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JSSC 2007第12期Clocking & PLLs0.13微米VCO

A 23-to-29 GHz Transconductor-Tuned VCO MMIC in 0.13 /22m CMOS

采用0.13微米CMOS技术实现的23至29 GHz宽带VCO,利用跨导器实现调谐。
23-29 GHz调谐范围,相位噪声-57/-54 dBc/Hz @1MHz偏移,43 mW功耗
VCO跨导器调谐CMOS毫米波相位噪声
跨导器调谐技术:该方法创新性地利用跨导器的90度相位差实现频率调谐,相比传统变容二极管调谐,提供了更高的线性度和更宽的调谐范围(23.6%差分调谐范围)。
宽频带连续调谐:电路创新通过优化跨导器与LC谐振腔的交互,实现了23-29GHz的连续频率覆盖,且仅需1.5V单端调谐电压,显著降低了系统复杂度。
低相位噪声设计:系统级创新结合了高Q值片上电感和噪声整形技术,在26GHz处实现-57dBc/Hz@1MHz的相位噪声,同时功耗控制在43mW(1.2V供电)。
高效率输出缓冲器:采用开漏结构的输出缓冲器在6.5mW功耗下提供-49dBm输出功率,实现50Ω阻抗匹配,解决了毫米波频段功率传输效率低的问题。
Abstract
A transconductor-tuned 23-to-29 GHz wideband VCO is implemented in 0.13- m CMOS technology. Tuning is accomplished by exploiting the 90 phase shift across a transcon- ductor. The frequency is continuously tunable with differential and common-mode ranges of 23.6% and 3.3%, respectively, using a 1.5-V (maximum) single-ended tuning voltage. Measured phase noise at 26 GHz is /57/50 /54dBc/Hz for 1-MHz frequency offset. The 0.3 0.4 mm /50VCO consumes a total of 43 mW from a 1.2-V supply. The open-drain output buffer delivers /49/49dBm single-ended to a 50-/10load, while consuming 6.5 mW at 1.2 V.