• 한국전자파학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.635-645
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• 2016

본 논문에서는 주파수 잠금회로(FLL: Frequency Locked Loop)를 이용하여 발진기의 위상잡음을 개선할 수 있음을 보였다. 1차적으로 헤어-핀 공진기를 이용하여 전압제어발진기(VCO)를 제작하였다. 제작된 VCO는 발진주파수 5 GHz에서 위상잡음을 측정한 결과, 1 kHz offset 주파수에서 -53.1 dBc/Hz를 보였다. 위상잡음을 개선하기 위하여, VCO에 5 GHz 공진기로 구성된 주파수 검출기(frequency detector), 루프 필터, 전위변환기(level shifter)를 이용 궤환회로를 구성, 주파수 잠금회로를 구성하였다. 제작된 주파수 잠금회로는 5 GHz의 주파수에서 발진하고, 1 kHz offset 주파수에서 -120.6 dBc/Hz의 위상잡음을 보였다. 따라서 주파수 잠금회로를 이용, VCO의 위상잡음을 획기적으로 약 67.5 dB 개선할 수 있음을 보였다. 또한, 얻어진 주파수 잠금회로를 이용한 발진기의 위상잡음 성능은 수정발진기의 위상잡음과 비견할만한 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.207-212
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• 2012

본 논문에서는 push-push 방식을 사용하여 설계 제작된 0.18-${\mu}m$ SiGe BiCMOS 공정 기반 70 GHz와 140 GHz에서 모두 동작하는 듀얼 밴드 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator: VCO)의 결과를 보인다. 측정 결과, 본 전압 제어 발진기는 조절 전압이 0.2 V에서 2 V까지 변하는 동안 하위 밴드와 상위 밴드에서 각각 67.9~76.9 GHz, 134.3~154.5 GHz의 주파수 조절 범위를 갖는다. 보정 후의 최대 출력 전력은 각각 -0.55 dBm과 -15.45dBm이었다. 본 전압 제어 발진기는 4 V의 전원으로부터 18 mA의 DC 전류를 소모한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제3권1호
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• pp.13-19
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• 2004

본 논문에서는 낮은 위상잡음과 고신뢰성을 갖는 전압제어 발진기를 비선형 설계하였으며 그 위상잡음을 Lesson식과 비교하여 잘 일치함을 확인하였다. 전압제어 발진기의 위상잡음을 개선하기 위하여 유전체 공진기와 결합하는 마이크로 스트립 라인을 고임피던스 변환기를 이용함으로써 공진회로의 Q값이 그대로 능동소자에 전달되도록 하였다. 또한 worst case 해석 및 part stress 해석을 수행함으로써 전압제어 발진기의 신뢰도를 높였다. 제작된 전압제어 발진기는 0$\~$12 V의 제어전압에서 0.56 MHz/V의 튜닝대역을 가지고 있으며 160 mW의 DC 전력을 소모한다. 또한 -116.5 dBc/Hz @100KHz와 -96.51 dBc/Hz @10KHz의 우수한 위상잡음 특성과 7.33 dBm의 출력을 얻었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 연구회
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• pp.55-58
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• 2001

In this paper, we present the results of the design and fabrication of the VCO(Voltage controlled Oscillator) using RF circuit simulator GENESYS and electromagnetic field simulator EMpower Frequency range is fabricated VCO is 850 MHz ~ 950 MHz, which is used Colpitts Circuit. the fabricated VCO is consisted of resonator, oscillator and MSL(Microstrip Line) is used in LC tuning circuit.(operated by negative feedback) MSL(Microstrip Line), Varactor(Plastic package), low noise TR(SOT-23), chip inductor(1608), chip capacitor(1005), chip resistance(1005). 1005 type is used for sample fabrication of VCO. In the fabrication process, circuit pattern is screen printed on the alumina substrates of over 99.9% purity. Center frequency of the sample VCO is 850MHz at $V_T=1.5V$, while the simulated value was 1.0GHz at $V_T=1.5V$. Variable frequency range of the sample is 860~950MHz in contrast to the 1068~1100MHz of the simulated values.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 연구회
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• pp.153-156
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• 2001

In this paper, we present the results of the design and fabrication of the VCO(Voltage controlled Oscillator) using RF circuit simulator GENESYS and electromagnetic field simulator EMpower Frequency range is fabricated VCO is 850 MHz ~ 950 MHz, which is used Colpitts Circuit. the fabricated VCO is consisted of resonator, oscillator and MSL(Microstrip Line) is used in LC tuning circuit.(operated by negative feedback) MSL(Microstrip Line), Varactor(Plastic package), low noise TR(SOT-23), chip inductor(1608), chip capacitor(1005), chip resistance(1005). 1005 type is used for sample fabrication of VCO. In the fabrication process, circuit pattern is screen printed on the alumina substrates of over 99.9% purity. Center frequency of the sample VCO is 850MHz at $V_T$=1.5V, while the simulated value was 1.0GHz at $V_T$=1.5V. Variable frequency range of the sample is 860~950MHz in contrast to the 1068~1100MHz of the simulated values.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권7A호
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• pp.935-942
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• 2000

본 논문에서는 1.6GHz PCS 대역 초소형 전압제어발진기의 설계개발하였다. 다층 PCB 구조를 갖는 Colpitts 형의 LC 동조형 발진기를 설계하교 회로 시뮬레이터를 이용하여 회로특성을 최적화하였다. 최적화된 설계 데이터를 이용하여 6$\times$6$\times$1.8 ㎣(0.065cc) 크기의 소형 VCO를 제작한 후 시험하였다. 개발된 VCO는 52.3MHz 튜닝범위에서 -1.67dBm $\pm$0.5dBm 의 일정한 출력레벨을 갖었으며 10kHz offset 주파수에서 -99.33dBc/Hz 의 우수한 위상잡음 특성을 나타내었다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2333-2335
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• 2005

Various CMOS quadrature-voltage-controlled oscillators(QVCOs) are designed and fabricated for the comparison of the phase noise. The core VCO is composed of two Colpitts oscillators which are cross-coupled with PMOS pair. For the comparison of phase noise with the proposed scheme, the conventional LC VCO followed by the frequency-divide-by-two is designed. The simulation result demonstrate that the proposed scheme shows better phase noise performance by 6dB than that of a conventional scheme in which LC VCO is followed by the frequency-divide-by-two.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.413-414
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• 2008

A 2.4 GHz low phase noise fully integrated LC voltage-controlled oscillator (VCO) in $0.18\;{\mu}m$ CMOS technology is presented in this paper. The VCO is optimized based on phase noise reduction. The design of the VCO uses differential varactors which are adopted for symmetry of the circuit, and consider AM-PM conversion due to a cross-coupled pair. The VCO is designed to draw 3 mA from 1.8 V supply voltage. Simulated phase noise is -137.3 dBc/Hz at 3 MHz offset. The tuning range is found to be 300 MHz range from 2.3 GHz to 2.6 GHz.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.63-69
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• 2008

RF 송수신기 설계 분야에서 활발하게 연구하고 있는 융복합 단일칩 설계 기술은 차내 무선망을 위한 차량 무선 단말기에도 적용 가능하며, 이의 실현을 통하여 좀 더 경제적이고 소형화된 차내 융복합 시스템을 구현할 수 있다. 제안된 광대역 전압제어 발진기는 차내 무선망에 사용할 수 있는 표준인 CDMA, PCS, GSM850, 끌림, WCDMA, WLAN, Bluetooth, WiBro, S-DMB, DSRC, GPS, DVB-H/DMB-T/H(L Band) 등의 주파수 대역을 만족시킬 수 있도록 제안된 frequency planning을 따른다. 또한, cross-coupled된 트랜지스터 한 쌍과 MOS varactor에 PMOS를 채택함과 동시에, capacitor array에서는 differential 스위칭을 사용함으로써 위상잡음을 개선하였다. 측정결과, $5.3{\sim}6.0\;mW$의 전력을 소모하며, 주파수 대역은 $4.05{\sim}5.62\;GHz$ (33%의 tuning range)이고 위상잡음은 1 MHz의 offset 주파수에서 -117.16 dBc/Hz이며 이때 figure of merit (FOM)은 $180.5{\sim}180.8$이다.