• 제목/요약/키워드: Quality factor, CMOS

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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.

RFIC 설계에 응용 가능한 90nm 공정 기반 인덕터의 Quality factor 및 Effective inductance 분석 (Analysis of Quality factor and Effective inductance of Inductor for RF Integrated Circuits in 90nm CMOS Technology)

  • 장성용;신종관;권혁민;권성규;성승용;황선만;장재형;이가원;이희덕
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권5호
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    • pp.128-133
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    • 2013
  • 본 논문에서는 RFIC 설계에 응용 가능한 인덕터의 Quality factor 및 Effective inductance를 비교 분석하기 위해 Octagonal 인덕터를 90nm CMOS 공정을 이용하여 제작하였다. 내부반경을 설계변수로 갖는 인덕터의 경우 내부반경이 증가함에 따라 Quality factor가 감소하고 Effective inductance의 값이 증가하였다. 회전수를 설계변수로 갖는 인덕터의 경우 금속의 회전수가 증가함에 따라 Quality factor의 값이 감소하고 Effective inductance의 값이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서 RFIC 회로 설계에 있어서 인덕터의 구조는 Q-factor 및 inductance 각각의 상대적 중요도에 따라 선택 되어져야 된다고 할 수 있다.

Effect of Center Frequency Deviation in Miniaturized CMOS Bandpass Filter

  • Kang, In-Ho;Li, Shang-Ming;Guan, Xin
    • 한국항해항만학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.299-302
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    • 2011
  • In this letter, the effect of quality factor on center frequency deviation in miniaturized coupled line bandpass filter (BPF) with diagonally end-shorted at their opposite sides and lumped capacitors is theoretically analyzed. The miniaturized BPF of a two-stage structure with two types of quality factors in standard CMOS process was designed and manufactured at 5.5 GHz. The die area of BPF was $1.44{\times}0.41\;mm^2$. The measured center frequency of BPF with a quality factor of 4.9 was deviated from 5.5 GHz to 4.7 GHz. The one with 14.8 was shifted to 5GHz. The theoretical and measured results validate that quality factor influences the center frequency shift of BPF.

실리콘 기판에서 다층 메탈을 이용한 CMOS 나선형 인덕터의 Q향상에 관한 연구 (Study on Q Improvement of CMOS Spiral Inductor Using Multi Metal Layer for Silicon Substrate)

  • 손주호;최석우;김동용
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제52권1호
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    • pp.6-11
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    • 2003
  • The multi layer spiral inductors, which enhance the quality factor Q of an inductor fabricated on the silicon substrate, has been designed using a TSMC CMOS 0.2sum 1-poly 5-metal layer technology. To investigate the performance of the designed inductors, a 2.5-dimensional field simulation tool(Momentum) is used. The simulation results show that the quality factor Q of the 5-metal inductor is improved 1.8 times over that of a convention31 spiral inductor at 2GHz for wireless LAN applications.

스위치드 본드와이어 인덕터를 이용한 다중대역 CMOS 전압제어발진기 설계 (Design of a Multiband CMOS VCO using Switched Bondwire Inductor)

  • 류성한
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.231-237
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    • 2016
  • 본 논문에서는 스위치드 본드와이어 인덕터 뱅크를 사용하여, 넓은 주파수 튜닝범위를 갖는 다중대역 저잡음 CMOS 전압제어발진기가 제안되었다. 본드와이어 인덕터와 CMOS 스위치의 결합으로 주파수 튜닝범위는 증가하고, 위상잡음은 개선되었다. 제안된 다중대역 CMOS 전압제어발진기는 2.3GHz부터 6.3GHz까지의 주파수에 대해 동작하며, 위상잡음은 1MHz 오프셋 주파수에 대해, 각각 -136dBc/Hz와 -122dBc/Hz를 나타내었다. 스위치드 본드와이어 인덕터 뱅크는 각 주파수 대역에서 높은 Quality factor(Q)를 나타내어, 위상잡음과 전력소모량 사이의 trade-off를 더욱 원활하게 해 준다. 제안된 전압제어발진기는 TSMC 0.18um CMOS공정을 사용하여 설계되었고, 7.2mW의 전력을 사용하며, 6GHz 발진주파수에 대해 1MHz 오프셋 주파수에서 -189.3dBC/Hz의 성능지수(FOM)를 나타내었다.

병렬분기 방법을 이용한 박막 나선 인덕터의 특성 향상 (Enhanced Parallel-Branch Spiral Inductors)

  • 서동우;민봉기;강진영;백문철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.89-93
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    • 2002
  • In the present paper we suggested a parallel-branch structure of aluminum spiral inductor for the use of RF integrated circuit at 1∼3 GHz. The inductor was implemented on P-type silicon wafer (5∼15 Ω-cm) under the standard CMOS process and it showed a improved quality(Q) factor by more than 10% with no degradation of inductance. The effect of the structure modification on the Q factor and the inductance was scrutinized comparing with those of the conventional spiral inductors.

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인덕티브 커플링 송수신 회로를 위한 신호 전달 기법 (Signaling Scheme for Inductive Coupling Link)

  • 이장우;유창식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권7호
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    • pp.17-22
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    • 2011
  • 본 논문에서는 인덕티브 커플링 송수신 회로를 위한 효과 적인 신호 전달 기법을 제안하기 위하여 인덕티브 커플링 채널과 기존의 신호 전달 기법들을 분석 하였다. 신호 전달 기법을 공정히 비교하기 위하여 새로운 성능 비교 지수를 소개하고 이를 토대로 비교 결과를 산출할 시 NRZ 신호 전달 기법이 기존에 제안 되었던 BPM 신호 전달 기법보다 더 우수함을 나타내었다. 모의실험은 CMOS 0.13${\mu}m$ 공정을 이용하여 송수신 회로를 설계하였으며 인덕터는 칩 내 spiral 인덕터를 가정하여 모델링 하였다.

RF 인덕터의 Underpass에 따른 품질 계수 및 항복전압 특성 (Effect of Uderpass Structure on Quality Factor and Breakdown Voltage in RF Inductor)

  • 신종관;권성규;장성용;정진웅;유재남;오선호;김철영;이가원;이희덕
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.356-360
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    • 2014
  • In this paper, the effect of underpass structure on quality factor and breakdown voltage of octagonal inductors which were fabricated with 90 nm complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology for radio frequency integrated circuit (RFIC) was studied. It was found that quality factor and breakdown voltage of inductors with more than one metal layer for underpass showed improved properties compared to those with one metal layer. However, little change of quality factor and breakdown voltage was observed between the inductors with two and more than two metal layers for underpass. Therefore, underpasses with two metal layers are promising for RFIC designs of the octagonal inductors in 90 nm CMOS technology.

RF 집적회로를 위한 0.18 μm CMOS 표준 디지털 공정 기반 인덕터 라이브러리 (Indictor Library for RF Integrated Circuits in Standard Digital 0.18 μm CMOS Technology)

  • 정위신;김승수;박용국;원광호;신현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.530-538
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    • 2007
  • 본 논문에서는 표준 디지털 0.18 ${\mu}m$ CMOS 공정을 기반으로 하는 RF 집적회로 설계를 위해 인덕터 라이브러리를 개발하였다. 개발된 인덕터 라이브러리에는 일반적인 표준(standard) 구조의 인덕터를 비롯하여, PGS(Patterned Ground Shield)를 적용하여 Q 지수를 향상시킨 인덕터, 금속선의 직렬 저항을 줄임으로써 Q 지수를 향상시킨 다층금속선(multilayer) 인덕터, 같은 면적에서 높은 인덕턴스 구현에 유리한 적층형(stacked) 인덕터 등을 포함한다. 본 논문에서는 각 인덕터 구조에 대하여 측정 결과와 3차원 전자기파 시뮬레이션 결과를 바탕으로 한 특성 해석 및 비교 분석을 하였고, 각 구조에 대한 등가회로 모델 확립 및 추출 과정도 연구하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 여러 설계 요구 사항을 만족시키는 최적의 인덕터 설계가 가능해졌으며 표준 CMOS 공정을 이용하는 저가의 RF 집적회로 개발이 가능해진다.

Low Phase Noise CMOS VCO with Hybrid Inductor

  • Ryu, Seonghan
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권3호
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    • pp.158-162
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    • 2015
  • A low phase noise CMOS voltage controlled oscillator(VCO) for multi-band/multi-standard RF Transceivers is presented. For both wide tunability and low phase noise characteristics, Hybrid inductor which uses both bondwire inductor and planar spiral inductor in the same area, is proposed. This approach reduces inductance variation and presents high quality factor without custom-designed single-turn inductor occupying large area, which improves phase noise and tuning range characteristics without additional area loss. An LC VCO is designed in a 0.13um CMOS technology to demonstrate the hybrid inductor concept. The measured phase noise is -121dBc/Hz at 400KHz offset and -142dBc/Hz at 3MHz offset from a 900MHz carrier frequency after divider. The tuning range of about 28%(3.15 to 4.18GHz) is measured. The VCO consumes 7.5mA from 1.3V supply and meets the requirements for GSM/EDGE and WCDMA standard.