低相位噪声、宽频域CMOS集成压控振荡器设计

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1、学校代号10532学号P11070320分类号TN47密级不保密工程硕士学位论文低相位噪声、宽频域CMOS集成压控振荡器设计学位申请人姓名易凯培养单位物理与微电子科学学院导师姓名及职称曾健平副教授蒋爱国高工学科专业电子与通信工程研究方向CMOS集成压控振荡器论文提交日期2018年5月15日学校代号：10532学号：P11070320密级：不保密湖南大学工程硕士学位论文低相位噪声、宽频域CMOS集成压控振荡器设计学位申请人姓名：易凯导师姓名及职称：曾健平副教授蒋爱国高工培养单位：物理与微电子科学学院专业名称：电子与

2、通信工程论文提交日期：2018年5月15日论文答辩日期：2018年5月26日答辩委员会主席：曾云教授LowPhaseNoise,WidebandCMOSIntegratedVoltageControlledOscillatorDesignbyYIKaiB.S.(HunanUniversityofHumanities,ScienceandTechnology)2008AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofMastero

3、fEngineeringinElectronicsandCommunicationEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorZENGJianpingSeniorEngineerJIANGAiguoMay,2018低相位噪声、宽频域CMOS集成压控振荡器设计湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其

4、他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2

5、、不保密□√。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I低相位噪声、宽频域CMOS集成压控振荡器设计摘要随着进入信息化社会，无线通信系统逐渐成为人们的关注焦点，越来越受到人们的关注。电子通信技术发展到今天，集成化高、性能优异、适用范围广、工作状态稳定已成为检测电子产品是否优秀的重要指标，而压控振荡器作为无线收发机的核心部件，对于压控振荡器的性能指标要求日益严格。压控振荡器用于产生本振信号，实现信号的信道选择和频谱搬移，广泛应用于无线终端通信，如无线电话、导航设备等产品中，其相位噪

6、声性能和调谐范围直接决定了整个通信系统的性能优劣与否。随着CMOS工艺的不断发展与射频技术的提高，在芯片集成化的研究进程中，人们逐渐实现了将压控振荡器和其余电路集成到同一个芯片上，但与此同时，人们不得不面对基于CMOS工艺制作的集成电感品质因素低，相位噪声不理想，可变电容的非线性特性引起集成压控振荡器上锁相环电路的不稳定等现实问题。故而设计一款低相位噪声，宽调谐频域的压控振荡器在今天具有十分重要的实用意义。本文开篇介绍压控振荡器的重要作用及其发展历程，然后对其基础知识进行必要的介绍，在此基础上对设计压控振荡器的一

7、些关键技术指标和性能进行分析。本文在分析压控振荡器相位噪声线性时不变模型和线性时变模型的基础上，采用交叉耦合全差分结构，保证压控振荡器起振可靠和降低了共模噪声；并进一步在电路结构和尾电流源上提出改进，有效滤除了电源和尾电流源上的噪声。本文采用一款自行改进的开关电容阵列，保证电路具有较宽的调谐范围，还提高了相位噪声的性能。本文采用具有对称结构的平面螺旋电感，提高了品质因素，从而保证电路具有较为优异的相位噪声性能。本文基于0.13μmCMOS工艺设计完成一款集成压控振荡器，仿真结果表明，本次设计的压控振荡器的中心频率

8、为5.22GHz，调谐频率范围为4.77GHz~5.67GHz，相位噪声为-107.161dBc/Hz@1MHz，达到了预期设计目的。关键词：压控振荡器；低相位噪声；宽频域；螺旋电感；谐振回路II工程硕士学位论文AbstractWiththeentryintotheinformationsociety,wirelesscommunicationsystemshavegra