應(yīng)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(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器和比較器對壓控振蕩器進(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器和比較器，并在最后給出它們在C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(diǎn)。從最后的測量結(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、該檢測器正常工作。它的最小檢測功率可在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