使用背靠背MOS变容管的低噪声全数控LC振荡器.pdf

—ISSN10—00-0054清华大学学报(自然科学版)2008年第48卷第7期 15／41 CN1 J 1123—1126 I-2223／NTsinghuaUniv(Sci＆Tech)，2008，V01．48，No．7 使用背靠背MOS变容管的低噪声全数控LC振荡器 王少华， 于光明， 刘勇攀， 杨华中 (清华大学电子工程系，北京100084) 摘 要：为了解决全数控电感电容振荡器(fullydigitally 无线通信市场的蓬勃发展使射频收发机的设计 controlled inductor—capacitoroscillator，DCO)大信号工作 正在向着高性能、低成本和低功耗的方向发展。压控 时所引起的数控变容管的非线性问题，在对该种非线性进行 controlled 振荡器(voltage 分析的基础上，提出一种背靠背串联数控金属氧化物半导体 机常用的锁相环频率综合器中的关键模块。随着制 (metaloxidesemiconductor，MOS)变容管。该结构通过将 造工艺进入深亚微米阶段和片上集成系统的普及， 两支MOS交容营反方向串联，有效改善了非线性，从而降 不断降低的电压裕度和来自数字电路的强耦合噪声 低了DCO的相位噪声。在中芯国际0．18肛m互补MOS工艺 都将严重影响VCO的性能，采用传统的电路设计 下设计了采用背靠背串联数控MOS变容管的DC0。仿真结 方法实现符合系统指标要求的全集成VCO正在变 果表明：当该DCO振荡在3．4GI-h的中心频率时，在1．2 得越来越困难。最近几年才开始出现的全数字控电 MHz频偏处的相位噪声为一129．4dBc／Hz，与使用普通数 inductor— controlled 感电容振荡器(fullydigitally 控MOS变容管的IX：O相比，其相位噪声最多可改善8．1 capacitor dB。 字控制信号直接输出相应频率的振荡信号。这种 关键词：集成电路，金属氧化物半导体(MOS)l电感电容 DCO采用了新的数字射频的设计思想[4]，能够充分 振荡器，相位噪声，变客管 利用深亚微米工艺下数字电路所具有的强大优势， 432 中图分类号：TN 文献标识码：A 因而，与传统振荡器相比，它对于电压裕度的降低以 文章编号：1000—0054(2008)07—1123—04 及耦合噪声不敏感，能在低功耗下得到更高的调频