黑龙江大学本科生毕业论文(设计)开题报告
学院
电子工程学院
专业
集成电路设计与集成系统
姓名刘博
学号20133942
报告日期2017年11月30日
论文(设计)题目
基于CMOS工艺的震荡电路设计
指导教师
邱成军
论文(设计)起止时间
年月日至年月日(共周)
一、论文(设计)研究背景与意义
射频和通信是现代通信工程的重要技术,也是相关集成电路设计的重要领
域,在射频和微波通信技术中,震荡器的设计是核心技术之一。压控振荡器即输
入频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路。它是时钟生成模块的核心组成部
分,几乎是所有模块系统和混合信号系统中必备的电路模块。从纷繁的通信协议、
接口协议,到单纯的CPU内部精准时钟,压控振荡器的结构及具体设计方法会
随应用的不同而有不同侧重。
压控振荡器具有成本低、体积小重量轻、功耗小、可靠性高等优越性能、所
以人们从未停止对压控振荡器的研究,从早期的真空管时代到后期的晶体管时
代,不管是理论、电路结构、性能、体积还是制作成本上都取得了飞跃性的进展。
近年来,由于对电子设备的高要求和基础部件的不可替代性,人们越来越重视压
控振荡器的研究。
目前,压控振荡器主要采取的两种实现形式是环形压控振荡器和电感电容压
控振荡器,近IL十年的研究者们一直围绕这两种实现形式进行了大量的探索和
研究。
RINGVCO环形压控振荡器可以采用纯数字CMOS工艺来实现,不需要
电感元件,因此可以节省大量的芯片面积,从而实现低成本的压控振荡器而且
这种振荡器可以实现很宽的调谐范围,振幅比较大,因此在时钟类型的应用以及
低频或者中频通信系统中得到广泛应用。但是环形压控振荡器具有较强的开关非
线性效应,其噪声性能普遍较差,同时功耗偏高,这些缺点限制了它在通信系统
中的应用;
LCVCO一电感电容振荡器,适合高频通信系统中应用。虽然LC振荡器拥
有优良的相位噪声特性和较高的频率稳定度,温度和电源电压对它的影响较小,
但其需要的无源器件必须拥有较高品质因素,而因其使用电感元器件也大大增加
了电路面积,并且不能实现较宽的调节频率范围。
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f二、论文(设计)的主要内容采用018umCMOS工艺,利用集成电路EDA设计工具cade
ce进行电路设计、仿真、版图设计1、环形压控振荡器基本结构及工作原理;2、环形压控振荡器电路结构选定;3、按照电路结构进行理论计算、仿真分析、得出实际参数指标;4、按最终得出参数绘制版图并进行验证。三、论文(设计)的工作原r