单片集成的高频宽带LC VCO设计.pdfVIP

第37卷第6期 微 电 子 学 Vo1．37，No．6 2007年 12月 Microelectronics Dec．2007 单片集成的高频宽带LC VCO设计 李明剑 ，万天才 。，刘永光 (1_重庆西南集成电路设计有限公司，重庆 400060； 2．模拟集成电路国家级重点实验室，重庆 400060) 摘 要： 设计了一款1．9～4，3 GHz的单片集成宽带VCO。采用三个低相位噪声LC VCO在频 率上互相重叠的架构实现高频宽带特性，VCO内部集成中间抽头的差分电感。电路制造采用 0．35 tan SiGe BiCMOS工艺技术，VCO的工作频率达1，9～4．3 GHz，单元功耗仅为4 mA。在工作频 率为2．46 GHz处，经过÷2分频器输出的相位噪声实测值为--97 dBc／Hz(100 kHz频偏下)。 关键词： 宽带；锁相环；LC谐振腔；VCO；相位噪声 中图分类号：TN402 文献标识码： A 文章编号：1004—3365(2007)06—0794—04 A Monolithic 2．4 GHz High Frequency Wide Tuning Range LC VCo LI Ming-j ian 。WAN Tian—cai 。LIU Yong—guang (1．Southwest Integrated Circuit Design Co．Ltd，Chongqing 400060，P．R．China； 2 National Laboratory of Analog Integrated Circuits，Chongqing 400060，P．R．China) Abstract： An LC VCO with a wide tuning range(1．9 GHz to 4．3GHz)was presented．The circuit was imple— mented by three low phase noise LC VCO overlapped each other at frequency．Centre-tapped differential inductors were integrated into each VCO．Fabricated in 0．35 um SiGe BiCMOS process，the VCO can operate at 1．9—4．3 GHz with only 4 mA of power．The measured÷2 phase noise at 2．46 GHz was一97 dBc／Hz at 100 kHz offset from the carrier． Key words： Wideband；Phase locked loop；LC resonant chamber；VCO；Phase noise EEACC： 1265；2570 就VCO结构而言，LC VCO更成功地应用于窄带 引 言 无线收发机，对其频率范围进行扩展更易实现。 VCO是无线收发系统的重要单元。VCO的关 2 电感的设计与优化 键指标是相位噪声、工作频率和功耗。由于片上电 感L在1～2 GHz的Q值低，将直接影响VCO的 电感的特性是VCO成功设计的首要条件。从 相位噪声。而在3～10 GHz范围内，在中等阻性衬 Leeson方程(1)可看出，VCO的相位噪声性能与谐 垫上，电感Q值可以做得较高[1]。基于这种理论， 振腔的品质因数Q2相关，因此，得到高品质因数Q 的电