고속 통신 시스템을 위한 40㎓ CMOS 전압 제어 발진기의 설계

초록

고속 통신을 위해서 0.11um CMOS 공정을 사용하여 40㎓ 전압 제어 발진기 (VCO : Voltage Controlled Oscillatior)를 제작했다. 밀리미터 웨이브 대역에서 동작하는 VCO는 높은 성능을 얻기 위하여 스마트 바이어스 테크닉을 사용하였고 스파이럴 형태의 인덕터와 출력버퍼를 추가하여 LC형 구조로 설계했다. 제안하는 VCO의 동작범위는 34～40㎓이며, 이 주파수 대역은 밀리미터 웨이브 통신 시스템에 적합하다. VCO의 측정결과 –16dBm의 출력파워와 16%의 동작범위, 38㎓ 중심주파수에서 –100.33dBc/Hz(@1MHz)의 위상잡음을 갖는다. 또한 1.2V 전원에서 PAD를 포함한 전체 소모전력은 16.8㎽이다. VCO의 성능을 비교할 수 있는 FOMT의 값은 –183.3dBc/Hz로 이전의 VCO에 비해 우수한 성능을 확인했다.

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