Markus Grözing and Manfred Berroth. MOS-AK Treffen. Universität Stuttgart. 07. Mai 2004
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1 Markus Grözig ad Mafred Berroh MOS-AK reffe 7. Mai 4 7. Mai 4, , Markus Grözig
2 Oulie. Depedecy o oscillaor sage umber, MOSFE geomery ad iverer symmery. Depedacy o curre or volage impressio 7. Mai 4, , Markus Grözig
3 ar 7. Mai 4, , Markus Grözig
4 verer Delay imes phl, plh Sigle eded MOS iverer rig oscillaor V V i D i D v ode V V U i- () U M / U U i () U i+ () phli plhi () () Î Î ode Di ode Di V () V () phli HLi 7. Mai 4, , Markus Grözig 4
5 Î Di phli () Disurbace of eak urres Î D, Î D Î ( + ()) Î () Î ( + ()) D () Î ÎD odev Î ode Di V ode () V ( + ()) D i i ( ()) i Di plhi D () Î ÎD odev Î ode Di ode V () V ( + ()) D i i ( ()) i 7. Mai 4, , Markus Grözig 5
6 Oscillaor ycle ime cycle () ad hase Agle φ() cycle () ( ()) + ( ()) ( ) phl i plh i i + cycle () cycle zcro () () ( + ) phli() plhi() i all cycles sice cycle cycle ( τ) dτ φ() π zcro () π cycle ( τ)dτ π ( τ + τ ) phli( ) plhi( ) i dτ 7. Mai 4, , Markus Grözig 6
7 Derivaio of hase oise from hase Agle ˆ cos( ω ) ( f ) ˆ ( δ( f f ) + δ( f + f )) () m m m φ() π phl ˆ ω m si( ω m ) φ φ() φ si( ωm) (fm ) 4 ( f ) ( π) 4 phl ω ( f ) f f phl ( f ) φ() π ( ( τ) + ( τ) ) phl i plh i i dτ ( f ) f f phl p ( f ) + plh p ( f ) 7. Mai 4, , Markus Grözig 7
8 ormalized MOSFE /f Drai urre oise MOSFE drai curre /f - oise : S D (f) f EF AF D ox Leff usually : AF EF ormalizaio : ( f) S D ( f ) D D f L ox eff 7. Mai 4, , Markus Grözig 8
9 ormalized hase oise Figure of Meri ormalizaio wih respec o: - power cosumpio - offse frequecy (usually doe accordig o / f-regio) orm D 7. Mai 4, , Markus Grözig 9
10 Resul orm ( f ) f ( f ) f DV mw f V mw ox L eff Î D D + Î D D M M M M 4 ormalized phase oise is depede o: M : offse frequecy f (due o / f -behaviour) M : geeral echology parameers M : sage umber ad chael legh L eff M 4 : MOS ad MOS peak curres ad flicker oise coefficies 7. Mai 4, , Markus Grözig
11 Opimizaio orm ( f ) f ( f ) f DV mw f V mw ox L eff Î D D + Î D D M M M M 4 Opimizig phase oise:» maximize or» maximize L ad W ad» Opimize raio of Î D /Î D (i.e. W /W ) 7. Mai 4, , Markus Grözig
12 phase oise [dbc/hz] Measureme Resuls for Opimizaio of, L eff ( M ) osc. WL.E+5.E+6.E+7 frequecy offse f [Hz] WL L L mi 9 V [V] [ma] *) measured ad f 5 khz f osz [GHz] *) [dbc/hz] M resul: good: L beer: orm *) [dbc/hz] eff L, W orm *) [dbc/hz] Mai 4, , Markus Grözig
13 7. Mai 4, , Markus Grözig Measureme Resuls for Opimizaio of W /W (M 4 ) eff eff D D D D 4 w w Î Î M + + o o op W W µ µ µ µ sym W W µ µ
14 oclusio ar OE Decrease of /f-oise-upcoversio by: ) or L ad W beer) cofirmed by measuremes ) choose (W /W ) op (W /W ) sigal-symmerie cofirmed by simulaio wih SpecreRF idicaed by measuremes 7. Mai 4, , Markus Grözig 4
15 ar 7. Mai 4, , Markus Grözig 5
16 heoreical Resuls ad Measureme Resuls -85, -9, measureme: osc. V-source L(fOffse) [dbc/hz] -95, -, -5, -, osc. -source simulaio: osc. V-source -5, osc. -source -, 4 f Offse [MHz] f osz GHz 7. Mai 4, , Markus Grözig 6
17 oclusio ar Decrease of /f phase oise by curre impressio isead of volage impressio cofirmed by measureme low-oise curre source ecessary low-oise curre mirror exiss 7. Mai 4, , Markus Grözig 7
18 Overall oclusio he ime-domai aalyical calculaio of he oscillaor phase oise based o MOSFE physics ad circui opology yields Å isigh io ad udersadig of he phase oise geeraio process Å clear phase oise opimizaio sraegies 7. Mai 4, , Markus Grözig 8
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