寬帶PLL中低相位噪聲VCO的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、無線通信的廣泛應(yīng)用和集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展,使集成收發(fā)機(jī)正在成為一個重要的研究領(lǐng)域。低噪聲壓控振蕩器(VCO)的設(shè)計是實現(xiàn)高性能射頻通信系統(tǒng)的關(guān)鍵,也是接收機(jī)設(shè)計中極具挑戰(zhàn)性的部分,因為CMOS器件具有較高的flicker噪聲,基于CMOS工藝的寬帶低噪聲VCO設(shè)計更是VCO設(shè)計的一個難點。 本文首先介紹了VCO的基本相位噪聲理論以及寬帶低噪聲LC VCO的基本工作原理和設(shè)計方法,重點闡述了應(yīng)用于數(shù)字電視調(diào)諧芯片的寬帶低噪聲VC

2、O的設(shè)計實現(xiàn)。本設(shè)計采用三個VCO實現(xiàn)全波段覆蓋,從而減小對變?nèi)莨莒`敏度的要求,提高相位噪聲性能。同時,本設(shè)計中采用了一種新型的電荷泵式自動幅度控制(AAC)電路。自動幅度控制電路保證了三個波段的VCO能夠快速起振,同時通過調(diào)節(jié)AAC的控制字,能夠調(diào)節(jié)VCO的輸出幅度,從而調(diào)整VCO的相位噪聲性能,使VCO在各個頻點都處于最佳工作點。當(dāng)VCO穩(wěn)定工作時,AAC環(huán)路斷開,因此環(huán)路中的模塊不會對相位噪聲產(chǎn)生影響,這一特性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)模擬AA

3、C電路。該AAC電路中還采用了一種改進(jìn)型幅度檢測器,它可以和VCO直接耦合并且不受寬帶VCO輸出共模電平變化的影響,防止了電容耦合帶來的外部偏置噪聲對VCO相位噪聲的惡化。本設(shè)計中每個波段VCO都采用了互補交叉耦合型結(jié)構(gòu)。為獲得低相位噪聲,該電路的各個部分都經(jīng)過了精心的設(shè)計,如交叉耦合管尺寸的選取、尾電流源的設(shè)計、片外諧振網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)選取等?；谝陨涎芯砍晒?本文設(shè)計實現(xiàn)了用于有線數(shù)字電視調(diào)諧器(DVB-C Tuner)的VCO