宽频率范围的单子带压控振荡器设计

摘要

基于TSMC 180 nm CMOS工艺,提出了一种振荡频率为2~3 GHz的宽频率范围、低相位噪声的单子带压控振荡器(VCO)。采用双平衡吉尔伯特混频结构,将单子带5~6 GHz压控振荡器与固定频率3 GHz压控振荡器进行下混频,可得到振荡频率为2~3 GHz的单子带压控振荡器,实现相对带宽从18.18%到40%的展宽。其中5~6 GHz单子带压控振荡器采用互补交叉耦合结构,更易达到起振条件,采用两组可变电容的并联形式以提高调谐曲线的线性度,拓宽压控振荡器的输出频率调谐范围。通过芯片测试验证,在1.8 V电源电压下,调谐电压变化范围为0.6~2.8 V时,实际输出频率范围为1.85~3 GHz,最大调谐灵敏度为1000 MHz/V,2 GHz频点处相位噪声为-123.2 dBc/Hz@1 MHz,芯片尺寸为1.2 mm×0.7 mm。