Bifurkationsanalyse eines LC Tank VCOs unter Berücksichtigung der variablen Kapazität

[摘要] In dieser Arbeit präsentieren wir einen neuartigen Ansatz für densystematischen Entwurf von integrierten LC Tank VCO-Schaltungen basierend aufdem Andronov Hopf Theorem und der Störungstheorie. Der Ansatz ermöglicht es,eine Abschätzung des resultierenden Abstimmbereichs, eine Stabilitätsanalyseund eine Berechnung der Amplitude des VCOs im Vorfeld des eigentlichenEntwurfs durchzuführen. Des Weiteren erlaubt die vorgestellte Methode eineOptimierung des VCOs hinsichtlich der in den Spezifikationen geforderteAmplitude und eine Minimierung der höheren Harmonischen. Mit Hilfe einesladungsbasierten MOS-Modells ist es möglich die spannungsabhängige Kapazitätder Varaktortransistoren durch einen analytischen Ausdruck zu beschreiben.Auf Basis dieses analytischen Ausdrucks wird die amplitudenabhängigeGroßsignalkapazität des VCOs in Abhängigkeit von Designparametern und derTuningspannung modelliert. Die Gültigkeit der vorgestellte Entwurfsmethodewird anhand eines Beispielentwurfes eines 2.4 GHz VCO unter Verwendung einer0.25 μm HF-CMOS Technologie verifiziert.

[学科分类] 电子、光学、磁材料