射频cmos压控振荡器相位噪声的研究.pdf

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论文作者签冬里宜导师签名:业左‘卿年知如
摘要
论文题目: 射频 C M O S 压控振荡器相位噪声的研究
学科专业: 物理电子学
研究生: 王雪签名:
指导教师: 李恩玲教授签名:
摘要
近年来随着无线通信技术的飞速发展,使市场对射频集成电路产生了巨大的需求。
C M O S 射频集成电路以其成熟的工艺、低成本、低功耗的优点,成为射频集成电路的发
展趋势。在射频电路中压控振荡器四 c o) 占有非常重要的地位,是收发系统中的重要模块。
当今各种通信系统对其射频前端中的频率合成器的相位噪声要求越来越高。相位噪声对射
频信号的混频十分不利,大的相位噪声会降低信道中的信噪比,因而对于 V C O 相位噪声
的研究极为重要,设计高性能的压控振荡器对通信系统性能的提高具有十分重要的意义。
片上电感和可变电容品质的提高使得本机振荡器的单片集成成为了可能。本文论述了
电感电容压控振荡器的理论和设计实现方法。首先,介绍了压控振荡器的一般原理和设计
的难点,分析了其数学模型,提出了窄频带互补型交叉藕合电感电容压控振荡器的实现方
案。其次,论文对片上螺旋电感的结构以及片上可变电容的实现方式做了分析,在电路设
计中采用了具有高品质因数的片上螺旋电感和大电容系数比的累积型 N M O S 可变电容。
再次,对压控振荡器的重要性能参数相位噪声进行了深入细致的研究,结合相位噪声理论,
引入大电容滤波,二次谐波谐振滤波,感性压控端降噪技术和源极电感负反馈的尾电流源,
一并且对振荡器的电路结构进行了必要的改进,以达到降低相位噪声的目的。最后,经过对
压控振荡器的各种性能参数的优化,设计了完整的 L C V C O 电路,运用有效的降噪技术
获得了低噪声。并用 T SM C C M o S 工艺,在 C ad en ee 的 Sp eetre S 仿真器中对电路
进行了模拟,仿真结果符合 W C D M A 指标要求。
关键词: L C 压控振荡器; 片上电感; 片上可变电容; 相位噪声
本研究得到陕西省教育厅自然科学研究基金项目(04 JK 2 65) 的资助
A B S T R A C T
T it!G : S T U D Y O N P H A S E N O IS E O F R F C M O S V C O
M aj o r: P hys ica l E lectro n icS
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S u P e rv is o r : P ro f. E n lin g L I 5 ig n a tu re :
A b s tFa C t
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te ehn o lo g y, lo w eo st,lo w P o we 几 C M O S RF IC 15 re eo g ni z ed as th e d ev e lo P m e nt tr en d o f 即 IC .
Vo ltage eontr0lled oseillat or (V C O ) 15 a v ery im Port ant eom Ponent in 盯 IC an d th e w ireless
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