• 제목/요약/키워드: CMOS active inductor

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높은 Q값을 갖는 저전압 능동 CMOS 인덕터 (A Low-voltage Active CMOS Inductor with High Quality Factor)

  • 유태근;홍석용;정항근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권2호
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    • pp.125-129
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Q값(Q-factor)을 증가시킬 수 있는 저전압 능동(active) CMOS 인덕터를 제안하고 설계하였다. Q값을 증가시키기 위한 방법으로 저전압 능동 CMOS 인덕터에 피드백 저항을 삽입하여 등가적인 인덕턴스와 Q값을 증가시켰다. 저전압 능동 CMOS 인덕터는 0.18um 표준 CMOS 공정으로 설계하였으며 모의실험은 애질런트사의 ADS 시뮬레이터를 이용하였다. 모의 실험결과 설계된 피드백 저항을 삽입한 저전압 능동 CMOS 인덕터는 4GHz에서 1.5nH의 인덕턴스와 최대 3000이상의 Q값을 가졌고 소비전력은 5.4mW였다.

COMPLEMENTARY VHF CMOS ACTIVE INDUCTOR

  • Thanachayanont, A.;Ngow, S.Sae
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.345-348
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    • 2002
  • A complementary VHF CMOS active inductor is described. The proposed circuit employs 'p-type' and 'n-type' active inductor to obtain enlarged signal handling ability. Under the same inductance, Q value, and power consumption, the proposed circuit shows more than 12-㏈ improvement in dynamic range while maintaining high-frequency operation. Further enhancement is obtained by using a fully differential floating inductor structure. A 1-㎓ 4$\^$th/-order coupled-resonator filter is designed to demonstrate the potential of the proposed active inductor.

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CMOS 능동 인덕터를 이용한 동조가능 저잡음 증폭기의 잡음성능 향상에 관한 연구 (Study on Noise Performance Enhancement of Tunable Low Noise Amplifier Using CMOS Active Inductor)

  • 성영규;윤경식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.897-904
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    • 2011
  • 본 논문에서는 CMOS 능동 인덕터를 이용하여 1.8GHz PCS 대역과 2.4GHz WLAN 대역에서 동조가 가능한 저잡음 증폭기의 새로운 회로구조를 제안하였다. CMOS 능동 인덕터 부하를 이용하는 저잡음 증폭기의 높은 잡음지수를 줄이기 위한 회로구조와 잡음지수를 더욱 감소시키기 위한 잡음상쇄기법을 적용하고 해석하였다. 이 동조가능 저잡음 증폭기를 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정기술로 시뮬레이션을 수행한 결과는 잡음성능이 약 3.4dB 향상된 것을 보여주며, 이는 주로 제안된 새로운 회로구조에 기인한다.

높은 Q-지수를 갖는 대칭 구조의 CMOS 2 단자 능동 인덕터 (CMOS Symmetric High-Q 2-Port Active Inductor)

  • 구자건;정승호;정용채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.877-882
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    • 2016
  • 본 논문에서는 LC 공진회로를 이용한 2 단자 능동 인덕터를 제안한다. 제안된 회로는 기존 자이레이터 구조의 1 단자 능동 인덕터들을 캐스코드 형태로 결합하였으며, 두 자이레이터 사이에 LC 공진회로를 추가시켰다. LC 공진회로는 능동 인덕터를 구성하는 트랜지스터의 기생 성분들을 상쇄시킴으로써 넓은 대역에서 높은 Q-지수를 제공한다. 제안된 회로는 삼성전자 65 nm 공정을 이용하여 시뮬레이션과 제작을 수행하였으며, 1~6 GHz 대역에서 2 nH의 일정한 인덕턴스와 40 이상의 높은 Q-지수를 가진다.

Active inductor를 적용한 선형 송신기용 주파수 변환기 설계 (Design of Linear Up-Conversion Mixer with Active Inductor)

  • 홍남표;김도균;최영완
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.89-92
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    • 2008
  • CMOS 기반의 고주파 집적회로에서는 높은 이득과 출력을 얻기 위하여 인덕터와 같은 수동소자를 사용한다. 그러나 수동소자를 사용하게 되면 넓은 면적을 차지하기 때문에 회로의 크기를 증가시키는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 PMOS 를 기반으로 구현한 active inductor 를 적용하여 회로의 면적을 줄일 수 있으며, 기존의 주파수 변환기와 동등한 선형 특성을 갖는 상향 주파수 변환기를 설계하였다. 인덕터를 적용한 상향 주파수 변환기의 OIP3 ($3^{rd}$ Output Intercept Point)는 1.3 dBm 을 가지며, 제안한 상향 주파수 변환기의 OIP3 는 0.8 dBm 으로 동등한 선형 특성을 보이며, layout 상에서 회로의 면적을 40 % 이상 감소하는 특성의 선형 송신기용 주파수 변환기를 설계 분석하였다.

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능동형 인덕터 Shuut Peaking을 이용한 0.25 μm CMOS TIA 설계 및 제작 (Design and Fabrication of 0.25 μm CMOS TIA Using Active Inductor Shunt Peaking)

  • 조인호;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.957-963
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    • 2005
  • 본 논문에서는 TSMC 0.25 ${\mu}m$ CMOS RF-Mixed mode 공정 기술을 이용하여 초고속 광통신 시스템의 수신부에 사용되는 광대역 transimpedance amplifier를 설계하였다. 특히 광대역을 구성하기 위해 cascode와 common-source 구조에 active inductor shunt peaking을 이용하여 설계 및 제작하였으며, 측정 결과 gain 변화 없이 -3 dB 대역폭 특성이 cascode는 0.8 GHz에서 $81\%$ 증가한 1.45 GHz, common-source는 0.61 GHz에서 $48\%$ 증가한 0.9 GHz 결과가 나왔으며, 전체 파워 소비는 바이어스 2.5 V를 기준으로 37 mW와 45 mW이며, transimpedance gain은 61 dB$\Omega$과 61.4 dB$\Omega$을 얻을 수 있었다. 그리고 input noise current density도 상용 TIA와 거의 비슷한 $5 pA/\sqrt{Hz}$$4.5 pA/\sqrt{Hz}$를 가지며, out put Return loss는 전 대역에서 -10 dB 이하의 정합 특성을 보였다. 그리고 전체 chip 사이즈는 $1150{\times}940{\mu}m^2$이다.

최적화된 나선형 인덕터를 이용한 이동 통신용 저잡음. 저전력 2㎓ CMOS VCO 설계에 관한 연구 (A 2㎓, Low Noise, Low Power CMOS Voltage-Controlled Oscillator Using an Optimized Spiral Inductor for Wireless Communications)

  • 조제광;이건상;이재신;김석기
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.283-286
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    • 1999
  • A 2㎓, low noise, low power CMOS voltage-controlled oscillator (VCO) with an integrated LC resonator is presented. The design of VCO relies heavily on the on-chip spiral inductor. An optimized spiral inductor with Q-factor of nearly 8 is achieved and used for the VCO. The simulated result of phase noise is as low as -l14 ㏈c/Hz at an offset frequency of a 600KHz from a 2㎓ carrier frequency. The VCO is tuned with standard available junction capacitors, resulting in an about 400MHz tuning range (20%). Implemented in a five-metal 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ standard CMOS process, the VCO consumes only 2㎽ from a single 2.5V supply. It occupies an active area of 620${\mu}{\textrm}{m}$$\times$720${\mu}{\textrm}{m}$.

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전압 차동 트랜스컨덕턴스 증폭기를 사용한 새로운 플로팅 인덕터 (A New Floating Inductor Using A Voltage Differencing Transconductance Amplifier)

  • 방준호;이종열
    • 전기학회논문지
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    • 제64권1호
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    • pp.143-148
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    • 2015
  • In this paper a new method is proposed for realizing active floating inductors from voltage differencing transconductance amplifier(VDTA) which is being studied nowadays. This proposed method employs only one VDTA and one transconductance for designing an active inductor from a passive floating inductor and implementing it to integrated circuits. The number of CMOS transistors can be considerably reduced from 6~18 as 1~3 gm circuits can be eliminated and even without R the design can be made, which can help in reducing the size of the circuit and power consumption. The proposed VDTA floating inductor was successfully used in constructing 1 MHz second order biquad active bandpass filter and bandwidth could be adjusted from 77kHz~1.59MHz by the changes made in gm from 6uS~20uS.

A Small-Area Solenoid Inductor Based Digitally Controlled Oscillator

  • Park, Hyung-Gu;Kim, SoYoung;Lee, Kang-Yoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권3호
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    • pp.198-206
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    • 2013
  • This paper presents a wide band, fine-resolution digitally controlled oscillator (DCO) with an on-chip 3-D solenoid inductor using the 0.13 ${\mu}m$ digital CMOS process. The on-chip solenoid inductor is vertically constructed by using Metal and Via layers with a horizontal scalability. Compared to a spiral inductor, it has the advantage of occupying a small area and this is due to its 3-D structure. To control the frequency of the DCO, active capacitor and active inductor are tuned digitally. To cover the wide tuning range, a three-step coarse tuning scheme is used. In addition, the DCO gain needs to be calibrated digitally to compensate for gain variations. The DCO with solenoid inductor is fabricated in 0.13 ${\mu}m$ process and the die area of the solenoid inductor is 0.013 $mm^2$. The DCO tuning range is about 54 % at 4.1 GHz, and the power consumption is 6.6 mW from a 1.2 V supply voltage. An effective frequency resolution is 0.14 kHz. The measured phase noise of the DCO output at 5.195 GHz is -110.61 dBc/Hz at 1 MHz offset.

Q 지수의 개선과 동작 주파수 조절을 위해 궤환 LC-공진기를 이용한 가변 능동 인덕터의 설계 (Design of Variable Active Inductor with Feedback LC-Resonator for Improvement of Q-Factor and Tuning of Operating Frequency)

  • 서수진;유남식;최흥재;정용채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.311-320
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    • 2008
  • 본 논문에서는 종래의 접지된 능동 인덕터 구조와 궤환 가변 LC-공진기를 이용한 새로운 가변 능동 인덕터를 제안하였다. 접지된 능동 인덕터는 자이레이터-C 구조로 구현되며, 가변 LC-공진기는 낮은 Q 지수를 갖는 나선 인덕터와 바렉터로 이루어진다. 가변 LC-공진기는 트랜지스터의 기생 커패시턴스에 의한 Q 지수의 감소를 보상하며, LC-공진기의 공진 주파수 조절에 의해 높은 Q 지수를 갖는 주파수 대역을 가변할 수 있다. 매그나칩 $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 제작된 가변 능동 인덕터는 $4.66{\sim}5.45GHz$ 대역에서 바랙터 제어 전압 조정에 의해 높은 Q 지수를 갖는 주파수를 조정할 수 있으며, 동자 대역에서 50 이상의 Q 지수를 제공한다. 또한, 바렉터 제어전압 조정으로 5.1 GHz에서 $4.12{\sim}5.97nH$의 가변 인덕턴스 값을 얻을 수 있었다.