اسیلاتور متعامد تزویج چندگانه با شیفت فاز مطلوب جهت بهبود نویز فاز

در این مقاله یک اسیلاتور متعامد cmos lc تزویج چندگانه (mcqo) به منظور تولید سیگنال های متعامد با نویز فاز کم و توان مصرفی پایین ارائه شده است. دراین کار، هسته ی اسیلاتور توسط شبکه تزویج فعال و پسیو در هر طبقه تزویج می شود. در شبکه تزویج فعال از تکنیک برش جریان دینامیکی فعال استفاده شده که خود به تنهایی موجب تولید شیفت فاز و در نتیجه اصلاح نویز و خطای فاز در سیگنال خروجی می شود. اما برای بهبود این عملکرد، از تزویج پسیو نیز در این کار کمک گرفته شده است. شبکه تزویج پسیو شامل یک فیلتر rlc می باشد که علاوه بر کاهش ذاتی نویز، سبب تولید فاز جبران کننده جهت کاهش شیفت فاز رزوناتور (rps) به منظور بهبود نویز فاز خواهد شد که نتایج تحلیل نیز آن را تائید می کند. استفاده از دو مسیر برای تزویج کمک شایانی در افزایش ضریب تزویج داشته که موجب بهبود دقت فاز خروجی می شود. این در حالیست که شبکه تزویج پسیو هیچ توانی مصرف نمی کند. علاوه بر این، بکار گیری تکنیک شکل دهی جریان در منبع جریان دم، سبب بهبود عملکرد مدار می شود. جهت تائید عملکرد ساختار اسیلاتور متعامد پیشنهادی و تحلیل های ارائه شده، اسیلاتور تزویج چندگانه در تکنولوژیtsmc 0.18 میکرومتر cmos فرکانس رادیویی و در فرکانس پایه 3.38 گیگا هرتز شبیه سازی شده است. مصرف توان 4.6 میلی وات از منبع تغذیه 1.8 ولت بوده، نویز فاز 128.2- (دسی بل/ هرتز) در آفست 1 مگاهرتز و 138.5- (دسی بل/ هرتز) در آفست 3 مگاهرتز با ضریب کیفیت 10.8 می باشد و در نهایت معیار شایستگی مطلوب 192.5- (دسی بل/هرتز) در فرکانس آفست 1 مگاهرتز بدست آمده است.

Multiple Coupled Quadrature Oscillator with Desirable Phase Shift to improve phase noise

In this paper, a Multiple Coupled CMOS LC Quadrature Oscillator (MCQO) in order to generate quadrature signals with a favorable phase noise and low power consumption is presented. In this work, the core of oscillator is coupled by the different passive and active coupling techniques in each stage. The active dynamic currentclipping technique is applied in the active coupling network, which can provides phase shift alone and results into the phase error and phase noise corrections of output signal. However, the passive coupling technique is also used in order to increase the corrections further. The passive coupling network consists of one RLC filter that besides the inherent reduction of noise, it provides compensating phase for reducing the resonator phase shift (RPS) in order to improve phase noise, which is proven by the analysis results. Using two coupling paths has a big contribution for increasing the coupling factor rsquo;s value, which leads to the improvement of output rsquo;s phase accuracy. Meanwhile, the passive coupling network does not dissipate additional power. Moreover, the applied tail currentshaping technique in the source of tail current causes the improvement of circuit rsquo;s performance. To confirm the validity of the proposed quadrature oscillator rsquo;s performance and the presented analysis, the MCQO is simulated in TSMC 0.18RFCMOS technology at 3.38 GHz fundamental frequency. The power consumption is 4.6 mW from 1.8 V power supply, the phase noise is 128.2 (dBc/Hz) @ 1MHz and 138.5 (dBc/Hz) @ 3 MHz offset frequencies with the quality factor (Q10.8). Eventually, the excellent Figure of Merit (FOM) of 192.25 (dBc/HZ) at 1 MHz offset frequency is achieved.