DRM/DAB接收机中的高性能宽带压控振荡器设计

发布时间：2021-07-31 15:19

　　模拟广播的数字化是技术发展的趋势,全球数字广播（Didital Radio Mondiale, DRM）和全球音频广播（Digital Audio Broadcasting, DAB）则是这一趋势中出现的两种具有广泛影响的数字广播。在DRM/DAB系统设计中,压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator, VCO）需要满足宽的压控范围,且其压控增益的差别需要控制在一定的范围内,以使得锁相环的稳定性得到提高。同时,为了降低锁相环环路对噪声的敏感性,又需要低的压控增益。由于VCO是大信号电路,宽带VCO输出振荡幅度在整个压控范围的变化需要保持在一个低的范围内。为了满足上述的要求,本文对这种宽带VCO进行了研究设计。据此,本文基于SMIC 0.18-μm混合信号CMOS工艺设计了一种宽压控范围、低压控增益变化和稳定输出幅度的电感电容调谐式VCO。论文首先介绍了VCO的数学模型和分析仿真方法,分析了常用可变电容的优缺点,介绍了相位噪声模型和宽带VCO振荡幅度的变化问题。为了得到宽的压控范围,本文分析比较了不同宽带VCO结构的优缺点,最终选择了可变电容作为调节VCO振荡... 

【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】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与设计指标
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 设计指标
    1.4 论文组织
第2章 VCO设计基础
    2.1 压控振荡器
        2.1.1 压控振荡器的数学模型
        2.1.2 振荡器的分析和仿真方法
    2.2 可变电容
        2.2.1 变容二极管
        2.2.2 MOS变容管
    2.3 相位噪声
        2.3.1 相位噪声定义
        2.3.2 振荡器的相位噪声模型
        2.3.3 系统设计角度的相位噪声
    2.4 宽带VCO的振荡幅度
    2.5 本章小结
第3章 宽带VCO结构选择
    3.1 宽带VCO的结构
        3.1.1 电感阵列结构
        3.1.2 窄带VCO阵列结构
        3.1.3 开关电容阵列结构
    3.2 偏置电路的选择
    3.3 交叉耦合对管的选择
    3.4 尾电流源噪声的抑制结构
    3.5 电感的选择
        3.5.1 常用的电感种类
        3.5.2 片上电感的选择
    3.6 开关固定电容的选择
    3.7 可变电容的选择
    3.8 低压控增益变化的实现结构
    3.9 振荡输出幅度的控制结构
        3.9.1 数字反馈环路控制
        3.9.2 模拟反馈环路控制
    3.10 输出缓冲电路的设计
    3.11 本章小结
第4章 振荡器的优化与仿真
    4.1 相位噪声的优化分析
    4.2 交叉耦合管的参数优化
    4.3 电流镜的优化
    4.4 模拟反馈环路的优化
    4.5 可变电容阵列和控制电路的优化
    4.6 前仿真结果
        4.6.1 时域振荡状态仿真
        4.6.2 频率压控曲线与压控增益
        4.6.3 相位噪声
        4.6.4 前仿真结果与设计指标对比
    4.7 版图设计
    4.8 后仿真结果
        4.8.1 时域振荡状态仿真
        4.8.2 频率压控曲线与压控增益
        4.8.3 相位噪声
        4.8.4 前后仿真结果与设计指标对比
    4.9 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种2.2～5.5G宽带低相位噪声LC VCO设计[J]. 谷华宝,吴建辉.  电子器件. 2009(01)



本文编号：3313705