طراحی نوسان‌ساز Cross-Coupled LC با نویز فاز کم word

فهرست مطالب

فصل اول : مقدمه1

1-1- مقدمه2

1-2- اهداف و ساختار پایان­نامه6

فصل دوم: نوسان‌سازها و تاثیر نویز بر عملکرد آنها7

2-1- مقدمه8

2-2- اصول کلی عملکرد نوسان‌سازها8

2-2-1- مدل فیدبک نوسان‌ساز9

2-2-2- مدل مقاومت منفی نوسان‌سازها10

2-3- انواع نوسان‌سازهای CMOS11

2-3-1- نوسان‌سازهای حلقوی15

2-3-2- نوسان‌سازهای LC18

- توپولوژی تک ترانزیستوری18

- توپولوژی تفاضلی Cross-Coupled21

2-3-3- نوسان‌سازهایLC مناسب­ترین انتخاب برای کاربردهای مخابراتی25

2-4- شبکه­های LC پسیو26

2-4-1- تانک RLC موازی26

2-4-2- تانک RLC سری28

2-5- ضریب کیفیت تانک28

2-6- نویز30

2-6-1- مقدار RMS نویز31

2-6-2- جمع منابع نویز31

2-6-3- چگالی طیف توان نویز32

2-7- منابع نویز در نوسان‌سازها33

2-7-1- نویز حرارتی33

2-7-2- نویز شاتکی35

2-7-3- نویز فلیکر37

2-8- تعریف نویز فاز39

2-9- مدل­های نویز فاز42

2-9-1- مدل لیسون: یک مدل تجربی برای نویز فاز42

2-9-2- مدل حاجی میری: مدل خطی متغیر با زمان44

- اثبات فرض تغییر پذیر با زمان بودن نوسان‌ساز44

- اثبات فرض خطی بودن نوسان‌ساز47

- منابع نویز Cyclostationary48

- مزایا و معایب مدل LTV51

2-10- منابع نویز در نوسان‌ساز LC52

2-11- روش­های کاهش نویز فاز53

2-11-1- روش فیلترینگ نویز دنباله53

2-11-2- موازی کردن خازن با ترانزیستور منبع جریان56

2-11-3- شکل­دهی جریان ترانزیستورهای سوئیچ با ساختار کسکود60

2-11-4- تفکیک بایاس گیت از خروجی نوسان‌ساز64

2-11-5- شبکه­ بایاس آینه جریان بمنظور شکل­دهی جریان ترانزیستورهای سوئیچ...66

2-12- صورت شایستگی( FOM )68

2-13- خلاصه­ی فصل68

فصل سوم:طراحی یک نوسان‌ساز LC به منظور شکل­دهی جریان ترانزیستورها69

3-1- مقدمه 70

3-2- تحلیل و طراحی نوسان­ساز LC با جریان شکل دهی شده73

3-2-1- فرم جریان در نوسان‌ساز LC کلاسیک73

3-2-2- بررسی شرایط نوسان و محاسبه فرکانس نوسان74

3-2-3- تحلیل جریان ترانزیستورهای زوج تفاضلی ساختار پیشنهادی و بررسی نویز-

فاز آن76

3-3- طراحی نوسان‌ساز LC جدید به منظور بهبود جریان شکل­دهی شده ترانزیستورها. 78

3-3-1- بررسی شرایط نوسان­ ساختار پیشنهادی79

3-3-2- محاسبه­ی دامنه­ی نوسان80

3-3-3-محاسبه نویز فاز87

- منابع نویز نوسان‌ساز87

- محاسبه نویز فاز محاسبه­ی نویز فاز حاصله از تلفات تانک88

- محاسبه­ی نویز فاز حاصله از نویز حرارتی ترانزیستورهای سوئیچ88

- محاسبه­ی نویز فاز حاصله از نویز حرارتی ترانزیستورهای دنباله91

- محاسبه­ی نویز فاز حاصله از نویز فلیکر ترانزیستورها91

3-4- بهبود طراحی نوسان‌ساز پیشنهادی92

3-5- خلاصه­ی فصل94

 فصل چهارم:نتایج و تفسیر آنها95

4-1- مقدمه96

4-2- نتایج شبیه سازی96

4-3- نتایج شبیه سازی ساختار تکمیلی نوسان‌ساز LC پیشنهاد شده102

4-4- مقایسه با کارهای انجام شده پیششین104

4-5- خلاصه­ی فصل106

 

فصل پنجم: جمع‌بندی و پیشنهادها 107

5-1- جمع بندی108

5-2- پیشنهاد برای ادامه کار108

 پیوست 110

مراجع 114

 1-1- مقدمه

در سال­های اخیر مخابرات بی­سیم بدون شک از رشد چشم­گیری برخوردار بوده و هم­اکنون کاربران زیادی در دنیا از آن بهره می­برند. در واقع محصولات مخابرات نظیر تلفن همراه، سیستم­های موقعیت­یاب جهانی[1](GPS)، شبکه­های بی­سیم محلی[2](WLAN)، سنتزکننده­های فرکانسی[3](FS) و غیره امروزه در سراسر جهان کاربرد گسترده­ای دارند. مدارات مجتمع آنالوگ و فرکانس بالا بخش مهمی را در سیستم­های مخابراتی به خود اختصاص داده­اند. به همین دلیل طراحی بهینه مدارات فرکانس بالا و دستیابی به سیستم­هایی با عملکرد بالا، قیمت و توان مصرفی کمتر و اندازه­ی کوچکتر برای طراحی فرستنده-گیرنده­های کم­هزینه و کم­حجم از اهمیت خاصی برخوردار است.

انتخاب تکنولوژی مناسب برای طراحی این مدارات اهمیت ویژه­ای دارد. بطور کلی کیفیت عملکرد، هزینه و مدت زمان مورد نیاز برای ارائه به بازار سه پارامتری است که در انتخاب تکنولوژی در صنعت فرکانس بالا تعیین کننده می­باشد. با پیدایش تکنولوژی [4]CMOS و ادامه­ی روند کاهش ابعاد ترانزیستور در آن پیشرفت­های زیادی در مجتمع سازی مدارات فرکانس بالا و آنالوگ ایجاد شده است. از جمله فواید استفاده از تکنولوژی CMOS، امکان قرار دادن بخش­های مختلف یک سیستم مخابراتی بر روی یک تراشه واحد است. به چنین سیستمی یک [5]SOC گفته می شود و شامل مدارات آنالوگ، دیجیتال و فرکانس بالای سیستم­های مخابراتی می باشد. چنین سیستم­هایی بدلیل مزایایی چون کاهش هزینه­های ساخت و توان مصرفی از اهمیت فوق العاده­ای در محصولات بی­سیم برخوردارند. البته استفاده از تکنولوژی CMOS محدودیت­هایی نیز دارد ولی طراحان قادر به حل آن مشکلات شده­اند و امروزه این تکنولوژی به طور وسیع در مدارهای فرکانس بالا مورد استفاده قرار می گیرد [1].

یکی از مهمترین بلوک­های فرکانس بالا در سیستم های مخابراتی نوسان‌سازها هستند. کلیه فرستنده-گیرنده­های فرکانس بالایی که امروزه مورد استفاده قرار می­گیرند، در داخل خود دارای یک سنتزکننده فرکانس می­باشند که به آن نوسان‌ساز محلی[6] گفته می­شود. وظیفه این بلوک ایجاد یک سیگنال سینوسی است که مطابق شکل 1-1 به کمک آن عمل انتقال طیف فرکانسی سیگنال­های دریافتی و یا ارسالی به فرکانس­های به ترتیب پایین یا بالا انجام می­شود.

دریافت فایل

---

جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید