I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.   6 ,   No .   2 J u l y   201 7 ,   p p .   97 ~ 10 4   I SS N:  2 089 - 4 864 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j r es . v6 . i2 . p p 97 - 10 4          97       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JR E S /in d ex   CM O Active I n ductor Ba sed  Vo ltag e Control led  O scilla tor       Dha ra   P   P a t el 1 Sh rut i O za 2 Ra j esh   T ha kk er 3   1 El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   De p a rtm e n t Ch a ro ta r   Un iv e rsity   o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   In d ia     3 De p a rtme n o f   El e c tro n ics   a n d   T e lec o m m u n ica ti o n B h a rti   V i d y a p e e th   De e m e d   Un iv e rsit y   Co ll e g e   o f     En g in e e rin g ,   In d ia   3 El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   De p a rtme n t,   V is h w a k a r m a   G o v e r n m e n En g in e e rin g   Co ll e g e ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   1 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   A p r   2 0 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   A p r   30 ,   2 0 1 7       A   T u n a b le A c ti v e   In d u c to r   (T A I)  b a se d   Vo lt a g e   Co n tr o ll e d   Os c il lat o ( V CO)  f o Ra d io   F re q u e n c y   (RF a p p l ic a ti o n ra n g in g   f ro m   6 7 0   M Hz - 1 . 5 3   G Hz   is  p re se n ted .   A   d e sig n   o f   lo w   p h a s e   n o ise   a n d   c o m p a c V CO  is  p r o p o se d .   I n   o rd e t o   lo w e th e   p h a se   n o ise   o f   V CO,   it R F   o u t p u t   p o w e h a b e e n   im p ro v e d .   T h e   u se   o f   lo w   v o lt a g e   a c ti v e   in - d u c to c ircu it   re d u c e s   th e   p o w e r   d issip a ti o n   o f   V CO.  T h e   si n g le  e n d e d   CM OS   a c ti v e   in d u c t o rs  w it h   m in im u m   n u m b e o f   tran sisto rs  a re   u se d   to   c o n su m e   les s   d ie  a re a   o f   V CO  c ircu it .   T h e   lo w   p o w e d issip a ti o n   o f   th e   c ircu it   h a v e   h ig h   e f f i c ien c y   to   g e n e ra te  o u t p u t   RF   p o w e r.   A   su p p ly   in d e p e n d e n v a riab le  c u rre n so u rc e   tu n e th e   V CO.  T h p o st  lay o u d e sig n   is  sim u late d   in   Ca d e n c e   sp e c treRF  u sin g   T S M 1 8 0   n m   p ro c e ss   li b ra ries .   T h e   V CO  c irc u i sh o w th e   p h a se   n o ise   v a riatio n   f ro m   - 124  to   - 1 2 6   d Bc /Hz   a n d   a n   a c ti v e   a r e a   o 0 . 0 0 4 9   m m 2 .   T h e   V CO  c o re   c ircu it ,   e x c lu d in g   o u tp u b u f f e rs,  c o n su m e 1 0   m W   a 1 . 8   V   su p p ly   v o lt a g e .   K ey w o r d s :   T u n ab le  A cti v I n d u cto r   ( T A I )   Vo ltag C o n tr o lled   O s cillat o r   ( VC O)   R F o u tp u t p o w er   DC   to   R F p o w er   ef f icie n c y   P h ase  No is e     Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Dh ar P   P atel   E lectr o n ics an d   C o m m u n icat i o n   E n g in ee r i n g   Dep ar t m e n t ,   C h ar o tar   Un i v er s i t y   o f   Scien c an d   T ec h n o lo g y ,   C H AR US A T   C a m p u s ,   O f f   Na d iad -   P etlad   Hig h w a y   1 3 9 ,   C h an g a,   G u j ar at  3 8 8 4 2 1 .   E m ail:  d h ar ap atel. ec @ ch ar u s a t.a c. in       1.   I NT RO D UCT I O N   T o d ay   t h e m er g i n g   f ie ld   o f   w ir eless   co m m u n icatio n   h a s   r esu l ted   in to   n u m b er   o f   s er v ices   f r o m   s ev er al  m e g ah er tz  to   m u lti - g i g ah er tz  f r eq u e n c y   b a n d s .   T h p er f o r m a n ce   o f   R f r o n t - e n d   m ai n l y   r elies  o n   th e   p er f o r m a n ce   o f   t h in d i v id u a R b lo ck s .   T h f r eq u e n c y   s y n th esizer   i s   u s ed   to   g e n er ate  t h m u ltip le  n u m b er s   o f   f r eq u e n cies  f r o m   r ef er e n ce   f r eq u e n c y .   T h v o ltag co n tr o lled   o s cillato r   is   m o s t   p er tin en b lo ck   o f   f r eq u en c y   s y n t h esizer .   L o w   p h ase  n o is o f   V C s h o w s   b etter   s p ec tr al  p u r it y   o f   f r eq u e n c y   s y n th e s izer .   L C   r eso n ato r   b ased   VC Os  ar w id el y   u s ed   f o r   R ap p licatio n s   in s tead   o f   r in g   o s cil lato r s   d u to   b etter   p h ase  n o is p er f o r m an ce   [ 1 ] .   T o   a ch iev e   lo w   p h ase  n o is e   V C O,   v ar io u s   tec h n iq u e s   h av e   b ee n   u s ed   s u c h   as   s w itc h ed   ca p ac ito r s   [ 2 ]   s w itc h ed   in d u cto r s   [ 3 ] ,   [ 4 ] ,   an d   h i g h   tr an s f o r m er s   [ 5 ] .   B u t,  d u to   th e   p ass i v co m p o n e n lik e   in d u cto r ,   L C   r eso n ato r   b ased   VC co n s u m es  m o r d ie  ar ea .   T h er ef o r e,   to   m ak e   th e   VC O   co m p ac t,  g y r ato r   b ased   ac ti v in d u cto r   tec h n iq u is   p r ef er ab l [ 1 ] .   T h p r esen ted   VC O   s h o w s   h ig h   R F   o u tp u t   p o w er .   T h h ig h   o u tp u p o w er   VC also   r ed u ce s   th d r iv er   s tag e s   o f   th p o w er   a m p lif ier   b lo ck   o f   th e   tr an s m itter .   S u b s eq u e n tl y ,   it r ed u ce s   th s ize  an d   p o w er   d is s ip atio n   o f   th w h o le  tr an s m itte r .   T o   tu n th ac ti v in d u cto r   b ased   VC O,   v ar io u s   m eth o d s   h a v b ee n   p r o p o s ed   as  d is cu s s ed   in   liter atu r e.   I n   [ 1 ] ,   v o lta g co n tr o lled   p ass iv e   r esi s to r   w as   u s ed   in   co n v e n tio n al   s i n g le  e n d ed   ca s co d ac tiv e   in d u cto r   to p o lo g y .   I s h o w ed   th e   h ig h   q u alit y   f ac to r   b u t   t h p r ice  p aid   w a s   lo w   p h ase   n o is e.   T h tu n ab le   d if f er e n tial   ac ti v i n d u cto r   cir cu it  w as  i m p le m e n ted   i n   [ 6 ]   an d   [ 7 ]   to   en h an ce   t h p h a s n o is p er f o r m an ce .   B u t h d i f f er e n tial   co n f ig u r at io n   co n s u m e s   m o r e   d ie  ar ea .   T h r esu lt s   o f   ac ti v a n d   p ass iv i n d u cto r   b ased   VC O( s )   ar a ls o   co m p ar ed   i n   liter a tu r e.   P r o p o s ed   cir cu it  e x h ib it s   lo w   p h a s n o is w i th   co n s u m p tio n   o f   les s   d ie  ar ea .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 864     I J R E S   V o l.  6 ,   No .   2 J u l y   2 0 1 7   :   97     10 4   98   T h o r g an izatio n   o f   p ap er   is   as  f o llo w s .   T h co n v en tio n al   VC to p o lo g y   i s   d escr ib ed   in   s ec tio n   2 .   T h ac tiv in d u cto r   is   d escr ib ed   in   s ec tio n   3   an d   th tu n in g   m ec h an i s m   i s   d is cu s s ed   in   s ec tio n   5 .   T h p r o p o s ed   VC cir cu i is   p r es en ted   in   s ec tio n   4 .   T h d esig n   an d   s i m u la tio n   r es u lt s   o f   V C ar p r esen ted   i n   s ec tio n   5 .   Fin a ll y ,   co n c lu s io n s   ar s u m m ar ized   in   s ec tio n   6 .       2.   ACTI VE   I NDUC T O R   T h ac tiv in d u cto r   p r esen ted   in   Fig u r 1   w a s   u s ed   f o r   r ed u cin g   t h s u p p l y   n o is in   P C   b o ar d s   [ 8 ] .   T h s in g le - tr an s is to r   c u r r en t   s o u r ce s   i n   t h cir c u it  ca n   b u s ed   f o r   lo w   v o lta g d es ig n s .   T h n e g ati v e   tr an s co n d u ctan ce   i s   r ea lized   b y   u s i n g   M2   w h ich   i s   NM OS  b ased   co m m o n   s o u r ce   co n f i g u r atio n .   T r an s is t o r s   M1 ,   M3   an d   M4   f o r m   th p o s itiv tr an s co n d u ctan ce   w h er t h cu r r en m ir r o r   co n tain ed   o f   M3 - M4   is   u s ed   to   in v er t h n e g ati v tr an s co n d u ctan ce   o f   M1 ,   also   co n f ig u r ed   in   co m m o n   s o u r ce   co n n ec tio n .   M2   co n v er ts   th e   v o ltag ac r o s s   C 1   to   cu r r en an d   m a k es it   to   f lo w   at  t h i n p u t p o r t.           Fig u r 1 .   L o w   v o lta g ac tiv i n d u cto r   [ 8 ]       T h cu r r en r eu s m et h o d   h as  b ee n   u s ed   i n   m o d i f ied   lo w   v o l tag ac ti v in d u cto r   as  s h o w n   in   Fi g u r e   2 .   T h n eg ati v tr an s co n d u ctan ce   is   r ea lized   b y   u s i n g   M 2   w h ic h   is   P MO b ase d   co m m o n   s o u r ce   co n f i g u r atio n .   T h g ate  ter m in als o f   tr an s is to r s   M 5   a n d   M 6   ar tied   to g eth er   at  n o d V o .     2 . 1 .   S m a ll si g na l a na ly s is   T h in d u ctiv b eh a v io u r   o f   t h m o d i f ied   ac tiv in d u cto r   cir cu it  h a s   b ee n   v er if ied   th r o u g h   th s m al s ig n al  a n al y s is .   F ig u r 2   s h o ws th s m all  s i g n al  m o d el  o f   p r o p o s ed   cir cu it sh o w n   i n   Fi g u r 1 .           Fig u r 2 S m all  s ig n al  eq u i v al en t c ir cu i t o f   Fi g u r 2       T h in p u t a d m it tan ce   at  t h in p u t p o r t c an   b ex p r ess ed   as,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J R E     I SS N:  2089 - 4864       C MOS   A ctive   I n d u cto r   B a s ed   V o lta g C o n tr o lled   Oscill a to r   ( Dh a r a   P   P a tel )   99    = [ ( 2 4 + 3 5 ) 6 + 1 4 5 ] +   1 2 3 ( 2 4 + 3 5 ) +   4 5             ( 1 )       Fro m   th r atio n a l f u n ctio n   as  s h o w n   i n   eq u atio n   1 ,   th eq u i v alen t c o m p o n e n t s   as in d u cta n c ( L ) ,   s er ies r esis tan ce   ( R s ) ,   ca p ac ita n ce   ( C p ) ,   an d   p ar allel  r esis ta n c ( R p )   ca n   b ex p r ess ed   as,     =   2 4 + 3 5 1 2 3                     ( 2 )     =   4 5 1 2 3                   ( 3 )     =   1                     ( 4 )     =   1 6                     ( 5 )     T h b o d p lo o f   th m o d i f ied   ac tiv i n d u cto r   ex h ib its   a n   in d u cti v ch ar ac ter is t ics i n   th f r e q u en c y   r an g ω z   ω   ω p .     =   1 2 3 ( 2 4 + 3 5 ) 6 + 1 4 5                 ( 6 )       =   4 5 2 4 + 3 5                     ( 7 )     w h er =    i   ( i =   1 , 2 , 3 )   an d   =      ( j   =4 , 5 , 6 ) .     E q u atio n   2   s h o w s   t h at  t h eq u iv ale n in d u ctan ce   d ep en d s   o n   th cir cu it  p ar a m eter s   i n cl u d in g   C 2 ,   C 3 g 4 ,   g 5 ,   g m 1 ,   g m2   an d   g m3 .   I is   also   o b s er v ed   th at  th eq u iv a le n in d u ctan ce   i s   s tr o n g l y   d ep en d en o n   g m 1 ,   g m 2 ,   an d   g m 3 .   A s   t h v o ltag V 0   in cr ea s es  tr an s co n d u cta n ce   o f   M 1 ,   M 2   an d   M3   in cr ea s es  an d   eq u iv ale n t   in d u cta n ce   d ec r ea s es.  I n   p r esen ted   cir c u it,  s in g le  t u n i n g   is   p r o v id ed   to   tu n t h i n d u ctan ce .   T o   tu n e   in d u cta n ce   an d   q u al it y   f ac to r   s ep ar ately ,   ca p ac ito r   C 1   at  n o d e   1   ca n   b r ep lace d   w it h   v ar ac t o r .       3.   VARIAB L E   CUR RE N T   SO URCE   On k e y   ad v a n ta g o f   ac ti v e   in d u c to r s   o v er   t h eir   s p ir al  c o u n ter p ar ts   i s   t h lar g t u n in g   o f   t h eir   in d u cta n ce .   T h g y r ato r - C   b as ed   ac tiv in d u cto r s   ca n   b t u n ed   eith er   b y   ch a n g in g   t h lo ad   ca p ac itan ce   o r   b y   v ar y i n g   th tr a n s co n d u cta n ce s   o f   t h tr an co n d u cto r s   [ 1 0 ] .   A   n o v el  ap p r o ac h   to   u s s u p p l y   i n d ep en d en t   cu r r en s o u r ce   to   t u n t h ac t iv i n d u cto r   cir c u it  i s   p r o p o s ed   h er e.   Fi g u r 3   p r ese n ts   s u p p l y   in d ep en d e n t   cu r r en g en er ato r   w it h   d eg e n e r atio n   s o u r ce   r esi s to r   R d .   T h s elf   b ia s ed   cir cu it  i s   s u p p l y   in d e p en d en b u s t ill   d ep en d en o n   p r o ce s s   an d   tem p er at u r v ar iatio n .   T o   m in i m ize  t h ch a n n el  le n g th   m o d u latio n ,   t h ch a n n e l   len g th   o f   all  t h tr an s is to r s   i n   Fig u r 4   h as  b ee n   co n s id e r ed   h ig h er .   T h d eg en er ated   r esis to r   o f   v ar iab le  cu r r en t so u r ce   ca n   b d ef in e d   as,     =   1  ( ) ( )                   ( 9 )      =   2  ( ) 9   1 2   ( 1 1 ) 2                   ( 1 0 )     W h er s h o w s   t h s ize  r atio n   o f   tr an s is to r s   M 9   a n d   M 10 .   T h cu r r en w i ll  f lo w   a s   lo n g   as  th is   n o eq u al   to   ze r o .   I n   p r esen ted   w o r k ,   is   ch o s e n   as  1 . 5 .   Ov er   th en tire   co n tr o lled   v o ltag ( V ctrl )   r a n g e,   M c   r e m ai n s   i n   tr io d r eg io n   an d   tr an s is to r s   o f   NM O a n d   P MO c u r r en m ir r o r s   in   s at u r atio n   r eg io n .   W ith   i n cr ea s ed   v a lu e   o f   V ctrl ,   v o lta g at  V o   in cr ea s e s   an d   p r o v id es th v ar iab le  v o l tag at  g ate  ter m i n als o f   M 5   an d   M 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 864     I J R E S   V o l.  6 ,   No .   2 J u l y   2 0 1 7   :   97     10 4   100       Fig u r 3 .   Var iab le  cu r r en t so u r ce   [ 9 ]       4.   P RO P O SE VCO   CIR CUI T   T h d is tin ct  illu s tr atio n   o f   th p r o p o s ed   d if f er en t ial  m o d ac tiv in d u cto r   b ased   VC is   s h o w n   i n   Fig u r 4 .   T h m o d if ied   ac tiv in d u cto r   as  p r esen ted   i n   Fi g u r 2   h a s   b ee n   u s ed   in   V C cir cu it.  A   v ar iab le   cu r r en s o u r ce   co n tr o ls   th e   V C f r eq u e n c y .   A t   ze r o   d if f er en tial   v o lta g e,   b o th   s w itch in g   MO SF E T s   o f   cr o s s   co u p led   p air   r em ain   i n   s at u r atio n .   Fu r t h er m o r e,   th cr o s s   co u p led   p air   s h o w s   s m all  s ig n al  n e g ati v e   co n d u ctan ce   th at   in itiates   th o s cillatio n s .   A s   t h co n tr o v o ltag ( Vctr l)   g r ad u all y   in cr ea s es,  th d i f f er en tial   v o ltag e   d r iv es  o n MO SF E T   o f   cr o s s   co u p led   p air   i n to   tr io d an d   tu n s   o f f   t h o th er   o n e.   T h FET   in   tr io d e   r eg io n   lo ad s   th ac ti v i n d u cto r /r es o n ato r   cir cu it.           Fig u r 4 .   P r o p o s ed   tu n ab le  ac tiv in d u cto r   b ased   v o ltag co n tr o lled   o s cillato r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J R E     I SS N:  2089 - 4864       C MOS   A ctive   I n d u cto r   B a s ed   V o lta g C o n tr o lled   Oscill a to r   ( Dh a r a   P   P a tel )   101   4 . 1 .   VCO   Sta r t - up  Co nd it io ns   A   s i m p li f ied   eq u i v alen cir cu it  o f   t h V C i s   il lu s tr ated   i n   Fi g u r 5 .   T o   s tar th o s cil latio n ,   t h e   n eg at iv e   co n d u cta n ce   p r o v id e d   b y   cr o s s   co u p led   tr an s i s to r   p air   ( M 11   an d   M 12 )   s h o u ld   b s u f f icie n tl y   lar g e   to   co m p e n s ate  t h lo s s   o f   ac ti v in d u cto r / - r eso n ato r   cir cu it.   T o   en s u r ab o u th o s cilla tio n s ,   th n eg at iv co n d u ctan ce   o f   cr o s s   co u p led   p air   is   s et  th r ee   ti m es lar g er   th an   th r eq u ir ed   o n e.     1 11   3 1                   ( 1 1 )           Fig u r 5 .   Si m p li f ed   VC cir c u it       4 . 2 .   VCO   F re qu ency   T un ing   I n   VC d esig n ,   v ar iab le  cu r r en s o u r ce   is   u s ed   to   tu n th e   co ar s f r eq u en c y .   A s   V ctrl   i n cr ea s es,  it  in cr ea s es   t h g ate  v o lta g o f   M 9   an d   M 10   a n d   h e n ce   p r o v id es  t h b iasi n g   to   A I - L   an d   A I - R .   T h r eso n a n ce   is   m ea s u r ed   b et w ee n   a n d   Y.   Var iab le  ca p ac ito r   at  n o d an d   ca n   b u s ed   f o r   f i n tu n in g   o f   V C O.   T h e   o p er atin g   o s cillatio n   f r eq u e n c y   ca n   b ca lcu la ted   as,      =   1   (  12 + )                 ( 1 2 )     4 . 3 .   P ha s No is e   P h ase  n o is d e f i n es  t h s p ec tr al  p u r it y   o f   th V C o u tp u f r eq u en c y .   I i s   i m p o r ta n d esi g n   p ar a m   eter   o f   VC f o r   R F a p p licatio n s .   Fro m   L ee s o n ' s   m o d el,   p h ase  n o is ca n   b d ef in ed   as,     £ ( ) = 10 l og [ 2      ( 0 2     ) 2 ]               ( 1 3 )     W h er £ ( ) th s in g le  e n d ed   s p ec tr al  n o is d e n s it y   at   f r eq u en c y   is   o f f s et    a w a y   f r o m   t h f u n d a m en ta f r eq u e n c y   0   an d      is   th e   p o w er   o f   s i g n al  [ 1 1 ] .   E q .   ( 1 3 )   s h o w s   t h at  v er y   e f f i cien w a y   to   r ed u ce   th p h ase  n o is o f   V C is   in cr ea s in g   t h s i g n al  p o wer .     4 . 4 .   DC - to - RF   P o w er   E f f icie ncy   T h R F to   DC   p o w er   r atio   o f   VC is   e x p r ess ed   as,     η =   P RF P DC       L o w   p o w er   d is s ip atio n   o f   ac tiv i n d u c to r   h elp s   to   r e d u ce   th e   p o w er   d i s s ip atio n   o f   V C O.   Su b s eq u e n tl y , h ig h   D C   to   R p o w er   ef f icie n c y   h as lo w   le v el   o f   p o w er   d is s ip atio n .       5.   SI M UL AT I O R E S UL T S   T h la y o u t   o f   p r o p o s ed   co r e   VC O   cir cu it  i s   s h o w n   i n   Fi g u r 6 .   VC O   tr an s is to r   d i m e n s io n s   ar e   s h o w n   i n   T ab le  1 .   T h p o s la y o u t   s i m u latio n s   o f   p r o p o s ed   VC c ir cu it   ar p r esen ted .   Fi g u r e   7   an d   Fi g u r 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 864     I J R E S   V o l.  6 ,   No .   2 J u l y   2 0 1 7   :   97     10 4   102   d ep ict  th v ar iatio n   o f   VC O   o u tp u f r eq u e n c y   an d   p h ase   n o is v ar iatio n   as  f u n c tio n   o f   Vctr l.  VC O   f r eq u en c y   tu n i n g   r an g i s   f o u n d   as 7 8   %.   D u to   t h h i g h er   o u tp u t i m p ed an ce   at  X   an d   Y,   VC O   o u tp u t p o w e r   is   f o u n d   b et w ee n   +2 1   d B m   to   +2 2   d B m .   Usi n g   E q u a ti o n   1 4 ,   th D C - to - R F   p o w er   e f f ici en c y   is   o b tain ed   a s   1 5 . 8 4   w h ich   is   o b s er v ed   h i g h e s a m o n g   r ep o r ted   VC c ir cu its .   Alo n g   w i th   th e   h i g h er   p o w er   e f f ic ien c y ,   th p r o p o s ed   cir cu it sh o w s   t h e   o u tp u t s w i n g   o f   +/ -   6 0 0   m V.       T ab le  1 .   C ir cu it P ar am eter s   o f   VC O   T r a n si st o r s   W / L   ( µ m/ µ m)   M 1L ,M 4L ,M 2L ,M 1R ,M 4R ,M 2R ,   M 9   1 5 / 0 . 1 8   M 3L ,M 3R , M 7 ,   M 8 ,   M 10   1 0 / 0 . 1 8   M 5L ,M 6L ,   M 5R , M 6R   5 / 0 . 2 5   M c   8 / 0 . 2 5   M 11 ,   M 12   4 0 / 0 . 1 8   M 13 ,   M 14   1 0 / 0 . 2 5           Fig u r 6 P r o p o s ed   VC lay o u t     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J R E     I SS N:  2089 - 4864       C MOS   A ctive   I n d u cto r   B a s ed   V o lta g C o n tr o lled   Oscill a to r   ( Dh a r a   P   P a tel )   103         Fig u r 7 .   VC o u tp u f r eq u e n c y   as a   f u n ctio n   o f   co n tr o l v o lt ag V ctrl           Fig u r 8 .   VC p h ase  n o is ( at   1 MH o f f s et  f r eq u e n c y )   as a   f u n ct io n   o f   co n tr o l v o ltag V ctrl       T ab le  2   s h o w s   m ea s u r ed   p ar am eter s   o f   p r ese n ted   ac tiv i n d u cto r   b ased   VC as  w ell  as t h at  th o s o f   o th er   r ep o r ted   w o r k .   T h p h as n o is at  1 MH f r eq u e n c y   o f f s et  is   s i g n i f ican tl y   le s s er   i n   th p r o p o s ed   VC O.   I t a ls o   d em o n s tr ate s   b etter   DC   to   R F p o w er   ef f icie n c y   a n d   co n s u m e s   les s   ar ea .       T ab le  2 .   VC P er f o r m an ce   a n d   C o m p ar is o n     T h i s w o r k   R . M u k h o   2 0 0 5   [ 1 ]   L . L u   2 0 0 6   [ 6 ]   X u   2 0 1 1   [ 7 ]   R o y   2 0 1 5   [ 1 2 ]   P r o c e ss   0 . 1 8 - µm   C M O S   0 . 1 8 - µm   C M O S   0 . 1 8 - µm   C M O S   0 . 1 8 - µm   C M O S   0 . 1 8 - µm   C M O S   T u n i n g   r a n g e   ( G H z )   0 . 6 - 1 . 5 3   0 . 5 - 2   0 . 5   - 3   0 . 8 3   - 3 . 7 2   0 . 9 8   - 1 . 1   P h a se   n o i se   ( d B c / H z )   - 1 2 4   ~   - 1 2 6   @ 1 M H z   o f f se t   - 7 9   ~   - 90   @ 1 M H z   o f f se t   - 1 0 1   ~   - 1 1 8   @ 1 M H z   o f f se t   - 1 0 4   ~   - 1 0 9   @ 1 M H z   o f f se t   - 1 2 5   @ 1 M H z   o f f se t   P o w e r   d i ssi -   p a t i o n ( mW )   1 0 . 2   1 3 . 8   6~ 28   13   48   DC - RF   p o w e r   e f f i c i e n c y   ( %)   1 5 . 8 4   0 . 0 9   0 . 1 4   6 . 2 5   5 . 7   A r e a   ( mm ) 2   0 . 0 0 4 9   0 . 0 9   0 . 0 4 5   0 . 1 0 8   0 . 4 5 5   T e c h n i q u e   A c t i v e   I n d u c t o r   A c t i v e   I n d u c t o r   A c t i v e   I n d u c t o r   A c t i v e   I n d u c t o r   P a ssi v e   I n d u c t o r       6.   CO NCLU SI O N   co n v en t io n al   lo w   v o ltag e   ac tiv in d u cto r   cir cu it   h as   b ee n   m o d if ied   to   u s t h e   cu r r en r eu s e   tech n iq u e.   A   n e w   m ec h a n i s m   to   tu n t h ac ti v in d u cto r   is   u s ed .   L o w   v o lta g ac tiv in d u cto r   an d   less   n u m b er   o f   tr a n s i s to r s   co n s u m less   p o w er   an d   e n h a n ce   t h e   o u tp u R p o w er .   Su b s eq u e n tl y ,   p h a s n o i s o f   VC is   s ig n i f ica n tl y   d ec r ea s ed   co m p ar ed   to   p ass iv i n d u cto r   b ased   VC O.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4 864     I J R E S   V o l.  6 ,   No .   2 J u l y   2 0 1 7   :   97     10 4   104   RE F E R E NC E S   [1 ]   R. M u k h o p a d h y a y ,   Y.  P a rk ,   P .   S e n ,   Re c o n f ig u ra b le  RF ICs  in   S i - b a se d   T e c h n o lo g ies   f o a   Co m p a c In telli g e n RF   f ro n t - e n d " ,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   M icr o wa v e   T h e o ry   a n d   T e c h n i q u e s ,   p p .   8 8 - 9 3 ,   v o l.   5 3 . 1 ,   Ja n u a ry - 2 0 0 5 .   [2 ]   A   D.  B e rn y ,   A   M .   Nik n e jad   a n d   G .   M e y e r,     W id e b a n d   Lo w - Ph a se - No ise   CM OS  V CO  " ,   IEE Cu sto m   In teg ra te d   Circ u it s c o n fer e n c e ,   p p   5 5 5 - 5 5 8 ,   S e p tem b e 2 0 0 3 .   [3 ]   F . He rz e l,   H.E rz g ra b e n a d   N.  Ilk o v ,   Ne w   A p p ro a c h   to   f u ll y   In teg ra ted   CM OS  L Os c il lato rs  w it h   a   v e r y   lar g e   tu n i n g   ra n g e   " ,   IEE Cu st o m In teg ra ted   C irc u it s Co n fer e n c e ,   p p   5 7 3 - 5 7 6 ,   M a y   2 0 0 0 .   [4 ]   Z.   L a n d   K.K  O,  1 - V   lo w   p h a se   n o ise   m u lt i - b a n d   CM OS  v o lt a g e   c o n tro ll e d   o sc il lato w it h   sw it c h e d   in d u c to rs  a n d   c a p a c it o rs " ,   IEE R a d i o   Fre q u e n c y   In teg ra ted   Circ u it s   S y mp .   Di g . ,   p p   4 6 7 - 4 7 0 ,   Ju n e   2 0 0 4 .   [5 ]   S a f a rian ,   Zah ra   a n d   Ho ss e in   Ha sh e m i,   W id e b a n d   M u lt i - M o d e   CM OS  V CO  De sig n   Us in g   Co u p led   In d u c to rs" ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   c irc u it s a n d   sy ste ms ,   p p .   1 8 3 0 - 1 8 4 3 ,   v o l.   5 6 ,   A u g u st - 2 0 0 9 .   [6 ]   L .   H.  L u ,   H.  H.  Hs ieh   a n d   Y.  T .   L iao ,   W id e   T u n in g - Ra n g e   CM OS  V CO  w it h   a   Dif f e r e n ti a T u n a b le  A c ti v e   In d u c to r" ,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   M icr o wa v e   T h e o ry   a n d   T e c h n i q u e s ,   p p .   3 4 6 2 - 3 4 6 8 ,   v o l.   5 4 ,   S e p te m b e r - 2006.   [7 ]   X u ,   Jia n g tao ,   Ca rlo E.   S a a v e d ra   a n d   G u ica n   Ch e n ,   A n   A c ti v e   In d u c to Ba se d   V CO  w it h   w id e   T u n in g   Ra n g e   a n d   Hig h   DC - to - RF   p o w e Eff icie n c y " ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   c irc u i ts  a n d   sy ste ms ,   p p   4 6 2 - 4 6 6 ,   v o l.   5 8 ,   A u g u st,  2 0 1 1 .   [8 ]   T a p a ria,  A ja y ,   Bh a sk a Ba n e rjee ,   a n d   T h a y a m k u -   lan g a ra   R.   V iswa n a th a n ,   P o w e S u p p ly   No ise   R e d u c ti o n   Us in g   A c ti v e   In d u c to rs  in   M ix e d - S ig n a S y ste m s " ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   Ver y   L a rg e   S c a le  In teg ra ti o n   ( VL S I)  S y ste ms p p .   1 9 6 0 -   1 9 6 8 ,   v o l .   1 9 ,   N o v e m b e r - 2 0 1 1 .   [9 ]   S w e i,   Yu we n ,   S u p p ly   In d e p e n d e n Bias in g   Circu i t" ,   U.S .   P a ten A p p li c a ti o n   N o .   1 3 / 2 3 7 , 1 7 7 ,   S e p tem b e 2 0 1 1 .   [1 0 ]   F e Yu a n ,   C M OS  A c ti v e   In d u c to r s an d   T ra n sf o r m e rs P rin c i p le,  Im p lem e n tatio n   a n d   A p p li c a ti o n s ,   [1 1 ]   S p rin g e r,   2 0 0 8 ,   p p   2 1 - 9 9 .   [1 2 ]   A . T h a n a c h a y a n o n a n d   A .   P a y n e ,   CM OS  F lo a ti n g   A c ti v e   In d u c to a n d   it A p p li c a ti o n to   B a n d p a ss   F il ter  a n d   Os c il lato De sig n s " ,   IEE Pro c . - Circ u it s De v ice s S y st. ,   p p .   4 2 - 4 8 ,   v o l.   1 4 7 ,   F e b r u a ry   2 0 0 0 .   [1 3 ]   P a las h   ro y ,   De b a sis  d a w n ,   Hi g h   P o w e a n d   Hig h   E ff icie n c y   C M OS  V CO" ,   M icr o wa v e   a n d   o p ti c a tec h n o lo g y   letter s ,   p p   2 4 3 7 - 2 4 4 1 ,   v o l.   5 7 ,   Oc to b e 2 0 1 5 .   [1 4 ]   Kia   Ho jj a b a b a e i,   A ' a in ,   A b u   Kh a ri,   W id e   T u n in g -   Ra n g e   CM OS  V CO  Ba se d   o n   a   T u n a b le  Ac ti v e   In d u c to r" ,   In ter n a t io n a J o u rn a o E lec tro n i c s ,   p p   8 8 - 9 7 ,   v o l.   1 0 1 ,   F e b ru a ry   2 0 1 4 .   [1 5 ]   B.   M in   a n d   H .   Je o n g ,   5   G Hz   CM OS  L V COs   w it h   W id e   T u n in g   Ra n g e " ,   IEE M icr o wa v e   W ire les s   Co mp o n e n ts  L e tt e rs ,   p p   3 3 6 - 3 3 8 ,   v o l.   1 5 ,   M a y   2 0 0 5 .   [1 6 ]   R. S   Ra n a ,   X .   Z h o u   a n d   L ian ,   A n   Op ti m ize d   2 . 4   G Hz   CM OS   L tan k   V CO  w it h   0 . 5 5   %   V   F re q u e n c y   P u sh i n g   a n d   5 1 6   M Hz   T u n i n g   Ra n g e " ,   IEE In t .   Circ u it S y st.  S y m p ,   p p   4 8 1 1 - 4 8 1 4 ,   M a y   2 0 0 5 .   [1 7 ]   B. De   M u e r,   Ito h ,   M .   Bo rre m a n a n d   M .   S tey a e rt,   1 . 8   G Hz   Hig h ly   T u n a b le  L o w   P h a se   No ise   CM OS  V CO  " ,   IEE Cu st o m In teg r.  Circ u i ts  C o n f . ,   p p   5 8 5 - 5 8 8 ,   M a y   2 0 0 0 .   [1 8 ]   Em a d   He g a z i,   A   F il terin g   T e c h n iq u e   to   L o w e L Os c il lato P h a s e   No ise " ,   IEE jo u rn a l   o so li d   st a te  c irc u it s ,   p p .   1 9 2 1 - 1 9 3 0 ,   Vo l.   3 6 ,   De c e m b e 2 0 0 1 .   [1 9 ]   Ba b a k   so lt a n ian ,   T a il   c u rre n S h a p i n g   to   Im p ro v e   P h a se   No ise   in   L C   V o lt a g e   Co n tro ll e d   Os c il lato r" ,   IEE E   tra n sa c ti o n o n   so li d   sta te circ u it s ,   p p . 1 7 9 2 -   1 8 0 2 ,   v o l . 4 1 ,   A u g u st  2 0 0 6 .   [2 0 ]   L e r,   Ch u n - L e e ,   A b u   Kh a ri  Bin   A' a in   a n d   A lb e rt  V icto Ko rd e sc h ,   CM OS  Ac ti v e   In d u c to L in e a rit y   I m p ro v e m e n t   Us in g   F e e d - F o rw a rd   Cu rre n S o u rc e   Tec h n iq u e " ,   IE EE   tra n sa c ti o n o n   mic ro w a v e   th e o ry   a n d   tec h n iq u e s ,   p p   1 9 1 5 - 1 9 2 4 ,   v o l.   5 7 ,   A u g u st -   2 0 0 9 .   [2 1 ]   Ro y ,   P a las h ,   a n d   De b a sis  Da w n .   " A   Hig h   P o w e a n d   Hig h   Ef ficie n c y   CM OS  V CO."   M icr o wa v e   a n d   Op t ica T e c h n o l o g y   L e tt e rs   5 7 . 1 0   (2 0 1 5 ):  2 4 3 7 - 2 4 4 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.