2 Stato dell’arte 1 Generalità e metriche per gli oscillatori Introduzione Indice

Indice

Introduzione

1

Generalità e metriche per gli oscillatori

1.1 Principi di funzionamento di un oscillatore 3

1.2 Modelli per oscillatori 5

1.2.1 Modello 2-port 5

1.2.2 Modello 1-port 6

1.3 Rumore negli oscillatori 7

1.4 Il rumore di fase 9

1.5 VCO e metriche di confronto 13

1.6 Commenti 14

2

Stato dell’arte

2.1 Low power 5GHz Quadrature Phase CMOS LC Oscillator with Active Inductor 15 2.2 A 7.3-GHz, 55% Tuning Range Emitter Degenerated Active Inductor VCO 17

2.3 A 2.4 GHz Low-Power Low-Phase-Noise CMOS LC VCO 18

2.4 Large-Signal phase noise performance analysis of active inductor tunable 19 2.5 Low-Power Voltage-Controlled Oscillators in 90-nm CMOS 20 2.6 A 5 GHz fully integrated full PMOS low phase noise LC VCO 21 2.7 Design of Wide-Band CMOS VCO for Multiband Wireless LAN Applications 22

2.8 Quadro generale 23

3

Ambiente di simulazione e tecnologia

4

Progettazione dell’oscillatore

4.1 Scelta della topologia 40

4.2 Analisi del circuito 41

4.3 Frequenza di oscillazione 49

4.4 Simulazione ed ottimizzazione 50

4.5 Commenti 53

5

L’induttore attivo (Boot Strapped Inductor)

5.1 Il principio del Boot Strapped Inductor 54

5.2 BSI: nuovo approccio in tecnologia CMOS 56

5.3 Modello matematico per il BSI 60

5.4 Simulazione 71

5.5 Commenti 78

6

Progetto e Simulazione del VCO

6.1 Circuito del VCO con BSI 79

6.2 Controllo a due tensioni 81

6.3 Controllo ad una tensione 84

6.4 Circuito completo e simulazioni 85

Conclusioni

Appendice A Induttori integrati:

parametri concentrati valido per ampi range frequenziali 96

A.1 Il perché di un modello per gli induttori integrati 96

A.2 Fitting di un’impedenza 98

A.3 Il modello a π 98

A.4 Il modello classico 100

A.5 Creazione del modello: caratterizzazione dei singoli rami 102

A.6 Ottimizzazione del modello con codici Matlab 106

A.7 Risultati 111

A.8 Commenti 119

Appendice B Routine Matlab