【正文】 圖 31 典型的超外差接收機(jī)框圖 設(shè)計(jì)考慮 進(jìn)行 VCO設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮下列重要參數(shù)，其中最需要考慮的是 VCO的相位噪聲 : 輸出電平，用 dBm表示 (dB對(duì)應(yīng)與 1mW) 輸出諧波電平，用 dBc表示 (dB對(duì)用于載波功率 ) 調(diào)諧靈敏度，用 Hz/V表示 14 振蕩頻率的負(fù)載牽引，用 Hz pp 表示 (對(duì)于給 定的負(fù)載，電壓駐波比 (VSWR)旋轉(zhuǎn) 360176。 表 21 兩種 MOS電容 VCO的性能比較 變?nèi)葜? 頻率范圍（ GHz） 調(diào)諧范圍 相位噪聲（ 600k）（ dBc/Hz） 12 積累型MOS ~ 28% 128 反型MOS ~ 29% 117 13 第 3 章 采用硅雙極型 IC簡(jiǎn)化 VCO設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)參數(shù)及原理介紹 壓控振蕩器 (VCO)的頻率隨著作用在其調(diào)諧端口的電壓而改變，在鎖相環(huán)內(nèi) (PLL)， VCO 為超外差接收機(jī)內(nèi)部的頻率轉(zhuǎn)換提供穩(wěn)定的本振 (LO)信號(hào)。比較結(jié)果如表 1 所示。另外一方面是源于此過(guò)程中積累型 MOS 電容的溝道寄生電阻會(huì)隨著電壓升高而變小，從而降低了損耗，降低了相位噪聲。 11 圖 27 VCO的相位噪聲曲線 當(dāng)控制電壓由 2V時(shí)，振蕩頻率變?yōu)?，相位噪聲變?yōu)? 135dB/Hz，降低了 7dB。控制電壓在 0～ 2V變化時(shí)，振蕩頻率在～ 間變化，中心頻率為 ，調(diào)諧范圍約為 28％。 圖 26 VCO的調(diào)諧曲線 最后采用的電源電壓為 ，功耗約為 10mW。構(gòu)成 LC振蕩回路里的電容成份有電感的寄生電容（很?。?， NMOS晶體管的漏－襯底電容，柵－漏電容，柵－源電容和最重要的積10 累型 MOS電容。其中，電感為平面螺旋八邊形，由頂層金屬繞制而成。根據(jù)小信號(hào)模型分析，忽略各種寄生及高階效應(yīng)，可以估算得到等效負(fù)電阻 RG的絕對(duì)值大小為（設(shè)兩個(gè)有源器件跨導(dǎo)分別為 gM1， gM2）： 2111MMg ggR ?? (12) 頂端的 PMOS晶體管提供偏置電流，這種結(jié)構(gòu)所需的電源 電 壓很低。為了保證匹配良好，電感要采用相同的雙電感對(duì)稱連接。 設(shè)計(jì)與仿真結(jié)果 9 圖 25 VCO的 電路 結(jié)構(gòu)圖 所采用的 VCO電路 結(jié)構(gòu)如圖 25 所示。 圖 24 積累型 MOS電容的調(diào)制特性曲線 可以看到積累型 MOS電容良好的單調(diào)性。 8 圖 23 積累型 MOS電容剖面示意圖 這樣就將 n 阱的寄生電阻減少到最小。要得到一個(gè)積累型 MOS電容，必須確保強(qiáng)反型區(qū)，中反型區(qū)和弱反型區(qū)被禁止，這就需要抑制任何空穴注入 MOS的溝道。 圖 22 反型 MOS電容的調(diào)制特性曲線 很明顯反型 MOS 電容的調(diào)諧范圍要比普通 MOS 電容寬，前者只工作在強(qiáng)，中和弱反型區(qū)，而從不進(jìn)入積累區(qū)。 一種方法是確保晶體管在 VG 變化范圍大的情況下不進(jìn)入積累區(qū)，這可通過(guò)將襯底與柵源結(jié)斷開(kāi)而與 電路 中的最高直流電壓短接來(lái)完成（例如， 電源 電壓 Vdd）。這個(gè)公式基于了最簡(jiǎn)單的 PMOS模型，事實(shí)上，隨著空穴濃度的穩(wěn)步減少， Rmos 在整個(gè)中反型區(qū)會(huì)保持有限值。 6 圖 21 B=D=S 的 PMOS 電容的調(diào)制特性曲線 工作在強(qiáng)反型區(qū)的 PMOS 的溝道寄生電阻值可以由下式得出： |)|(12 ?VVWK LR BGPM O S ?? (11) 式中， W， L 和 kp 分別是 PMOS 晶體管的寬度，長(zhǎng)度和增益因子。如果 Cb（ Ci）占主導(dǎo)地位， PMOS 器件工作在耗盡（中反型）區(qū)；如果兩個(gè)電容都不占主導(dǎo)地位， PMOS器件工作在弱反型區(qū)。這些工作區(qū)域中只有很少的移動(dòng)載流子，使得 Cmos電容值減?。ū?Cox ?。藭r(shí)的 Cmos可以看成 Cox和 Cb 與 Ci的并聯(lián)電容串聯(lián)構(gòu)成。這樣，在反型區(qū)和積累區(qū)的 PMOS 電容值 Cmos 等于 Cox（氧化層電容）。在 PMOS 電容中，反型載流子溝道在 VBG 大于閾值電壓絕對(duì)值時(shí)建立，當(dāng) VBG遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于閾值電壓絕對(duì)值時(shí)，PMOS 電容工作在強(qiáng)反型區(qū)域。該公司還計(jì)劃進(jìn)軍壓控晶體振蕩器市場(chǎng)，預(yù)計(jì)其生產(chǎn)線將于今年第四季度 。該產(chǎn)品采用了高穩(wěn)定性的石英聲表面技術(shù) (SAW)從而得到更好的性能指標(biāo)。 Schrader表示，該振蕩器比同類產(chǎn)品具有更好的相位噪聲性能。該公司的TCO2111 型壓控晶體振蕩器的頻率范圍為 70~670MHz。 Toyo 公司最近推出了 4 x 2mm 封裝的 TSX19 晶體產(chǎn)品，主要用于 GSM手機(jī)和藍(lán)牙設(shè)備。 ” 目前生產(chǎn)的通信用壓控晶體振蕩器正在向高頻率、小封裝方向發(fā)展。 “ 困難在于如何實(shí)現(xiàn)在任一頻率上穩(wěn)定，以及如何在當(dāng)前的尺寸、電壓和參數(shù)內(nèi)保持頻率的穩(wěn)定。另外，它們還推出了用于通信領(lǐng)域的恒溫控制晶體振蕩器(OCXO)，其 EX380 型產(chǎn)品采用小型、四引腳封裝，可選3 擇頻率范圍為 10H~20MHz。 Vector International 公司也將重點(diǎn)放在了壓控晶體振蕩器、集成解決方案 (如 CD700)和頻率控制器件上面。 Fox 公司還將其 VCS 系列壓控晶體振蕩器的頻率范圍擴(kuò)展到 40MHz~ MHz。 ” 最近，該公司提高了其可編程振蕩器的穩(wěn)定性并擴(kuò)大了工作溫度范圍。 其它公司也在積極爭(zhēng)取訂單和發(fā)展新產(chǎn)品。 Sardonic公司的投資主要集中于其 IT基礎(chǔ)建設(shè)和電子商務(wù)機(jī)構(gòu)。這套裝置使得該公司可以在一天之內(nèi)完成大容量定單的編程、標(biāo)定、測(cè)試和卷帶式包裝。 ” 2 Costa Mesa 公司的市場(chǎng)總監(jiān) Mark Stoner 則指出，Ecliptic 公司去年通過(guò) “ 三班倒 ” 生產(chǎn)將產(chǎn)能提高了30%，而今年它們又恢復(fù)了單班八小時(shí)工作制。頻率控制器件制造商 Ralston Electronics 公司的市場(chǎng)總監(jiān) Ronan Cohen 指出，為了滿足需求，它們已經(jīng)調(diào)整了自己在大陸新建生產(chǎn)廠的產(chǎn)能。尤其是關(guān)于高頻率化，對(duì)第 4 代移動(dòng)電話及其它無(wú)線通信設(shè)備都是重要的開(kāi)發(fā)課題。除小型化外，還要求高頻化、寬帶化、高輸出等。這種電路稱為壓控振蕩器，又稱為 VCO或 uf 轉(zhuǎn)換電路。而在自動(dòng)控制等場(chǎng)合往往要求能自動(dòng)地調(diào)節(jié)振蕩頻率。 MuWFA5uxY7JvnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%MzXNQExJB8VK% W7m$ZA5JdkVWce9APz^FvJzwYWCcyAh*bnxBvaFQH8YHV$amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JvnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%MzFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQc UE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc UE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8! z89AmYWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ks v*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpa zadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YW pazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ks v*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz84! z89Am v^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3adNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9amp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YW pazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpa zadNuGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89