一种2.4GHz宽带低相噪LC压控振荡器的设计

 采用一种基于开关电容阵列（SCA）和电压、电流滤波相结合的电路结构，设计了一个宽调谐范围低相位噪声的互补交叉耦合型LC压控振荡器。利用ADS仿真软件对电路进行仿真，达到了宽调谐、低相位噪声、低功耗的要求。

压控振荡器（VCO）广泛应用于无线接收、有线接收、数据通信、时钟恢复等领域，常用来提供精确、稳定的周期时变信号。VCO的主要性能指标包括中心频率及频率调节范围、频率稳定度、相位噪声、调谐线性度、输出振幅、功耗、信号纯度等。伴随着CMOS工艺以及通信技术领域的迅速发展，VCO设计在不断向着高频率、高带宽、高稳定度、高集成度、低相位噪声、低功耗及低工作电压的方向发展。压控振荡器主要分为两类：环路振荡器和LC振荡器。环路振荡器易于集成、调谐范围大，但是其相位噪声性能比LC振荡器差。而LC振荡器因其内部LC谐振回路的滤波特性故能获得更好的相位噪声性能。这一特性在对相位噪声性能要求越来越高的背景下，相比于环形振荡器使得LC振荡器具有更加广泛的应用。

本设计对LC压控振荡器的电路结构、调谐范围、相位噪声以及功耗等方面做了详细的分析研究，基于ADS仿真软件设计了一款宽调谐范围、低相位噪声、低功耗的互补交叉耦合型LC压控振荡器。

1 电路设计

1.1 工作原理

振荡器一般都由放大单元电路和实现正反馈的反馈网络两部分组成，若放大单元的传递函数用Ha(ω)表示，反馈网络的传递函数用Hf(ω)表示，则振荡器的起振条件和平衡条件[1]可表示为：

2_42GHz宽带低相噪LC压控振荡器的设计.pdf