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Un oscilador controlado en fase cuadratura CMOS de 52 a 57 GHz basado en una técnica de control de polarización corporal

Autores: Lee, Seongmin; Lee, Yongho; Shin, Hyunchol

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un oscilador controlado en fase cuadratura CMOS de 52 a 57 GHz basado en una técnica de control de polarización corporal


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Oscilador controlado por voltaje
Técnica de ajuste de fase
Red de acoplamiento por inyección
Calibración de error de fase
Ruido de fase
Transmisor de RF

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 36

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo presenta un oscilador controlado por voltaje en cuadratura (QVCO) de 52 a 57 GHz en CMOS con una novedosa técnica de ajuste de fase I/Q basada en un método de control de polarización del cuerpo. El QVCO emplea una red de acoplamiento de inyección en fase (IPIC) que consta de cuatro FET conectados en diodo para la generación de fase en cuadratura. El error de fase I/Q se calibra controlando el desfase de voltaje de polarización del cuerpo de los cuatro FET centrales del QVCO. Esta técnica cubre eficazmente un amplio rango de error de fase I/Q entre -13.4 grados y +10.7 grados. También induce mínimamente variaciones no deseadas en el ruido de fase, la disipación de corriente y la frecuencia de oscilación, que se encontraron ser solo de 0.4 dB, 0.07% y 36 MHz, respectivamente. Después del IPIC-QVCO, se añadió un búfer LO de dos etapas con sintonización de fase que emplea un banco de capacitores conmutados de 3 bits para ajuste de fase adicional, lo que lleva a la extensión del rango de ajuste de fase hasta -22.7-+20.0 grados. El QVCO propuesto se implementa en un proceso CMOS RF de 40 nm. Los resultados medidos muestran que el QVCO cubre una banda de frecuencia de 52.4 a 57.6 GHz consumiendo 26.2 mW. El ruido de fase y la figura de mérito del QVCO son de -91.8 dBc/Hz a 1 MHz de desviación y -172.4 dBc/Hz, respectivamente. También se realizó un transmisor RF en cuadratura de 55 GHz totalmente integrado empleando el QVCO de sintonización de fase y generador LO. La eficacia del generador LO de sintonización de fase propuesto se confirmó verificando la calibración de la relación de rechazo de imagen (IRR) en la salida de RF.

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