黑龙江大学本科生毕业论文(设计)开题报告刘博_修改

1、黑龙江大学本科生毕业论文（设计）开题报告电子工程学院集成电路设计与集成系统刘博学号论文（设计）题目指导教师论文（设计）起止时间20133942报告日期 2017年11月30 日基于CMOS工艺的震荡电路设计邱成军年 月曰至年 月曰（共 周）、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

2、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。RING-VCO 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

3、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；LC-VCO 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。二、论文（设计）的主要内容采用0.18um CMOS工艺，利用

4、集成电路 EDA设计工具cade nee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）的工作原理及重点、难点工作原理：1、采用四级差分形式的延迟单元级联构成差分环形压控振荡器，输出信号 交叉返回到输入端。提高压控振荡器电路对噪声的抑制能力， 减弱信号的共模干 扰，保证压控振荡器输出信号不受芯片内部其他电路的影响，同时降低功耗。2、采用直流负反馈的思想设计成复制偏置电路，实现延迟单元中负载阻抗 与漏电流的同时调节，从而保证环形压控振

5、荡器的输出具有相对恒定的振荡幅度、频谱纯度较高的正弦波形，降低由振荡幅度波动引起的相位噪声，减弱由温度、湿度、工艺变化等因素引入的偏差。3、采用内部带有正反馈功能的迟滞比较器作为环形压控振荡器的输出级降 低因噪声干扰引起的比较器的误判决，保证输出波形拥有对称的上升沿与下降 沿，提高相位噪声的抑制能力，同时增大环形压控振荡器带负载能力。电路结构： 延迟单元偏置电路:VDDGND输出缓冲器:重点：电路模块的详细设计与仿真验证。以振荡器的相关性能为出发点，对延迟单 元电路结构进行论证分析，同时针对课题的指标要求完成延迟单元电路的设一 计，并给出频率调节范围、相位噪声性能在理论上的预测结果。然后对延迟

6、单元 之外的电路进行模块化的设计，包括复制偏置电路、输出缓冲器电路等。难点：换型振荡电路的调节范围、调节线性度、输出振幅、功耗、电源与共模抑制、输 段首空格出信号的纯度。四、论文（设计）的进度安排2016.11.30-2016.12.15查阅文献资料，撰写开题报告，准备开题;确定电路结构，了解工作原理；2016.12.31-2017.01.15分析工工作原理进行理论；2016.01.15-2017.01.30根据理论计算和电路结构进行仿真，得到最终数据;绘制电路板图，计算版图面积并进行优化;2017.02.15-2017.05.15整理数据，撰写论文，准备答辩五、参考文献1刘清波.0.18um

7、CMOS压控振荡器研究与设计D.湖南大学.2010.04标签后要空一格2张勇生.CMOS低相位噪声环形压控振荡器的设计D.武汉理工大学.2012.113陈超.CMOS压控振荡器的研究D南京理工大学。2013.034吕志强CMOS振荡器噪声理论及容优化技术研究D哈尔滨工业大学.2007.035邓扬扬.带温度补偿的高精度CMOS振荡器的研究与设计D西南交通大学.2015.05 朱少华.打破调谐范围记录的串联LC压控振荡器J电子报7周功孩.CMOS宽带低噪声压控振荡器设计D华中科技大学ion of Integrated LCse in a Differential8 Ham D, Hajimili

8、A. Concepts_and_Methods_in_ Optimiza VCOs.lEEEJ. Solid-State C英文之间20距太大36调整每行鸟09.词个数，必要的时候使用连字符9 Herzel F, Pierschel M, Weger P, et al. Phase NoCMOSVoltageC on trolled Oscillator for RF Applicatio n. IEEEJ Tran saction onCircuits and Systemsll: Analog and Digital Signal Processing, 2016, 47(1): 1115.10 Aktas A, Ismail M. CMOS PLL Calibration Techniques. IEEEJ Circuits andDevices Magaz ine, 2014, 20(5): 6-11六、指导教师意见指导教师签字：年 月曰七、答辩小组意见组长签字：年 月曰毕业论文（设计）中期检查学