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随着移动通信技术的蓬勃发展,射频和无线收发机的研究与开发越来越受到人们的重视。锁相环作为时钟数据产生和恢复电路的重要组成部分广泛应用于射频和无线通信技术中,其频率的产生主要是由压控振荡器完成的。近年来,CMOS工艺水平的不断进步使片上系统成为可能,同时也对压控振荡器的性能提出了更高挑战,如压控振荡器的增益随控制电压发生变化、高频环境下输出信号受电源波动影响出现抖动等。压控振荡器有很多种类型,应该根据不同需要来选择不同类型的振荡器。在无线电通信和广播等领域中,锁相环所需合成的频率在几十MHz到几百MHz之间。因此,论文的目的是设计一款应用于中频带宽的高线性度低抖动压控振荡器。首先是选取适合的压控振荡器类型并设计出基本的振荡器电路结构;其次是根据要达到的目的将电路分为几个模块逐个分析设计,直到实现所需功能;而后将各个模块衔接在一起进行整体仿真和进一步优化;最后再进行版图设计。论文的主要工作如下:设计一个高线性度的电压电流转换电路。通过本身的负反馈结构减少电源波动对输出电流的影响。与传统类型的转换器相比,在保证高线性度的前提下,其调节范围更大,功耗更低。设计一个高电源抑制比、零温度系数的线性稳压器电路作为内部电源供电,减小了电源波动和温度变化对输出信号的影响。采用自偏置共源共栅结构作为带隙基准源,用两个电阻代替传统的偏置电路,减小了基准源消耗的电压从而降低了功耗。设计一个自启动电路避免带隙基准源电路在电源上电过程中出现“简并”偏置点。设计一个结构简单的流控振荡器电路。通过晶体管开关控制电荷泵对接地电容反复充放电形成三角波振荡;通过缓冲器电路将三角波转换为方波输出。由于振荡电路中不含电阻和电感,其功耗更低,芯片面积更小。本文采用0.7μm DPTM3.3V CMOS工艺完成电路设计,通过Cadence中的仿真软件完成仿真分析。设计指标为:压控振荡器线性度不大于10%,位于中心频率处的相位抖动不超过0.05ns,整体功耗不超过5mW。