优化的电容开关阵列与Buffer电路在宽带VCO设计中的应用

"这篇硕士论文主要探讨了宽带CMOS锁相环中的VCO设计，重点关注了基于最小均方误差的多用户MIMO下行预编码的Buffer电路结构。" 在无线通信领域，特别是在宽带CMOS锁相环（PLL）中，电压控制振荡器（VCO）扮演着至关重要的角色。VCO是PLL的核心组件，它决定了系统的频率稳定性和相位噪声，直接影响通信系统的性能。本文作者Zhang Jing在导师的指导下，设计了一款工作在1.8GHz至3GHz频率范围的VCO，以满足现代通信系统对宽带、低噪声和快速锁定的需求。 VCO设计中，作者特别关注了开关管的优化，这是影响VCO性能的关键因素。开关管的长度选择为最小尺寸，即0.181μm，而宽度的选取则需要兼顾导通电阻和寄生电容。通过对传统电容开关阵列的改进，作者提出了一种优化的开关管结构，减少了开关管的数量，从而降低了导通电阻和漏极寄生电容。这种优化不仅提高了VCO的Q值，也扩大了频率调谐范围。 Buffer电路作为VCO与下级电路间的隔离器，用于防止下级电路对VCO造成干扰。Buffer电路设计中包含了隔直电路、输出Buffer和测试Buffer三个部分，其功能是合并两个VCO的信号，设定输出到小数分频器的信号直流电平为1.2V，确保信号传输的稳定性和精度。 此外，Buffer电路的结构如图3.13所示，通过清晰的电路划分，实现了信号的高效处理和隔离。这种设计对于提高整个锁相环系统的性能至关重要，尤其是在处理多用户MIMO下行预编码的场景中，能够保证信号质量和系统稳定性。 这篇论文深入研究了宽带CMOS VCO的优化设计，以及与之配套的Buffer电路，为实现高性能的射频通信系统提供了理论基础和技术支持。通过开关管结构的优化和Buffer电路的有效设计，可以提升VCO的频率响应特性，降低噪声，以及增强系统的抗干扰能力，这对于提升通信系统的整体性能具有重要意义。