一种实用的电压控制环形振荡器

本文介绍了两种在集成电路中得到广泛应用的、作为内部时钟源的环形振荡器；RC环形振荡器和电压控制环形振荡器，并对引起振荡频率变化的关键因素进行了分析。     

一种实用的电压控制环形振荡器

本文介绍了两种在集成电路中得到广泛应用的，作为内部时钟源的环形振荡器，RC环形振荡器和电压控制环形振荡器，并对引起振荡频率变化的关键因素进行了分析。     

一种实用的电压控制环形振荡器

本文介绍了两种在集成电路中得到广泛应用的、作为内部时钟源的环形振荡器：RC环形振荡器和电压控制环形振荡器，并对引起振荡频率变化的关键因素进行了分析。     

CMOS数控振荡器设计

设计并讨论了一种新颖的完全基于CMOS静态逻辑反相器设计的数字控制振荡器DCO结构(Digitally-Controlled Oscillator),这种数字控制振荡器采用全数字电路构成,较之LC振荡器更加易于设计和制造,适合于高频高性能数字锁相环的应用。电路结构的仿真采用Spectre仿真器,基于STMicroelectronics CMOS 90nm工艺,在1.2V电源电压下实现了1GHz～6GHz的数控振荡频率变化范围,功耗为0.1mW～3mW,10MHz的频率偏移处的相位噪音约为-114dBc/Hz。     

一种高工作频率、低相位噪声的CMOS环形振荡器

采用全开关状态的延时单元和双延时路径两种电路技术设计了一种高工作频率、低相位噪声的环形振荡器。环路级数采用偶数级来获得两路相位相差90°的正交输出时钟,芯片采用台湾TSMC0.18μmCMOS工艺。测试结果表明,振荡器在5GHz的工作频率上,在偏离主频10MHz处相位噪声可达-89.3dB/Hz。采用1.8V电源电压时,电路的功耗为50mW,振荡器核芯面积为60μm×60μm。     

消费类芯片RC振荡器的分析与设计

市场竞争的压力使得人们不得不在成本和性能间寻找一个令人满意的折衷.振荡器的选择也是如此,在晶振、环形振荡器和RC振荡器中,RC振荡器具有面积小,成本低,频率可调等优点适合于消费类电子等对频率稳定性要求不高的领域.本文先分析简单的多谐RC振荡器,然后介绍一种性能更优的,基于比较器结构的RC振荡器的设计.并给出了设计中需要注意的问题,以及流片后实际的测量数据.     

一种频率稳定的改进型CMOS环形振荡器

在传统的环形振荡器基础上,提出了一种改进的ＣＭＯＳ环形振荡器。它克服了传统ＣＭＯＳ环形振荡器振荡频率随电源电压变化而严重不稳的缺点。通过仿真得到了电源电压与振荡频率的对应关系,取得了满意的结果。     

多谐振荡器的研究与仿真

分析了各种多谐振荡器的电路结构及工作原理，并利用Multisim10．0对部分电路进行了仿真，重点介绍了单稳型多谐振荡器，讨论集成单稳态触发器74121定时元件RC对暂稳态的影响以及单稳型多谐振荡器的应用。Multisim软件是一种形象化的虚拟仪器电路仿真软件，它能比较快速地模拟、分析、验证所设计电路的性能，在课堂教学中引入EDA技术，使传统教学环节与先进的仿真技术相结合，实现授课的生动性和灵活性，增强学生对基本概念的理解，激发学生的学习兴趣，培养并有效提高学生综合分析、应用及创新能力。     

CMOS环形振荡器的噪声分析

在CMOS射频集成电路的设计中，分析振荡器的相位噪声是非常重要的。文章以射频段的一种环形振荡器为例，在时间域，用小信号模型深入分析，得出了设计射频段环形振荡器时进行李产分析的一般方法和分析模型。由此方法得到的结果和仿真结果相符合。     

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.     

一种LED驱动芯片内置CMOS振荡器的设计

为了适应全彩LED驱动芯片的需要,采用CSMC 0.5μm标准工艺,设计了一种用于LED驱动芯片的新型CMOS环形振荡器.电路使用正负温度特性补偿、延时迟滞以及时钟同步技术.在电源电压为3～6 V、温度范围为-45℃～100℃,以及不同的工艺角下,利用Cadence平台下的Spectre进行验证,结果表明:在一定的电压、温度范围内,振荡器的输出频率为16 MHz,最大变化范围为±5％;在不同工艺角模型下,振荡器输出频率均在LED驱动芯片的解码允许误差范围之内.该振荡器已成功应用于一款LED驱动芯片.     

变压器反馈的超低功耗低相位噪声CMOSLC-VCO设计

设计了一种全集成交叉耦合变压器反馈的LC压控振荡器(LC-VCO),该VCO在电源电压低于阈值电压的情况下实现了超低功率消耗和低相位噪声.该超低功耗的VCO采用SMIC 0.18μm数模混合RF 1P6M CMOS工艺进行了流片验证.测试结果表明:电路在0.4V电源供电和工作频率为2.433GHz时,相位噪声为-125.3dBc/Hz(频偏1MHz),核心直流功耗仅为720μW.芯片的工作频率为2.28～2.48GHz,调谐范围为200MHz(8.7%),电路的优值为-193.7dB,信号的输出功率约为1dBm.该VCO完全可以满足IEEE 802.11b接收机的应用要求.     

GPS射频接收芯片中低功耗压控振荡器的设计

设计了一种应用于GPS射频接收芯片的低功耗环形压控振荡器.环路由5级差分结构的放大器构成.芯片采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺,核心电路面积0.25 mm×0.05 mm.测试结果表明,采用1.75 V电源电压供电时,电路的功耗约为9.2 mW,振荡器中心工作频率为62 MHz,相位噪声为-89.39 dBc/Hz @ 1 MHz,该VCO可应用于锁相环和频率合成器中.     

偶数级差分环形振荡器的稳定平衡态分析

与具有奇数增益级的差分环形振荡器不同,偶数级振荡器除了具有能够起振的非稳定平衡态,还有可能在起振前处于一种稳定平衡状态从而使电路锁定不能起振。该文主要分析了这种稳定平衡状态存在的原理,同时为了避免振荡器设计中的这种风险,提出了一种振荡器起振电路,使得电路在起振前处于接近非稳定平衡态的状态,从而能够快速起振。在0.13 m 1P8M 标准CMOS工艺下流片实现的4级差分环形压控振荡器(VCO)及其改进版本很好地验证了该文提出的理论和解决方法。经测试发现,第1款不带起振电路的4级VCO芯片锁定于稳定平衡态,不能起振;两种改进版本3级VCO和带起振电路的4级VCO都能够正常输出振荡信号。     

Reliability analysis of MOS varactor in CMOS LC VCO

The paper investigates the reliability of MOS varactor tuned voltage-controlled oscillators (VCO). Due to the stress induced threshold voltage shift of the MOS varactor, the resonant tank degrades and the center frequency and phase noise of VCO deviate. The behavior is modeled and an adaptive body biasing scheme is proposed to make VCO resilient to reliability. In the mean time it does not degrade the VCO performance. An LC VCO at 24 GHz carrier frequency with adaptive body biasing is compared with VCO without such biasing design in PTM 65 nm technology. The ADS simulation results show that the biasing design helps improve the robustness of the VCO in resonant frequency. The design reduces the frequency sensitivity of VCO by 20% when subjected to threshold voltage degradation.     

一种基于标准CMOS工艺的低成本振荡器的设计

提出了一种基于标准CMOS工艺的低成本环形补偿振荡器。由于采用了误差反馈补偿技术，该振荡器无需精准的电流源和电压源；利用电阻温度补偿和电源电压稳压，使振荡周期对温度、电压，以及工艺偏差均有较强的容忍能力，且周期大小易于调整。在输入电压范围为4．5～6V，温度范围-40～125℃，以及五个MOSFET工艺偏差的情况下，进行了Hspice仿真。结果表明，在最坏情况下，振荡器周期的最大偏差为7．5％，而在不考虑温度的情况下，由电压和MOSFET工艺变化所引入的振荡周期偏差为0．9％。该振荡器满足电源管理芯片要求，适合低成本DC／DC转换器、充电器等电源管理芯片的应用。     

一种新型电容阵列结构线性宽带VCO

针对开关电容阵列结构压控振荡器(VCO)的非线性粗调谐特性,提出了一种新型的电容阵列结构线性宽带VCO。该VCO只有1组MOS电容、4路数字控制信号控制电阻阵列和电流源阵列,得到1组偏置直流电压以进行粗调谐;1路模拟控制电压通过电流叠加的方式叠加在MOS电容的控制电压上,进行精细调谐。电阻阵列控制不同数字控制信号下的调谐增益KVCO,与电流源阵列共同产生直流偏置电压以控制步进频率,可以灵活地精确设置不同数字信号控制下的电容值大小,取得线性的粗调谐特性。仿真结果显示,该VCO的调谐范围为5.00~5.87 GHz,步进频率为166 MHz,调谐增益KVCO变化范围为－900~－450 MHz/V,不同数字控制信号下的调谐特性几乎相同,比传统二进制电容阵列拥有更好的粗调谐特性。1.8 V供电电压下,电路最大消耗4.43 mA直流电流。     

A 1-V 4-GHz wide tuning range voltage-controlled ring oscillator in 0.18 μm CMOS

A new differential delay cell with complementary current control to extend the control voltage range as well as the operation frequency is proposed for low voltage and wide tuning range voltage-controlled ring oscillator (VCRO). The complementary current control can get rid of the restriction that control voltage is unable to cover the full range of power supply voltage in a conventional VCRO. A three-stage VCRO chip working with 1 V power supply voltage is constructed using 0.18 μm 1P6M CMOS process for verifying the efficacy of the proposed differential delay cell. Measured results of the VCRO chip show that a wide range of operation frequency from 4.09 GHz to 479 MHz, a tuning range of 88%, is achieved for the full range of control voltage from 0 to 1 V. The power consumptions of the chip are 13 and 4 mW for oscillation outputs of 4.09 GHz and 479 MHz, respectively. The measured phase noise is −93.3 dBc/Hz at 1 MHz offset from 4.09 GHz center frequency. The core area of the chip is 106 μm×76.2 μm.