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01.09.2014 | Ausgabe 2/2014

Wireless Personal Communications 2/2014

A Low-Voltage and Low-Power 3-GHz CMOS LC VCO for S-Band Wireless Applications

Zeitschrift:
Wireless Personal Communications > Ausgabe 2/2014
Autor:
Fei Yu

Abstract

A fully integrated 0.18-\(\upmu \hbox {m}\) CMOS LC-tank voltage-controlled oscillator (VCO) suitable for low-voltage and low-power S-band wireless applications is proposed in this paper. In order to meet the requirement of low voltage applications, a differential configuration with two cross-coupled pairs by adopting admittance-transforming technique is employed. By using forward-body-biased metal oxide semiconductor field effect transistors, the proposed VCO can operate at 0.4 V supply voltage. Despite the low power supply near threshold voltage, the VCO achieves wide tuning range by using a voltage-boosting circuit and the standard mode PMOS varactors in the proposed oscillator architecture. The simulation results show that the proposed VCO achieves phase noise of \(-\)120.1 dBc/Hz at 1 MHz offset and 39.3 % tuning range while consuming only \(594~\upmu \hbox {W}\) in 0.4 V supply. Figure-of-merit with tuning range of the proposed VCO is \(-\)192.1 dB at 3 GHz.

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