• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.3215-3226
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• 1996

In this paper a K-band harmonic oscillator competitive to ordinary Push-Push type oscillators is introduced. This oscillator is composed of two-X-band dielectric resonance circuits. To favor its harmonic generation, the load effect and the bias effect are studied to allow the maximum harmonic distortion. As results, the dielectric resonated load and the class A bias are used for the 2nd harmonic generation. analytical study for modelling of voltage controlled dielectric resonator is carried out with theoretical background. The performance of the circuit is evaluated by simulation using harmonic balanced method. The novel structure has ont only a voltage tuning circuit but also an output port at fundamental frequency as the function of prescaler for phase lockede loop application on the just single oscillation structure. In experimentation, the output freqneyc of the 2nd harmonic signal is 20.5GHz and the maximum power level of output is +5.5dBm without additional post amplifiers. the harmonic oscillator exhibits -30dBc of high fundamental frequency rejection without added extra filters. The phase noise of -90dBc/Hz at 100kHz off-carrier has been achieved under free running condition, that satisfies phase noise requirement of IESS 308. The proposed oscillator may be utilized as the clean and stable fixed local oscillator in Transmit Block Upconvertor(TBU) or Low oise Block downconvertor(LNB) for K/Ka-band digital communications and satellite broadcastings.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.729-736
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• 2011

본 논문은 X-대역에서 바랙터 다이오드가 없는 전압 제어 발진기 구조를 제안하고, 마이크로웨이브 레이더 신호 감지용 수신기에 적용 가능성을 확인하였다. 부성 저항을 발생하는 능동 소자의 콜렉터-베이스 PN-접합으로 바랙터 다이오드를 대체하여, 단일 RF BJT 소자로 전압 제어 발진기를 구현하여 수신기에서 요구하는 튜닝 전압 1.0~7.0 V에서 11.20~11.75 GHz 주파수 가변 특성, 9.0~12.0 dBm 출력 전력 및 선형적인 주파수 튜닝 특성을 만족하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권6C호
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• pp.619-624
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• 2002

본 논문에서는 50%의 duty cycle 출력을 가지며, 디지털 방식으로 분주수를 제어할 수 있는 새로운 분주기 구조를 제안하였다. 그리고 0.25$\mu\textrm{m}$ 2-poly, 5-metal CMOS 공정 파라미터를 이용한 HSPICE 모의실험을 통해서 제안한 주파수 분주기를 이용한 900MHz 주파수 합성기를 설계하였다. 제안한 주파수 분주기의 동작은 0.657m 2-poly, 2-metal CMOS 공정을 사용하여 제작한 칩을 측정하여 확인하였다. 설계한 전압제어발진기(VCO)는 2.5V 전원전압 하에서 900Mh의 충간주파수, $\pm$10%의 동작 범위, 154MHz/V의 이득을 가진다. 또한 모의실험 결과 주파수 합성기의 settling time은 약 $1.5\mu\textrm{m}$이고 짝수와 홀수 분주시 50%의 duty cycle과 820MHz~1GHz의 동작 주파수 범위를 갖으며, 전력소모는 대략 70mW 임을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권3호
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• pp.34-41
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• 2011

본 논문은 넓은 튜닝 범위와 정밀한 해상도 성능을 가지는 능동 인덕터를 이용한 디지털 제어 발진기에 대한 논문이다. 디지털 제어 발진기의 주파수를 조정하기 위해 능동 인덕터의 트랜스컨덕턴스를 디지털적으로 조정하는 구조를 제안하였으며, 디지털 제어 발진기의 이득 또한 디지털적으로 조정하여 이득 변화를 상쇄하도록 하였다. 또한, 넓은 튜닝 영역과 정밀한 해상도를 구현하기 위해 자동 3 단계 주파수 및 이득 튜닝 루프를 제안하였다. 디지털 제어 발진기의 총 주파수 튜닝 영역은 2.1 GHz ~ 3.5 GHz로 1.4 GHz의 영역으로 이는 2.4 GHz의 중간 주파수에 대하여 58 %에 해당한다. 유효 주파수 해상도는 시그마 델타 모듈레이터를 사용하여 0.14 kHz/LSB를 구현하였다. 제안하는 디지털 제어 발진기는 0.13 ${\mu}m$ CMOS 공정으로 설계 되었다. 전체전력 소모는 1.2 V 공급전압에서 6.6 mW이며 위상 잡음 성능은 2.4 GHz 중간 주파수의 경우, 1 MHz 오프셋에서 -120.67dBc/Hz 성능을 보이고 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.41-46
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• 2012

본 논문에서는 X-band 주파수 대역을 위한 직교 신호 발생 전압제어 발진기(Quadrature VCO)를 제안하였다. 제안된 직교신호 발생 전압제어 발진기는 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였다. 본 논문에서 제안된 직교 신호 전압제어 발진기는 두 개의 cross-coupled된 차동의 전압제어 발진기와 두 개의 차동 완충기로 구성 되어있다. 이 직교 전압제어 발진기는 4 bit의 capacitor bank와 varactor의 제어 전압으로 주파수를 가변한다. Varactor의 Q-factor를 선형적으로 변화시키기 위해, varactor 에 각각의 다른 bias voltage를 인가하였다. 이 직교 전압제어 발진기는 6.591 GHz에서 8.012 GHz까지의 주파수 가변 범위를 가진다. 이 직교 전압제어 발생기는 7.150 GHz의 출력 주파수를 가질 때 1MHz offset에서 -101.04 dBc/Hz의 Phase noise를 가진다. 공급 전압은 1.5V를 사용 하였고 QVCO core에서 6.5~8.5 mA의 전류를 소모한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권3호
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• pp.255-265
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• 2012

This paper presents a 15-GHz multiphase rotary traveling-wave voltage-controlled oscillator (RTW VCO) where a shielded coplanar stripline (CPS) is exploited to provide better shielding protection and lower phase noise at a moderate cost of characteristic impedance and power consumption. Test chips were implemented in a standard 90-nm CMOS process, demonstrating the measured results of 2-GHz frequency tuning range, -11.3-dBm output power, -109.6-dBc/Hz phase noise at 1-MHz offset, and 2-ps RMS clock jitter at 15 GHz. The chip core occupies the area of $0.2mm^2$ and dissipates 12 mW from a single 1.2-V supply.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.92-101
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• 2005

본 논문에서는 W-대역 도파관 전압조정발진기에 적용할 수 있는 건 다이오드 마운트를 실험적으로 설계하였다. 건 다이오드 마운트에 의해서 건 다이오드의 낮은 임피던스는 도파관의 높은 임피던스에 정합된다. 건 다이오드 마운트에서 디스크 직경, 디스크 높이, 금속봉 직경에 따른 전압조정 발진기의 중심 주파수, 주파수 조정범위, 출력전력 등 특성 변화 경향을 시뮬레이션에 의해 확인한 후 실험적인 방법으로 최적의 건 다이오드 마운트를 설계하였다. 설계된 전압조정 발진기는 중심 주파수 93.9 GHz, $2{\%}$ 주파수 선형성 범위 600 MHz, 출력전력 16 dBm 등의 우수한 특성을 보였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.63-69
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• 2008

RF 송수신기 설계 분야에서 활발하게 연구하고 있는 융복합 단일칩 설계 기술은 차내 무선망을 위한 차량 무선 단말기에도 적용 가능하며, 이의 실현을 통하여 좀 더 경제적이고 소형화된 차내 융복합 시스템을 구현할 수 있다. 제안된 광대역 전압제어 발진기는 차내 무선망에 사용할 수 있는 표준인 CDMA, PCS, GSM850, 끌림, WCDMA, WLAN, Bluetooth, WiBro, S-DMB, DSRC, GPS, DVB-H/DMB-T/H(L Band) 등의 주파수 대역을 만족시킬 수 있도록 제안된 frequency planning을 따른다. 또한, cross-coupled된 트랜지스터 한 쌍과 MOS varactor에 PMOS를 채택함과 동시에, capacitor array에서는 differential 스위칭을 사용함으로써 위상잡음을 개선하였다. 측정결과, $5.3{\sim}6.0\;mW$의 전력을 소모하며, 주파수 대역은 $4.05{\sim}5.62\;GHz$ (33%의 tuning range)이고 위상잡음은 1 MHz의 offset 주파수에서 -117.16 dBc/Hz이며 이때 figure of merit (FOM)은 $180.5{\sim}180.8$이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.811-818
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• 2016

추가적인 부궤환 루프를 가지는 연속 미세 조절 위상 고정루프를 소개하였다. 위상고정루프가 위상이 고정되지 않았을 때 위상고정루프는 연속적인 밴드 선택 루프를 통하여 빠르게 위상을 고정시키는 특성을 가지고 있다. 위상고정루프가 고정 상태에 다다랐을 때 밴드 폭은 미세한 루프를 통해서 좁아진다. 추가적인 부궤환 루프는 안정성과 위상여유 성능을 향상시킨다. 0.18um CMOS 공정으로 제작한 위상고정루프의 결과 측정은 위상 잡음이 742.8MHz 캐리어 주파수로부터 2MHz 오프셋 주파수에서 -109.6dBc/Hz을 보여준다.