طراحی و پیاده سازی مداری اسیلاتور کم توان و کم نویز در فناوری سیماس

یکی از بلوکهای اساسی در ساختارهای گیرنده – فرستنده، امروزی اسیلاتور محلی است که نقش اصلی آن تامین فرکانس کاری ساختار و تغییر فرکانس از باند میانی به باند مایکروویو و بالعکس می باشد. به دلیل اهمیت بالای این بلوک، به خصوص در بخش گیرنده، تمهیدات خاصی را برای طراحی آن باید رعایت نمود؛ چرا که وجود هر گونه نویز ناخواسته در مدار آن ممکن است باعث خرابی سیگنال و یا از دست رفتن داده ها شود. در این پایان نامه طراحی یک اسیلاتور سلفی-خازنی فرکانس بالا مورد بحث و بررسی قرار گرفته که نکته اصلی در طراحی مدار مورد نظر، دستیابی به نویز فاز پایین در کنار توان مصرفی معقول می باشد. بدین منظور در ابتدا مفاهیم پایه مطرح شده و سپس با بررسی کامل ساختاری، یک مدار با مشخصات بهینه در این زمینه ارائه خواهد شد تا پاسخگوی نیازهای مورد نیاز باشد. برای طراحی قسمت اکتیو مدار از ساختار دیفرانسیلی استفاده شده که ویژگی های متمایزی در حذف نویز منبع تغذیه و اثرات مد مشترک دارد. در قسمت مدار تانک نیز با ترکیب مدار تانک موازی و آرایه خازنی یک ساختار بهینه ارائه شده که با کاهش نویز تزریقی به سیستم کمک شایانی به کاهش نویز فاز اسیلاتور می نماید. شایان ذکر است که طراحی مداری در پروسه ۰.۱۸ میکرومتر فناوری سیماس انجام شده و فرکانس کاری بر روی ۳.۷ گیگاهرتز تنظیم شده است. نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزار کیدنس تایید کننده مفروضات در نظر گرفته بوده و بر اساس نتایج حاصله، مقدار ۱۴۰-دسی بل بر هرتز در آفست فرکانسی ۱ مگاهرتز حاصل شده است.

کلیدواژه ها:

اسیلاتور مدار ، تانک نویز ، فاز فرکانس ، نوسان توان مصرفی متعارف