晶体管在RC振荡器中的非线性作用

在讲述晶体管文氏桥振荡器时,往往对晶体管的非线性作用只作定性的分析。本文的目的在于对文氏桥振荡器作一些定量的分析,以便对晶体管在RC振荡器中的非线性作用理解得更清楚。图1表示一个晶体管文氏桥振荡器实施电路。这个电路产生一个角频率为ω_o的正弦波振荡波形,测得的各点波形如图2所示。     

改进型文氏桥混沌振荡器：建模、分析 与实验

通过引入二极管—电感并联网络实现了一种改进型文氏桥混沌振荡器。借助于二极管含寄生电容的分段线性模型,有效解决了该混沌电路的动力学建模问题。基于系统模型,研究了系统的平衡点及其稳定性,利用数值仿真和硬件实验手段,揭示并验证了随系统参数变化的动力学行为。结果表明,新提出的改进型文氏桥混沌振荡器有着简单的电路结构,存在混沌和周期等非线性动力学行为。     

W波段宽带机械调谐体效应振荡器

本文介绍利用WT57 GaAs体效应管研制的W波段宽带机械调谐振荡器。连续调谐范围为75110GHz。在带宽为10--15GHz的中心频段,可输出大于10mW的功率。并对振荡器的偏压电子调谐特性进行了实验研究。     

S波段电调谐TRAPATT振荡器

——本文讨论了TRAPATT振荡器电调谐的条件,提出了微带——波导耦合形式的TRAPATT电路,用插入波导中的变容二极管,使第三次谐波独立调谐以实现TRAPATT振荡器的电调谐.工作于S波段的电调TRAPATT振荡器,电调谐范围大于30MHz,而输出功率变化小于0.2分贝.     

基于背靠背PN变容管的低相位噪声LCVCO研究

研究了一种新型单片集成LC压控振荡器。该压控振荡器在传统的单端PN变容管电路结构基础上,通过对调谐电路进行改进,在保证调谐范围的前提下,有效地降低了相位噪声。压控振荡器使用高Q值螺旋电感,并采用SMIC0.18μm1P6M混合信号CMOS工艺实现。仿真结果表明,在调谐范围不变情形下,新型设计的VCO相位噪声比传统的改善了16.25dB@1kHz、8.08dB@100kHz。压控振荡器的中心频率1.8GHz,工作电压为1.8V,工作电流为3mA。     

一种基于开关电容调谐的宽带压控振荡器设计

设计了一种频率可调范围约600 MHz的全集成CMOS LC宽带压控振荡器.该压控振荡器工作电压为3.3 V,基于Chartered 0.25 μm 标准CMOS工艺设计,利用开关电容调谐的方法扩大其调谐范围.测试结果表明:该压控振荡器工作在中心频率为1.9 GHz时,单边带相位噪声为-85 dBc/10 kHz,调谐范围达到32%.     

一个4.2至5吉赫兹，低相位噪声，低调谐增益，等子频带间距的电感电容型压控振荡器

随着电感电容型压控振荡器调谐频率的增加,综合设计其中的负阻单元及可变电容,以同时达到宽调谐范围、低相位噪声、等子频带间距和低调谐增益输出频率的目标正变得越来越困难。本文中的压控振荡器通过设计一组开关可变电容阵列来解决这个问题,我们在0.18 μm CMOS工艺上实现了这个设计,并优化了相位噪声性能。测试表明,1兆赫兹频偏处的相位噪声达到-120dBc/Hz,调谐范围为4.2吉赫兹至5吉赫兹,调谐增益为8-10MHz/V,压控振荡器在1.5伏电源电压下至多消耗4毫安电流。     

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。     

一种基于阻抗变换的低噪声LC压控振荡器设计

为了提高相位噪声性能，提出了一种基于阻抗变换模块的新型无尾电流源电感电容(LC)压控振荡器，该阻抗变换模块位于交叉耦合晶体管的漏极与栅极之间，能够减少有源器件产生的噪声，并且交叉耦合晶体管主要位于饱和区域，能够防止LC 谐振腔的品质因数降低。此外，相较于传统LC振荡器，该振荡器在低电压工作条件下能够维持低相位噪声性能，并采用0.18μｍ CMOS工艺进行了具体实现。实验结果表明:在3ＭＨｚ偏移频率的条件下，提出的振荡器相位噪声范围为-138.8ｄＢｃ / Ｈｚ~ -141.1ｄＢｃ/Ｈｚ，调谐范围增加了大约22.8％，在此调谐范围内，与其他提LC压控振荡器相比，所提方法具有更大的品质因数更，具体为191.8ｄＢｃ/Ｈｚ。     

一种低功耗宽频率调谐范围的伪差分环形VCO

设计了一种低功耗、宽频率调谐范围的伪差分环形压控振荡器(VCO).电路设计分为振荡环路设计和电流源设计两部分.在振荡器的振荡环路部分,提出了一种新颖的降低功耗的方法,即通过动态地调节接入振荡环路的锁存器,减小驱动电流,降低功耗;在振荡器的控制电源部分,采用gain-boost结构,设计了一款理想的可控双电流源,实现了振荡器的宽频率调谐范围.基于SMIC 65 nm工艺,在1.8V工作电压下,对振荡器进行了后仿验证.结果表明,在频率为900 MHz时,振荡器的功耗仅为3.564 mW;当控制电压在0.6～1.8 V变化时,振荡器的频率调谐范围可宽达0.495 ～1.499 GHz.     

应用于IMT-A和UWB系统的0.13μm CMOS宽带压控振荡器设计

基于TSMC 0.13μm CMOS工艺设计并实现了应用于IMT-Advanced和UWB系统的双频段宽带频率合成器中的电感电容压控振荡器(LC-VCO)。此压控振荡器的设计采用了开关电流源、开关交叉耦合对和噪声滤波等技术,以优化电路的相位噪声,功耗,振荡幅度,调谐范围等性能。为达到宽的调谐范围,核心电路采用了4比特可重构的开关电容调谐阵列。整个芯片包括焊盘面积为1.11′0.98 mm₂。测试结果表明,在1.2V电源电压下,两个频段压控振荡器所消耗的电流分别为3mA和4.5mA,压控振荡器的调谐范围为3.86~5.28GHz和3.14~3.88GHz。在振荡频率3.5GHz和4.2GHz上,1MHz频偏处,压控振荡器的相位噪声分别为-123dBc/Hz与-119dBc/Hz。     

5GHz0.18μm CMOS宽带LC VCO

采用0.18μm RF CMOS工艺,设计了一个5GHz的宽带电感电容压控振荡器。该压控振荡器的电路结构选用互补交叉耦合型,采用噪声滤波技术降低相位噪声,并采用开关电容阵列扩展其调谐范围。后仿真结果表明,实现了4.44～5.44GHz的宽调谐。振荡器的电源电压为1.8V,工作电流为2.78mA,版图面积为0.37mm2。     

微波单晶铁氧体器件再展雄风

本文叙述了微波单晶铁氧体器件——YIG调谐滤波器(YTF);YIG调谐振荡器(YTO);YIG调谐器件组件;YIG单晶薄膜及平面器件;磁光器件的概况及其发展方向。 微波单晶铁氧体器件已有近50年发展历史。YIG调谐滤波器(YTF),YIG调谐振荡器(YTO)是其典型产品,产品已经系列化。频率范围从0.5～40GHz,有点频、     

W波段InP DHBT宽带高功率压控振荡器（英文）

成功实现了一款具有高输出功率和宽频率调谐范围的基波压控振荡器.其制作工艺为0. 8μm InP DH-BT工艺,晶体管的最大fT和fmax分别为170和250 GHz.电路核心部分采用了为高频应用改进的平衡式考毕兹拓扑,在后面添加一级缓冲放大器来抑制负载牵引效应,并提升了输出功率. DHBT的反偏CB结作为变容二极管来实现频率调谐.芯片测试结果表明,压控振荡器的频率调谐范围为81～97. 3 GHz,相对带宽为18. 3%.在调谐频率范围内最大输出功率为10. 2 dBm,输出功率起伏在3. 5 dB以内.在该压控振荡器的最大调谐频率97. 3 GHz处相位噪声为-88 dBc/Hz@1MHz.     

用接地电阻器调谐振荡器

为了改变任何正弦波振荡器的频率,你应使用一对同轴可变电阻器,并且应该在整个变化范围内完全匹配其特性以满足振荡器平衡条件.这一制约条件导致调谐范围的种种问题及成本提高,从而限制了其应用范围.图1所示的正弦波振荡器不存在上述缺点.仅仅使用可变电阻器R,就可以在很宽的频率范围内对它进行调谐.该振荡器无需进行平衡,所以不存在匹配问题.     

具有电容阵列和电感阵列的1.8~2.6GHz CMOS压控振荡器

设计了一个具有开关电容阵列和开关电感阵列的1.76~2.56GHz CMOS压控振荡器。电路采用0.18µm 1P6M CMOS工艺实现。经测试,压控振荡器的频率调谐范围为37%。在频率调谐范围内及1MHz频偏处,相位噪声变化范围为-118.5dBc/Hz至 -122.8dBc/Hz。在1.8V电源电压下,功耗约为14.4mW。基于具有电容阵列和电感阵列的可重构LC谐振回路,对压控振荡器的调谐范围参数进行了分析和推导,所得结果为电路设计提供了指导。     

打破调谐范围记录的串联LC储能VCO

本例提出了一个新颖的振荡器结构。它使用一个串联LC（电感-电容）储能电路,使调谐范围大于采用并联LC方式的电路。这种振荡器结构能够获得宽的频率区间,明显超过最好的宽带调谐变容二极管性能。     

用于SDH的38.88MHz压控石英晶体振荡器的研制

介绍了３８．８８ＭＨｚ压控石英晶体振荡器的原理、设计和性能。该振荡器由适当频率温度曲线的谐振率，变容二极管移相器，高性能的放大电路，波形转换电路等组成，振荡器具有高的稳定度，良好的调谐范围和占空比。     

一种低调谐增益变化、自适应功率控制的宽带电感电容压控振荡器

本文提出了一种电感电容宽带压控振荡器结构。为解决宽输出频率范围对振荡器调谐增益和起振条件的影响,设计了具有优化单位值的二进制开关可变电容阵列和二进制开关负阻抗阵列。该振荡器采用0.18um工艺制造,其输出频率范围约为1.9-3.1GHz。在1.8V电压下,消耗电流为14.2mA-4mA。测试结果表明,采用本文所提出调谐增益抑制技术,在整个频率调谐范围内调谐增益的变化为50-60MHz/V. 在3GHz频率处1MHz频偏下的相位噪声为-117dBc/Hz.     

基于CMOS工艺的太赫兹振荡器

在太赫兹频段,无源器件电容电感的品质因数低、电路的寄生参数以及MOS管的截止频率影响使太赫兹振荡器电路难以实现高功率输出。提出一种300 GHz可调谐振荡器,首先,采用改进的交叉耦合双推(Push-Push)振荡器结构,通过输出功率叠加的方法输出二次谐波300 GHz信号,增加了振荡器的输出功率并突破了MOS管截止频率,并通过增加栅极互连电感增加输出功率。其次,太赫兹振荡器摒弃传统片上可变电容调谐的方式,通过调节MOS管衬底电压改变MOS管的栅极寄生电容实现频率调谐,避免太赫兹频段引入低Q值电容,进一步增加了输出功率。提出的太赫兹振荡器采用台积电40 nm CMOS工艺,基波工作频率为154.5 GHz,输出二次谐波为 309.0 GHz,输出功率可达-3.0 dBm,相位噪声为-79.5 dBc/Hz@1 MHz,功耗为28.6 mW,频率调谐范围为303.5~315.4 GHz。