电流切换和增强gm式考毕兹正交压控振荡器-成功大学.PDF

成大研發快訊 - 文摘 成大研發快訊 第二十九卷 第五期 - 2015年七月三日 [ .tw/re/articles/c1.html ] 電流切換和增強 gm 式考畢茲正交壓控振盪器 鄭光偉 1,*, 濟旼奎2 1 國立成功大學電機工程學系 2 新加坡科技研究局微電子研究院 kwcheng@.tw K.-W. Cheng and M. Je, “A Current-Switching and gm-Enhanced Colpitts Quadrature VCO,” IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 23, no. 3, pp. 143-145, Mar. 2013. 功率消耗是用於無線醫療設備電通訊服務（Medical Device Radio communications Service, MedRadio ）的無線電收發信機最重要的問題之一。為了支援一個單一的可攜 式MedRadio通信終端，從401到457兆赫的廣泛頻譜覆蓋範圍，電路設計者面臨著一個沒 有止盡的減少收發器功耗的挑戰。在完全集成的CMOS鏡像抑制接收機、直接轉換接收 機、或是低中頻接收器和發射系統中，正交壓控振盪器（quadrature voltage-controlled oscillators, QVCO ）是訊號在調製與解調製過程中必要的電路方塊。 本計畫的目的是設計與分析針對MedRadio應用的低相位噪聲和低功耗正交壓控振盪器。其挑戰性的關鍵規 格在於準確的正交相位和寬調諧範圍的產生。計畫中將採用Colpitts VCO具有低相位噪聲的特性來當 作QVCO 的核心震盪器，並通過採用電流開關技術以提高啟動的效率，和重複使用核心震盪器設備來實現 反相位注入鎖定，預期實現一個具有比交叉耦合LC壓控振盪器更低的相位噪聲，並比傳統的QVCO具有更 優越的正交相位精準度和更大的調諧範圍。此外，也將探討以主動電路來補償元件匹配以及製程變異，所 造成震盪器在I/Q分支間振幅、和相位上的誤差。並利用高品質因數的諧振器，來實現更低功耗、更低相位 噪聲的QVCO 。 我們提出了一種新式的考畢茲QVCO設計，正交輸出透過耦合兩個差分考畢茲壓控振盪器與電流開關切換 方式，實現低功耗、低相位噪聲、高正交相位精度和大的調諧範圍。透過更有效的跨導的加強，導致振盪 器更容易啟動，進而降低所需要的功耗。當在488 MHz 的工作時，測量結果顯示-118 dBc / Hz@1MHz的相 位噪聲、0.3°正交相位的精準度、20％的調諧範圍，同時僅消耗0.75 mW 。 1 of 2 成大研發快訊 - 文摘 正交壓控振盪器電路圖 晶片照相 2 of 2 成大研發快訊 - 文摘 成大研發快訊 第二十九卷 第五期 - 2015年七月三日 [ .tw/re/articles/c2.html ] 應用定量聚合酶連鎖反應法監測水中產土臭味的捲曲魚 腥藻 a a a,b c c c 曹翔崴 , 道中敦子 , 顏宏愷 , Steven Giglio , Peter Hobson , Paul Monis ,