电感及电容结构的压控振荡器

随着通信技术对射频收发机性能要求的不断提高，高性能压控振荡器已成为模拟集成电路设计、生产和实现的关键环节。针对压控振荡器设计过程中存在相位噪声这一核心问题，文中采用STMC0．18gmCMOS工艺，提出了一种1．115G的电感电容压控振荡器电路设计方案．利用Cadence中的SpectreRF对电路进行仿真。研究结果表明：在4～6V的电压调节范围内，压控振荡器的输出频率范围为1．1l469～1．11538GHz，振荡频率为1．115GHz时，在偏离中心频率10kHz处，100kHz处以及1MHz处的相位噪声分别为一90．9dBc／Hz，一118．6dBc／Hz．一141．3dBc／Hz，以较窄的频率调节范围换取较好的相位噪声抑制，从而提高了压控振荡器的噪声性能。

随着无线通信产业的迅猛发展，推动了射频前端电路设计向着高性能、低成本、低功耗、高集成度的方向演化的进程。CMOS工艺凭借其低廉的价格、高集成度以及与数字工艺较好的兼容性在产业界获得越来越广泛地应用。近几年来，CMOSRF集成电路的研究成为电路设计的热点。

当前，各种通信系统对频率合成器的相位噪声要求越来越高。相位噪声是信息传输质量和可靠性的最重要参数。压控振荡器(VohageControlledOscillator)作为射频收发器中的一个核心模块，频率合成器的相位噪声主要由VCO决定，而VCO的调节范围的宽窄和相位噪声的大小直接决定锁相环的工作性能，进而影响整个通信系统的质量。如何利用LC压控振荡器自身带有的储能元件，对相位噪声进行抑制，进而设计出高性能的压控振荡器已成为模拟集成电路设计的重大挑战。一体电感http://www.diangan.org/

从电路结构来划分，压控振荡器主要有环形振荡器和电感电容(LC)压控振荡器2种典型电路形式。环形振荡器可以采用纯数字CMOS工艺实现，不需要电感器件，节省大量的芯片面积，且可通过延时单元的电流变化量实现非常宽的调谐范围，但其相位噪声性能远不如LC振荡器。LC振荡器通过调节比值C。／Cj大的MOS变容管获得较宽的调谐范围，当片上电感的Q值较高时，可得到较好的相位噪声，但电路芯片面积较大。为了获得好的相位噪声抑制，文中在0．18m标准CMOS工艺模型基础上，探讨Lc压控振荡器的相位噪声理论，设计了一种1．115G的Lc压控振荡器，并采用Cadence软件中的SpectreRF对该电路进行仿真，仿真结果表明：在外接电源电压为5V时，其本征频率为1．115GHz，输出功率为1mw，在偏离中心频率10kHz处相位噪声为一90．9dBc／Hz，在偏离中心频率100kHz处相位噪声为一118．6dBc／Hz，在偏离中心频率1MHz处相位噪声为一141．3dBc／Hz.

在现代自动化设备的各类控制系统中，机械位移的测控占有很高的比重，随着位移测控系统向基于现场总线的多传感器计算机测控系统发展，现有的传统位移传感器已无法满足要求，而集信息

20世纪七、八十年代出现的|T作频率在20～30kHz的低频超声外科手术刀，采用超声能量粉碎、分离及切除人体的病变组织或器官，以达到手术治疗目的．它主要南两部分组成：超声功率源和超

功率转换开关频率一直在不断提高，以便最大限度地提升功率密度，软开关技术如零电压开关（ZVS）正逐渐普及以进一步提高开关频率。随着开关频率的增大，功率MOSFET的寄生特性不再可以忽略不计。对于采