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水泵振荡噪声的仿真结果

环形压控振荡器的性能参数,对设计环形压控振荡器来说,是非常必要的。要设计应用在电荷泵锁相环中的环形压控振荡器,我们需要考虑很多的影响因素,其中,最主要的性能参数是:中心频率、调谐范围、线性调节度、调谐增益、相位噪声。

(1)中心频率

中心频率一般是指VCO频率调节范围的中心值,通常是控制电压Fctrl在中间值的时候所对应输出的振荡频率。温度和工艺的变化都会影响中心频率。VCO所应用的领域和具体用途会对其中心频率的大小产生影响。目前,VCO中心频率能够达到10GHz。


(2)调谐范围

调谐范围是指控制电压Fctrl变化时,对应的VCO输出的振荡频率的变化区间。它受到工艺水平、噪声性温度变化的影响,在ca88手机版厂设计时,要求调谐范围要足够大,以保证VCO的性能。


(3)线性调节度

线性调节度是指设计中VCO的输出频率与控制电压Fctrl变化的线性程度,理想中希望这种线性程度越大越好,而事实上,VCO的调节特性是非线性的,所以在设计中,我们要尽量保证线性调节度变化范围最小。


(4)调谐增益

VCO的调谐增益是指其输出频率与输入控制电压的变化率。增益越大输出频率随输入控制电压变化越显著,而输入控制电压对输出频率的控制越不精准。设计时,需要我们根据电路要求折中确定调谐增益。


(5)相位噪声

相位噪声是用来表示输出振荡信号频谱纯度的参数。锁相环相位噪声最主要是由VCO产生的相位噪声。设计电路时,要尽量减小VCO的相位噪声。压控振荡器作为CPPLL中重要模块之一,直接决定了CPPLL的输出信号的准确性。若VCO有足够大的频率调谐范围,电路的抖动可以有效降低。ca88手机版厂为了获得较大的频率调谐范围、较小的芯片面积和较小的功耗,设计中采用了环形压控振荡器结构。它是差分型的延迟单元构成的3级级联的结构。这种差分型的结构不仅对共模噪声具有良好的抑制作用,而且在延迟级数上表现出了很大的灵活性。此压控振荡器结构对锁相环抖动的降低具有突出贡献。

图1:压控振荡器结构图

压控振荡器结构图

压控管Mn0和Mn1通过控制PMOS管的最大栅压,控制了反馈回路的强度。因为这些PMOS负载管的最小栅压为0,改变它们的最大栅压相当于改变周期内PMOS栅压的平均值,相应的就改变了流过PMOS管的平均电流。这样通过改变控制ca88手机版电压,就改变了延迟单元的延迟时间及对应的输出频率。同时,设计中引入了辅助输入对管Mp2和Mp3,其前馈作用可以有效增加环振的输出频率,达到增加VCO调谐范围的目的。为了使辅助通路信号传输不干扰主环路振荡,辅助输入对管增益强度应弱于主输入对管。


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点击次数:  更新时间:2018-03-10 11:24:05  【打印此页】  【关闭