توضیحات
عنوان فارسی:تنش حامل-گرم بر مقسم فرکانسی تنظیم سری تزریق قفل شده
عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:
Experimental evaluation of hot-carrier stressed series-tuned injection-locked frequency divider
چکیده:
این مقاله ،برای اولین بار اثر حامل گرم در مقسم فرکانسی تزریق قفل شده با تقسیم های 2 (ILFD) را بررسی می کند. ILFDدر TSMC،1P6M،0.18µm ،فرایند CMOS اجرا می شود. ILFDبه طور مستقیم از تزریق ماسفت ها برای انتقال سیگنال خروجی به تشدید کننده سری تشدید شده،استفاده می کند.این نشان می دهد که طیف قفل شده کاهش و فرکانس نوسان با زمان تنش افزایش می یابد و نویز فاز در دو حالت تحرک ازاد و قفل شده با زمان تنش افزایش می یابد.محدوده عملی اندازه گیری شده پس از تنش،RF همچنین تخریب را از شرایط جدید مدار نشان می دهد.
کلمات کلیدی:تنش حامل گرم،فرکانس نوسان،محدوده تنظیم،نویز فاز،قفل شده،قابلیت اطمینان،تنظیمات شری مقسم فرکانسی با تقسیم های 2 قفل شده در CMOS
1.مقدمه
تکنولوژی CMOS ،به انتخابی امیدوارکننده برای هزینه کم ارتباطات یکپارچه بی سیم بین گیرنده وفرستنده تبدیل شده است.بلوک ساختاری مدار رادیویی(RF) در یک فرستنده-گیرنه شامل ريالتقویت کننده صدای کم (LAN) ،نوسان ساز(اسیلاتور)،میکسر،مقسم فرکانس و حلقه فاز قفل شده ،می باشد.با کاهش مستمر در حداقل اندازه سطح از ترانزیستورهای MOS،برای مدارهای تراکم بالا،میدان الکتریکی کانال بالاتر می شود و تاثیر حامل گرم (HC) قابل توجهتر می شود.[1,3]
برخورد HC با توده اتمی در رابطSi-SiO2 ،این توده را می شکند و تله رابط تولید می کند.که موجب رانش پارامترهای DC و RC دستگاه می گردد و در نتیجه تاثیر HC موضوع مهمی در رابطه با قابلیت اطمینان می گرددزیرا مدار RF و سیستم ها به تغییرات پارامترهای دستگاه بسیار حساس می باشند.مقسم های فرکانس(ILFDs) مدارهای بحرانی در حلقه های قفل شده و فرستنده-گیرنده های RF هستند.مقسم های فرکانسی تزریق قفل شده (مقسم های تزریق قفل شده فرکانسی)( ILFDs)[11,6] یه نوع از مقسم های فرکانسی هستند و پتانسیل ،برق مصرفی پایین و فرکانس عملی بالا را دارند.آنها سیگنال تزریقی RF را دنبال و سیگنال فرکانس جدیدی را تولید می کنند.
در میان ILFDiها ،با تقسیم 2 آن مدار مشهورتری است،چون محدوده قفل شده آن سریع تر می باشد.[5,6] این مقاله نتایج عملی یک ILFD با تقسیم های 2 که در بالاتر از ولتاژ تنش قرار می گیرد،را بررسی می کند.پارامتر های RF مورد مطالعه شامل محدود فرکانس عملیاتی ،مخدوده قفل شده و نویز فاز می باشد.بعضی از تاثیرات HC بر مدار Rf مانند تقویت کننده توان [7]وLNA [8] و نوسان ساز کنترل ولتاژ ارائه می شود.[9] امه نه برای ILFD ها.در این مقاله ،برای اولین بار یک ILFD با تقسیم های 2،CMOS ،طراحی شده و تاثیر HC در این مدار مطالعه شده است. ILFD در ولتاژ بالا برای سرعت بخشیدن به روند پیری،مورد تنش قرار گرفته اشت و مشخص شد که در تنش های بالا محدوده قفل شده و نویز فاز به طور قابل توجهی تخریب شده است.مدار ILFD
مورد مطالعه در یک فرایند 0.18µm ،CMOS اجرا شده است.
2.طراحی مدار
شکل (1) شماتیک ILFDبا تقسیم های 2 برای مطالعه عملی را نشان می دهد.سلف L3 یک چوک RF است.ماسفت های متقابل (M1,M2) ،سلف های (L1,L2) و خازن های متغیر (Cvar1,Cvar2) از ILFD سری تنظیم شده از مدار می باشد.اندوکتانس سلف های (L4,L5) در ILFD عملی صفر می باشد و برای بحث دوم استفاده می شود.ترانزیستورهای (M1,M2)برای آماده کردن مقاومت های منفی دیفرانسیلی جای گذاری شده اند.خازن های متغییر برای تنظیم فرکانس خروجی با کنترل ولتاژ استفاده می شوند.یک جفت ماسفت نوع N (M5,M6) برای تزریق خروجی های دیفرانسیلی متقارن استفاده می شود.بایاس گیت Vinj ماسفت های تزریقی به منظور بهینه کردن محدوده قفل شده استفاده می شود.محدوده قفل شده به بایلاس گست و ویژگی FR ترانزیستورهای تزریقی حساس می باشد.دو سلف L1وL2د به عنوان یک ترانسفورماتور جای گذاری شده است.آنها یک تشدید کننده تنظیم شده با خازن های متغیر می باشند.
شکل1:شماتیک مقسم فرکانسی سری تنظیم شده تزریق متقابل قفل شده
شکل 2-الف ولتاژ شبیه سازی شده و شکل موج جریان M6 را نشان می دهد.ولتاژ تخلیه M6 بین 1.4v-3.09v نوسان می کند.نوسانات ولتاژ گیت M6 کوچک و حول یک ولتاژ DC ،2.5v می باشد،که شامل هارمونیک 2در سیگنال خروجی است.جریان تخلیه M6بین 3.7-4.5mA نوسان می کند.M5و M6 شبیه به یک تقویت کننده معمولی عمل می کند.شکل 2-ب ولتاژشبیه سازی شده و شکل موج جریان M1 را نشان می دهد.ولتاژ گیت M1 بین 1.4-3.1v نوسان می کند.جریان M1 بین
9-22mA نوسان می کند. M1(M2) نسبت به M6 در کانال میدان تنش بیشتری قرار می گیرد.مدرا ILFD در Vdd=Vtune=Vinj=2.5v بایاس می شود بنابراین M5وM6 با اثر تنش dc مواجه نیستند اما در تنش ac قرار می گیرند.در حالی که M1وM2 با هر دو تنش dcوac مواجه هستند.ولتاژ و جریان تخلیه M1 بزرگتر و این موجب کاهش جریان مصرفی با زمان تنش در ILFD می گردد،چون تخریب تحرک به وسیله حامل گرم القاء شده رابط، می باشد.تنش حامل گرم همچنین فیلکر دستگاه را با توجه به افزایش اتصال و از این رو نویز فاز پس از تنش ILFD را با توجه به تبدیل AM-PM افزایش می دهد.[10]
شکل2:الف:شکل موج جریان وولتاژشبیه سازی شده M6
ب:شکل موج جریان و ولتاژ شبیه سازی شده M1
Vdd=2.5v,Vinj=2.5v,Vbuffer=1v
شبیه سازی بالا نشان می دهد که M5وM6 کمتر در تنش حامل گرم نسبت به M1وM2 قرار می گیرند.گین جریان تخریب M5وM6 منجر به محدوده باریک قفل شده می شود.قابلیت کنترل آسیب جربان M1وM2 منجر به کوچک شدن نوسانات جریان .و ولتاژ تخلیه و همچنین باریک شدن محدوده قفل شده می گردد.سطح اتصالی القاء شده در M1وM2 وM6 نویز فیلکر و نویز فاز ILFDرا افزایش می دهد.مدار ILFD در Vdd=Vtune=2.5v بایاس می شود.کاهش Vinj ،نوسانات ولتاژ خروجی را افزایش و جریان تخلیه M5وM6 را کاهش می دهد.
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش ترجمه مقاله
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.