Ανάλυση και σχεδίαση τριών Cross-Coupled VCOs χρησιμοποιώντας τεχνικές μείωσης του θορύβου φάσης

Πλαγάκη, Μαρία Ερμιόνη; Plagaki, Maria Ermioni

dc.contributor.author	Πλαγάκη, Μαρία Ερμιόνη	el
dc.contributor.author	Plagaki, Maria Ermioni	en
dc.date.accessioned	2021-03-01T13:20:44Z
dc.date.available	2021-03-01T13:20:44Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52938
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20636
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μικροσυστήματα και Νανοδιατάξεις”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Ταλαντωτές	el
dc.subject	Μικροσυστήματα	el
dc.subject	Αναλογικά ολοκληρωμένα κυκλώματα	el
dc.subject	Microsystem	en
dc.subject	Oscillators	en
dc.subject	Analog integrated circuit	en
dc.title	Ανάλυση και σχεδίαση τριών Cross-Coupled VCOs χρησιμοποιώντας τεχνικές μείωσης του θορύβου φάσης	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων	el
heal.language	el
heal.access	free	en
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-02-18
heal.abstract	Στόχος της διπλωματικής εργασίας αυτής είναι ο σχεδιασμός τριών διαφορετικών τοπολογιών, ένα nMOS cross-coupled, ένα pMOS cross-coupled και ένα nMOS-pMOS cross coupled VCO και ο συντονισμός τους στα 5GHz με ιδιαίτερη έμφαση στην μείωση του θορύβου φάσης. Αρχικά, πραγματοποιείται μία γενική μελέτη των βασικών αρχών των ταλαντωτών και παρου- σιάζονται τα κριτήρια ταλάντωσης Barkhausen. Γίνεται ανάλυση των τρόπων μελέτης των LC ταλαντωτών ως σύστημα αρνητικής αντίστασης και θετικής ανάδρασης. Στη συνέχεια, μελετάμε το στοιχείο μεταβλητής χωρητικότητας Varactor, όπου χωρίς αυτό δεν μπορεί να υλοποιηθεί η σχεδίαση ταλαντωτών ελεγχόμενων από τάση καθότι, η χωρητικότητά τους μπορεί να μεταβάλλεται μέσω μίας τάσης ελέγχου. Ακολουθεί μία μικρή εισαγωγή στα ολοκληρω- μένα πηνία όπου κατηγοριοποιούνται σύμφωνα με τη γεωμετρία τους. Παρατίθενται και τα μοντέλα ασθενούς σήματος που έχουν αναπτυχθεί για την ευκολότερη μελέτη τους. Ακολουθεί ο ορισμός και η μελέτη του θορύβου φάσης. Παρουσιάζεται το LTI μοντέλο του Leeson και εξηγούνται οι αδυναμίες του ημι-εμπειρικού μοντέλου και τύπου. Στη συνέχεια αναλύεται το LTV μοντέλο των Hajimiri και Lee που συμπληρώνει το προηγούμενο μοντέλο. Στο ίδιο κεφάλαιο αναλύεται η επίδραση και η σημαντικότητα των θορύβων της πηγής ρεύματος στο θόρυβο φάσης. Έπεται η παρουσίαση των συνηθέστερων τοπολογιών που χρησιμοποιούνται ενώ, στην αρχή αναφέρεται το πλεονέκτημα των διαφορικών έναντι των τοπολογιών μονής εξόδου. Επισημαίνεται η συμαντικότητα της πόλωσης του κυκλώματος και η άμεση σχέση του πλάτους ταλάντωσης με το ρεύμα πόλωσης. Ένα μεγάλο μέρος της διπλωματικής εργασίας είναι αφιερωμένο στις τεχνικές μείωσης του θορύ- βου φάσης αναπτύσσοντας μία μεθοδολογία για γρήγορο και εύκολο σχεδιασμό, βελτιστοποιώντας την επιλογή της τιμής των μεταβλητών για μείωση του θορύβου φάσης. Στο τελευταίο μέρος της εργασίας παρουσιάζεται η διαδικασία σχεδίασης που ακολουθήσαμε για τις τρεις τοπολογίες ξεχωριστά καθώς και τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων. Τα αποτελέσματα των τριών τοπολογιών συγκρίνονται μεταξύ τους, ξεχωρίζωντας την συμπληρωματική δομή nMOSpMOS LC VCO την οποίο επιλέξαμε να προχωρήσουμε σε layout. Τέλος, παρουσιάζεται το layout και τα αποτελέσματα των τελικών προσομοιώσεων.	el
heal.advisorName	Σωτηριάδης, Παύλος-Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Κακλαμάνη, Δήμητρα-Θεοδώρα	el
heal.committeeMemberName	Κακλαμάνη, Δήμητρα-Θεοδώρα, Αθανάσιος Παναγοπουλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	84 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false