一种改进的CMOS差分LC压控振荡器-JournalofSemiconductors.PDF

第 26 卷 　第 10 期 半 　导 　体 　学 　报 Vol . 26 　No . 10 2005 年 10 月 C H IN ESE J OU RNAL O F SEM ICONDU C TOR S Oct . ,2005 一种改进的 CMOS 差分 L C 压控振荡器 李永峰 　张建辉 (北京微电子技术研究所 , 北京 　100076) 摘要 : 介绍了一种改进的L C 振荡器设计方法. 谐振回路采用非对称电容结构 ,与常见的振荡器结构相比,经改进 μ 后的电路结构可以获得更好的相位噪声. 基于 035 m CMO S 工艺 ,设计了一种采用补偿 Colpitt s 振荡器电路结构 实现的差分 L C 压控振荡器 ,工作电压为 25V . 经仿真证明 ,在设计中通过调整非对称电容谐振回路中的电容值 , 可以获得最优的相位噪声. 关键词 : 压控振荡器 ; 相位噪声 ; 互补金属氧化物半导体晶体管 EEACC : 1230B 中图分类号 : TN74 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 02534 177 (2005) ( ) 容的比值 L / C 减小电感 ,增大电容 ,可以优化振荡 1 　引言 器的噪声性能. 但是设计电路时 ,在频率一定的情况下 , 由于不 随着深亚微米 CMO S 工艺的不断发展 ,CMO S 能使用高 Q 值电感令谐振回路 Q 值最大, 那么也就 ( ) 工艺被广泛应用于射频集成电路 R F IC 的设计中. 无法获得谐振回路 Q 值最大时可以得到的最低相 由于比环形振荡器具有更好的噪声性能 ,且易于实 位噪声. ( ) 现 ,交叉耦合 L C 压控振荡器 V CO 在基于 CMO S 本文介绍了一种采用非对称电容谐振回路结构 工艺的高频电路中,扮演着重要角色. 设计差分 L C V CO 的方法. 与常见的差分 L C V CO 在基于 CMO S 工艺的全集成 、低相位噪声的 相比,采用改进设计的电路可以在任意频率下 ,使用 L C V CO 电路的设计和优化过程中存在许多障碍 , 具有最大 Q 值的电感, 并且能避免电源电压对振幅 ( ) 例如 CMO S 的器件噪声 、低品质因数 Q 的电感 、 的限制, 从而使谐振回路的 Q 值最大 , 以获得最低 衬底效应 , 以及电源电压的限制等. 为了设计适用于 的相位噪声. 通信系统电路中的 L C V CO ,要求 V CO 具有较低 的相位噪声 ,较小的芯片面积 , 同时还要把低压和低 2 　非对称电容谐振回路原理 [ 1 ] 功耗等因素考虑进电路的设计中 . 为此 ,人们做了 大量的研究工作 ,并提出了许多设计方法 ,如采