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Analysis of Distortion Characteristic of Amplitude Modulated Signal through a Current-Mode-Logic Frequency Divider

전류모드논리 주파수 분할기를 통한 기저대역 AM 변조 신호의 왜곡 특성 연구

  • Kim, Hyeok (Department of Electronics Engineering, Hankuk University of Foreign Studies) ;
  • Park, Youngcheol (Department of Electronics Engineering, Hankuk University of Foreign Studies)
  • 김혁 (한국외국어대학교 전자공학과) ;
  • 박영철 (한국외국어대학교 전자공학과)
  • Received : 2016.01.13
  • Accepted : 2016.07.11
  • Published : 2016.08.01

Abstract

In this paper we designed a current mode logic frequency divider to transmit a baseband amplitude modulated signal. From simulation result, we studied input and output waveforms according to the variation of input bias voltage. For the purpose of the verification of the study, we designed a current mode logic frequency divider at 1,400 MHz. The designed frequency divider operates between 100 MHz and 3,000 MHz, for -33 dBm input power. The circuit draws $I_{total}=30mA$ from $V_{DD}=3V$ supply, and the simulation result shows that an amplitude modulated signal at 1,400 MHz with the modulation index of 0.5 was successfully downconverted to 700 MHz.

본 논문은 AM 변조 신호를 전송하기 위한 전류모드논리 주파수 분할기를 설계하고, 모의실험 결과를 통해 입출력 파형과 bias 포인트의 변화에 따른 출력 전압을 분석하였다. 또한, 입력 주파수 1,400 MHz에서 최적화되어 동작하는 주파수 분할기를 설계하였으며, 이를 통해 700 MHz 변조 신호의 전송 가능성을 확인하였다. 설계된 주파수 분할기는 100 MHz부터 3,000 MHz까지 동작하며, 2,900 MHz의 대역폭을 가지고 입력 주파수 1,400 MHz에서 -33 dBm의 입력 전력으로 변환 이득 14 dB를 갖도록 설계되었다. DC 전압 $V_{DD}=3V$에서 입력 전압 $V_{Peak}=0.2V$일 때 $I_{total}=30mA$가 흐르며, 변조 지수 m=0.5인 진폭 변조 신호의 반송파 주파수가 1,400 MHz에서 700 MHz로 분주되는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Youngcheol Park, "Class-F technique as applied to active frequency multiplier designs", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 57, no. 12, Dec. 2009.
  2. C. Cao, K. K. O, "A power efficient 26 GHz 32:1 static frequency divider in 130 nm bulk CMOS", IEEE Microwave and Wireless Components Letters., vol. 15, no. 11, pp. 721-723, Nov. 2005. https://doi.org/10.1109/LMWC.2005.858998
  3. M. K. Ali, A. Hamidian, R. Shu, A. Malignaggi, and G. Boeck, "45 GHz low power static frequency divider in 90 nm CMOS", IEEE Radio Freq. Integ. Tech.,, pp. 65-67, 2012.
  4. K. Washio, R. Hayami, E. Ohue, K. Oda, M. Tanabe, H. Shimamoto, and M. Kondo, "67 GHz static frequency divider using 0.2 um self-aligned SiGe HBTs", IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 49, pp. 3-8, Jan. 2001. https://doi.org/10.1109/22.899955
  5. R. Shu, V. Subramanian, and G. Boeck, "A 8:1 static frequency divider operating up to 34 GHz in 0.13um CMOS technology", IEEE MTT-S Microwave Workshop Series on Millimeter Wave Integ. Tech., pp. 17-20, Sep. 2011.
  6. J. O. Plouchart, et al, "A power efficient 33 GHz 2:1 static frequency divider in 0.12 um SOI CMOS", IEEE Radio Freq. Integ. Circuit Symp.,, pp. 329-332, Jun. 2003.
  7. H. D. Wohlmuth, "A high sensitivity static 2:1 frequency divider up to 19 GHz in 120 nm CMOS", IEEE Radio Freq. Integ. Circuit Symp.,, pp. 329-332, Jun. 2003.
  8. 김혁, 박영철, "전류모드논리 방식을 활용한 700 MHz static frequency divider 설계", 한국전자파학회 춘계마이크로파 및 전파전파 합동 학술대회, p. 7, 2015년 5월.
  9. 김혁, 박영철, "전류모드논리 주파수 분할기의 기저대역 AM 신호 변조에 대한 연구", 한국전자파학회 종합학술대회, p. 26, 2015년 11월.