基于802．11a標準的5 GHz振蕩器設計

3 振蕩器的設計
綜合上述因素，在各方面進行折中之后，本文采用PMOS―NMOS交叉LC振蕩器結構，如圖3所示。

PMl、PM2、NM1、NM2為振蕩器提供負租，NM5、NM6提供輸出緩沖，本次設計使用的是Cadence公司的Speetre軟件，所采用的工藝為O．18μm的CMOS工藝。所用的庫內包含兩種類型的模型庫，一種為混合模型庫，另外一種為RF模型庫?；旌夏Ｐ蛶靸鹊木w管在相同尺寸下面積較小，適用于數?；旌想娐返脑O計。RF庫提供的晶體管采用深阱技術，截止頻率可達到40 GHz以上，遠遠超過本文的范圍，并且提供的RF管具有保護環(huán)，增加了器件之間的隔離度，減少了噪聲，比較適合射頻電路的設計。因為本文所要設計的振蕩器要達到射頻頻段，所以設計采用的是RF庫。本次設計的電路工作頻率在5．25 GHz左右，所用的器件全部選自RF模型庫，沒有使用理想元件。因為所有器件都來源于RF模型庫，使得器件的眾多寄生效應都得到考慮，所以仿真出的結果更接近于實際的情況。
主要參數設置：電感采用庫內的高品質八角形對稱電感，電感值L1為3．2 nH，指數為12；電容采用的是PMOS變容二極管，最小電容為O．25 PF，最大電容為O．6 PF，變化范圍為O．35 PF；通過tran、pss、pnoise仿真得出主要性能指標，如圖4、5、6所示，所設計振蕩器在控制電壓O～1．8V下振蕩頻率為4．0l GHz～5．46 GHz，有良好的頻譜純度，變化范圍為31％，覆蓋了所要求的802．11a的兩個頻段5．15 GHz～5．35 GHz，輸出振幅峰一峰值830 mV，相噪聲為l MHz頻率偏移下為一121dBc／Hz。本文設計的振蕩器已經達到802．11a標準要求。

4 結論
本文介紹了一種使用O．18μm CMOS工藝，在Cadence Spectre軟件下實現可應用于WLAN 802．11a標準的5．15 GHz～5．35 GHz頻段的LC壓控振蕩器的設計。全部采用片上元件來實現，其核心電路采用差分形式交叉耦合電路結構實現，獲得了較低的相位噪聲，較高的輸出電壓擺幅。采用片上集成電感和PMOS變容二極管，整個電路實現了低功耗和較好的相位噪聲。