تحلیل غیرخطی دامنه نوسان و نویزفاز در اسیلاتورهای cmos lc

نوسان سازها عناصر اصلی سازنده مدارهای فرستنده-گیرنده رادیویی هستند. دو فاکتور اساسی برای طراحی یک نوسان ساز محلی عبارتند از: دامنه نوسان و نویز فاز. در میان انواع مختلف نوسان سازها، انواع lc بخاطر داشتن رفتار نویز فاز بسیار خوب، معروف هستند. هدف اصلی این رساله آن است که خواننده را با عملکرد دقیق نوسان سازهای cmos lc آشنا کرده و یک دید مفید و روشن برای طراحی بدست دهد. بنابراین، عملکرد نوسان سازهای lc در اینجا بطور دقیق بررسی شده است. همانطور که می دانیم، بعلت طبیعت غیر خطی نوسان سازها، روش خطی در تحلیل این گونه مدارها کاملا ناتوان است و تنها یک دید ابتدایی برای یافتن شرایط لازم نوسان بدست می دهد. بنابراین، برای غلبه بر این محدودیت، در این رساله از روش های غیر خطی برای تحلیل استفاده شده است. در ابتدا، دامنه نوسان حالت دائمی نوسان ساز کولپیتز مورد مطالعه قرار گرفته و معادلات جدیدی برای محاسبه دامنه نوسان ارائه شده است. سپس با یافتن یک مدل غیر خطی با تقریب مناسب، نوسان سازهای کراس کوپل شده تحلیل شده و معادلات جدید و بسته ای برای دامنه نوسان حالت گذرای این مدارها ارائه شده است. همچنین، تلاش های زیادی تا کنون جهت پی بردن به رفتار نویز فاز نوسان سازهای lc انجام گرفته است. اکثر روش های ارائه شده برپایه یافتن تابع حساسیت ضربه isf استوار هستند که چون یافتن isf در نوسان سازهای lc آسان نیست و نیاز به شبیه سازی یا محاسبات عددی دارد، محاسبات نویز فاز نوسان سازهای lc اندکی دشوارتر می شود. لذا در اینجا سعی شده تا روشی کاملا تحلیلی برپایه مدل های غیر خطی برای محاسبه نویز فاز ارائه شود. تکنولوژی cmos این روزها بعلت قابلیت مجتمع سازی بالا و قیمت ارزان رواج زیادی در طراحی مدارهای مجتمع دارد. لذا مدار نوسان سازهای lc در تکنولوژی 0.18?m tsmc cmos طراحی و شبیه سازی شده اند و در واقع، دقت وصحت روابط ارائه شده در تحلیل ها از طریق شبیه سازی مدارهای واقعی نوسان سازها در محیط نرم افزارads سنجیده شده است.