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Bifurkationsanalyse eines LC Tank VCOs unter Berücksichtigung der variablen Kapazit t

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Abstract:

In dieser Arbeit pr sentieren wir einen neuartigen Ansatz für den systematischen Entwurf von integrierten LC Tank VCO-Schaltungen basierend auf dem Andronov Hopf Theorem und der St rungstheorie. Der Ansatz erm glicht es, eine Absch tzung des resultierenden Abstimmbereichs, eine Stabilit tsanalyse und eine Berechnung der Amplitude des VCOs im Vorfeld des eigentlichen Entwurfs durchzuführen. Des Weiteren erlaubt die vorgestellte Methode eine Optimierung des VCOs hinsichtlich der in den Spezifikationen geforderte Amplitude und eine Minimierung der h heren Harmonischen. Mit Hilfe eines ladungsbasierten MOS-Modells ist es m glich die spannungsabh ngige Kapazit t der Varaktortransistoren durch einen analytischen Ausdruck zu beschreiben. Auf Basis dieses analytischen Ausdrucks wird die amplitudenabh ngige Gro signalkapazit t des VCOs in Abh ngigkeit von Designparametern und der Tuningspannung modelliert. Die Gültigkeit der vorgestellte Entwurfsmethode wird anhand eines Beispielentwurfes eines 2.4 GHz VCO unter Verwendung einer 0.25 μm HF-CMOS Technologie verifiziert.

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