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Oscilador controlado por voltaje CMOS con estructuras de control de sobreimpulso de voltaje complementarias y adaptativas

Autores: Chang, Yu-Hsin; Luo, Yong-Lun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Oscilador controlado por voltaje CMOS con estructuras de control de sobreimpulso de voltaje complementarias y adaptativas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Oscilador controlado por voltaje
CMOS
Mecanismos de ajuste
Consumo de energía
Ruido de fase
Rango de ajuste

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 47

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo muestra un oscilador controlado por voltaje (VCO) con alto rendimiento implementado en CMOS de 0.18 um. El VCO CMOS propuesto adopta un método de reutilización de corriente, mecanismos de ajuste grueso y fino analógicos, y una estructura de control de voltaje de sobremarcha adaptativa para aumentar el rendimiento general, como la disipación de potencia, el ruido de fase y el rango de ajuste, y tiene una condición de inicio robusta. La estructura complementaria de reutilización de corriente con transconductancias de transistor más altas es para ahorrar consumo de energía; los mecanismos de ajuste grueso y fino analógicos son para ampliar efectivamente el rango de ajuste; y la técnica de control de voltaje de sobremarcha adaptativa es para cambiar las transconductancias de los transistores para mejorar el consumo de energía mediante el sesgo razonable de las terminales de compuerta y cuerpo en un modo clase-AB para ajustar el voltaje umbral de los transistores NMOS. El VCO CMOS propuesto adopta el modo clase-AB para mejorar el rendimiento general y la condición de inicio. La figura de mérito (FOM) y el FOM con rango de ajuste se utilizan para evaluar el rendimiento del VCO CMOS. El ruido de fase medido en desviaciones de 1 MHz y 10 MHz es de -130.34 dBc/Hz y -150.96 dBc/Hz en la frecuencia de operación de 3.38 GHz, respectivamente. El VCO CMOS propuesto tiene un rango de ajuste entre 2.85 y 3.62 GHz correspondiente al 23.8% para aplicaciones de comunicación inalámbrica de quinta generación (5G). El núcleo del VCO CMOS propuesto que utiliza un suministro de 1.4 V consume 7.5 mW de potencia continua. Los FOM y FOM en desviaciones de 1 y 10 MHz son -192.2, -192.8, -199.7 y -200.3 dBc/Hz, respectivamente, desde la frecuencia de salida de 3.38 GHz.

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