请教一下关于VCO设计的一些基础问题

prometheus_ · 发表于 2020-4-19 21:26:20

   本科生，毕设课题原本是设计一个中心频率25GHZ，Colpitts结构的VCO，但由于疫情原因无法使用学校的jazz 65nm RF库，只能在家单人独立完成，故导师删去了所有指标上的要求，只需用手头有的东西完成该VCO的设计，layout，后仿即可。我手头只有cadence 51软件和TSMC 0.35μm的库。

   在校和实习期间基本只做过layout方面的东西，对于设计可以说是一窍不通，想请教一些比较基础的问题：

   图上这种差分形式的VCO我个人看的不是很懂，能否请大神帮我稍微详细的分析一下结构？两侧的开关阵列有何作用？要按照这种结构去设计振荡器的话，应该从什么地方入手，各个器件的参数应该要如何决定？

xianwu_hs · 发表于 2020-4-19 21:26:21

建议去看下拉扎维的模拟CMOS集成电路设计第14章振荡器，看完这一章能够帮助你完成VCO基础理论的掌握，起振的频率由电感电容组成的LC并联回路决定，阻抗无穷大点的公式。然后MOS管的gm大小是为了补偿能量损耗，维持振荡，有一个最小值，MOS尺寸大的话又会带来寄生电容，降低频率，设计时需要考虑。关于开关的话一方面是为了对制造后由于工艺、匹配等问题带来的频率偏差的校准，另一方面开关阵列可以实现不同频率范围的cover，将频率划分为若干子带，以实现校的Kvco，为提升其它性能。

flq841000162 · 发表于 2020-4-21 08:57:30

振荡原理就是基本的LC振荡器，两个电容分压反馈到输入端，满足起振条件。开关是用来调节振荡频率的。

prometheus_ · 发表于 2020-4-21 10:01:23

flq841000162 发表于 2020-4-21 08:57
振荡原理就是基本的LC振荡器，两个电容分压反馈到输入端，满足起振条件。开关是用来调节振荡频率的。
...

非常感谢！另外我想再请教一下在设计这种电路的时候，大致思路是怎样的？应该从什么地方先入手？

另外tsmc18rf工艺库中的变容二极管和电感均为三端器件，可以请教一下多出的端口是连到什么地方的么？
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DDBKOBE · 发表于 2020-4-21 10:33:37

开关阵列一般是用来克服不用PVT所带来的频率偏差的，震荡的话就是LC震荡回路了

prometheus_ · 发表于 2020-4-21 10:49:50

DDBKOBE 发表于 2020-4-21 10:33
开关阵列一般是用来克服不用PVT所带来的频率偏差的，震荡的话就是LC震荡回路了 ...

谢谢！请问在设计这种电路的时候，一般思路是怎样的？从什么地方入手？

zhang_asic · 发表于 2020-4-21 16:04:14

个人认为先看看文章比较好

邓小力 · 发表于 2021-4-21 20:42:00

flq841000162 发表于 2020-4-21 08:57
振荡原理就是基本的LC振荡器，两个电容分压反馈到输入端，满足起振条件。开关是用来调节振荡频率的。
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这里的反馈的巴克豪森准则是靠交叉耦合管实现的，所以应该不能算是两个电容分压反馈？
这两个电容应该是用来减小电流源和电压源的噪声的吧？

zly_123 · 发表于 2023-4-11 10:34:15

可以问一下你这两个带开关电容阵列的VCO出自哪篇文章吗？

骑着小猪看夕阳 · 发表于 2025-1-13 20:07:28

你好！我也是最近刚开始做VCO，我是理论看了，但是还是不太清楚怎么入手，请问可以分享一下当时是怎么完成设计的吗，谢谢！

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