一种应用于全球导航卫星系统接收机的低功耗宽带压控振荡器

尹喜珍 肖时茂 马成炎② 叶甜春

①(中国科学院微电子研究所 北京 100029)

②(杭州中科微电子有限公司 杭州 310053)

1 引言

近年来，无线通信系统发展迅猛，手持移动设备作为主流应用，要求一块芯片中集成各种常用通信标准来减小体积，降低成本和功耗。而这些通信标准的载波信号往往分布在不同的波段和频点，带来的挑战是单芯片中的本振信号产生必须低功耗实现并覆盖这些信号频点，还应考虑到CMOS工艺实现所固有的由于工艺角、电源电压、温度(PVT)变化引起的频偏。二倍频频率合成器，以正交本振信号易产生，电感面积小、无干扰和频率牵引等优势，在无线通信产品中得到了广泛的应用[1-3]。

为了兼容多种无线通信标准且克服 PVT带来的频偏，工作于二倍频的 VCO必须为宽带的电感电容 VCO以获得宽频率调节范围和低相位噪声。获得宽调节范围最通用的方法有：切换 LC谐振网络[4]、切换电感[5]、采用宽范围的可变电容来增大VCO增益KVCO[6]和切换电容[7]。切换LC谐振网络，相位噪声、调节范围和功耗都可以各自优化，但是占用面积大、成本高；切换电感通常用于 10 GHz以上的通信电路中以获得好的相位噪声性能；增大KVCO结构简单、易于实现却以相位噪声的恶化为代价；切换电容一般为二进制权重结构，在合适的面积下获得好的相位噪声而获得广泛的应用，但是其多位的切换开关在导通时会降低Q值而恶化相位噪声，在关闭时会带来大的寄生电容而减小调节范围。

针对于全波段全球导航卫星系统(GNSS)接收机的应用，本文提出了离散工作区域且调谐曲线线性化的宽带LC-VCO，以获得低功耗和低相位噪声性能。……