3가지 직교신호 발생 전압제어 발진기의 위상 잡음 특성비교

Comparison of Phase Noise Characteristics of Three Quadrature Voltage Controlled Oscillators

본 논문에서는 3가지 형태의 CMOS 직교 신호 발생 전압 제어 발진기를 설계 및 제작하여 위상 잡음 특성을 비교하였다. 첫 번째 구조는 PMOS를 이용하여 두개의 Colpitts 발진기를 구성한 후 이를 상호 결합시킨 구조이다. 두 번째와 세번째 구조는 각각 일반적인 LC VCO와 펼형 콜피츠 구조에 주파수 2분주기를 연결하여 직교신호를 얻는 구조이다. 모의실험 결과 콜피츠 구조를 사용한 구조가 LC 발진기를 사용하였을 때에 비해 위상 잡음 특성이 6 dB 이상 개선되었다.

Various CMOS quadrature-voltage-controlled oscillators(QVCOS) are designed and fabricated for the comparison of the phase noise characteristic. The first one is that the QVCO is composed of two Colpitts oscillators cross-coupled with PMOS coupling transistors. The second and third ones are the conventional LC VCO and the balanced Colpitts VCO followed by the frequency-divide-by-two, respectively. The simulation result demonstrate that Colpitts schemes show better phase noise performance by 6 dB than that of a conventional stheme in which LC VCO is followed by the frequency-divide-by-two.