應用于C類振蕩器的功率檢測比較器.pdf

1、隨著射頻集成電路規(guī)模面積的不斷擴大和復雜程度的增加，系統的功耗也在不斷增加，降低功耗在射頻電路設計中顯得十分重要，因此節(jié)能一直都是設計者需要核心關注的問題。例如，對于壓控振蕩器而言，如果能在C類狀態(tài)下工作則會極大降低直流功耗，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電壓和溫度變化對系統的影響都是技術難點。為了解決這些問題可以采用一種利用檢測器和比較器對壓控振蕩器進行動態(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工藝設計這種能應用于微波和毫米波段的低壓操作功率檢測器和比較器，并在最后給出它們在C類VCO系統中的應用實例。本研究的電路仿真和版圖設計都在安捷倫公司的Cadence和GoldenGate中完成。
　　其中，功率檢測電路包含帶反饋回路的NMOS晶體管差分對，具有低功耗、超寬帶和極高的輸入檢測靈敏度等特點。從最后的測量結果可以看出，在100MHz到40GHz的頻率范圍內，提供從0.5V到1V的供電電壓都可以使

3、該檢測器正常工作。它的最小檢測功率可在40GHz達到-16dBm，而此時的直流功耗只有0.116mW。另外，低壓操作比較器模塊不僅實現了低功耗，而且延遲時間小，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用要求。
　　在最終的VCO應用實例中，設計好的功率檢測器和比較器被放在已有的LC振蕩器模塊中構成反饋環(huán)路以控制其工作狀態(tài)。振蕩器本體會在AB類狀態(tài)下起振，隨后由于檢測