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A Linearized, Low-Phase-Noise VCO-Based 25-GHz PLL With Autonomic Biasing

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标签: VCO

VCO即压控振荡器,是射频电路的重要组成部分。 射频电路多采用调制解调方式,因此严重依赖本振。本文详细介绍了vco电路,vco的工作原理,压控振荡器,vco设计等内容

PLL

PLL

作者:Bodhisatwa  Sadhu,Mark  A.  Ferriss,Arun  S.  Natarajan,Soner  Yaldiz,Jean-Olivier  Plouchart,Alexander  V.  Rylyakov,Alberto  Valdes-Garcia,Benjamin  D.  Parker,Aydin  Babakhani,Scott  Reynolds,Xin  Li,Larry  Pileggi,Ramesh  Harjani,José  A.  Tierno,Daniel  Friedman

摘要:This  paper  describes  a  new  approach  to  low-phasenoise  LC  VCO  design  based  on  transconductance  linearization  of  the  active  devices.  A  prototype  25  GHz  VCO  based  on  this  linearization  approach  is  integrated  in  a  dual-path  PLL  and  achieves  superior  performance  compared  to  the  state  of  the  art.  The  design  is  implemented  in  32  nm  SOI  CMOS  technology  and  achieves  a  phase  noise  of  -  130  dBc/Hz  at  a  10  MHz  offset  from  a  22  GHz  carrier.  Additionally,  the  paper  introduces  a  new  layout  approach  for  switched  capacitor  arrays  that  enables  a  wide  tuning  range  of  23%.  More  than  1500  measurements  of  the  PLL  across  PVT  variations  were  taken,  further  validating  the  proposed  design.  Phase  noise  variation  across  55  dies  for  four  different  frequencies  is  σ  <  0.6  dB.  Also,  phase  noise  variation  across  supply  voltages  of  0.7-1.5  V  is  2  dB  and  across  60  °C  temperature  variation  is  3  dB.  At  the  25  GHz  center  frequency,  the  VCO  FOM  T  is  188  dBc/Hz.  Additionally,  a  digitally  assisted  autonomic  biasing  technique  is  implemented  in  the  PLL  to  provide  a  phase  noise  and  power  optimized  VCO  bias  across  frequency  and  process.  Measurement  results  indicate  the  efficacy  of  the  autonomic  biasing  scheme.

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