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JSSC 2009第7期Clocking & PLLs90nmVCO

A Low-Complexity Low-Phase-Noise Low-V oltage Phase-Aligned Ring Oscillator in 9

一种在90纳米数字CMOS中实现的低复杂度、低相位噪声、低压相位对齐环形振荡器,工作频率可达2 GHz。
90nm CMOS, 1.2V, 2 GHz
环形振荡器低相位噪声CMOS低压相位对齐
创新点1:低复杂度电路设计 - 该论文提出了一种在90纳米数字CMOS工艺中实现的8相相位对齐环形振荡器,通过优化电路结构,显著降低了电路的复杂度,同时实现了高达2 GHz的工作频率和低至1.2 mW的功耗(400 MHz时)。
创新点2:相位对齐技术 - 采用相位对齐技术,通过注入锁定到干净的参考频率,有效降低了环形振荡器的相位噪声,实现了平坦的带内相位噪声低于-120 dBc/Hz,满足了无线应用的严格要求。
创新点3:低压操作 - 该设计在低电压条件下实现了高性能,适用于便携式无线设备,通过优化电源管理,在1.2 V的电源电压下实现了低功耗和高频率操作。
创新点4:面积效率 - 该电路仅占用0.008 mm²的面积,展示了极高的面积效率,适合集成在高度紧凑的数字CMOS芯片中。
Abstract
IEEE, Julien Ryckaert , Member , IEEE, Claude Desset , Member , IEEE, Maarten Kuijk, Member , IEEE, Piet Wambacq , Member , IEEE, and Jan Craninckx , Senior Member , IEEE Abstract—An 8-phase phase-aligned ring oscillator in 90 nm dig- ital CMOS is presented that operates up to 2 GHz. The low-com- plexity circuit consumes 13 mW at 2 GHz and 1.2 mW at 400 MHz, while a flat in-band phase noise below 120 dBc Hz is achieved, in close agreement with the presented theory. The circuit occupies an area o