采用有源电感的宽调谐范围低相位噪声紧凑型VCO

提出了一种基于新型压控有源电感(VCAL)的高集成度、宽调谐范围、低相位噪声的电感-电容型压控振荡器(LC VCO)。其中VCAL主要由第一回转环路、第二回转环路以及噪声抑制支路构成,以获得电感值可调性和较低噪声的特性,并代替传统的无源螺旋电感用于LC VCO中,既拓宽了振荡频率的调谐范围,又改善了相位噪声,同时极大地减小了VCO面积;同时VCO也采用源极退化负阻产生电路,以减小流入LC谐振回路的噪声电流,进一步改善了相位噪声。基于TSMC 0.18 μm RFCMOS工艺,利用Cadence Virtuoso工具对该LC VCO进行了性能验证,结果表明,通过调谐VCAL的外部偏置电压Vtune1从0 V到1.2 V,LC VCO振荡频率可在1.02 GHz~3.55 GHz之间进行调节,调谐范围为110.7%,且在1 MHz频率偏移处,相位噪声的变化范围为-83.6~ -92.06 dBc/Hz,功耗的变化范围为7.26 mW~13.33 mW,电路表现出了较好的综合性能。     

采用全差分有源电感的高优值VCO

提出了一种高集成度高优值压控振荡器(VCO)。采用全差分有源电感,克服了传统螺旋电感面积大、不可调谐的缺点。采用可变电容阵列和开关电容阵列,既扩大了振荡频率的可调范围,又降低了相位噪声。采用改进型电流复用型负阻单元,降低了直流功耗和相位噪声。基于TSMC 0.13 μm CMOS工艺,利用ADS工具对该VCO进行了验证。结果表明,VCO的振荡频率范围为0.31~5.13 GHz,调节率高达177.7%。在1 MHz偏频处,相位噪声最低值为-125.3 dBc/Hz,直流功耗为63 mW,优值为-201.3 dBc/Hz,综合性能较好。     

采用可调谐高Q有源电感的高优值VCO的研究

对采用新型可调谐、高Q的有源电感(THQAI)的高优值(FOM)压控振荡器(VCO)进行了研究。在LC振荡回路模块中,利用THQAI具有高Q值、较宽调谐范围的特性,分别实现了VCO的低相位噪声和宽的频率调谐范围;在负阻电路模块中,将电流进行复用,使其只有一条直流工作支路,降低了VCO的功耗,又由于电路中的MOS晶体管始终工作在饱和区,进一步降低了VCO的相位噪声;在输出缓冲级,采用共源NMOS晶体管,放大了该VCO的输出波形。最终,这些技术手段使得VCO的调谐范围、相位噪声和功耗均得到了改善,因此获得了高的FOM值。基于TSMC 0.13μm CMOS工艺库,利用射频集成电路设计工具ADS对该VCO进行性能验证。结果表明,该VCO的振荡频率调谐范围高达73%,最低相位噪声仅为-123dBc/Hz,且功耗仅为13.4mW,FOM值为-195.1dBc/Hz,具有较好的综合性能。     

基于栅极电感反馈的CMOS差分Vacker VCO设计

提出了一种基于栅极电感反馈的Vacker压控振荡器(VCO),该结构能够改善电路的负阻抗,进而使得电路易于起振。对晶体管的负载效应和振幅稳定性的分析表明,该Vacker VCO相比较于Colpitts VCO,具有更好的振幅稳定性,进而改善了VCO的相位噪声。基于0.13-μm RF CMOS工艺,对该Vacker VCO进行了设计与芯片实现,测试结果表明：在消耗4.2 mW功耗的前提下,该VCO振荡频率为11 GHz～12.6 GHz,在11.8 GHz振荡频率处,相位噪声为-115.1 dBc/Hz@1 MHz,品质因数FOM指标达到-190.3 dBc/Hz。     

一种采用有源电感的可调增益小面积超宽带低噪声放大器

设计了一款采用可调谐有源电感（TAI）的可调增益的小面积超宽带低噪声放大器(LNA),输入级采用共基极结构,输出级采用射随器结构,分别实现了宽带输入和输出匹配;放大级采用带有反馈电阻的共射共基结构以取得宽的带宽,并采用TAI作负载,通过调节TAI的多个外部偏压使LNA的增益可调。结果表明,该LNA在2~9GHz的频带内,通过组合调节有源电感调节端口的偏压可实现S21在16.5~21.1dB的连续可调;S11小于-14.7dB;S22小于-19.3dB;NF小于4.9dB;芯片面积仅为0.049mm2。     

一种中心频率可调的VCO电路设计

采用0.18μm CMOS工艺设计了一种用于高速锁相环系统的压控振荡器(VCO)电路,该电路的中心频率可根据需要进行调节.电路采用SMIC 0.18 μm工艺模型,使用Cadence的Spectre工具进行了仿真,仿真结果表明,该电路可工作在2.125～3.125 GHz范围内,在5 MHz频偏处的相位噪声为-105 dBc/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。     

高性能超低功耗的4.224GHz正交LC VCO

采用Jazz0.18μm RF CMOS工艺设计并实现应用于MB-OFDM超宽带频率综合器的4.224GHz电感电容正交压控振荡器。通过解析的方法给出了电感电容正交压控振荡器的模型,并推导出简洁的公式解释了相位噪声性能与耦合因子的关系。测试结果显示,核心电路在1.5V电源电压下,消耗6mA电流,频率调谐范围为3.566~4.712GHz;在主频频偏1MHz处的相位噪声为-119.99dBc/Hz,对应的相位噪声的FoM(Figure-of-Merit)为183dB;I、Q两路信号等效的相位误差为2.13°。     

高速低相位噪声VCO设计

压控振荡器已经成为当今时钟恢复电路和频率合成电路中不可缺少的组成部分。本文分别从压控振荡器的振荡频率和相位噪声两个角度，详细阐述影响VCO性能的因素，并提出相应的改进方法。     

低相位噪声、宽调谐范围LC压控振荡器设计

基于开关电容和MOS可变电容相结合的电路结构,设计了一种分段线性压控振荡器,很好地解决了相位噪声与调谐范围之间的矛盾.另外,在尾电流源处加入电感电容滤波,进一步降低相位噪声.采用TSMC 0.18(m CMOS工艺,利用Cadence中的SpectreRF对电路进行仿真,当电源电压VDD=1.8V时,其中心频率为1.8GHz,可调频率为1.430～2.134GHz,调谐范围达到37%,在偏离中心频率1MHz处,相位噪声为-131dBc/Hz,静态工作电流为5.2mA.     

1.8 V低相位噪声全集成LC压控振荡器的设计

介绍了一种全集成的LC压控振荡器(VCO)的设计。该电路的中心频率为3.8 GHz,电源电压为1.8 V,采用0.18μm CMOS工艺制作。测试结果表明,VCO的相位噪声在偏离中心频率1 MHz时达到-126 dBc/Hz,调谐范围达到9%,VCO核心电路功耗小于8 mW。     

1.8 GHz相位噪声优化的差分压控振荡器

针对DCS-1800标准，设计了应用于频率综合器中的差分压控振荡器。采用噪声滤波器，降低了VCO的相位噪声；采用片上电感，压控振荡器可以单片集成。其可调频率为1660～1815MHz，在偏置频率为600kHz的条件下，仿真测得的相位噪声为-125dBc／Hz。整个VCO的工作电压为2．5V，工作电流为6mA。     

准恒定压控增益的压控振荡器设计

在DRM DAB系统设计中,压控振荡器需要满足宽的调频范围,而其压控增益的差别需要控制在一定的范围内,以使得锁相环的稳定性得到提高,同时为了降低锁相环环路对噪声的敏感性,我们需要低的压控增益。据此,本文所采用的可变电容阵列结构有效地满足了上述要求,使用SMIC 0.18μm CMOS工艺,仿真得到的结果显示在1.71G振荡频率1MHZ频偏处的相位噪声为-124.3d Bc/Hz.压控范围为1.71-2.31GHz。     

全集成低相位噪声LC压控振荡器设计

提出了一种应用于ISM频段的低相位噪声LC VC0。电路采用TSMC 0．18μm1P6M混合信号CMOS工艺进行设计,芯片版图面积740μm×700μm。在电源电压为1．8V时,后仿真结果表明,电路工作频率为2．4GHz时,调谐范围为23％。在偏离中心频率1MHz处,相位噪声为-124．2dBc／Hz。核心部分功耗约为7．56mW。     

Design of 20 GHz high performance LC-VCOs in a 52 GHz fT SiGe:C BiCMOS technology

The design and analysis of fully integrated 20 GHz voltage controlled oscillators (VCOs) for low cost and low power communication system are presented in this paper. Two differential topographies have been studied: balanced Colpitts VCO and LC-VCO using a cross-coupled differential pair. We have focused on oscillation frequency, tuning range, phase noise, output power optimization and buffer stage specifications. SiGe:C hetero-junction bipolar transistors of a 52 GHz cut-off frequency have been used and produced via a monolithic BiCMOS technology.     

一种基于BiCMOS工艺的差分压控振荡器

设计了一种Colpitts型LC振荡器。该电路采用差分结构，具有集成度高，噪声性能良好的优点。该设计基于0．8μm BiCMOS工艺，实现了中心频率为433MHz的Colpitts型差分压控振荡器（VCO）。电路采用3V电压供电，频率范围399．8～465．1MHz，偏离中心频率1MHz处的相位噪声是-137dBc／Hz。     

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。