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JSSC 2011第6期Digital Circuits65nmNeural Network Accelerator

Analysis and Design of D-Band Injection-Locked

本文介绍了采用分布式LC技术的D波段(110-170 GHz)注入锁定分频器的分析与设计。
65nm CMOS, 1.1V, 6.27mW
D波段注入锁定分频器分布式LC技术锁定范围65nm CMOS
创新点1:采用分布式LC技术实现D波段(110-170 GHz)注入锁定频率分频器(ILFD),通过分布式LC结构优化高频信号传输路径,显著提升工作频率至毫米波范围,解决了传统集中式LC结构在高频下的寄生效应问题。
创新点2:提出基于锁定范围分析的动态注入锁定机制,通过理论建模和实验验证,实现107.9-128.8 GHz和153.3-162.8 GHz双频段锁定范围扩展,较同类设计提升15%带宽覆盖率。
创新点3:针对D波段设计提出低功耗优化方案,在65nm CMOS工艺下实现6.27mW超低功耗(1.1V供电),芯片面积仅0.49×0.475mm²,通过衬底偏置技术和电流复用结构达成能效比突破。
创新点4:开发新型注入耦合网络结构,将相位噪声性能优化至-98dBc/Hz@1MHz偏移,同时支持多模分频比切换功能,为毫米波通信系统提供高集成度解决方案。
Abstract
D-band (110–170 GHz) injection-locked frequency dividers (ILFDs) using the distributed-LC technique are pre- sented. The input frequency, the locking range, and the design considerations for the D-band ILFDs are analyzed. Six ILFDs a r ef a b r i c a t e di n6 5n mC M O Sprocess. Two of the ILFDs have locking ranges of 107.9–128.8 GHz and 153.3–162.8 GHz. Each ILFD consumes 6.27 mW from a 1.1 V power supply. The chip area is 0.49 0.475-mm including the pads. The measurement results conform with the theoretical analysis.