• 센서학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.121-126
• /
• 2019

The voltage-controlled oscillator is one of the fundamental building blocks that determine the signal quality and power consumption in RF transceivers for wireless sensor networks. Ring oscillators are attractive owing to their small form factor and multi-phase capability despite the relatively poor phase noise performance in comparison with LC oscillators. The phase noise of a ring oscillator can be improved by using a coupled structure that works at a lower frequency. This paper introduces a 2.4 GHz low-noise ring oscillator that consists of two 3-stage coupled ring oscillators. Each sub-oscillator operates at 800 MHz, and the multi-phase signals are combined to generate a 2.4 GHz quadrature output. The voltage-controlled ring oscillator designed in a 65-nm standard CMOS technology has a tuning range of 800 MHz and exhibits the phase noise of -104 dBc/Hz at 1 MHz offset. The power consumption is 13.3 mW from a 1.2 V supply voltage.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제3권4호
• /
• pp.184-186
• /
• 2005

The effect of power supply noise on the phase noise of a ring oscillator is studied. The power supply noise source in series with DC power supply voltage is applied to a 3 stage CMOS ring oscillator. The phase noise due to the power supply noise is modeled by the narrow band phase modulation. The model is verified by the fact that the spectrum of output of ring oscillator has two side bands at the frequencies offset from the frequency of the ring oscillator by the frequency of the power supply noise source. Simulations at several different frequency of the power supply noise reveals that the ring oscillator acts as a low pass filter to the power supply noise. This study, as a result, shows that the phase noise generated by the power supply noise is inversely proportional to the frequency offset from the carrier frequency.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권9호
• /
• pp.2081-2086
• /
• 2015

링 발진기를 이용한 온도센서를 공급전압 1.5volts를 사용하여 0.18㎛ CMOS 공정으로 설계하였다. 온도센서는 온도가 변화하더라도 일정한 출력주파수를 가지는 링 발진기와 온도가 증가하면 출력주파수가 감소하는 링 발진기를 이용하여 설계하였다. 온도를 디지털 값으로 변환하기 위해 온도에 무관한 링 발진기의 출력 신호는 카운터의 클럭 신호로 사용하였으며, 온도에 따라 변화하는 링 발진기의 출력신호는 카운터의 인에이블 신호로 사용하였다. 설계된 회로의 HPICE 시뮬레이션 결과 회로의 동작온도가 -20℃에서 70℃까지 변화할 때 온도 에러는 -0.7℃에서 1.0℃ 이내였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.682-684
• /
• 2004

Random Telegraph Signal(RTS)에 의한 1/f 잡음이 CMOS Ring Oscillator의 Phase Noise와 Jitter에 미치는 영향을 조사한다. 7단 Ring Oscillator의 각 노드에 병렬 연결된 10개의 Piece-Wise-Linear 전류원이 RTS 신호를 모델링 한다. RTS 전류원의 진폭과 Time Constant를 변화시키면서 Ring Oscillator 출력의 FFT 및 전력 스팩트럼 밀도, Jitter를 관찰한다. RTS 전류원의 진폭은 Phase Noise의 폭을 증가시키고 결과적으로 Jitter의 크기도 증가 시키는 것이 확인 되었다. 그리고 RTS Time Constant가 짧아질수록 출력 신호의 FFT peak의 폭이 커지고 Cycle to Cycle Jitter 값이 증가하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제5권2호
• /
• pp.92-96
• /
• 2005

This paper presents a novel microwave oscillator incorporating a simple microstrip ring type resonant cell as its terminating resonance component. Reduced chip size, higher dc-ac power efficiency, superior harmonic characteristics can be achieved from the introduction of a compact microstrip ring resonator cell. The oscillator provides a second harmonic suppression of 26.51 dB and the output power of 2.046 dBm at 2.11 GHz.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
• /
• pp.851-854
• /
• 1998

본 연구는 ring oscillator 및 이의 delay까지도 계수화 함으롯 고정밀 pulse modulation 을 시키기 위한 것이다. 특히 ring oscillator는 온ㄷ, 전압 및 공정에 따라 주파수 변화폭이 심하므로 이에대한 보정 방법과 높은 발진으로 인해 실리콘(반도체) 제작시의 열문제를 최소화 하는 방안에 대해서도 언급하였다. 본 논문은 삼성반도체 0.6um CMOS standar cell을 사용하여 구현 했으며, 레이져 프린터의 해상도 향상을 위해 gray image와 text에 대한 적용 예로서 화상의 미세수평이도오가 화소의 크기를 제어하는 예를 보였다. 또한 향후에는 칼라 프린터에 있어서 인쇄화상의 품질 향상을 위한 정밀 보정에도 응용할수 있음을 보였다.

• 디지털산업정보학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.11-25
• /
• 2023

With the increasing advancement of VLSI technology, health care system is also developing to serve the humanity with better care. Therefore, biomedical implantable devices are one of the amazing important invention of scientist to collect data from the body cell for the diagnosis of diseases without any pain. This Biomedical implantable transceiver circuit has several important issues. Oscillator is one of them. For the design flexibility and complete transistor-based architecture ring oscillator is favorite to the oscillator circuit designer. This paper represents the design and analysis of the a 9-stage CMOS ring oscillator using cadence virtuoso tool in 180nm technology. It is also designed to generate the carrier signal of 403.5MHz frequency. Ring oscillator comprises of odd number of stages with a feedback circuit forming a closed loop. This circuit was designed with 9-stages of delay inverter and simulated for various parameters such as delay, phase noise or jitter and power consumption. The average power consumption for this oscillator is 9.32㎼ and average phase noise is only -86 dBc/Hz with the source voltage of 0.8827V.

• 센서학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.42-46
• /
• 2005

It has been known that 1/f noise of MOSFET is generated by superposition of random telelgraph signals (RTS). In this study, jitters and phase noise caused by 1/f noise of MOSFET are analysed with RTS supplied to all of the nodes of the CMOS ring oscillator under investigation. Through the analysis of jitters and jitter ratios with varying values of the amplitude of RTS, it is found that the jitters and the jitter ratios are proportional to the amplitude of RTS. And the analysis of FFT of the output of the ring oscillator reveals that the jitters are closely related to the phase noise of the high order harmonics of the ring oscillator outputs.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.273-279
• /
• 2013

평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 본 논문에서는 분리형 링 공진기를 제안하고, 이것을 이용하여 위상잡음 특성이 개선된 5.8GHz 대역의 발진기를 설계, 구현하였다. 발진기의 특성은 5.8GHz 기본 주파수에서 7.22dBm의 출력과 -83.5 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}$/4 마이크로스트립 공진기를 이용한 것보다 위상잡음 특성이 9.7dB 정도 개선되었다. 제안된 공진기의 구조적 장점은 공진기의 갭 사이에 버랙터 다이오드 실장이 용이하여 전압으로 공진기의 발진주파수를 가변할 수 있기 때문에 VCO의 설계가 가능하다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 발진기 설계에 응용될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권8호
• /
• pp.1581-1586
• /
• 2012

평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 본 논문에서는 링형 DGS 공진기를 제안하고, 이것을 이용하여 위상잡음 특성이 개선된 5.8GHz 대역의 발진기를 설계하였다. 링형 DGS 공진기는 $50{\Omega}$ 전송선로 밑면에 링 모양으로 식각된 접지면을 갖는 구조이다. 발진기의 특성은 5.8GHz 기본 주파수에서 6.1dBm의 출력과 -82.7 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}/4$ 마이크로스트립 공진기를 이용한 것보다 위상잡음 특성이 9.5dB 정도 개선되었다. 제안된 공진기의 구조적 장점은 에칭된 갭 사이에 버랙터 다이오드 실장이 용이하여 전압으로 공진기의 발진주파수를 가변할 수 있기 때문에 VCO의 설계가 가능하다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 발진기 설계에 응용될 수 있을 것이다.