تحلیل و طراحی نوسانگر موج میلی متری
چکیده
نوسانگرها عناصر از اصلی سازنده مدارهای فرستنده-گیرنده رادیویی هستند. از فاکتورهای مهم برای یک نوسانگر فرکانس بالا می توان به فرکانس نوسان و توپولوژی مناسب برای کار در ماکزیمم فرکانس نوسان ترانزیستور ( fmax )، دامنه نوسان و نویز فاز را نام برد. از میان انواع مختلف نوسانگرها، انواع lc بخاطر داشتن رفتار نویز فاز بسیار خوب و عملکرد در فرکانس های بالا، معروف هستند. هدف اصلی این پایان نامه تحلیل و طراحی نوسان سازهای cmos lc موج میلی متری می باشد. با افزایش فرکانس نوسان به محدوده موج میلی-متری، عناصر پارازیتی المانهای اکتیو و پسیو تاثیر گذارتر شده و رفتار مدار پیچیده تر خواهد شد. برای تحلیل مدار نوسان ساز با تزویج ضربدری از روش پیشنهادی دو قطبی استفاده شده و در ابتدا فرکانس و شرط نوسان آن مورد مطالعه قرار گرفته است و معادلات جدیدی برای محاسبه دامنه نوسان ارائه شده است. در این معادلات نشان داده می شود که نوسان گر تزویج ضربدری دو مد فرکانسی برای نوسان دارد و در مد فرکانس پایین اش کار می کند و برای اینکه شرط نوسان را در مد فرکانس بالا، برقرار شود یک طبقه مشابه دیگر به نوسان گر تزویج ضربدری اضافه شده و نوسانگر جدید به نام نوسانگر حلقوی سه طبقه lc نامیده شده است. در ادامه نوسانگر حلقوی بررسی شده و دید روشنی بین رابطه ی فرکانس نوسان حلقوی سه طبقه با نوسانگر حلقوی دو طبقه ( با تزویج ضربدری ) ارائه می شود. سپس محدودیت های ساختاری و محدودیت های تکنولوژی در افزایش فرکانس نوسان نوسانگر بررسی شده و برای عبور از این محدودیت ها یک تکنیک جدید در نوسانگر حلقوی سه طبقه معرفی خواهد شد که فرکانس نوسان آن در مقایسه با مدار متعارف 42 درصد افزایش می یابد. هم چنین دامنه نوسان و نویز فاز نوسانگر lc در فرکانس بالا نیز مورد بررسی قرار می گیرد. مدار نوسان گرهای lc در تکنولوژی 0.18?m tsmc cmos طراحی و شبیه سازی شده اند و دقت وصحت روابط ارائه شده در تحلیل ها از طریق شبیه سازی مدارهای واقعی نوسانگرها در محیط نرم افزارads سنجیده شده است.