{"id":112473,"date":"2012-09-03T00:00:00","date_gmt":"2012-09-03T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/design-of-frequency-divider-with-voltage-controlled-oscillator-for-60-ghz-low-power-phase-locked-loops-in-65-nm-rf-cmos\/"},"modified":"2012-09-03T00:00:00","modified_gmt":"2012-09-03T00:00:00","slug":"design-of-frequency-divider-with-voltage-controlled-oscillator-for-60-ghz-low-power-phase-locked-loops-in-65-nm-rf-cmos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/politecnica-de-catalunya\/design-of-frequency-divider-with-voltage-controlled-oscillator-for-60-ghz-low-power-phase-locked-loops-in-65-nm-rf-cmos\/","title":{"rendered":"Design of frequency divider with voltage controlled oscillator for 60 ghz low power phase-locked loops in 65 nm rf cmos"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Davide Brandano <\/strong><\/h2>\n<p>El aumento de la capacidad de memoria en los dispositivos m\u00f3viles est\u00e1 impulsando la necesidad de equipos de alta velocidad de trasferencia de datos. La banda de 7 ghz alrededor de 60 ghz ofrece la oportunidad de multi-gigabit\/sec de comunicaci\u00f3n inal\u00e1mbrica. Eso constituye una gran oportunidad para el desarrollo de la pr\u00f3xima generaci\u00f3n de dispositivos de alta definici\u00f3n (hd). En las \u00faltimas dos d\u00e9cadas hubo una proliferaci\u00f3n de topolog\u00edas de oscilador controlado por tensi\u00f3n (vco) y divisor de frecuencia (fd) en silicio, pero implementar vco y fd de alto rendimiento para aplicaciones a 60 ghz en cmos es hoy un gran desaf\u00edo. Una raz\u00f3n clave es la imprecisi\u00f3n de los modelos de los dispositivos cmos activos y pasivos en banda milim\u00e9trica (mm-w). Tres ejes siguen siendo objeto de la investigaci\u00f3n sobre transceptores a 60 ghz en cmos: la generaci\u00f3n de la se\u00f1al del oscilador local (lo) (1), su divisi\u00f3n en el lazo cerrado del bucle de enganche de fase (pll) (2) y su distribuci\u00f3n (3). En esta tesis se tratan estos tres temas cr\u00edticos. Se presenta el dise\u00f1o de un fd por 2 en tecnolog\u00eda cmos 65 nm. El fd es apto para trabajar en el pll de un transceptor a conversi\u00f3n directa para aplicaciones en mm-w. Puntos cr\u00edticos como variaciones de proceso, voltaje y temperatura (pvt), simulaciones electromagn\u00e9ticas (em) y consumo son considerados con el fin de seleccionar y dise\u00f1ar un fd con alto rango de divisi\u00f3n. Un vco de 60 ghz es co-dise\u00f1ado e integrado en el mismo chip, con el fin de proporcionar la se\u00f1al de entrada al fd. El vco y el fd son circuitos clave en el pll; ambos forman sus bloques cr\u00edticos, dado que trabajan a la frecuencia m\u00e1s alta. El fd a enganche por inyecci\u00f3n (ilfd) ha sido elegido como el fd \u00f3ptimo para ser insertado en el circuito de control de un pll a mm-w para receptores a conversi\u00f3n directa, por los requerimientos de bajo consumo y alta velocidad. La desventaja de la tipolog\u00eda de ilfd es el ancho de banda que implica un rango de enganche limitado para las aplicaciones a mm-w, considerando las variaciones de pvt. Se presenta una primera versi\u00f3n de ilfd por 2 con el fin de proponer una  metodolog\u00eda de simulaci\u00f3n del estado de enganche del ilfd. Para dise\u00f1ar un ilfd con bajo consumo y alto rango de enganche, se han analizado diferentes alternativas de alto\/bajo q del tanque del ilfd y esquemas de inyecci\u00f3n. Finalmente un ilfd por 2 a 60 ghz con sintonizaci\u00f3n discreta de 3-bit es dise\u00f1ado utilizando un banco de varactores escalados binariamente para compensar las variaciones de pvt. Este ilfd est\u00e1 integrado en el mismo chip con un lc-vco a 60 ghz de 4-bit. El circuito completo permite la medici\u00f3n de cada bloque independientemente y trabajando juntos. El co-dise\u00f1o del vco y del ilfd se ha realizado modelando los dispositivos pasivos, par\u00e1sitos y l\u00edneas de transmisi\u00f3n con simulaciones em. Los modelos de inductores proporcionados por la fundici\u00f3n est\u00e1n calificados hasta 40 ghz, por lo que las simulaciones em son indispensables para el an\u00e1lisis post-layout. Las variaciones pvt se han simulado antes de la fabricaci\u00f3n y en base a los resultados obtenidos, se ha patentado un pll robusto a dichas variaciones, incluyendo un circuito de calibraci\u00f3n de frecuencia. El chip de prueba se ha medido en los laboratorios del cea-leti (grenoble). El principio de funcionamiento del circuito completo y la optimizaci\u00f3n de los compromisos para la topolog\u00eda de ilfd seleccionada, han sido demostrados. Aunque los resultados experimentales no est\u00e1n completamente de acuerdo con las simulaciones, debido a inexactitudes de modelado, la t\u00e9cnica propuesta ha sido validada con simulaciones posteriores a la medici\u00f3n. Como se ha demostrado, el rango de enganche de un ilfd por 2 de bajo consumo con sintonizaci\u00f3n discreta puede mejorar aumentando la eficiencia de la inyecci\u00f3n, sin aumentar el consumo y el \u00e1rea de chip. Un lc-vco a 60 ghz con 4 bits y rango ancho de sintonizaci\u00f3n para aplicaciones en mm-w se ha co-dise\u00f1ado utilizando la tecnolog\u00eda cmos 65 nm.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Design of frequency divider with voltage controlled oscillator for 60 ghz low power phase-locked loops in 65 nm rf cmos<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Design of frequency divider with voltage controlled oscillator for 60 ghz low power phase-locked loops in 65 nm rf cmos <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Davide Brandano <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de catalunya<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 09\/03\/2012<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Jos\u00e9 Luis Gonzalez Jimenez<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: joan Figueras p\u00ed\u00a0mies <\/li>\n<li>domine Leenaerts (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Davide Brandano El aumento de la capacidad de memoria en los dispositivos m\u00f3viles est\u00e1 impulsando la necesidad 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