Oscillator, CMOS, High Frequency, RTWO, Traveling Wave Oscillators
Übersetzte Stichworte:
Oszillator, CMOS, Hochfrequenz, RTWO
Kurzfassung:
This work describes the design and the fabrication of traveling wave voltage controlled oscillator in CMOS technology. It has been shown that the RTW-VCO combines the advantages of the LC oscillator and the ring oscillator without their respective drawbacks. The topology allows the generation of more than one signal phase. It is based on a resonator architecture making low power consumption combined with good spectral purity possible. To describe the operation of the new oscillator a review of the distributed amplifier has been done from which the structure is derived. The quality factor of the strip-line resonator has been defined as well as its cutoff frequency. These parameters influence the consumption as well as the phase noise. An analytical phase noise equation has been developed which predicts the influence of parameter variation like the number of gain stages or the loaded quality factor. It has been shown that the most distributed the structure was, the best optimization for phase noise and consumption. Two circuits were designed, fabricated and tested in 0.13 micro meter gate-length CMOS technology. They are capable of providing oscillation frequencies of respectively 18GHz and 36GHz while providing 5% of tuneability. These were the first RTW-VCO circuits at such high frequencies. The feasability on standard process of fabrication has been proved.
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This work describes the design and the fabrication of traveling wave voltage controlled oscillator in CMOS technology. It has been shown that the RTW-VCO combines the advantages of the LC oscillator and the ring oscillator without their respective drawbacks. The topology allows the generation of more than one signal phase. It is based on a resonator architecture making low power consumption combined with good spectral purity possible. To describe the operation of the new oscillator a review of t...
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Übersetzte Kurzfassung:
Diese Arbeit beschreibt das Design und die Herstellung des Wanderwellen-Spannung gesteuerten Oszillators in CMOS-Technologie. Es wurde gezeigt, daß das RTW-VCO die Vorteile des LC Oszillators und des Ringoszillators, ohne deren jeweilige Nachteile, kombiniert. Die Topologie erlaubt die Erzeugung von mehr als einer Signalphase. Sie basiert auf einer Resonatorarchitektur, die niedrige Leistungsaufnahme in Kombination mit guter spektraler Reinheit ermöglicht. Um die Funktionsweise des neuen Oszillators zu erklären, wurde zunächst der verteilte Verstärker betrachtet und von ihm die Struktur des Oszillators abgeleitet. Eine analytische Gleichung zur Beschreibung des Phasenrauschens wurde hergeleitet, die den Einfluß von Parameterveränderungen bestimmt.
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Diese Arbeit beschreibt das Design und die Herstellung des Wanderwellen-Spannung gesteuerten Oszillators in CMOS-Technologie. Es wurde gezeigt, daß das RTW-VCO die Vorteile des LC Oszillators und des Ringoszillators, ohne deren jeweilige Nachteile, kombiniert. Die Topologie erlaubt die Erzeugung von mehr als einer Signalphase. Sie basiert auf einer Resonatorarchitektur, die niedrige Leistungsaufnahme in Kombination mit guter spektraler Reinheit ermöglicht. Um die Funktionsweise des neuen Oszilla...
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