طراحي يك نوسان ساز با نويز فاز كم در گيرنده هاي دو باندي

Design of Low Phase Noise Oscillator in Dual Band Receivers

در اين مقاله، يك نوسان ساز LC كنترل شده با ولتاژ، براي كاربرد در دوباند فركانسي مختلف ارائه شده است. در طراحي نوسان ساز، از سلف فعال به همراه روش مقاومت منفي قابل كنترل استفاده شده است كه باعث بهبود در نويز فاز و كاهش توان مصرفي مي شود. مدار توسط نرم افزار ADS شبيه سازي شده است. نتايج شبيه سازي در تكنولوژي 0.18μm TSMC CMOS نشان مي دهد كه نوسان ساز در باند 1 (فركانس مركزي 1/2 گيگا هرتز) و در آفست 1مگاهرتز، داراي نويز فاز dBc/Hz 143.682- است. محدوده ي فركانسي قابل تنظيم از 0/72 تا 1/25 گيگاهرتز مي باشد. توان مصرفي در هسته ي نوسان ساز نيز 2/6 تا 3/4 ميلي وات است كه از منبع 1/8 ولتي تامين مي گردد. همچنين نوسان ساز در باند 2 (فركانس مركزي 1/57 گيگا هرتز) و در آفست 1مگاهرتز، داراي نويز فاز 136.174 dBc/Hz - است. محدوده ي فركانسي قابل تنظيم از 1/29 تا 1/85 گيگاهرتز مي باشد. توان مصرفي در هسته ي نوسان ساز نيز برابر 2/6 تا 3/5 ميلي وات است. نتايج حاصل از شبيه سازي نشان مي دهند كه توان مصرفي حدود 50 درصد كاهش يافته و نويز فاز نيز با بهبود 16 درصدي به مقدار 136.174 dBc/Hz - رسيده است.

In this paper, a voltage controlled LC oscillator is proposed for various frequency band. In the design of the oscillator, the active inductor has been used with a controllable negative resistance method, which improves phase noise and has low power consumption. The circuit is simulated by ADS. The simulation results in the 0.18 μm TSMC CMOS technology shows that the oscillator has a phase noise of -143.682 dBc/Hz in band 1 (1.2 GHz) and at offset 1 MHz. The adjustable frequency range is from 0.72 to 1.25 GHz. Power consumption in the oscillator core is 2.6 to 3.4 mW, which is supplied from 1.8 volt source. Also, the oscillator has a phase noise of -136.174 dBc/Hz in band 2 (1.57 GHz) and at 1 MHz offset. The adjustable frequency range is 1.29 to 1.85 GHz. Power consumption in the oscillator core is also 2.6 to 3.5 mW. The simulation results indicate that the power consumption has been reduced by about 50%, and the phase noise has been improved by 16% to -136.174 dBc/Hz.