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.     

一种低电压低功耗的环形压控振荡器设计

提出了锁相环的核心部件压控振荡器(VCO)的一种设计方案.该压控振荡器采用全差分环形压控振荡器结构,其延迟单元使用交叉耦合晶体管对来进行频率调节.基于SMIC0.18μmCMOS工艺,用Hspice对电路进行了仿真.仿真结果表明,该压控振荡器具有良好的线性度,较宽的线性范围以及高的工作频率,在1.8V的低电源电压下,振荡频率的变化范围为402～873MHz,中心频率在635MHz,功耗仅为6mW,振荡在中心频率635MHz时的均方根抖动为3.91ps.     

低功耗CMOS差分环形压控振荡器设计

提出了一个基于0.18μm标准CMOS工艺实现的四级差分环形压控振荡器.全差分环形压控振荡器采用带对称负载的差分延时单元.仿真结果表明,压控振荡器的频率范围在最坏情况为0.21～1.18GHz;偏离中心频率10MHz情况下,压控振荡器的相位噪声为-118.13dBc/Hz; 1.8V电源电压下,中心频率为600MHz时,压控振荡器的功耗仅有4.16mW;版图面积约为0.006mm2.可应用于锁相环和频率综合器设计中.     

低相位噪声CMOS环形压控振荡器的研究与设计

针对个人电脑和通讯系统对频率合成器中振荡器的低相位噪声的要求,对基本的环形振荡器结构进行改进,设计了两种宽带低相位噪声CMOS环形压控振荡器(VCO),在800 MHz振荡频率、1 MHz频偏下,测试的相位噪声分别为-123 dBc/Hz和-110 dBc/Hz.两个VCO的调谐范围分别为450～1 017 MHz和559～935 MHz.     

100MC锁相环压控振荡器电路设计

本文较详细地介绍了用基波晶体制作的１００Ｍｃ锁相环压控振荡器电路的设计，阐述了设计思想、关键元件的设计考虑及其具体电路的设计等问题，提出了具体的压控振荡电路图和实验结果及数据，该电路满足实际应用的要求。     

电荷泵锁相环中压控振荡器的噪声设计

在分析和比较反相型VCO(压控振荡器)、差分对型VCO、LC型VCO工作原理和特点的基础上,综合差分对型和LC型VCO的优点,设计了一种全差分结构的LC型VCO(使用键合线等效电感及附加COMS电容阵列作为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,VCO工作频率范围1.98 GHz~2.06 GHz,相位噪声-89 dBc/Hz。本VCO适合于低功耗设计。     

一种结构新颖的压控环形振荡器

提出了一种新颖的压控环形振荡器的电路实现结构,着重分析了该压控振荡器的线性度。该电路全部由ＭＯＳ管实现,因而易于集成在先进的片上系统中。该线性环 振荡器是片上天线无线通讯测试系统的一个部分,用特许半导体公司的０．６μｍＣＭＯＳ数字工艺实现。     

低抖动锁相环中压控振荡器的设计

压控振荡器(VC0)作为PLL系统中的关键模块,其相位噪声对PLL相位噪声和抖动产生决定性影响.在对PLl系统噪声及VCO相位噪声分析的基础上,基于CSMC 0.5μm CMOS工艺,设计了一款低相位噪声两级差分环形VCO.Spectre RF仿真结果表明,VCO频率调谐范围为524 MHz～1.1 GHZ,增益最大值Kvco为-636.7 MHz/V,900 MHz下VCO相位噪声为-116.2dBc/Hz@1 MHz,功耗为21.2 mW.系统仿真结果表明,VCO相位噪声对PLL抖动的贡献小于1 ps.     

低噪声CMOS环型压控振荡器的设计

应用增益补偿技术，设计了一种结构新颖的CMOS单端反相器环形压控振荡器，该电路具有较低的压控增益，较好的线性，较强的噪声抑制能力。采用lstsilicon 0,25μmCMOS工艺进行仿真，结果显示：在偏离中心频率600kHz处的相位噪声为一108dBc。     

一种具有上电启动功能的差分环形压控振荡器

设计了一种具有上电启动功能的差分环形压控振荡器(VCO),该电路可作为时钟产生模块应用于SoC中的高速锁相环(PLL)。该VCO采用全差分延迟结构,可更好地抑制来自电源的共模噪声。增加了使控制电压变化可控的上电启动电路,便于控制PLL中环路开启次序,缩短PLL锁定时间,为延迟单元提供适当的初始偏置和起振条件。基于GF 28 nm标准CMOS工艺进行电路设计、仿真和版图设计。仿真结果表明,该VCO具有良好的起振可靠性和稳定性,输出频率调谐范围为0.65~3.9 GHz。在1 V电源电压、1.625 GHz中心频率时,相位噪声为-80.44 dBc/Hz@1 MHz,功耗为6.6 mW。应用该VCO的PLL的测试结果表明,锁定时间为1.6 μs,频率调谐范围和锁定时间均优于对比文献。     

闭环压控振荡器的设计

压控振荡器在许多电子设备中得到应用。平显火控系统中的f_d信号发生器实际上可以认为是一个压控振荡器。其输入信号是—控制电压即频偏调制电压,输出是频率与输入电压成线性关系的正弦波。开环压控振荡器对于输出频率与输入电压之间的线性关系难以保证。现在采用的ICL8038是一集成压控振荡器,其线性度在10倍程的频率范围内较好,而在更大范围内则有所下降。另外,该器件输出频率的温度稳定性不够高,特别是国产5G8038尽管价格较进口的ICL8038便宜近十倍,但温度稳定性更差。本文介绍一种闭环压控振荡器电路,以稳定输出频率与输入电压间的线性度。     

带温度补偿的低功耗CMOS环形压控振荡器设计

基于UMC 65 nm CMOS工艺,设计了一款应用于锁相环频率综合器中的带温度补偿的低功耗CMOS环形压控振荡器。环形压控振荡器采用3级交叉耦合延时单元构成。仿真结果表明,压控振荡器输出频率范围为735~845 MHz;在温度补偿下,温度变化从-60~100oC时,振荡器输出频率漂移中心频率790 MHz±10 MHz;当振荡频率为790 MHz时,在偏离其中心频率1 MHz处,压控振荡器的相位噪声为-99 d Bc/Hz;1.2 V电源供电情况下,压控振荡器的功耗为0.96 m W;版图面积约为0.005 mm2。     

一种应用于SOC时钟的锁相环设计

设计实现了一种应用于SOC的锁相环(PLL)时钟电路。提出了一种环形压控振荡器(VCO)压控增益的线性化补偿技术,通过AMOS和PMOS并联的方式构成可变电容,该锁相环采用了三级环形压控振荡器,测试结果显示VCO压控增益(KVCO)在183~284 MHz/V之间,与采用单独AMOS作为负载的环形振荡器相比,KVCO变化量下降了82%,降低了VCO的非线性。同时该锁相环通过降低鉴频鉴相器比较频率,增加环路分频比,提高振荡器的输出频率和降低电荷泵电流等方式,以降低锁相环环路滤波电容的面积。本PLL采用SMIC 55nm CMOS工艺实现,整体面积约为0.048mm~2,电源电压为1.2V,功耗1.2mW。芯片相位噪声测试结果显示,在输出100MHz时,均方根(rms)抖动为293ps(1kHz~10 MHz积分),相位噪声为-95dBc/Hz@1MHz。     

一种高电源噪声抑制宽线性范围CMOS压控振荡器设计

给出了一种高电源噪声抑制、高线性范围CMOS压控振荡器的结构：电压调节器用于隔离外部电源以抑制高频与低频噪声．并提供稳定的内部电压给振荡器；振荡器部分则使用双环结构，同时采用改进的V-I电路，提高了VCO电压-频率转换特性的线性范围。在TSMC0．25μmN阱CMOSS工艺参数下仿真表明，VCO的输出频率范围为0．081GHz至1．53GHz．控制电压调节范围81％，线性度6．9％。当输出频率为1GHz时，电源电压变化1V引起的输出周期变化为3ps。     

一种1GHz多频带压控振荡器的设计

基于3.3V 0.35μm TSMC 2P4M CMOS体硅工艺,设计了一款1GHz多频带数模混合压控振荡器.采用环形振荡器加上数模转换器结构,控制流入压控振荡器的电流来调节压控振荡器的频率而实现频带切换.仿真结果表明,在1V～2V的电压调节范围内,压控振荡器输出频率范围为823.3MHz～1.061GHz,且压控振荡器的增益仅有36.6MHz/V,振荡频率为1.0612GHz时,频率偏差1MHz处的相位噪声为-96.35dBc/Hz,在获得较大频率调节范围的同时也能保持很低的增益,从而提高了压控振荡器的噪声性能.     

两种高频CMOS压控振荡器的设计与研究

设计了两种压控振荡器,一种为反相器环形振荡器,另一种为差分环形振荡器。采用0.18μm标准CMOS工艺进行模拟,后仿真的结果显示压控环形结构的最高频率达到3.3GHz,在1.8V电源下的功耗为2.34mW。对压控振荡器的最大工作频率、功耗、压频传输特性等进行了分析比较,总结了高性能压控振荡器应具备的条件。     

一种实用的压控振荡器

介绍一种电压控制振荡器的电路特点及工作原理。实验结果表明：该振荡器性能稳定，频率可控范围宽，连续均匀压控线性区为１１００ｋＨｚ，压控灵敏度为２．５ＭＨｚ／Ｖ。文章最后对研制中的有关问题进行了讨论。     

一种用于高速锁相环的新型CMOS电荷泵电路

提出了一种适用于高速锁相环电路的新型CMOS电荷泵电路。该电路利用正反馈电路提高电荷泵的转换速度，利用高摆幅镜像电流电路提高输出电压的摆动幅度，消除了电压跳变现象。电路设计和H-SPICE仿真基于BL 1．2μm工艺BSIM3、LEVEL=47的CMOS库，电源电压为2V，功耗为0．1mW。仿真结果表明，该电路可以很好地应用于高速锁相环电路。     

一种1.2GHz～2.8GHz环形振荡器设计

压控振荡器(Voltage-Controlled Oscillator,VCO)是锁相环的关键模块之一,其性能极大地影响锁相环的性能。该文利用宏力(GSMC)0.18μm CMOS工艺设计了一种环形压控振荡器,该环形振荡器采样三级差分反相延时单元构成,频率范围为1.2GHz~2.8GHz。仿真结果表明,该环形振荡器的相位噪声为-94.6dBc/Hz@1MHz。