• 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.

• 센서학회지
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• 제28권2호
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• pp.121-126
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• 2019

The voltage-controlled oscillator is one of the fundamental building blocks that determine the signal quality and power consumption in RF transceivers for wireless sensor networks. Ring oscillators are attractive owing to their small form factor and multi-phase capability despite the relatively poor phase noise performance in comparison with LC oscillators. The phase noise of a ring oscillator can be improved by using a coupled structure that works at a lower frequency. This paper introduces a 2.4 GHz low-noise ring oscillator that consists of two 3-stage coupled ring oscillators. Each sub-oscillator operates at 800 MHz, and the multi-phase signals are combined to generate a 2.4 GHz quadrature output. The voltage-controlled ring oscillator designed in a 65-nm standard CMOS technology has a tuning range of 800 MHz and exhibits the phase noise of -104 dBc/Hz at 1 MHz offset. The power consumption is 13.3 mW from a 1.2 V supply voltage.

• 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.

• 전기의세계
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• 제23권6호
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• pp.56-59
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• 1974

It is well-known that the anode circuit of SCR has the current controlled negative resistance characteristic. Recently the present auther has shown that the gate circuit of SCR has the voltage controlled negative resistance characteristic for the constant anode voltage. It is shown of the equivalent model to SCR(when conducting) the voltage controlled negative resistance characteristic for gate circuit. And it is possible to make SCR gate oscillators with their desired characteristic for illustration.

• 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.

• 산업기술연구
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• 제11권
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• pp.43-53
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• 1991

Two kinds of simple active oscillators are proposed and analyzed assuming that operational amplifier has two-poles frequency characteristics. The first circuit is composed of one operational amplifier, one resistor and one grounded capacitor. The second oscillator is realized with one operational amplifier and three resitors. Proposed oscillators have the low sensitivity of the oscillation frequency for little variations of the passive element values. By the experimental results obtained with Op-Amp. ${\mu}A741$, the simple oscillators can be useful for the frequency range $1.25 KHz{\leq}f_{01}{\leq}40KHz$ for the active-RC type or $45.45 KHz{\leq}f_{02}{\leq}400KHz$ for the active-R oscillator, and it is shown to transform the active-R oscillator circuit into the voltage controlled type. Therefore, two kinds of oscillator circuit are attractive for the IC realization, because they have one operational amplifier, one resistor and one grounded capacitor, or three resistors.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.292-298
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• 2011

본 논문에서는 전압 제어 특성을 이용하여 광대역에서 사용 가능한 주입 동기 발진기를 제안하였다. 주입 동기 발진기의 공진 회로에 바렉터 다이오드를 포함시켜 다이오드의 바이어스 전압을 제어하여 자유 발진 주파수를 가변 가능하도록 하였으며, 이를 통해 주입 동기 신호의 입력 레벨이 낮더라도 광대역에서 동작이 가능하도록 하였다. 제안된 주입 동기 발진기는 0.8 mm 두께를 갖는 FR-4 기판을 사용하여 제작되었으며, 0~5 V의 제어 전압을 주어졌을 때, 자유 발진 주파수는 2.39~2.52 GHz로 가변이 가능하였다. 주파수 고정시 -10 dBm의 입력 신호 레벨에서 주파수 동기 범위가 50 MHz 이상이며, 주파수 가변을 통해 -30 dBm의 낮은 주입 신호레벨에서 90 MHz의 주파수 동기 범위를 얻을 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권3호
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• pp.207-212
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• 2013

A new CMOS voltage-bias differential LC voltage-controlled oscillator (LC-VCO) with active source degeneration is proposed. The proposed degeneration technique preserves the quality factor of the LC-tank which leads to improvement in phase noise of VCO oscillators. The proposed VCO shows the high figure of merit (FOM) with large tuning range, low power, and small chip size compared to those of conventional voltage-bias differential LC-VCO. The proposed VCO implemented in 0.18-${\mu}m$ CMOS shows the phase noise of -118 dBc/Hz at 1 MHz offset oscillating at 5.03 GHz, tuning range of 12%, occupies 0.15 $mm^2$ of chip area while dissipating 1.44 mW from 0.8 V supply.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.591-600
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• 2010

본 논문에서는 TSMC 0.13 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 3가지 종류의 근거리 레이더용 저전력 교차 결합 전압 제어 발진기를 설계, 제작하였다. 기본적인 교차 결합 전압 제어 발진기는 24.1 GHz를 중심으로 발진하도록 설계되었고, 이를 기본으로 저전력 동작을 위한 subthreshold 발진기가 설계되었다. 특히 큰 트랜지스터를 사용해야 하는 subthreshold 발진기에서 기생 캐패시터에 의해 발진 주파수가 낮아지는 문제점을 개선하기 위해 이중 공진 회로 구조를 발진기에 사용하는 것이 시도되었다. 제작된 CMOS 전압 제어 발진기는 종류에 따라 1 MHz offset 주파수에서 -101~-103.5 dBc/㎐의 위상 잡음, -11.85~-15.33 dBm의 출력 전력, 그리고 475~852 MHz의 주파수 조정 범위들을 보였다. 전력 소모 측면에서는 기본적인 발진기가 5.6 mW를 사용하였고, 저 전력 subthreshold 회로는 3.3 mW를 사용하였다. 이중 공진 회로 구조의 subthreshold 발진기는 기본 발진기와 유사한 주파수 조정 범위를 유지하면서 상대적으로 작은 전력을 소모하고 개선된 위상 잡음 특성을 보였으며, 1 mW DC 전력 기준의 figure-of-merit(FOM)이 약 3 dB 가량 개선되어 -185.2 dBc의 값을 가졌다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권5호
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• pp.98-104
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• 2009

본 논문에서는 Push-Push 구조와 고임피던스 인버터를 이용하여 개선된 VCO를 설계 및 제작하였다. 두 개의 고조파 발진기를 Push-Push 구조로 결합시킴으로써 기본주파수 억압특성을 개선하였으며, 고조파 출력을 향상시켰다. 이에 따른 위상잡음 증가는 고임피던스 인버터를 이용하여 공진기와 병렬선로 사이의 결합특성 개선을 통하여 억제하였다.