InGaP/GaAs HBT 기술을 이용한 저잡음 극소형 VCO 설계

Design of a Low Noise Ultraminiature VCO using the InGap/GaAs HBT Technology

  • 전성원 (한양대학교 전자전기컴퓨터공학부) ;
  • 이상설 (한양대학교 전자전기컴퓨터공학부)
  • 발행 : 2004.01.01

초록

InGaP/GaAs HBT공정을 이용하여 1.75 ㎓의 전압제어 발진기를 설계한다. 전압제어 발진기의 위상 잡음을 개선하기 위하여 저역 통과 필터의 특성을 가지는 새로운 잡음 제거 회로를 제안하고, 극 소형화를 위하여 FR-4 기판의 특수한 적층 구조를 이용한다. 제작된 전압제어 발진기의 주파수 변화 범위는 약 200 MHz이고, 위상 잡음은 120 KHz 옵?에서 -119.3 ㏈c/Hz이다. VCO 코어의 소비 전력은 공급 전원 2.8 V에서 11.2 ㎽이고, 출력 파워는 -2 ㏈m이다. FOM의 계산치는 191.7로써, 지금까지 발표된 FET나 HBT 전압제어 발진기보다 좋은 성능을 보인다. 완성된 전압제어 발진기의 크기는 3.266 mm ${\times}$ 3.186 mm로 극소형이다.

The integrated voltage-controlled-oscillator(VOC) operating at 1.75 ㎓ is designed using the InGaP/GaAs HBT process. The proposed noise removal circuit and FR-4 substrate structure in this letter show the better characteristic of the phase noise and reduce the size of the VCO. The frequency tuning range of the VCO is about 200 ㎒ and the phase noise at 120 ㎑ offset is -119.3 ㏈c/㎐. The power consumption of the VCO core is 11.2 ㎽ at 2.8 V supply voltage and the output power is -2 ㏈m. The calculated figure of merit(FOM) is 191.7, which shows the best performance compared with the previous FET or HBT VCO.

키워드

참고문헌

  1. Microwave and Optical Technology Letters v.37 no.issue2 A 74% 1.56~2.71 GHz, wide-tunable LCtuned VCO in 0.35m CMOS technology Seung Min Oh;Chang Wan kim;Sang Gug Lee https://doi.org/10.1002/mop.10835
  2. Radio Frequency Integrated Circuits (RFIC) Symposium, 1999 A single-chip Si-bipolar 1.6 GHz VCO with integrated bias network M.Zannoth;J.Fenk;A.Springer;R.Weigel
  3. IEEE J. Solid-State Circuits v.37 no.5 A 1.57GHz fully integrated very low-phase-noise quadrature VCO Peter Vancoreenland;Michiel S.J.Steyaert
  4. Electronics, Circuits and Systems, 2002. 9th International Conference on v.1 An extra low noise 1.8 GHz voltage controlled oscillator in 0.35 SiGe BiCMOS technology L.Dermentzoglou;D.Kamoulakos;A.Arapoyanni
  5. IEEE J. Solid-State Circuits v.37 no.issue12 Analysis and design of a 1.8GHz CMOS LC quadrature VCO P.Andreani;A.Bonfanti;L.Romano;C.Samori https://doi.org/10.1109/JSSC.2002.804352
  6. Alpha Industries, APN 1004 Varactor SPICE Models for RF VCO Applications
  7. IEEE J. Solid-State Circuits v.33 no.12 A 3.5 mW 2.5 GHz diversity receiver and a 1.2 mW 3.6 GHz VCO in silicon-on-anything P.G.M.Baltus;A.G.Wagemans;R.Dekker;A.Hoogstraate;H.Maas;A.Tombeur;J.van Sinderen https://doi.org/10.1109/4.735549
  8. Proc. IEEE v.55 A simple model of feedback oscillator noise spectrum D.B.Leeson