用LC振荡器构成的低相位噪声频率合成器

摘要

本论文先介绍了锁相环的基本原理和噪声模型，并在此基础上说明电荷泵锁相环每个模块的设计考虑，重点是基于低相位噪声的要求来研究LC压控振荡器的电路设计以及电感、变容器在CMOS工艺中的实现，文章中还提及电感、变容器的Q值估算，并在设计过程中介绍了相位噪声在1/f2区域的近似手算公式[7]以及具体计算过程，相位噪声估算结果与仿真结果基本一致。设计中采用电源电压为1.8V的单层多晶硅、六层金属TSMC0.18μm工艺。在typical工艺条件下用spectreRF仿真PSS和PNOISE得到输出1.8GHz频率下的相位噪声为：126.7dBc/Hz@600KHz，-140.6dBc/Hz@3MHz，LC振荡器的输出频率为1.85GHz±8％，即可调频率范围在300MHz，整个电路的功耗为6.3mA。

目录

图表列表

第一章.引言

第二章.锁相环概述

2.1锁相环基本结构和工作特性

2.2电荷泵锁相环线性模型

2.3电荷泵锁相环模块电路

2.3.1鉴相鉴频器

2.3.2电荷泵及环路滤波器

2.3.3分频器

2.3.4压控振荡器

第三章.LC振荡器

3.1相位噪声

3.1.1概念

3.1.2相位噪声和时序抖动

3.1.3相位噪声模型

3.2振荡器分类与比较

3.2.1环型振荡器

3.2.2张弛振荡器

3.2.3 LC振荡器

3.3 LC振荡器电路

3.3.1-Gm振荡器理论

3.3.2 LC振荡器设计

3.4 LC振荡器在CMOS 工艺中的实现

3.4.1电感设计

3.4.2变容器设计

第四章.实际电路和模拟结果

4.1工艺与简单的设计要求

4.2实际电路和仿真结果

4.2.1 PFD

4.2.2 charge pump和loop filter

4.2.3反馈分频器

4.2.4 LC振荡器

第五章.结论

参考文献

致谢

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