SWITCHED INDUCTOR STRATEGY FOR AN OCTAVE TUNING RANGE LC VCO

In this thesis we aim to demonstrate the usefulness of the switched inductor technique on a LC-VCO to obtain a frequency range from 7.5GHz to 15GHz while keeping noise and power consumption low in 7nm FinFET technology. Two VCO are designed and the problematics related to the switching of an inductor are characterized. The first VCO based on the reflection of the impedance from the secondary of a transformer onto the primary presented issues with power consumption due to the phase displacement from drain to gate. The second VCO, picking on the failures of the first VCO, simplifies the topology to reach the requested specifications on power consumption, noise and tuning range. The second VCO has a TR better than 2 in every corner, the current consumption goes from 8mA at high frequency up to 26mA at the lowest frequency and has a phase noise at 1MHz offset of -98.3dBc/Hz, with a FoM^T of -185.3dBc/Hz after parasitic extraction of the whole VCO layout.

STRATTEGIA DI SWITCHED INDUCTOR PER UN LC VCO CON TUNING RANGE DI UN’OTTAVA. In questo lavoro vogliamo dimostrare l’utilità della tecnica di switched inductor su di un LC-VCO per ottenere un rango di frequenze da 7.5GHz a 15GHz tenendo bassi il rumore e il consumo di potenza in tecnologia 7nm FinFET. Due VCO sono stati disegnati e le problematiche collegate al switching di un’induttore sono state caratterizzate. Il primo VCO basato sulla riflessione dell’impedenza dal secondario di un trasformatore verso il primario presenta problemi con il consumo di corrente dovuti alla differenza di fase dal drain al gate. Il secondo VCO, prendendo dai fallimenti del primo VCO, semplifica la topologia per raggiungere le specifiche richi- este in consumo di potenza, rumore e tuning range. Il secondo VCO ha un TR migliore di 2 in ogni corner, il consumo di corrente va da 8mA alla massima frequenza fino a 26mA alla minima frequenza e presenta un rumore di fase a 1MHz di offset di -98.3dBc/Hz, con una FoM^T di -185.3dBc/Hz dopo l’estrazione di parassiti sul layout di tutto il VCO.