【摘 要】
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基于TSMC 0.18μm RFCMOS工艺,设计并实现了一个宽带低功耗低相位噪声的高性能压控振荡器(VCO).为实现1.3~2.2GHz调谐范围,VCO采用7-bit(128根调谐曲线)固定电容阵列,同时也
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基于TSMC 0.18μm RFCMOS工艺,设计并实现了一个宽带低功耗低相位噪声的高性能压控振荡器(VCO).为实现1.3~2.2GHz调谐范围,VCO采用7-bit(128根调谐曲线)固定电容阵列,同时也获得了超低的增益,降低了相位噪声.为弱化宽调谐范围带来的增益波动,VCO采用3-bit可变电容阵列来提升低带曲线的斜率,以期与高带一致.为实现每根曲线的宽线性范围,可变电容采用分布式偏置电压技术.为降低相位噪声,还提出了一种输出零偏置架构以及电流源噪声滤除技术.测试结果表明,调谐电压的线性范围为0.2~1.6V;VCO输出频率范围为1.3~2.17GHz;高带调谐曲线叠合超过50%,低带超过80%;VCO增益仅为19 MHz/V;增益波动范围为13~25 MHz/V.当振荡频率为1 312 MHz,1 MHz频偏处相位噪声为-116.53dBc/Hz;当振荡频率为2 152MHz,1 MHz频偏处相噪为-112.78dBc/Hz.VCO功耗电流为1.2~3.2mA,电源电压为1.8V.提出的VCO既能提供51%的频率覆盖,又能实现低相位噪声,已经被成功应用于工业自动化无线传感网(WIA)射频收发机芯片中.
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