文档介绍：杭州电子科技大学
硕士学位论文
基于CMOS工艺压控振荡器和低噪声放大器研究
姓名:傅开红
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:程知群
20091201
杭州电子科技大学硕士学位论文
摘要
近年来随着无线通信系统的迅猛发展和 CMOS 工艺的不断进步,对 CMOS 无线射频收发机
要求越来越高。低成本、小型化、宽频带、低噪声、更高的工作频段是未来射频收发机设计
所要努力的方向。
射频压控振荡器和放大器都是无线通信收发机中非常重要的单元电路。由于 CMOS 工艺
电感对设计 LNA、VCO 等射频单元电路非常关键。本文专门介绍了 CMOS 电感模型。
本文介绍了射频压控振荡器和放大器的基本理论和结构并对各种结构的优缺点进行的阐
述。压控振荡器作为频率综合器的关键组成部分,对频率综合器的频率覆盖范围、相位噪声、
功耗等重要性能都有直接影响,文章经过对 VCO 性能参数的分析,介绍了一些压控振荡器性
能优化方法,如宽调谐范围的实现方法、调谐增益降低技术及调谐增益的稳定方法。通过比
较已有的性能参数优化方法,本文首先设计了宽带 LC VCO,采用了开关电容阵列实现宽调
谐范围,同时降低了调谐增益,采用开关可变电容阵列稳定调谐增益。接着,实现了应用于
RFID 系统的低功耗环形 VCO 设计,采用三级反相器级联结构,功耗仅为 1mW。
低噪声放大器作为无线接收机的第一级电路,其性能的好坏直接影响整个接收系统的性
能。增益可调放大器可以稳定输出和最大化接收机的动态范围,可以灵活地应用于无线收发
系统中,文章首先通过分析放大器各种常用的基本结构的优缺点,如:cascode 电路结构,
利用滤波器匹配方法实现放大器的宽带匹配,然后在总结已有的增益可调的方法基础上,本
文设计了一种宽带增益连续可调低噪声放大器,通过对两级放大电路中第二级电路的电流控
制,实现了增益宽带连续可调;同时利用多栅原理改善了电路线性度,使电路达到良好的性
能。
关键词:CMOS;宽带;调谐增益;压控振荡器;增益可调;低噪声放大器

V
杭州电子科技大学硕士学位论文
ABSTRACT
In recent years, the research and development of wireless radio frequency transceiver system is
promoted by the rapid development of the munication system and the constant
advancement of modern CMOS technology. And the low cost、small size、 wideband and high
frequency is the final goal need to be achieved in future for the design of the wireless radio
frequency transceiver system,
The RF amplifier and VCO are the key circuits for wideband munication
tranceiver. Because the inductor for CMOS process is very important to the design of cell module,
such as LNA and VCO. The inductor’s modeling is introduced specially.
The fundamental theory and structure of the VCO and amplifier are introduced in this thesis,
and their merits and demerits are analyzed. As an important part of the synthesizer, VCO directly
influence the performances of synthesizer such as tuning frequency range, phase noise, power
consumption and so on. After analyzing the performance parameters of VCO the thesis introduces
some methods of VCO perf