نوسان ‌ساز حلقوی تفاضلی کنترل‌ شده با ولتاژ توان پایین مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدان نانولوله کربنی

به دلیل حذف حالت مشترک بهتر تغذیه و نویز زیر بستر، نوسان ساز حلقوی تفاضلی (dro) عملکرد بهتری نسبت به نوسان ساز حلقوی تک سر (sero) هم در مدارات مجتمع آنالوگ و هم مدارات دیجیتال از خود نشان می دهد. همچنین، دستیابی به عملکرد فرکانس بالا با خروجی های هم فاز و متعامد در نوسان ساز حلقوی تفاضلی آسان است. بدین منظور در این پژوهش، طراحی و شبیه سازی یک نوسان ساز حلقوی تفاضلی کنترل شده با ولتاژ (dvcro) سه طبقه بر اساس ترانزیستور اثر میدان نانولوله کربنی (cntfet) ارائه می شود که فرکانس نوسان آن را با تغییر ولتاژ کنترل ساختار سلول تاخیر پیشنهادی می توان در بازه بسیار وسیعی از 45.7 گیگاهرتز تا 110.18 گیگاهرتز تغییر داد و درعین حال توان مصرفی آن در بازه 5.17 میکرو وات تا 32.68 میکرو وات باشد. بر اساس نتایج به دست آمده در ولتاژ تغذیه 0.9 ولت، نوسان ساز حلقوی کنترل شده با ولتاژ (vcro) پیشنهادی مبتنی بر ترانزیستور اثر میدان نانولوله کربنی ویژگی های امیدوارکننده ای نسبت به همتای مبتنی بر ترانزیستور اثر میدان نیمه هادی-اکسید-فلز (mosfet) خود نشان می دهد. همچنین، نسبت به سایر نوسان سازهای موجود عملکرد فوق العاده خوبی از خود نشان می دهد.

low-power differential voltage-controlled ring oscillator based on carbon nanotube field-effect transistor (cntfet)

due to the better common-mode elimination of power supply voltage and sub-substrate noise, the differential ring oscillator (dro) performs better than the single-ended ring oscillator (sero) in both analog and digital integrated circuits. also, it is easy to achieve high frequency performance with in-phase and quadrature outputs in a differential ring oscillator. for this purpose, in this research, the design and simulation of a three-stage differential voltage controlled circular oscillator (dvcro) based on carbon nanotube field effect transistor (cntfet) is presented, whose oscillation frequency can be changed by changing the control voltage of the proposed delay cell structure. a very wide range changed from 45.7 ghz to 110.18 ghz, and at the same time, its power consumption is in the range of 5.17 μw to 32.68 μw. based on the results obtained at the supply voltage of 0.9 v, the proposed voltage controlled ring oscillator (vcro) based on carbon nanotube field effect transistor shows promising characteristics compared to its counterpart based on metal-oxide-semiconductor field effect transistor (mosfet). also, it performs exceptionally well compared to other existing oscillators.