?188.4-dBc/Hz 的互补式电压控制振荡器（Complementary VCO），采用电流谐波消除技术，在 1/f3 区域实现了 5-dB 的相位噪声降低

《IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers》：?188.4-dBc/Hz FoM Complementary VCO Employing Current Harmonic Cancellation Achieving 5-dB Phase Noise Reduction at 1/f 3 Region

　　

摘要：

本文提出了一种基于相位操控技术的谐波消除方法，用于Ku波段电压控制振荡器（VCO），显著降低了相位噪声，尤其是在1/f3区域。所提出的VCO包含一个辅助的PMOS晶体管，其偏置可以动态控制，以生成额外的高阶分量，从而补偿主PMOS和NMOS交叉耦合晶体管之间的固有相位差，实现所需的180o相位差（Δθ）。该技术有助于对齐这些高阶谐波分量，有效抑制了它们进入谐振器电容路径并干扰其自然频率的现象。所提出的VCO采用65nm CMOS工艺制造，在1 kHz时相位噪声为?33.78 dBc/Hz，在1 MHz时为?112 dBc/Hz。与传统的互补型VCO相比，在1/f3区域，相位噪声改善了5.56 dB。该VCO的功耗仅为4.5 mW，调谐范围为1.1 GHz（8.1%），工作频率范围为13 GHz至14.1 GHz，具有优异的优值（FoM）：?188.4 dBc/Hz。