基于CMOS工藝低相位噪聲LC VCO優(yōu)化設計.pdf

1、鎖相環(huán)最大的應用價值是能夠從極具嗜雜的環(huán)境中提出精準信號，這使其被廣泛地應用在通信領域，如無線收發(fā)系統(tǒng)的本振信號鎖定。在PLL環(huán)路中壓控振蕩器是必需的部分，其相位噪聲指標決定了無線收發(fā)機的性能，但由于集成電感較低的品質(zhì)因數(shù)、晶體管的閃爍噪聲及供電模塊的噪聲等因素，工作在高頻段的低相位噪聲壓控振蕩器的設計成為了難點。本文基于COMS工藝設計的S波段LC VCO實現(xiàn)了很好的相位噪聲性能，可以給無線通信系統(tǒng)提供良好的本地振蕩信號。
　　

2、本文首先介紹了振蕩器的發(fā)展現(xiàn)狀及工作原理，其次闡述了壓控振蕩器的數(shù)學模型和重要性能參數(shù)，對比分析了LC VCO和環(huán)形振蕩器的電路結(jié)構(gòu)，最后結(jié)合PLL的應用要求，對LC VCO結(jié)構(gòu)進行了設計。
　　整體電路設計分為兩個方面:其一，在降低LC VCO自身噪聲和擴大調(diào)諧范圍方面，設計了新型開關電容陣列，實現(xiàn)了數(shù)字調(diào)諧;使用了噪聲濾波技術，減少了外界噪聲干擾;優(yōu)化了集成電感，提高了諧振網(wǎng)絡品質(zhì)因數(shù)。其二，在降低電源模塊線性穩(wěn)壓器的噪聲方面

3、，設計了預穩(wěn)壓模塊結(jié)構(gòu)的LDO，精簡了帶隙基準電路，并將兩個誤差放大器共用一個電流鏡電路，降低了誤差放大器的噪聲。
　　在版圖設計方面，從減少寄生電阻電容、滿足諧振網(wǎng)路對稱性角度規(guī)劃了LC VCO版圖;從整體布局和降低噪聲角度設計了LDO版圖，并與PLL整體版圖相匹配。提取寄生參數(shù)后對LC VCO和電源模塊LDO進行了仿真，仿真結(jié)果均達到設計要求。在流片期間設計了PCB測試板，并對整體PLL芯片的各項性能指標完成了測試，其中還重點