Design and Implementation of Integrated VCO fot ISM Band RF Transceivers
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 범진욱
- 발행년도 2008
- 학위수여년월 2008. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 전자공학
- 식별자(기타) 000000107699
- 본문언어 영어
목차
The main focus of this work is an Inductance-Capacitance (LC) Voltage Controlled Oscillator (VCO) design for ISM band RF transceivers. A LC tank has been composed of an integrated spiral inductor and capacitors for low phase noise performance and minimum chip size. The electromagnetic characteristics of CMOS on-chip spiral inductor and capacitance of accumulate mode varactor were analysed and adopted to design the VCO. The source of phase noise was studied and adopted to empirical model and designed circuit performance comparison.
The designed circuits have been implemented with 0.25 μm RF CMOS technology. The center frequency is 1.2 GHz and linear tuning range of over 450MHz. Measured phase noise was as low as -130 dBc/Hz at 1MHz offset. The normalized phase noise FOM resulted in -185.6 dBc/Hz and power consumption was 5 mW. This results were suitable for local oscillators of ISM band RF transceivers.
목차
본 논문은 ISM 주파수 규격의 무선 송신기를 위한 집적형 전압제어 발진기의 설계에 초점을 두고 있다. 송신 시스템에서 요구되는 낮은 위상 잡음 규격을 만족하고, 동시에 칩 면적의 최소화를 위해 인덕턴스-커패시턴스 공진부에 집적된 형태의 나선형 인덕터를 적용하였다. CMOS 공정으로 구현되는 나선형 인덕터의 전자기적 특성과 전압제어 커패시터의 값을 실험을 통해 예상하고, 이를 발진기 설계에 적용하였다. 발진기의 위상 잡음원을 고찰하고, 실험모델과 구현된 설계 결과물의 특성을 비교하였다.
이와 같은 연구결과는 0.25 μm 공정의 RF CMOS 공정을 이용한 설계 결과로 검증되었다. 구현된 VCO는 1.2 GHz의 중심 주파수와 450 MHz의 주파수 변환 범위를 가진다. 잡음 특성은 1MHz offset에서 -130dBc/Hz 이상이며, FOM은 -185 dBc/Hz이다. 설계된 전압 제거 발진기의 소모 전력은 5 mW 이하이며, ISM 주파수 대역의 국부 발진기로서 재현성 높은 SoC IP로 사용 될 수 있다.