低功耗正交压控振荡器的设计

发布时间：2021-06-22 14:47

　　我国北斗、俄罗斯GLONASS、美国GPS、欧盟GALILEO等全球卫星导航系统已在全球范围内得到广泛应用。作为卫星导航系统接收机中锁相环的关键模块,压控振荡器的功耗水平影响着系统的关键性能。降低电源电压的方式是解决功耗问题的研究热点,如何在低电压下实现能覆盖卫星导航系统频率范围的环形压控振荡器是研究的重点和难点之一。本文采用四级单端延迟单元构造环形压控振荡器,同时满足了低功耗和四路正交信号的输出。为了让该环形振荡器满足巴克豪森准则,加入了四条前馈支路,因此本文改进了低电压前馈型单端延迟单元。该延迟单元由直接支路和前馈支路构成,其中前馈支路改为电阻增强型反相器,电阻增大了PMOS晶体管的过驱动电压,减小了反相器的上升时间,加速了输出节点电平的翻转速率。本文推导了该振荡器的频率表达式以及起振条件,由此调节直接支路与前馈支路的跨导比值能改变振荡频率。除此之外,该四级正交环形压控振荡器在正负半周期内的振荡电流保持均衡,减小了本征抖动,有利于相位噪声的改善。振荡器输出的四路正交信号直接推动了后级混频器,省去了缓冲器以减少系统的功耗。本文基于SMIC 40nm CMOS工艺,实现了一种用于卫星导... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

基于变压器耦合的F类振荡器[45]

Maneatis延迟单元[49]

带AFC功能的VCO[20]

【参考文献】：
期刊论文
[1]日本、印度卫星导航系统发展综述[J]. 赵爽.  国际太空. 2015(09)

博士论文
[1]面向高性能CPU的锁相环低抖动技术研究[D]. 马卓.国防科学技术大学 2013

硕士论文
[1]基于CMOS工艺的毫米波压控振荡器芯片设计[D]. 唐攀.电子科技大学 2015
[2]偶数级高性能环形压控振荡器的研究与设计[D]. 房军梁.南京邮电大学 2014
[3]北斗导航定位系统关键技术研究[D]. 赵龙.西安电子科技大学 2014
[4]CMOS高频环形振荡器相位噪声的抑制技术[D]. 李文亮.西安电子科技大学 2012
[5]基于0.18μm CMOS工艺0.2GHz-3.26GHz交叉前馈结构VCO设计[D]. 王志鹏.国防科学技术大学 2011



本文编号：3243032