• 한국전자파학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.68-72
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• 2004

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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.145-151
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• 2004

본 논문은 5 GHz 대역의 저위상잡음 특성을 갖는 모두 집적화된 LC Tank 전압제어 발진기를 설계 제작하였다. 제작된 전압제어발진기는 PN 다이오드를 사용하여 튜닝되며, 제어 전압 0∼3 V 하에서 튜닝 범위는 5.01∼5.30 GHz의 290 MHz 튜닝 범위를 가진다. 우수한 위상 잡음 특성을 얻기 위해 LC 필터링 기법을 이용하여 전류 전원 트랜지스터의 열잡음의 상향 변환을 막았다. 측정 결과 위상잡음은 -87.8 dBc/Hz＠100 kHz offset, -111.4 dBc/Hz＠1 MHz offset의 우수한 특성을 보였다. 또한 LC 필터로 인해 약 5 dB의 위상잡음 특성이 개선됨을 알 수 있었으며, 이는 HBT 공정을 이용한 최초의 실험적 결과이다. 제작된 전압제어 발진기의 FOM은 -172.1 dBc/Hz이며, 이는 5 GHz 대역의 InGaP HBT VCO 중 최고의 성능이다. 또한 본 논문에서 제안한 발진기는 기존의 InGaP HBT를 이용한 VCO에 비해 더 낮은 DC 전력을 소모하며, 더 높고 평탄한 출력 전력 특성을 보였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.155-159
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• 2003

This paper presents fully integrated 5 GHz band low phase noise LC tank VCO. The implemented VCO is tuned by integrated PN diode and tuning rage is $5.01{\sim}5.30$ GHz under $0{\sim}3 V$ control voltage. For good phase noise performance, LC filtering technique, common in Si CMOS process, is used, and to prevent degradation of phase noise performance by collector shot-noise and to reduce power dissipation the HBT is biased at low collector current density bias point. The measured phase noise is -87.8 dBc/Hz at 100 kHz offset frequency and -111.4 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency which is good performance. Moreover phase noise is improved by roughly 5 dEc by LC filter. It is the first experimental result in InGaP/GaAs HBT process. The figure of merit of the fabricated VCO with LC filter is -172.1 dBc/Hz. It is the best result among 5 GHz InGaP HBT VCOs. Moreover this work shows lower DC power consumption, higher output power and more fixed output power compared with previous 4, 5 GHz band InGaP HBT VCOs.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제7권2호
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• pp.64-68
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• 2007

An InGaP/GaAs HBT based differential Colpitts voltage control oscillator(VCO) is presented in this paper. In the VCO core, two switching transistors are introduced to steer the core bias current to save power. An LC tank with an inductor quality factor(Q) of 11.4 is used to generate oscillation frequency. It has a superior phase noise characteristics of -130.12 dBc/Hz and -105.3 at 1 MHz and 100 kHz frequency offsets respectively from the carrier frequency(1.566 GHz) when supplied with a control voltage of 0 volt. It dissipates output power of -5.3 dBm. Two pairs of on-chip base collector (BC) diodes are used in the tank circuit to increase the VCO tuning range(168 MHz). This VCO occupies the area of $1.070{\times}0.90mm^2$ including buffer and pads.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.127-128
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• 2006

The proposed differential LC cross-coupled VCO is implemented in InGap/GaAs HBT process for an adaptive Global Positioning system(GPS) application. Two filtering capacitors are used at the base of output buffer amplifiers at the both sides of the core m order to improve phase noise characteristics. The VCO produced a phase noise of -133 dBc/Hz at 3MHz offset frequency from the carrier frequency of 1.489GHz and the second harmonic suppression is significantly suppresed up to -49dBc/Hz in simulation result. The three pairs of BC diodes are integrated m the tank circuit to increase the VCO Tunning range.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.177-182
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• 2007

본 논문은 InGaP/GaAs HBT 공정을 통해 제작한 적응성궤환 잡음제거시스템용 낮은 위상잡음을 갖는 LC 차동 전압제어 발진기를 제안합니다. 전압제어 발진기는 필터링 기술을 포함한 향상된 공진 탱크 구조를 갖습니다. 비대칭 인덕터 대칭 캐패시터 구조로 제안된 전압제어 발진기의 출력 가변 범위는 207 MHz입니다. 출력 전력은 balun과 케이블 손실을 포함하여 -6.68 dBm입니다. 10 kHz, 100 kHz, 1 MHz에서의 위상잡음은 각각 -102.02, -112.04 그리고 -130.4 dBc/Hz입니다. 이 전압제어 발진기는 총 $0.9{\times}0.9mm^2$ 면적 내에 집적화되었습니다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제4권4호
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• pp.156-161
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• 2004

The MMIC cascode VCO is designed, fabricated, and measured for Ku-band Low Noise Blcok(LNB) system using InGaP/GaAs HBT technology. The phase noise of -116.4 dBc/Hz at 1 MHz offset with output power of 1.3 dBm is obtained at 11.526 GHz by applying 3 V and 11 mA, which is comparatively better characteristics than compared with the different configuration VCOs fabricated with other technologies. The simulated results of oscillation frequency and second harmonic suppression agree with the measured results. The phase noise is improved due to the use of the smallest value of inductor in frequency determining network and the InGaP ledge function of the technology. The chip size of $830\time781\;{\mu}m^2$ is also achieved.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제16권1호
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• pp.12-16
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• 2018

In this work, a voltage controlled oscillator (VCO) monolithic microwave integrated circuit (MMIC) was demonstrated for 10-GHz band motion detecting sensors. The VCO MMIC was fabricated using a $2-{\mu}m$ InGap/GaAs HBT process, and the tuning of the oscillation frequency is achieved by changing the internal capacitance in the HBT, instead of using extra varactor diodes. The implemented VCO MMIC has a micro size of $500{\mu}m{\times}500{\mu}m$, and demonstrates the value of inserting the VCO into a single chip transceiver. The experimental results showed that the frequency tuning characteristic was above 30 MHz, with the excellent output flatness characteristic of ${\pm}0.2dBm$ over the tuning bandwidth. And, the VCO MMIC exhibited a phase noise characteristic of -92.64 dBc/Hz and -118.28 dBc/Hz at the 100 kHz and 1 MHz offset frequencies from the carrier, respectively. The measured values were consistent with the design values, and exhibited good performance.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제6권2호
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• pp.92-97
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• 2006

In this paper, a fully integrated Ku-band tripler differential MMIC voltage controlled oscillator(VCO), which consists of a differential VCO core and two triplers, is developed using high linearity InGaP/GaAs HBT technology. The VCO core generates an oscillation frequency of 3.583 GHz, an output power of 3.65 dBm, and a phase noise of -96.7 dBc/Hz at 100 kHz offset with a current consumption of 30 mA at a supply voltage of 2.9 V. The tripler shows excellent side band rejection of 23 dBc at 3 V and 12 mA. The tripler differential MMIC VCO produces an oscillation frequency of 10.75 GHz, an output power of -13 dBm and a phase noise of -89.35 dBc/Hz at 100 kHz offset.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.71-80
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• 2007

본 논문은 교차결합된 부성저항(cross-coupled negative-gm) 발진기 구조의 캐패시터 공통단자에서 2차 고조파를 얻어내는 새로운 푸쉬-푸쉬 기술에 대해 제안한다. 캐패시터 공통단자에서 2차 고조파가 생성되는 기본적인 이론은 에미터-베이스 접합 다이오드의 비선형 특성에 의한 Voltage clipping과 VCO core 트랜지스터의 Switching 동작 시 생기는 상승과 하상 시간의 차로써 설명된다. Simulation을 통한 비교연구를 통하여 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 에미터 공통단자에서 출력을 얻어내는 방법보다 마이크로파 영역에서 전력효율이 더 뛰어나다는 것을 보였다. 본 기술을 적용한 Prototype MMIC VCO가 12-GHz와 17-GHz 대역에서 GaInP/GaAs HBT 공정을 사용하여 설계, 제작되었다. 출력 파워는 각각 -4.3dBm과 -5dBm이 측정되었고, Phase noise는 1-MHz offset에서 각각 -108 dBc/Hz와 -110.4 dBc/Hz가 측정되어 -175.8 dBc/Hz와 -184.3 dBc/Hz의 FoM(Figure-of-Merit)을 얻었다. 제작된 12-GHz와 17-GHz의 VCO Core는 각각 25.7mW(10.7mA/2.4V)와 13.1mW(4.4mA/3.0V)를 소모한다.