0.13μm CMOS工艺低相位噪声宽带LC VCO设计
192 浏览量
更新于2024-08-31
1
收藏 672KB PDF 举报
"该文介绍了一款基于0.13微米CMOS工艺设计的低相位噪声宽带LC压控振荡器。该振荡器采用开关电容阵列和可变电容阵列,实现了宽调谐范围与低相位噪声的平衡,具有良好的频率调谐线性度。在1.2伏电源电压下,其功耗仅为3.6毫瓦,频率调谐范围在4.58到5.35吉赫之间,中心频率为5吉赫,1兆赫偏离中心频率时的相位噪声为-125分贝每赫兹平方根。该设计特别适用于2.4吉赫频段的无线传感网射频收发机。"
本文详细阐述了一种低相位噪声宽带LC压控振荡器的设计方法,旨在解决无线通信中对高质量信号源的需求。压控振荡器(VCO)在无线通信系统中扮演着至关重要的角色,因为它决定了发射信号的频率,而相位噪声直接影响通信质量。
在设计中,采用了0.13微米互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,这种工艺允许在微小的尺寸下实现高性能的电子元件。为了实现宽调谐范围且保持低相位噪声,设计者利用开关电容阵列,这是一种可以改变电容值的技术,允许频率调谐范围的扩展。同时,通过引入可变电容阵列,进一步提高了频率调谐曲线的线性度,确保了在整个调谐范围内相位噪声的稳定。
电路结构包括交叉耦合的NMOS管(M1和M2)作为负阻元素,以及由M3和M4组成的电流镜,提供稳定的偏置电流。这种结构使得LC振荡器能够在谐振频率下持续振荡,同时,负阻概念的应用有效地补偿了电路中的能量损失。
在振荡原理部分,文章解释了如何通过负阻来维持LC振荡。理想情况下,电感和电容组成的并联回路会在谐振频率下振荡。但由于实际元件的电阻损耗,振荡会逐渐减弱。负阻器件(如NMOS交叉耦合对)的引入可以抵消这种损耗,保证振荡的持续进行。通过计算和比较有源器件的跨导(gm)与寄生电阻(RL),可以确定振荡器是否能够稳定工作。
在实际应用中,由于温度和工艺变化的影响,需要确保负阻始终能够补偿寄生电阻。因此,设计中可能需要考虑温度补偿机制或自适应控制策略,以保证在各种条件下VCO的性能稳定性。
这款低相位噪声宽带LC压控振荡器的设计为无线通信系统提供了高效能的频率源,尤其适用于对相位噪声敏感的2.4吉赫频段无线传感网。通过采用先进的工艺技术和优化的电路设计,实现了功耗低、调谐范围广且噪声性能优异的目标,对于提升无线通信系统的整体性能具有重要意义。
2020-10-19 上传
2020-08-13 上传
2021-04-05 上传
点击了解资源详情
点击了解资源详情
2020-08-11 上传
2021-02-26 上传
2011-07-06 上传
2022-12-01 上传
weixin_38611796
- 粉丝: 8
- 资源: 943
最新资源
- 新代数控API接口实现CNC数据采集技术解析
- Java版Window任务管理器的设计与实现
- 响应式网页模板及前端源码合集:HTML、CSS、JS与H5
- 可爱贪吃蛇动画特效的Canvas实现教程
- 微信小程序婚礼邀请函教程
- SOCR UCLA WebGis修改:整合世界银行数据
- BUPT计网课程设计:实现具有中继转发功能的DNS服务器
- C# Winform记事本工具开发教程与功能介绍
- 移动端自适应H5网页模板与前端源码包
- Logadm日志管理工具:创建与删除日志条目的详细指南
- 双日记微信小程序开源项目-百度地图集成
- ThreeJS天空盒素材集锦 35+ 优质效果
- 百度地图Java源码深度解析:GoogleDapper中文翻译与应用
- Linux系统调查工具:BashScripts脚本集合
- Kubernetes v1.20 完整二进制安装指南与脚本
- 百度地图开发java源码-KSYMediaPlayerKit_Android库更新与使用说明