应用于无线通信领域4.1 GHz锁相环的设计

在分析锁相环线性模型的基础上,分析了影响锁相环系统的各种因素,采用相应的优化方法设计了一款4.1GHz LC锁相环。详细介绍了该锁相环中各模块电路（包括Lc型压控振荡器,高速分频器,数字分频器,鉴频／鉴相器,电荷泵以及无源滤波器等）的设计,并且给出了仿真结果。其中高速分频器采用TSPC逻辑电路,速度快功耗低。该锁相环采用SMIC 0.18um CMOS工艺设计,当VCO工作在4．1GHz时,在频偏为600kHz的相位噪声为-110dBc。     

差分LC VCO的设计方法

通过分析振荡器的两种典型相位噪声模型,给出了振荡器相位噪声与电路参数的关系。在此基础上,提出了优化VCO相位噪声的设计方法：设计高Q值电感;调整尾电流的大小;调整nMOS管和pMOS管的尺寸。文章最后给出了一个2．4GHz全集成VCO的设计,仿真结果表明在2．4GHz时VCO的相位噪声为-120．4dBc／Hz@600kHz,证明该方法对于VCO的设计具有较好的指导作用。     

无线通讯系统频率合成器结构设计综述

在介绍无线通讯领域频率合成器主要设计指标的基础上,针对不同的设计指标,比较和分析了各种频率合成器的结构设计;详细地介绍了现在被广泛研究的小数型频率合成器和消除小数杂散的各种方法,其中,尤为详细地分析了采用ΣΔ调制技术的ΣΔ小数频率合成器;最后,对无线通讯领域频率合成器的应用前景和发展方向进行了展望。     

1.2 GHz CMOS全集成锁相环的设计

在分析影响锁相环性能的各种因素的基础上,采用相应的优化方法设计了一款全集成的1．2GHz LC锁相环。详细介绍了该锁相环中各模块电路（包括LC型压控振荡器,预分频器,分频器,鉴频／鉴相器,含有带隙基准电流源的电荷泵以及片上无源滤波器等）的设计,并且给出了仿真结果。该锁相环采用SMIC0．18μm RF CMOS工艺设计实现,其中无源滤波器也集成在片上,实现了完全片上集成。     

宽带低相噪CMOS LC VCO的设计

设计了一款宽带CMOSLCVCO,在分析VCO相位噪声来源的基础上,对VCO进行了结构优化和噪声滤除,并采用了开关电容阵列以增加带宽。电路采用0.18μmCMOS射频工艺进行流片验证,芯片面积为0.4mm×1mm。测试结果显示:芯片的工作频率为3.34～4.17GHz,中心频率为4.02GHz时输出功率是-9.11dBm,相位噪声为-120dBc/Hz@1MHz,在1.8V工作电压下的功耗为10mW。     

LC振荡器的设计要点

主要介绍了LC振荡器的设计要点.从LC振荡器的模型出发,研究了VCO的电路结构、谐振回路对于输出幅度的影响、VCO的噪声源、VCO的相位噪声以及谐振回路的Q值对于VCO的影响.给出了LC振荡器的设计要点及设计中需要考虑的约束条件.     

4.2GHz 1.8V CMOS LC压控振荡器

基于Hajimiri提出的VCO相位噪声模型,分析了差分LC VCO电路参数对于相位噪声的影响。根据前面的分析,详细介绍了LC VCO电路的设计方法:包括高Q值片上电感的设计、变容MOS管的设计以及尾电流的选取。采用SMIC 0.18μm 1P6 M、n阱、混合信号CMOS工艺设计了一款4.2GHz 1.8V LC VCO。测试结果表明:当输出频率为4.239GHz时,频偏1MHz处的相位噪声为-101dBc/Hz,频率调节范围为240MHz。     

3.5GHz锁相环的设计

设计了一款整数型锁相环.从系统到具体电路对整个锁相环进行了详细的分析和仿真.电路采用SMIC 0.18μm CMOS射频工艺设计,面积为1.1mm×1.1mm,整个锁相环在1.8V电源电压下的功耗为36mW,仿真结果显示锁相环的相位噪声在-111dBc/Hz@1MHz,参考杂散为-76.4dBc.     

LC振荡器的设计要点

主要介绍了LC振荡器的设计要点.从LC振荡器的模型出发,研究了VCO的电路结构、谐振回路对于输出幅度的影响、VCO的噪声源、VCO的相位噪声以及谐振回路的Q值对于VCO的影响.给出了LC振荡器的设计要点及设计中需要考虑的约束条件.     

3.7 GHz宽带CMOS LC VCO的设计

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0.18 μm 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.