一、LC振荡器起振特性的计算机仿真研究（论文文献综述）
赵越[1]（2020）在《太赫兹返波管注波互作用研究》文中研究说明近些年,真空电子器件逐渐朝着“五高一小”的目标发展,即高频率、高功率、高增益、高效率、高可靠性和小型化。尤其是所需的电磁波发射源的工作频率逐渐迈向太赫兹频段,传统的固态器件受限于其固有的特性,真空电子器件受到越来越多的关注,主要包括行波管、返波管等电磁波辐射源。返波管作为经典的真空辐射源,也是现阶段应用比较多的太赫兹辐射源。返波管的慢波结构中所传播的电磁波和电子注的相互作用也是历年来返波管研究的重点,注波互作用的效率直接影响着返波管的性能。目前,很多科研人员对注波互作用的研究大都通过大型电磁仿真软件进行粒子模拟来分析研究,但是粒子模拟需要占用大量的时间进行计算,计算效率很低。因此,返波管注波互作用的理论研究对于返波管的发展具有重要意义。本文将围绕返波管大信号理论对返波管注波互作用过程进行理论研究。首先介绍了返波管大信号理论的物理模型和数学模型,推导了返波管大信号理论的公式,然后用C++编程语言编写了返波管大信号理论的程序,对返波管大信号理论进行了程序实现,最后用目前主流的电磁仿真软件模拟了1.03THz、0.67THz和0.22THz的返波管,将模拟数据和返波管大信号理论程序计算结果进行对比分析。论文的主要工作和创新点如下:1.建立了返波管大信号理论的物理模型。介绍了返波管开始工作到稳定工作的过程,分析了返波管稳定工作时的特点,主要包括了平均功率、电场强度和电子注状态等的特点,最后得出结论,研究返波管注波互作用只需要关心返波管稳态时的注波互作用,所以本文的返波管大信号理论是建立在返波管工作到达稳态的基础之上。2.建立了返波管大信号的数学模型。将物理模型转换成数学模型,在一个电磁波周期内将电子注划分成宏粒子,将每个慢波结构周期长度划分成若干个空间步长,在时域讨论电子的运动,在频域讨论场的变化,得到了电子动能变化和电场强度的关系。电子的运动用一维的电子运动方程来描述,线路场由线路场上的功率结合耦合阻抗的定义式可以得到,空间电荷场结合诺埃的大信号理论来求得。3.对返波管大信号理论进行了程序实现。首先通过程序流程图分析了返波管大信号的物理模型,得到了一个求解电场强度的自洽过程,然后用C++编程语言根据建立的数学模型进行编程,得到了返波管大信号理论的程序。4.用CST模拟了1.03THz、0.67THz和0.22THz的返波管。计算了每支返波管的高频特性,得到了每支返波管的归一化相速、平均耦合阻抗以及单位长度上的损耗。对每支返波管都进行了CST PIC粒子模拟,考虑了CST模拟网格划分的收敛性,通过改变慢波结构的周期数,得到了返波管的最佳饱和管长,在返波管管长取最佳饱和管长的情况下,电压调谐,得到了每支返波管在不同的振荡频率下的输出功率。5.将返波管大信号程序计算结果和CST模拟结果进行对比分析。主要包括了相同管长下输出功率的对比,不考虑谐波分离和不考虑空间电荷场时输出功率的对比,有相同输出时所需的耦合阻抗和平均耦合阻抗的对比,返波管起振长度和起振电流的对比,程序二次谐波分离前后的输出功率对比,空间电荷场对输出功率的影响等。通过详细分析,得到该返波管大信号程序计算的1.03THz曲折波导返波管在最佳饱和管长情况下与CST模拟的输出功率相差24%-51%,0.67THz栅加载矩形波导返波管在最佳饱和管长情况下是CST模拟输出功率的20倍,0.22THz曲折波导返波管在最佳饱和管长情况下与CST模拟的输出功率相差0.51%-38%。返波管大信号程序谐波分离前后的输出功率差异在20-30%左右,谐波分离后输出功率会降低。加入空间电荷场前后输出功率的差异在5%-10%左右,输出功率在加入空间电荷场后会升高。
王闪闪[2]（2020）在《基于滤波融合的X波段压控振荡器的设计与实现》文中研究表明无线通信的飞快发展对射频收发前端提出了更高的设计要求。振荡器是射频收发前端的核心部分,其性能直接决定着射频收发前端的性能,因此振荡器一直是系统电路设计中需要关注的重点。基于目前无线通信对射频前端集成化的高要求,本文研究了射频前端组件之间的融合设计,提出了一种振荡器与滤波器融合的设计方法,并给出了仿真与实物测试结果。主要内容如下:首先,本文介绍了滤波融合的基本思想以及国内外关于X波段压控振荡器的发展现状;同时分析了结合融合技术所设计压控振荡器的优点。通过与射频前端传统的级联方式对比可知,融合设计不仅能够有效缩小电路设计的物理尺寸,而且还能提升系统电路性能,降低设计成本,从而说明本论文的开展意义。其次,本文介绍了振荡器及压控振荡器的基本理论、工作原理及主要指标参数;分析了在振荡器的设计过程中振荡电路所选择的匹配方式;根据本文设计要求,设计一种X波段压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator,VCO）,且完成实物测试。测试结果为:VCO谐振频率为11.030240GHz;相位噪声值为-92.45dBc/Hz@100kHz、-107.09dBc/Hz@1MHz。对比未采用八分之一波长开路线匹配结构的振荡器,该振荡器具有明显的二次谐波抑制性,为后面的融合设计奠定基础。接着,在微波滤波器与基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）的理论基础上,本文设计了一款基于缺陷地结构（Defected Ground Structure,DGS）的SIW滤波器,在SIW谐振腔上加载DGS能够有效减少电路设计尺寸,提高整体滤波器的带外抑制。仿真结果为:该滤波器的谐振频率为11.10GHz,滤波器的通带范围为10.7411.31GHz,谐振处的插入损耗为2.2dB,回波损耗低于-23.7dB。最后,本文设计了一种基于滤波融合的X波段VCO。通过将滤波器作为VCO电路输出回路的一部分,即滤波器的输入阻抗直接设为振荡电路输出回路阻抗的共轭,从而实现滤波融合设计。滤波融合VCO测试结果为:VCO谐振频率为10.92358GHz;输出功率为9.66dBm;相位噪声值为-106.52dBc/Hz@100kH、-114.71dBc/Hz@1MHz;二次谐波抑制仿真结果为59.814dBc。相比于选用传统级联方法设计的振荡器以及与SIW结构滤波器相融合设计的振荡器,本文设计振荡器的电路尺寸缩小很多,电路的整体性能也有所改善。由此可见,这种融合设计能够有效地实现射频前端电路各组件之间的小型化、高性能、低成本等多个功能。
蔡宗棋[3]（2020）在《低相噪微波毫米波振荡器研究》文中提出振荡器作为雷达和无线系统的核心部件,为系统提供稳定的信号输出。在包括诸如频率、功率、谐波抑制、相位噪声等振荡器诸多参数中,相位噪声一直是其最为重要的指标。本文以获得低相位噪声为目标,从理论上理解振荡器相位噪声模型,并且基于相关理论提出了多种提高振荡器相位噪声的方法,利用相关技术对低相位噪声振荡器进行深入研究,主要研究可概括为如下几个方面:（1）本文从不同低相位噪声振荡器拓扑结构出发,系统地回顾了低相位噪声振荡器近二十年的发展历程,总结了设计低相位噪声振荡器的几种典型方法。（2）本文系统地介绍了构建振荡器的基本理论和分析方法,阐述了振荡器的三种相位噪声模型,并总结了几种提高相位噪声的方法。此外,为了更为客观地反映振荡器相位噪声性能,本文简要介绍了三种典型的相位噪声测量方法。（3）对于并联反馈式振荡器,基于Lesson线性时不变相位噪声模型,提出了利用高Q值谐振器,通过提高反馈回路群时延和优化通带内插入损耗的方法来设计低相位噪声振荡器。利用电磁混合耦合技术,在反馈回路选频滤波器通带外引入一靠近通带的传输零点,设计高群时延、高频率选择性窄带滤波器,并将其应用于设计低相位噪声振荡器和VCO。测试结果表明,基于枝节加载嵌套型开环谐振器的低相位噪声振荡器振荡在1.98GHz,偏离载波100kHz和1MHz的相位噪声达到-127.22dBc/Hz和-145.43dBc/Hz。此外,综合考虑群时延和环路插入损耗,采用相位噪声品质因数（Phase Nosie Figure-of-Merit,PNFOM）作为低相位噪声振荡器设计指标,所设计振荡器振荡在2.037GHz,偏离载波100kHz和1MHz的相位噪声达到-127.95dBc/Hz和-146.47dBc/Hz。（4）在单端反馈式低相位噪声振荡器前提下,提出了利用差分电路对基片噪声以及电源噪声等环境噪声的共模抑制设计超低相位噪声差分振荡器。从理论上分析了差分振荡器相对于单端振荡器的相位噪声优化作用。测试结果表明基于四分之一波长阶跃阻抗谐振器的低相位噪声差分振荡器在1.952GHz下偏离载波100kHz的相位噪声为-130.19dBc/Hz,实验证明了差分振荡器对对相位噪声的优化作用。（5）结合Lesson相位噪声模型和Hajimiri相位噪声模型,利用基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）高Q值特性设计了一款负阻式低相位噪声振荡器和一款反馈式低相位噪声振荡器。从SIW工作的基本原理出发,提出高Q值梳状线谐振器,并且基于该谐振器设计X波段负阻式低相位噪声振荡器。测试结果表明振荡器在10.07GHz振荡频率上偏离载波1MHz处的相位噪声为-127.25dBc/Hz。此外,利用高谐波抑制滤波器对振荡器相位噪声的改善作用,提出了一款基于SIW四分之波长谐振器的高谐波抑制滤波器,并且基于该滤波器设计反馈式振荡器。测试结果表明振荡器振荡频率为8.08GHz,二次、三次谐波抑制分别为39.23dB和67.64dB,偏离载波1MHz处的相位噪声达到-130.36dB/Hz。（6）作为一种简易探测雷达的应用实例,本文基于Ka波段低相位噪声负阻振荡器设计了一款低成本、小型化、低功耗多普勒雷达探头。该多普勒探头由主电路和天线阵列在两块介质基片上分别实现,设计在一直径20mm,高6mm的圆柱腔体内。该多普勒探头能够较好地检测出一定距离内物体的运动速度,具有一定的探测灵敏度。探头体积小、功耗低,具有较好的工程应用前景。
程国枭[4]（2019）在《2436 GHz硅基宽带频率源关键技术研究与芯片设计》文中研究指明目前,无线通信频段主要集中在06 GHz,使得该频段的频谱资源趋于饱和,无法满足高数据传输速率的要求。当常用通信频段的频谱资源面临枯竭时,通信系统向更高频段（如微波毫米波频段）发展将成为必然的趋势。5G（5th-generation）技术是为满足2020年以后人们的移动通信需求而开发的新一代移动通信技术,目前全球多个5G频谱被划分在了2436 GHz频段。因此,2436 GHz硅基宽带频率源的芯片实现,可以满足全球5G通信的多频段需求。此外,它还可以精简微波毫米波收发机系统的尺寸,和实现相关频段雷达的宽带跳频需求。综上所述,2436 GHz硅基宽带频率源的研究与设计具有重要的理论意义和应用价值。本文致力于2436 GHz硅基宽带频率源的关键技术研究和芯片设计。基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺,本文完成了2436 GHz宽带压控振荡器（voltage controlled oscillator,VCO）、2436 GHz宽带二分频器、1218 GHz宽带可编程分频器、50 MHz鉴频鉴相器（phase frequency detector,PFD）和电荷泵以及2436 GHz宽带频率源的流片验证。微波毫米波频率源系统结构的选择不仅关系到它所能提供的频率范围,还关系到整个系统的复杂程度、设计可行性、成本和功耗等。一个合理的系统结构设计和环路参数设计是实现系统设计指标的前提条件。本文对微波毫米波频率源的研究现状进行了综述,并总结出4种常见的微波毫米波频率源结构。本文对比分析了这4种结构的优缺点,并根据系统的设计指标,确定了拟采用的基于基频VCO的整数型锁相环结构。基于对频率源系统的相位噪声分析和环路参数分析,本文确定了系统中各电路模块的设计指标,并利用Matlab软件中的Simulink工具,对频率源系统的整体性能进行了行为级仿真验证。微波毫米波VCO是本文频率源系统中的核心模块,它的调谐范围决定了频率源的输出频率范围,它的相位噪声主导了频率源的带外相位噪声,因此,一个合理的VCO设计是实现频率源系统良好性能的必要条件。本文对微波毫米波VCO的研究现状进行了综述,并总结出3种常见的微波毫米波VCO结构。本文对比分析了这3种结构的优缺点,并根据模块的设计指标,确定了拟采用的Colpitts VCO阵列结构。基于脉冲灵敏度函数（impulse sensitivity function,ISF）分析法,本文推导了共集电极Colpitts振荡器的相位噪声解析式,并据此给出了相位噪声优化策略。基于上述分析,本文设计了采用可切换偏置电流技术的Colpitts VCO阵列,并经过了流片验证。测试结果表明:VCO阵列的调谐范围为2236.8 GHz,在1 MHz频偏处的相位噪声小于–95.3 dBc/Hz,符合2436 GHz宽带VCO的设计指标。微波毫米波二分频器是本文频率源系统中的重要模块,它将VCO输出信号的频率减半再送给可编程分频器,从而降低了可编程分频器的设计难度。本文对微波毫米波二分频器的研究现状进行了综述,并总结出4种常见的微波毫米波二分频器结构。本文对比分析了这4种结构的优缺点,并根据模块的设计指标,确定了拟采用的基于环形振荡器的注入锁定分频器（ring-oscillator-based injection locked frequency divider,RO-ILFD）结构。针对目前RO-ILFD分析方法的局限性,本文提出了一种针对微波毫米波RO-ILFD设计的分析方法,并推导出RO-ILFD的自谐振频率和分频范围的一般解析表达式。基于上述分析,本文设计了一个基于两级环形振荡器的双注入锁定分频器,并经过了流片验证。测试结果表明:当输入信号功率为–10 dBm时,二分频器的分频范围为1667 GHz,符合2436 GHz宽带二分频器的设计指标。可编程分频器是本文频率源系统中的重要模块,它可以将信号从微波毫米波频段分频到兆赫兹频段,并实现分频比的连续可调。本文对微波毫米波可编程分频器的研究现状进行了综述,并总结出两种常见的可编程分频器结构。本文对比分析了这两种结构的优缺点,并根据模块的设计指标,确定了拟采用的基于脉冲吞咽计数器的可编程分频器结构。基于对分频器基本单元的分析,本文将锁存管尺寸非对称技术和内嵌门技术应用在了可编程分频器的设计中,并完成了流片验证。测试结果表明:当输入信号的功率为–12.5 dBm时,可编程分频器的分频范围为622 GHz,符合1218 GHz宽带可编程分频器的设计指标。PFD和电荷泵是本文频率源系统中的重要模块,PFD将环路中分频后的反馈信号与外部参考时钟信号进行频率与相位的比较,并输出相应的充放电脉冲,电荷泵则据此对环路滤波器进行充放电,从而在环路滤波器上形成控制VCO输出频率的调谐电压。本文对PFD和电荷泵的研究现状进行了综述,并总结出3种常见的PFD结构和两种常见的电荷泵结构。本文对比分析了这些结构的优缺点,并根据模块的设计指标,确定了拟采用的边沿触发型PFD结构和单端电荷泵结构。基于对PFD的鉴相盲区和死区以及电荷泵的非理想因素的分析,本文设计了PFD和电荷泵的级联电路,并完成了流片验证。测试结果表明:PFD和电荷泵的级联电路的鉴相范围为[–1.96π,1.96π],输出电压范围为0.253.1 V,符合50 MHz PFD和电荷泵的设计指标。最后,本文对频率源系统的模块级联方式进行了研究,对信号间的耦合效应、直流与交流路径的分布方式、键合线的影响等问题进行了探讨,并给出了相应的解决方法。在此基础上,本文对频率源系统中的各电路模块进行了集成,从而完成了2436 GHz硅基宽带频率源的设计。该频率源系统已经过流片验证,测试结果表明:频率源系统的频率范围为23.036.8 GHz,在1 MHz频偏处的相位噪声为?96.7?87.0 dBc/Hz,参考杂散为?65.6?52.6 dBc,完全符合系统的设计指标,这也说明了本文的理论分析和设计方法是正确有效的。
张志强,叶建芳[5]（2018）在《静态工作点对振荡器起振特性影响的研究》文中研究指明引入虚拟仪器技术,利用LabVIEW与Multisim的交互调用和联合仿真实现了晶体管静态工作点Q的可视化、可操控。实时、动态、直观地展示了静态工作点设置对振荡器起振特性的影响,包括起振时间、起振幅度及振荡频率的稳定性等。利用LabVIEW强大的数据采集和处理功能,实现实验数据测量、记录、图形展示等一系列操作过程的自动运行,将无法通过物理仪器测量获取的LC振荡器起振时间,起振过程直观、清晰地展示在开发的虚拟仪器面板中,大大提高了实验效率,践行了工程学科倡导的"化抽象为具体"的教学理念。
嵇宇剑[6]（2016）在《433MHz CMOS频率合成器中VCO的设计与实现》文中指出频率合成器（Frequency Synthesizer, FS）或锁相环（Phase Locked Loop,PLL）电路是现代通信系统的核心模块,直接决定了许多无线、有线收发系统的性能。压控振荡器（Voltage Controled Oscillator, VCO）作为PLL的核心组成模块一直都是工业界和学术界研究的热点,恒定调谐增益、宽调谐范围和低相位噪声的VCO电路的设计一直是高性能PLL模块面临的挑战。本文结合433MHz技术的优势,完成了一个能够覆盖三个波段（300MHz-348MHz、 400MHz-464MHz、 800MHz-928MHz）由数字基带控制字直接调制的锁相环电路中VCO的设计与实现。首先总结了VCO的研究现状,介绍了VCO的设计理论,包括VCO的工作原理、分类、性能指标和相位噪声理论等。然后详细介绍了本VCO的应用背景,讨论了PLL电路的环路参数设计,明确了VCO的设计指标以及对系统性能的影响。设计完成了两个调谐范围分别为1.2GHz-1.392GHz（经四分频得到300MHz-348MHz波段）,1.6GHz-1.856GHz（经四分频得到400MHz-464MHz波段、经二分频得到800MHz-928MHz波段）的LC-VCO电路。为了抵抗频率偏移,工艺角偏差和温度的影响,每个VCO均预留了一定的频率调节裕量,将调谐范围扩展为1.0GHz-1.6GHz和1.4GHz-2.1GHz,每个VCO都采用了4-bit的二进制控制信号将整个频段划分为16个子频段。为了保证VCO能够输出较为恒定的摆幅,采用了可编程开关控制尾电流的大小,实现了步长为150μA从2.55mA到3.6mA的尾电流大小的调节。为了完成整个系统的应用需求,除了完成VCO核心电路的设计之外,还完成了必不可少的VCO外围辅助电路的设计,包括偏置电路、选择电路和分频电路。在电路设计完成后,用Cadence Virtuoso软件设计版图。本次设计在SMIC 0.18μm工艺下流片,并对芯片进行了测试验证,测试结果证明两个VCO的调谐范围能够满足1.0GHz-1.6GHz和1.4GHz-2.1GHz的要求,全波段的相位噪声在1MHz的频偏处均低于-115dBc/Hz,设计满足了系统的要求。
汪小娥[7]（2015）在《低相噪LC振荡器的设计与实现》文中研究表明在众多军用和民用领域中都运用到了频率信号源,而且其运用日益广泛。在导航与雷达、卫星跟踪、宇宙通讯以及时间与频率计量等领域也被广泛应用。随着现代技术的逐步发展,市场需求开始对信号源精度的要求愈来愈严格。所以,作为振荡器作为频率源的电子系统中必不可少的重要部分,人们对其要求也精准了许多。但是振荡器的相位噪声成为限制许多电子系统性能的一个至关重要的因素,人们不得不想尽办法去改善振荡器的相位噪声来提高频率信号源的性能以达到更佳的市场需求指标。LC振荡器由于低成本,可调范围广的原因,也存在一定的市场应用。因而,在实际LC振荡器的设计与实现中,深入研究其相位噪声理论并提出改善相位噪声的办法具有十分重要的意义。本文首先从时域和频域的角度出发定义了相位噪声并实现了相位噪声在两者之间的转换。其次,介绍了国际上几种通用的相位噪声模型的优缺点,从而选择最简单最直观的相位噪声模型——李森模型作为本文低相噪研究的模型。但是经典的Leeson模型只有相位噪声与品质因数有直接关系,并没有针对相位噪声的有载品质因数和振荡电路参数之间的一个具体关系进行深入的研究。因此,本文在Leeson模型的基础上,将Razavi基于单端定义的有载品质因数推广到双口网络中得出有载品质因数与电路参数的实际表达式,这样就得到相位噪声与电路参数值定量关系。再利用MATLAB仿真得到表达式中电路参数与相位噪声的变化趋势,然后可以利用关系表达式的变化趋势指导低噪声LC振荡器的设计。考虑到片上电感的实现难度以及Q值不高得因素,我们通过改变电容参数来优化设计。本文采用ADS仿真软件以及MALTLAB进行了验证,在此基础上设计了晶体三极管的低噪声电容三点式LC振荡器。然后介绍了几种通用的相位噪声测量技术,并根据其原理以及特性分析可在不同场合采用使用的测量技术。本文中使用RS信号源分析仪对制作的LC振荡器进行相位噪声测量。实验事实证明,本文提出的从提高有载品质因数的角度出发降低相位噪声的方法是可行的,并且也验证了LC振荡器的谐振回路参数变化在一定范围内能够有效的改善LC振荡器的相位噪声性能。
陈萍萍[8]（2015）在《80MHz低相位噪声晶体振荡器的设计与实现》文中研究说明本文从实际需要出发,以如何设计低相位噪声晶体振荡器为研究课题,分析了晶体振荡器相位噪声产生的机理,并探寻了一种新的仿真方法,通过该仿真方法指导的晶体振荡器的设计,达到了很好的相位噪声指标。本文的工作有:1)深入分析了反馈式振荡器的工作原理,分别得出了振荡器振荡的相位稳定和幅值稳定条件,然后以复数振荡方程为计算工具,着重分析了巴特勒振荡电路的工作原理。之后确定了本课题的谐振器选用SC切型,选取巴特勒共基串联振荡电路作为主振电路。随后基于经典Leeson模型,重点分析了巴特勒振荡器的相位噪声,并利用无源网络推导出了LQ的表达式,通过MATLAB计算得出LQ和2C的关系曲线,得出在两者之间合理折中可以降低相位噪声的结论,为接下来的课题设计奠定理论基础。2)介绍了ADS仿真软件以及谐波平衡仿真基础,首先给出了使用ADS理想模型进行仿真的振荡器相位噪声曲线,通过跟理论相位噪声谱结构的比较分析,得出仿真出现错误的原因是由于没有考虑非线性器件噪声的影响,于是探寻了一种新的仿真方法,即建立晶体管的非线性模型,再次进行仿真后,得到了考虑非线性器件影响之后的相位噪声仿真曲线,并且通过与理论相位噪声谱结构的比较证实了该仿真方法的正确性,对接下来振荡器的设计提供了指导。3)对晶体振荡电路的噪声来源进行挖掘,在分析的基础上给出了低噪声晶振的设计原则,设计了频率为80MHz的低相位噪声晶体振荡器。课题研究的最后,制作出80MHz低相位噪声晶体振荡器的样机,然后使用Agilent E5052B信号源分析仪实际测试了该晶体振荡器的相位噪声,测得相位噪声水平为:-140dBc/Hz@100Hz,符合设计要求,并通过与国际上相近频率范围内振荡器相位噪声指标的比较,论证了该方法的价值,完成了本课程的设计。
曹旭[9]（2013）在《宽带CMOS压控振荡器研究及设计》文中研究表明近年来，无线通讯系统的广泛使用以及半导体产业的快速发展使得射频电路的研发得到了广泛重视。低成本、低功耗及高性能的无线RF收发器的设计已成为一个重要的研究热点，而CMOS技术的不断进步让集成RF收发装置的各方面性能都有了全面的提高。压控振荡器（VCO）是RF接收器的一个重要的核心组成部分。实现高性能射频通信系统，拥有高性能的压控振荡器是其先决条件。本课题的主要目标是设计一个应用于IEEE802.11n无线收发前端的宽带压控振荡器。该振荡器采用SMIC0.13μm CMOS RF工艺实现，输出频率范围为1.7GHz2.5GHz，同时具有较低相位噪声的特点。论文首先介绍压控振荡器的研究现状，分析压控振荡器的原理和分类，提出本课题的设计指标。之后，讨论各种相位噪声模型，并进一步分析了噪声优化的技术。接着介绍了片上电容以及平面螺旋电感的分类，探讨了相位噪声与器件参数的关系。最后基于SMIC0.13μmCMOS RF工艺实现宽带电容电感压控振荡器。本论文所设计宽带压控振荡器采用通用的互补交叉耦合结构，三位二进制电容阵列来实现8个频段的选择，MOS可变电容实现每个频段上频率的细调。电路各部分都经过精心构架，如管子的尺寸、元件的布局、电流源的大小等，以获得最佳的相位噪声性能。电路设计完成后，在Cadence软件中的SpectreRF环境下进行了仿真和验证。仿真结果表明，在电源电压1.8V的情况下，VCO的中心频率为2.1GHz，频率的变化范围为1.69GHz2.56GHz。在低频段，相位噪声低于-94dBc/Hz@100kHz，静态功耗为9mW，满足设计要求。
彭彦豪[10]（2012）在《频率合成器中压控振荡器的相位噪声性能研究》文中研究说明本文针对无线通信应用中压控振荡器的相位噪声展开研究。探讨了目前流行的两种相位噪声理论——线性时不变理论和线性时变理论的基本原理,比较了两种理论的优缺点和各自的应用范围:线性时不变理论的数学推导更加精确但在处理1/f噪声时表现欠佳;线性时变理论在分析过程中采用了较多近似,故精度有限,但就工程应用而言可以提供直观合理的设计指导。利用线性时不变理论和线性时变理论分别针对环形振荡器和LC振荡器的相位噪声进行了分析,推导了在两种理论下环形振荡器和LC振荡器各自的相位噪声频谱表达式,可作为振荡器低相位噪声设计的基本依据。在第四章分析的基础上,基于Chartered公司0.35μm RF CMOS工艺,设计了一款应用于符合TD-SCDMA标准锁相环频率合成器的低相位噪声压控振荡器,并完成了该电路的版图设计与后仿真。仿真结果表明,该压控振荡器的输出频率范围为1.75GHz1.99GHz,工作电流4mA,偏离基频900kHz处的相位噪声低于-120dBc/Hz。
二、LC振荡器起振特性的计算机仿真研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、LC振荡器起振特性的计算机仿真研究（论文提纲范文）
（1）太赫兹返波管注波互作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 太赫兹波简介 |
| 1.2 返波管概述 |
| 1.2.1 返波管基本结构 |
| 1.2.2 返波管基本参量 |
| 1.2.3 返波管的工作原理 |
| 1.3 太赫兹返波管的研究进展 |
| 1.4 返波管注波互作用理论概述 |
| 1.5 本文的主要贡献与创新 |
| 1.5.1 本论文的主要工作 |
| 1.5.2 本论文的主要创新 |
| 1.6 本论文的结构安排 |
| 第二章 返波管大信号理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 返波管大信号理论物理模型 |
| 2.3 返波管大信号理论数学模型 |
| 2.3.1 网格划分 |
| 2.3.2 电子运动方程 |
| 2.3.3 电场强度求解 |
| 2.3.4 能量求解 |
| 2.3.5 二次谐波分离 |
| 2.4 返波管大信号理论程序流程 |
| 2.5 返波管大信号理论程序实现 |
| 2.6 返波管大信号理论程序中间结果分析 |
| 2.6.1 宏粒子到达时间排序 |
| 2.6.2 电荷密度的傅里叶变换 |
| 2.6.3 电流滤波处理 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 太赫兹返波管的CST仿真研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 1.03THz返波管的仿真 |
| 3.2.1 高频特性的计算 |
| 3.2.2 注波互作用的粒子模拟 |
| 3.3 0.67THz返波管的仿真 |
| 3.3.1 高频特性的计算 |
| 3.3.2 注波互作用的粒子模拟 |
| 3.4 0.22THz返波管的仿真 |
| 3.4.1 高频特性的计算 |
| 3.4.2 注波互作用的粒子模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 返波管大信号程序与CST模拟的对比分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 1.03THz返波管程序计算结果与CST仿真结果对比 |
| 4.2.1 相同管长时输出功率对比 |
| 4.2.2 不考虑谐波分离不考虑空间电荷场输出功率对比 |
| 4.2.3 耦合阻抗对比 |
| 4.2.4 起振电流对比 |
| 4.2.5 起振长度对比 |
| 4.2.6 谐波分离前后输出功率对比 |
| 4.2.7 加空间电荷场前后输出功率对比 |
| 4.2.8 计算差异总体分析 |
| 4.3 0.67THz返波管程序计算结果与CST仿真结果对比 |
| 4.3.1 相同管长时输出功率对比 |
| 4.3.2 不考虑谐波分离不考虑空间电荷场输出功率对比 |
| 4.3.3 耦合阻抗对比 |
| 4.3.4 起振电流对比 |
| 4.3.5 起振长度对比 |
| 4.3.6 谐波分离前后输出功率对比 |
| 4.3.7 加空间电荷场前后输出功率对比 |
| 4.3.8 计算差异总体分析 |
| 4.4 0.22THz返波管程序计算结果与CST仿真结果对比 |
| 4.4.1 不考虑谐波分离不考虑空间电荷场输出功率对比 |
| 4.4.2 耦合阻抗对比 |
| 4.4.3 起振电流对比 |
| 4.4.4 起振长度对比 |
| 4.4.5 谐波分离前后输出功率对比 |
| 4.4.6 加空间电荷场前后输出功率对比 |
| 4.4.7 计算差异总体分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（2）基于滤波融合的X波段压控振荡器的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 X波段压控振荡器的研究现状 |
| 1.2.2 滤波融合设计的国内发展现状 |
| 1.3 本文的主要观点与创新点 |
| 1.4 本文研究内容与章节安排 |
| 第二章 压控振荡器的理论基础 |
| 2.1 振荡器原理 |
| 2.1.1 反馈式振荡器 |
| 2.1.2 负阻振荡器 |
| 2.1.2.1 负阻的原理 |
| 2.1.2.2 晶体管振荡器 |
| 2.1.2.3 负阻器件与振荡回路的连接方式 |
| 2.2 压控振荡器 |
| 2.2.1 压控振荡器的指标 |
| 2.2.2 压控振荡器的相位噪声 |
| 2.2.2.1 相位噪声的概念 |
| 2.2.2.2 相位噪声的模型 |
| 2.2.2.3 相位噪声的分析 |
| 2.3 阻抗匹配网络 |
| 2.3.1 阻抗匹配原理 |
| 2.3.2 阻抗匹配网络实现的方式 |
| 2.3.3 匹配电路设计最基本工具-Smith圆图 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 X波段压控振荡器的设计 |
| 3.1 方案的提出 |
| 3.2 X波段压控振荡器的设计 |
| 3.2.1 设计步骤 |
| 3.2.2 设计指标 |
| 3.3 振荡电路的设计 |
| 3.3.1 晶体管的选择 |
| 3.3.2 变容二极管的选择 |
| 3.3.3 直流偏置电路的设计 |
| 3.3.4 匹配电路的设计 |
| 3.3.5 共源串联反馈拓扑结构 |
| 3.3.6 VCO联合仿真 |
| 3.4 VCO的版图制作与实物测试结果 |
| 3.4.1 VCO版图制作 |
| 3.4.2 VCO测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 DGS-VCO融合设计 |
| 4.1 SIW技术的基本理论 |
| 4.1.1 SIW技术的基本理论 |
| 4.1.2 SIW馈电结构-渐变传输线匹配结构 |
| 4.2 微波滤波器的基本理论 |
| 4.2.1 微波滤波器的基本概念 |
| 4.2.2 微波滤波器模型 |
| 4.2.3 微波滤波器的主要参数 |
| 4.3 基于DGS结构的SIW谐振器 |
| 4.3.1 缺陷地结构理论 |
| 4.3.2 DGS滤波器的电路结构图 |
| 4.4 DGS-VCO滤波融合设计 |
| 4.4.1 DGS-VCO滤波融合的电路结构图 |
| 4.4.2 融合设计的匹配方式 |
| 4.4.3 DGS-VCO滤波融合设计电路 |
| 4.4.4 DGS-VCO滤波融合设计的加工与测试 |
| 4.4.4.1 DGS-VCO版图制作 |
| 4.4.4.2 DGS-VCO滤波融合的测试结果 |
| 4.5 设计对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（3）低相噪微波毫米波振荡器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 低相位噪声振荡器研究的背景与意义 |
| 1.2 低相位噪声振荡器的国内外研究动态 |
| 1.2.1 负阻式低相位噪声振荡器 |
| 1.2.2 并联反馈式低相位噪声振荡器 |
| 1.2.3 基于差分电路的低相位噪声振荡器 |
| 1.2.4 有源低相位噪声振荡器 |
| 1.3 本文的主要贡献 |
| 1.4 内容安排 |
| 第二章 振荡器及相位噪声理论 |
| 2.1 振荡器拓扑结构 |
| 2.1.1 串联负阻式振荡器 |
| 2.1.2 并联反馈式振荡器 |
| 2.2 振荡器的关键参数 |
| 2.2.1 频率 |
| 2.2.2 功率 |
| 2.2.3 谐波抑制 |
| 2.2.4 相位噪声 |
| 2.3 振荡器的相位噪声模型 |
| 2.3.1 Lesson相位噪声模型 |
| 2.3.2 Lee和 Hajimiri相位噪声模型 |
| 2.3.3 Kaertner和 Demir相位噪声模型 |
| 2.3.4 三种相位噪声模型优缺点对比 |
| 2.4 振荡器相位噪声优化方法 |
| 2.4.1 优化Q值、群时延和插入损耗 |
| 2.4.2 优化谐波抑制 |
| 2.4.3 改变电路拓扑 |
| 2.5 振荡器相位噪声测试方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于混合耦合滤波器的低相位噪声振荡器研究 |
| 3.1 电磁混合耦合理论 |
| 3.1.1 串联谐振器的电磁混合耦合 |
| 3.1.2 并联谐振器的电磁混合耦合 |
| 3.2 基于SLNSRR的 S波段低相位噪声振荡器 |
| 3.2.1 SLNSRR方案提出 |
| 3.2.2 SLNSRR滤波器设计 |
| 3.2.3 SLNSRR低相位噪声反馈式振荡器设计及其仿真结果 |
| 3.2.4 SLNSRR振荡器实物加工及测试结果 |
| 3.2.5 本节小结 |
| 3.3 基于SLNSRR的低相位噪声压控振荡器 |
| 3.3.1 电容加载SLNSRR可调谐振滤波器设计 |
| 3.3.2 VCO设计及测试结果 |
| 3.3.3 本节小结 |
| 3.4 基于枝节加载交指发夹线谐振器的超低相位噪声振荡器设计 |
| 3.4.1 SLIHR设计 |
| 3.4.2 基于SLIHR谐振器的低相位噪声振荡器的设计和测试 |
| 3.4.3 本节小结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于平衡滤波器的低相位噪声差分振荡器研究 |
| 4.1 差分电路对相位噪声改善的理论分析 |
| 4.2 平衡滤波器的实现形式 |
| 4.2.1 中心加载枝节和集总元件法 |
| 4.2.2 对称谐振器法 |
| 4.2.3 平衡式耦合馈线法 |
| 4.3 基于SLNSRR的低相位噪声差分振荡器 |
| 4.3.1 基于SLNSRR的平衡滤波器设计 |
| 4.3.2 基于SLNSRR平衡滤波器的低相位噪声差分振荡器设计 |
| 4.3.3 本节小结 |
| 4.4 基于QSIR的低相位噪声差分振荡器 |
| 4.4.1 单端/平衡式滤波器设计 |
| 4.4.2 基于QSIR滤波器的单端/差分振荡器设计及测试结果 |
| 4.4.3 本节小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于SIW谐振器的低相位噪声振荡器研究 |
| 5.1 SIW介绍 |
| 5.1.1 SIW的传输特性 |
| 5.1.2 SIW的损耗特性 |
| 5.2 基于高Q值SIW梳状线谐振器的低相位噪声振荡器 |
| 5.2.1 高Q值SIW梳状线谐振器 |
| 5.2.2 单端口馈电吸收式SIW梳状线谐振器设计 |
| 5.2.3 负阻振荡器设计及测试结果 |
| 5.2.4 本节小结 |
| 5.3 基于SIW高谐波抑制滤波器的低相位噪声振荡器 |
| 5.3.1 谐波抑制对相位噪声改善的理论分析 |
| 5.3.2 基于SIW-QWR谐振器的高谐波抑制滤波器设计 |
| 5.3.3 高谐波抑制低相位噪声振荡器设计及测试结果 |
| 5.3.4 本节小结 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于毫米波低相位噪声振荡器的多普勒雷达探头研究 |
| 6.1 毫米波多普勒雷达探头研究的意义 |
| 6.2 低相位噪声振荡器在多普勒探头中的应用 |
| 6.3 低功耗小型化多普勒雷达原理及设计 |
| 6.3.1 多普勒频移 |
| 6.3.2 Ka波段多普勒雷达探头方案 |
| 6.3.3 Ka波段振荡器及其与放大器的级联验证设计及测试 |
| 6.3.4 Ka检波管选型与中频混频设计 |
| 6.3.5 无源电路设计 |
| 6.4 多普勒雷达前端实物及测试结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（4）2436 GHz硅基宽带频率源关键技术研究与芯片设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 微波毫米波频率源国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题的研究内容与难点 |
| 1.3.1 研究内容和设计指标 |
| 1.3.2 研究难点 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第2章 24~36 GHz宽带频率源系统结构设计 |
| 2.1 频率源的主要性能指标 |
| 2.2 微波毫米波频率源系统结构分析 |
| 2.2.1 基于基频VCO的 PLL结构 |
| 2.2.2 基于N推式VCO的 PLL结构 |
| 2.2.3 级联倍频器的PLL结构 |
| 2.2.4 级联注入锁定振荡器的PLL结构 |
| 2.2.5 本文所采用的频率源系统结构 |
| 2.3 频率源系统的相位噪声分析 |
| 2.4 频率源系统的环路参数分析 |
| 2.4.1 VCO的调谐增益与相位噪声 |
| 2.4.2 环路带宽和环路滤波器设计 |
| 2.4.3 环路参数设计小结 |
| 2.5 频率源系统的行为级仿真验证 |
| 2.5.1 频域模型的行为级仿真 |
| 2.5.2 时域模型的行为级仿真 |
| 2.5.3 行为级仿真结果小结 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 24~36 GHz宽带压控振荡器研究与设计 |
| 3.1 压控振荡器关键指标 |
| 3.2 微波毫米波压控振荡器研究现状 |
| 3.3 微波毫米波压控振荡器结构分析 |
| 3.3.1 环形振荡器 |
| 3.3.2 交叉耦合振荡器 |
| 3.3.3 Colpitts振荡器 |
| 3.3.4 本文所采用的压控振荡器结构 |
| 3.4 24 ~36 GHz宽带压控振荡器的分析 |
| 3.4.1 相位噪声模型分析 |
| 3.4.2 相位噪声优化分析 |
| 3.4.3 可切换偏置电流技术分析 |
| 3.5 24 ~36 GHz宽带压控振荡器的设计 |
| 3.5.1 VCO核优化设计 |
| 3.5.2 选择器优化设计 |
| 3.5.3 VCO阵列版图布局 |
| 3.6 芯片测试结果与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 24~36 GHz宽带二分频器研究与设计 |
| 4.1 分频器关键指标 |
| 4.2 微波毫米波二分频器研究现状 |
| 4.3 微波毫米波二分频器结构分析 |
| 4.3.1 静态分频器 |
| 4.3.2 米勒分频器 |
| 4.3.3 基于LC振荡器的注入锁定分频器 |
| 4.3.4 基于环形振荡器的注入锁定分频器 |
| 4.3.5 本文所采用的二分频器结构 |
| 4.4 24 ~36 GHz宽带二分频器的分析 |
| 4.4.1 延迟单元双极点模型分析 |
| 4.4.2 环形振荡器注入锁定模型分析 |
| 4.4.3 分频范围拓展技术分析 |
| 4.5 24 ~36 GHz宽带二分频器的设计 |
| 4.5.1 电路参数优化设计 |
| 4.5.2 版图布局优化设计 |
| 4.6 芯片测试结果与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 12~18 GHz宽带可编程分频器研究与设计 |
| 5.1 微波毫米波可编程分频器研究现状 |
| 5.2 微波毫米波可编程分频器结构分析 |
| 5.2.1 基于2/3 分频器级联的可编程分频器 |
| 5.2.2 基于脉冲吞咽计数器的可编程分频器 |
| 5.2.3 本文所采用的可编程分频器结构 |
| 5.3 12 ~18 GHz宽带可编程分频器的分析 |
| 5.3.1 CML锁存器电路分析 |
| 5.3.2 内嵌逻辑门技术分析 |
| 5.3.3 TSPC触发器电路分析 |
| 5.4 12 ~18 GHz宽带可编程分频器的设计 |
| 5.4.1 双模分频器设计 |
| 5.4.2 脉冲和吞咽计数器设计 |
| 5.4.3 可编程分频器版图布局 |
| 5.5 芯片测试结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 50 MHz鉴频鉴相器和电荷泵研究与设计 |
| 6.1 鉴频鉴相器和电荷泵关键指标 |
| 6.2 鉴频鉴相器和电荷泵研究现状 |
| 6.3 鉴频鉴相器和电荷泵结构分析 |
| 6.3.1 传统型PFD |
| 6.3.2 预充电型PFD |
| 6.3.3 边沿触发型PFD |
| 6.3.4 本文所采用的PFD结构 |
| 6.3.5 单端电荷泵 |
| 6.3.6 差分电荷泵 |
| 6.3.7 本文所采用的电荷泵结构 |
| 6.4 50 MHz鉴频鉴相器和电荷泵的分析 |
| 6.4.1 鉴频鉴相器非理想因素分析 |
| 6.4.2 电荷泵非理想因素分析 |
| 6.4.3 电荷泵等效噪声电流分析 |
| 6.5 50 MHz鉴频鉴相器和电荷泵的设计 |
| 6.5.1 鉴频鉴相器设计 |
| 6.5.2 电荷泵设计 |
| 6.5.3 鉴频鉴相器和电荷泵级联设计 |
| 6.6 芯片测试结果与分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 24~36 GHz宽带频率源系统集成与测试 |
| 7.1 频率源系统集成 |
| 7.1.1 模块级联方式 |
| 7.1.2 减少信号间的耦合 |
| 7.1.3 确保直流与交流路径的独立 |
| 7.1.4 减小键合线的影响 |
| 7.2 频率源系统测试 |
| 7.2.1 直流功耗测试 |
| 7.2.2 频率范围测试 |
| 7.2.3 相位噪声测试 |
| 7.2.4 输出功率测试 |
| 7.2.5 参考杂散测试 |
| 7.2.6 锁定时间测试 |
| 7.2.7 测试小结 |
| 7.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 攻读博士学位期间申请专利目录 |
| 致谢 |
（5）静态工作点对振荡器起振特性影响的研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 Multisim电路仿真模型的设计 |
| 2 静态工作点实时动态显示 |
| 2.1 Lab VIEW和Multisim的交互调用 |
| 2.2 Lab VIEW和Multisim的联合仿真 |
| 3 振荡波形的测量和分析 |
| 3.1 波形参数的测量 |
| 3.2 测量结果的记录和显示 |
| 4 结果分析 |
| 5 结语 |
（6）433MHz CMOS频率合成器中VCO的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及意义 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 设计指标 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 VCO的理论基础 |
| 2.1 振荡器的工作原理 |
| 2.1.1 负反馈分析 |
| 2.1.2 单端能量补偿分析 |
| 2.2 振荡器的分类 |
| 2.3 交叉耦合型LC-VCO |
| 2.3.1 片上无源元件 |
| 2.3.2 交叉耦合型LC VCO的结构和工作原理 |
| 2.3.3 VCO的性能指标 |
| 2.4 VCO的相位噪声分析 |
| 2.4.1 相位噪声的影响 |
| 2.4.2 相位噪声模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 LC VCO核心电路及辅助电路的设计 |
| 3.1 433MHz CMOS频率合成器的系统架构及系统参数设计 |
| 3.1.1 频率合成器的设计考虑 |
| 3.1.2 频率合成器的总体结构 |
| 3.1.3 锁相环环路参数设计 |
| 3.2 LC VCO的研究与设计 |
| 3.2.1 电路结构的选择 |
| 3.2.2 谐振回路的设计 |
| 3.2.3 交叉耦合对的设计 |
| 3.2.4 尾电流源的设计 |
| 3.3 仿真与结果分析 |
| 3.3.1 VCO的起振 |
| 3.3.2 VCO的调谐范围 |
| 3.3.3 VCO的相位噪声 |
| 3.4 辅助电路的设计 |
| 3.4.1 偏置电路的设计 |
| 3.4.2 选择电路的设计 |
| 3.4.3 分频电路的设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 版图设计与测试结果分析 |
| 4.1 电路版图设计 |
| 4.1.1 模拟电路的版图技术 |
| 4.1.2 本设计中电路的版图设计 |
| 4.2 测试及结果分析 |
| 4.2.1 测试方案 |
| 4.2.2 测试结果及分析 |
| 4.2.3 测试结果的性能比较 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）低相噪LC振荡器的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及研究意义 |
| 1.2 低相噪振荡器的国内外发展状况 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第二章 相位噪声的理论研究 |
| 2.1 相位噪声的定义 |
| 2.1.1 相位噪声的时域表示 |
| 2.1.2 相位噪声的频域表示 |
| 2.1.3 相位噪声的时域与频域转换 |
| 2.2 振荡器的相位噪声模型 |
| 2.3 有载品质因数对相位噪声的影响 |
| 2.3.1 有载品质因数的定义 |
| 2.3.2 有载品质因数值与相位噪声的关系 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 有载品质因数的定量分析以及相位噪声测量技术 |
| 3.1 有载品质因数的定量分析 |
| 3.1.1 双.网络理论 |
| 3.1.2 双端有源网络的分析 |
| 3.2 LC振荡器有载品质因数表达式 |
| 3.3 相位噪声测量技术 |
| 3.3.1 直接频谱测量技术 |
| 3.3.2 相位检波测量技术 |
| 3.3.3 互相关测量技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 LC振荡器的设计与实现 |
| 4.1 振荡器的振荡条件 |
| 4.1.1 振荡器自激振荡的条件 |
| 4.1.2 振荡器的稳定条件 |
| 4.2 LC振荡器起振分析 |
| 4.3 LC振荡器的硬件设计 |
| 4.3.1 主振电路设计 |
| 4.3.2 电源模块设计 |
| 4.3.3 放大电路设计 |
| 4.3.4 滤波电路设计 |
| 4.3.5 整体电路ADS仿真 |
| 4.4 LC振荡器的实现 |
| 4.4.1 LC振荡器的实物 |
| 4.4.2 LC振荡器的实际测量 |
| 4.4.3 LC振荡器品质因数与电容的MATLAB仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 数据仿真与测试 |
| 5.1 LC振荡器电路参数与相位噪声关系的验证 |
| 5.1.1 LC振荡器电路参数与相位噪声关系的ADS仿真 |
| 5.1.2 LC振荡器电路参数与相位噪声关系的实验验证 |
| 5.2 LC振荡器的短期频率稳定度 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）80MHz低相位噪声晶体振荡器的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及研究意义 |
| 1.2 晶体振荡器的发展动态 |
| 1.3 本文的主要内容 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 晶体振荡器理论概述 |
| 2.1 石英晶体谐振器特性 |
| 2.1.1 晶体的物理特性 |
| 2.1.2 石英晶体的阻抗-频率特性 |
| 2.1.3 几种重要切型的石英谐振器 |
| 2.2 晶体振荡器的结构和性能参数 |
| 2.2.1 石英晶体振荡器的结构 |
| 2.2.2 晶体振荡器的性能参数 |
| 2.3 反馈型振荡器的基本原理 |
| 2.4 巴特勒振荡电路分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 晶体振荡器的相位噪声分析 |
| 3.1 相位噪声概述 |
| 3.1.1 相位噪声的定义 |
| 3.1.2 相位噪声的表示方法 |
| 3.2 基于李森模型的相位噪声分析 |
| 3.2.1 李森（Leeson）相位噪声模型 |
| 3.2.2 基于李森模型的相位噪声分析 |
| 3.3 品质因数的定义以及有载品质因数LQ表达式的推导 |
| 3.3.1 谐振器品质因数的定义 |
| 3.3.2 有载品质因数LQ表达式的推导 |
| 3.4 李森模型中相位噪声公式的优化[34] |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 80MHZ低相位噪声晶体振荡器的计算机仿真 |
| 4.1 ADS仿真软件简介 |
| 4.1.1 谐波平衡仿真基础 |
| 4.1.2 谐波平衡法仿真的基本步骤 |
| 4.2 未考虑非线性器件噪声的 80MHZ晶体振荡电路的仿真 |
| 4.3 有源器件晶体管相位噪声参数分析 |
| 4.3.1 晶体管的噪声 |
| 4.3.2 影响闪变噪声的参数分析 |
| 4.4 考虑非线性器件噪声后的 80MHZ低相位噪声晶体振荡电路的仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 80MHZ低相位噪声晶体振荡器的设计与实现 |
| 5.1 低噪声晶体振荡器的设计原则 |
| 5.1.1 电路中的噪声分析 |
| 5.1.2 谐振器回路中的噪声分析 |
| 5.2 80MHZ低相位噪声晶体振荡器设计 |
| 5.2.1 主振电路的设计 |
| 5.2.2 放大电路的设计 |
| 5.2.3 滤波电路的设计 |
| 5.3 80MHZ低相噪晶体振荡器相位噪声的实测及结果分析 |
| 5.3.1 Agilent E5052B信号源分析仪简介 |
| 5.3.2 相位噪声测试及其结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（9）宽带CMOS压控振荡器研究及设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 无线局域网概述 |
| 1.4 论文研究的目的和意义 |
| 1.5 论文的主要内容和组织结构 |
| 第二章 振荡器的结构及工作原理 |
| 2.1 振荡器的工作原理 |
| 2.1.1 负反馈系统分析法 |
| 2.1.2 单端能量补偿系统分析法 |
| 2.1.3 负阻产生原理 |
| 2.2 LC 压控振荡器 |
| 2.2.1 考毕兹型振荡器 |
| 2.2.2 交叉耦合型振荡器 |
| 2.3 宽带压控振荡器 |
| 2.3.1 电容切换 |
| 2.3.2 电感切换 |
| 2.3.3 多个 VCO 并联 |
| 第三章 CMOS VCO 相位噪声分析 |
| 3.1 相位噪声介绍 |
| 3.2 相位噪声模型 |
| 3.2.1 Leeson 模型 |
| 3.2.2 Hajimiri 模型 |
| 3.3 相位噪声的优化 |
| 3.3.1 电路结构的优化 |
| 3.3.2 尾电流噪声的优化 |
| 第四章 片上电感电容的分析 |
| 4.1 片上电容 |
| 4.1.1 PN 结变容管 |
| 4.1.2 普通 MOS 管变容器 |
| 4.1.3 累积型 MOS 变容管 |
| 4.1.4 反型 MOS 变容管 |
| 4.2 片上螺旋电感 |
| 4.2.1 概述 |
| 4.2.2 平面螺旋电感 |
| 第五章 宽带 LC-VCO 分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 宽带 VCO 起振条件分析 |
| 5.3 工作区域分析 |
| 5.4 低功耗设计 |
| 第六章 宽带 LC-VCO 设计与仿真 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 宽带 VCO 设计 |
| 6.3 VCO 核心参数设计 |
| 6.4 电路仿真 |
| 6.4.1 VCO 起振与输出幅度 |
| 6.4.2 VCO 的频率调谐范围 |
| 6.4.3 VCO 的相位噪声 |
| 6.5 版图设计 |
| 6.5.1 版图设计要点 |
| 6.5.2 版图设计实例 |
| 6.6 结论 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 详细摘要 |
（10）频率合成器中压控振荡器的相位噪声性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 应用背景 |
| 1.2 研究难点 |
| 1.3 论文结构 |
| 第二章 频率合成器结构及噪声特性 |
| 2.1 锁相环频率合成器结构 |
| 2.1.1 鉴相系统 |
| 2.1.2 压控振荡器 |
| 2.1.3 分频器 |
| 2.1.4 环路滤波器 |
| 2.1.5 锁相环系统特性 |
| 2.2 锁相环频率合成器性能指标 |
| 2.2.1 相位噪声 |
| 2.2.2 杂散 |
| 2.2.3 锁定时间 |
| 2.2.4 调谐范围 |
| 2.2.5 分辨率 |
| 2.3 频率合成器噪声特性 |
| 第三章 振荡器噪声理论 |
| 3.1 线性时不变理论 |
| 3.1.1 Leeson 的振荡器模型 |
| 3.1.2 Boon 振荡器模型 |
| 3.1.3 Razavi 的噪声理论 |
| 3.1.4 基于线性时不变理论的其他噪声模型 |
| 3.2 线性时变理论 |
| 3.3 相位噪声边带形状的考虑 |
| 3.3.1 基频附近的相位噪声 |
| 3.3.2 远离基频的相位噪声 |
| 第四章 振荡器相位噪声分析 |
| 4.1 环形振荡器相位噪声 |
| 4.1.1 利用LTI 分析环形振荡器相位噪声 |
| 4.1.2 利用LTV 分析环形振荡器相位噪声 |
| 4.2 LC 振荡器的相位噪声 |
| 4.2.1 利用LTI 分析LC 振荡器相位噪声 |
| 4.2.2 利用LTV 分析LC 振荡器相位噪声 |
| 第五章 互补型交叉耦合压控振荡器设计 |
| 5.1 振荡器结构选择 |
| 5.2 互补型交叉耦合LC 振荡器的电路设计 |
| 5.2.1 LC 谐振回路设计 |
| 5.2.2 互补型交叉耦合对的设计 |
| 5.2.3 尾电流源设计 |
| 5.2.4 噪声滤波 |
| 5.2.5 电路仿真设计 |
| 5.2.6 版图设计及后仿真 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、LC振荡器起振特性的计算机仿真研究（论文参考文献）
- [1]太赫兹返波管注波互作用研究[D]. 赵越. 电子科技大学, 2020(01)
- [2]基于滤波融合的X波段压控振荡器的设计与实现[D]. 王闪闪. 电子科技大学, 2020(08)
- [3]低相噪微波毫米波振荡器研究[D]. 蔡宗棋. 电子科技大学, 2020(01)
- [4]2436 GHz硅基宽带频率源关键技术研究与芯片设计[D]. 程国枭. 东南大学, 2019(05)
- [5]静态工作点对振荡器起振特性影响的研究[J]. 张志强,叶建芳. 实验室研究与探索, 2018(07)
- [6]433MHz CMOS频率合成器中VCO的设计与实现[D]. 嵇宇剑. 东南大学, 2016(03)
- [7]低相噪LC振荡器的设计与实现[D]. 汪小娥. 电子科技大学, 2015(03)
- [8]80MHz低相位噪声晶体振荡器的设计与实现[D]. 陈萍萍. 电子科技大学, 2015(03)
- [9]宽带CMOS压控振荡器研究及设计[D]. 曹旭. 杭州电子科技大学, 2013(S1)
- [10]频率合成器中压控振荡器的相位噪声性能研究[D]. 彭彦豪. 天津大学, 2012(08)