• 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.

• 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.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1506-1508
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• 2005

VCO(voltage controlled oscillator) using mobile communication device decides direct characteristics as parts that affect important in stable oscillation and distortion characteristics of system. VCO used 900 MHz band was designed by the transformation of Colpitts circuit form use ADS that consider Q-factor to minimize phase noise. VCO manufactured together evaluation board and voltage control oscillator to FR-4 PCB. VCO experimented chracteristics after control through resonance department tuning. In our research, the designed VCO has 15.5 dBm output level at the bias condition of 6V and 10mA and the operating frequency range of 917 MHz$\sim$937 MHz band. Phase noise is -98.28 dBc/Hz at 1 MHz frequency offset from the carrier.

• 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.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2008년도 제7회 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.173-175
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• 2008

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.212-215
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• 2016

본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 5.08 GHz에서 동작하는 링 전압 제어 발진기(Ring Voltage Controlled Oscillator, Ring VCO)를 제작하였다. Ring VCO는 3단 구조로 각 단의 트랜지스터 크기 비율을 다르게 하여 전류 변화에 따른 소모 전력이 달라짐을 확인하였다. Core의 양단 위, 아래에는 Current Mirror로 전류를 제어하도록 구성하였고, 주파수 조절을 위해 제어 전압을 추가하였다. Ring VCO 측정 결과, 주파수 범위는 65.5 %(1.88~5.45 GHz), 출력 전력 -0.30 dBm, 5.08 GHz 중심주파수에서 -87.50 dBc/Hz @1 MHz의 위상잡음을 갖는다. 또한, 2.4 V 전원에서 31.2 mW 소모 전력을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.353-356
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• 1999

A 3.3V PLL(Phase Locked loop) is designed for a high frequency, low voltage, and low power applications. This paper proposes a new PLL architecture to improve voltage to frequency linearity of VCO(Voltage controlled oscillator) with new delay cell. The proposed VCO operates at a wide frequency range of 30MHz~1㎓ with a good linearity. The DC-DC voltage up/down converter is utilized to regulate the control voltage of the two-stage VCO. The designed PLL architecture is implemented on a 0.6${\mu}{\textrm}{m}$ n-well CMOS process. The simulation results show a locking time of 2.6$\mu$sec at 1Hz, Lock in range of 100MHz~1㎓, and a power dissipation of 112㎽.

• ETRI Journal
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• 제34권4호
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• pp.518-526
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• 2012

This paper proposes LC voltage-controlled oscillator (VCO) phase-locked loop (PLL) and ring-VCO PLL topologies with low-phase noise. Differential control loops are used for the PLL locking through a symmetrical transformer-resonator or bilaterally controlled varactor pair. A differential compensation mechanism suppresses out-band spurious tones. The prototypes of the proposed PLL are implemented in a CMOS 65-nm or 45-nm process. The measured results of the LC-VCO PLL show operation frequencies of 3.5 GHz to 5.6 GHz, a phase noise of -118 dBc/Hz at a 1 MHz offset, and a spur rejection of 66 dBc, while dissipating 3.2 mA at a 1 V supply. The ring-VCO PLL shows a phase noise of -95 dBc/Hz at a 1 MHz offset, operation frequencies of 1.2 GHz to 2.04 GHz, and a spur rejection of 59 dBc, while dissipating 5.4 mA at a 1.1 V supply.

• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.107-113
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• 2014

60GHz 무선 통신 시스템에 적용 가능한 전압 제어 발진기와 고속 4분주기를 65nm CMOS 공정을 사용하여 설계했다. 전압제어 발진기는 전류소스와 NMOS 차동쌍 LC구조로 설계하였으며 분주기는 차동 인젝션 록킹 구조에 베렉터를 추가하여 동작주파수 범위를 조절할 수 있는 구조로 설계했다. 전압 제어 발진기와 분주기에 모두 전류소스를 추가하여 전원잡음에 따른 위상잡음 특성을 개선하였다. 전압 제어 발진기는 64.36~67.68GHz의 동작범위가 측정됐고, 고속 4분주기는 전압 제어 발진기의 동작범위에 대해 정확한 4분주가 가능하며 5.47~5.97dBm의 높은 출력전력이 측정됐다. 분주기를 포함한 전압제어 발진기의 위상잡음은 1MHz 오프셋 주파수에서 -77.17dBc/Hz이고 10MHz 오프셋 주파수에서 -110.83dBc/Hz이다. 소모전력은 전원전압 1.2V에서 38.4mW 이다 (VCO 포함).