طراحی اسیلاتورهای lc فرکانس بالا با استفاده از تزویج سلف ها

چکیده: نوسانگرها از عناصر اصلی مدارهای فرستنده – گیرنده رادیویی هستند. در میان انواع مختلف نوسانگرها، نوسانگرهای lc بخاطر داشتن رفتار نویز فاز بسیار خوب، مصرف توان کمتر، پیاده سازی آسان نسبت به سایر نوسانگرها معروف می باشند و نقش مهمی را در طراحی مدارات فرکانس بالا ایفا می کنند. تلاش های زیادی در راستای افزایش فرکانس این نوسانگرها صورت گرفته است و تکنیک ها و تکنولوژی های مختلفی نیز ارائه شده است. یکی از روش های موثر افزایش فرکانس، استفاده از سلف های تزویجی در تانک آن می باشد. در این تحقیق به تحلیل و طراحی نوسانگر کولپیتس با استفاده از سلف های تزویجی در تانک آن و استفاده از حالت دیفرانسیلی پرداخته می شود. با استفاده از مدل تحلیلی سیگنال کوچک روابط شرایط نوسان و فرکانس نوسان استخراج می شود. در ضمن نشان داده می شود که به کمک سلف های تزویجی مقدار سلف تانک کاهش یافته و فرکانس نوسان افزایش می یابد. در این پایان نامه ابتدا به بررسی نوسانگر lc پرداخته و سپس با بررسی تکنیک های مختلف، در نهایت تکنیک استفاده از سلف های تزویجی و نقش آن در افزایش فرکانس نوسانگر بیان می شود. تکنیک سلف های تزویجی در نوسانگر کولپیتس به صورت دیفرانسیلی پیاده سازی شده و سپس به استخراج و محاسبه معادلات مربوط به آن در حالت کلی و با هدف بدست آوردن عوامل موثر در افزایش فرکانس این نوع نوسانگر پرداخته می شود. رفتار نوسانگر مطرح شده فرموله و شبیه سازی شده و با نوسانگر کولپیتس معمولی مقایسه می شود. برای ارزیابی تکنیک معرفی شده، یک نوسانگر کولپیتس به کمک نرم افزار ads در فرکانس مرکزی ghz 5/1 در تکنولوژی 0.18?m tsmc cmos طراحی و شبیه سازی شده و مدار با ولتاژ تغذیه ی v 8/1 با جریان مصرفی ma 1 نشان داده می شود و مورد ارزیابی قرار گرفته است.