A New Low Phase Noise LC-Tank CMOS Cascode Cross-Coupled Oscillator

توضیحات

ABSTRACT

In this paper we introduce a new low phase noise cascode Cross-coupled oscillator by use of the general  topology of Cross-coupled oscillator and cascode amplifier. By simulation a comparison between the conventional Cross-coupled oscillator and the new cascode Cross-coupled oscillator is also presented, which shows that the latter improves the phase noise by 2dB under the same conditions. The figure of merit (FOM) of -186.4 dBc/Hz is achieved for the new oscillator by simulation.

INTRODUCTION

The goal of many recent papers in the field of voltage-controlled oscillators (VCOs) is access to low phase noise and low power consumption reference signal. This is very important for wireless and optical fiber communication systems. For this reason, in the last few years the analysis of phase noise and improved circuit techniques are undertaken to design high performance VCOs . Colpitts and differential LC-tank oscillators are two kinds of fully integrated oscillators that have low phase noise and low power consumption features. A fair comparison between these oscillators requires a rigorous approach in the study of phase noise, which must consider the time variant nature of the conversion of noise into phase noise. In this paper we propose a circuit technique that improves the phase noise relative to conventional LC-tank (Cross- coupled) oscillator by 2 dB under equal conditions such as power consumption and Q of tank. This circuit is called cascode-Cross-coupled oscillator. Section II reviews the some features of conventional Cross-coupled oscillator. Section III reviews the phase noise generation mechanism. Section IV presents the features of proposed oscillator and compares this oscillator with conventional Cross-coupled oscillator. Section V  compares phase noise of cascode Cross-coupled oscillator with phase noise of conventional Cross-coupled oscillator. Section VI concludes the paper.

 

 

چکیده

در این مقاله، با استفاده از توپولوژی عمومی نوسانگر متقاطع و آمپلی فایر کاسکوود، یک نوسانگر نویز فاز نویز فاز جدید معرفی می کنیم. با شبیه سازی مقایسه ای بین نوسان ساز متقاطع متقاطع متقاطع و نوسان ساز متقاطع جدید cascode نیز ارائه شده است، که نشان می دهد که نویز فاز را با 2dB تحت شرایط مشابه بهبود می بخشد. شکل شایستگی (FOM) -186.4 dBc / Hz برای نوسانگر جدید با شبیه سازی به دست می آید.

 

مقدمه

هدف از مقالات اخیر در زمینه نوسانگرهای تحت ولتاژ (VCOs) دسترسی به نویز فاز کم و سیگنال مرجع مصرف انرژی کم است. این برای سیستم های ارتباطی فیبر نوری و بی سیم بسیار مهم است. به همین دلیل، در چند سال گذشته، تجزیه و تحلیل نویز فاز و تکنیک های بهبود یافته برای طراحی VCOs با کارایی بالا انجام می شود. نوسانگرهای کالیپیتس و دیفرانسیل LC-tank دو نوع نوسانگرای کامل هستند که دارای نویز فاز کم و ویژگی های مصرف انرژی کم هستند. مقایسه عادلانه بین این نوسانگرها نیاز به یک رویکرد دقیق در مطالعه سر و صدای فاز دارد، که باید ماهیت نوع زمان تبدیل سر و صدا به نویز فاز را در نظر بگیرد. در این مقاله یک تکنیک مدار پیشنهاد شده است که موجب نویز فاز نسبت به نوسانگر متقاطع LC-tank (Cross-coupled) 2 dB در شرایط مساوی مانند مصرف انرژی و Q تانک می شود. این مدار به نام نوسانگر کاسکو-متقابل متصل است. بخش دوم برخی از ویژگی های نوسانگر صلیب متداول را بررسی می کند. بخش سوم، مکانیسم تولید نویز فاز را بررسی می کند. بخش چهارم ویژگی های اسیلاتور پیشنهاد شده را ارائه می دهد و این نوسانگر را با اسیلاتور متقاطع متداول مقایسه می کند. بخش V مقایسه نویز فاز نوسانگر کراسکوپ متقاطع با نویز فاز نوسان ساز متقاطع متقاطع است. بخش VI مقاله را به پایان می رساند.

 

Year: 2010

Publisher : Eighteenth International Energy Conference of Iran

By : Hossein Teymoori , Ali Fotowat Ahmady , Abdolreza Nabavi

File Information: English Language/ 6 Page / size: 824 KB

Download

سال :1389

ناشر : هجدهمین کنفرانس بین المللی برق ایران

کاری از : حسین تیموری، علی فتوت احمدی، عبدالرضا نبوی

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 6 صفحه / حجم : KB 824

لینک دانلود