硅基5ghz lc压控振荡器设计

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1、国Ｉ齡《辦乂＾善圓硕±学位论文胃礫画珪基５ＧＨｚＬＣ压控振荡器设计作者姓名张冬冬ｐｇＢ学校导师姓名、职務柴常春教授企业导师姓名Ｖ职孫娜扁工ｍ申请学位类别工浩硕±西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机

2、构的学位或证书而使用过的材料…。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。＾■■＜？■．口：朵４｝Ｚ：＞本人签名部日期；西安电子科技大学关于论文使巧授权的说明本人完全丫解巧安化子科技乂学有关保留和使用学位论文的规化］，日Ｉ；研究生在巧攻读学位期间论义工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校行权保留送交论文的复印件，、允许查阅併阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，允许采用影印？、缩印或巧它

3、赏制Ｔ段保任论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，醬名单位为西技。安电子科大学保密的学位论文巧。年解密后适用本授权书＾￣￣￣￣■部各备签：本人名导师籍名ｈ：口口：期期学校代码10701学号1311122859分类号TN4密级公开西安电子科技大学硕士学位论文硅基5GHzLC压控振荡器设计作者姓名：张冬冬领域：软件工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：柴常春教授企业导师姓名、职称：张博高工学院：微电子学院提交日期：2016年3月Designof5GHzLCVC

4、OBasedonSiliconAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSoftwareEngineeringByZhangDongdongSupervisor:ChaiChangchunProfessorZhangBoSeniorEngineerFebruary2015摘要摘要锁相环是无线电子系统最重要的组成部分之一，可以说是整个系统的核心。锁相环中最重要的部件就是压控振荡器（V

5、CO），同时，压控振荡器作为射频收发机的核心模块之一，其重要性不言而喻。压控振荡器（VCO）产生本地振荡信号，可以实现射频信号的频谱搬移以及信道的选择，作为优先考虑标准，它的调谐范围决定了振荡器的频率选择性和适用范围，相位噪声性能决定了振荡器的灵敏度。现代振荡器对相位噪声的要求越来越苛刻。在要求单片系统集成并兼容多种无线通信协议的发展趋势下，对VCO的设计提出越来越高的标准。在这样的背景条件下本文主要针对WiMAX中频段在2.3~2.7GHz的应用，为了达到覆盖的目标，需要设计一个本振信号能覆盖4.6~5.4GHz的压控振

6、荡器，这就是本文的设计目标。本文首先回顾了一下振荡器的发展历史和研究现状，分析了一下发展趋势，然后讨论振荡器的工作原理、设计重点以及性能要求，重点分析了相位噪声理论，最后是LC-VCO的具体设计以及仿真。本文采用了TSMC0.18μmCMOS工艺中的器件模型进行电路的整体设计，用Cadence公司的Spectre软件进行模拟仿真，该振荡器采用了NMOS交叉耦合结构，同时使用了5比特32位的开关电容阵列扩展其调谐范围，使得压控增益Kvco可控制在一个较小的值，有效降低振荡器的相位噪声，后仿结果显示最终得到的VCO的调2谐范围

7、为4.5~5.5GHz，版图的面积为0.147mm，功耗小于10mW，相位噪声在中心频率5GHz时可以达到-122dBc/Hz@1MHz，达到了设计要求并流片。关键词：电容电感压控振荡器，相位噪声，调谐范围，功耗IABSTRACTABSTRACTPhase-lockedloop(PLL)isoneofthemostimportantpartsoftheradiosubsystem.Ontheotherword,PLListhecoreofthewholesystem.VoltageControlledOscillator(

8、VCO)isthemostsignificantcomponentinthePLLandoneofthecoremodulesintheRFtransceiver,itisveryimportant.Voltage-controlledoscillator(VCO)cantransfertheRFsig