压控振荡器

摘要： 基于多频段一体化通信、雷达无线电跳频通信以及短波通信系统对低噪声、大带宽等性能的需求,提出了一种低相噪、低功耗、片上面积小、超宽带的压控振荡器电路结构。双核VCO的结构覆盖了12GHz-24GHz的超宽带正交频率输出范围,采用CMOS工艺库进行了设计仿真和版图设计,版图设计面积为0.4mm×0.65 mm。仿真结果表明,宽带压控振荡器在TT工艺角下的调谐频率能覆盖11.79~25.15GHz的超宽范围,24GHz工作频率下,1MHz频偏处相位噪声能达到-100dBc/Hz,且电路总功耗不超过33mW。

摘要： 为了解决光模块中高功耗芯片恶化激光调制器性能,以及解决收发端时钟基准偏差导致误码率高的问题,设计了一款低功耗高抖动容限的时钟数据恢复电路(CDR)。通过采用压控振荡器(VCO)型全速时钟的CDR系统架构和电感峰化的时钟缓冲技术,降低了CDR芯片的功耗;通过在CDR积分通路中引入零点补偿电阻,提高了CDR的抖动容限。该CDR采用CMOS 65nm工艺设计和1.1V电源供电,后端仿真结果表明:当CDR电路工作在28Gbps时,功耗是2.18pJ/bit,能容忍的固定频差是5 000ppm,恢复时钟的抖动峰峰值是5.6ps,抖动容限达到了设计指标,且满足CIE-25/28G协议规范。

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。

摘要： 压控振荡器VCO(Voltage Controlled Oscillator)是输入控制电压影响输出频率的振荡电路,可用于产生调频信号。应用于安检成像时,其输出信号的线性度通过影响副瓣电平和距离分辨率,从而决定了安检成像的效果。为了提高安检成像效果,提出了一种基于多项式拟合的VCO开环线性校正法,使VCO的输出频率通过分频器,并对分频后的信号进行滤波和AD采集,通过在FPGA中进行数字信号处理获得VCO输出射频信号的非线性信息,并通过修正DA输出的电压信号实现对VCO的校正。该方法与系统发射线性调频连续波FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)脉冲同时进行,具有较好的实时性,能够解决VCO的温度漂移问题,在长时间合成孔径成像中具备优势。实验结果进一步验证了方法的可行性和有效性。

摘要： 采用反馈时钟进行频率检测,设计了一种应用于高频、低抖动频率综合器中的锁相环校准电路。相较于采用参考时钟计数的传统频率校准方法,该方法提高了频率校准精度。配合幅度校准电路交替进行压控振荡器幅度校准和频率校准,可以选取最优幅度和频率控制字,有效提高系统输出时钟抖动性能。高精度频率检测电路和幅度检测电路的电源电压为3.3 V,压控振荡器调谐频率范围为2.7~3.1 GHz,压控增益范围为10~15 MHz/V,初始频率和幅度控制字及最大输出幅度限制可配置。

摘要： 基于标准CMOS工艺,设计了一款适用于无线通信的基于标准CMOS工艺的频带压控振荡器,该芯片的中心频率2.8 GHz,芯片面积0.5×0.5 mm^(2),典型功耗为11 mA@3.3 V。测试结果表明,在0.8 V~2.5 V的电压调节范围内,压控振荡器输出频率范围为2.3 GHz~3.3 GHz,通过电容阵列实现了1 GHz的调谐带宽,在2.8 GHz频率时的典型相位噪声为-81 dBc/Hz@10 kHz,压控振荡器的典型增益为40 MHz/V。

摘要： 射频接收机作为无线通讯系统的最前端,其结构和性能直接影响整个通信系统的通信质量。射频接收电路是把天线接收进来的带有调制的射频信号转变成基带信号,再把基带信号的幅度放大后输出给基带控制板。现有的射频接收电路存在模拟灵敏度和数字灵敏度较低、失真度较高、邻道选择性较低、双信号选择性较低、互调抗扰性指标较低、一致性较差等缺点。通过改进射频接收电路的压控振荡器电路和混频器电路,以提高系统的稳定性、噪声系数、增益、灵敏度等,使电路的本振、射频与中频间的隔离性和互调性更好。通过对改进后电路进行综合测试可以看出:模拟灵敏度提高了2~4 dB,数字灵敏度提高了2~4 dB,失真度整体明显降低,邻道选择性提高了10~13 dB,双信号选择性提高了7 dB,互调抗扰性指标提高了4 dB,远端极限通话距离提高了0.5 km,改进效果明显。

摘要： 为了解决压控振荡器的调谐范围、相位噪声、功耗和芯片面积等指标难以多重优化的问题,本文基于TSMC 40 nm CMOS工艺,通过设计改进型开关电容阵列、高Q值LC谐振电路和大滤波电容等结构,实现了一种宽调谐范围低相位噪声的小面积压控振荡器.采用NMOS型负阻结构,以适应于0.9 V的低电源电压电路.将改进型开关电容阵列与可调电容相结合,获得8条工作于不同频率的子频段,通过选择合理的电容,使8个子频段首尾重叠,从而获得一段连续的振荡频率.与传统结构相比,改进型开关电容阵列添加了两个上拉电阻和一个输入端反相器,既能获得更宽的调谐范围,又可以抑制电源噪声,从而优化相位噪声.通过大滤波电容与尾电流MOS管并联构成低通滤波器,滤除共模点处的高频分量,抑制偶次谐波噪声,同时使输出波形更加对称,仿真结果表明,添加大滤波电容后相位噪声降低了3.02 dB.在满足电路要求的情况下,选择Q值更高的电感和电容提高谐振电路的品质因数,从而降低功耗.版图采用抽头电感,减少电感的使用个数,节省版图面积,降低成本.测试结果表明,在0.9 V电源电压下,压控振荡器的频率调谐范围为2.65～3.84 GHz,中心频率为3.24 GHz,在1 MHz频率偏移处的相位噪声为-109.71 dBc/Hz,功耗为10.81 mW,芯片核心面积仅为0.13 mm2.

摘要： 随着人工智能时代电子产品的智能化飞速发展,对手机等终端的要求越来越高,该文结合传统的带隙基准电路原理,分析其优缺点并改进了带隙基准电路.改进的电路包括启动电路模块、带隙核心模块、运放模块等3部分,启动电路取消了电容结构,使得电路能加速启动.采用PNP三极管匹配3个等尺寸的PMOS管设计了带隙核心电路,采用差分+共源结构设计了高增益的运放;仿真结果表明,在-20～+80°C温度范围内,基准电路的温度系数约6.9 ppm/°C,在10 kHz的频率范围内电源抑制比(PSRR)可达到-53 dB以上.

摘要： 基于厦门三安2μm GaAs HBT工艺,设计了一种宽频带、低相噪的压控振荡器.采用差分Colpitts结构,利用二极管组成变容管阵列,实现振荡器输出频率的调谐效果,并完成流片和测试.为了优化相位噪声,对片上螺旋电感进行几何尺寸优化,片上差分螺旋电感的品质因数在1.6 G Hz处大于22,相应的VCO实现了较低的相位噪声.为了驱动下一级电路,使用带有较高增益的缓冲器Buffer;牺牲一小部分相位噪声性能的情况下,提高了VCO的输出功率.测试结果表明,压控振荡器的频率可调谐范围为1.36～1.62 GHz,相位噪声范围为-135.10～-123.50 dBc/Hz@1M Hz,最大输出功率为14.37 dBm.在振荡频率为1.6 GHz时,相位噪声为-128.65 dBc/Hz@1M Hz.

摘要： 芯片级铯原子钟可以为许多便携式设备提供高精度和高稳定度的时间或频率基准,根据其工作原理,一个被用作微波信号源的小尺寸、低功耗、低相位噪声的4.596GHz压控振荡器是至关重要的组成部分.其中,低相位噪声的实现是最大的挑战,要求谐振电路具有高品质因数特性.基于此,本文利用具有高品质因数和良好温度稳定性的同轴谐振器,在ADS软件中根据虚拟地分析法完成了该压控振荡器的设计,并对其进行瞬态仿真和谐波平衡仿真,分别对电路输出信号的功率、相位噪声和频率调谐范围等进行验证.结果显示,其输出信号功率为-4.95dBm,相位噪声为-70.84dBc/Hz@300Hz和-81.68dBc/Hz@lkHz,压控调谐灵敏度约为4.5MHz/V,满足芯片级铯原子钟的应用需求.

摘要： 文中使用1μm Inp DHBT设计了一个E波段单片压控振荡器.压控振荡电路采用差分拓扑结构,在差分输出端接balun,仿真的输出功率达到-2.92dBm,振荡器的电压调谐范围在1.8v到6v之间,振荡器的频率调节在72.4GHz到74.3GHz之间.振荡器的相位噪声在偏离载波频率10MHz时为-104.26dBc/Hz.芯片尺寸仅为0.75×0.99mm2.

摘要： 铷85原子钟系统的闭环锁定需要一个基于变容二极管设计的3.035GHz压控振荡器(VCO)为其提供合适的微波信号,且该VCO对于原子钟系统性能的优劣具有很大的影响.对于该VCO的精准设计则需要准确的、考虑到实际工作环境的变容二极管电路模型.但是,变容二极管数据手册中的参数都是在低频条件下测量得到,无法满足S波段以及更高频率电路的设计需求.基于此,在对全双端口TRL校准的网络误差模型分析的基础上,根据实际应用需求设计了相应的TRL校准件,并通过测量若干特性已知的电感对其准确性与可靠性进行了验证,最后完成了对所用变容二极管的参数提取与等效电路模型的建立,从而为后续所设计VCO仿真结果的准确性提供了保障.

摘要： 本文采用90nm CMOS设计了一款压控振荡器(Vco)电路.电路采用电感-电容交叉耦合结构,以获得较好的相位噪声性能.使用三维电磁仿真软件对VCO版图进行仿真,提高测试和仿真结果的吻合度.在工作电压1.5V下,压控振荡器的输出频率为:42～48GHz,相位噪声为-91dBc/Hz～97.4dBc/Hz@1MHz.

摘要： 本文采用1um InP HBT工艺设计了一款压控振荡器.该压控振荡器采用的晶体管的特征频率大于160GHz,电路由差分形式的负阻LC振荡回路和输出缓冲结构组成,这种结构的优势在于具有宽频调谐范围、低相位噪声和较高的输出功率等特性.仿真结果表明设计的压控振荡器工作调谐频率为93～98GHz,偏离载波100KHz时最小相位噪声-56.05dBc/Hz,单端输出功率为-0.45dBm.

摘要： 频率综合器(以下简称频综)是一种频率发生装置，本文主要介绍了对两个关键部分—取样锁相电路和介质压控振荡电路——进行的技术攻关情况。详细介绍了一种X波段小体积、低相噪、低杂散的锁相源.该锁相源采用取样锁相技术和高Q值介质压控振荡器实现了低相噪、低杂散的特性.

摘要： 铯原子钟的闲环锁定需要一个舍有变容二极管的压控振荡器作为微波源,而微波源的精准设计需要准确的变容二极管器件模型,但其数据手册中的参数都是在低频条件下测量得到,无法满足微波源的设计需求.本文利用微带线结构并结合史密斯圆图,研究了射频下变容二极管的C-V特性,在测试数据的基础上进行曲线拟合,完成其在4.595GHz工作频率下模型参数的提取.结电容提取值为7.5pF,与数据手册值7.466pF接近.电路功能正确,满足铯原子钟微波源设计的需要.

摘要： 分布式探测、信息融合系统是新体制探测系统的未来发展方向.其中,获得统一标准的时间频率显得越来越重要.介绍了国外几种利用光纤进行时间频率传递的方法和经验.对基于光纤延伸器的频率传输方法、基于压控振荡器的频率传输方法及电子相位补偿方法作了较详细描述.

摘要： 介绍了基于HMC703锁相环芯片的S波段线性调频信号源的设计方法.通过以锁相环芯片HMC703为核心的锁相环电路,实现了一种基于锁相原理直接产生线性调频信号的信号源.对信号源的设计方案进行了详细分析.实验结果表明,该设计较好地达到了预期指标要求,具有一定的工程实用价值.

摘要： 介绍了基于HMC703锁相环芯片的S波段线性调频信号源的设计方法.通过以锁相环芯片HMC703为核心的锁相环电路,实现了一种基于锁相原理直接产生线性调频信号的信号源.对信号源的设计方案进行了详细分析.实验结果表明,该设计较好地达到了预期指标要求,具有一定的工程实用价值.

摘要： 本发明提供VCO装置，其包括：本机振荡信号产生电路，输出在输入端子所接收的高频信号中的、与应接收的调谐频道的频率信号相对应的本机振荡信号；以及，混合电路，混合高频信号与本机振荡信号从而输出基带信号，本机振荡信号产生电路具有振荡本机振荡信号的振荡器、以及以1/N倍的比率将振荡器所振荡的本机振荡信号频率输出到所述混合电路的频率降低部，而且通过调整1/N倍的比率，本机振荡信号频率与移动电话所使用的通信用无线频率被设定为不直接重叠。

摘要： 本发明提供一种压控振荡器的温度补偿方法及压控振荡器，方法包括：应用于压控振荡器，压控振荡器包括：电感、调节频率电容、变容管和至少两个温度补偿电容；对于锁相环使用的每一个频点对应的调节频率电容的控制字预先存储在查找表中，温度补偿电容的控制字的中间值预先存储在查找表中；温度补偿电容与调节频率电容的连接方式相同；包括：在发射或接收一帧结束后，检测压控振荡器的控制电压；判断控制电压是否在预设电压范围内，若判断控制电压超出预设电压范围，更新查找表中该频点对应的温度补偿电容的控制字，使控制电压调节到预设电压范围内。可以避免由于环境温度变化，造成频点对应的控制电压变化，VCO的性能下降使PLL失锁的情况。

摘要： 正交压控振荡器包括振荡模块和耦合模块，其中，振荡模块提供具有预定频率的第一信号和第二信号，耦合模块以如下方式将第一信号与第二信号结合：第二信号具有相对于第一信号的正交相位差。

摘要： 本申请公开了一种环形压控振荡器，在该环形压控振荡器中由于可以同时使用IO器件和Core器件，并且，可以使得环形压控振荡器能够工作在安全电压之下，这样就可以使得环形压控振荡器具有较小的Rm或者是较大的VDD‑Vin，由此就能够进一步拓宽环形压控振荡器输出信号频率的范围。相应的，本申请所公开的一种压控振荡器、一种集成电路同样具有上述有益效果。

摘要： 本发明涉及一种集成电路，具体涉及一种延迟单元、压控振荡器以及压控振荡器的频带扩展方法；解决了现有压控振荡器的频带覆盖范围不够宽，且压控振荡器输出时钟的摆幅会被减小的技术问题。本发明的技术解决方案是：一种延迟单元，包括输入对管MOS管M1、M2，以及可变电阻阵列R1和R2，还包括可变电容阵列C1和C2；可变电容阵列C1的一端接可变电阻阵列R1与MOS管M1之间的节点，可变电容阵列C2的一端接可变电阻阵列R2与MOS管M2之间的节点；可变电容C1与可变电容C2的另一端均接电源信号。同时，本发明还提供了一种压控振荡器，包括至少两个延迟单元；延迟单元采用任一上述的延迟单元。另外，本发明还提供了一种上述压控振荡器的频带扩展方法。

摘要： 本发明适用于频率源技术领域，提供了压控振荡器和多波段压控振荡器切换电路。该压控振荡器包括开关控制模块、谐振模块、第一耦合电容、反馈电容、晶体管、偏置模块和保护模块，开关控制模块与晶体管的第一端连接；待调频信号经过谐振模块和第一耦合电容进入晶体管的第一端，开关控制模块根据用户输入控制晶体管导通，偏置模块为晶体管提供偏置电压，保护模块为晶体管提供交流通路，反馈电容将晶体管的第二端的电流反馈给第一端，待调频信号从晶体管的第三端输出得到目标调频信号。本发明实施例简化了频率源的设计难度，实现宽频带频率输出，通用性好，在多个压控振荡器同时使用时，压控振荡器之间的调谐线性度好。

摘要： 公开了一种操作具有耦接到滤波电流源的压控振荡器(VCO)核的VCO的方法、VCO和集成电路。该方法包括：基于在调谐信号输入端接收的调谐信号来设置VCO核的振荡频率；以及利用具有直接连接至调谐信号输入端的输入端的调谐电路，基于接收的调谐信号来设置滤波电流源的谐振频率。

摘要： 本发明公开了一种压控振荡器、正交压控振荡器及通信系统，能够降低正交压控振荡器的相位噪声和相位误差。该压控振荡器包括第一变压器、第二变压器、电容器、第一晶体管和第二晶体管；第一变压器第一绕组的同名端和第二变压器第一绕组的异名端连接控制电压；第一变压器第一绕组的异名端、电容器第一端、第一晶体管输入端和第二晶体管控制端相连；第二变压器第一绕组的同名端、电容器第二端、第二晶体管输入端和第一晶体管控制端相连；第一晶体管输出端和第二晶体管输出端接地；第一变压器第二绕组的同名端和第二变压器第二绕组的异名端连接预设电压；第一变压器第二绕组的异名端和第二变压器第二绕组的同名端作为压控振荡器的两个信号接线端。

摘要： 本发明提供一种压控振荡器的温度补偿方法及压控振荡器，方法包括：应用于压控振荡器，压控振荡器包括：电感、调节频率电容、变容管和至少两个温度补偿电容；对于锁相环使用的每一个频点对应的调节频率电容的控制字预先存储在查找表中，温度补偿电容的控制字的中间值预先存储在查找表中；温度补偿电容与调节频率电容的连接方式相同；包括：在发射或接收一帧结束后，检测压控振荡器的控制电压；判断控制电压是否在预设电压范围内，若判断控制电压超出预设电压范围，更新查找表中该频点对应的温度补偿电容的控制字，使控制电压调节到预设电压范围内。可以避免由于环境温度变化，造成频点对应的控制电压变化，VCO的性能下降使PLL失锁的情况。

摘要： 本实用新型适用于频率源技术领域，提供了压控振荡器和多波段压控振荡器切换电路。该压控振荡器包括开关控制模块、谐振模块、第一耦合电容、反馈电容、晶体管、偏置模块和保护模块，开关控制模块与晶体管的第一端连接；待调频信号经过谐振模块和第一耦合电容进入晶体管的第一端，开关控制模块根据用户输入控制晶体管导通，偏置模块为晶体管提供偏置电压，保护模块为晶体管提供交流通路，反馈电容将晶体管的第二端的电流反馈给第一端，待调频信号从晶体管的第三端输出得到目标调频信号。本实用新型实施例简化了频率源的设计难度，实现宽频带频率输出，通用性好，在多个压控振荡器同时使用时，压控振荡器之间的调谐线性度好。