• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.987-990
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• 2003

This paper presents a cross-coupled RF VCO with high-Q MEMS-based spiral inductors. Since the use of high-Q inductors is critical to VCO design, MEMS-based spiral inductors with the Q-factor of nearly 22 are used for the RF VCO with an active cascode current source. The RF VCO circuits including spiral inductors have been designed and simulated in GaAs MMIC-MEMS process. The simulation results of the VCO circuits showed the phase noise of -180dBc/Hz at an offset frequency of 500KHz. The RF VCO circuit simulatinon used 2mA DC current and 3.3V supply.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권7호
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• pp.77-80
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• 2008

본 논문에서는 위상잡음 특성을 개선하기 위하여 spiral 공진기를 이용한 전압제어 발진기를 제안하였다. Spiral 공진기는 작은 면적, 저지대역에서 날카로운 스커트 특성과 낮은 삽입손실, 큰 결합 계수 값을 가지고 있고, 이로 인해 높은 Q 값을 가지며 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 감소시킨다. 공진기의 Q 값이 높아짐에 따라 좁아지는 주파수 조절 범위를 높이기 위하여 버랙터 다이오드를 조절 가능한 부성저항에 연결하였다. 전압 제어발진기는 $5.686{\sim}5.841GHz$에서 발진이 일어났고, 출력은 11.83 dBm, 하모닉 특성은 -29.83 dBc, 위상 잡음 특성은 100 KHz offset에서 $-115.16{\sim}115.17dBc/Hz$이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권11호
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• pp.56-60
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• 2009

본 논문에서는 낮은 위상잡음을 개선하기 위하여 마이크로스트립 사각 병렬 나선형 공진기를 이용한 향상된 전압 제어 발진기를 제시하였다. 마이크로스트립 사각 개방 루프 공진기는 큰 결합 계수 값을 갖는데 이는 Q값을 크게 만들고 전압 제어발진기의 위상 잡음을 줄일 수 있다. 1.8 V의 공급 전압을 사용한 전압 제어 발진기는 8.935~9.4 GHz의 주파수 조절 범위에서 -115.0~-117.34 dBc/Hz @100 kHz의 위상 잡음 특성을 갖는다. 마이크로스트립 사각 병렬 나선형 공진기와 일반적인 나선형 공진기를 비교했을 때, 개선된 Q값 특성은 -32.7 dB와 -57.6 dB이다. 제작된 저위상 잡음 전압 제어 발진기는 X-대역에서 전압 발진기로 이용될 수 있음을 확인 하였다.

• 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}$.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.961-966
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• 2009

본 논문에서는 메타 구조 Broadside Coupled 나선형 공진기(BC-DSRs)를 이용하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성을 줄이기 위한 새로운 구조를 제안하였다. 이러한 특성 실현을 위하여 연속된 나선형 구조를 신호면과 그라운드 면에 각각 적용하였다. 일반적인 전압 제어 발진기와 비교하였을 때, 본 논문에서 제안한 VCO는 더 큰 결합 계수를 가지며, 이로 인하여 얻을 수 있는 더 높은 Q값을 통하여 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 줄일 수 있다. 1.8 V의 공급 전력을 갖는 전압 제어 발진기는 주파수 조절 범위, $5.749{\sim}5.853\;GHz$에서 $-121{\sim}-117.16\;dBc$/Hz @ 100 kHz의 위상 잡음 특성을 갖는다. 또한 전압 제어 발진기의 Figure Of Merit(FOM)은 동일한 주파수 조절 범위에서 $-198.45{\sim}-194.77\;dBc$/Hz @ 100 kHz의 특성을 보였다.

• 산업기술연구
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• 제29권B호
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• pp.101-105
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• 2009

A 1.571GHz LC VCO with optimized spiral inductor for GPS receiver is designed in 130nm CMOS process. The phase noise of the VCO has been reduced the use of high Q inductor and on chip filter. It has phase noise of -91dBc/Hz, -111dBc/Hz, and -131dBc/Hz at 10kHz, 100kHz, and 1MHz offset frequencies from the carrier, respectively. This VCO consumes 2mA from a 0.6V supply.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.539-546
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• 2007

본 논문에서는 온-칩 스파이럴 인덕터 해석에 대한 3차원 전자장 시뮬레이션 방법을 제시하였으며, 이 방법은 정확히 예측 가능한 CMOS VCO를 설계하는데 적용될 수 있음을 보였다. VCO는 CMOS 0.25 um 표준 공정을 이용하여 LC-공진형으로 구현하였으며, 공진기의 스파이럴 인덕터는 실리콘 기판과의 사이에 그라운드 패턴을 삽입한 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 각각 VCO를 구현하여 인덕터의 Q값 개선에 의해 VCO의 위상 잡음이 어느 정도 개선되는지를 검증하였다. 제작된 VCO는 2.5 V 제어 전압에서 3.094 GHz, -12.15 dBm 출력을 가지며, LC 공진에 사용된 단일 인덕터의 Q는 그라운드 패턴을 삽입한 경우 3 GHz에서 8% 정도 개선됨을 시뮬레이션을 통해 검증하였으며, 이로 인한 위상 잡음은 3 MHz 오프셋 주파수에서 9 dB 개선되어짐을 실험을 통해 확인하였다.

• 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.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제2권1호
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• pp.11-14
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• 2003

The high Q(quality factor) suspended spiral inductors were fabricated on the silicon substrate by 3D surface micromachined process. The integration of 2.4GHz VCO has been performed by fabricating suspended spiral inductor of the top of CMOS VCO circuit. The phase noise of VCO integrated MEMS inductor is 93.5 dBc/Hz at 100kHz of offset frequency.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권5호
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• pp.8-15
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• 2002

나선형 인덕터를 이용한 VCO를 MOSIS의 HP 0.5㎛ CMOS 공정으로 최적 설계하고 제작하였다. 나선형 인덕터의 SPICE 모델을 이용하여, Q지수(qualify factor)를 동작 주파수에서 최대화하기 위하여 레이아웃 변수인 금속선 폭, 회전수, 내경, 간격 등을 최적화하였다. 만약 동작주파수가 2㎓, 인덕턴스가 약 3nH이고, 금속선 두께 0.8㎛, 절연 산화막 두께 3㎛를 사용하는 MOSIS HP 0.5㎛ CMOS 공정의 경우 금속선 폭은 20 정도로 하는 것이 Q지수를 최대로 함을 확인하였다. 이렇게 최적화된 나선형 인덕터를 LC 공진 탱크에 사용하여 VCO를 설계, 제작 및 측정을 하였다. 측정은 온웨이퍼(on-wafer)상에서 HP8593E 스펙트럼 에널라이저를 이용하였다. 발진신호의 주파수는 약 1.61㎓이고, 컨트롤전압이 0V -2V변화할 때 발진주파수는 약 250㎒(15%) 변화하였으며, 출력 스펙트럼으로부터 중심주파수 1.61㎓에서 offset 주파수가 600㎑ 때의 위상잡음이 -108.4㏈c/㎐ 였다.