NMOS型VCO的尾电流噪声滤波优化技术

"带尾电流噪声滤波的NMOS型VCO-基于最小均方误差的多用户mimo下行预编码" 本文主要探讨了NMOS型电压控制振荡器（VCO）的设计，尤其是针对降低相位噪声的策略，特别是在宽带CMOS锁相环中的应用。在VCO设计理论部分，文章指出在N阱中构建器件可以减少衬底噪声的耦合，从而改善相位噪声性能。然而，传统的尾电流管结构会引入噪声，对此有两种优化方案： 1. 去除尾电流管：虽然这种方法可以直接消除尾电流噪声，但可能导致功耗增加和交叉耦合管的闪烁噪声增大，不利于相位噪声的提升。 2. 尾电流管换成电阻：用电阻替代尾电流管可以控制电流大小，同时电容C1滤除电阻噪声，电感L1和L2则用于抑制线性区工作时对谐振回路品质因素Q的恶化。 针对尾电流噪声滤波，文章提出三种策略： 1. 大电容滤波结构：在交叉耦合管源端并联大电容Ct到地，形成低通滤波器，有效抑制二倍频和其他偶次谐波噪声，降低相位噪声。 2. 二次谐波滤除结构：在尾电流管和交叉耦合管源端之间加入电感L1，与总电容C1谐振，提高共模点阻抗，进一步抑制噪声。 3. 源极负反馈结构：对于具有宽调谐范围的VCO，大电容可能无法满足所有频率的需求。因此，可以通过源极负反馈结构来动态调整阻抗，但这通常适用于窄带VCO设计。 这些技术对于实现低噪声、宽带的VCO至关重要，因为它们直接影响到锁相环的性能，尤其是在多用户MIMO系统的下行预编码中，高精度的相位噪声控制有助于提高系统的总体性能和信道容量。在实际应用中，需要根据具体的设计要求和工艺参数选择合适的滤波方案，以达到最佳的VCO性能。