一种应用于全球导航卫星系统接收机的低功耗宽带压-电子与信息学报.pdfVIP

第34 卷第4 期 电 子 与 信 息 学 报 Vol.34No.4 2012 年4 月 Journal of Electronics Information Technology Apr. 2012 一种应用于全球导航卫星系统接收机的低功耗宽带压控振荡器 尹喜珍*① 肖时茂① 马成炎①② 叶甜春① ①(中国科学院微电子研究所 北京 100029) ②(杭州中科微电子有限公司 杭州 310053 ) 摘 要：该文设计了一种应用于全球导航卫星系统(GNSS)射频接收芯片的新型低功耗小面积宽频率调节范围的压 控振荡器(VCO)。根据全波段GNSS 信号的特点，将VCO 分成两个离散的频率工作区域，可分别对这两个区域进 行功耗、相位噪声的优化，减小了VCO 结构的复杂度，并节省了芯片面积。利用调谐曲线线性化技术，克服了传 统的VCO 控制电压有效调节范围窄的问题，使VCO 在整个控制电压范围内调节曲线线性，减小了幅度调制转频 率调制(AM-FM)，降低了相位噪声。测试结果显示，该VCO 频率调节范围为49.5%，控制电压在0.1~0.9 V 内， VCO 增益(KVCO)恒定，当频率偏移为1 MHz 时相位噪声小于-120 dBc/Hz，消耗电流2 mA，占用芯片面积为0.24 mm2 。提出的VCO 在0.13 μm 1P6M 工艺上实现，已成功应用于全波段GNSS 接收机中。 关键词：全球导航卫星系统(GNSS)；压控振荡器(VCO)；离散工作区域；调谐曲线线性化；滤波 中图分类号：TN752; TN965.5 文献标识码： A 文章编号：1009-5896(2012)04-1002-05 DOI: 10.3724/SP.J.1146.2011.00957 A Low Power Wide-band Voltage Controlled Oscillator for Global Navigation Satellite System Receiver ① ① ①② ① Yin Xi-zhen Xiao Shi-mao Ma Cheng-yan Ye Tian-chun ① (Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China) ② (Hangzhou Zhongke Microelectronics Co., Ltd, Hangzhou 310053, China) Abstract: This paper presents a new low power small area wide-band Voltage Controlled Oscillator (VCO) for Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver. The VCO is separated in two discrete working regions from the characteristic of all-band GNSS signals. The power and phase noise can be optimized individually, the