• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1538-1543
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• 2013

평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 본 논문에서는 분리형 링 공진기를 제안하였다. 제안된 공진기를 이용하여 위상잡음 특성 개선 효과를 나타내기 위해 발진기를 설계하여, 5.8GHz 기본 주파수에서 7.22dBm의 출력과 -83.5 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}/4$ 마이크로스트립 공진기를 이용한 발진기와 비교하여 위상잡음 특성이 9.7dB 정도 개선되었다. 다음은 제안된 공진기에 버랙터다이오드를 추가하여 전압제어발진기를 구현하였다. 발진기의 특성은 최소 5.833 GHz에서 최대 5.845 GHz 까지 125 MHz 정도의 튜닝범위를 가지고, -118~-115.5 dBc/Hz@100 KHz의 위상잡음 특성을 갖는다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 설계에 응용될 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권1호
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• pp.79-84
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• 2007

본 논문에서는 자동 크기 조절 회로 (Automatic Level Controller_ALC)와 switched LC tank를 이용한 집적화된 저위상 잡음 다중 대역 CMOS 전압 제어 발진기를 제안하였다. 제안된 전압 제어 발진기는 0.13-um CMOS 공정으로 설계되었다. Switched LC tank는 MOS 스위치를 이용하여 스위칭되는 한 쌍의 캐패시터와 두 쌍의 인덕터로 설계되었다. 이 구조를 이용하여 4개의 대역 (2.986 ${\sim}$ 3.161, 3.488 ${\sim}$ 3.763, 4.736 ${\sim}$ 5.093, 그리고 5.35 ${\sim}$ 5.887 GHz) 동작이 하나의 전압 제어 발진기를 통하여 이루어졌다. 1.2 V의 공급 전압을 갖는 전압 제어 발진기는 각각 2.986 GHz에서 -118.105 dBc/Hz @ 1 MHz, 5.887 GHz에서 -113.777 dBc/Hz @ 1 MHz의 위상 잡음을 갖는다. 줄어든 위상 잡음은 가장 넓은 주파수 조절 범위인 2.986 ${\sim}$ 5.887 GHz에서 대략 -1 ${\sim}$ -3 dBc/Hz @ 1 MHz이다. 전압 제어 발진기는 전체 주파수 대역에서 4.2 mW ${\sim}$ 5.4 mW의 전력을 소모한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.853-861
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• 2009

X-대역, Ku-대역, K-대역 및 Ka-대역의 신호를 수신할 수 있는 다중 대역 수신기의 구조를 제안하고 이를 구현하기 위해서 요구되는 광대역 및 높은 출력 전력 특성을 갖는 전압 제어 발진기를 설계 제작하였다. 완충단을 갖는 전압 제어 발진기는 정상 상태 조건에서 발진부의 특성이 완충단에 의해 영향을 받지 않도록 발진부의 출력 임피던스와 완충단의 입력 임피던스가 직교 교차하도록 설계하였다. 제작한 전압 제어 발진기는 튜닝 전압 $0.0{\sim}8.0\;V$에서 $14.00{\sim}15.20\;GHz$ 대역폭을 나타내었고, $12{\sim}13\;dBm$ 출력 전력 특성을 나타내어 다중 대역 수신기에서 요구하는 특성을 만족하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제3권2호
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• pp.51-56
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• 1996

각종 통신기기의 주파수 합성기 등에 광범위하게 응용되고 있는 전압제어 발진기에 서 캐리어 대 잡음비(C/N비:Carrier noise Ratio)특성이 매우 중요하다. 특히 휴대용 단말기 에 쓰이는 소형 저소비전려의 VCO는 위상 잡음의 억제가 필수적이다. VCO의 C/N비 특성 은 공진회로의 선택도 Q와 능동소자의 각종 파라미터들 그리고 발전전력과 밀접한 관계가 있다. 본 논문에서는 CAD를 이용하여 우수한 C/N비를 갖는 900MHz대 VCO의 최적화 설 계방버을 제시하고 그 결과를 기초로 우수한 저잡은 VCO를 실현하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권2호
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• pp.137-144
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• 2008

본 논문에서는 위상 잡음 특성을 개선하기 위하여 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로를 이용한 전압 제어 발진기를 제안하였다. 위상 잡음은 2차, 3차 고조파 모두에서 단락 임피던스를 갖는 고조파 조절 회로를 통하여 억제되었으며, 출력 정합 회로에 연결되었다. 또한 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성을 더욱 더 개선하기 위하여 마이크로스트립 사각 개방 루프 다중 SRR를 이용하였다. 위상 잡음 특성 개선을 위하여 높은 Q값을 갖는 공진기 대신에 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로를 이용하였기 때문에 낮은 Q값을 갖는 공진기를 통하여 넓은 주파수 조절 범위를 얻을 수 있다. 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로와 마이크로스트립 사각 개방 루프 다중 SRR를 이용한 제안된 전압 제업 발진기의 위상 잡음 특성은 주파수 조절 범위, $5.744{\sim}5.839$ GHz에서 $-127.5{\sim}-126.33$ dBc/Hz @ 100 kHz이다. 고조파 조절 회로가 없는 출력 정합 회로와 마이크로스트립 선로 공진기를 이용한 전압 제어 발진기와 비교했을 경우, 제안된 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성은 26.66 dB 개선되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.622-629
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• 2001

본 논문에서는 Ku 대역 위성중계기에 사용되는 저위상잡음 특성을 갖는 Engineering Model 전압제어 발진기를 비선형 설계방법으로 설계하였다. 제작한 발진기의 주파수는 1~5 V의 제어전압으로 1.745~1.577MHz의 발진범위를 갖는다. 공급전력은 5V, 6.9mA를 요구한다. 제작한 발진기의 위상잡음은 -114 dBc/Hz ＠10kHz offset, -131 dBc/hz ＠100kHz offsetf을 갖고 출력전력으로 5 dBm을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.627-634
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• 2010

본 논문에서는 complimentary bifilar archimedean spiral resonator(CBASR)를 이용하여 저위상 잡음 특성을 갖는 새로운 구조의 전압 제어 발진기를 제안하였다. CBASR은 작은 면적, 저지대역에서 날카로운 스커트 특성과 통과대역에서 낮은 삽입 손실, 큰 결합 계수 값을 나타내며, 이로 인해 높은 Q값을 구현할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 CBASR을 공진 회로로 사용하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 개선시켰다. 제안된 전압 제어 발진기의 주파수 조절 범위는 제어 전압 0~5 V에서 2.396~2.502 GHz이며, 출력은 7.5 dBm, 그리고 위상 잡음 특성은 100 kHz offset에서 -119.16~-120.2 dBc/Hz이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.591-600
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• 2010

본 논문에서는 TSMC 0.13 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 3가지 종류의 근거리 레이더용 저전력 교차 결합 전압 제어 발진기를 설계, 제작하였다. 기본적인 교차 결합 전압 제어 발진기는 24.1 GHz를 중심으로 발진하도록 설계되었고, 이를 기본으로 저전력 동작을 위한 subthreshold 발진기가 설계되었다. 특히 큰 트랜지스터를 사용해야 하는 subthreshold 발진기에서 기생 캐패시터에 의해 발진 주파수가 낮아지는 문제점을 개선하기 위해 이중 공진 회로 구조를 발진기에 사용하는 것이 시도되었다. 제작된 CMOS 전압 제어 발진기는 종류에 따라 1 MHz offset 주파수에서 -101~-103.5 dBc/㎐의 위상 잡음, -11.85~-15.33 dBm의 출력 전력, 그리고 475~852 MHz의 주파수 조정 범위들을 보였다. 전력 소모 측면에서는 기본적인 발진기가 5.6 mW를 사용하였고, 저 전력 subthreshold 회로는 3.3 mW를 사용하였다. 이중 공진 회로 구조의 subthreshold 발진기는 기본 발진기와 유사한 주파수 조정 범위를 유지하면서 상대적으로 작은 전력을 소모하고 개선된 위상 잡음 특성을 보였으며, 1 mW DC 전력 기준의 figure-of-merit(FOM)이 약 3 dB 가량 개선되어 -185.2 dBc의 값을 가졌다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1236-1242
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• 2014

본 연구에서는 65-nm CMOS 공정을 이용하여 D-밴드 주파수 대역(110~170 GHz)의 전압 제어 발진기(voltage controlled oscillator)를 제작 및 측정을 수행하였다. 발진기의 구조는 푸쉬-푸쉬(push-push) 방식에 기반을 두고 있다. 제작된 전압 제어 발진기의 동작 주파수의 범위는 152.7~165.8 GHz로 측정되었으며 이때의 출력 전력은 -17.3 dBm에서 -8.7 dBm까지의 값을 보였다. 이 회로의 위상잡음(phase noise)은 10 MHz 오프셋에서 -90.9 dBc/Hz로 측정되었고, 측정용 패드를 포함한 제작된 칩의 크기는 $470{\mu}m{\times}360{\mu}m$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1184-1189
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• 2004

본 논문에서는 직교신호를 발생할 수 있는 새로운 구조의 전압제어 발진기를 설계 제작하였다. 정확한 직교 신호 특성과 낮은 위상잡음 특성을 동시에 얻기 위하여 결합 증폭기의 source단자에 저항 궤환을 이용하여 차동 발진기를 결합시켰다. 발진기는 0.18 um 표준 CMOS 공정을 이용하여 제작하였다. 제작한 발질기의 위상잡음 특성은 -120 dBc/Hz @ 1 MHz 0$\~$1.8 V 전압을 가변하였을 때, 2.34 GHz$\~$2.55 GHz의 210 MHz 주파수 가변을 얻었다. 또한 낮은 IF 주파수 혼합기와 결합하여 측정한 결과 직교신호의 위상 오차는 0.5도, 진폭 오차는 0.2 dB 이하를 보였다. 바이어스 전류는 1.8 V 공급전압에 대해 전압제어발진기의 Core 부분 5 mA를 포함하여 전체적으로는 19 mA를 요구한다.