摘要:本文提出了一种具有宽调谐范围的超低功耗 K 波段 LC-VCO(压控振荡器)。基于电流复用拓扑,利用动态背栅偏置技术来降低功耗并增加调谐范围。利用该技术,允许使用小尺寸的交叉耦合对,从而降低寄生电容和功耗。所提出的 VCO 采用 SMIC 55 nm 1P7M CMOS 工艺实现,频率调谐范围为 22.2 GHz 至 26.9 GHz,为 19.1%,在 1.2 V 电源下功耗仅为 1.9 mW–2.1 mW,占用核心面积为 0.043 mm 2 。在整个调谐范围内,相位噪声范围从 -107.1 dBC/HZ 到 -101.9 dBc/Hz (1 MHz 偏移),而总谐波失真 (THD) 和输出功率分别达到 -40.6 dB 和 -2.9 dBm。
快速、可逆、低功耗操控自旋纹理对于下一代自旋电子器件(如非易失性双极存储器、可切换自旋电流注入器或自旋场效应晶体管)至关重要。铁电拉什巴半导体 (FERSC) 是实现此类器件的理想材料。它们的铁电特性使得能够通过可逆和可切换的极化对拉什巴型自旋纹理进行电子控制。然而,只有极少数材料被确定属于此类多功能材料。这里,Pb 1 − x Ge x Te 被揭示为一种新型的纳米级 FERSC 系统。通过温度相关的 X 射线衍射证明了铁电相变和伴随的晶格畸变,并通过角分辨光电子能谱测量了它们对电子特性的影响。在少数纳米厚的外延异质结构中,较大的 Rashba 自旋分裂表现出随温度和 Ge 含量变化的宽调谐范围。本研究将 Pb 1 − x Ge x Te 定义为用于自旋电子学应用的高电位 FERSC 系统。
摘要 — 演示了一种用于大气二氧化碳 (CO 2 ) 集成路径差分吸收激光雷达的磷化铟光子集成电路 (PIC)。PIC 由两个宽调谐采样光栅分布布拉格反射器 (SGDBR) 激光器、定向耦合器、相位调制器、光电二极管和半导体光放大器 (SOA) 组成。一个 SGDBR 激光器(前导)使用片上相位调制器和台式 CO 2 Herriott 参考单元锁定在 1572.335 nm 处的吸收线中心。另一个 SGDBR 激光器(跟随器)在 1572.335 nm 附近以 ± 15 GHz 的频率步进,以扫描目标 CO 2 吸收线。跟随器激光器通过光学锁相环偏移锁定到前导激光器。跟随器激光器后的 SOA 在每个频率步进处产生一个脉冲,以创建对目标 CO 2 吸收线进行采样的脉冲序列。根据目标性能要求对 PIC 组件和子系统进行特性描述和评估。与自由运行相比,引导激光器在锁定状态下的频率稳定性标准偏差提高了 236 倍,而与引导激光器相比,在 2 GHz 编程偏移下,跟随激光器的频率稳定性标准偏差为 37.6 KHz。
摘要 — 本文介绍了一种宽调谐范围双模毫米波 (mm-wave) 压控振荡器 (VCO),该振荡器采用了基于高品质因数 (Q) 变压器的可变电感器。通过构建高 Q 固定电容器变压器负载与无损开关结构串联,提出了一种具有两个不同值的高 Q 开关电感器,该无损开关结构不会像通过改变电容器上的信号模式那样给 LC 谐振回路增加任何损耗。通过为每种模式选择合适的中心频率和足够的频率重叠,可以设计宽频率调谐范围 (FTR) 毫米波 VCO。它提供了几乎两倍的调谐范围,同时保持相位噪声 (PN) 与使用两个独立电感器设计的双模 VCO 几乎相同。该 VCO 采用 65 nm CMOS 工艺制造,在 64.88 至 81.6 GHz 范围内测得的 FTR 为 22.8%。测量的 10 MHz 偏移处的峰值 PN 为 -114.63 dBc/Hz,最佳 FOM 和 FOM T 的最大和最小对应值分别为 -173.9 至 -181.84 dB 和 -181.07 至 -189 dB。VCO 核心在 1 V 电源下消耗 10.2 mA 电流,占用面积为 0.146 × 0.205 mm 2 。
第一周:RFIC 和通信电子简介,(RF 微电子学书籍和高频集成电路书籍的第 2 章) 第二周:器件建模(MOS 和 BJT RF 器件模型、晶体管操作、晶体管截止频率),(高频集成电路书籍的第 4 章) 第三周:器件建模、无源元件(电感器、电容、电阻性能和 RF 模型,(高频集成电路书籍的第 4 章和 RF 微电子学书籍的第 7 章) 其他一些参考文献: “MOS 晶体管的操作和建模”Yannis Tsividis、Mc-Graw Hill “用于 RFIC 设计的 MOS 晶体管建模”,Enz 等,IEEE Transaction on Solid- State Circuits,第 35 卷,2000 年 第 4 周:匹配网络的阻抗匹配和品质因数, 第五周:放大器的匹配网络、L 匹配、Pi 匹配、分布式放大器、反馈网络第六周 低噪声放大器(LNA)设计,(《射频微电子学》一书的第 5 章和《高频集成电路》一书的第 7 章) 第 7 周:带 CS、CG 级、具有电感衰减的 LNA,(《射频微电子学》一书的第 5 章和《高频集成电路》一书的第 7 章) 第 8 周:电路噪声分析(热噪声/闪烁噪声)噪声系数 第 9 周:线性和非线性(IM3- IM2)1dB 压缩、互调失真、截取点、交叉调制。期中考试 I 第 10 周:混频器和频率转换(混频器噪声)、无源转换、有源转换、I/Q 调制 PPF,(《高频集成电路》一书的第 9 章、《射频微电子学》一书的第 6 章) 第 11 周:不同的发射器/接收器架构。外差、同差、镜像抑制比 第 12 周:VCO 和振荡器:VCO 基础和基本原理、振荡器的反馈视图、交叉耦合振荡器(《高频集成电路》一书第 10 章、《射频微电子学》一书第 8 章)。 第 13 周:具有宽调谐范围和变容二极管 Q 值限制的压控振荡器、相位噪声概念和分析、低噪声 VCO 拓扑(《高频集成电路》一书第 10 章、《射频微电子学》一书第 8 章) 期中考试 II 第 14 周:用于 SNR、BER、EVM 和不同调制的收发器架构(《高频集成电路》一书第 10 章、《射频微电子学》一书第 8 章) 第 15 周:具有不同通信调制/解调的收发器架构和设计示例、注意事项/讲座 29 30 /发射机和接收机的一般考虑