16097

16097

طراحي و شبيه سازي نوسان ساز كنترل شونده با ولتاژ كم‌توان

كارشناسي ارشد

الكترونيك

تير ماه 1395

تير ماه 1395

دكتر سيّد اديب ابريشمي فر

برق

چكيده در يك دهه اخير، نياز سيستم¬هاي مخابراتي بي¬سيم به مدارهاي RF با سطح تراشه كم، نويز فاز كم، پهناي¬باند زياد و توان كم افزايش يافته است. نوسان¬سازهاي كنترل¬شونده با ولتاژ (VCO) كم‌توان يكي از بلوك¬هاي اساسي اين سيستم¬ها هستند. چالش اساسي در طراحي VCOها، بر سر نويز فاز كم، توان كم و گستره تنظيم وسيع است. براي برآورده كردن اين خواسته¬ها، مدارها و روش¬هاي مختلفي ارائه شده ¬است. مسأله مهم در طراحي اين نوسان¬سازها اين است كه برآورده ساختن يك پارامتر ممكن است اثر معكوس روي پارامتر ديگر بگذارد؛ به عنوان مثال كاهش توان مصرفي اغلب اثر مخربي روي نويز فاز دارد. در نتيجه بايد سازشي بين پارامترها برقرار كرد. در اين پايان¬نامه، ساختار جديدي از يك نوسان¬ساز كنترل¬شونده با ولتاژ ارائه شده است. اين ساختار پيشنهادي داراي توان مصرفي كم و نويز فاز مناسب است. در اين ساختار برخلاف ساختارهاي معمول، در زوج ضربدري از يك ترانزيستور NMOS و يك ترانزيستور PMOS استفاده شده است كه توان مصرفي و نويز فاز را بهبود مي¬دهد. هم¬چنين روش¬هاي ديگري نظير استفاده از خازن به صورت موازي با ترانزيستور و باياس وفقي بدنه به منظور بهبود نويز فاز به كار گرفته شده است. براي اين ساختار تحليل دامنه نوسان، فركانس نوسان و نويز فاز انجام شده است. به منظور بررسي صحت نتايج به دست‌آمده، مدار پيشنهادي با استفاده از دو نرم¬افزار ADS و كيدنس در تكنولوژي 18/0 ميكرون CMOS طراحي و شبيه¬سازي شده است. شبيه¬سازي در فركانس كاري 3 گيگاهرتز و براي آف¬ست فركانس 1 مگاهرتز، نويز فاز 119- را به دست داده است. هم¬چنين توان مصرفي اين مدار 15/0 ميلي¬وات و گستره فركانسي آن 15/3-62/2 گيگاهرتز معادل 14 درصد مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: نوسان¬ساز كنترل شونده با ولتاژ كم¬توان، نويز فاز، گستره تنظيم فركانسي

1395/09/16