Voltage controlled oscillator with ring structure, with reliability criteria for the effects of radiation

Orientador: Yuzo IanoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Este trabalho apresenta um Oscilador Controlado por Tensão (VCO) com estrutura em anel, usando tecnologia CMOS DARE - UMC 180 nanômetros. O oscilador apresentado será utilizado em um PLL (Phase Locked Loop), que tem como finalidade principal gerar o clock de um sistema digital (baseado no protocolo SpaceWire, o qual é um padrão baseado, em parte, no padrão IEEE 1355 de comunicações, com emprego em links e redes de alta velocidade para uso espaciais, facilitando a interconexão). Este oscilador é composto por uma arquitetura diferencial com um número ímpar de células de atraso. Utilizou-se técnicas de projetos para "endurecer" o circuito, a fim de minimizar os efeitos da radiação ionizante, em especial quanto a ocorrência de efeitos de eventos singulares (SEE) e atingir uma elevada estabilidade no ambiente hostil. A arquitetura apresenta um grau de confiabilidade maior em relação a um oscilador em anel de três estágios (VCO), também apresentado neste trabalho. As simulações realizadas com ambos os osciladores confirmam os resultadosAbstract: This work presents a Voltage Controlled Oscillator (VCO) with ring oscillator structure, using CMOS technology DARE - UMC 180 nanometers. The presented oscillator will be used in a PLL (Phase Locked Loop), whose main purpose is to generate the clock of a digital system (based on the SpaceWire protocol, which is a standard based in part on the IEEE 1355 communications standard, with use in links and high-speed networks for space use, facilitating interconnection). This oscillator consists of a differential architecture with an odd number of delay cells, we used design techniques to harden the circuit in order to minimize the effects of ionizing radiation, in particular the occurrence of single event effects (SEE) and to achieve high stability in the hostile environment. The architecture presents higher reliability than a three-stage ring oscillator, also presented in this work. The simulations performed with both oscillators confirm the resultsMestradoTelecomunicações e TelemáticaMestre em Engenharia Elétric