低相位噪聲壓控振蕩器的研究.pdf

1、振蕩器以其多種不同的功能在射頻電路領域有著廣泛的應用。相位噪聲直接影響著頻率的穩(wěn)定性，位錯率以及鎖相環(huán)中臨近頻道干涉。到目前為止，對于嚴格的相位噪聲指標而言，電感電容調頻振蕩器是唯一可靠的實現(xiàn)方法。本文研究和比較了電感電容振蕩器的線性與非線性相位噪聲模型。介紹了一種基于振蕩器時變特性的通用理論，總結了有效地降低相位噪聲的方法。基于這些理論以及HPADS(AdvancedDesignSystem)的仿真，分析了電感電容振蕩器中相位噪聲的主

2、要來源。采取了一些方法，有效地抑制了這些噪聲源，從而優(yōu)化了相位噪聲。作為實驗驗證，在TUDelftDIMES04高電阻率硅工藝上，對三個1.2GHz的電感電容振蕩器進行了實現(xiàn)。在偏離中心頻率1MHz處，測試得到的相位噪聲為-122.17dBc/Hz。此振蕩器在3V電壓下工作，靜態(tài)電流為3.5mA。盡管電感電容振蕩器以其相位噪聲的優(yōu)勢得到了廣泛應用，但是為了得到高品質因素的諧振電感，通常要使用很大的芯片面積，從而增加了產(chǎn)品成本。為了解決這

3、一矛盾，提出了一個全新的利用微機械工藝，將諧振電感集成到硅片背面的方案，從而節(jié)省了芯片面積。仿真結果表明，背面集成諧振電感的振蕩器，與相對應的正面集成的振蕩器相比，性能相似，而芯片面積減小了42％?！　∽鳛榭偨Y，提出了一個相位噪聲基帶反饋環(huán)路。此環(huán)路可以有效降低相位噪聲而避免使用高品質因素的諧振電感。為了證明此環(huán)路的可行性，分析了ADSEnvelope仿真器。為了支持此環(huán)路的實現(xiàn)，基于變容二極管的非線性特性，提出了一個全新的調頻解調的