5 GHz WLAN 용 Back Gate Coupling CMOS Quadrature 전압제어발진기 설계 Design of Back Gate Coupling CMOS Quadrature Voltage Controlled Oscillator for 5 GHz Wireless Local Area Network원문보기
Ubiquitous network의 발달로 인해 언제 어디서나 원하는 정보를 무선통신을 이용하여 주고받을 수 있게 되었다. 대용량 정보의 전송과 사용자의 증가로 인해 보다 정확하고 신속한 정보의 송·수신이 필요하게 되면서 이동통신기기의 RF 수신단 설계 방식이 중요하게 되었다. 또한 CMOS 기술의 발달로 인해 회로의 고집적화가 가능해지면서 RF 수신단 구조는 기존의 주된 방식인 슈퍼헤테로다인 구조의 복잡도 증가와 생산 단가 증가 등의 문제점을 개선한 직접변환 구조로의 설계가 가능하게 되었다. 본 논문에서는 TSMC 0.18 ㎛ 공정 rule을 적용시킨 CMOS 기술을 이용하여 사용량이 많은 이동통신기기인 5 GHz 대역 Wireless LAN의 RF 수신단의 ...
Ubiquitous network의 발달로 인해 언제 어디서나 원하는 정보를 무선통신을 이용하여 주고받을 수 있게 되었다. 대용량 정보의 전송과 사용자의 증가로 인해 보다 정확하고 신속한 정보의 송·수신이 필요하게 되면서 이동통신기기의 RF 수신단 설계 방식이 중요하게 되었다. 또한 CMOS 기술의 발달로 인해 회로의 고집적화가 가능해지면서 RF 수신단 구조는 기존의 주된 방식인 슈퍼헤테로다인 구조의 복잡도 증가와 생산 단가 증가 등의 문제점을 개선한 직접변환 구조로의 설계가 가능하게 되었다. 본 논문에서는 TSMC 0.18 ㎛ 공정 rule을 적용시킨 CMOS 기술을 이용하여 사용량이 많은 이동통신기기인 5 GHz 대역 Wireless LAN의 RF 수신단의 전압제어발진기 설계를 연구하였다. 특히 직접변환 수신구조에서 정보의 송·수신시 carrier 주파수를 생성하고, 사용자 채널을 할당하는 기능의 4위상 전압제어발진기(Quadrature Voltage Controlled Oscillator, QVCO)를 설계하였다. Quadrature VCO회로에서 직각 신호를 발생시키는 기법으로 두 개의 Differential VCO를 이용하는데, 보다 높은 성능을 얻기 위해 Differential VCO의 설계를 선행하여 위상잡음과 전류소모 등을 고찰한 뒤 이를 응용하여 quadrature VCO를 설계하였다. Differential VCO는 IEEE 802.11b에 적합하도록 설계하였으며, cross coupled differential LC tank 및 PMOS current source를 이용하여 위상잡음과 전류소모를 줄였다. 시뮬레이션 결과는 -118 dBc/Hz @ 1 MHz의 위상잡음과 7 mW의 전류소모(core 부분)를 보였고, 약 170 MHz의 tuning range를 보였다. 실제 제작을 통한 측정 결과는 -116.7 dBc/Hz @ 1 MHz의 위상잡음과 7.9 mW의 전류소모(core 부분)를 보였고, 약 150 MHz의 tuning range를 보였다. Quadrature VCO는 IEEE 802.11b에 적합하도록 설계하였으며, back gate coupling 구조를 사용하여 회로의 전류소모와 위상잡음을 낮추고, switched capacitor array를 사용하여 대역폭을 확장시켜주었다. 시뮬레이션 결과로 -119 dBc/Hz @ 1 MHz의 위상잡음과 6.77 mW의 전류소모(core 부분)를 보였고, 약 1.4 GHz의 tuning range를 보였다. 실제 제작을 통한 측정 결과는 -118 dBc/Hz @ 1 MHz의 위상잡음과 6.98 mW의 전류소모(core 부분) 그리고 약 1 GHz의 tuning range를 보였다.
Ubiquitous network의 발달로 인해 언제 어디서나 원하는 정보를 무선통신을 이용하여 주고받을 수 있게 되었다. 대용량 정보의 전송과 사용자의 증가로 인해 보다 정확하고 신속한 정보의 송·수신이 필요하게 되면서 이동통신기기의 RF 수신단 설계 방식이 중요하게 되었다. 또한 CMOS 기술의 발달로 인해 회로의 고집적화가 가능해지면서 RF 수신단 구조는 기존의 주된 방식인 슈퍼헤테로다인 구조의 복잡도 증가와 생산 단가 증가 등의 문제점을 개선한 직접변환 구조로의 설계가 가능하게 되었다. 본 논문에서는 TSMC 0.18 ㎛ 공정 rule을 적용시킨 CMOS 기술을 이용하여 사용량이 많은 이동통신기기인 5 GHz 대역 Wireless LAN의 RF 수신단의 전압제어발진기 설계를 연구하였다. 특히 직접변환 수신구조에서 정보의 송·수신시 carrier 주파수를 생성하고, 사용자 채널을 할당하는 기능의 4위상 전압제어발진기(Quadrature Voltage Controlled Oscillator, QVCO)를 설계하였다. Quadrature VCO회로에서 직각 신호를 발생시키는 기법으로 두 개의 Differential VCO를 이용하는데, 보다 높은 성능을 얻기 위해 Differential VCO의 설계를 선행하여 위상잡음과 전류소모 등을 고찰한 뒤 이를 응용하여 quadrature VCO를 설계하였다. Differential VCO는 IEEE 802.11b에 적합하도록 설계하였으며, cross coupled differential LC tank 및 PMOS current source를 이용하여 위상잡음과 전류소모를 줄였다. 시뮬레이션 결과는 -118 dBc/Hz @ 1 MHz의 위상잡음과 7 mW의 전류소모(core 부분)를 보였고, 약 170 MHz의 tuning range를 보였다. 실제 제작을 통한 측정 결과는 -116.7 dBc/Hz @ 1 MHz의 위상잡음과 7.9 mW의 전류소모(core 부분)를 보였고, 약 150 MHz의 tuning range를 보였다. Quadrature VCO는 IEEE 802.11b에 적합하도록 설계하였으며, back gate coupling 구조를 사용하여 회로의 전류소모와 위상잡음을 낮추고, switched capacitor array를 사용하여 대역폭을 확장시켜주었다. 시뮬레이션 결과로 -119 dBc/Hz @ 1 MHz의 위상잡음과 6.77 mW의 전류소모(core 부분)를 보였고, 약 1.4 GHz의 tuning range를 보였다. 실제 제작을 통한 측정 결과는 -118 dBc/Hz @ 1 MHz의 위상잡음과 6.98 mW의 전류소모(core 부분) 그리고 약 1 GHz의 tuning range를 보였다.
Due to development of ubiquitous network you can take and send the desire information by wireless communication anytime, anywhere. By increasing the transmission of mass information and the user, it needs advanced RF receiver structure that more quickly and correctly. Also, the CMOS technology could...
Due to development of ubiquitous network you can take and send the desire information by wireless communication anytime, anywhere. By increasing the transmission of mass information and the user, it needs advanced RF receiver structure that more quickly and correctly. Also, the CMOS technology could develop the integrated circuit. It can possible make the direct conversion structure of RF receiver that improved the problems of super heterodyne structure. In this paper, I studied the design of voltage controlled oscillator for 5 GHz wireless Local Area Network that applied the design rule of TSMC 0.18 ㎛ processing. Especially the quadrature voltage controlled oscillator(QVCO) was designed. The method of generating orthogonal signal in quadrature VCO was used two differential VCO. To achieve higher performance by leading the design of differential VCO. After analysis phase noise and current consumption of differential VCO, I designed the quadrature VCO. Differential VCO was designed for the IEEE 802.11b. In this design, cross coupled differential LC tank and PMOS current source were used to reduce the phase noise and current consumption respectively. The simulation result shown -118.5 dBc/Hz @ 1 MHz phase noise, current consumption of 7 mW(core part) and 170 MHz of tuning rage approximately. The actual measurement results through the fabrication shown - 116.7 dBc/Hz @ 1 MHz phase noise, current consumption of 7.9 mW(core part) and 150 MHz of tuning range approximately. Quadrature VCO was designed for the IEEE 802.11b. In thus design, back gate coupling structure was used to reduce the phase noise and current consumption. And switched capacitor array was used to expand the band width. The simulation result shown -119 dBc/Hz @ 1 MHz phase noise, current consumption of 6.77 mW(core part) and 1.4 GHz of tuning rage approximately. The actual measurement results through the fabrication shown -118 dBc/Hz @ 1 MHz phase noise, current consumption of 6.98 mW(core part) and 1 GHz of tuning range approximately.
Due to development of ubiquitous network you can take and send the desire information by wireless communication anytime, anywhere. By increasing the transmission of mass information and the user, it needs advanced RF receiver structure that more quickly and correctly. Also, the CMOS technology could develop the integrated circuit. It can possible make the direct conversion structure of RF receiver that improved the problems of super heterodyne structure. In this paper, I studied the design of voltage controlled oscillator for 5 GHz wireless Local Area Network that applied the design rule of TSMC 0.18 ㎛ processing. Especially the quadrature voltage controlled oscillator(QVCO) was designed. The method of generating orthogonal signal in quadrature VCO was used two differential VCO. To achieve higher performance by leading the design of differential VCO. After analysis phase noise and current consumption of differential VCO, I designed the quadrature VCO. Differential VCO was designed for the IEEE 802.11b. In this design, cross coupled differential LC tank and PMOS current source were used to reduce the phase noise and current consumption respectively. The simulation result shown -118.5 dBc/Hz @ 1 MHz phase noise, current consumption of 7 mW(core part) and 170 MHz of tuning rage approximately. The actual measurement results through the fabrication shown - 116.7 dBc/Hz @ 1 MHz phase noise, current consumption of 7.9 mW(core part) and 150 MHz of tuning range approximately. Quadrature VCO was designed for the IEEE 802.11b. In thus design, back gate coupling structure was used to reduce the phase noise and current consumption. And switched capacitor array was used to expand the band width. The simulation result shown -119 dBc/Hz @ 1 MHz phase noise, current consumption of 6.77 mW(core part) and 1.4 GHz of tuning rage approximately. The actual measurement results through the fabrication shown -118 dBc/Hz @ 1 MHz phase noise, current consumption of 6.98 mW(core part) and 1 GHz of tuning range approximately.
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