طراحي يك VCO دو حالته پهن باند با فيلترينگ نويز در تكنولوژي 18 / 0 ميكرو متر

Designing of Dual-mode Wideband VCO with noise filtering by using TSMC 0.18um technology

در اين مقاله يك اسيلاتور كنترل شده با ولتاژ(VCO ) دو حالته مبتني بر سوئيچ تشديد كننده با فيلتر كردن نويز منبع جريان ارائه شده است. با طراحي يك تشديد كننده دو حالته، يك نوسان ساز براي دو باند فركانسي متفاوت بدست آمده است. همچنين با بكارگيري يك فيلتر نويز براي منابع جريان باياس، نويز فاز VCO كاهش پيدا كرده است. در مدار تشديد كننده دو حالته با تنظيم مد فركانسي مي‌توان بازه فركانس را تغيير داد كه با تنظيم پله‌اي بوسيله سوئيچ‌هاي بانك خازني و تنظيم نرم فركانس توسط وركتور، فركانس در هر دو مد فركانسي تنظيم مي‌شود. همچنين توسط فيلتر حذف نويز منبع جريان در هر دو مد فركانسي، نويز فاز VCO بهبود پيدا كرده است. VCO در تكنولوژي 0/18 ميكرمتر پروسه CMOS تحليل و شبيه‌سازي شده است، مدار طراحي شده دو محدوده فركانسي از GHz 6/27 تا GHz 8/08 و GHz 10/65 تا GHz 13/02 را پوشش مي‌دهد. از VCO شبيه‌سازي شده نويز فاز dBc/Hz 120- و dBc/Hz 113/8- به‌ترتيب در فركانس GHz 6/83 و GHz 10/61 در آفست MHz 1 بدست آمده است. توان مصرفي با ولتاژ تغذيه 1/5ولت برابر mW 14/15 است در حالي كه ضريب شايستگي مدار طراحي شده بين dBc/Hz 170- و dBc/Hz 184/31- مي‌باشد.

This work presents a Dual-mode VCO with noise filtering. By using dual-mode resonators, an oscillator is designed for two different frequency bands. Also, a properly designed noise filter in the tail current source reduces phase noise of LC-VCO. The dual-mode resonator circuit can be changed by adjusting the frequency range with capacitor bank and varactor in both frequency mode. Also, phase noise is improved in both frequency mode by current source filter. The VCO has been simulated in a standard 0.18µm CMOS process; it covers tuning range between 6.27 GHz - 8.08 GHz and 10.65 GHz - 13.02 GHz. The simulated VCO achieves a phase noise of -120 dBc/Hz from the 6.83GHz carrier, and -113.8 dBc/Hz from the 10.61 GHz carrier at 1-MHz offset, while the power consumption is 14.15 mW from a 1.5V supply. The calculated figure of merit of this VCO is between -170 dBc/Hz and -184.31 dBc/Hz.