應(yīng)用于C類振蕩器的功率檢測(cè)比較器.pdf

1、隨著射頻集成電路規(guī)模面積的不斷擴(kuò)大和復(fù)雜程度的增加，系統(tǒng)的功耗也在不斷增加，降低功耗在射頻電路設(shè)計(jì)中顯得十分重要，因此節(jié)能一直都是設(shè)計(jì)者需要核心關(guān)注的問題。例如，對(duì)于壓控振蕩器而言，如果能在C類狀態(tài)下工作則會(huì)極大降低直流功耗，但是如何使振蕩器在C類條件下起振以及怎樣消除工作時(shí)電壓和溫度變化對(duì)系統(tǒng)的影響都是技術(shù)難點(diǎn)。為了解決這些問題可以采用一種利用檢測(cè)器和比較器對(duì)壓控振蕩器進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制的方法，使振蕩器能在C類狀態(tài)穩(wěn)定工作。本論文的工作就是

2、采用65 nm CMOS工藝設(shè)計(jì)這種能應(yīng)用于微波和毫米波段的低壓操作功率檢測(cè)器和比較器，并在最后給出它們?cè)贑類VCO系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。本研究的電路仿真和版圖設(shè)計(jì)都在安捷倫公司的Cadence和GoldenGate中完成。
　　其中，功率檢測(cè)電路包含帶反饋回路的NMOS晶體管差分對(duì)，具有低功耗、超寬帶和極高的輸入檢測(cè)靈敏度等特點(diǎn)。從最后的測(cè)量結(jié)果可以看出，在100MHz到40GHz的頻率范圍內(nèi)，提供從0.5V到1V的供電電壓都可以使

3、該檢測(cè)器正常工作。它的最小檢測(cè)功率可在40GHz達(dá)到-16dBm，而此時(shí)的直流功耗只有0.116mW。另外，低壓操作比較器模塊不僅實(shí)現(xiàn)了低功耗，而且延遲時(shí)間小，輸出端的高低電壓差也十分明顯，輸出高電壓幾乎接近供電電壓0.5V，十分符合給壓控振蕩器提供柵極控制電壓的應(yīng)用要求。
　　在最終的VCO應(yīng)用實(shí)例中，設(shè)計(jì)好的功率檢測(cè)器和比較器被放在已有的LC振蕩器模塊中構(gòu)成反饋環(huán)路以控制其工作狀態(tài)。振蕩器本體會(huì)在AB類狀態(tài)下起振，隨后由于檢測(cè)