Zigbee收發(fā)芯片內(nèi)嵌低功耗低相位噪聲VCO設(shè)計(jì).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)是一種由傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的短距離無線通信網(wǎng)絡(luò),Zigbee傳輸協(xié)議在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最為廣泛。Zigbee無線收發(fā)芯片中,壓控振蕩器(Voltage-Controlled Oscillator,VCO)是關(guān)鍵的組成模塊之一。低功耗、低相位噪聲的VCO設(shè)計(jì),對(duì)提高收發(fā)系統(tǒng)的性能起到關(guān)鍵作用。
　　 論文的主要工作是設(shè)計(jì)應(yīng)用于Zigbee無線收發(fā)芯片的低功耗、

2、低相位噪聲VCO,采用中芯國(guó)際(SMIC)0.18μm CMOS工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文總結(jié)了VCO的研究現(xiàn)狀和研究背景,分析了低功耗、低相位噪聲VCO的設(shè)計(jì)原理。論文中設(shè)計(jì)的VCO采用開關(guān)電阻陣列提供尾電流,實(shí)現(xiàn)了VCO的工作電流的可控性,通過選擇尾電流大小,使其在較低的工作電流下可以實(shí)現(xiàn)較好的性能；同時(shí)采用互補(bǔ)交叉耦合型電感電容壓控振蕩器(LC-VCO),通過電流復(fù)用技術(shù)有效地降低功耗。VCO采用多邊帶調(diào)諧,3位開關(guān)電容陣列將頻率調(diào)諧范圍

3、分成8個(gè)頻率邊帶,實(shí)現(xiàn)了4.578GHz～5.338GHz的頻率覆蓋范圍,同時(shí)降低了調(diào)諧增益,優(yōu)化了相位噪聲性能。諧振網(wǎng)絡(luò)中采用的變?nèi)莨苓B接結(jié)構(gòu)可以優(yōu)化電容的非線性特性,提高諧振網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因數(shù),使得相位噪聲性能進(jìn)一步得到提高。論文中同時(shí)設(shè)計(jì)了正交二分頻電路和VCO輸出緩沖電路。
　　 本論文設(shè)計(jì)的VCO在SMIC進(jìn)行了流片。對(duì)設(shè)計(jì)的VCO進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果顯示,VCO的調(diào)諧范圍覆蓋了4.578GHz～5.338GHz,功耗低于4