DVB-S接收機中寬帶低噪聲BIPOLAR壓控振蕩器的設計.pdf

1、壓控振蕩器(VCO)是鎖相環(huán)(PLL)的核心組成模塊,也是射頻收發(fā)機中的關(guān)鍵模塊,其相位噪聲性能決定了收發(fā)機的選擇性和靈敏度。高Q值集成電感制備的難度限制了VCO的相位噪聲性能,使得全集成VCO的設計成為一個難點。SiGe BiCMOS工藝具有特征頻率高和噪聲性能好的優(yōu)點,因此被廣泛應用于射頻集成電路的設計中。 本研究設計了一個基于SiGe BiCMOS工藝的應用于衛(wèi)星數(shù)字電視(DVB-S)前端調(diào)諧芯片的全集成VCO。論文總結(jié)了

2、VCO的研究現(xiàn)狀,并根據(jù)應用背景確定了本課題的設計指標；詳細分析了VCO的設計理論,包括振蕩器工作原理、VCO性能指標、常用結(jié)構(gòu)以及Leeson和Hajimiri相位噪聲模型等,分析了Bipolar器件的噪聲源,并在此基礎上研究了Bipolar VCO相位噪聲優(yōu)化技術(shù)；重點設計了應用于衛(wèi)星數(shù)字電視調(diào)諧芯片的寬帶低噪聲VCO。本設計采用多VCO切換的方式來實現(xiàn)寬調(diào)諧范圍,采用八個VCO覆蓋整個頻率范圍,同一時刻只有一個VCO處于工作狀態(tài)。

3、針對Bipolar器件的噪聲特點,每個VCO的設計采用了改進型交叉耦合結(jié)構(gòu),用尾電阻替代了傳統(tǒng)的尾電流源,從而消除了尾電流源的沖擊噪聲(Shot Noise)。通過精心設計電路參數(shù),獲得了低相位噪聲。論文還設計了輸出緩沖器(Buffer),將八個VCO的輸出轉(zhuǎn)化為一路信號,并對VCO核心電路的輸出進行適當放大,使其輸出滿足后級分頻器的需要。本設計的實現(xiàn)基于捷智半導體(JAZZ)0.35μm SiGe BiCMOS工藝庫,在電路設計完成后