Please use this identifier to cite or link to this item: http://artemis.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/15534
Title: Σχεδίαση Ταλαντωτή Ελεγχόμενου Από Τάση Στα 4-5 Ghz
Authors: Αναστάσιος Νταλίπης
Παπανάνος Ιωάννης
Keywords: ταλαντωτής ελεγχόμενος από τάση
vco
varactor
δικτύωμα lc
θόρυβος φάσης
αρνητική αντίσταση
βρόχος κλειδωμένης φάσης
hajimiri.
Issue Date: 22-Oct-2009
Abstract: Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και σχεδίαση ενός ταλαντωτή LC ελεγχόμενου από τάση στα 4-5 GHz. Οι ταλαντωτές αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι πολλών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και η σωστή σχεδίαση τους συνεχίζει να αποτελεί ιδιαίτερη πρόκληση.Αρχικά μελετώνται οι ταλαντωτές ως συστήματα και παρουσιάζονται τα κριτήρια ταλάντωσης. Γίνεται μια αναφορά στις δυο βασικές κατηγορίες ταλαντωτών: Τους ταλαντωτές δακτυλίου και τους ταλαντωτές LC. Αντικείμενο της διπλωματικής αποτελούν οι ταλαντωτές LC γι’ αυτό και γίνεται μια εκτενής μελέτη αυτών. Έπειτα, παρουσιάζεται και αναλύεται η βασικότερη τοπολογία ταλαντωτή LC ενώ στο τέλος του συγκεκριμένου κεφαλαίου δίνονται και κάποιες εναλλακτικές τοπολογίες. Ακολουθεί η μαθηματική περιγραφή των ταλαντωτών ελεγχόμενων από τάση και παρουσιάζονται τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά τους. Επίσης, μελετώνται οι δυο δημοφιλέστεροι τρόποι υλοποίησης των μεταβλητών πυκνωτών (varactors) σε τεχνολογία CMOS.Έπειτα, αναλύεται ο θόρυβος στα κυκλώματα των ταλαντωτών. Πιο συγκεκριμένα, παρατίθεται η σχέση υπολογισμού του θορύβου, προσδιορίζεται ο τρόπος με τον οποίο αυτός γίνεται αντιληπτός τόσο στο πεδίο του χρόνου όσο και στο πεδίο της συχνότητας, ενώ μελετώνται και τα σημαντικότερα μοντέλα θορύβου. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στο μοντέλο Hajimiri το οποίο λαμβάνει υπόψη τη χρονικά μεταβαλλόμενη φύση των ταλαντωτών. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται και αναλύεται η τοπολογία η οποία χρησιμοποιήθηκε τελικά για τη σχεδίαση του ταλαντωτή. Περιγράφονται οι περιορισμοί που υπεισέρχονται κατά τη διαδικασία σχεδίασης, δίνεται μια γενική μεθοδολογία σχεδίασης, ενώ στο τέλος του συγκεκριμένου κεφαλαίου επισημαίνονται τρεις τροποποιήσεις του αρχικού κυκλώματος με στόχο την περαιτέρω βελτίωση των επιδόσεών του.Η διπλωματική εργασία ολοκληρώνεται με την κατασκευή του κυκλώματος στο πρόγραμμα Cadence, την εξαγωγή σημαντικών χαρακτηριστικών καμπυλών για κάποια από τα στοιχεία του, ενώ πραγματοποιούνται και όλες οι απαραίτητες προσομοιώσεις προκειμένου να προσδιοριστούν πλήρως οι επιδόσεις του. Τέλος, γίνεται και μια ενδεικτική σύγκριση των επιδόσεων του ταλαντωτή που σχεδιάστηκε σε αυτήν την εργασία, με άλλες αντίστοιχες δημοσιεύσεις. Η υλοποίηση του κυκλώματος έγινε στην τεχνολογία 130 nm της IBM, χρησιμοποιώντας τροφοδοσία 1.5 V. Το κύκλωμα που σχεδιάστηκε επιτυγχάνει θόρυβο φάσης μικρότερο από -100 dBc/Hz στα 600 kHz από τη φέρουσα συχνότητα, για όλες τις ζώνες λειτουργίας, ενώ η ισχύς που καταναλώνει είναι περίπου 3mW.
URI: http://artemis-new.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/15534
Appears in Collections:Διπλωματικές Εργασίες - Theses

Files in This Item:
File SizeFormat 
DT2009-0275.doc4.47 MBMicrosoft WordView/Open


Items in Artemis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.