• 제목/요약/키워드: Voltage-Controlled Oscillators

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전압조절발진기의 위상잡음 연구 (Study on the Phase Noise of Voltage Controlled Oscillator)

  • 박세훈;서희성
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.1057-1060
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    • 2005
  • 소자나 외부의 간섭에 의해 입력된 잡음은 전압조절발진기(Voltage Controlled Oscillztor: VCO)의 출력 신호에 위상잡음을 일으킨다. 잡음이 VCO에 입력되는 특정 시간에 따라 위상잡음에 미치는 영향이 다르다. 출력신호의 천이 중에 잡음이 입력되면 위상잡음이 미치는 영향이 커지고 출력신호의 값이 일정한 부분에서는 위상잡음에 미치는 영향이 작다. 이러한 시간에 따라 변하는 시스템에 의한 잡음의 계산은 VCO 출력 위상잡음이 기준 및 고조파의 인근 주파수 성분에 의한 것임을 밝혔다. 또한 기준 신호가 대칭일수록 위상잡음이 줄어 든다.

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Design of the Voltage-Controlled Sinusoidal Oscillator Using an OTA-C Simulated Inductor

  • Park, Ji-Mann;Chung, Won-Sup;Park, Young-Soo;Jun, Sung-Ik;Chung, Kyo-Il
    • 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.

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위상 잡음 이론을 적용한 전압 제어 발진기의 전자파 내성 분석 (Electromagnetic Susceptibility Analysis of Phase Noise in VCOs)

  • 황지수;김소영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.492-498
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    • 2015
  • 회로 구성 요소의 집적도가 꾸준히 증가하는 경박단소화 추세에 따라, 회로와 각종 전자 시스템들의 전자파 내성(EMS: Electromagnetic Susceptibility) 문제가 대두되고 있다. 그 중에서도 VCO(Voltage Controlled Oscillator)는 RF 시스템에서 중요한 역할을 하는 만큼, 해당 회로의 전자파 내성에 대한 연구를 필요로 하는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 전기적 발진기에서 발생하는 위상 잡음을 선형시불변(LTV: Linear Time Variant) 시스템으로 해석하는 위상 잡음 이론을 적용하여, 1.2 GHz 의 기준 발진 주파수를 갖는 링 VCO와 LC VCO에 대해 전원 전압에 가해진 잡음에 따른 전자파 내성을 분석하였다. 시간 영역 시뮬레이션 결과로, 위상잡음 특성을 나타내는 지표가 되는 임펄스 강도를 추출하는 알고리즘을 구현하였다. 전원 잡음이 존재하지 않는 경우에는 두 VCO에서 발생하는 지터의 크기가 2.1 ps로써 비슷하였으나, 다양한 전원 잡음이 인가됨에 큰 차이를 보이며, LC VCO의 EMS 특성이 링 VCO에 비해 우수한 것을 임펄스 감도 함수와 eye-diagram을 통해 확인하였다.

Low Voltage CMOS LC VCO with Switched Self-Biasing

  • Min, Byung-Hun;Hyun, Seok-Bong;Yu, Hyun-Kyu
    • ETRI Journal
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    • 제31권6호
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    • pp.755-764
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    • 2009
  • This paper presents a switched self-biasing and a tail current-shaping technique to suppress the 1/f noise from a tail current source in differential cross-coupled inductance-capacitance (LC) voltage-controlled oscillators (VCOs). The proposed LC VCO has an amplitude control characteristic due to the creation of negative feedback for the oscillation waveform amplitude. It is fabricated using a 0.13 ${\mu}m$ CMOS process. The measured phase noise is -117 dBc/Hz at a 1 MHz offset from a 4.85 GHz carrier frequency, while it draws 6.5 mA from a 0.6 V supply voltage. For frequency tuning, process variation, and temperature change, the amplitude change rate of the oscillation waveform in the proposed VCO is 2.1 to 3.2 times smaller than that of an existing VCO with a fixed bias. The measured amplitude change rate of the oscillation waveform for frequency tuning from 4.55 GHz to 5.04 GHz is 131 pV/Hz.

전압제어 유전체공진을 이용한 K-대역 발진기 설계에 관한 연구 (A study on the design of a K-band harmonic oscillator using voltage controlled dielectric resonance)

  • 전순익;김성철;은도현;차균현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.3215-3226
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    • 1996
  • In this paper a K-band harmonic oscillator competitive to ordinary Push-Push type oscillators is introduced. This oscillator is composed of two-X-band dielectric resonance circuits. To favor its harmonic generation, the load effect and the bias effect are studied to allow the maximum harmonic distortion. As results, the dielectric resonated load and the class A bias are used for the 2nd harmonic generation. analytical study for modelling of voltage controlled dielectric resonator is carried out with theoretical background. The performance of the circuit is evaluated by simulation using harmonic balanced method. The novel structure has ont only a voltage tuning circuit but also an output port at fundamental frequency as the function of prescaler for phase lockede loop application on the just single oscillation structure. In experimentation, the output freqneyc of the 2nd harmonic signal is 20.5GHz and the maximum power level of output is +5.5dBm without additional post amplifiers. the harmonic oscillator exhibits -30dBc of high fundamental frequency rejection without added extra filters. The phase noise of -90dBc/Hz at 100kHz off-carrier has been achieved under free running condition, that satisfies phase noise requirement of IESS 308. The proposed oscillator may be utilized as the clean and stable fixed local oscillator in Transmit Block Upconvertor(TBU) or Low oise Block downconvertor(LNB) for K/Ka-band digital communications and satellite broadcastings.

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PCS/IMT-2000 용 양대역 전압제어발진기 (Dual-mode VCOs for PCS/IMT-2000 Applications)

  • 박재돈;최성창;윤기완
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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    • pp.337-340
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    • 2001
  • 최근 이동통신의 발달로 좀더 효율적인 서비스를 제공하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 하나의 전압제어발진기로 두 가지 서비스를 가능하게 하는 양대역 전압제어발진기의 두 가지 형태를 제시한다. 첫번째 형태는 스위치를 이용하여 공진주파수란을 조절한 회로이고, 두 번째 형태는 독립적인 전압제어발진기 두개를 효율적으로 연결한 형태를 가진다.

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개폐루프 교대방식에 의한 주파수합성기의 설계 (The Design of Frequency Synthesizer by Open and Closed Loop Alternation Method)

  • 김익상;한영열
    • 한국통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.124-132
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    • 1987
  • 본 논문에서는 주파수 도약시 천이상태에서 발생하는 주파수의 오차를 없애기 위하여 새로운 형태의 개폐루프 교대 주파수합성기를 개발하였다. 본 주파수합성기는 단일 위상비교기(PC), 두 개의 저역통과여파기(LPF), 두 개의 전압제어발진기(VCO), 스윗칭소자, 가변분주기 및 주파수도약제어기로 구성되어 있으며 스윗칭 동작에 의해 안정된 출력주파수를 얻게 된다. 아울러 본 주파수합성기의 회로구성상 개루프에서 외부회로의 인가가 용이할 것으로 생각된다.

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The MMIC VCO Design for Wireless Systems at Ka-Band

  • Lee, Han-Young;Kim, Wan-Sik
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제5권1호
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    • pp.151-155
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    • 2010
  • Reconfigurable radio technology is needed to reconstruct frequency and modem functionality, which can be different in various regions. In addition, it makes a single mobile handset capable of supporting various standards of wireless communication and thus plays a key role in mobile convergence. An MMIC VCO (voltage controlled oscillator) has been developed for high power and wide bandwidth where Clapp-Gouriet type oscillators are adapted for series feedback, and was fabricated based on 0.15um pHEMT of TRW. The MMIC VCO was connected to an aluminar substrate on the carrier for testing. This MMIC VCO module showed good performance in comparison to existing works. Furthermore, it can be potentially extended to reconfigure an MMIC VCO for wireless systems such as military applications and satellite communications.

20 MHz-3 GHz Programmable Chirp Spread Spectrum Generator for a Wideband Radio Jamming Application

  • Kim, Sun-Ryoul;Ryu, Hyuk;Ha, Keum-Won;Kim, Jeong-Geun;Baek, Donghyun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.771-776
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    • 2014
  • In this paper, an agile programmable chirp spread spectrum generator for wideband frequency-jamming applications from 20 MHz to 3 GHz is proposed. A frequency-mixing architecture using two voltage-controlled oscillators is used to achieve a wideband operating frequency range, and the direct digital synthesizer (DDS)-based chirping method with a two-point modulation technique is employed to provide a programmable and consistent chirp bandwidth. The proposed signal generator provides the various programmable FM signals from 20 MHz to 3 GHz with a modulation bandwidth from 0 to 400 MHz. The prototype successfully demonstrates arbitrary sequential jamming operation with a fast band-to-band hopping time of < 10 ${\mu}sec$.

무선 이동통신 단말에 응용 가능한 집적 필터회로 설계 (Integrated Filter Circuits Design for Mobile Communications)

  • 이광
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권12호
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    • pp.991-997
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    • 2013
  • 본 논문에서는 아날로그필터를 위한 새로운 구조의 주파수 제어 방식(frequency tuning scheme)과 트랜스컨덕턴스(gm) 가변 범위가 넓은 트랜스컨덕터(OTA: Operational transconductor amplifier) 회로를 제안하였다. 제안된 주파수 제어 방식은 트랜스컨덕터와 커패시터로 구성된 1차 저역통과필터의 시정수와 커패시터에 일정 전압이 충전되는데 걸리는 시간과의 관계식을 이용한 것으로 전압제어필터 방식과 유사하게 간단한 구조를 가지며, 기준신호로 순수 정현파를 필요로 하지 않고, 시스템 클럭 또는 외부 수정 발진 회로를 통해 쉽게 얻을 수 있는 클럭 펄스를 사용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 클럭 주파수가 고정된 조건에서도 복잡한 구조의 커패시터 어레이를 사용하지 않고 다중 대역 지원을 목적으로 차단 주파수를 가변하면서 제어할 수 있다. 그리고 모의 실험을 통해 제안된 자동 주파수 제어회로의 동작을 확인하였다.