检索结果-内蒙古大学图书馆

Journal of Semiconductors 2005年第10期26卷 2010-2021页

作者：唐长文何捷闵昊复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

针对采用阶跃可变电容的电感电容压控振荡器电路,本文提出了一种振荡器调谐特性的时域分析方法———周期计算技术.通过对电感电容谐振回路中电感的IV曲线分析,详细地阐述了阶跃可变电容能够实现线性压控的物理机理和本质.对差分调谐电... 详细信息

针对采用阶跃可变电容的电感电容压控振荡器电路,本文提出了一种振荡器调谐特性的时域分析方法———周期计算技术.通过对电感电容谐振回路中电感的IV曲线分析,详细地阐述了阶跃可变电容能够实现线性压控的物理机理和本质.对差分调谐电感电容压控振荡器的调谐特性也进行了详细的分析.SPICE电路仿真验证了调谐特性理论分析的正确性.

关键词：阶跃可变电容 MOS管可变电容开关阶跃电容电感电容压控振荡器振荡调谐曲线周期计算技术

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低电压无线传感网频率合成器关键技术研究与芯片设计

低电压无线传感网频率合成器关键技术研究与芯片设计

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作者：王利丹东南大学

学位级别：博士

无线传感网(WSN)的应用非常广泛，比如医学观察、工厂中生产过程的监视与控制和战场形势的预测等等。低功耗是无线传感网系统的一个重要指标。根据2007年国际半导体技术路线图(ITRS)，随着CMOS工艺特征尺寸的不断减小，低功耗晶体管的... 详细信息

无线传感网(WSN)的应用非常广泛，比如医学观察、工厂中生产过程的监视与控制和战场形势的预测等等。低功耗是无线传感网系统的一个重要指标。根据2007年国际半导体技术路线图(ITRS)，随着CMOS工艺特征尺寸的不断减小，低功耗晶体管的电源电压一直逐年递减，并且预计会降低到0.5V左右。数字电路的动态功耗与电压成平方关系，降低电源电压可以很有效的降低功耗。但是低电压下模拟和射频电路设计却面临重大挑战，比如在信噪比(SNR)、线性度和灵敏度等方面。频率合成器(FS)是一个包含数字、模拟和射频电路的系统，因此研究低电压的频率合成器设计具有重要的理论意义和实用价值。\n 低电压电路设计主要通过降低阈值电压和改进电路结构来实现。本论文对频率合成器的结构类型和性能指标进行了简要概述，根据WSN的系统要求得出了FS的设计指标。对FS的系统参数和模块设计进行了详细的理论分析，在此基础上对本课题FS的系统结构和模块参数进行了设计，并对低电压下的鉴频鉴相器(PFD)、电荷泵(CP)、电感电容压控振荡器(LC-VCO)和高速二分频进行了芯片设计。\n 在对低电压PFD电路结构进行详细分析的基础上，基于0.13μm CMOS工艺，采用低阈值晶体管和脉冲锁存结构，设计了电源电压为0.5V的PFD。由于在传统PFD结构中减小死区会导致速度降低，本文提出了一种低电压下提高工作速度和减小死区的方法。该方法采用前向衬底偏置技术增大缓冲电路的驱动能力，以减小PFD的输出信号驱动CP的稳定时间，这样可以减小复位信号的延时时间，从而提高工作速度和减小死区。芯片测试结果表明，当输入频率为2MHz时，鉴相范围为-357°～357°，功耗为3.5μW。\n 在对CP电路结构进行详细分析的基础上，基于0.13μm CMOS工艺，采用电荷共享和电流失配消除技术和充放电开关位于电流源漏极的结构，设计了电源电压为0.5V的CP。为减小CP的充放电电流随工艺的变化，本文提出了采用反短沟道效应(reverse short channel effect)技术来降低阈值电压，因此CP电路中低阈值晶体管的最小栅长采用2μm。芯片测试结果表明，充放电电流为25μA，电流失配为5％，功耗约为100μW。\n 在对VCO的工作原理和电路结构进行了详细分析的基础上，基于0.18μm CMOS工艺，采用带有前向衬底偏置电压RF-NMOS晶体管和含有二次谐波滤除网络的电压偏置结构，设计了电源电压为0.5V的VCO。本文提出了一种新的开关电容阵列粗调方法。该方法采用MOS可变电容和MiM电容的串联来实现，且MOS电容在栅源电压为0V的值等于MiM电容的值。MOS电容的栅极电压由其源极电压经过反相器和偏置电阻来提供，这样可以使可变电容两端的变化电压为±VDD，从而增大可变电容的变化范围和减小可变电容非线性对相位噪声的影响。开关可变电容的偏置电阻取值应保证开关电容阵列的Q值相等，因此偏置电阻的比值应与粗调阵列中可变电容的比值成反比。芯片测试结果表明，VCO自由振荡在4.8GHz时相位噪声为-114dBc/Hz@1MHz。调谐范围为4.6～5.2GHz，功耗为2.2mW。\n 在对二分频的电路结构进行了详细分析基础上，基于0.13μm CMOS工艺，采用带有前向衬底偏置电压的低阈值晶体管和负载为多晶硅电阻的源极耦合逻辑结构，设计了电源电压为0.5V的二分频。本文提出了低功耗高速二分频的设计步骤和优化方法。芯片测试结果表明，工作频率范围为2～6.5GHz，单端输入的最小幅度为150mV，功耗为0.7mW。\n 本论文完成了低电压频率合成器关键模块的设计，对低电压电路设计的关键技术进行了研究和流片验证，为低电压频率合成器的进一步研究和设计奠定了基础。

关键词：无线传感网频率合成器鉴频鉴相器电荷泵电感电容压控振荡器芯片设计

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UWB系统中时钟电路的研究与设计

UWB系统中时钟电路的研究与设计

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作者：郑永正复旦大学

学位级别：博士

超宽带系统由于其本身的突出优点，具有广阔的应用前景。本论文以应用于多边带正交频分复用超宽带无线接收机的频率综合器为出发点，从几个方面对频率综合器进行了深入的研究。本论文首先回顾了超宽带无线通信系统的发展历史，对多边带... 详细信息

超宽带系统由于其本身的突出优点，具有广阔的应用前景。本论文以应用于多边带正交频分复用超宽带无线接收机的频率综合器为出发点，从几个方面对频率综合器进行了深入的研究。本论文首先回顾了超宽带无线通信系统的发展历史，对多边带正交频分复用超宽带系统做了基本的介绍，推导了该协议对于频率综合器的性能要求，对各种频率综合器体系结构的优缺点进行了分析和比较，并在此基础上确定了最适合的体系结构为双锁相环路结构。其次介绍了频率综合器系统中四阶锁相环路的系统设计，给出了锁相环路系统模型及系统参数设计流程，讨论了环路的稳定性与环路带宽的关系，给出了锁相环路的各模型噪声模型及总的输出相位噪声，并提出了一个应用在锁相环中的自适应频率校准电路的设计方法。接着对应用在分数分频锁相环中的ΣΔ调制器进行了较为深入的理论分析，内容包括了量化噪声分析，环路带宽要求，电荷泵电流失配对输出相位噪声的影响，以及减小ΣΔ调制器量化噪声的方法。这里给出的分析对电路设计者具有较强的指导作用。然后对锁相环路中最主要的电路模块，即压控振荡器的设计进行了各方面的分析和讨论。内容主要包括以下几个方面，即电路构成，性能参数，螺旋电感与可变电容，相位噪声模型，相位噪声优化技术，并给出了压控振荡器正交信号的产生方法。论文最后给出了一个应用于MB-OFDM超宽带系统中“模式一”3子带快速跳频频率综合器的设计，并采用0．13μm CMOS工艺进行流片，给出了芯片照片和测试结果，测试结果表明2．112GHz和3．96GHz两个锁相环输出参考频率杂散均小于-60dBc，在1MHz频偏处的点相位噪声均小于-110dBc／Hz，频率综合器输出带内杂散小于-50dBc，带外杂散小于-30dBc，而且其它各项输出测试性能均满足系统指标要求。在此基础上又给出了一个8子带快速跳频频率综合器的系统构架和电路实现。

关键词：超宽带多边带正交频分复用频率综合器锁相环路正交单边带混频器电感电容压控振荡器自适应频率校准 CMOS 相位噪声

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一种用于GPS波段的低相噪VCO设计

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电子技术应用 2012年第2期38卷 47-49页

作者：许亚兰江金光刘俐武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 深圳职业技术学院电信学院广东深圳518055

设计了一种工作频率为1.8 GHz的低相噪频率可调的LC压控振荡器电路。该压控振荡器采用AMOS管作为变容二极管,提高了频率的调谐范围。为了降低电路的相位噪声,设计中采用了PMOS顶部偏置电路代替底部的NMOS偏置电路,并在电路中串联了一个... 详细信息

设计了一种工作频率为1.8 GHz的低相噪频率可调的LC压控振荡器电路。该压控振荡器采用AMOS管作为变容二极管,提高了频率的调谐范围。为了降低电路的相位噪声,设计中采用了PMOS顶部偏置电路代替底部的NMOS偏置电路,并在电路中串联了一个大电容以滤除电路中的高频噪声。仿真测试结果表明,该电路在1 MHz频偏时其相位噪声为-116.5 dBc/Hz。

关键词： GPS 相位噪声电感电容压控振荡器互补金属氧化物半导体

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应用于WSN的0.5V 4.8GHz CMOS LC VCO设计

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解放军理工大学学报（自然科学版） 2012年第6期13卷 611-614页

作者：李智群赵晟东南大学射频与光电集成电路研究所江苏南京210096 东南大学教育部射频与集成电路工程研究中心江苏南京210096 江苏省无线传感网重点实验室江苏无锡214135

为设计一个可应用于无线传感网的0.5V4.8GHz CMOS LC压控振荡器,采用传统差分负阻结构的电感电容VCO核心电路,添加开关电容阵列增大VCO的调谐范围,利用升压电路和反相器的组合提高控制信号产生电路的性能,通过调节负阻管的宽长比等方法... 详细信息

为设计一个可应用于无线传感网的0.5V4.8GHz CMOS LC压控振荡器,采用传统差分负阻结构的电感电容VCO核心电路,添加开关电容阵列增大VCO的调谐范围,利用升压电路和反相器的组合提高控制信号产生电路的性能,通过调节负阻管的宽长比等方法来优化VCO的相位噪声性能,保证VCO能在0.5V的低供电电压下稳定工作,相位噪声达到-119.3dBc/Hz@1MHz,VCO的频率调谐范围为4.3～5.3GHz,相位噪声小于-115dBc/Hz@1 MHz,最低可达-121.2dBc/Hz@1 MHz,核心电路电流约为2.6mA,满足无线传感网的应用要求。

关键词： CMOS工艺电感电容压控振荡器相位噪声开关电容阵列升压电路

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5GHz0.18μm CMOS宽带LC VCO

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微电子学 2012年第3期42卷 372-375页

作者：邓翔段吉海杨丽燕李石林桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541004

采用0.18μm RF CMOS工艺,设计了一个5GHz的宽带电感电容压控振荡器。该压控振荡器的电路结构选用互补交叉耦合型,采用噪声滤波技术降低相位噪声,并采用开关电容阵列扩展其调谐范围。后仿真结果表明,实现了4.44～5.44GHz的宽调谐。振荡... 详细信息

采用0.18μm RF CMOS工艺,设计了一个5GHz的宽带电感电容压控振荡器。该压控振荡器的电路结构选用互补交叉耦合型,采用噪声滤波技术降低相位噪声,并采用开关电容阵列扩展其调谐范围。后仿真结果表明,实现了4.44～5.44GHz的宽调谐。振荡器的电源电压为1.8V,工作电流为2.78mA,版图面积为0.37mm2。

关键词：电感电容压控振荡器 CMOS电路相位噪声

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自调谐VCO频段选择技术比较与设计

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半导体技术 2005年第10期30卷 54-57,72页

作者：黄水龙王志华清华大学电子工程系北京100084

系统分析了自凋谐的必要性和各种具有频段选择功能的LC VCO(电感电容压控振荡器)的特点, 设计了一种可以应用于自调谐的LC VCO结构。该压控振荡器用5层金属O.25 μm的标准CMOS工艺制造完成,测试结果表明,该压控振荡器在电源电压为2.7V... 详细信息

系统分析了自凋谐的必要性和各种具有频段选择功能的LC VCO(电感电容压控振荡器)的特点, 设计了一种可以应用于自调谐的LC VCO结构。该压控振荡器用5层金属O.25 μm的标准CMOS工艺制造完成,测试结果表明,该压控振荡器在电源电压为2.7V时的功耗约为14mW,它具有约180MHz的调谐范围,在振荡中心频率为1.52GHz时的单边带相位噪声为-110dBc/Hz@1MHz。

关键词：电感电容压控振荡器自调谐变容管

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Ku波段0.18μm CMOS压控振荡器电路设计

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电子技术应用 2014年第4期40卷 32-34,38页

作者：冯海洋杜慧敏张博明远先西安邮电大学电子工程学院陕西西安710161

在TSMC 0.18μm RF CMOS工艺下设计了一个Ku波段电感电容压控振荡器,该电路采用NMOS交叉耦合型,结合滤波技术降低相位噪声,并利用开关电容阵列为其扩频,使电路获得卓越的性能。后仿真结果表明,该电路实现了10 GHz^14 GHz的宽调频,在整... 详细信息

在TSMC 0.18μm RF CMOS工艺下设计了一个Ku波段电感电容压控振荡器,该电路采用NMOS交叉耦合型,结合滤波技术降低相位噪声,并利用开关电容阵列为其扩频,使电路获得卓越的性能。后仿真结果表明,该电路实现了10 GHz^14 GHz的宽调频,在整个频带内其相位噪声低于-112 dBc/Hz在1 MHz的偏移处;在1.8 V的电压下,核心电路工作电流为5 mA。

关键词：电感电容压控振荡器 Ku波段相位噪声

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3.7GHz宽带CMOS LC VCO的设计

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半导体技术 2008年第12期33卷 1126-1129页

作者：王云峰叶青满家汉吴永俊陈勇叶甜春中国科学院微电子研究所北京100029

设计了一款3.7 GHz宽带CMOS电感电容压控振荡器。采用了电容开关的技术以补偿工艺、温度和电源电压的变化,并对片上电感和射频开关进行优化设计以得到最大的Q值。电路采用和舰0.18μm CMOS混合信号制造工艺,芯片面积为0.4 mm×1 mm... 详细信息

设计了一款3.7 GHz宽带CMOS电感电容压控振荡器。采用了电容开关的技术以补偿工艺、温度和电源电压的变化,并对片上电感和射频开关进行优化设计以得到最大的Q值。电路采用和舰0.18μm CMOS混合信号制造工艺,芯片面积为0.4 mm×1 mm。测试结果显示,芯片的工作频率为3.4~4 GHz,根据输出频谱得到的相位噪声为-100 dBc/Hz@1 MHz,在1.8 V工作电压下的功耗为10 mW。测试结果表明,该VCO有较大的工作频率范围和较低的相位噪声性能,可以用于锁相环和频率合成器。

关键词：电感电容压控振荡器宽带片上电感射频开关锁相环

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基于CMOS工艺的低相位噪声LC压控振荡器

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微电子学 2006年第2期36卷 205-208页

作者：张原衣晓峰洪志良复旦大学专用集成电路和系统国家重点实验室上海200433

介绍了一种用于锁相环型频率合成器的单片集成LC压控振荡器。该压控振荡器在传统的电路结构基础上进行了改进，在保证调谐范围的前提下，有效地降低了相位噪声。压控振荡器使用了片上集成螺旋电感，采用中芯国际（SMIC）0．35μm 1P6M... 详细信息

介绍了一种用于锁相环型频率合成器的单片集成LC压控振荡器。该压控振荡器在传统的电路结构基础上进行了改进，在保证调谐范围的前提下，有效地降低了相位噪声。压控振荡器使用了片上集成螺旋电感，采用中芯国际（SMIC）0．35μm 1P6M混合信号CMOS工艺。测试结果表明，该压控振荡器的可调频率为303．55GHz，在3．55GHz中心频率附近的相位噪声达到-128dBe／Hz（600kHz），整个压控振荡器的工作电压为3．3V，工作电流为13mA。

关键词：电感电容压控振荡器相位噪声频率合成器

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