如何减小LC VCO偏置电流的噪声？

kool

原帖由 hotraymanf 于 2009-3-28 17:00 发表

                               
登录/注册后可看大图

你原来是说的左边的二极管阿，用和右边管子同样的方法做啊
减小电流比减小左边的噪声
再有就是在栅上串两个dummy low pass filter noise

对，现在的问题就出现在偏置管上，减小电流比确实能减小噪声，但是这会增大功耗，而且给偏置管提供电流的偏置电流或者带隙最终也不可能做成较大的电流，也就是整个偏置电流i（包括带隙部分），其实还是会对VCO产生较大的噪声。

你说的栅上串两个dummy low pass filter noise 是怎么实现呢？用R，C还是L，C。现在主要的麻烦是偏置电路部分的flicker noise， 二次谐波部分噪声倒是比较容易解决。

hotraymanf

论文说flicker noise 是跟varacter有关的，因为实际上电流源的零频噪声卷上去的时候是幅度而不是相位噪声，你要不在pnoise result里面选seperate noise看看到底是不是因为幅度噪声
减小fliker noise的话你就用最大的管子绝对就解决问题，大到比你的电感还大
至于二次谐波这个就是指的热噪声，这个加滤波器就能很好解决
电流比不要大于5对vco，为了噪声
dummy RC 那个到处都有讲，记得R那里用很大的L,很小的W就对了，最后检查gds是不是你想要的

kool

原帖由 hotraymanf 于 2009-3-28 19:11 发表

                               
登录/注册后可看大图

论文说flicker noise 是跟varacter有关的，因为实际上电流源的零频噪声卷上去的时候是幅度而不是相位噪声，你要不在pnoise result里面选seperate noise看看到底是不是因为幅度噪声
减小fliker noise的话你就用最大的 ...

恩，尾管的flicker noise表现在输出端首先主要是AM noise，但是Varactor及mos管的非线性会把AM 转为FM noise。
现在也没有找到什么好的方法来滤掉偏置电路部分的flicker noise，只能像你说的把管子沟长做大，然后采用开关电容阵列尽量把varacto的电容取小。
但是我现在偏置电路仍然只是一个理想电流源加一个偏置管，然后镜像给尾管。如果偏置电路部分采用考虑到实际的带隙部分，那偏置电路所共享的flicker noise会更大，因为带隙电流肯定要比vco core小很多。而flicker noise频率较低，用滤波网络的话会比较困难，如果用RC, 电阻会引入噪声，所以电阻不能取得太大，而用LC或者只是用电容的话，L，C的值要做得很大才行。
不知道实际中一般如何得到一个低噪声的偏置网络。

fallangel

实际当中，VCO的偏置不会用来自带隙的偏置，除非你的带隙可以做到非常低噪声，
VCO的电流偏置部分做的越简单越好，甚至简单到直接VDD接一个电阻来实现，否则
你要干掉来自reference的噪声付出的代价会很大。

kool

原帖由 fallangel 于 2009-3-29 10:06 发表

                               
登录/注册后可看大图

实际当中，VCO的偏置不会用来自带隙的偏置，除非你的带隙可以做到非常低噪声，
VCO的电流偏置部分做的越简单越好，甚至简单到直接VDD接一个电阻来实现，否则
你要干掉来自reference的噪声付出的代价会很大。

恩
我也在想这个问题，你说的VDD直接接电阻，那不是变成直接给尾电流管电压偏置了？还是VDD接一个电阻，然后再接一个二极管连接的mos管，镜像给VCO尾电流管呢？如果是这样给偏置的话，那问题的关键就在于控制VDD的噪声了？但是电路VDD的噪声应该也不小吧，而且这样给的话芯片其他部分的噪声通过衬底耦合到VDD的成分应该也会很大吗，这个噪声通过版图上的隔离考虑可以抑制到什么程度呢？仿真的时候该如何考虑这些问题？

谢谢！

fallangel

原帖由 kool 于 2009-3-29 10:17 发表

                               
登录/注册后可看大图

恩
我也在想这个问题，你说的VDD直接接电阻，那不是变成直接给尾电流管电压偏置了？还是VDD接一个电阻，然后再接一个二极管连接的mos管，镜像给VCO尾电流管呢？如果是这样给偏置的话，那问题的关键就在于控制VD ...

VDD 噪声是个问题，一般采用PMOS供电，PMOS二极管连接，下接一个电阻，然后镜像给VCO尾电流，或者你的电流reference采用最简单那种结构，不要用带运放的带隙。
总之给VCO供电，越简单越好。 或者你可以试试采用无尾电流的结构。

hotraymanf

原帖由 kool 于 2009-3-29 09:59 发表

                               
登录/注册后可看大图

恩，尾管的flicker noise表现在输出端首先主要是AM noise，但是Varactor及mos管的非线性会把AM 转为FM noise。
现在也没有找到什么好的方法来滤掉偏置电路部分的flicker noise，只能像你说的把管子沟长做大，然 ...

flikcer nosie是没法滤掉的，abidi的办法也就是你上面说的办法。
带歇是可以用的，在很多SOC中两个带歇，一个是所有模拟单元用的，另一个是单独给vco用的，之所以用带歇唯一的理由就是省电，因为其他低噪声的处理方式很吃电的，实际中都有使用，看trade-off了。
vco 的带歇结构跟一般的是有些细微的区别的，至少噪声一定要做得相对的低。

你如果是在学校里面单独一个vco为了写论文的话只用一个尾管外加电压偏置是最好的，噪声最低，而且方便你调偏置电流

如果是做一个系统里面的话或者是公司里面做的话光用电阻偏置的电流镜是不太好的，vdd会动会有噪声，而且偏置电流也会在corners下面变很多。

hotraymanf

原帖由 fallangel 于 2009-3-29 11:19 发表

                               
登录/注册后可看大图

VDD 噪声是个问题，一般采用PMOS供电，PMOS二极管连接，下接一个电阻，然后镜像给VCO尾电流，或者你的电流reference采用最简单那种结构，不要用带运放的带隙。
总之给VCO供电，越简单越好。 或者你可以试试采用 ...

噪声最好的是无尾的，但是最不robust的也是无尾的。performance在不同的corner会很夸张。

mywang

用并行的MOS开关吧
工作在饱和区的电流源噪声较大，所以改用并行的MOS开关
要控制电流的话还可加入振幅回授控制，就看你的需要了

faithfully

RC filter for VCO current bias is commmonly used. No need to care about the big R, the noise contribution is KT/C.

原帖由 kool 于 2009-3-29 09:59 发表

                               
登录/注册后可看大图

恩，尾管的flicker noise表现在输出端首先主要是AM noise，但是Varactor及mos管的非线性会把AM 转为FM noise。
现在也没有找到什么好的方法来滤掉偏置电路部分的flicker noise，只能像你说的把管子沟长做大，然 ...