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初学者记录自己的学习情况
本贴主要是基于论文（Class-C Harmonic CMOS VCOs, With a General Result on Phase Noise）的翻译和总结
图片添加比较麻烦，可以直接下载word文档以及参考论文，欢迎讨论
希望给后来的初学者一点帮助
Class-C Harmonic CMOS VCOs Class c 加了反馈k（降低Vbias）， 尾电流源和尾电容（容纳寄生电容并保证饱和区 同时滤去高频噪声，允许大尺寸的MT） 好处， 小的导通角导致了脉冲电流，造成了直流电流转化为基波电流的效率，理论上相同的dc电流，可以提高3.9db相噪，或者同样的相噪水平，节约36%的电流 反馈网络使栅端电压的偏置小于谐振腔共模电压，更难导通 Class-C Harmonic CMOS VCOs, With a General Result on Phase Noise · 3.9db的幅度提高，相同相噪，更少电流 · 尾电流源抑制，无寄生节点 · 时变相噪方程 时变振荡器稳定性分析 · 证明一个通用的振荡器相噪方程 设计核心1.大的尾电容2.核心晶体管工作在饱和区？3.dc配置可移动，大的振荡幅度。 是colpitts和lc tank的结合 Class c也会对幅度不稳定，提出稳定结构 Section 2 从colpitts不断改进，演变为类似于lc振荡器的过程 Section 3 对比普通差分对和classc 结论一：核心晶体管的等效噪声只和谐振腔泄露和振荡器拓扑有关（即在何处注入电流以及反馈多少控制电压） Class c结构 加了反馈k，尾电流源和尾电容 file:///C:/Users/yaoer/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg s端电压不变，反馈使栅端电压下降，vgs直流电压下降，则更难导通 导通角大幅下降，基频电流变大，基频电压幅度变大 同时噪声注入的时间下降 有利于噪声 file:///C:/Users/yaoer/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg 如不能保证其工作在饱和区，优势不再存在吗，相噪甚至更加恶化 · 基波电流摆幅下降，振荡器摆幅下降，谐振腔Q 未下降 · 相噪恶化源于有效噪声的增加 file:///C:/Users/yaoer/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg 大幅增加的有效ism 尾电容对普通lc振荡器不好，但对class c 型有效，建立脉冲型电流，保证mos在饱和区，但是浅入线性区并不会造成相噪大幅恶化（section 5） · 大的尾电容让源端电压稳定，提供额外电流，避免进入线性区 振幅受限 file:///C:/Users/yaoer/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg Vbias + k • Atank ¯ Vth (10) from which we find immediately the limit value of the oscilla- tion amplitude: vcld - Vbias + Vth _Atank 正常差分lc振荡器： file:///C:/Users/yaoer/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.jpg 考虑速饱，小的vsat意味着更大的振幅（比class c大） 但Vsat不能选很小的 1、为了避免1/f^2噪声，尾电流源跨导要小，意味着大的过驱动电压，和大大的Vsat 2、为了避免1/f噪声引起的1/f^3噪声，尾电流源的长要远大于最小尺寸，那么宽也要变大 但是为了避免大的寄生电容，又需要小的w，即寄生电容（小）和Vsat（小）进行妥协 结论 Classc 无需考虑这些，大的尾电容滤除高频噪声，同时也在共源节点上容纳所有寄生电容（包括漏栅，漏衬电容），可以放一个长的vsat小于100mv的尾电流源 对比两者，相同的电压摆幅，class c消耗更少的电流，同时没有寄生节点 Section 4 幅度稳定性 如尾电容过大，会出现近正弦波低频幅度调制，继续增大则 squegging 介绍方法来估算保证稳定性的最大尾电容 幅度稳定性分析流程：计算小信号边带调频的环路增益，应用巴克豪森条件 （相位180时，幅度增益大于1） file:///C:/Users/yaoer/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg Section 5 由于速度饱和效应，较低的漏端电压，浅入线性区，相噪不会大幅恶化 栅端偏置电压可以很低，来保证足够的摆幅 实现两种基于rc与变压器的class c 附录1 具体推导等效噪声，普遍情况 | 
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发表于 2021-5-9 17:53:48
