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基于压控振荡器(VCO)的粒子识别与跟踪专用检测链的检测限
摘要: 本文提出了一种基于CMOS-SOI压控振荡器电路的粒子检测链。该方案用于在电路层面实现特定粒子的识别与追踪。针对3×3二极管矩阵探测器开展了粒子识别与追踪的TCAD仿真研究,并以探测器电流响应为案例,验证了该检测链对α粒子穿越3×3探测单元的识别能力。本文对该方案的探测极限进行了探讨与分析。
关键词: TCAD仿真、压控振荡器、粒子探测器
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用差分泵浦变容二极管的CMOS压控振荡器中反应生成610-GHz四次谐波信号
摘要: 采用差分泵浦变容二极管在压控振荡器(VCO)中反应生成的四次谐波信号,实现了65纳米CMOS工艺下紧凑型610-GHz信号源。该设计利用积累模式变容二极管对的非线性C-V特性产生谐波功率,并通过提升变容管Q值及动态截止频率的技术来增强谐波输出。该信号源峰值辐射功率达-25.2 dBm,频率调谐范围604.5-618.6 GHz(2.3%),3-dB调谐带宽607.1-614.3 GHz(1.2%),直流-太赫兹转换效率0.01%(不计电流源功耗时为0.013%)。芯片核心区面积0.62 mm×0.39 mm(不含焊盘区域)。
关键词: 非线性、反应性谐波生成、变容二极管、压控振荡器(VCO)
更新于2025-09-23 15:19:57
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碳纳米管互补型千兆赫兹集成电路及其在无线传感器接口系统中的应用
摘要: 碳纳米管场效应晶体管(CNT FETs)凭借超低能耗延迟积和对称互补极性,有望成为高效能计算技术的理想构建??椤H欢钟谢谔寄擅坠艿幕ゲ菇鹗粞趸锇氲继澹–MOS)集成电路(ICs)工作频率远低于尖端无线通信应用要求的850 MHz。本研究制备了深亚微米级CMOS FETs,显著提升了n型CNT FETs的性能,从而将CNT CMOS ICs的工作频率大幅提升至1.98 GHz。基于这些高速灵敏的压控振荡器,我们进一步开发出工作频率达1.5 GHz频段的无线传感器接口电路。作为初步验证,结合150 mAh柔性锂离子电池和中心频率915 MHz的柔性天线,实现了高效能无线温度传感接口系统。总体而言,这种CMOS逻辑高速CNT ICs展现出卓越的能效优势,有望推动碳纳米管电子学的实际应用。
关键词: 互补金属氧化物半导体、传感器接口、压控振荡器、场效应晶体管、碳纳米管薄膜
更新于2025-09-23 12:42:37
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[IEEE 2019年春季光子学与电磁学研究研讨会(PIERS-Spring) - 意大利罗马(2019.6.17-2019.6.20)] 2019年春季光子学与电磁学研究研讨会(PIERS-Spring) - 亚THz SiGe压控振荡器的电磁特性表征与设计笔记
摘要: 本文介绍了一种基于推挽架构、采用科耳皮兹型振荡器实现的亚太赫兹压控振荡器(VCO)的电磁特性及部分设计要点。该电路工作在0.192 GHz和0.384 THz双频段,采用IHP代工厂提供的130 nm SiGe双极工艺制造。
关键词: 锗硅双极技术、推推式架构、压控振荡器、亚太赫兹、考毕兹型振荡器
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE国际微波、天线、通信与电子系统会议(COMCAS) - 以色列特拉维夫(2019.11.4-2019.11.6)] 2019年IEEE国际微波、天线、通信与电子系统会议(COMCAS) - 基于45纳米射频绝缘体上硅CMOS工艺的变压器耦合八核60GHz推推式压控振荡器
摘要: 本工作展示了一款采用45纳米部分耗尽型(PD)绝缘体上硅(SOI)CMOS工艺制造的60GHz八核推推式压控振荡器(VCO)。我们研究了通过谐振腔变压器耦合八个VCO核心的可行性,并探讨了电路拓扑结构设计考量。实测数据显示,在偏离载波1MHz处,63.4GHz频率点的相位噪声为-95.3dBc/Hz。连续频率调谐范围达19%。八个VCO核心总直流功耗为80mW。完整电路(包含基波与二次谐波输出缓冲器)在1V单电源供电下消耗158mA电流。八核VCO核心区域(不含焊盘)总面积为0.18平方毫米。
关键词: 绝缘体上硅、宽带、毫米波、压控振荡器、CMOS技术、相位噪声
更新于2025-09-16 10:30:52
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一款65纳米CMOS工艺的230GHz高功率宽带耦合驻波压控振荡器
摘要: 本文提出了一种基于紧凑低损耗耦合驻波振荡器结构的230GHz宽带高输出功率谐波压控振荡器(VCO)。为提升输出功率,振荡器相互耦合时未给电路增加额外无源损耗。具有感性漏极阻抗的晶体管既为振荡器提供所需负阻,又作为频率调谐的有源可变电容,同时通过非线性特性产生所需的二次谐波功率。漏极传输线负责构建感性阻抗、耦合相邻振荡器并实现输出功率的路由与合成,从而使电路结构紧凑且无源损耗最小化。该设计采用无变容管频率调谐方案,在保证输出功率的同时实现宽带工作。除振荡器耦合与损耗最小化外,还通过优化晶体管所见的谐波阻抗来提升输出功率。原型芯片采用65nm CMOS工艺实现,VCO输出功率覆盖219-238GHz频段(8.35%调谐范围),最大输出功率达3.4dBm。在1.5V电源供电下消耗195mW功耗时,测得最低相位噪声为-105.8dBc/Hz(偏移10MHz处)。
关键词: 驻波、低损耗、太赫兹、宽带、频率调谐、紧凑结构、毫米波(mm-Wave)、压控振荡器(VCO)、毫米波/太赫兹(THz)功率产生、谐波振荡器、无变容二极管
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2018年第15届系统、信号与器件国际多会议(SSD) - 突尼斯雅斯敏·哈马马特(2018.3.19-2018.3.22)] 2018年第15届系统、信号与器件国际多会议(SSD) - 基于射频MEMS螺线管电感的10GHz压控振荡器设计与仿真
摘要: 本文报道了采用射频MEMS螺线管电感设计的10GHz压控振荡器及其仿真研究。我们通过有限元软件对四种螺线管电感进行了研究,重点评估了介质基板和金属对电感性能的影响。采用铜线圈和SU8介质基板时获得最优性能:自谐振频率SRF=20.8GHz,最大品质因数Qmax=60.9,10GHz工作频率下电感值L=2.6nH。随后基于该最优射频MEMS螺线管电感,设计并研究了交叉耦合CMOS压控振荡器。结果表明:当频率在10GHz至14.6GHz范围内变化时,调谐范围TR达46%,且频率随控制电压的变化具有良好的线性度;输出信号具有高于1.2V的较高电压幅度,在1MHz处相位噪声PN低至-102.37dBc/Hz。频谱分析显示:输出信号在10GHz中心频率处峰值功率达14.56dBm,二次谐波低于-58.9dBm。
关键词: 高频、压控振荡器、微机电系统、螺线管电感器、宽带
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE 2018年第13届欧洲微波集成电路会议(EuMIC) - 西班牙马德里(2018年9月23日-25日)] 2018年第13届欧洲微波集成电路会议(EuMIC) - 基于SiGe MMIC的汽车应用76GHz多用途雷达收发系统
摘要: 本文介绍了一款适用于76GHz频段汽车应用的SiGe芯片组。首个MMIC包含一个38GHz压控振荡器(VCO)用于本振生成,第二个MMIC集成了完整的76GHz收发器。本研究的主要目标是实现VCO和单通道收发器MMIC的首个功能版本。利用这些MMIC可以构建具有可变数量收发器的多功能雷达系统,搭建MIMO架构。该系统的创新性在于能处理比现有系统更宽的信号带宽,且不受限于单一调制方式——基于这些芯片构建的平台可收发任意信号形式。VCO MMIC在3.3V供电下以152mW功耗实现中心频率35GHz、调谐范围5GHz;收发器MMIC功能完整,在3.3V供电时以570mW功耗达到9.5dBm饱和输出功率。
关键词: 雷达、单片微波集成电路、全自动驾驶、锗硅双极集成电路、压控振荡器
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE 2018年第13届欧洲微波集成电路会议(EuMIC) - 西班牙马德里(2018年9月23日至25日)] 2018年第13届欧洲微波集成电路会议(EuMIC) - 面向雷达传感器应用的22nm FDSOI技术DC-170GHz特性表征
摘要: 首次对全连线22纳米FD-SOI工艺的n型和p型MOSFET器件进行了高达170GHz频率和125℃温度下的性能测试。在170GHz频段,n型和p型MOSFET分别实现了8dB和7dB的最大可用增益(MAG)纪录值,该指标超越所有其他MOSFET技术,且与最佳SiGe HBT器件相当甚至更优。此外,当栅极长度从80nm缩减至20nm时,跨导(gm)、最大可用增益(MAG)、特征频率(fT)和最大振荡频率(fMAX)均呈现单调提升趋势;在25℃至125℃温度范围内性能衰减仅10-15%。研究还通过表征新型四端变容二极管和带背栅控制串联堆叠n型MOSFET共源共栅结构,评估了其在压控振荡器(VCO)、功率放大器、单晶体管混频器及调制器中的应用潜力。在未使用输出匹配网络的情况下,80GHz频段3叠层和4叠层共源共栅测试结构分别测得14dBm输出功率、12%峰值功率附加效率(PAE)及24%漏极效率。
关键词: 压控振荡器、D波段、背栅、变容二极管、共源共栅结构、去嵌入技术、全耗尽绝缘体上硅金属氧化物半导体场效应晶体管、最大可用增益
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE 2018年第15届欧洲雷达会议(EuRAD) - 西班牙马德里(2018年9月26日-28日)] 2018年第15届欧洲雷达会议(EuRAD) - 一种用于顺序采样脉冲雷达的集成相干启动79GHz脉冲振荡器
摘要: 本文提出一种采用差分79GHz压控振荡器(VCO)实现序贯采样脉冲雷达所需相干启动条件的方法。该VCO基于250GHz特征频率(fT)的SiGe BiCMOS工艺制造。通过实测验证了理论边界与仿真结果,测得该VCO在77-83GHz全调谐范围内的相位抖动均小于1.17皮秒(均方根值)。
关键词: 单片微波集成电路、压控振荡器、脉冲调制、脉冲电路、微波集成振荡器、毫米波电路、振荡器
更新于2025-09-04 15:30:14