Trikontūrio LC įtampa valdomo generatoriaus projektavimas ir modeliavimas

Abstract

Straipsnyje pateikiamas trikontūrio LC įtampa valdomo generatoriaus (LC-ĮVG) projektavimas ir pagrindinių parametrų kompiuterinio skaičiavimo rezultatai. Trikontūris LC-ĮVG suprojektuotas naudojant 65 nm technologinio žings-nio aukštadažnę septynių metalų KMOP integrinių grandynų gamybos technologiją. Projektuoti ir modeliuoti naudotas „Cadence IC“ integrinių grandynų projektavimo ir modeliavimo programinis paketas. Induktyvumo ritė parinkta taip, kad suprojektuotas LC-ĮVG veiktų plačiame dažnių derinimo ruože nuo 2,64 iki 6,72 GHz. Norint pasiekti didžiausią induk-tyvumo ritės kokybę, kontūras suprojektuotas septintame technologiniame metale, naudojant tik vieną kontūro sūkį. Su-projektuoto trikontūrio LC-ĮVG modeliavimo rezultatai yra šie: dažnio valdymo ruožas kinta nuo 2,64 GHz iki 6,72 GHz; fazės triukšmas kinta nuo –128,8 dBc/Hz iki –132,1 dBc/Hz; vartojamoji galia kinta nuo 20,31 mW iki 25,48 mW; starta-vimo laikas kinta nuo 2,76 ns iki 5,97 ns; išėjimo signalo amplitudė kinta nuo 1,34 V iki 2,26 V; induktyvumo ritės kokybė kinta nuo 20,15 iki 31,04. Apskaičiuotas FOMT rezultatas –209,73 dBc/Hz.

This paper reports 2.64–6.72 GHz multicore CMOS LC Voltage Controlled Oscillator (VCO) designed in 65 nm RF CMOS technology. The three cores of switched capacitor array provides wide LC-VCO tuning range. With 1.8 V supply voltage and 40°C temperature, simulation results show that the tuning range is from 2.64 GHz to 6.72 GHz, while average phase noise value across the entire tuning range is (–131.1) dBc/Hz. Power dissipation average is only 22,9 mW. Output signal amplitude varies from 1.34 V to 2.26 V. Startup time varies from 5.97 ns in highest frequency and 2.76 ns in lowest frequency. Figure of merit FOMT – (–209,73) dBc/Hz, extended figure of merit FOMTT – (–209,05) dBc/Hz. Proposed LC-VCO can be used in modern multi-standard wireless applications.