Cross-coupled CMOS voltage controlled oscillators operating in the x-band

Gerilim kontrollü osilatörler (GKO'lar) salınım frekansları dışarıdan sağlanan bir kontrol girdisi ile ayarlanabilen elektronik aygıtlardır. Entegre devrelere kolay uyarlanabilirlik sunması açısından yaygın olarak tercih edilen topolojilerden biri çapraz bağlı GKO topolojisidir. GKO tasarımcıları tasarımları için belirli performans kriterlerini, en öne çıkanları frekans ayarlama aralığı ve çıktı faz gürültüsü olmak üzere, dikkate alırlar. Bu iki kriter çoğu zaman bir diğerinden ödün verilmesini gerekli kılar; ayarlanabilirlik açısından daha fazla devre eklenmesi cihaz içerisindeki toplam gürültüyü arttırır. Ayarlama aralığı ve faz gürültüsü arasındaki bu dengeyi gözlemleyebilmek adına 0.18 µm CMOS proseste üretilmiş tek bir çip içerisinde dört farklı GKO tasarlandı ve üretildi. Daha kolay karşılaştırma yapılabilmesi için hepsi X-bandında ve neredeyse aynı salınım frekansında çalışacak şekilde tasarlandı. Çip içerisindeki her GKO ya daha fazla ayarlanabilirlik için daha karmaşık ayarlama devreleri ya da daha iyi faz gürültüsü performansı için daha sade devreler sunmaktadır. Ölçüm sonuçları bu hipotezi doğrular niteliktedir; test edilen GKO'lardaki ayarlama devrelerinin sadeleşmesinin çıktı faz gürültüsünün azalmasına yol açtığı gözlemlenmiştir. GKO'ların merkez salınım frekansları yaklaşık 12 GHz olup en fazla ayarlanabilir GKO'da %25 ayarlama aralığına erişilmiş olunup ayarlanabilirliği olmayanda ise -106 dBm/Hz (1 MHz ofsette) faz gürültüsüne erişilmiştir.