• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제7권2호
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• pp.64-68
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• 2007

An InGaP/GaAs HBT based differential Colpitts voltage control oscillator(VCO) is presented in this paper. In the VCO core, two switching transistors are introduced to steer the core bias current to save power. An LC tank with an inductor quality factor(Q) of 11.4 is used to generate oscillation frequency. It has a superior phase noise characteristics of -130.12 dBc/Hz and -105.3 at 1 MHz and 100 kHz frequency offsets respectively from the carrier frequency(1.566 GHz) when supplied with a control voltage of 0 volt. It dissipates output power of -5.3 dBm. Two pairs of on-chip base collector (BC) diodes are used in the tank circuit to increase the VCO tuning range(168 MHz). This VCO occupies the area of $1.070{\times}0.90mm^2$ including buffer and pads.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.625-629
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• 2014

본 연구에서는 컬러잡음에 의해서 교란되는 발진기의 점근적 위상잡음 공식을 유도하고 이에 근거하여 1/4 파장 마이크로스트립 라인을 전류원으로 갖는 서브-1V 직렬공진 차동 콜피츠 전압제어 발진기를 제안한다. 위상잡음에 관한 ADS 시뮬레이션 결과는 제안된 전압제어 발진기가 기존의 인덕터를 전류원으로 갖는 서브-1V 직렬공진 차동 콜피츠 전압제어 발진기보다 4.8GHz 발진주파수의 1MHz 오프셋 주파수에서 약 3dBc/Hz 더 낮은 위상잡음을 나타냄을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.964-969
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• 2007

본 논문에서는 모바일 RFID 시스템 환경을 제시하였고, 그 환경에 적합한 저 잡음 차동 콜피츠 전압 제어 발진기를 구현하였다. 밀집 리더 환경에 맞춘 전압 제어 발진기는 $0.35{\mu}m$ 공정을 사용하였고, 주파수 범위는 RFID 주파수 범위인 $860{\sim}960 MHz$를 포함시킬 수 있도록 $1.55{sim}2.053 GHz$로 설계하였다. 2분주기 출력에서 측정한 위상 잡음은 오프셋 주파수가 40 kHz일 때 -106 dBc/Hz로 측정되었고, 1MHz일 때에는 -135 dBc/Hz로 측정되었다. 5 비트의 디지털 튜닝을 이용하여 낮은 발진기 이득(<45 MHz/V)을 갖게 하여 주파수 합성기에서의 위상 잡음 특성을 좋게 하였다. 설계한 차동 콜피츠 발진기의 FOM은 1.93 dB로 타 2 GHz 대역의 발진기들 보다 높게 측정되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제4권2호
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• pp.73-79
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• 2005

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.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.122-128
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• 2007

Sinusoidal voltage-controlled oscillators (VCOs) based on Colpitts and Hartley oscillators are presented. They consist of a LC parallel-tuned circuit connected in a negative-feedback loop with an OTA-R amplifier and two diode limiters, where the inductor is simulated one realized with temperature-stable linear operational transconductance amplifiers (OTAs) and a grounded capacitor. Prototype VCOs are built with discrete components. The Colpitts VCO exhibits less than 1% nonlinearity in its current-to-frequency transfer characteristic from 4.2 to 21.7 MHz and ${\pm}$95 ppm/$^{\circ}C$ temperature drift of frequency over 0 to $70^{\circ}C$. The total harmonic distortion (THD) is as low as 2.92% with a peak-to-peak amplitude of 0.7 V for a frequency-tuning range of 10.8-32 MHz. The Hartley VCO has the temperature drift and THD of two times higher than those of the Colpitts VCO.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.761-766
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• 2014

본 연구는 1 V 미만 전원 전압에서 동작 가능한 직렬공진 바렉터 통합형 평형 공통 게이트 콜피츠 전압제어 발진기와 직렬공진 바렉터 통합형 평형 공통 드레인 콜피츠 전압제어 발진기의 탱크회로에서 나타나는 발진전압에 대한 해석적 연구를 수행하고 이를 시뮬레이션에 의해 확인한다. 해석적 연구의 결과는 직렬공진 바렉터 통합형 평형 공통 게이트 콜피츠 전압제어 발진기가 직렬공진 바렉터 통합형 평형 공통 드레인 콜피츠 전압제어 발진기보다 더 큰 발진전압을 탱크회로에 유도할 수 있으며 따라서 저 위상 잡음 발진에 보다 더 적합한 발진기임을 밝혀준다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.7-12
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• 2011

본 논문은 1 V 미만의 전원 전압에서 저 위상잡음을 갖는 발진 신호의 발생에 적합한 차동 콜피츠 전압제어 발진기 (VCO: Voltage Controlled Oscillator) 회로를 제안한다. 제안된 회로는 전류원으로 인덕터를 사용함으로써 1 V 미만의 전원 전압에서 저 위상잡음의 발진을 보다 용이하게 한다. 공진기 손실을 보다 줄이기 위하여 단일 콜피츠 발진기의 두 개의 궤환 커패시터 중의 하나를 바렉터 (varactor)로 대체하였다. $0.18{\mu}m$ RF CMOS 기술을 사용하는 포스트 레이아웃 (post-layout) 시뮬레이션 결과는 0.6 V에서 0.9 V 사이의 전원 전압에서 제안된 회로가 1MHz 오프셋 주파수에서 나타내는 위상잡음은 널리 알려진 교차 결합 전압제어 발진기의 위상잡음보다 적어도 7 dBc/Hz 이상 낮음을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.109-114
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• 2002

본 연구에서는 기존의 Colpitts VCO에서 바이어스 저항에 의한 성능 저하문제를 간단한 트랜지스터의 모델을 사용하여 분석하고, 발진기의 성능을 저하시키는 바이어스 저항의 영향을 제거하는 새로운 구조를 제시한다. 또한 이를 이용하여 차세대 이동통신용 소형, 저 전력 VCO를 설계하고 제작하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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• pp.770-773
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• 2002

Two sinusoidal voltage-controlled oscillators using linear operational transconductance amplifiers are presented in this paper: One is based on the positive-feedback bandpass oscillator model and the other on the negative-feedback Colpitts model. The bandpass VCO consists of a noninverting amplifier and a current-controlled LC-tuned circuit which is realized by two linear OTA's and two grounded capacitors, while the Colpitts VCO consists of an inverting amplifier and a current-controlled LC-tuned circuit realized by three linear OTA's and three grounded capacitors. Prototype circuits have been built with discrete components. The experimental results have shown that the Colpitts VCO has a linearity error of less than 5 percent, a temperature coefficient of less than rm 100 ppm/$^{circ}C$, and a $pm1.5 Hz $frequency drift over an oscillation frequency range from 712Hz to 6.3kHz. A total harmonic distortion of 0.3 percent has been measured for a 3.3kHz oscillation and the corresponding peak-to-peak amplitude was 1V. The experimental results for bandpass VCO are also presented.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2439-2447
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• 1994

Colpitts VOC(Voltage Controlled Oscillator)의 새로운 모델링을 제시하였다. 일반적으로 VOC의 해석에는 2차원 모델이 사용되고 있는데 본 논문에서는 3차원 모델을 사용하였다. 이는 수학적으로 정확함은 물론 실제적으로도 유용하게 사용할 수 있다. 이러한 잇점은 실제의 VOC는 콜피츠 발진회로에 기초한 것이며 이는 3차원 시스템이기 때문이다. 모델링은 선형 근사법으로 시작하여 HBM(harmonic balance method)에 의하여 비선형 해석으로 접근하였다. 이 해석에서는 시스템의 출력에 영향을 주는 발진과 함께, 겹쳐서 나타나는 시프팅 바이어스라는 새로운 모드의 존재를 드러내었다. 더우기 해석의 성과는 발진 주파수의 변화를 시도하고자 할 때 발진기의 피라미터를 변화시키는 유용한 과정을 추출하였다. 시뮬레이션으로 이를 확인하고 개인용 휴대전화기에 사용될 GaAs MESFET VCO 실제회로에 적용시켜 본 결과 매우 잘 일치하였다.