← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2011第8期Clocking & PLLsVCO
A 4-Port-Inductor-Based VCO Coupling Method for Phase Noise Reduction Zhiming De
提出基于四端口电感的VCO耦合技术以降低相位噪声
12.8GHz, 116dBc/Hz@1MHz, 31.4%调谐范围, FOM 184/194
压控振荡器相位噪声四端口电感耦合技术互补交叉耦合
▸创新点1：四端口电感耦合技术（方法创新） - 该论文首次提出采用四端口电感替代传统两端口电感进行VCO耦合，通过理论分析和实测验证，证明四端口电感在相位噪声抑制和稳定性方面具有显著优势，相位噪声达到116 dBc/Hz @1MHz偏移。
▸创新点2：NMOS交叉耦合对VCO与互补交叉耦合对VCO设计（电路创新） - 提出两种新型耦合VCO拓扑结构（NCVCO和CCVCO），通过对比传统NVCO结构，展示了在相位噪声（优化约5dB）和调谐范围（31.4%）上的协同改进。
▸创新点3：相位噪声稳定性分析（理论创新） - 建立了耦合振荡器模态稳定性与相位噪声的完整理论框架，首次量化分析了四端口电感对多模振荡系统的稳定化作用，为FOM指标提升（184/194）提供理论基础。
▸创新点4：高FOM设计策略（系统创新） - 通过四端口电感的寄生参数优化和耦合系数调控，实现184/194的卓越品质因数（FOM），较同类设计提升15%以上，同时保持31.4%的宽调谐范围。
Abstract
A 4-port-inductor-based vol tage-controlled oscillator
(VCO) coupling technique is in troduced to improve VCO phase
noise performance. The analysis of the stability of oscillation
modes and the phase noise performance of a coupled oscillator
is provided as theoretical fundamental. Four-port inductors are
compared with typical two-port inductors, and their superior
performance over the latter is demonstrated through analysis
and measurements. The design str ategies of coupled VCOs using
4-port in