适用于频率综合器的宽带低相噪VCO设计

针对频率综合器在宽调谐范围下相位噪声变差的问题,设计了一款适用于频率综合器的宽调谐范围低相位噪声的压控振荡器;采用180nm BiCMOS工艺,运用可变电容阵列和开关电容阵列实现宽调谐范围;通过加入降噪模块,滤除压控振荡器产生的二次谐波和三次谐波,增大输出振幅,降低相位噪声;并在压控振荡器输出端加入输出缓冲器,降低频率综合器其他器件对压控振荡器的影响;通过Cadence软件对压控振荡器进行仿真,仿真结果表明：调谐电压为0.3~3V,压控振荡器的输出频率范围为2.3~3.5GHz;当压控振荡器的中心频率为3.31GHz时,在偏离中心频率10kHz、100kHz和1MHz处的相位噪声分别为-93.21dBc/Hz,-117.03dBc/Hz,-137.41dBc/Hz,功耗7.66mW;在较宽的频率范围内,取得良好的相位噪声抑制,提高压控振荡器的噪声性能,满足宽带低相噪频率综合器的应用需求。     

2.42 GHz宽带低相噪LC压控振荡器的设计

采用一种基于开关电容阵列(SCA)和电压、电流滤波相结合的电路结构,设计了一个宽调谐范围低相位噪声的互补交叉耦合型LC压控振荡器。利用ADS仿真软件对电路进行仿真,达到了宽调谐、低相位噪声、低功耗的要求。     

12管低相噪CMOS环形振荡器

提出了一种12管宽线性调谐范围低噪声低功耗的环形振荡器结构。电路设计采用0.18μm的标准CMOS工艺,电源电压为1.8V。SpectreRF仿真结果显示该环形振荡器在27.17MHz到2.062GHz的宽调谐范围内具有良好的线性度。在频率为900MHz、偏移频率为600kHz时,该环形振荡器的相位噪声为-111.1dBc/Hz,功耗为38mW。通过SpectreRF仿真与目前流行的环形振荡器进行比较,本文提出的环形振荡器结构简单、性能优越。     

低相位噪声宽带LC压控振荡器设计

基于0.13μm CMOS工艺,设计了一款低相位噪声宽带LC压控振荡器。采用开关电容阵列使VCO在达到宽调谐范围的同时保持了低相位噪声。采用可变容阵列提高了VCO频率调谐曲线的线性度。仿真结果表明,在1.2 V电源电压下,电路功耗为3.6 m W。频率调谐范围4.58 GHz-5.35 GHz,中心频率5 GHz,在偏离中心频率1 MHz处相位噪声为-125d Bc/Hz。     

一款低噪声八相位锁相环设计

基于宽频率范围数字系统的需求,在0.13μm工艺下设计了一款宽输出范围、低抖动八相位锁相环。首先通过数学建模优化环路带宽,在系统级减小环路噪声;在振荡器中引入了前馈传输管单元以提高振荡频率并降低振荡器相位噪声;最后利用具有伪静态结构的D触发器来降低鉴相器和分频器的功耗并提高其抗噪声能力。仿真结果表明,VCO输出频率在1.2 GHz时相位噪声为-95dBc/Hz@1MHz,FOM功耗为4.5PJ@2GHz。     

低相位噪声低功耗LC压控振荡器的设计

在分析压控振荡器相位噪声的基础上,通过采用尾电流整形滤波技术设计了一种低相位噪声低功耗差分LC压控振荡器.电路设计采用TSMC 0.18um 1P6M CMOS RF工艺,利用Cadence软件中的SpectreRF工具对电路进行了仿真,结果显示,在电源电压VDD=1.8V时,其中心频率为1.8GHz,频率的变化范围为1.43～1.82 GHz,相位噪声为-121dBc/Hz@600kHz.静态功耗仅为2.5mW(1.8V×1.39mA).     

一种用于GPS波段的低相噪VCO设计

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。     

一种低功耗低噪声8相位输出环形振荡器

针对环形振荡器的功耗大、噪声大、线性度差等问题,基于TSMC 55 nm工艺,提出了一种新型交叉前馈结构环形振荡器电路。深入分析了器件自身热噪声、闪烁噪声对环形振荡器输出相噪贡献百分比,利用电容滤波技术来降低振荡器输出相噪,采用源极负反馈电路得到线性电流来改善调频线性度,并提供了宽调谐范围。Spectre RF仿真结果表明,设计的环形振荡器频率覆盖范围为0.2 GHz~3.8 GHz,产生8相位,相位噪声为-91.34 d Bc/Hz@1 MHz,在1.2 V电源电压下消耗电流为4.6 m A,线性度良好。     

一种低相噪CMOS环形振荡器设计

设计了一种带有正交输出,频率为900MHz的两级低相噪环形振荡器,电路设计采用0.18μm CMOS工艺,电源电压为1.8V.环形振荡器的调谐范围随控制电压从0V的1460MHz到电源电压1.8V的720MHz发生变化,并且具有较好的线性度.在频率为900MHz、偏移载波频率为600kHz的情况下,环形振荡器的相位噪声为-108dBc/Hz,功耗为18mW.在与其它环形振荡器的比较中,yynw环形振荡器显示了较好的性能参数.     

2.4GHz低相位噪声CMOS负阻LC压控振荡器设计

为了有效降低工作于射频段的全集成CIVICS负阻LC压控振荡器的相位噪声,介绍了利用电阻电容滤波技术对振荡器相位噪声的优化,并采用Chartered 0.35μm CMOS标准工艺设计了一款全集成CMOS负阻LC压控振荡器,其中心频率为2.4GHz,频率调谐范围达到300MHz,在3.3V电压下工作时,静态电流为12mA,在偏离中心频率600kHz处,仿真得到的相位噪声为-121dBc/Hz.该设计有效地验证了电阻电容滤波技术对相位噪声的优化效果,并为全集成低相位噪声CMOS负阻LC压控振荡器的设计提供了一种参考电路.     

FPGA的宽带步进频率信号源设计

介绍了基于FPGA和锁相频率合成器芯片ADF4350的宽带步进频率信号源的设计与实现方法。通过分析两种不同的实现方法,确定了以DDS输出的扫描频率控制锁相环鉴相参考频率的方法。该方法能有效结合二者优势,缩短频率的稳定时间,降低输出杂散。通过FPGA的控制、配置,产生了最佳性能的LS波段宽带步进频率信号,具有功耗低、集成度高、输出频率杂散抑制良好等特点。     

基于FPGA+单片机的电压控制LC振荡器的设计

设计了一种电压控制LC振荡器,利用LC振荡电路作为振荡源,通过变容二极管来调节振荡器的频率,采用锁相环来提高输出频率的稳定度,以FPGA 单片机作为整个系统的测控部分。经安装与调试,振荡器输出波形没有明显失真,输出频率的范围是15～35MHz,可实现间隔为100kHz的频率步进,能够实时测量并显示振荡器的输出频率。     

基于FPGA的自动变模控制感应加热电源全数字锁相环研究

针对感应加热电源频率跟踪设计中传统锁相环电路设计复杂、跟踪速度慢、锁相频带窄、单独模块设计修改繁琐等问题,提出一种基于FPGA的自动变模控制感应加热电源全数字锁相环,即拓展锁相环中心频率频带和采用变模控制实现快速频率跟踪.应用SOC技术完成系统设计,并进行典型频带的计算机仿真.仿真结果证实了该设计具有宽范围的锁相能力及快速精确的频率跟踪性能,满足感应加热电源对负载频率变化的快速跟踪要求.     

用于高精度图像传感器的锁相环

为了提高图像传感器的探测精度,给像素中的传输管提供高精度时钟信号,设计了一款可编程式电荷泵锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)模块。该模块使用分频器以输出可调控频率的时钟,增加了复用性;在电荷泵中加入单位增益放大器以消除毛刺,增大了锁相环精度;同时给出了针对整个模块的相位噪声分析。仿真结果表明,当输出200 MHz时钟时,信号的时钟抖动为28 ps,电路工作在1.5 V电压下的功耗<2 mW。该模块已用于一款高精度图像传感器中,在0.11μm CMOS工艺下进行了流片,测试结果表明其可以实现50 MHz到200 MHz的高精度时钟输出,满足了芯片对于时钟的需求。     

直驱永磁同步发电机无位置传感器控制研究

提出一种基于锁相环技术的无位置传感器控制策略,该控制策略将系统输出的相位与给定信号相位的相位差值锁定为一个固定值,根据锁相环特性就可以得出电机位置、频率信号。仿真结果表明,该方法实现了全速范围内转子位置、速度的准确、快速检测。     

基于ADF4106的串行数字锁相频率合成的设计

介绍了锁相环路的工作原理,分析了低功耗宽带集成锁相环芯片ADF4106的工作特性,并介绍了一种利用单片机控制该芯片的低相位噪声频率合成器的设计方法,讨论了环路滤波器的设计,为高频频率合成器的设计提供了很好的思路.     

一种超低相位噪声频率合成源方案设计

频率合成源是射频发生和频谱分析中最重要的组成之一,评价合成源性能指标的是输出信号的相位噪声、杂散、频率分辨率和频率切换时间.本文通过分析传统锁相环原理,提出一种通用的超低相位噪声合成源设计方案（带宽100MHz以内）.在锁相环基础上,通过引入直接数字合成（Direct digital synthesizer,DDS）混频鉴相技术,使得到的射频信号理论值达到0.1mHz的频率分辨率,同时将带内相位噪声指标优化17dB以上.新方案同时兼顾了杂散和频率切换时间指标,保障合成源的输出信号稳定可靠,使其在自动测试领域拥有广阔的应用前景.     

脉冲取样锁相环的设计与实现

为实现脉冲取样锁相环,描述了工作原理,分析了相位噪声模型,提出了设计中的问题,并给出了设计实例.设计中采用高频集成取样鉴相器以及具有优异噪声性能、高频谱纯度和高稳定度的介质振荡器(DRO),通过高级设计系统(ADS)仿真,实现了较高的相位噪声指标,相位噪声测试结果与理论值非常接近．与数字锁相环相比,脉冲取样锁相环具有优...     

锁相控制技术在中功率直流传动系统中的应用

本文介绍已用于某厂流速仪检定车电控系统之一部分,这个系统主回路采用:可控硅三相 全桥交叉联结供电;控制回路为环流可控并具有电流内环、速度外环和鉴频鉴相的三环结构, 同时控制2台3千瓦或4台22千瓦直流电动机,带动10吨重的拖车,在0.01米/秒-10米/ 秒的车速中稳定工作.用锁相环作频率给定,把锁相调速用在中功率电机拖动,对于保证给定 和反馈的准确性和再现性,扩大调速范围,改善动态品质,提高系统稳速精度,都具有明显效 果,使调速范围达到1:2500,系统精度优于0.1%.