• Title/Summary/Keyword: current-controlled oscillator

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출력 신호의 진폭 제어 회로를 가진 10 GHz LC 전압 제어 발진기 (10 GHz LC Voltage-controlled Oscillator with Amplitude Control Circuit for Output Signal)

  • 송창민;장영찬
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.975-981
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    • 2020
  • 위상 잡음을 개선하기 위한 출력 신호의 진폭을 제어하는 회로를 가진 10 GHz LC 전압 제어 발진기(VCO : voltage-controlled oscillator)가 제안된다. 제안된 LC VCO를 위한 진폭 제어 회로는 피크 검출 회로, 증폭기, 그리고 전류원 회로로 구성된다. 피크 검출 회로는 2 개의 diode-connected NMOSFET과 하나의 커패시터로 구성되어 출력 신호의 최젓값을 감지함으로 수행된다. 제안하는 진폭 제어 회로를 가진 LC VCO는 1.2 V 공급 전압을 사용하는 55 nm CMOS 공정에서 설계된다. 설계된 LC VCO의 면적은 0.0785 ㎟이다. 제안된 LC VCO에 사용된 진폭 제어 회로는 기존 LC VCO의 출력 신호에서 발생되는 242 mV의 진폭 변화를 47 mV로 줄인다. 또한, 출력 신호의 peak-to-peak 시간 지터를 8.71 ps에서 931 fs로 개선한다.

대역폭 증가 기법을 사용한 저전력 전압 제어 발진기 (A Low Power Voltage Controlled Oscillator with Bandwidth Extension Scheme)

  • 이원영;이계민
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.69-74
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    • 2021
  • 본 논문은 저항과 캐패시터로 구성된 필터를 사용한 저전력 전압 제어 발진기를 소개하고 있다. 제안하는 전압 제어 발진기는 5단의 전류모드 버퍼로 구성되어 있으며, 각 버퍼 셀마다 저항-캐패시터 필터가 입력단과 출력단 사이에 연결되어 있다. 필터는 버퍼 셀 회로에 영점을 추가하게 되며, 영점은 회로 발진 조건을 고주파 대역으로 이동시킴으로써 낮은 전력 소모에도 높은 출력 주파수를 낼 수 있게 한다. 제안하는 회로는 0.18 ㎛ CMOS 공정으로 설계되었다. 소모 전력은 2.7 GHz 에서 9.83 mW를 소모한다. 기존 회로와 전력 효율을 비교했을 때, 기존 회로는 4.79 pJ/Hz이고 제안하는 회로는 3.64 pJ/Hz로 기존 회로 대비 전력 소모량을 24 % 감소시켰다.

X-band CMOS VCO for 5 GHz Wireless LAN

  • kim, Insik;Ryu, Seonghan
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제9권1호
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    • pp.172-176
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    • 2020
  • The implementation of a low phase noise voltage controlled oscillator (VCO) is important for the signal integrity of wireless communication terminal. A low phase noise wideband VCO for a wireless local area network (WLAN) application is presented in this paper. A 6-bit coarse tune capacitor bank (capbank) and a fine tune varactor are used in the VCO to cover the target band. The simulated oscillation frequency tuning range is from 8.6 to 11.6 GHz. The proposed VCO is desgned using 65 nm CMOS technology with a high quality (Q) factor bondwire inductor. The VCO is biased with 1.8 V VDD and shows 9.7 mA current consumption. The VCO exhibits a phase noise of -122.77 and -111.14 dBc/Hz at 1 MHz offset from 8.6 and 11.6 GHz carrier frequency, respectively. The calculated figure of merit(FOM) is -189 dBC/Hz at 1 MHz offset from 8.6 GHz carrier. The simulated results show that the proposed VCO performance satisfies the required specification of WLAN standard.

저 가격 0.18-㎛ 혼성신호 CMOS공정에 기반한 WSN용 2.4-GHz 밴드 VCO설계 (Low cost 2.4-GHz VCO design in 0.18-㎛ Mixed-signal CMOS Process for WSN applications)

  • Jhon, Heesauk;An, Chang-Ho;Jung, Youngho
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.325-328
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    • 2020
  • This paper demonstrated a voltage-controlled oscillator (VCO) using cost-effective (1-poly 6-metal) mixed signal standard CMOS process. To have the high-quality factor inductor in LC resonator with thin metal thickness, patterned-ground shields (PGS) was adopted under the spiral to effectively reduce the ac current of low resistive Si substrate. And, because of thin top-metal compared with that of RF option (2 ㎛), we make electrically connect between the top metal (M6) and the next metal (M5) by great number of via array along the metal traces. The circuit operated from 2.48 GHz to 2.62 GHz tuned by accumulation-mode varactor device. And the measured phase noise of LC VCO has -123.7 dBc/Hz at 1MHz offset at 2.62 GHz and the dc-power consumption shows 2.07 mW with 1.8V supply voltage, respectively.

Nic 회로의 구성 및 발진회로에의 응용에 관한 연구 (A study on the construction of nic circuit and ists application to oscilation circuit)

  • 김명기
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.16-24
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    • 1974
  • 본 논문은 종래의 NIC회로의 구성방법을 종합하여 일반화하는 방법으로써 파라미터 제어회로와 전압 또는 전류제어회로에 의한 NIC구성방법을 제시하였다. 그리고 FET에 의해 개방 및 단락안정형 NIC회로를 구성하고 회로해석에 의한 임피던스와 실험치를 비교하여 NIC특성을 확인하고 회로해석이 타당함을 검토 확인하였다. 또한 병렬 LC를 NIC와 직렬로 연결하여 발진상태를 실험으로 확인하고 NR에 의한 발진상태와 비교 검토하였다.

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An InGaP/GaAs HBT Based Differential Colpitts VCO with Low Phase Noise

  • Shrestha, Bhanu;Kim, Nam-Young
    • 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.

밴드갭 기준 전압을 이용한 CMOS 전압 제어 발진기의 설계 (A Design of CMOS VCO Using Bandgap Voltage Reference)

  • 최진호
    • 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 $75^{\circ}C$.

이득 제어 지연 단을 이용한 1.9-GHz 저 위상잡음 CMOS 링 전압 제어 발진기의 설계 (Design of the 1.9-GHz CMOS Ring Voltage Controlled Oscillator using VCO-gain-controlled delay cell)

  • 한윤택;김원;윤광섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권4호
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    • pp.72-78
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    • 2009
  • 본 논문에서는 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정의 이득(Kvco) 제어 지연 단을 이용한 위상동기루프에 사용되는 저 위상잡음 CMOS 링 전압제어발진기를 설계 및 제작한다. 제안하는 지연 단은 출력 단자를 잇는 MOSFET을 이용한 능동저항으로 전압제어발진기의 이득을 감소시킴으로써 위상잡음을 개선한다. 그리고 캐스코드 전류원, 정귀환 래치와 대칭부하 등을 이용한다. 제안한 전압제어 발진기의 위상잡음 측정결과는 1.9GHz가 동작 할 때, 1MHz 오프셋에서 -119dBc/Hz이다. 또한 전압제어발진기의 이득과 전력소모는 각각 440MHz/V와 9mW이다.

전압제어 링 발진기를 이용한 LED구동회로 및 조명제어기설계 (Design of LED Driving Circuit using Voltage Controlled Ring Oscillator and Lighting Controller)

  • 권기수;서영석
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • LED구동회로및 제어회로를 개발하였다. 개발된 LED구동회로는 새로운 PWM회로를 가지고 있으며 LED열의 디밍, 전류 및 온도제어 및 통신 기능을 할 수 있다. 개발된 PWM회로는 기본적인 디지털 논리소자를 사용하여 만들어 질 수 있는 두 개의 링 발진기와 한 개의 카운터로 구성되어 있다. 부가적으로 이 회로는 온-오프 제어 모드, 비상모드, 전력절감모드를 가지고 있으며 직열통신을 이용해서 제어된다. 설계 된 PWM 발생기와 제어회로는 마그나칩/하이닉스의 디지털 공정을 이용하여 제작되었다. 제작된 칩은 LED구동장치와 제어기 보드에 장착되어 테스트 되었으며 성공적으로 동작하였다.

An MMIC VCO Design and Fabrication for PCS Applications

  • Kim, Young-Gi;Park, Jin-Ho
    • Journal of Electrical Engineering and information Science
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    • 제2권6호
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    • pp.202-207
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    • 1997
  • Design and fabrication issues for an L-band GaAs Monolithic Microwave Integrated Circuit(MMIC) Voltage Controlled Oscillator(VCO) as a component of Personal Communications Systems(PCS) Radio Frequency(RF) transceiver are discussed. An ion-implanted GaAs MESFET tailored toward low current and low noise with 0.5mm gate length and 300mm gate width has been used as an active device, while an FET with the drain shorted to the source has been used as the voltage variable capacitor. The principal design was based on a self-biased FET with capacitive feedback. A tuning range of 140MHz and 58MHz has been obtained by 3V change for a 600mm and a 300mm devices, respectively. The oscillator output power was 6.5dBm wth 14mA DC current supply at 3.6V. The phase noise without any buffer or PLL was 93dB/1Hz at 100KHz offset. Harmonic balance analysis was used for the non-linear simulation after a linear simulation. All layout induced parasitics were incorporated into the simulation with EEFET2 non-linear FET model. The fabricated circuits were measured using a coplanar-type probe for bare chips and test jigs with ceramic packages.

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