근거리 레이더용 CMOS 저전력 교차 결합 전압 제어 발진기 설계 및 제작

김락영; 김동욱

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김락영 (만도중앙연구소) 김동욱 (충남대학교)

저널정보: 한국전자파학회 한국전자파학회논문지 韓國電磁波學會論文誌第21卷第6號

발행연도: 2010.6

수록면: 591 - 600 (10page)

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본 논문에서는 TSMC 0.13 ㎛ CMOS 공정을 사용하여 3가지 종류의 근거리 레이더용 저전력 교차 결합 전압 제어 발진기를 설계, 제작하였다. 기본적인 교차 결합 전압 제어 발진기는 24.1 ㎓를 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 ㎒ offset 주파수에서 －101～－103.5 ㏈c/㎐의 위상 잡음, －11.85～－15.33 ㏈m의 출력 전력, 그리고 475～852 ㎒의 주파수 조정 범위들을 보였다. 전력 소모 측면에서는 기본적인 발진기가 5.6 ㎽를 사용하였고, 저 전력 subthreshold 회로는 3.3 ㎽를 사용하였다. 이중 공진 회로 구조의 subthreshold 발진기는 기본 발진기와 유사한 주파수 조정 범위를 유지하면서 상대적으로 작은 전력을 소모하고 개선된 위상 잡음 특성을 보였으며, 1 ㎽ DC 전력 기준의 figure-of-merit(FOM)이 약 3 ㏈ 가량 개선되어 －185.2 ㏈c의 값을 가졌다.

#CMOS #Cross-Coupled #Voltage Controlled Oscillator #Subthreshold #Double Resonance #Radar

참고문헌 (10)

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2. [학술지(정기간행물)] - K.Hamaguchi / 2005 / Development of ultra-wideband short-range impulse radar system for vehicular applications / IEICE Trans.Electronics 88 (10) : 1922 ~ 1930

3. [학술지(정기간행물)] - D. Lu / 2002 / A 24 GHz active patch array with a power amplifier/low-noise amplifier in MMIC / International Journal of Infrared and Millimeter Waves 23 : 693 ~ 704

4. [학술대회논문] - T.K.K.Tsang / 2003 / A high figure of merit and area-efficient low-voltage(0.7~1 V)12 GHz CMOS VCO / IEEE RFIC Symposium Digest : 89 ~ 92

5. [학술지(정기간행물)] - P.Andreani / 2000 / On the use of MOS varactor in RF VCOs / IEEE J.of Solid-State Circuits 35 (6) : 905 ~ 910

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