مدلسازی و طراحی اسیلاتورهای کم نویز cmos

نوسان¬سازهای حلقوی بطور گسترده¬ای در حلقه¬های قفل فاز برای کلاک و تولید پالس ساعت در ریزپردازنده¬ها و بازیابی داده و ترکیب فرکانسی مورد استفاده قرار می¬گیرند. این پایان¬نامه با ارائه یک رویکرد تحلیلی جدید، به استخراج معادلات فرکانس نوسان و نویز فاز نوسان¬ساز حلقوی مبتنی بر گیت معکوس¬کننده می-پردازد. از نقاط قوت این اسیلاتورها قابلیت مجتمع شدن بسیار زیاد آن¬ها و از نواقص آن¬ها نویز فاز نامناسب در مقایسه با نوسان¬سازهای سلف و خازنی است. در این پایان¬نامه، یک روش جدید جهت تحلیل پریود نوسان نوسان-سازهای حلقوی پیشنهاد شده است. این روش برای تمام نوسان¬سازهای حلقوی مبتنی بر گیت معکوس¬کننده با تعداد طبقات فرد، قابل استفاده می¬باشد. در این تحقیق، شکل موج¬های مدار با فرکانس مجهول تخمین زده می-شوند و نشان داده می¬شود ولتاژهای ورودی و خروجی یک طبقه در طول یک پریود نوسان، روی یک بیضی حرکت می¬کنند که با تحت پوشش قرار دادن همه نواحی که ترانزیستورها در طول یک دوره تناوب طی میکنند، معادلات حاکم بر مدار نوشته می¬شود و با قرار دادن روابط ولتاژ ورودی و خروجی در معادلات حاکم، روابط بسته ای برای فرکانس نوسان بدست می¬آید. در ادامه نیز، جهت محاسبه جیتر در این نوع از نوسان¬سازها، از همان نواحی که با رسم معادلات خط مربوط به نواحی کاری ترانزیستورها بدست آمد، استفاده شد. به این صورت که اثر نویز در همه نواحی در نظر گرفته شد و رابطه کلی برای جیتر در نوسان¬ساز حلقوی به دست آمد. جهت درست آزمایی معادلات بدست آمده، نوسان¬سازهای حلقوی سه طبقه در تکنولوژی tsmc 0.18 μm cmos با پارامترهای مختلف، شبیه¬سازی و نتایج بدست آمده با نتایج تحلیلی مقایسه شده¬اند. آزمایش¬های انجام شده دقت مناسبی را نشان می¬دهند.