8.3.5 压控振荡器噪声分析
对压控振荡器原理图进行谐波平衡仿真，可以分析振荡器的相位噪声。分析压控振荡器噪声的步骤如下。
（1）将原理图VCO_4另存为原理图CVO_5
（2）删除原理图VCO_5中的瞬态仿真控制器。
（3）在谐波平衡仿真Simulation-HB元件面板上，选择谐波平衡仿真控制器HB插入原理图中。
（4）双击原理图中的谐波平衡仿真控制器HB，打开设置对话框Harmonic Balance。在对话 框Harmonic Balance中，对Freq项的设置如图8.46所示，该项设置了频率和谐波。
图8.46 Harmonic Balance对话框中Freq项的设置
（5）在对话框Harmonic Balance中，对Params项的设置如图8.47所示，该项把OverSample设置为4
图8.47 Harmonic Balance对话框中Params项的设置
（6）在对话框Harmonic Balance中，对Noise项的设置如图8.48所示，该项设置了噪声。
(a) 勾选Nonlinear noise项
(b) 设置Noise(1)
(c) 设置Noise(2)
图8.48 Harmonic Balance对话框中Noise项的设置
(7）在对话框Harmonic Balance中，对Oscillator项的设置如图8.49所示，该项设置打开振荡器分析模式。 
图8.49 Harmonic Balance对话框中Oscillator项的设置
（8）设置完成的谐波平衡仿真控制器如图8.50所示。
①Freq[1]=1.8GHz，表示谐波平衡仿真的基准频率为1.8GMHz
②Order[1]=9，表示谐波平衡仿真时基波频率的最大谐波次数为9
③Oversample[1]=4，表示采样率为4倍基波频率。
④NLNoiseMode=yes，表示打开非线性噪声模式。
⑤NLNoisestart=1.0Hz，表示非线性噪声的起始频率为距离基准频率1.0Hz
⑥NLNoisestop=10MHz，表示非线性噪声的终止频率为距离基准频率10MHz
⑦NLNoisestep=100kHz，表示非线性噪声的频率间隔为100kHz
⑧Noise Node[1]="Vout，表示噪声节点为Vout
⑨OscMode=yes，表示打开振荡器分析模式。
⑩OscPortName=yes，表示振荡器的端口名称由振荡器端口元件指定。 
图8.50谐波平衡仿真控制器
（9）在谐波平衡仿真Simulation-HB元件面板上，选择OscPort元件插入原理图中。插入的方式如下。
①OscPort元件插入电阻R1和电容C1之间。
②插入OscPort元件是谐波平衡法仿真相位噪声的需要。
③OscPort元件在谐振网络与终端网络之间。
（10）在原理图的元件面板列表上，选择带通滤波器Filters-Bandpass项。在带通滤波器元件面板上，选择切比雪夫滤波器Chebyshev插入原理图中。在振荡器输出端添加带通滤波器，带通滤波器设置如下。
①BPF_Chebyshev，这是切比雪夫带通滤波器。
②Fcenter=l.8GHz，带通滤波器的中心频率为1.8GHz
③BWpass=1.7GHz，带通滤波器的通带带宽为1.7GHz
④Ripple=0.1dB, 带通滤波器通带内波纹为0.1dB
⑤BWstop=2.1GHz，带通滤波器的阻带带宽为2.1GHz
⑥Astop=20dB, 带通滤波器阻带边缘的衰减为20dB
切比雪夫带通滤波器如图8.51所示。 
图8.51切比雪夫带通滤波器
（11）现在原理图如图8.52所示。 
图8.52用于谐波平衡仿真的压控振荡器原理图
（12）在原理图工具栏中单击仿真按钮，运行仿真。
（13）仿真结束后，在数据显示视窗中加入一个关于anmx的仿真输出。步骤如下
①在显示方式面板中选择矩形图显示方式，选择要显示的参量为anmx
②在矩形图中插入一个标记，标记插入noisefreq=100kHz处。
③在noisefreq=100kHz处, anmx=-174.1dBc
anmx是调幅噪声，单位是dBc/Hz，anmx的矩形图曲线如图8.53所示。
图8.53压控振荡器的anmx曲线
（14）在数据显示视窗中加入一个关于pnmx的仿真输出，步骤如下。
①在显示方式面板中选择矩形图显示方式，选择要显示的参量为pnmx
②在矩形图中插入一个标记，标记插入noisefreq=100kHz处。
③在noisefreq=100kHz处,pnmx=-102.6dBc
pnmx是相位噪声，单位是dBc/Hz，pnmx的矩形图曲线如图8.54所示。 
图8.54压控振荡器的pnmx曲线
（15）在数据显示视窗中加入一个关于anmx和pnmx的数据仿真输出，选择数据列表显示方式，如图8.55所示。
图8.55压控振荡器的anmx和pnmx数据仿真输出