一种基于 65 nm CMOS工艺的尾电流可调的低相位噪声压控振荡器
CSTR:
作者:
作者单位:

(1.合肥工业大学微电子学院,合肥 230000;2.成都爱科特科技发展有限公司,成都 610000;3.南京邮电大学,南京 210000)

作者简介:

姜浩然(1999—),男(满族),辽宁本溪人,硕士研究生,研究方向为微波毫米波集成电路设计。桑磊(1983—),男(汉族),安徽寿县人,教授,博士生导师,研究方向为微波毫米波集成电路设计等。通信作者。

通讯作者:

中图分类号:

TN752

基金项目:

国家重点研发计划(2023YFB4403801)


A Low-phase-noise Voltage-controlled Oscillator with Adjustable Tail Current in 65 nm CMOS Technology
Author:
Affiliation:

(1. School of Microelectronics,Hefei University of Technology,Hefei 230000,P. R. China;2. Chengdu ACTi Technology Development Co.,Ltd.,Chengdu 610000,P. R. China;3. Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing 210000,P. R. China)

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    摘要:

    基于标准 65 nm CMOS工艺设计了一款工作在 K波段下的低相位噪声压控振荡器,振荡器采用负阻型 LC结构,负阻单元为全 NMOS结构来提高调谐带宽,提出一种尾电流源结构,可以控制 VCO的开关以及尾电流的大小。通过电感与交叉耦合管寄生电容谐振来滤除二次谐波处噪声,从而进一步优化相位噪声。结果表明,在 1.1 V电源电压下,压控振荡器的输出调谐频率为 18. 66~22. 17 GHz,1 MHz偏移处相位噪声最低为 .109. 91 dBc/Hz。具有低相位噪声和宽调谐范围的优点。

    Abstract:

    In this study,we designed a voltage-controlled oscillator(VCO)with a low phase noise operating in the K-band based on the standard 65 nm CMOS process. The oscillator adopts a negative-resistance type LC structure; the negative-resistance unit is an all-NMOS structure that can increase the tuning bandwidth. We proposed a tail current source structure that can control the switch of the VCO and the magnitude of the tail current. The noise at the second harmonic is filtered out through the resonance of the inductance and the parasitic capacitance of the cross-coupled transistor,further optimizing the phase noise. The results indicate that under a supply voltage of 1. 1 V,the VCO achieves an output tuning frequency range of 18. 66 – 22. 17 GHz,with a minimum phase noise of . 109. 91 dBc/Hz at an offset of 1 MHz. The proposed design presents the advantages of low phase noise and wide tuning range.

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  • 收稿日期:2024-10-17
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  • 在线发布日期: 2026-01-27
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