一种用于低功耗GNSS的分频N型锁相环（Fractional-N PLL），在温度范围?40°C至125°C内可实现0.72 ppm/°C的频率稳定性和0.3 dBc/Hz的相位噪声变化

《IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems》：A Fractional-N PLL for Low-Power GNSS Achieving 0.72-ppm/°C Frequency Stability and 0.3-dBc/Hz Phase Noise Variation From ?40 °C to 125 °C

低功耗分数-N锁相环设计，集成温度自适应双环类C VCO，实现-40℃~125℃范围内平均频率温度系数0.72 ppm/°C，相位噪声在100kHz/1MHz处分别为0.3/0.8 dBc/Hz，功耗5.6mW@1.2V。

　　

摘要：

由于物联网（IoT）应用的严格要求，延长电池寿命和具备良好的温度稳定性已成为导航与定位芯片的关键设计指标。本文介绍了一种用于导航与定位应用的低功耗分数N锁相环（PLL），该PLL具有温度补偿功能。所提出的PLL集成了一个温度自适应的双环C类电压控制振荡器（VCO）。得益于这种双环VCO的高电流效率和较低的温敏性，PLL在宽温度范围内实现了低功耗、稳定的频率生成以及低相位噪声（PN）。该PLL采用0.13微米CMOS工艺制造，从1.2伏电源供电时仅消耗5.6毫瓦的功率。在-40°C至125°C的温度范围内进行的测试结果表明，所提出的PLL的平均频率温度系数（TC）为0.72 ppm/°C。此外，在100 kHz偏移量下，相位噪声变化低于0.3 dBc/Hz；在1 MHz偏移量下，相位噪声变化低于0.8 dBc/Hz。