检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统装备 2025年第2期 25-27页

作者：郭升伟柴一峰王炳林谭圣霞朱中华湖南科技大学湖南湘潭411201

基于TSMC180nm BCD CMOS工艺设计了一种差分环形压控振荡器。电路采用三级延时单元环形结构作为核心,结合Maneatis对称负载,显著提升了延时单元的线性度、对称性及稳定性。此外,设计中集成了偏置电路和缓冲电路,偏置电路的设计关键在于... 详细信息

基于TSMC180nm BCD CMOS工艺设计了一种差分环形压控振荡器。电路采用三级延时单元环形结构作为核心,结合Maneatis对称负载,显著提升了延时单元的线性度、对称性及稳定性。此外,设计中集成了偏置电路和缓冲电路,偏置电路的设计关键在于提升输出阻抗,通过优化尾电流源来实现,从而加强电路稳定性与抗干扰性。缓冲电路则实现了0~1.8V电压输出,确保信号占空比接近50%,并增强了驱动能力以适应后续并转串模块的需求。使用Cadence Spectre在1.8V电源电压下的模拟仿真结果显示,该VCO具备180~795MHz的宽频率调节范围,在1MHz频偏处相位噪声达到–92.7534dBc/Hz,在典型工作频率600MHz时输出抖动低于1ps。这些性能指标表明,VCO具有更好的稳定性和噪声性能,适合高精度锁相环。

关键词：环形压控振荡器锁相环延时单元偏置电路

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环形压控振荡器的研究和电路设计

环形压控振荡器的研究和电路设计

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作者：严菲东南大学

学位级别：硕士

随着社会的发展，信息交换量与日俱增，信息高速公路大规模建设迫在眉捷。光纤通信由于其容量大、传输距离远、节省能源、抗干扰、抗辐射等诸多优点，成为信息高速公路的主体。在这种形势下，光纤通信集成电路的研究己趋于白热化。\n ... 详细信息

随着社会的发展，信息交换量与日俱增，信息高速公路大规模建设迫在眉捷。光纤通信由于其容量大、传输距离远、节省能源、抗干扰、抗辐射等诸多优点，成为信息高速公路的主体。在这种形势下，光纤通信集成电路的研究己趋于白热化。\n 时钟恢复电路(CRC)是光纤通信和许多类似数字通信领域中不可缺少的关键电路。而压控振荡器电路(VCO)则是时钟恢复电路中非常关键的部分。近年来，随着光纤标准向STM-16(2.5Gb/s)和STM-64(10Gb/s)提升，系统对芯片的速度、功耗和噪声等性能提出了更高的要求，因此，如何设计高频、低功耗和低噪声的VCO电路变得越发重要。\n 本文首先介绍了光纤通信系统的基本结构、压控振荡器和环形压控振荡器的基本原理以及几种常见的环形压控振荡器增益级结构，接着详细分析了目前VCO技术中应用较多的双路延时技术，探讨了双路延时VCO的相位噪声、形成机理及其模型。在此基础上，文中研究了一种双路延时VCO电路结构：基于TSMC 0.

关键词：光纤通信时钟恢复电路压控振荡器环形压控振荡器双路延时技术电路设计

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环形压控振荡器及其驱动方法、锁相环、电子设备

环形压控振荡器及其驱动方法、锁相环、电子设备

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作者：岱晓丹 518129 广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼

本申请实施例提供一种环形压控振荡器及其驱动方法、锁相环、电子设备，涉及射频技术领域，用于解决如何提高环形压控振荡器电源抑制比的问题。环形压控振荡器包括：开关管，所述开关管的栅极与电压控制端耦接，所述开关管的第一极与电... 详细信息

标准号: CN116667822A

本申请实施例提供一种环形压控振荡器及其驱动方法、锁相环、电子设备，涉及射频技术领域，用于解决如何提高环形压控振荡器电源抑制比的问题。环形压控振荡器包括：开关管，所述开关管的栅极与电压控制端耦接，所述开关管的第一极与电源电压端耦接，所述开关管的第二极与所述震荡电路耦接；噪声放大电路，所述噪声放大电路的输入端与所述电源电压端耦接，所述噪声放大电路的输出端与所述开关管的衬底极耦接；震荡电路，用于根据所述开关管的第二极的输出，产生时钟信号。

关键词：开关管耦接环形压控振荡器噪声放大电路电源电压端震荡电路产生时钟信号电压控制端电源抑制比电子设备射频技术第一极输出端输入端锁相环衬底驱动输出申请

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环形压控振荡器

环形压控振荡器

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作者：王夫月况西根陈诚 215000 江苏省苏州市高新区竹园路209号3号楼1505室

本发明公开了一种环形压控振荡器，其包括首尾相连电流源负载其具有共源放大器的若干个环形振荡模块、为电流源负载提供偏置且一端与奇数级环形振荡模块相连的偏置模块、和改善偏置模块电路增益且与偏置模块另一端相连的运算放大模块。... 详细信息

标准号: CN115085726A

本发明公开了一种环形压控振荡器，其包括首尾相连电流源负载其具有共源放大器的若干个环形振荡模块、为电流源负载提供偏置且一端与奇数级环形振荡模块相连的偏置模块、和改善偏置模块电路增益且与偏置模块另一端相连的运算放大模块。本发明的优点是：电路结构简单，具有较高的电源抑制比，非常适合单电源供电系统或者低电压供电的场合使用。

关键词：偏置模块电流源负载环形振荡供电系统环形压控振荡器运算放大模块低电压供电电源抑制比共源放大器电路结构电路增益首尾相连单电源奇数级偏置

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一种低电压低功耗的环形压控振荡器设计

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微电子学与计算机 2008年第5期25卷 69-72页

作者：伍翠萍何波于奇陈达电子科技大学微电子与固体电子学院四川成都610054

提出了锁相环的核心部件压控振荡器(VCO)的一种设计方案.该压控振荡器采用全差分环形压控振荡器结构,其延迟单元使用交叉耦合晶体管对来进行频率调节.基于SMIC0.18μmCMOS工艺,用Hspice对电路进行了仿真.仿真结果表明,该压控振荡器具有... 详细信息

提出了锁相环的核心部件压控振荡器(VCO)的一种设计方案.该压控振荡器采用全差分环形压控振荡器结构,其延迟单元使用交叉耦合晶体管对来进行频率调节.基于SMIC0.18μmCMOS工艺,用Hspice对电路进行了仿真.仿真结果表明,该压控振荡器具有良好的线性度,较宽的线性范围以及高的工作频率,在1.8V的低电源电压下,振荡频率的变化范围为402～873MHz,中心频率在635MHz,功耗仅为6mW,振荡在中心频率635MHz时的均方根抖动为3.91ps.

关键词：环形压控振荡器锁相环交叉耦合晶体管对均方根抖动

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应用于时钟数据恢复器的环形压控振荡器设计

应用于时钟数据恢复器的环形压控振荡器设计

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作者：李长波东南大学

学位级别：硕士

时钟数据恢复器(Clock and Data Recovery,CDR)是高速串行数据通信接口中的重要电路,可根据串行数据产生电路系统需要的时钟信号。压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)是CDR电路中产生时钟信号的重要模块,影响了CDR电路所恢... 详细信息

时钟数据恢复器(Clock and Data Recovery,CDR)是高速串行数据通信接口中的重要电路,可根据串行数据产生电路系统需要的时钟信号。压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)是CDR电路中产生时钟信号的重要模块,影响了CDR电路所恢复时钟和数据的抖动性能,因此具有非常重要的研究意义。本文设计了一种宽输出频率范围的双路径延迟环形压控振荡器,并且对其输出频率进行了温度补偿以获得一种输出频率受温度影响较小的环形压控振荡器。本文所设计的环形压控振荡器由双路径延迟环形压控振荡器、二倍频电路和温度补偿电路组成。本文所采用的二倍频技术有利于宽工作频率范围CDR的设计,同时减小了CDR电路恢复出的时钟和数据的抖动;本文充分利用多相位时钟信号改进设计了由异或门构成的二倍频电路,该电路结构简单且工作频率范围宽;本文改进设计了一种适用于无尾电流源的环形压控振荡器的温度补偿电路,利用正温度系数电压改变作为负载的可变电容容值减少振荡器温度漂移问题,避免了传统方案中采用尾电流源进行输出频率温度补偿而导致的尾电流源低频噪声上变频带来的时钟信号相位噪声恶化。基于TSMC40nm工艺设计了具体电路与版图,并进行了仿真验证,结果表明在tt、ss和ff工艺角和-20℃～120℃范围内,其频率覆盖范围为3.85GHz～6.04GHz,相位噪声小于-90d Bc/Hz@1MHz,核心电路功耗约为26mW,输出频率温度偏差小于±1.7%,达到设计指标要求。

关键词：时钟数据恢复器环形压控振荡器双路径延迟技术倍频技术

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低功耗环形压控振荡器的设计

低功耗环形压控振荡器的设计

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作者：陈雅玲东南大学

学位级别：硕士

时钟数据恢复电路(CDR)是Serdes系统的核心模块,而压控振荡器是时钟数据恢复电路的关键模块,因此压控振荡器的功耗在整个系统的功耗中所占比例较大。要求整个锁相环系统符合JESD204B协议,达到12.5Gbps的数据传输速率。CDR电路采用1/4速... 详细信息

时钟数据恢复电路(CDR)是Serdes系统的核心模块,而压控振荡器是时钟数据恢复电路的关键模块,因此压控振荡器的功耗在整个系统的功耗中所占比例较大。要求整个锁相环系统符合JESD204B协议,达到12.5Gbps的数据传输速率。CDR电路采用1/4速率,环形压控振荡器实现多相位的输出,频率达到3.125GHz同时满足低功耗水平是研究的重点和难点。论文设计了四级伪差分环形压控振荡器,为了降低功耗并且输出八路正交相位波形,采用多通道技术即前馈技术的同时加入两组交叉耦合对管,分别为NMOS交叉耦合对和PMOS交叉耦合对。由于输出波形的上升时间大于下降的时间,论文改进设计了一种低功耗电阻增强型伪差分延迟单元结构,通过提高前馈MOS管的过驱动电压值,减少了输出波形的上升时间,进而获得对称的输出波形,加快输出端口电压波形翻转,降低相位噪声。利用变容管阵列进行频率细调,差分式电容开关阵列进行粗调。本文采用自偏置缓冲器结构对输出波形进行整形,增大输出摆幅。本文基于TSMC 40nm CMOS工艺,实现了一种低功耗低相位噪声的四级伪差分环形压控振荡器,并对其进行版图设计与后仿,版图面积为266um×335um,当电源电压为1.1V时,电流为3.8m A,振荡频率为3.06GHz～3.14GHz,当频率为3.125GHz时,相位噪声为-97d Bc/Hz@1MHz,Fo M值为-160.7d Bc/Hz。

关键词：时钟数据恢复电路环形压控振荡器低功耗多通道技术电阻增强型

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CMOS低相位噪声环形压控振荡器的设计

CMOS低相位噪声环形压控振荡器的设计

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作者：张勇生武汉理工大学

学位级别：硕士

近些年来,以CMOS工艺为基础的环形压控振荡器已成为研究的热点,且高性能环形压控振荡器已被广泛地应用于生活的各个方面,有逐渐取代电感电容形式的压控振荡器的趋势。然而,CMOS环形压控振荡器在相位噪声、频率调节范围等性能上仍然有诸... 详细信息

近些年来,以CMOS工艺为基础的环形压控振荡器已成为研究的热点,且高性能环形压控振荡器已被广泛地应用于生活的各个方面,有逐渐取代电感电容形式的压控振荡器的趋势。然而,CMOS环形压控振荡器在相位噪声、频率调节范围等性能上仍然有诸多的限制,需要更加深入的研究。因此,本文以相位噪声特性为核心,对环形压控振荡器进行了详细的分析与研究,主要思路如下：本文通过级联四级具有线性特性阻抗且负载结构对称的差分延迟单元电路,从而构成环形压控振荡器,提高了噪声的抑制能力和调节线性度,避免了频率的突变现象,同时降低了共模干扰。接着利用直流负反馈的思想设计复制偏置电路,实现了差分延迟单元电路中负载阻抗与漏电流的同时调节,从而保证了环形压控振荡器的输出波形具有较高的频谱纯度和相对恒定的振荡幅度,降低了由振荡幅度波动引起的相位噪声,还能减弱由温度、湿度、工艺变化等因素引入的偏差。然后提出了采用内部带有正反馈功能的迟滞比较器作为环形压控振荡器的输出级,该措施能降低因噪声干扰引起的比较器的误判决,保证输出波形拥有对称的上升沿与下降沿,而且提高了相位噪声的抑制能力,增大了环形压控振荡器的带负载能力。在设计中,环形压控振荡器的频率调节采用双路控制,即通过两路输入电流控制延迟单元电路的漏电流,从而实现了环形压控振荡器频率的调节。基于以上思路设计并完成了环形压控振荡器的电路设计、前仿真验证,以及部分电路的版图设计和后仿真验证,降低了压控振荡器的相位噪声,增大了频率调节范围,提高了频率的稳定度,同时缩减了芯片面积。仿真结果表明,系统在100kHz时的相位噪声大约为-95dBc/Hz,频率调节范围大约为27MHz,输出波形占空比大约为52.8%,达到了预期的设计要求。在此基础上需要完成其他模块的电路版图设计,并做进一步的改进和优化,预期该电路可以应用于时钟产生电路中

关键词：环形压控振荡器低相位噪声对称负载复制偏置直流负反馈

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小数分频环形压控振荡器锁相环的研究与设计

小数分频环形压控振荡器锁相环的研究与设计

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作者：倪暹山东大学

学位级别：硕士

锁相环(Phase-Locked Loops,PLL)是现代无线通信系统中的关键模块,它为调制和解调提供本地振荡信号,其性能指标对收发系统的性能指标有较大的影响。此外,在芯片时钟源、时钟提取等电路中,锁相环电路也占有着重要的地位。因此锁相环路一... 详细信息

锁相环(Phase-Locked Loops,PLL)是现代无线通信系统中的关键模块,它为调制和解调提供本地振荡信号,其性能指标对收发系统的性能指标有较大的影响。此外,在芯片时钟源、时钟提取等电路中,锁相环电路也占有着重要的地位。因此锁相环路一直是研究的热点,它的性能指标:相位噪声、功耗、调谐范围、面积等是主要的关注点。由于消费类电子产品的广泛应用,低功耗、低成本的频率综合器被大量采用。本文针对 ISM(Industrial Scientific Medical Band)频段的 433MHz 无线技术应用需求,完成了一个噪声性能良好、功耗低、成本低的锁相环设计。文章首先对国内外锁相环研究的发展过程和现状做了综述,然后介绍了锁相环的基本电路结构、工作原理、电路模块分类、性能指标等内容,讨论了影响锁相环性能的电路参数。接着采用s域模型对锁相环电路进行噪声分析,推导锁相环的噪声传递函数,并在Matlab中使用Simulink仿真工具搭建功能仿真电路,验证锁相环电路模块的噪声贡献。然后根据应用需求选择了交叉耦合的PMOS环形振荡器、带有MASH1-1-1结构的Delta-Sigma调制器的小数分频器、电流舵低失配电荷泵等电路。论文分析了电路可能产生的温度漂移、电路非理想性等问题,提出了电阻温度补偿的方法和采用低电流失配电路改善温度稳定性的方法。通过选择比较合理的设计参数,完成了对锁相环噪声、功耗、面积的优化。通过版图的绘制技巧减小了锁相环的性能损失,最后对实际流片的芯片进行了板上测试。电路在TSMC0.18μmRFCMOS工艺下实现。最终的结果显示,锁相环在1.8V电源电压下,工作在433.92MHz频点处的相位噪声为-100.36 dBc/Hz@lMHz,功耗约为6.84mW,调谐范围为260MHz-880MHz,满足了设计需求。

关键词：锁相环环形压控振荡器 433MHz

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宽调谐低相位噪声的环形压控振荡器设计

宽调谐低相位噪声的环形压控振荡器设计

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作者：马龙上海交通大学

学位级别：硕士

近几年无线通信系统的蓬勃发展推动了低成本、低功耗CMOS无线收发机的研究与开发。CMOS工艺技术的不断进步,无源器件(片上电感和电容)在片上实现技术的日趋成熟,使得无线收发机系统中大部分单元电路,如低噪声放大器(LNA),混频器(Mixer)... 详细信息

近几年无线通信系统的蓬勃发展推动了低成本、低功耗CMOS无线收发机的研究与开发。CMOS工艺技术的不断进步,无源器件(片上电感和电容)在片上实现技术的日趋成熟,使得无线收发机系统中大部分单元电路,如低噪声放大器(LNA),混频器(Mixer)、本地振荡器(Local Oscillator)以及中频滤波器(IF Filter)等都能够单片实现。压控振荡器作为无线收发机的重要模块,它不仅为收发机提供稳定的本振信号,还可以倍频产生整个电路所需的时钟信号。它的相位噪声、调节范围、调节灵敏度对无线收发机的性能有很大影响。无线通信技术的蓬勃发展,对无线收发机的性能要求越来越高,因而如何设计一个高性能的压控振荡器已成为模拟集成电路设计的一个重大挑战。本文系统论述了CMOS工艺的环形压控振荡器的理论和实现,并且深入浅出的研究和讨论了压控振荡器设计过程中的许多关键技术。文章首先介绍了振荡器的两种基本理论:负反馈理论和负阻振荡理论。分别从起振、平衡、稳定三个方面讨论了振荡器工作所要满足的条件,并对这些条件以公式的形式加以描述。同时列举了两种常见的振荡器,环形振荡器和LC振荡器。给出了它们的电路结构,并对它们特性做出了分析和比较。接着重点介绍环形压控振荡器的原理,对压控环振延迟级结构和噪声模型做出了分析和比较。最后是环形压控振荡器的实际电路设计部分(包括延迟单元和占空比校正单元)以及仿真结果,对时域波形,调谐曲线,相位噪声,功耗进行了分析。并总结该环形压控振荡器的性能,本设计采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,使用Cadence Spectre RF仿真器进行仿真,设计了一个1.5GHz压控振荡器,频率变化范围为470MHz～1.5GHz。相位噪声为1MHz频率偏移下-108.6dBc/Hz,1.8V电源电压下核心功耗为6.48mW,系统优值为-159.7dBc/Hz。

关键词：压控振荡器锁相环环形压控振荡器延迟单元相位噪声

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