基于改進(jìn)噪聲模型的壓控振蕩器設(shè)計(jì).pdf

1、CMOS工藝的快速進(jìn)步和高速無線通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展,促進(jìn)了低成本、低功耗的CMOS無線收發(fā)機(jī)的走向成熟。CMOS工藝的不斷提高,以及無源器件(片上電感和電容)技術(shù)的逐步成熟,使得無線收發(fā)機(jī)中的多種單元電路得以單片實(shí)現(xiàn)。壓控振蕩器作為無線收發(fā)機(jī)的重要模塊之一,該模塊對于收發(fā)機(jī)的意義不僅僅在于可以提供電路的時(shí)鐘信號(hào)并且還可以穩(wěn)定其本振信號(hào)。其性能指標(biāo)會(huì)直接影響整個(gè)無線接收機(jī)的各項(xiàng)性能參數(shù)性能,如調(diào)節(jié)范圍、相位噪聲、調(diào)節(jié)靈敏度等。特別地,低相

2、位噪聲對高靈敏度接收機(jī)有著至關(guān)重要的作用。
　　本文系統(tǒng)地論述了CMOS工藝壓控振蕩器理論基礎(chǔ)并且通過改進(jìn)噪聲模型對電路進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),并在一種改進(jìn)的噪聲模型的指導(dǎo)下研究了壓控振蕩器設(shè)計(jì)過程中各個(gè)元器件的選擇。具體工作如下:
　　1.本文首先論述了振蕩器的兩種基本原理:負(fù)反饋與負(fù)阻振蕩原理,然后分別從振蕩器的起振、平衡、穩(wěn)定三個(gè)過程討論了其工作所需滿足條件,并給出其必要條件的定量分析;
　　2.本文分析了壓控振蕩器噪聲的主

3、要來源,就相位噪聲進(jìn)行了具體的分析,討論了幾個(gè)主流的相位噪聲模型:Leeson模型和目前運(yùn)用最為廣泛的Hajimiri模型,分析了其適用范圍,同時(shí)就Hajimiri模型在降低相位噪聲方面所起的作用進(jìn)行了分析;同時(shí)對改進(jìn)的VCO噪聲模型進(jìn)行了理論上的分析并且將其運(yùn)用到了VCO的設(shè)計(jì)中;
　　3.本文還給出基于改進(jìn)噪聲模型的壓控振蕩器的詳細(xì)設(shè)計(jì)思路,所設(shè)計(jì)的壓控振蕩器的器件全部是選自 SMIC0.13m的RF庫,所有的器件都考慮了寄生