The demand for a local oscillator (LO) signal of high quality and integrity in local area network (WLAN) communication is growing with the increasing date rate. The LO signals for high data rate WLAN applications are desired to not only have proper shape waveforms and adequate voltage amplitude but also to achieve relatively stable and clean outputs with low phase noise and low spur. Fractional-N frequency planning is critical for a quadrature LO-generator, which is achieved by a single-sideband (SSB) mixer and multiple dividers since it can avoid the frequency pulling and alleviate the self-mixing and DC offset issues, while spur levels are easily increased due to harmonic mixing, imbalance, and leakage of the SSB mixer. This article proposes a simple and innovative quadrature LO-generator, which adopts a current-mode-logic (CML) inductive peaking (IP) circuit to improve phase noise and suppress spurious tones. Four types of LO delivery methods using IP circuits are proposed and compared. Among four methods, the CML-IP circuit presents the optimum performance for driving long wires of multi-mm length. Instead of previous digital spur cancellation, the CML-IP circuit achieves higher spur suppression, lower jitter, and a greater figure of merit (FoM). The quadrature LO-generator can be configured to either VCO mode or bypass mode supporting external VCO input. Implemented in 55 nm CMOS technology, the proposed quadrature LO-generator achieves −52.6 dBc spur suppression, −142 dBc/Hz phase noise at 1 MHz offset at the 4.8 GHz frequency, and −271 FoM. Furthermore, the quadrature LO-generator occupies an active area of 0.178 mm² and consumes 23.86 mW.

中文翻译：

---

使用 CML 电感峰值技术的低杂散和低抖动正交 LO 发生器用于 WLAN 收发器

局域网 (WLAN) 通信中对高质量和完整性的本地振荡器 (LO) 信号的需求随着数据速率的增加而增长。用于高数据速率 WLAN 应用的 LO 信号不仅需要具有适当的波形和足够的电压幅度，而且还需要实现具有低相位噪声和低杂散的相对稳定和干净的输出。N 分频频率规划对于正交 LO 发生器至关重要，它通过单边带 (SSB) 混频器和多个分频器实现，因为它可以避免频率牵引并减轻自混频和 DC 偏移问题，同时杂散电平由于 SSB 混频器的谐波混频、不平衡和泄漏，很容易增加。本文提出了一种简单而创新的正交本振发生器，它采用电流模式逻辑 (CML) 电感峰值 (IP) 电路来改善相位噪声并抑制杂散音。提出并比较了四种使用 IP 电路的 LO 传输方法。在四种方法中，CML-IP 电路在驱动数毫米长的长导线方面表现出最佳性能。与之前的数字杂散消除不同，CML-IP 电路实现了更高的杂散抑制、更低的抖动和更大的品质因数 (FoM)。正交 LO 发生器可配置为 VCO 模式或支持外部 VCO 输入的旁路模式。采用 55 nm CMOS 技术实现的正交 LO 发生器实现了 −52.6 dBc 杂散抑制、−142 dBc/Hz 相位噪声（4.8 GHz 频率下 1 MHz 偏移）和 −271 FoM。此外，正交 LO 发生器占据 0.178 mm 的有效面积 提出并比较了四种使用 IP 电路的 LO 传输方法。在四种方法中，CML-IP 电路在驱动数毫米长的长导线方面表现出最佳性能。与之前的数字杂散消除不同，CML-IP 电路实现了更高的杂散抑制、更低的抖动和更大的品质因数 (FoM)。正交 LO 发生器可配置为 VCO 模式或支持外部 VCO 输入的旁路模式。采用 55 nm CMOS 技术实现的正交 LO 发生器实现了 −52.6 dBc 杂散抑制、−142 dBc/Hz 相位噪声（4.8 GHz 频率下 1 MHz 偏移）和 −271 FoM。此外，正交 LO 发生器占据 0.178 mm 的有效面积 提出并比较了四种使用 IP 电路的 LO 传输方法。在四种方法中，CML-IP 电路在驱动数毫米长的长导线方面表现出最佳性能。与之前的数字杂散消除不同，CML-IP 电路实现了更高的杂散抑制、更低的抖动和更大的品质因数 (FoM)。正交 LO 发生器可配置为 VCO 模式或支持外部 VCO 输入的旁路模式。采用 55 nm CMOS 技术实现的正交 LO 发生器实现了 −52.6 dBc 杂散抑制、−142 dBc/Hz 相位噪声（4.8 GHz 频率下 1 MHz 偏移）和 −271 FoM。此外，正交 LO 发生器占据 0.178 mm 的有效面积 CML-IP 电路为驱动数毫米长的长导线提供了最佳性能。与之前的数字杂散消除不同，CML-IP 电路实现了更高的杂散抑制、更低的抖动和更大的品质因数 (FoM)。正交 LO 发生器可配置为 VCO 模式或支持外部 VCO 输入的旁路模式。采用 55 nm CMOS 技术实现的正交 LO 发生器实现了 −52.6 dBc 杂散抑制、−142 dBc/Hz 相位噪声（4.8 GHz 频率下 1 MHz 偏移）和 −271 FoM。此外，正交 LO 发生器占据 0.178 mm 的有效面积 CML-IP 电路为驱动数毫米长的长导线提供了最佳性能。与之前的数字杂散消除不同，CML-IP 电路实现了更高的杂散抑制、更低的抖动和更大的品质因数 (FoM)。正交 LO 发生器可配置为 VCO 模式或支持外部 VCO 输入的旁路模式。采用 55 nm CMOS 技术实现的正交 LO 发生器实现了 −52.6 dBc 杂散抑制、−142 dBc/Hz 相位噪声（4.8 GHz 频率下 1 MHz 偏移）和 −271 FoM。此外，正交 LO 发生器占据 0.178 mm 的有效面积 正交 LO 发生器可配置为 VCO 模式或支持外部 VCO 输入的旁路模式。采用 55 nm CMOS 技术实现的正交 LO 发生器实现了 −52.6 dBc 杂散抑制、−142 dBc/Hz 相位噪声（4.8 GHz 频率下 1 MHz 偏移）和 −271 FoM。此外，正交 LO 发生器占据 0.178 mm 的有效面积 正交 LO 发生器可配置为 VCO 模式或支持外部 VCO 输入的旁路模式。采用 55 nm CMOS 技术实现的正交 LO 发生器实现了 −52.6 dBc 杂散抑制、−142 dBc/Hz 相位噪声（4.8 GHz 频率下 1 MHz 偏移）和 −271 FoM。此外，正交 LO 发生器占据 0.178 mm 的有效面积²并消耗 23.86 mW。