低相位噪声cmos集成压控振荡器的设计-电子与通信工程专业毕业论文.docx

低相位噪声CMOS集成压控振荡器的设计
摘 要
随着现代通信技术的同益发展,特别是无线通信技术的全面推广,电子通信系统延续了高性能、低成本、集成化的发展趋势,而压控振荡器又是无线通信技术最核心的部分,电子设备对压控振荡器的技术指标要求越来越高。传统的分立压控振荡器功耗高、频率范围低且带宽窄,与集成芯片之问的寄生参数大,这些都限制了它无法满足现代无线的技术指标;而目前集成压控振荡器已经能够集成, 性能优秀,但是与CMOS集成压控振荡器相比,有两个明显的不足:一是工艺成本高,如果整个系统都采用此类工艺(诸如***化镓工艺、双极型工艺、BiCmos 工艺),将使得产品的造价成倍的上升,难以实现批量生产;二是使用的不是CMOS 工艺,与后端数字电路不兼容,也就难以进行系统级芯片设计(System On Chip)。现在的客户都追求小、精、廉的价值观念,为了适应客户的需求以及电子技术的主流发展趋势,设计一款低相噪、宽频域、低功耗的CMOS工艺的集成压控振荡器,易于进行系统级芯片设计,大幅提高整个产品的性能,使产品做到真正的物美价廉,已是电子通信技术发展的必然走向。
基于设计压控振荡器的基本理论,结合国内外的研究现状,设计出了一款低相位噪声、宽频域CMOS集成压控振荡器。论文首先简单的介绍了压控振荡器的发展状况,并提出了相应的一些技术指标和要求,然后对集成压控振荡器的设计做出了分析,这些分析主要包括集成压控振荡器常用结构的特点、拓扑的选择及 LC振荡器中变容管和片上电感的设计要求等等。论文重点介绍了低相位噪声和宽频域调谐的压控振荡器的设计,对平面螺旋电感进行了优化和对MOS变容管
进行了参数设计,通过建立压控振荡器的小信号等效模式,确立了设计参数。论
文对压控振荡器的其他相关电路模块也进行了简单的分析。主要工作成果有:谐振回路无源器件的片上实现,对无源器件的闪烁噪声进行重点优化,降噪技术为二次谐波谐振技术和感性压控端技术。
电路设计采用SMIC /“mCMOS射频工艺,利用Cadence软件的SpectreRF 工具仿真,仿真结果为: GHz, GHz, 调谐范围为15%, dBc/***@1MHz, mw。完全达到了设计要求。
关键词:压控振荡器;相位噪声;片上螺旋电感;可变电容:二次谐波谐振技术
II
万方数据
工程硕士学位论文
Abstract
With the development of munication technology,especially in the popularization of the munication technology,munication system extends the development trend of high performance,low cost and integration. Moreover the voltage—controlled oscillator is the core of the munication technology,the demand of the technical parameters of voltage-controlled oscillator is higher and higher in the electronic voltage-controlled oscillator has high power dissipation,narrow frequency range and parasitic parameters with integrated chip,which can not meet the technical index of modern order to’meet the needs of the changing society,we design the system with a high stability and wide range of frequency the integrated voltage—controlled oscillator has been able to performance is good,pared to the CMOS integrated voltage-controlled oscillator,there are two obvious deficiency:firstly,the process cost is SO