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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2016年第3期28卷 337-341页

作者：陈顺舟黄海生李鑫景哏评王帅西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121

采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一款宽调谐、低相位噪声、低功耗的电感电容压控振荡器(voltage controlled oscillar,VCO),用于接收北斗卫星导航系统的B1,B2频段信号和全球定位系统(global positioning system,GPS)的L1频段信号的射... 详细信息

采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一款宽调谐、低相位噪声、低功耗的电感电容压控振荡器(voltage controlled oscillar,VCO),用于接收北斗卫星导航系统的B1,B2频段信号和全球定位系统(global positioning system,GPS)的L1频段信号的射频接收机中。振荡器中采用了开关固定电容阵列和开关MOS管可变电容阵列,有效地解决了宽频率调谐范围和低相位噪声之间不可兼顾的问题,另外,采用了可变尾电流源的结构,使得振荡器在整个可调频率范围内输出电压的幅度变化不大。利用Cadence软件中Spectre对电路进行仿真。结果表明,振荡器频率调谐在2.958—3.418 GHz和2.318—2.552 GHz这2个频段内,在1.8 V的供电电源电压下,功耗仅为3.06—3.78m W。当振荡器工作在3.2 GHz和2.4 GHz的中心频率时,其在1 MHz频偏处的单边相位噪声分别为-118 d Bc/Hz和-121 d Bc/Hz。

关键词：电感电容压控振荡器开关固定电容阵列开关MOS管可变电容阵列相位噪声

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宽调谐电感电容压控振荡器设计

宽调谐电感电容压控振荡器设计

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作者：赵建飞北京交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着无线通信技术的飞速发展,使市场对射频集成电路产生了巨大的需求。CMOS射频集成电路以其成熟的工艺、低成本、低功耗的优点,成为射频集成电路的发展趋势。在射频电路中,压控振荡器(VCO)占有非常重要的地位,它是锁相环、时钟... 详细信息

近年来,随着无线通信技术的飞速发展,使市场对射频集成电路产生了巨大的需求。CMOS射频集成电路以其成熟的工艺、低成本、低功耗的优点,成为射频集成电路的发展趋势。在射频电路中,压控振荡器(VCO)占有非常重要的地位,它是锁相环、时钟恢复电路以及频率综合器的重要组成电路,所以设计高性能的压控振荡器对通信系统性能的提高具有十分重要的意义。本文首先介绍了振荡器的理论知识,接着介绍了振荡器的分类,并比较了几种振荡器的优劣。重点介绍了电感电容压控振荡器的理论和设计实现方法,比较了不同类型负阻振荡器的性能特点,介绍了相位噪声的概念以及当前主要的几种相位噪声理论。在CMOS工艺中,设计高性能的电感电容振荡器的关键是设计高品质因数的片上电感,以及高品质因数电容的实现。在本论文中,分析了CMOS工艺中片上螺旋电感的结构、实现形式、分析方法以及影响电感品质因数的因素;同时还论述了可变电容在标准CMOS工艺下的实现形式,分析了可变电容的可调范围与其品质因数的折衷关系。最后完整的分析和介绍了一个具有2GHz的宽调谐范围的电感电容压控振荡器的设计方法及流程。通过折衷考虑设计中相位噪声、功耗、调谐范围相互之间的关系,完成了整个设计,并对设计进行了仿真,仿真结果表明设计达到了预期的要求,具有良好的性能。考虑到在通信系统中一般不会用到如此宽的调谐范围,而且在原电路中为了达到宽调谐范围的要求,采用了多个可变电容的并联结构,这种结构不仅增加了电路的面积,而且还会使电路的性能受到影响。所以对电路进行了改进,将原来2GHz的调谐带宽平均分成了四段,这样在每一段中只要能实现500MHz的调谐范围就能达到原来的要求。由于在改进后的电路中的调谐范围变为了原来的四分之一,所可以减少可变电容的使用量,不再需要采用可变电容的并联结构,这对提高电路的性能是有好处的,特别是相位噪声性能。改进后的电路采用Band-Switch设计,通过开关来控制接入电路中的电容值,进而控制输出的中心频率。使该电路与原来的电路相比调谐范围带宽没有减小,但更加灵活,而且该VCO电路的实用性得到增强。最后完成了电路的版图设计。

关键词：电感电容压控振荡器可变电容相位噪声螺旋电感品质因数

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高性能电感电容压控振荡器的设计

高性能电感电容压控振荡器的设计

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作者：郝瑜霞天津大学

学位级别：硕士

本文基于Chartered 0.35um RF CMOS工艺,完成了应用于锁相环结构小数频率合成器中电感电容压控振荡器（LCVCO）的设计。首先介绍了几种常见的振荡器结构和相位噪声理论,接着采用全定制方法设计了LCVCO,并对各组成部分进行了详细分析,最... 详细信息

本文基于Chartered 0.35um RF CMOS工艺,完成了应用于锁相环结构小数频率合成器中电感电容压控振荡器（LCVCO）的设计。首先介绍了几种常见的振荡器结构和相位噪声理论,接着采用全定制方法设计了LCVCO,并对各组成部分进行了详细分析,最后完成了流片,同时提出频率合成器的整体测试方案。 LCVCO的输出频率范围满足1810MHz1930MHz,采用交叉耦合互补全差分结构和开关电容阵列,实现多带覆盖所需频率范围,降低了单带VCO增益,进而降低了整体相位噪声。设计采用全定制、自顶向下的方式。使用Cadence SpectreRF进行前仿和电感优化,Virtuoso绘制版图,Mentor Calibre进行DRC与LVS验证、PEX参数提取,Synoposys Hspice进行后仿真。仿真结果表明,在温度变化-25℃80℃的范围内,工艺角在ss、tt、ff的条件下,LCVCO的输出频率范围均能满足要求。在工作频率范围内,相位噪声可达-125.5dBc/Hz@900kHz。

关键词：电感电容压控振荡器锁相环相位噪声开关电容阵列

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3.2GHz CMOS 电感电容压控振荡器设计

3.2GHz CMOS 电感电容压控振荡器设计

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作者：毛懿鸿上海交通大学

学位级别：硕士

全球定位系统（Global Positioning System，GPS）广泛用于交通导航以及手机定位等方面，而其便携式和手持化的需求使GPS接收机前端芯片具有相当大的应用价值。\n 频率合成器是无线接收机中的重要模块，而压控振荡器作为频率合成器... 详细信息

全球定位系统（Global Positioning System，GPS）广泛用于交通导航以及手机定位等方面，而其便携式和手持化的需求使GPS接收机前端芯片具有相当大的应用价值。\n 频率合成器是无线接收机中的重要模块，而压控振荡器作为频率合成器的核心电路，其功耗和输出相位噪声直接影响到整个系统的性能，是接收机的设计难点。由于大规模数字集成电路的制造通常采用CMOS工艺，因此CMOS压控振荡器是GPS接收机芯片的研究重点。\n 针对压控振荡器在制造时存在的工艺偏差以及温度、电源电压对输出频率的影响，可以采用频带选择电路对其调谐范围进行扩展，并能够在初始频率偏差较大的情况下减小频率合成器的锁定时间，并且不会增加振荡器增益而使输出相位噪声性能变差。\n 本文采用的研究方法是先对设计的电路进行理论分析和模型建立，并使用仿真工具对电路进行验证和优化。\n 仿真结果表明，本文中设计的压控振荡器电路能够满足GPS系统指标，并具有较低的功耗。

关键词：全球定位系统 GPS接收机电感电容压控振荡器 CMOS工艺

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全集成片上电感电容压控振荡器设计

全集成片上电感电容压控振荡器设计

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作者：李晓婵武汉科技大学

学位级别：硕士

随着电子科技的大力发展,消费市场对于电子设备的要求逐步向着便携式发展。便携式意味着小体积,低功耗以及高性能,这也使无线接收机的前端芯片具有越来越大的应用价值。在无线接收机中,频率合成器是极其重要的模块。而压控振荡器对于频... 详细信息

随着电子科技的大力发展,消费市场对于电子设备的要求逐步向着便携式发展。便携式意味着小体积,低功耗以及高性能,这也使无线接收机的前端芯片具有越来越大的应用价值。在无线接收机中,频率合成器是极其重要的模块。而压控振荡器对于频率合成器而言,也是核心部件电路。压控振荡器的性能直接影响到整个系统的性能,所以也是整个频率合成器乃至接收机的设计挑战点与难点。现在一般采用CMOS工艺技术来制造大规模集成电路,所以CMOS压控振荡器是目前市场的一个研究热点与研究重点。本文在前人对振荡器的研究基础上,讨论了电感电容压控振荡器的振荡机制。还分析了片上电感和片上电容的性能,并进行模型建立。本文最后在对振荡器、电感和电容的研究基础上,提出了一种优化模式的电感电容压控振荡器,应用Cadence对振荡器电路进行了设计与分析。还通过元器件参数的合理调整使压控振荡器性能达到了较好的水平。采用TSMC0.13μm工艺库,使用Cadence Spectre RF工具仿真,在1.2V工作电压下,本文设计的压控振荡器的输出振荡频率范围是5.112～5.152GHz,静态电流仅为2.14mA。

关键词：电感电容压控振荡器片上电感可变电容低功耗电感电容滤波

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一种低电源灵敏度的电感电容压控振荡器及其应用

一种低电源灵敏度的电感电容压控振荡器及其应用

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作者：桂小琰唐炳俊耿莉 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西路28号

本发明公开了一种低电源灵敏度的电感电容压控振荡器及其应用，基于现有的电感电容压控振荡器，现有的电感电容压控振荡器设置有两个可变电容Cvar，所述低电源灵敏度的电感电容压控振荡器还包括两个可变电容补偿电路；两个可变电容补偿... 详细信息

标准号: CN108900163A

本发明公开了一种低电源灵敏度的电感电容压控振荡器及其应用，基于现有的电感电容压控振荡器，现有的电感电容压控振荡器设置有两个可变电容C_var，所述低电源灵敏度的电感电容压控振荡器还包括两个可变电容补偿电路；两个可变电容补偿电路分别设置有一个补偿可变电容C_c，两个补偿可变电容C_c能够分别与两个可变电容C_var互补。本发明的电感电容压控振荡器通过在传统LC VCO的输出端增加一对可变电容，可增加LC VCO对电源电压的抗干扰能力，可减少LC VCO的电源灵敏度；采用电容结构进行补偿，不会引入额外功耗。

关键词：可变电容电感电容压控振荡器灵敏度补偿电路低电源抗干扰能力电容结构电源电压额外功耗输出端电源引入应用

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一种输出时钟共模电压可调的电感电容压控振荡器

一种输出时钟共模电压可调的电感电容压控振荡器

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作者：宋志杰朱敏 100176 北京市大兴区北京经济技术开发区荣华中路10号1幢A座17层1717

本发明公开了一种输出时钟共模电压可调的电感电容压控振荡器，包括：PowerPad、带隙电路、LDO电路、偏置电路和LCVCO电路；PowerPad的输入端连接外部电源，输出端连接带隙电路的输入端、LDO电路的输入端和振荡器电流管的源极；带隙电... 详细信息

标准号: CN110943738B

本发明公开了一种输出时钟共模电压可调的电感电容压控振荡器，包括：PowerPad、带隙电路、LDO电路、偏置电路和LCVCO电路；PowerPad的输入端连接外部电源，输出端连接带隙电路的输入端、LDO电路的输入端和振荡器电流管的源极；带隙电路的输出端连接LDO电路的输入端；LDO电路的输出端连接偏置电路的输入端；偏置电路的输入端连接第一差分信号和第二差分信号，输出端连接振荡器电流管的栅极；LCVCO电路连接振荡器电流管的漏极。本发明可以保证在电源和功耗不明显增加的前提下，有效降低电感电容压控振荡器的相位噪声，同时调整振荡器输出时钟共模电压，保证锁相环功耗和面积满足设计要求。

关键词：输出端连接输入端振荡器电流带隙电路偏置电路电感电容压控振荡器输入端连接差分信号共模电压功耗振荡器输出时钟电路连接输出时钟外部电源相位噪声可调的锁相环漏极源极电路电源保证

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一种低电源灵敏度的电感电容压控振荡器及其应用

一种低电源灵敏度的电感电容压控振荡器及其应用

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作者：桂小琰唐炳俊耿莉 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西路28号

标准号: CN108900163B

关键词：可变电容电感电容压控振荡器灵敏度补偿电路低电源抗干扰能力电容结构电源电压额外功耗输出端电源引入应用

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一种带温度补偿的电感电容压控振荡器

一种带温度补偿的电感电容压控振荡器

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作者：王少昊陈启铭刘雄 350108 福建省福州市闽侯县福州大学城乌龙江北大道2号福州大学

本发明公开了一种带温度补偿的电感电容压控振荡器，包括可开关切换的电容阵列，电感，负阻电路，温度补偿电路，串联分压电阻、可变MOS电容，尾电流。所诉的开关电容阵列可以进行频率的粗调；所诉的负阻电路由交叉互连的PMOS管组成；... 详细信息

标准号: CN116760405A

本发明公开了一种带温度补偿的电感电容压控振荡器，包括可开关切换的电容阵列，电感，负阻电路，温度补偿电路，串联分压电阻、可变MOS电容，尾电流。所诉的开关电容阵列可以进行频率的粗调；所诉的负阻电路由交叉互连的PMOS管组成；温度补偿电路产生PATA电流；可变MOS电容可以进行频率的微调。通过温度补偿电路产生PATA支路电流，然后经过串联电阻产生三个不同电位PATA电压偏置，分别接三组微调可变MOS电容组的一端。当环境温度发生变化时，其电容值会变大，可以抵消由温度升高所导致的振荡频率变高，从而使输出频率不会发生很大的漂移。

关键词：温度补偿电路可变负阻电路微调电感电容压控振荡器电感电位漂移开关电容阵列串联电阻串联分压电容阵列电压偏置输出频率温度补偿振荡频率支路电流电容可开关尾电流互连粗调电阻抵消

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谐振电路、电感电容压控振荡器和锁相环

谐振电路、电感电容压控振荡器和锁相环

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作者：王润华杨海玲黄耀王亚宁连夏梦 201203 上海市浦东新区张江高科技园区高斯路497号

本发明提供了一种谐振电路、电感电容压控振荡器和锁相环，所述谐振电路，应用于电感电容压控振荡器，包括电感单元和变容管单元，所述电感单元与所述变容管单元并联，所述变容管单元用于接控制信号和温控电平，所述温控电平随温度变化... 详细信息

标准号: CN116800205A

本发明提供了一种谐振电路、电感电容压控振荡器和锁相环，所述谐振电路，应用于电感电容压控振荡器，包括电感单元和变容管单元，所述电感单元与所述变容管单元并联，所述变容管单元用于接控制信号和温控电平，所述温控电平随温度变化，通过变化的温控电平对变容管单元进行调节，减少了温度变化对电感电容压控振荡器的影响，并且无需增加电容阵列，减少了寄生电容，进而减少了对电感电容压控振荡器的影响。

关键词：电感电容压控振荡器变容管温控电感单元谐振电路电容阵列寄生电容控制信号锁相环并联应用

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