硅基5GHz LC壓控振蕩器設計.pdf

1、鎖相環(huán)是無線電子系統(tǒng)最重要的組成部分之一，可以說是整個系統(tǒng)的核心。鎖相環(huán)中最重要的部件就是壓控振蕩器（VCO），同時，壓控振蕩器作為射頻收發(fā)機的核心模塊之一，其重要性不言而喻。
　　壓控振蕩器（VCO）產生本地振蕩信號，可以實現(xiàn)射頻信號的頻譜搬移以及信道的選擇，作為優(yōu)先考慮標準，它的調諧范圍決定了振蕩器的頻率選擇性和適用范圍，相位噪聲性能決定了振蕩器的靈敏度?，F(xiàn)代振蕩器對相位噪聲的要求越來越苛刻。
　　在要求單片系統(tǒng)集成并兼

2、容多種無線通信協(xié)議的發(fā)展趨勢下，對VCO的設計提出越來越高的標準。在這樣的背景條件下本文主要針對WiMAX中頻段在2.3～2.7GHz的應用，為了達到覆蓋的目標，需要設計一個本振信號能覆蓋4.6～5.4GHz的壓控振蕩器，這就是本文的設計目標。
　　本文首先回顧了一下振蕩器的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，分析了一下發(fā)展趨勢，然后討論振蕩器的工作原理、設計重點以及性能要求，重點分析了相位噪聲理論，最后是LC-VCO的具體設計以及仿真。

3、　　本文采用了TSMC0.18μm CMOS工藝中的器件模型進行電路的整體設計，用Cadence公司的Spectre軟件進行模擬仿真，該振蕩器采用了NMOS交叉耦合結構，同時使用了5比特32位的開關電容陣列擴展其調諧范圍，使得壓控增益Kvco可控制在一個較小的值，有效降低振蕩器的相位噪聲，后仿結果顯示最終得到的VCO的調諧范圍為4.5～5.5GHz，版圖的面積為0.1472mm，功耗小于10mW，相位噪聲在中心頻率5GHz時可以達到-1