طراحی یک اسیلاتور موج میلیمتری کم نویز CMOS با استفاده از ترانسفورماتور و خطی سازی مدار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشگاه تربیت مدرس،استاد الکترونیک

چکیده

در این مقاله بر حسب سایز ترانزیستورها و بهره فیدبک اسیلاتور، نقط ه هایی را پیدا می کنیم که بهره هسته فعال اسیلاتور در آنها بیشینه باشد. برای پیاده سازی بهره هسته فعال از کی ترانسفورماتور استفاده کردهایم. این ترانسفورماتور را به شکلی در مدار قرار م یدهیم که همزمان هم بهره لازم برای فیدبک نوسان ساز تامین گردد و هم قسمتی از خازنهای پارازیتی حذف شوند. به این نحو در اسیلاتور کارکرد، رنج تنظیم و نویز فاز به ترتیب ۷۰ %و ۵dB بهبود پیدا خواهد کرد. ومشخص خواهد شد که در حالت عمومی با خطی سازی اسیلاتور در موج میلیمتری می توانیم حتی کاهش بیشتری در نویز فاز داشته باشیم و براساس این موضوع اسیلاتور را تا جای ممکن خطی م یکنیم. شبیه سازی ها برای اسیلاتور طراحی شده درفناوری CMOS - ۰/۱۸ μm بعد از بدست آوردن پارامترهای پارازیتی Layout نشان می دهند که این اسیلاتور دارای نویزفاز -۸۹dB/Hz در آفست ۱MHz و پهنای باند قابل تنظیم ۱/۹GHz در اطراف فرکانس ۵۷ GHz و توان خروج ۵/ ۱۰ - dBm میباشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design of a Low Noise Transformer Feedback Millimeter-Wave CMOS Oscillator with Linearization of Circuit

نویسندگان [English]

  • Milad Ashtiyani 1
  • عبدالرضا نبوی 2
  • Javad Meygooni
  • Sahar Biazar
چکیده [English]

In this paper, according to the size of the transistors and the feedback gain of the oscillator, a design point in which the gain of the active core of the oscillator is maximum, is derived. In order to realize the feedback gain, we utilize a transformer. This transformer is employed in such a way that it could be able to provide the feedback gain for the oscillator and also eliminate the large portion of parasitic capacitance, simultaneously. By using this technique, the phase noise at 1MHz offset and the tuning range in comparison with the general transformer oscillator is improved by 5dB and 70% respectively. Furthermore, we show that with linearization of the oscillator in millimeter-wave frequencies, phase noise of the oscillator can also be reduced even more. Regarding this criteria we linearize the oscillator as much as possible. Post-simulation results show that the circuit designed in 0.18-μm CMOS technology, consumes 43mW while showing -89dBc/Hz phase noise at 1MHz offset with 1.9GHz tuning range around 57GHz.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Linearization
  • Millimeter
  • Wave
  • Oscillator
  • Parasitics Capacitance
  • Phase Noise