抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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ミリ波(ミリ波)高速無線通信は,特に1024-QAMのような高次変調を用いるとき,局所発振器(LO)の位相雑音性能に厳しい要求を置いている。位相雑音要求条件を満たすために,1つは,位相雑音性能を改善するために,周波数乗算器に続く分数調波発振器を使用する。しかし,周波数乗算器と必要な余分な増幅段階は大きなチップ面積と電力を消費する。一方,ミリ波基本VCOは,単一ターンインダクタ[2]の内端構造結合により,インダクタンスが小さすぎるので,Q液滴に悩まされる。この問題を克服するために,マルチコア技術をミリ波基本発振器[2 6]で用いる。Nコアを一緒に結合することによって,位相雑音を10log(N)によって改良することができた。同時に,各コアのインダクタンスは,与えられた位相雑音要求に対して大きく,従って,小インダクタ問題を緩和する。マルチコア発振器設計への鍵は,各発振器コアを効果的に同期することである。Fig.9.3.1の左頂は抵抗結合マルチコア発振器[3 5]の図式を示し,そこでは抵抗器が各コアの対応する出力ノード間に置かれる。抵抗結合スキームは,2コアまたは4コアのような少数のコアに対して良好であり,各コアの出力ノードは互いに物理的に近い。多くのコア拡張において,図.9.3.1の左中間で示すように,いくつかの結合抵抗器は長距離にわたって伸張し,それらの寄生容量を増加させ,タンク不整合に寄与する。それはまた,ロック範囲と寄生容量の間のトレードオフに悩まされる。Fig.9.3.1の右頂は,提案した変圧器ベースのモード拒絶結合マルチコア発振器の図式を示した。このスキームでは,発振器アクティブコアは2つの隣接コアを持つ変圧器タンクを共有し,絶縁抵抗器をゲートコイルの中央に配置した。抵抗器は,共通モードにおける変圧器のQを減衰させ,変圧器の2つの側面で電圧信号を強制し,従って,発振器コアを同期させる。変圧器ベースのモード拒絶結合方式は,抵抗結合方式に対していくつかの利点を有した。最初に,分離抵抗器は差動モードで透明であり,従って,寄生容量ペナルティなしでロバスト結合を提供する。第2に,変圧器の2つの側面が2つの異なる活性コアに接続されるので,それらは互いに物理的に近接する必要がなく,従って,スラブ型インダクタを可能にして,[2]で同時に小さなインダクタンスと高いQを達成できる。第3に,抵抗器は局所ゲート中央タップに配置されるので,変圧器ベースモード除去結合スキームは多くのコア拡張に適している。同様のモード排除結合アイデアを[2,6]で使った。変圧器の代わりに単一インダクタを[2]で用いて,それは電力供給問題のためにCMOS構成に適用するだけであった。三重結合変換器は[6]で使用され,そこではソースコイルがゲートとドレイン端末でコイルよりはるかに短く,4コア以上に拡張するのを困難にする。本研究では,変圧器ベースのモード除去結合多コア基本発振器を提案した。16コア発振器を65nmCMOSプロセスでプロトタイプ化し,10MHzオフセットで136.0dBc/Hz位相雑音,10MHzで190.3dBc/HzピークFoM,および53.6から60.2GHz周波数同調範囲を達成した。Copyright 2022 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
