一种新颖的正交输出伪差分环形VCO的设计  

Design of Novel Pseudo-Differential Ring-VCO with I/Q Outputs

作　　者：房军梁[1,2] 张长春[1,2] 陈德媛[1,2] 郭宇锋[1,2] 刘蕾蕾[1,2] 方玉明[1,2] 

机构地区：[1]南京邮电大学电子科学与工程学院,江苏南京210023 [2]南京邮电大学江苏省射频集成与微组装工程实验室,江苏南京210023

出　　处：《南京邮电大学学报（自然科学版）》2014年第2期100-104,共5页Journal of Nanjing University of Posts and Telecommunications：Natural Science Edition

基　　金：国家自然科学基金(61076073);教育部博士点基金(20133223120005;20133223110003);中国博士后科学基金(2012M521126);江苏省自然科学基金(BK20130878;BK2012435);南京邮电大学科研项目(NY211016;NY213145);南京邮电大学科学技术创新培训计划(SJD2012006)资助项目

摘　　要：设计了一种基于标准0.18μm CMOS工艺的4级延迟单元的全差分环形压控振荡器。提出了一种新颖的环形振荡器电路结构,通过结合控制耦合强度与改变负载电阻值的方法,改善了单一技术在有限的电压范围内的调谐线性度,实现整个电压范围内的高调谐线性度;采用双通路技术提高了振荡频率,同时运用交叉耦合正反馈减少输出电平翻转时间,改善相位噪声特性,提高性能。后仿真结果表明,在电源电压为1.8 V时,VCO的中心频率为2.8 GHz,核心电路的功耗为18.36 mW,调谐范围为2.05 GHz^3.35 GHz,当频率为2.8 GHz时,相位噪声为-89.6 dBc/Hz@1 MHz。A four-stage fully differential ring-voltage-controlled oscillator（ring-VCO） is presented based on 0. 18μm CMOS technology. The delay cell is optimized by a combining method for controlling the power of the cross-coupled MOS and modifying the load resistance value. The method can improve the linear character- istics of the circuits. Meanwhile, the dual-delay path technique is used to improve the frequence and a cross coupling positive feedback is used to reduce the transition time of the output. Measurements show that the os- cillators have linear frequency-voltage characteristics over a wide tunning range. At 1.8 V supply voltage, the VCO has a power consumption of 18.36 mW and a output frequence range from 2.05 GHz to 3.35 GHz. The phase noise is -89.6 dBc/Hz at 1 MHz offset from the center frequence of 2.8 GHz.

关 键 词：环形压控振荡器 双通路 相位噪声 线性度 

分 类 号：TN402[电子电信—微电子学与固体电子学]