طراحی تقسیم کننده های قفل شده ی تزریقیlc فرکانس بالا با هدف کاهش توان مصرفی

در سال های اخیر استفاده از تقسیم کننده های فرکانسی در سیستم های فرکانس بالا مانند سنتزکننده های فرکانسی، سیستم های بازیابی کلاک و سیگنال ژنراتورها، مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. تقسیم کننده های فرکانسی می توانند از یک سیگنال متناوب ورودی، خروجی متناوبی تولید کنند که فرکانس آن کسری از فرکانس سیگنال ورودی باشد. امروزه تقاضا برای تقسیم کننده های فرکانسی با توان مصرفی پایین، بازه ی عملکرد وسیع، دقت و سرعت بالا، نویزفاز کم، و قابلیت مجتمع سازی زیاد افزایش چشمگیری یافته است. در پاسخ به این تقاضا، تقسیم کننده های متنوعی ارائه شده است که کاراترین آنها تقسیم کننده های قفل شده ی تزریقی مبتنی بر نوسان سازهای lc (lc-ilfdها) می باشند. دلیل این امر قابلیت کار در فرکانس های بالا و همچنین توان مصرفی کم این دسته از تقسیم کننده ها می باشد. اگر چه در مورد lc-ilfdهای با نسبت تقسیم 2 و به دلیل طراحی آسانی که دارند تا کنون مطالعات مفصلی صورت گرفته است ولی در مقابل، lc-ilfdهای با نسبت تقسیم 3 کمتر مورد توجه قرار گرفته اند. برای تزریق سیگنال در در یک lc-ilfd با نسبت تقسیم 3، روش های مختلفی پیشنهاد شده است که شامل تزریق سری، تزریق موازی و تزریق مستقیم می باشند. در این پژوهش دو روش تزریق برای تزریق سیگنال تفاضلی در یک lc-ilfd با نسبت تقسیم 3 پیشنهاد شده است. در روش تزریق پیشنهادی اول که یک روش تزریق موازی است، با قرار دادن خازن هایی در درین ترانزیستورهای تزریق جریان dc این ترانزیستورها حذف شده است که این امر بدون این که تاثیر منفی ای بر روی بازه ی قفل و یا نویزفاز تقسیم کننده داشته باشد، منجر به کاهش قابل توجهی در توان مصرفی آن می گردد. با استفاده از این روش تزریق، یک ilfd دنبال کننده نیز طراحی شده است. در روش تزریق پیشنهادی دوم، برای تزریق سیگنال تفاضلی به جای ترانزیستور از خازن هایی که متصل به گیت ترانزیستورهای سوئیچ شونده ی هسته ی ilfd هستند استفاده شده است. از مزایای این روش تزریق می توان به توان مصرفی کم و نویزفاز پایین و قابلیت کار در ولتاژهای پایین اشاره نمود. از هر دو ilfd پیشنهادی می توان برای تقسیم فرکانسی با نسبت تقسیم 2 نیز استفاده کرد. برای این منظور کافی است به جای سیگنال تزریقی تفاضلی از یک سیگنال تزریقی تک-سر استفاده نمائیم. مدارهای ارائه شده، با استفاده از نرم افزار ads و در تکنولوژی cmos-rf 0.18µm شبیه سازی شده اند.