GPS校頻的壓控振蕩器設(shè)計(jì)
3 低噪聲低功耗壓控振蕩器設(shè)計(jì)
圖5設(shè)計(jì)的是圖4所示結(jié)構(gòu)的一種全差分結(jié)構(gòu)的LC型壓控振蕩器,獲得了較高的電源噪聲和襯底噪聲抑制能力,且所需電流較小。其中子電路vco_var_cap為壓控電容陣列,可以通過控制GAIN3:0>來控制壓控電容導(dǎo)通的個(gè)數(shù),從而選擇合適的VCO增益和工作頻率。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/178739.htm
圖6為該種LC型壓控振蕩器的控制電壓掃描曲線,其中圖6(a)為輸出頻率與控制電壓間的關(guān)系曲線,從圖中可以看出,當(dāng)控制電壓從0 V變?yōu)? V時(shí),輸出頻率從2.06 GHz變?yōu)?.98 GHz。圖6(b)為壓控振蕩器增益隨控制電壓變化的關(guān)系曲線,控制電壓在0~2 V之間,壓控振蕩器的最大增益為2π×50 MHz/V,最小增益為2π×20 MHz/V,所設(shè)計(jì)頻率綜合在這個(gè)壓控振蕩器增益變化的范圍內(nèi)是穩(wěn)定的,因而可以認(rèn)為壓控振蕩器的工作范圍為1.98~2.06 GHz。
圖7為此壓控振蕩器的瞬態(tài)仿真波形,從圖中可以看出,振蕩器從未振蕩到振蕩大慨在100 ns,振蕩穩(wěn)定時(shí)間與振蕩器的負(fù)阻有關(guān),負(fù)阻越小,環(huán)路的正反饋能力就越強(qiáng),達(dá)到穩(wěn)定時(shí)間就越小。
4 結(jié)語
為了使輸出標(biāo)準(zhǔn)信號具有高穩(wěn)定性和較高靈敏度,VCO的設(shè)計(jì)起決定性作用。差分對型VCO的優(yōu)點(diǎn)是差分信號可以抑制地噪聲或電源噪聲,相位抖動(dòng)較小。缺點(diǎn)是帶寬有限,不適于高頻應(yīng)用。而LC諧振腔的Q值很高,因而LC類型的VCO的相位噪聲很低,因而常用于對頻率抖動(dòng)要求非常低的場合,并且這種結(jié)構(gòu)的工作頻率只與電感L和電容C有關(guān),通過減小電感或電容,并減小電路的寄生電容可以使得電路工作在很高的工作頻率下。本文在分析和比較了反相型VCO、差分對型VCO、LC型VCO三種結(jié)構(gòu)壓控振蕩器的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,采用一種全差分結(jié)構(gòu)的LC型壓控振蕩器,獲得了具有差分結(jié)構(gòu)和LC型結(jié)構(gòu)雙重優(yōu)點(diǎn)的壓控振蕩器。
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