Kvadratúra jeleket előállító VCO tervezése a 2,4 GHz-es sávra

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Nagy Lajos
Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

A diplomaterv egy a 2,4 GHz-es sávban működő ZigBee adó-vevő feszültségvezérelt oszcillátorának adott specifikációt kielégítő megtervezésével foglalkozik. Az RF integrált áramkörök egyik legfontosabb építőeleme a frekvenciaszintetizátor, melynek minőségét alapvetően az alkalmazott oszcillátor határozza meg. A rezgőkörön alapuló LC oszcillátorok jósági tényezője (Q) nagyobb, így kevésbé érzékenyek a zajra, mint a fázistolós változatok. Ezért az LC oszcillátorokat előszeretettel alkalmazzák nagyfrekvenciás célokra. Ugyanakkor a legtöbb esetben külső induktivitásra van szükség, és a kész áramkör nagyobb helyet foglal a chipen. A ring oszcillátorok nagyon rosszak a fáziszaj szempontjából az LC oszcillátorokhoz képest, viszont olcsóbbak, és egyszerűbb a gyártásuk. A tervezők mindent megtesznek, hogy javítsák a ring VCO-k fáziszaját, egyre újabb és újabb struktúrák tervezésével kísérleteznek. A diplomatervben a specifikációnak megfelelően működő ring oszcillátor tervezése és vizsgálata kerül bemutatásra.

Részletes számítások és szimuláció segítségével történt az optimális VCO struktúra megtervezése. A VCO aszimmetrikus felépítésű és öt inverterből áll, a hangolást az inverter PMOS tranzisztorával párhuzamosan kapcsolt PMOS tranzisztorral lett megvalósítva. A tervezés 0,13 mikrométeres technológiára történt 1,2 V-os tápfeszültség mellett. A szimulációk alapján a megtervezett feszültségvezérelt ring oszcillátor frekvenciája 4,68 GHz-től 5,26 GHz-ig hangolható, 0 V-tól 1 V-ig állítható hangolófeszültséggel. A hangolhatósági tartomány közelítőleg 11%. A maximális meredekség -750 MHz/V, és az áramkör fogyasztása 3,5 mW és 8,6 mW között változik. A hőmérséklet- és tápfeszültségfüggés szimulációval lett meghatározva.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.