This paper presents a new low phase noise quadrature voltage-controlled oscillator (QVCO). Coupling phase shifts of 90 degrees in conjunction with center-tapped capacitor impedance transformers are exploited to optimally couple two VCOs. DC and AC path of the switching and coupling pairs are de-coupled to allow operation in saturation for large oscillation amplitudes. The switching and coupling transistor pairs operate in class-C mode which increases the DC to RF efficiency. Also, these transistors alternate from strong inversion to accumulation region, decreasing the intrinsic device flicker noise. Simulations confirm the superiority of the proposed circuit in comparison with the prior published QVCOs in terms of phase noise performance

چکیده

این مقاله یک مدار  نوسانساز کنترل شده با ولتاژ (QVCO) مربعی با نویز فاز پایین را بررسی می کند.  کوپلینگ فاز به اندازه 90 درجه در نقطه اتصال با مبدلهای امپدانس خازن مرکزی برای اتصال بهینه دو VCO مورد استفاده قرار گرفته شده اند. مسیرهای DC و AC سوئیچینگ و زوجهای کوپلینگ برای تسهیل کردن عملکرد در حالت اشباع برای دامنه نوسانات بزرگ، دکوپله شده اند. سوئیچینگ و کوپلینگ زوج ترانزیستورها که در کلاس C عمل می کنند، می توانند بهره DC را به RF افزایش دهند. همچنین، این ترانزیستورها از یک مقدار معکوس به محدوده متراكم تغییر می کنند و نویزهای فلیکر داخلی دستگاه را کاهش میدهند.  نتایج شبیه سازی برتری مدار پیشنهادی را در مقایسه با روشهای QVCOs های قبلی بر حسب عملکرد نویز فاز نشان می دهد.

1-مقدمه

اسیلاتورهای مربعی LC  کنترل شده با ولتاژ (QVCOS)  بخش مشترک بسیاری از سیستم های ارتباطی بی سیم و نوری است. در اسیلاتورهای QVCO مرسوم، سیگنال های مربعی با اتصال متقابل یکسان اسیلاتورها از طریق چهار ترانزیستورهای متقابل که بصورت به صورت موازی با ترانزیستورهای سوئیچینگ قرار داده شده اند، تولید شده اند؛ از این رو به نام نوسانساز P-QVCO معروف هستند.  این نوسانساز پایه به شدید از مصالحه نویز  فاز و دقت فاز رنج می برد. یک نسخه اصلاح شده P-QVCO [1]، که از شیفت دهنده فاز بین اسیلاتورهای خود استفاده کرده است،  با فعال کردن نوسانگر در فرکانس طبیعی مدار تانک LC، نویز فاز پایین تری را بدست آورده است...