很大,因此低相位噪声的VCO设计是人们研究的一个热点.在Hajimiri的相位噪声分析模型的基础上,提出了交叉耦合LC VCO的相位噪声解析模型,模型的计算结果与实际流片测试结果比较接近.该模型可以比较直观地观察相位噪声与电路参数的关系,对VCO的设计有一定的指导作用.     

环形压控振荡器的噪声分析

在振荡器的设计中,为了得到更高性能,分析其相位噪声是十分重要的.利用Razavi对具有普遍意义的品质因数的定义将Leeson针对LC振荡器提出的相位噪声模型应用到环形振荡器上对其进行噪声分析.文中以一个2 GHz环形振荡器为例,采用TSMC 0.25 μm CMOS工艺参数,用Cadence的spectre仿真器进行仿真.电源电压为2.5 V,偏离中心频率1 MHz处的相位噪声为-86.6 dBc/Hz.仿真的结果与噪声模型所的结果基本吻合.     

振荡器基极电阻引起的相位噪声分析

随着近几年无线通讯系统的蓬勃发展,推动了无线收发机的研究与开发。振荡器是无线收发机的关键模块,作为收发机中的本地振荡源进行频率转换和信道选择。相位噪声是振荡器的重要性能指标,对振荡器有着至关重要的影响。近些年,大多研究的是1/f区域的相位噪声,而对1/f2区域的相位噪声则很少涉及。在Hajimiri和Lee提出的线性时变模型的基础上,推导由基极电阻热噪声引起的相位噪声表达式,并通过仿真验证该方法的可行性。     

X波段低相噪跳频源的设计与实现

结合直接数字频率合成(DDS)和锁相环(PLL)技术完成了X波段低相噪本振跳频源的设计。文章通过软件仿真重点分析了本振跳频源的低相噪设计方法,同时给出了主要的硬件选择和详细电路设计过程。最后对样机的测试结果表明,本方案具有相位噪声低、频率控制灵活等优点,满足了实际工程应用。     

Fast Oscillator Phase Noise Estimation Based on AC Analysis

A phase noise simulation method is discussed that is capable of estimating oscillator phase noise using standard AC analysis. Although its accuracy and scope are lower compared to available commercial tools, the simulation method has a number of useful and distinctive properties, including speed and good convergency. Moreover, its is ideally suited to numerically verify insightful behavioral models of oscillators. The principle of AC-based phase noise analysis is reduction of the open-loop gain in an oscillator to a value (1 − ε), with arbitrary but small ε. When the oscillator is simulated using AC noise analysis for a small ε, the simulated output noise spectrum has a Lorentzian shape. By taking a noise value reading at an offset frequency f_m on the −6 dB per octave part of this curve, dividing it by the carrier and subtracting 3 dB to remove the AM noise contribution, a value for L(f_m) is obtained. Two simulation examples, one numerically verifying a behavioral model, and one predicting phase noise of a measured 3.6 GHz LC oscillator, illustrate the practical use of the simulation method. In addition, the AC-based phase noise simulation of a two-integrator oscillator is briefly discussed.     

一种小型超低相噪恒温晶振的设计

该文分析了晶振超低相噪设计方法及影响因素,重点阐述了有载品质因数(Q)值、电路结构等对相噪的影响,并基于改进型的巴特勒振荡电路在小体积下进行了超低相噪恒温晶振的设计,对其主振电路、放大电路、稳压电路等进行了概要的分析。该文研制的100 MHz小型超低相噪恒温晶振体积达到20mm×20mm×10mm,相噪指标最优达到-168dBc/Hz@1kHz,达到了预期的研制目标。     

基于Leeson模型的晶体振荡器相位噪声研究

实际中常希望通过模型分析或仿真来预测晶体振荡器的相位噪声（短期频率稳定度），以便为实际振荡器的分析设计提供指导方向。本文从Robins模型和Leeson模型出发，以100MHz变形皮尔斯晶体振荡电路为例，对晶体振荡器的相位噪声进行了估算、仿真和实测。对估算、仿真和实测数据经过分析后发现Leeson模型和Serenade仿真对预测振荡器的短期频率稳定度是有效的，但Serenade仿真的内部模型还不完善，并在此基础上进行了相关讨论。     

An alternative method for transistor low frequency noise estimation by measuring phase noise of test oscillator

In this paper we suggest an alternative method for the analysis of low frequency noise of transistors based on measurements of phase noise of a test oscillator. This method is demonstrated by experimental results obtained with a simple test oscillator with HEMT, and central frequency of 13.769 GHz. The main contribution to phase noise of the test oscillator comes from up conversion of transistor LF noise. This idea and the method can be used for the selection of transistors for high frequency application or for design of test circuit in RF IC manufacture.     

基于CST与ADS的介质谐振振荡器的设计

分析了介质谐振振荡器的起振和稳频的原理,研究了一种低相位噪声的介质谐振振荡器的设计方法。以X波段为例,利用CST Microwave Studio 2010软件仿真了微带线与介质谐振器耦合的模型,将仿真得到的结果导入S2P文件中。再利用Agilent ADS 2011软件仿真介质谐振振荡器的完整电路,采用S参数仿真和谐波仿真分析等方法设计介质谐振振荡器,结合理论分析,调整和修改实验电路的参数值,使模型达到最好的优化结果。最后通过测试验证仿真结果。采用NEC公司的2SC5508芯片作为放大器,得出微波振荡器的输出频率为10.6 GHz,输出功率为5.19 dBm和较低的相位噪声,其在偏离中心频率10 kHz处小于-121 dBc/Hz。     

一种伪差分两级环形振荡器的设计

设计了一种伪差分两级环形振荡器,可为锁相环提供8 GHz四相位正交时钟。通过分析耦合两级环形振荡线性模型,对四级环形振荡结构进行优化,提出了伪差分两级环形振荡结构。基于单级缓冲器的开环分析,可对振荡器的输出频率进行精准估算,并判断振荡情况。采用65 nm CMOS工艺进行设计与仿真。结果表明,在1.2 V电压下,振荡器的功耗为6.9 mW,1 MHz频率处的相位噪声为－82.104 5 dB,满足高速SerDes接口的设计要求。     

基于YIG振荡器的宽带频率综合器设计

针对提出的频率综合器性能指标要求,对基于钇铁石榴石(YIG)振荡器的C波段频率综合器的设计方案进行了简要介绍。采用混频环的方式并选用低相噪的YIG振荡器,降低了分频比和相位噪声。建立了混频环的相位噪声模型,对相位噪声进行了分析和估算。介绍了关键器件YIG振荡器和辅助环锁相芯片HMC698LP5的应用,给出了实验测试结果并进行了分析。该设计已在工程实际中得到了应用和验证,对于其他频段的高性能频率综合器设计有一定借鉴作用。