低相噪LC振蕩器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在眾多軍用和民用領(lǐng)域中都運(yùn)用到了頻率信號源，而且其運(yùn)用日益廣泛。在導(dǎo)航與雷達(dá)、衛(wèi)星跟蹤、宇宙通訊以及時間與頻率計(jì)量等領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代技術(shù)的逐步發(fā)展，市場需求開始對信號源精度的要求愈來愈嚴(yán)格。所以，作為振蕩器作為頻率源的電子系統(tǒng)中必不可少的重要部分，人們對其要求也精準(zhǔn)了許多。但是振蕩器的相位噪聲成為限制許多電子系統(tǒng)性能的一個至關(guān)重要的因素，人們不得不想盡辦法去改善振蕩器的相位噪聲來提高頻率信號源的性能以達(dá)到更佳的市場需求指標(biāo)。L

2、C振蕩器由于低成本，可調(diào)范圍廣的原因，也存在一定的市場應(yīng)用。因而，在實(shí)際LC振蕩器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，深入研究其相位噪聲理論并提出改善相位噪聲的辦法具有十分重要的意義。
　　本文首先從時域和頻域的角度出發(fā)定義了相位噪聲并實(shí)現(xiàn)了相位噪聲在兩者之間的轉(zhuǎn)換。其次，介紹了國際上幾種通用的相位噪聲模型的優(yōu)缺點(diǎn)，從而選擇最簡單最直觀的相位噪聲模型——李森模型作為本文低相噪研究的模型。但是經(jīng)典的Leeson模型只有相位噪聲與品質(zhì)因數(shù)有直接關(guān)系，并沒

3、有針對相位噪聲的有載品質(zhì)因數(shù)和振蕩電路參數(shù)之間的一個具體關(guān)系進(jìn)行深入的研究。因此，本文在Leeson模型的基礎(chǔ)上，將Razavi基于單端定義的有載品質(zhì)因數(shù)推廣到雙口網(wǎng)絡(luò)中得出有載品質(zhì)因數(shù)與電路參數(shù)的實(shí)際表達(dá)式，這樣就得到相位噪聲與電路參數(shù)值定量關(guān)系。再利用MATLAB仿真得到表達(dá)式中電路參數(shù)與相位噪聲的變化趨勢，然后可以利用關(guān)系表達(dá)式的變化趨勢指導(dǎo)低噪聲LC振蕩器的設(shè)計(jì)?？紤]到片上電感的實(shí)現(xiàn)難度以及 Q值不高得因素，我們通過改變電容參數(shù)

4、來優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文采用ADS仿真軟件以及MALTLAB進(jìn)行了驗(yàn)證，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了晶體三極管的低噪聲電容三點(diǎn)式LC振蕩器。然后介紹了幾種通用的相位噪聲測量技術(shù)，并根據(jù)其原理以及特性分析可在不同場合采用使用的測量技術(shù)。本文中使用RS信號源分析儀對制作的LC振蕩器進(jìn)行相位噪聲測量。實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明，本文提出的從提高有載品質(zhì)因數(shù)的角度出發(fā)降低相位噪聲的方法是可行的，并且也驗(yàn)證了LC振蕩器的諧振回路參數(shù)變化在一定范圍內(nèi)能夠有效的改善LC振蕩器的相位噪