توصيفگر ها :
نويز فاز , نوسان ساز با ساختار اتصال ضربدري (Cross Coupled Oscillator) , كاهش مقدار موثر تابع حساسيت ضربه (Γrms) , كنترل جريان باياس نوسان ساز
چكيده فارسي :
در دو دهه گذشته، سيستم هاي مخابراتي نيازمند مدارهاي مجتمع فركانس راديويي با قابليت كاهش سطح تراشه، نويزفاز كم تر، افزايش پهناي باند و كاهش توان مصرفي شده است. رشد انفجاري مخابرات بي سيم، نرخ داده هاي بالاتر، افزايش كاربران و محدوديت ناشي از پهناي باند محدود كانال كه به هر كاربر تخصيص مي يابد، همگي موجب شده كه براي طراحي نوسان سازهاي مدرن با نويز فاز كم و توان مصرفي كم با چالش هاي بي شماري روبه رو شويم كه خواستار شناسايي منابع ايجاد نويز و بررسي رفتار آن ها است.
غالب نوسان سازها را بايد در طول يك گستره ي فركانسي معين تنظيم كرد. بنابراين طراحي نوسان سازهاي كنترل شونده با ولتاژ كه يكي از اجزاي اساسي گيرنده و فرستنده هاي فركانس راديويي است، مطرح مي شود. چالش هاي اصلي در طراحي اين نوسان سازها، نويز فاز كم، توان مصرفي كم و محدوده تنظيم فركانسي گسترده است كه براي تحقق آن ها روش هاي متفاوتي ارائه شده است. مسأله مهم در طراحي اين نوسان سازها نويز فاز است كه داراي تاثير عميقي بر فرستنده و گيرنده هاي راديويي است. از آنجا كه نويز فاز داراي تقابل مستقيم با محدوده تنظيم و تلفات توان نوسان سازها است، براي طراحي نوسان سازها همواره بايد شروط لازم را ارضا كرد و به يك تقابل مناسب بين شاخص هاي كارآيي نوسان ساز رسيد. در اين پايان نامه، روش پيشنهادي مقاله[1]، كه كاهش مقدار موثر تابع حساسيت ضربه(Γrms) و در نتيجه كاهش نويز فاز نوسان ساز است، مطرح گرديده و ساختار تكميلي در راستاي بهبود روش پيشنهادي ارائه و شبيه سازي مي گردد. در نهايت نوسان ساز پيشنهادي با نويز فاز -129.127 dBc/Hz در آفست فركانسي يك مگاهرتز و توان مصرفي 6/84 ميلي وات در فركانس مركزي 2/4 گيگاهرتز در پروسه 0.18 um CMOS با استفاده از ابزار شبيه سازيCadence's SpectreRF پياده سازي شده و نتايج شبيه سازي مورد بررسي قرار گرفته است.
چكيده انگليسي :
In the last two decades, telecommunications systems require radio frequency integrated circuits with the ability to reduce chip size, lower phase noise, increase bandwidth and reduce power consumption. The explosive growth of wireless communication, higher data rates, increase in users, and the limitation caused by the limited bandwidth of the channel that is allocated to each user have caused countless challenges for the designer of modern oscillators with low phase noise and low power consumption. It is important to identify, which calls for identifying the sources of noise generation and investigating their behavior.
The most of the oscillators should be set within a certain frequency range. Therefore, the design of voltage-controlled oscillators, which is one of the basic components of radio frequency transmitters and receivers, is proposed. The main challenges in the design of these oscillators are having low phase noise, low power consumption, and wide frequency adjustment range, for which different methods have been presented. An important issue in the design of these oscillators is phase noise, which has a profound effect on radio transceivers and receivers.Since the phase noise has a direct conflict with the adjustment range and power loss of the oscillators, for the designer of the oscillators, the necessary conditions should always be satisfied and a suitable oscillator performance index should be reached. In this thesis, the proposed method of the article[1], which reduces the effective value of the impulse sensitivity function (Γrms) and as a result reducing the oscillator phase noise is adopted and a supplementary structure is presented and simulated in order to improve the proposed method. The simulated phase noise at the offset of 1 MHz is -129.127 dBC/Hz and the power consumption is 6.84 mW at the central frequency of 2.4 GHz in a 0.18um CMOS technology.
