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Dissertação

Injection-locked Ring Oscillator EVALUATED

Detalhes: O uso de osciladores é generalizado. As tecnologias digitais usam sinais de onda quadrada e funcionam com uma tensão de alimentação cada vez menor, reduzindo o consumo de energia, enquanto que uma área reduzida é importante em todos os circuitos integrados. Para atender a estes critérios, os osciladores em anel CMOS são uma escolha natural, apesar de apresentarem fator de qualidade inferior e maior ruído, quando comparados a outras topologias de osciladores. Este trabalho propõe estender o uso de uma conhecida técnica de sincronização por acoplamento por injeção usada em osciladores em anel para criar um divisor de frequência fracionário e ao mesmo tempo diminuir o ruído de fase. Neste trabalho, são realizadas simulações para analisar o acoplamento entre osciladores em anel com números de fases iguais e múltiplos e comparar os resultados com os osciladores em funcionamento livre. Segue-se o estudo de acoplamento de dois osciladores com sete e nove fases com o objetivo de obter resultados semelhantes aos obtidos com números múltiplos de fases. O circuito final é desenhado ao nível de máscaras para futura fabricação e demonstração da sua funcionalidade como prova de conceito. De seguida são feitas simulações para garantir que o acoplamento não é perdido devido às mudanças introduzidas e aos efeitos parasitas. O acoplamento dos osciladores de sete e nove fases é alcançado, resultando em duas frequências de saída que estão precisamente relacionadas por uma constante fracionária, com uma melhoria adicional de 3 dBc/Hz no ruído de fase, em linha com o resultado esperado.
Keywords: oscilador em anel, sincronização por acoplamento por injeção, ruído de fase, divisor de frequência

Discussão: maio 12, 2023, 14:0