一款基于CMOS工艺的可编程VCXO芯片设计

摘要

详细介绍了一款基于0.25μm射频互补金属氧化物半导体(RF CMOS)工艺的可编程压控晶体振荡器(VCXO)芯片。将A/D技术和小数锁相环技术结合在一起,实现了VCXO输出频率范围、频率步进、牵引范围、压控极性可编程。在0.25μm RF CMOS工艺下进行了流片,芯片面积为3 000μm×2 000μm,将芯片封装到符合工作标准的5 mm×7 mm陶瓷管壳。测试结果表明,该芯片在(2.5±5%)V,温度为-55~85℃环境下,可以稳定工作,通过兼容工业标准I2C接口,实现编程输出频率为15.5~866.6 MHz和975~1 300 MHz,频率步进(343/N)Hz(N为锁相环输出分频器值);牵引范围为±9×10-6~±567×10-6,步进9×10-6;在频点662.41 MHz,均方根抖动典型值为360 fs(积分区间12 k Hz^20 MHz)。测试结果验证了设计方法和电路设计的正确性。