• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제52권10호
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• pp.425-430
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• 2003

A CMOS Voltage-Controlled Oscillator(VCO) for application at temperature stable system is designed. The VCO consists of bandgap voltage reference circuit, comparator, and voltage-to-current converter and the VCO has a temperature stable characteristics. The difference between simulated and calculated values is less than about 5% in output characteristics when the input voltage range is from 1V to 3.25V. The CMOS VCO has error less than about $\pm$0.85% in the temperature range from $-25^{\circ}C$ to $75^{\circ}C$.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.202-207
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• 2010

본 논문에서는 개방 루프 형태를 지닌 다중 분할 링 공진기를 이용하여 0.13 um CMOS 공정에서 전압 제어 발진기의 설계 및 제작을 통해 위상 잡음 특성을 개선하였다. CMOS LC 공진기를 이용한 기존의 전압 제어 발진기와 비교했을 때, 본 논문에서 제안한 CMOS 전압 제어 발진기의 보다 큰 결합 계수를 통하여 Q-factor의 향상을 얻을 수 있었고, 이로 인해 전압 제어 발진기의 위상 잡음의 특성을 개선할 수 있었다. 개방 루프 다중 분할 링 공진기를 이용하여 제안된 전압 제어 발진기의 위상 잡음은 1 MHz 오프셋에서 -99.67 dBc/Hz의 특성을 나타내었다. 기존의 CMOS LC 전압 제어 발진기에 비해 약 7 dB의 위상 잡음 개선 특성을 얻을 수 있었고, 발진 주파수는 24 GHz이며, 0.13 um CMOS 공정을 통해 $0.7\;mm{\times}0.9\;mm$의 크기를 가지고 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.539-546
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• 2007

본 논문에서는 온-칩 스파이럴 인덕터 해석에 대한 3차원 전자장 시뮬레이션 방법을 제시하였으며, 이 방법은 정확히 예측 가능한 CMOS VCO를 설계하는데 적용될 수 있음을 보였다. VCO는 CMOS 0.25 um 표준 공정을 이용하여 LC-공진형으로 구현하였으며, 공진기의 스파이럴 인덕터는 실리콘 기판과의 사이에 그라운드 패턴을 삽입한 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 각각 VCO를 구현하여 인덕터의 Q값 개선에 의해 VCO의 위상 잡음이 어느 정도 개선되는지를 검증하였다. 제작된 VCO는 2.5 V 제어 전압에서 3.094 GHz, -12.15 dBm 출력을 가지며, LC 공진에 사용된 단일 인덕터의 Q는 그라운드 패턴을 삽입한 경우 3 GHz에서 8% 정도 개선됨을 시뮬레이션을 통해 검증하였으며, 이로 인한 위상 잡음은 3 MHz 오프셋 주파수에서 9 dB 개선되어짐을 실험을 통해 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.81-84
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• 2001

In recent years, the design of CMOS VCO at ever-higher frequencies has gained interest. This paper proposes an arithmetic functionality VCO circuit based on a differential ring oscillator for operating in high frequency. The proposed VCO architecture with half adder is able to produce two times higher frequency with my delay cell than conventional VCO produce double oscillation frequency and power dissipation is 14.59mW.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제9권1호
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• pp.25-31
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• 2009

This paper describes CMOS VCO circuit design procedures and techniques for multi-band/multi-standard RF transceivers. The proposed techniques enable a 4 GHz CMOS VCO to satisfy all requirements for Quad-band GSMIEDGE and WCDMA standards by achieving a good trade-off among important specifications, phase noise, power consumption, modulation performance, and chip area efficiency. To meet the very stringent GSM T/Rx phase noise and wide frequency range specifications, the VCO utilizes bond-wire inductors with high-quality factor, an 8-bit coarse tune capbank for low VCO gain(30$\sim$50 MHz/V) and an on-chip $2^{nd}$ harmonic noise filter. The proposed VCO is implemented in $0.13{\mu}m$ CMOS technology. The measured tuning range is about 34 %(3.17 to 4.49 GHz). The VCO exhibits a phase noise of -123 dBc/Hz at 400 kHz offset and -145 dBc/Hz at 3 MHz offset from a 900 MHz carrier after LO chain. The calculated figure of merit(FOM) is -183.5 dBc/Hz at 3 MHz offset. This fully integrated VCO occupies $0.45{\times}0.9\;mm^2$.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.83-91
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• 1990

전압제어 발진기(VCO:coltage controlled oscillator)는 FM 신호 변조, 주파수 안정기와 디지탈 클럭 재생과 같은 부분의 적용에 필수적인 기본회로이다. 본 논문에서는 BiCMOS 회로를 이용한 차동 증폭기를 사용하여 OTA(operational transconductance amplifier)회로와 OP amp를 설계하고 이를 토대로 하여 VCO 회로를 설계하였다. 그리고 이 VCO는 OTA와 전압 제어 적분기, 그리고 슈미트 트리거 회로로 구성이 되어 있다. 종래에는 CMOS를 사용하여 VCO를 설계하였지만 여기서는 구동능력이 좋은 BiCMOS를 사용하여 VCO를 설계하였다. 이 회로를 SPICE로 시뮬레이션 한 결과 출력 주파수는 105KHz에서 141KHz이며 변화 감도는 15KHz였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권6호
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• pp.59-66
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• 2005

삼중 대역 무선 랜 응용을 위한 CMOS LC VCO를 1.8V 0.18$\mu$m CMOS 공정으로 설계하였다. 저잡음 특성을 얻기 위하여 VCO 코어는 PMOS 트랜지스터로 구성하였으며 인덕터와 캐패시터를 선택적으로 스위칭하는 기법을 적용하여 5.8GHz 대역 (5.725$\~$5.825GHz), 5.2GHz 대역 (5.150$\~$5.325GHz), 그리고 2.4GHz 대역 (2.412$\~$2.484GHz)에서 동작 가능한 것을 확인하였다. 또한 MOS 버랙터(varactor)에 다중 바이어스를 적용하고 최적화하여 캐패시턴스의 선형 특성을 개선함으로써 VCO의 이득을 선형화하고 PLL의 안정도를 크게 개선하였다. VCO 코어의 소모 전류는 2mA, 면적은 $570{\mu}m{\times}600{\mu}m$이며, 3가지 주파수 대역 모두 1MHz 옵셋에서 -110dBc/Hz 이하의 잡음 특성이 가능함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.213-218
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• 2007

본 논문에서는 CMOS 0.18 ${\mu}m$ 공정을 이용하여 DS-CDMA UWB용 고주파 VCO를 설계하고 제작하였다. 위상 잡음 특성을 좋게 하기 위해서 PMOS, NMOS 소자를 대칭으로 구성한 complementary cross-coupled LC 발진기 구조로 설계하였고, varactor를 이용하여 주파수를 조정하였다. 또한 전류원의 1/f 잡음 신호를 줄이기 위해 저항을 이용하여 전류원을 구성하였다. 스펙트림 분석기를 이용한 측정을 위해 칩 내부에 고속 동작을 위한 인버터 버퍼를 추가로 설계하였다. 제작한 VCO의 core size는 $340{\mu}m{\times}535{\mu}m$이고, 측정한 VCO의 위상 잡음은 1-MHz offset에서 -107 dBc/Hz의 특성을 나타내고, 주파수 조정 범위는 $7.09{\sim}7.52$ GHz의 특성을 보인다 Harmonic suppression은 32 dB, VCO core의 전류 소모는 1.8 V 공급 전압에서 2 mA의 저전력 소모를 나타내도록 설계하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회/대한산업공학회 2005년도 춘계공동학술대회 발표논문
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• pp.914-921
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• 2005

신제품으로 개발 중인 초소형 CMOS RF 전압 제어발진기(VCO) IC 에 대한 공인된 시험 규격은 현재 개발되어 있지 않다. 또한 제조업체들은 고유의 시험방법을 보유하고 있을 것이나 공개하지 않고 있는 실정이다. 한편 일부 해외 제조업체에서 국제 규격인 IEC 또는 JEDEC 을 기준으로 시험방법을 제시하고 있지만, 이러한 시험규격들은 개별 부품을 솔더링하는 하이브리드 공정을 이용하여 제작된 VCO 를 대상으로 한 것이다. 그러므로 CMOS 반도체 공정을 이용한 IC 형으로 개발 중인 VCO 를 평가하기에는 적합하지 않다. 이에 본 연구에서는 신개발 부품인 CMOS RF VCO IC 에 대한 신뢰성 시험 및 평가 기준을 수립하고, 신뢰성 확보를 위한 신제품 개발 단계에서의 신뢰성 평가 프로세스를 개발하고자 한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.283-286
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• 1999

A 2㎓, low noise, low power CMOS voltage-controlled oscillator (VCO) with an integrated LC resonator is presented. The design of VCO relies heavily on the on-chip spiral inductor. An optimized spiral inductor with Q-factor of nearly 8 is achieved and used for the VCO. The simulated result of phase noise is as low as -l14 ㏈c/Hz at an offset frequency of a 600KHz from a 2㎓ carrier frequency. The VCO is tuned with standard available junction capacitors, resulting in an about 400MHz tuning range (20%). Implemented in a five-metal 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ standard CMOS process, the VCO consumes only 2㎽ from a single 2.5V supply. It occupies an active area of 620${\mu}{\textrm}{m}$$\times$720${\mu}{\textrm}{m}$.