本文選題：電感電容壓控振蕩器 + C類��； 參考：《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：振蕩器是一種不需要外加激勵信號就能自動將直流能量變換為周期性交變能量的裝置,它是許多電子系統(tǒng)的主要部分之一,應(yīng)用十分廣泛。隨著無線通信終端、特別是手持無線設(shè)備(如手機)的普及,使得射頻前端芯片的設(shè)計越來越趨向于小型化、低成本、低功耗方向發(fā)展。假如一個集成收發(fā)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)0.5V的供電電壓,甚至更低,那么目前炙手可熱的太陽能電池就可能為這些無線通信系統(tǒng)供電,這也將為節(jié)能減排做出巨大貢獻(xiàn)。本文即實現(xiàn)了一個應(yīng)用于太陽能超低電壓下帶有振幅反饋的C類電壓控制振蕩器,主要內(nèi)容如下:1.研究了C類VCO由來,解釋為什么與其他類型VCO相對比,它能更有效的降低相位噪聲與損耗,研究其結(jié)構(gòu)中的核心要點所在,并總結(jié)出規(guī)律。2.研究交叉耦合式LC-VCO所存在的問題,諸如如何簡化電路結(jié)構(gòu)、如何減少諧振回路所帶來的損耗等等。3.設(shè)計了一個動態(tài)偏置的控制振幅反饋回路來實現(xiàn)超低電壓供電,它可以把LC-VCO的偏置條件從最初起振時的AB類偏置轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的C類低電流諧振偏置。4.設(shè)計了兩級緩沖放大器,第一級提供高輸入阻抗,第二級用于增加VCO的調(diào)諧范圍并使其易于起振。5.本研究的結(jié)果是基于Cadence開發(fā)環(huán)境及Goldengate仿真器進(jìn)行,采用65-nm RF CMOS工藝,設(shè)計實現(xiàn)了一個適用于中心頻率2.43GHz的低相噪、低損耗的C類電感電容壓控振蕩器。最終測試加工后的芯片,當(dāng)供電電壓為0.3V,工作于2.43GHz下,位于1 MHz偏頻下的相位噪聲為-111 d Bc/Hz,功率損耗為0.58 m W,性能優(yōu)良系數(shù)為-181d Bc/Hz。
[Abstract]:Oscillator is a kind of device which can automatically convert DC energy into periodic alternating energy without additional excitation signal. It is one of the main parts of many electronic systems and is widely used. With the popularity of wireless communication terminals, especially handheld wireless devices (such as mobile phones), the design of RF front-end chips is becoming more and more miniaturized, low-cost and low-power. If an integrated transceiver system can supply a voltage of 0.5V or lower, the current hot solar cells could power these wireless communication systems, which will also make a great contribution to energy saving and emission reduction. In this paper, a class C voltage controlled oscillator with amplitude feedback is implemented for solar ultra-low voltage. The main contents are as follows: 1. This paper studies the origin of class C VCO, explains why it can reduce phase noise and loss more effectively than other types of VCO, studies the key points in its structure, and summarizes the rule. The problems of cross-coupled LC-VCO are studied, such as how to simplify the circuit structure, how to reduce the loss caused by the resonant circuit, and so on. A dynamic bias control amplitude feedback loop is designed to realize ultra-low voltage power supply. It can change the bias condition of LC-VCO from class AB bias to stable class C low current resonant bias .4. A two-stage buffer amplifier is designed. The first stage provides high input impedance and the second stage is used to increase the tuning range of VCO and make it easy to vibrate. The results of this study are based on the Cadence development environment and Goldengate simulator. Using the 65-nm RF CMOS process, a low phase noise and low loss class C inductance capacitor voltage-controlled oscillator suitable for central frequency 2.43GHz is designed and implemented. Finally, when the power supply voltage is 0.3 V, the phase noise at 1 MHz bias frequency is -111dBc / Hz, the power loss is 0.58mW, and the excellent performance coefficient is -181dBc / Hz.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN752

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本文編號：1967235