[发明专利]低相位噪声压控振荡器

说明书

技术领域

本发明属于射频无线接收机集成电路技术领域，具体涉及一种低相位噪声压控振荡器。

背景技术

压控振荡器是通信系统中用于产生本振信号的模块，其性能直接决定通信系统的性能。相位噪声作为压控振荡器的一个主要性能指标，影响着接收机的灵敏度和发射机的临近信道干扰。因此设计一个低相位噪声的压控振荡器对现代无线通信系统显的尤为重要。

压控振荡器的实现形式主要有环形振荡器和电感电容压控振荡器。环形振荡器由于相位噪声性能较差，主要被用于产生片上时钟信号。而电感电容压控振荡器由于其良好的相位噪声性能而广泛应用于无线通信领域。

根据D.B.Lesson相位噪声模型公式，电感电容压控振荡器的相位噪声L(Δf)可表示为：

L(Δf)∝FkBTQ2RPVp2(f0Δf)2---(1)]]>

其中Δf为偏移频率，f_o为振荡频率，F为噪声指数，k为玻尔兹曼常数，T为绝对温度值，Q为谐振腔品质因数，V_p为谐振腔振荡信号幅度，R_p为谐振腔等效并联电阻。

从式(1)可知，为优化相位噪声性能，可通过提高谐振腔的品质因数Q和提高振荡信号的幅度V_p来实现。由于片上电容的品质因数远远大于片上电感的品质因数，谐振腔的品质因数主要由片上电感决定。然而，趋肤效应及衬底的高损耗等因素的影响，片上电感可获得的品质因数有限。另一方面，随着CMOS工艺特征尺寸的减小，电源电压相应降低，压控振荡器输出信号振幅也随之减小，这使得低相位噪声的优化设计变的十分困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低相位噪声压控振荡器，采取的技术方案如下：

一种低相位噪声压控振荡器，其特征是：包括负阻电路模块、差分耦合电感电容谐振腔，其中：

负阻电路模块包括PMOS管M_p、NMOS管M_n、两个电感值相等的源级反馈电感L_s1和L_s2；电源VDD串联源级反馈电感L_s1后连接PMOS管M_p的源极，NMOS管M_n的源极串联源级反馈电感L_s2后接地，PMOS管M_p的栅极连接NMOS管M_n的漏极作为输出端V_p，NMOS管M_n的栅极连接PMOS管M_p的漏极作为输出端V_n；