Título
Diseño de un phase locked loop con una nueva topología de VCO a través de un inductor activo
Autor
Erick Jesús Arenas Mendoza
Colaborador
GUILLERMO ESPINOSA FLORES VERDAD (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
PLL - (PLL) VCO - (VCO) PFD - (PFD) LF - (LF) Active inductor - (INDUCTOR ACTIVO) Third-order system - (SISTEMA DE TERCER ORDEN) Stability criterion - (CRITERIO DE ESTABILIDAD) Routh stability criterion - (CRITERIO DE ESTABILIDAD DE ROUTH) CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA - (CTI) FÍSICA - (CTI) ELECTRÓNICA - (CTI) MICROELECTRÓNICA. DISEÑO - (CTI)
Resumen o descripción
Tittle: Design of Phase Lock Looop with a new VCO topology through of an
active inductor
Author: Erick Jes_us Arenas Mendoza
Key Words: Third-Order active inductor, Gyrator-C, VCO, Phase noise
Description: This work shows a PLL with a Third-Order active inductor with
the Gyrator-C topology, and the stability of the resonanat tank is taken as a designed
criterion.
Initiatally, the most important characteristics in VCO design are evaluated. Some
of these characteristcs are: quality factor, tuning range and power. After, the three
more common oscillators are analyzed with their advantages and disadvanteges. An
oscillator with active inductor is selected as the best option. To choose the active
inductor circuit, some characteritics of different circuits with Gyrator-C topology
(two back-to-back connected transconductors) are evaluated and the structures with
major performance are taken into the model of lossy resonant tank LC.
The proposed Third-Order active inductor is built with a complementary di_erential
pair, each one with a charge of transistors connected as a diode and cross
coupled transistors; the current copy of each stage is joined in a third stage and the
inductance changes are done by increase transconductance of the transistors.
With the Third-Order active inductor characterization, the circuit can be became
into VCO with the manipulation of the state equation; using this new topology of
VCO are gotten a average phase noise of -143dBc/Hz, a tuning range of 2;68GHz
to 3;7GHz and an average power consumption of 7mW.
Título: Diseño de un Phase Lock Loop con una nueva topología de VCO a partir
de un inductor activo
Autor: Erick Jesús Arenas Mendoza
Palabras Clave: Inductor activo de tercer orden, Girador-C, VCO, Ruido de fase
Descripción: En este trabajo se diseña un PLL explorando la posibilidad de realizar
un inductor activo de tercer orden a partir de la topología Girador-C y tomando
como criterio de diseño la estabilidad de un circuito resonante LC.
Inicialmente se evalúan las características más importantes en el diseño de un VCO
como lo son el factor de calidad, potencia y el rango de sintonización de la frecuencia,
después se analizan brevemente las ventajas y desventajas de los tres tipos de osciladores
más utilizados, de estos se selecciona para este trabajo los osciladores a partir de
un inductor activo. Para la selección del inductor activo se analizan las características
de diferentes circuitos basados en la topología Girador-C (dos transconductores conectados
espalda con espalda) y se seleccionan las estructuras que permitan mejorar
el rendimiento de un circuito tanque resonante con pérdidas.
El inductor activo de tercer orden propuesto está formado por un par diferencial
complementario, cada uno con una carga de transistores conectados como diodo y
transistores cruzados; la copia de corriente de cada etapa es unida en una tercera
etapa y la variación de la inductancia se produce a través del aumento en la transconductancia de los transistores.
Con la ayuda de la caracterización del inductor activo de tercer orden, se puede
transformar este, en un VCO mediante la manipulación de la ecuación de estado;
utilizando esta nueva topología de VCO se obtiene un ruido de fase promedio de
-143dBc/Hz, un rango de sintonización de 2;68GHz a 3;7GHz y una potencia promedio
de 7mW.
Editor
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
Fecha de publicación
17 de octubre de 2017
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Audiencia
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Sugerencia de citación
Arenas-Mendoza EJ
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional del INAOE
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