0.18μm_CMOS工艺单片集成LC压控振荡器设计与实现.pdf

东南大学
硕士学位论文
CMOS工艺单片集成LC压控振荡器设计与实现
姓名:迟青青
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:李智群
20070401
摘要近年来,无线通信系统的蓬勃发展、个人数据通信的迅速增长推动了低成本、低功耗无能够单片实现。无源器件绺泻偷缛的片上实现,使得电感电容压控振荡器研究了电感电容压控振荡器的基本原理。认真分析了辔辉肷P停合咝允辈槐淠P汀⑾咝韵辔皇北淠P停魅废辔辉肷饕提出了杓坪陀呕囊话悴街瑁刃痴袂坏ピ:蟾鹤璧ピ5纳杓扑承颍擞们胺抡嬗设计并实现了应用于无线局域网中的2馐越峁允荆谄灯保位噪声达到./,测试结果与仿真结果吻合较好,验证了杓品椒ǖ恼沸杂肟尚行浴线收发系统的研究与开发。同时工艺技术的不断进步,器件特征频率的提高,也使得无线收发系统中的大部分单元电路,如低噪声放大器⒒炱灯、振荡器等都的单片集成成为可能。本课题采用ひ帐迪钟糜贗协议的无线局域网收发机的本振电路一电感电容压控振荡器。振荡器是射频收发机前端的核心电路,其作用是在尽可能少引入相位噪声的条件下为上下变频器和分频器提供稳定的本振信号。论文详细论述了电感电容压控振荡器的设计与实现,主要的工作和成果如下:影响因素。后仿真相结合验证电路性能。提出了一种新方法选取器件库中电感,可省去繁琐的仿真验证过程,快速锁定需要的电感。【关键词】工艺,电感电容压控振荡器,相位噪声,片上电感,无线局域网
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研究生签名:醯盘翩签名:枣卑日期:研究生签名:丝交每东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明竺:生日期:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电
吣工艺工艺占领市场。深亚微米工艺的晶体管最大振荡频率缸超过第一章概述研究背景及意义涤虻牡缏芬G蠛鹣衷冢琒ひ账ḿň骞艿慕刂蛊德剩辉黾拥陡哂诖车个人数据通信的急剧增长、无线通信系统的迅猛发展,特别是手持无线设备缡只的普及,使得射频前端芯片设计向小型化、低成本、低功耗等方向发展。工艺技术的不断进步,使越采用工艺实现无线接收机系统是近年来学术界研究的热点课题。在无线收发机的所有单元电路中,全集成的电感电容谐振压控振荡器是在近几年中学术界和工业界研究中得到关注最多的射频单元电路。,其性能对整个接收机系统具有重要意义。无线局域网,一般用于宽带家庭,写字楼以及酒店、机场等公共场所,典型覆盖距离为几十米至几百米,目前采用的标准主要有/痝系列。目前,是相关标准中传输速率年代初期,荡荊牧斓亍W源庸杈г驳姆延玫陀贕姆延茫甏笃诠愎宦愎ぷ饔重金属具有毒性,对人体和环境都会构成威胁。集成度是原来的丁7延媒滴/~/苯刂蛊德试黾游!倍。工艺的按比例缩小使来越多的射频单元电路,如低噪声放大器、混频器、压控振荡器、功率放大器等等,能够集成到单片收发机芯片上,加上基带信号处理芯片早己能够在上实现,使整个接收系统的单片集成在工艺上实现成为可能。最快的系统,支持的数据速率最高可达。工作于频带诿拦猆频段:.....捎肙正交频分复用际酢。工艺的高成本导致其不适应于大众消费类电子,使得其发展速度缓慢;并且,工艺的进步使得器件特征尺寸不断缩小。假设缩小比例为痻/茏用婊湮T吹/得骞艿慕刂蛊德式咏S捎谑芪锢砑薜南拗疲缯ぜ趸愕暮穸茸钚∥T级,按比例缩小技术不可能按照杉绦⒄瓜氯ァ5堑徒榈缦凳牧系氖褂煤投嗖憬鹗的运用同样使得工艺器件的性能受益。集成电路用工艺实现的主要考虑冈素在于费用。估测得知,木г卜延帽第一章概述
电感电容压控振荡器的研究现状随着工艺的进步,基于片上螺旋电感的电感电容振荡器能够实现。片上螺旋电感最主要普通增加%左右,%多”瓹延迷黾拥脑蛟谟贛电容、电阻等器件的实现。ひ湛梢允迪值凸模欠延玫脑蚴蛊淙鄙倬赫Α同时,与后端数字电路有很好的兼容性,为整个系统的集成甋峁┖芎玫慕饩龇桨浮振荡器电路的实现方式主要有两种:电感电容谐振振荡器和环形振荡器。环形振荡器的振幅比较大,但是其相位噪声比电感电容谐振振荡器差很多,所以【作在高频段的振荡器很少采用环形振