Proceedings of the KIEE Conference (대한전기학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Electrical Engineers (대한전기학회)
권호 표지

A study of Voltage Controlled Oscillator Design for 2.45GHz RFID Reader Using CMOS 0.18um Process

CMOS 0.18um 공정을 이용한 2.45GHz 대역 RFID 리더용 전압 제어 발진기 설계 연구

  • Jung, Hyo-Bin (School of Electrical and Electronics Engineering Chung-Ang University) ;
  • Ko, Jae-Hyeong (School of Electrical and Electronics Engineering Chung-Ang University) ;
  • Chang, Se-Wook (School of Electrical and Electronics Engineering Chung-Ang University) ;
  • Kim, Hyeong-Seok (School of Electrical and Electronics Engineering Chung-Ang University)
  • 정효빈 (중앙대학교 전자전기공학부) ;
  • 고재형 (중앙대학교 전자전기공학부) ;
  • 장세욱 (중앙대학교 전자전기공학부) ;
  • 김형석 (중앙대학교 전자전기공학부)
  • Published : 2008.07.16
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Abstract

본 논문에서는 TSMC 0.18um 공정을 이용하여 2.45GHz 대역에서 동작하는 RFID 리더에 적용 할 수 있는 전압제어 발진기를 설계하였다. 위상 잡음 특성 향상을 위해 PMOS, NMOS 소자를 대칭으로 구성한 complementary cross-coupled LC 발진기 구조로 설계 하였고 MOS 배렉터를 이용하여 주파수를 가변 하였다. 또한 공정에서 사용되는 인덕터에 차폐 도체면(PGS:Patterned Ground Shield) 구조를 삽입했을 때 인덕터의 품질계수가 약 5.82% 향상되었고. 이에 따른 위상 잡음은 1MHz offset 주파수에서 PGS를 삽입하지 않는 구조에서는 -102.666dBc/Hz 이며, PGS 구조를 삽입한 구조는 -104.328dBc/Hz로 약1.662dBc 정도의 성능이 향상 되었다. 전압제어 발진기 Core 사이즈는 900um ${\times}$ 590um이고 주파수 가변 범위는 배렉터 전압 1.2${\sim}$2.1V에서 249MHz로 11.4% 특성을 보였다. 1.8V공급전압에서 5.76mW의 전력소모를 보였다.

Keywords