Abstract
A Class-C voltage-control-oscillator (VCO) IC with an amplitude feedback loop for ultra-low-voltage application is proposed. The Class-C VCO consists of an LC-VCO circuit and an amplitude feedback loop to shift LC-VCO bias condition from initial Class-AB start-up to steady Class-C low current oscillation. The amplitude feedback loop is formed by a detector and a comparator with low voltage supply. The LC-VCO IC has been designed, fabricated and fully evaluated using 65-nm CMOS technology. The fabricated Class-C VCO IC exhibits a measured phase noise of _111 dBc/Hz at 1 MHz offset from the 2.43 GHz carrier frequency at a supply voltage of only 0.3 V
چکیده
یک اسیلاتور کنترل ولتاژ کلاس C (VCO) IC با یک حلقه کنترل ولتاژ برای کاربردهای ولتاژ فوقالعاده پایین ارائه شده است. VCO کلاس C شاملِ یک مدار LC-VCO و یک حلقه فیدبکِ دامنه تا وضعیت بایاسِ LC-VCO از شرایط اولیه کلاس AB به حالت ماندگارِ اسیلاتوری جریان پایینِ کلاس C شیفت دهد. حلقه فیدبک دامنه از یک آشکارساز و یک مقایسه‌گر با تغذیه ولتاژ پایین تشکیل شده است. LC-VCO IC با استفاده از تکنولوژی 65-nm CMOS طراحی، ساخته و به طور کامل ارزیابی شده است. VCO IC کلاس Cِ ساخته شده، نویزِ فازی اندازه‌گیری شده از 111dBc/Hz در آفست 1 MHz از فرکانس حاملِ 2.43 GHz در ولتاژ تغذیه 0.3V را نشان می‌دهد.
1-مقدمه
با توسعه ارتباطاتِ بی‌سیم شخصی شاملِ بلوتوث، WLAN، شبکه سنسور وایرلس (WSN) و غیره، تقاضای فزآینده‌ای برای سیستم‌های ارزانِ توان پایین بی‌سیم ایجاد شد. طراحی RF IC با ولتاژ تغذیه پایین نقش مهمی در تحققِ سیستم‌های بی‌سیمِ توان پایین ایفا می‌کند. اگر فرستنده و گیرنده‌ی LSI بتوانند تحت ولتاژ 0.5 V یا حتی کمتر کار کنند، سلول‌های خورشیدی قادر به تامینِ انرژی برای این سیستم‌های بی‌سیم خواهد بود. گرچه کار با ولتاژ پایین نسبت سیگنال به نویز (SNR) و و عملکرد نویز فازی را بدتر می‌کند، تقاضاها برای مصرف توان پایین نیاز به مداراتی با کارکرد ولتاژ پایین دارد...