图1.1 超外差式接收机系统结构图

    天线接收到的信号首先经过射频滤波器进行滤波，然后经低噪声放大器进行放大，放大后的信号被送入下混频器和本地振荡器产生的本振信号进行下混频产生中频信号，然后再经过中频滤波器进行滤波，进行中频滤波后的信号经可变增益放大器放大后送入基带部分进行处理。

射频前端中的本振信号是通过频率综合器产生的，而压控振荡器是频率综合器的核心模块。射频前端接收系统所接收的目标信号是很微小的，有时甚至低于本底噪声水平，而且空中的电磁环境日益恶劣，可能会产生很强的邻近信道干扰，因此，目前性能较高的接收普遍采用了正交混频的方式，这就要求本地振荡器能够向混频器提供全差分正交信号，从而对频率综合器的性能要求更为严格。

                图1.2 频率综合器原理框图

从图1.2中可以发现，VCO（Voltage Controlled Oscillator压控振荡器）产生的振荡信号经过分频器后与晶振提供的参考信号的相位进行比较并产生一相位差，若该相位差不为零则PFD（鉴频相器）产生相应的控制信号来控制电荷泵对LPF（低通滤波器）进行充电或放电，充电或放电电流经过LPF滤波后产生一直流电压来控制VCO的振荡频率，经分频器后的信号再次与晶振的参考信号相位相比较，直到得到与晶振同频同相的信号。文献综述

1.2  发展状况

    本地振荡器是无线通信系统中的核心模块之一，为收发机提供稳定的本地振荡信号。目前，高性能的射频前端接收系统对噪声的

抑制要求越来越苛刻，因此要求本地振荡器能够提供全差分正交信号，从而更好的抑制镜像信号，提高系统的噪声性能。

     近年来，随着无线通讯系统及网络的普及，小型化、低功耗、高性能的个人手特设备越来越受到大众的喜爱，这也为射频收发系统的研究提供了良好的社会基础和市场前景。作为射频系统中的重要模块之一的压控振荡器也自然引起了许多人的研究热情，越来越成为研究的热点。

目前许多大学和工业界的研究组都在进行片上压控振荡器的研究，采用CMOS工艺实现的压控振荡器的产品越来越多，性能也越来越好。近年来国内外对高线性度、宽调谐范围和低相位噪声的压振荡器进行了许多研究，国外起步较早，并且提出了许多较为成熟的理论。但国内的研究起步较晚，基础相对较差，要想赶超国外还需进一步的努力。

1.3  本文的研究内容和章节安排

本文分3章，第1章介绍了LC压控振荡器的研究背景及发展状况。

第2章着重介绍了振荡器的工作原理，给出了振荡器的起振条件和负阻产生电路；接着介绍了压控振荡器的数学模型，给出了压控振荡器的主要性能参数；然后给出了组成压控振荡器的关键元件，为后面设计LC压控振荡器时器件的选取提供理论依据；本章最后介绍了振荡器的相位噪声分析模型和相位噪声改善措施，为后面设计相位噪声的LC压控振荡器提供理论支持。

第3章内容是以上章节内容的自然结果，针对前面章节所提供的振荡器基本理论、振荡器中关键元件的选取以及振荡器中相位噪声的理论和相位噪声改善的一些措施，本章首先介绍了LC压控振荡器电路结构的选取，针对本课题的电路结构；接着给出了在实际设计元器件的选取规则；最后给出了LC压控振荡器的设计及仿真结果。