• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제8권1호
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• pp.61-64
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• 2001

VCO(Voltage Controlled Oscillator)는 통신용 단말기의 크기, 성능 및 전력 소비를 결정하는 중요한 부품중의 하나이다. 통신용 기기의 크기가 점점 작아지고 있는 추세이기 때문에 VCO도 특성의 저하없이 점점 소형화 되고 있다. VCO 모듈을 개발하기에 앞서 회로에 사용되는 수동소자(L,C,R)들에 대한 연구가 진행되었다. 이 과정에서 작은 면적을 차지하면서도 동일한 특성을 나타낼 수 있는 패턴을 고안하였고 이를 적용하였다. 자체 개발된 수동소자 library를 가지고 2차원 simulation을 시행하였고 이를 바탕으로 3차원 회로를 구성하였다. 3차원 회로 구성시 VCO 전체 특성에 크게 영향을 주는 소자들은 trimming이 가능하도록 surface 쪽으로 배치하였다. 공진기 부분에서는 저손실의 stripline 구조를 적용하여 높은 Q값을 얻을 수 있었다. 이러한 과정을 통해 2.3~2.36 GHz에서 동작하는 적층형 VCO를 개발하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.605-606
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• 2006

Voltage Controlled Oscillator(VCO) plays an important role in today's communication systems. Especially, a Clock Generator(CG) in phase-locked loop(PLL) is usually realized by the VCO. This paper proposes a new VCO with a controllable duty cycle buffer, that can be adopted in low-power high-speed communication systems. Delay cell of the VCO is implemented with gilbert cell. Frequency dynamic range of the VCO is in the range of approximately $50MHz{\sim}500MHz$. Parameters with N-well CMOS 0.18-um process with 1.8V supply voltage was used for the simulations.

• 한국음향학회지
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• 제16권4호
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• pp.76-84
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• 1997

본 논문은 이동통신기기의 핵심부품중 하나인 VCO를 IC로 설계한 내용을 기술하였다. 설계한 VCO는 배리캡을 사용한 LC 동조형발진기로 구현하였다. 사용한 발진소자중 인덕터는 실리콘 IC 구현상의 난점[8]으로 인해 외부로 구성하고 나머지부분을 모두 IC화 하였다. 제작하는데 사용된 마스크 수는 15개이며 칩 사이즈는 1150um${\times}$780um이다. 제작한 VCO IC를 테스트한 결과 전원전압 5V에서 제어전압을 1V에서 3V로 변화시킬때 880MHz 영역에서 동작하였으며 주파수 천이는 425KHz/V, 주파수 편이는 1.97MHz/T, 캐리어 레벨은 -7dBm, 전류소모는 16.7mA이었다. 또한, 위상 잡음은 50KHz 오프셋에서 -80dBc/Hz 이며 중심주파수에 대한 하모닉응답은 -41dBm 이다. 향후 송수신단을 단일 칩화하기 위해서는 외부회로도 실리콘 기판위에 구현할 수 있는 실리콘 MMIC[1][8]에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.465-471
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• 2015

An LC-tuned sinusoidal voltage-controlled oscillator (VCO) using temperature-stable linear operational transconductance amplifiers (OTAs) is presented. Its architecture is based on Hartley oscillator configuration, where the inductor is active one realized with two OTAs and a grounded capacitor. Two diode limiters are used for limiting amplitude. A prototype oscillator built with discrete components exhibits less than 3.1% nonlinearity in its current-to-frequency transfer characteristic from 1.99 MHz to 39.14 MHz and $220ppm/^{\circ}C$ frequency stability to the temperature drift over 0 to $75^{\circ}C$. The total harmonic distortion (THD) is as low as 4.4 % for a specified frequency-tuning range. The simulated phase noise of the VCO is about -108.9 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency in frequency range of 0.4 - 46.97 MHz and property of phase noise of VCO is better than colpitts-VCO.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.293-297
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• 2009

In this thesis, design of a VCO(Voltage controlled Oscillator) with a novel tuning mechanism is presented for the Radar system. This circuit, the 9.5 GHz oscillator is designed and implemented by restructuring microstrip resonator to raise Q value and to require a wide frequency tuning range. This product is fabricated on 2.6 Teflon substrate and device is NE722S01. In this paper, The new microstrip resonator VCO is proposed to achieve the characteristic of a wide frequency tuning range. This microstrip resonator VCO shows the phase noise characteristic of -108.3 dBc/Hz at 1 MHz offset from the fundamental frequency, the output power of 5.7 dBm and the second harmonic suppression of -38 dBc for the VCO are obtained. The manufacture VCO shows a frequency tuning range of 193.8 MHz. The proposed micro trip resonator VCO can be used for X-band Radar System with required tuning range.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.218-220
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• 2004

A new wide-band VCO topology using Miller capacitance is proposed. Contrary to conventional VCO using the Miller capacitance where the variable amplifier gain is negative, the proposed VCO uses both the negative and positive variable amplifier gain to enhance the frequency tuning range significantly. The proposed VCO is simulated using HSPICE. The simulations show that 410MHz and 220MHz frequency tuning range are obtained using the negative .and positive variable amplifier gain, respectively. The tuning range of the proposed VCO is $23\%$ of the center frequency(2.8GHz). The phase noise is -104dBc/Hz at 1MHz offset by simple model. The operating current is only 3.84mA at 2.5V power supply.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권3호
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• pp.207-212
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• 2013

A new CMOS voltage-bias differential LC voltage-controlled oscillator (LC-VCO) with active source degeneration is proposed. The proposed degeneration technique preserves the quality factor of the LC-tank which leads to improvement in phase noise of VCO oscillators. The proposed VCO shows the high figure of merit (FOM) with large tuning range, low power, and small chip size compared to those of conventional voltage-bias differential LC-VCO. The proposed VCO implemented in 0.18-${\mu}m$ CMOS shows the phase noise of -118 dBc/Hz at 1 MHz offset oscillating at 5.03 GHz, tuning range of 12%, occupies 0.15 $mm^2$ of chip area while dissipating 1.44 mW from 0.8 V supply.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제16권3호
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• pp.191-193
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• 2016

This paper proposes a voltage-controlled oscillator (VCO) that has broadband turning and low-level of phase noise characteristics. Due to the micro-strip line resonant circuit with a low Q value, which is applied to the broadband tuning range, the depreciated phase noise performance is compensated by restraining the harmonics of the oscillating frequency. The VCO was designed according to the proposed structure as well as the conventional structure, and the superiority of the proposed structure was verified through its simulation, fabrication, and measurement.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.975-981
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• 2020

위상 잡음을 개선하기 위한 출력 신호의 진폭을 제어하는 회로를 가진 10 GHz LC 전압 제어 발진기(VCO : voltage-controlled oscillator)가 제안된다. 제안된 LC VCO를 위한 진폭 제어 회로는 피크 검출 회로, 증폭기, 그리고 전류원 회로로 구성된다. 피크 검출 회로는 2 개의 diode-connected NMOSFET과 하나의 커패시터로 구성되어 출력 신호의 최젓값을 감지함으로 수행된다. 제안하는 진폭 제어 회로를 가진 LC VCO는 1.2 V 공급 전압을 사용하는 55 nm CMOS 공정에서 설계된다. 설계된 LC VCO의 면적은 0.0785 ㎟이다. 제안된 LC VCO에 사용된 진폭 제어 회로는 기존 LC VCO의 출력 신호에서 발생되는 242 mV의 진폭 변화를 47 mV로 줄인다. 또한, 출력 신호의 peak-to-peak 시간 지터를 8.71 ps에서 931 fs로 개선한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권4호
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• pp.437-444
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• 2015

A high output power voltage controlled oscillator (VCO) in the U-band was implemented using a 65 nm CMOS process. The proposed VCO used a transmission line to increase output voltage swing and overcome the limitations of CMOS technologies. Two varactor banks were used for fine tuning with a 5% frequency tuning range. The proposed VCO showed small variation in output voltage and operated at 51.55-54.18 GHz. The measured phase noises were -51.53 dBc/Hz, -91.84 dBc/Hz, and -101.07 dBc/Hz at offset frequencies of 10 kHz, 1 MHz, and 10 MHz, respectively, with stable output power. The chip area, including the output buffer, is $0.16{\times}0.16mm^2$ and the maximum output power was -0.11 dBm. The power consumption was 33.4 mW with a supply voltage of 1.2-V. The measured $FOM_P$ was -190.8 dBc/Hz.