• 제목/요약/키워드: 65-nm CMOS

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LTE-Advanced SAW-Less 송신기용 7개 채널 차단 주파수 및 40-dB 이득범위를 제공하는 65-nm CMOS 저전력 기저대역회로 설계에 관한 연구 (A 65-nm CMOS Low-Power Baseband Circuit with 7-Channel Cutoff Frequency and 40-dB Gain Range for LTE-Advanced SAW-Less RF Transmitters)

  • 김성환;김창완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.678-684
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    • 2013
  • 본 논문에서는 SAW 필터가 없는 LTE-Advanced RF 송신기에 적용 가능한 기저대역 송신단 회로를 제안한다. 제안하는 기저대역 송신단 회로는 Tow-Thomas구조의 2차 능동 저역통과 필터 1개와 1차 수동 RC 필터 1개로 구현되었으며, 0.7 MHz, 1.5 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 7.5 MHz, 10 MHz, 그리고 20 MHz의 총 7개의 채널 차단 주파수를 제공하며, 각 채널 별로 -41 dB에서 0 dB까지 1-dB 단계로 이득 조절이 가능하다. 제안하는 2차 능동 저역 통과 필터 회로는 DC 소모 전류 효율을 높이기 위해 채널 차단 주파수를 세 그룹으로 나누어서 선택된 차단 주파수 그룹에 따라 연산증폭기의 전류 소모를 3단계로 가변 할 수 있도록 연산증폭기 내부에 3개의 단위-연산증폭기(OTA)를 병렬로 연결하여 선택적으로 사용할 수 있도록 설계하였다. 또한, 제안하는 연산 증폭기는 저전력으로 1-GHz UGBW(Unit Gain Bandwidth)를 얻기 위해 Miller 위상 보상 방식과 feed-forward 위상 보상 방식을 동시에 사용하였다. 제안하는 기저대역 송신기는 65-nm CMOS 공정을 사용하여 설계되었고 1.2 V의 전압으로부터 선택된 채널 대역폭에 따라 최소 6.3 mW, 최대 24.1 mW의 전력을 소모한다.

A Transformer-Matched Millimeter-Wave CMOS Power Amplifier

  • Park, Seungwon;Jeon, Sanggeun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권5호
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    • pp.687-694
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    • 2016
  • A differential power amplifier operating at millimeter-wave frequencies is demonstrated using a 65-nm CMOS technology. All of the input, output, and inter-stage network are implemented by transformers only, enabling impedance matching with low loss and a wide bandwidth. The millimeter-wave power amplifier exhibits measured small-signal gain exceeding 12.6 dB over a 3-dB bandwidth from 45 to 56 GHz. The output power and PAE are 13 dBm and 11.7%, respectively at 50 GHz.

A 120 GHz Voltage Controlled Oscillator Integrated with 1/128 Frequency Divider Chain in 65 nm CMOS Technology

  • Kim, Namhyung;Yun, Jongwon;Rieh, Jae-Sung
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권1호
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    • pp.131-137
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    • 2014
  • A 120 GHz voltage controlled oscillator (VCO) with a divider chain including an injection locked frequency divider (ILFD) and six static frequency dividers is demonstrated using 65-nm CMOS technology. The VCO is designed based on the LC cross-coupled push-push structure and operates around 120 GHz. The 60 GHz ILFD at the first stage of the frequency divider chain is based on a similar topology as the core of the VCO to ensure the frequency alignment between the two circuit blocks. The static divider chain is composed of D-flip flops, providing a 64 division ratio. The entire circuit consumes a DC power of 68.5 mW with the chip size of $1385{\times}835{\mu}m^2$.

자동 변환 임피던스 매칭 네트워크를 갖는 CMOS FM 수신기 프론트엔드 구현 (Implementation of a CMOS FM RX front-end with an automatic tunable input matching network)

  • 김연보;문현원
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.17-24
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    • 2014
  • 본 논문에서 2개의 다른 특성을 갖는 FM 안테나들을 사용할 수 있도록 자동 변환 매칭 네트워크를 갖는 CMOS FM 수신기 프론트엔드 구조를 제안하였고 이를 65nm CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 제안된 FM 수신기는 높은 주파수 선택 특성을 갖는 임베디드 안테나를 사용 시 FM 전체 주파수 밴드에서 일정한 수신감도를 유지하기 위해서 저 잡음 증폭기의 입력 매칭 회로의 공진 주파수를 채널 주파수에 따라 가변이 가능하도록 구현하였다. 구현된 FM 프론트엔드의 시뮬레이션 결과는 약 38dB 전압이득, 2.5dB 이하의 잡음 지수 특성, -15.5dBm의 IIP3 선형성 특성을 보이고 1.8V 전원에 3.5mA 전류를 소모한다.

광대역 주입동기식 주파수 분주기 기반 40 GHz CMOS PLL 주파수 합성기 설계 (Design of a 40 GHz CMOS Phase-Locked Loop Frequency Synthesizer Using Wide-Band Injection-Locked Frequency Divider)

  • 남웅태;손지훈;신현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.717-724
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    • 2016
  • 본 논문은 60 GHz 슬라이딩-IF 구조 RF 송수신기를 위한 40 GHz CMOS PLL 주파수 합성기 설계를 다룬다. 광대역에서 안정적인 주입동기식 주파수 합성기 동작을 위하여 인덕티브 피킹 기법을 이용한 주파수 분주기가 설계되었다. 광대역 주파수 분주기는 PLL이 전압 제어 발진기의 전체 주파수 범위에서 안정적으로 동기되는 것을 보장한다. 또한, 전압 제어 발진기와 주입동기식 주파수 분주기 사이의 원치 않는 간섭을 없애기 위하여 주입동기식 버퍼를 설계하여 적용하였다. 설계된 PLL 주파수 합성기는 65 nm CMOS 공정을 이용하여 설계되었으며, 37.9~45.3 GHz 출력 주파수 범위를 갖는다. 1.2 V 전원 전압에서 버퍼 포함 74 mA의 전류를 소모한다.

주파수 3체배기를 이용한 W 밴드 주파수 합성기 설계 (Design of W Band Frequency Synthesizer Using Frequency Tripler)

  • 조형준;;김성균;김병성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권10호
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    • pp.971-978
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    • 2013
  • 본 논문에서는 65 nm RF CMOS 공정을 이용하여 26 GHz 위상 고정 루프(PLL)를 설계하고, 주파수 3체배기(tripler)를 이용하여 W 밴드 주파수 합성기를 설계하였다. 26 GHz VCO는 22.8~26.8 GHz, 3체배기의 출력은 74~75.6 GHz의 주파수 조정 범위를 갖는다. 제작한 주파수 합성기는 총 75.6 mW의 전력을 소모하며, 3체배기의 최종 출력은 1 MHz 오프셋에서 -75 dBc/Hz, 10 MHz 오프셋에서 -101 dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 갖는다.

A Low-Spur CMOS PLL Using Differential Compensation Scheme

  • Yun, Seok-Ju;Kim, Kwi-Dong;Kwon, Jong-Kee
    • 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.

MMIC 기반 Ka대역 주파수합성기 및 수신기 개발 (Development of the Ka-band Frequency Synthesizer and Receiver based on MMIC)

  • 서미희;정해창;나경일;김소수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.123-129
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    • 2023
  • 본 논문에서는 Ka대역 소형 레이다용 주파수합성 MMIC(FS MMIC)와 수신 MMIC를 개발하고 개발된 MMIC를 기반으로 소형화 된 Ka대역 주파수합성기와 수신기를 개발하였다. FS MMIC와 기저대역 신호를 수신하는 WR(wireless-receiver) MMIC는 65 nm CMOS 공정으로 제작하였고, Ka대역 신호를 수신하는 FE(front-end) MMIC는 150 nm GaN 공정으로 제작하였다. FS MMIC를 바탕으로 개발된 주파수합성기의 출력신호를 이용하여 Ka 대역 신호에 대한 주파수선형변조 파형과 펄스 파형을 측정하고 송신 파형 생성 가능성을 확인하였다. FE MMIC 및 WR MMIC로 구성된 수신기의 성능은 이득 80 dB 이상, 잡음지수 6 dB 이하, OP1dB 10 dBm 이상으로 측정되었다. 측정결과를 통해 본 논문에서 개발된 주파수합성기, 수신기는 Ka 대역 소형 레이다에 적용 가능한 것으로 판단된다.

V-대역을 위한 완전 집적된 CMOS 이단 전력증폭기 집적회로 설계 (Design of Two-Stage Fully-Integrated CMOS Power Amplifier for V-Band Applications)

  • 김현준;조수호;오성재;임원섭;김지훈;양영구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권12호
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    • pp.1069-1074
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    • 2016
  • 본 논문에서는 TSMC 65 nm CMOS 공정를 이용하여 V-대역 이단 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 수동소자를 사용한 간단한 구조의 정합회로를 구성하였고, 입력과 출력 정합회로를 모두 집적하였다. Pre-distortion 기법을 통해 전력 이득을 보상해 줌으로써 전력증폭기의 선형성을 향상시켰다. 제작된 전력증폭기는 58.8 GHz의 동작 주파수와 1 V의 동작 전압에서 10.4 dB의 전력 이득, 9.7 dBm의 출력 전력 및 20.8 %의 효율 특성을 나타내었다.

Ka-대역 CMOS 2채널 이미지 제거 수신기 (Ka-band CMOS 2-Channel Image-Reject Receiver)

  • 이동주;안세환;주지한;권준범;김영훈;이상훈
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.109-114
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    • 2023
  • 본 논문에서는 Ka-대역 소형 레이더에 적용하기 위한 65-nm CMOS 기반 2채널 이미지 제거 수신기를 기술하였다. 설계된 수신기는 Low-Noise Amplifier (LNA), IQ mixer 및 Analog Baseband (ABB) 회로로 구성된다. ABB 내에 complex filter를 포함하여 원하지 않는 이미지 성분을 억제할 수 있으며, RF 및 ABB의 가변 이득 증폭기 (VGA)에서 이득을 4.5-56 dB 범위에서 조절할 수 있어 수신기의 동적 영역을 확보할 수 있다. 이득 조절은 수신기에 내장된 SPI 컨트롤러를 통해 수행된다. 수신기 칩은 Ka-대역 목표주파수 내 이득 36 dB에서 잡음지수 <15 dB, OP1dB >4 dBm, 이미지 제거비 >30 dB, 채널 간 격리도 >45 dB 특성을 보였다. 본 수신기는 1.2 V 공급전압에서 420 mA를 소모하며, 칩 면적은 4000×1600 ㎛ 이다.