一种采用三维集成电路中硅通孔电感改进的正交压控振荡器
系统与控制
2020-01-30 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种利用变压器反馈和电流复用技术、具有更宽频率范围的低功耗正交压控振荡器（QVCO）设计。随着片上应用中对QVCO需求的增长，传统的基于螺旋电感的QVCO方法因其面积大而成为主要瓶颈。为解决该问题，我们提出在三维集成电路（3D ICs）中以基于硅通孔（TSV）电感的方法替代传统的基于螺旋电感的方法。此外，与常规设计相比，所提出的QVCO电路能够提供更高的工作频率范围。实验结果表明，通过将传统螺旋变压器替换为TSV变压器，金属资源消耗最多减少3.9倍。所提出的QVCO在2.5 GHz载波下，对于基于环形TSV变压器的QVCO和基于垂直螺旋变压器的QVCO，分别实现了-114 dBc/Hz@1 MHz和-111.2 dBc/Hz@1 MHz的相位噪声。在0.7 V电源电压下，基于环形TSV变压器的QVCO和基于垂直螺旋变压器的QVCO的功耗分别仅为1.5 mW和1.7 mW。
引用
@article{arxiv.2001.10678,
title = {An Improved Quadrature Voltage-Controlled Oscillator with Through-Silicon-Via Inductor in Three-dimensional Integrated Circuits},
author = {Dawei Li and Madhava Sarma Vemuri and Umamaheswara Rao Tida},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.10678},
year = {2020}
}
备注
15 Pages, 10 Figures