RESUMO

O estudo trata do Projeto e Modelagem de um Oscilador Controlado por Tensão – VCO para operar na frequência de 2.4 GHz, com tensão de alimentação de 1.2 V. É utilizada a topologia de circuito tanque LC com par cruzado diferencial de transistores e tecnologia CMOS de 130nm. O VCO é um bloco funcional utilizado em sistemas de comunicação via rádio frequência – RF. Em um PLL – Phase Locked Loop, por exemplo, o VCO gera o sinal do oscilador local LO que é usado para transportar o sinal de RF. Para que o circuito apresente uma boa operação, alguns parâmetros devem ser levados em conta e sempre que possível deve-se buscar a sua otimização.Tais parâmetros são: o ruído de fase que, quanto mais baixo melhor, pois é um parâmetro que influencia diretamente a qualidade e a confiabilidade da comunicação de dados e afeta o desempenho do sistema do qual faz parte, como em um PLL; além disso, o baixo consumo de potência e uma faixa de frequência de operação satisfatória também são significativos. Além desses parâmetros citados, outras características do VCO devem ser observadas, como ganho, "pushing", "pulling" e figura de mérito – FOM, a partir de cálculos e simulações para avaliar o seu desempenho e definir a sua especificação técnica. É importante ressaltar, que a topologia tanque LC apresenta um desempenho melhor, no que diz respeito ao ruído de fase, do que os osciladores em anel. Neste projeto, são apresentadas as etapas de definição do circuito tanque LC, do circuito do VCO, do circuito de polarização e do layout, e também, os resultados obtidos através das simulações que foram realizadas para determinar os parâmetros de operação do circuito. O circuito projetado é comparado com outros trabalhos encontrados na literatura, que utilizam a mesma topologia de VCO e mesma frequência de operação.

Palavras-chave: RF, CMOS, VCO