全集成宽带CMOS压控振荡器的研究与设计(1).pdf

南京邮电大学
硕士学位论文
全集成宽带CMOS压控振荡器的研究与设计
姓名:王子轩
申请学位级别:硕士
专业:信息与通信工程
指导教师:龚建荣
20090401
摘要近年来无线通信系统的广泛应用和半导体工业的蓬勃发展使低成本,低功耗无线射频接收机纳杓瞥晌R桓鲋匾5难芯咳鹊悖鳦ひ盏牟欢辖绞得全集成无线收发机的各方面性能得到一定程度的提高。压控振荡器巧淦到收机中的一个重要部分,低噪声压控振荡器的设计是实现高性能射频通信系统的前提条件。本课题的目标是设计一个基于基本工作原理与分类。接着,我们对相位噪声的三种模型进行了详细的分析和概括,并进一步分析了噪声性能的优化技术。最后介绍了根据设计目标在下的电感电容压控振荡器的实现。本论文的主要工作是按照既定指标完成了压控振荡器关阵列实现,在本次设计中,我们采用六位二进制来实现个频段的选择。同时为了减少锁定时间,采用了一个开环数字校准?槔唇衅刀蔚乃ā5逼刀嗡ê螅珹环路断开,这样既不会增加功耗,又不会对相位噪声产生影响。在完成电路设计后,用软件实现了电路的版图设计。.,全频段相位噪声均低于一疕关键词:压控振荡器,相位噪声,调谐范围,自适应频率校准,交叉耦合振荡器工艺,工作在缭吹缪瓜拢具有调谐范围的低噪声压控振荡器。论文首先简单介绍了压控振荡器的工艺的设计与实现。,辅以变容管进行精确调节予以实现。粗调的开关阵列是由电容开允视ζ德工艺库,仿真南京邮电大学硕士研究生学位论文
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ね嫉剩后茫竺南京邮电大学学位论文原创性声明南京邮电大学学位论文使用授权声明型: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,也不包含为获得南京邮电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研究所做的南京邮电大学、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。研究生签名:任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。日期:交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本文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论文的公布ǹ授权南京邮电大学研究生部办理。导师签名:
第一章绪论压控振荡器的研究现状研究背景无线通信系统和宽带接收机的迅猛发展,特别是手持无线设备缡只的普及,使得射频前端芯片的设计向着高集成,低成本,低功耗的方向发展。而技术的不断进步,使越来越多的射频单元电路能够集成到单片收发机芯片上。再加上数字信号处理早已能够在工艺上实现,因而有可能在工艺上实现从前端宽带、高速跳频频率合成器是整个跳频通信系统的核心模块【K孀盘低ㄐ畔低的迅速发展,宽带、快速锁定的频率合成器成为国内外研究的热点,有一些文献进行了报道,但是,国内真戮哂凶灾髦J恫ǖ摹⒛苌桃祷τ玫男酒刮从谐鱿帧9夤合成器的专利相当少,尤其是采用可靠性高、成本低的工艺实现的单片全集成分数频率合成器的专利更少。随着、工艺技术的不断进步,射频前端芯片的性能将继续向集成化、小型化和低功耗方向发展。因此利用低功耗、低成本工艺实现片上全集成的分数频率合成器成为当前国内外研究的趋势。以前射频捎媒刂蛊德矢叩乃ḿ怨ひ眨罄此孀殴ひ盏慕接植捎肂工艺,随着工艺的尺寸缩小和工作频率的提高,现在采用工艺实现频率合成器成为国内外商业和学术界热衷的选择,主要因为工艺具有工艺成熟、成本低、功耗低和稳定性高等优点,且能实现射频前端和后面的基带信号处理部分电路的单片集成,满足无线通信系统对低成本、低功耗和体积小的迫切要求。实现单片集成射频宽带囊桓瞿训闶强淼餍撤段У娜ḿ裳箍卣竦雌鲜迪郑壳爸饕<际跤械绺星谢弧⒌缛萸谢和多个谢弧S捎谄系绺械腛值较小和可变电容的变容,很多振荡槽路都采用片外实现。片上电感的优化设计一直是国内外研究的热点。压控振荡器的电路实现主要有两种:环形振荡器和电感电容振荡器环形振荡器结构简单,占用面积小,振幅较大,可实现的调谐范围宽,但是由于开关非到后端的整个通信系统。司和科研单位有一些分数频率合成器的专利,而国内具有自主知识产权的射频分数频率,南京【人学顺研究生学位论文
△彩堕塑竖笔豢燮竖塑线性效应很强,使其受电源/地的噪声影响明显,相位噪声性能随之严重衰减;加之其工作频率的限制,因而工作在纳淦嫡竦雌鞔蠖嗖捎玫绺械缛菅箍卣竦雌型。首先是提出了基于线性时不变的模型。模型准确地预测了振员也在不