KR100301167B1 - Voltage control oscillator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제어전압에 따라 커패시턴스가 변화되고 자체의 인덕턴스에 따라 소정의 주파수를 공진시키는 주파수 조정부와, 상기 주파수 조정부에서 공진된 주파수를 발진시키는 발진회로부를 포함하되; 상기 주파수 조정부는 마이크로 스트립 라인으로 이루어지고 서로 직렬 연결된 제1 인덕터 및 제2 인덕터와, 상기 제1 인덕터 및 제2 인덕터의 공통접점과 제어전압이 입력되는 스위칭단 사이에 순차적으로 직렬 연결된 제1 커패시터 및 제1 저항과, 상기 제2 인덕터에 병렬로 연결된 제2 커패시터와, 상기 제1 커패시터 및 제1 저항의 공통접점과 접지 사이에 서로 병렬 연결된 다이오드 및 제2 저항을 포함하는 전압제어 발진기에 관한 것으로서, 제2 인덕터에 병렬로 연결되는 커패시터를 추가하여 제2 인덕터의 트리밍 작업이 필요없이 주파수의 조정이 이루어질 수 있도록 함으로써 공정시간을 단축하고 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.The present invention includes a frequency adjusting unit for changing the capacitance according to a control voltage and resonating a predetermined frequency according to its inductance, and an oscillating circuit unit for oscillating the frequency resonated by the frequency adjusting unit; The frequency adjusting part includes a first capacitor and a second inductor, which are formed in a micro strip line and are connected in series with each other, and a first capacitor sequentially connected between a common contact point of the first inductor and the second inductor and a switching terminal to which a control voltage is input. And a first resistor, a second capacitor connected in parallel to the second inductor, a diode and a second resistor connected in parallel to each other between a common contact of the first capacitor and the first resistor and ground. In this case, by adding a capacitor connected in parallel to the second inductor to adjust the frequency without trimming the second inductor, the process time and productivity may be improved.
Description
본 발명은 전압제어 발진기에 관한 것으로서 특히, 스위칭 다이오드를 사용하여 공진단의 인덕턴스를 변화시킴으로써 두 주파수 밴드를 가지는 전압제어 발진기에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage controlled oscillator, and more particularly, to a voltage controlled oscillator having two frequency bands by varying the inductance of a resonant stage using a switching diode.
최근, 무선통신기기에 관한 기술개발이 활발하게 진행되고 있으며, 특히 인접한 두 주파수 밴드를 사용하는 무선통신기기에 대한 개발이 진행중이다.Recently, the development of technology related to wireless communication devices is actively progressing, and in particular, the development of wireless communication devices using two adjacent frequency bands is in progress.
일반적으로 인접한 두 주파수 대역을 지닌 듀얼밴드 전압제어 발진기(VCO)의구현시 스위칭 다이오드를 사용한 방식을 사용하게 되는데, 이 경우 다이오드 스위칭에 의해 공진단의 인덕턴스(L) 값을 변화시키는 방식을 사용하게 된다.In general, when a dual band voltage controlled oscillator (VCO) having two adjacent frequency bands is implemented, a switching diode is used. In this case, a diode switching is used to change the inductance (L) of the resonance stage. .
도 1은 일반적인 듀얼밴드 무선통신기기에 적용되는 종래 기술에 의한 전압제어 발진기의 구성을 나타내는 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a voltage controlled oscillator according to the prior art applied to a general dual band wireless communication device.
도 1을 참조하면, 참조번호 10은 제어전압에 따라 커패시턴스가 변화되고 자체의 인덕턴스 변화에 따라 서로 다른 주파수를 공진시키는 주파수 조정부를 나타내고, 20은 상기 주파수 조정부(10)에서 공진된 주파수를 발진시키는 발진회로부를 나타낸다.Referring to FIG. 1, reference numeral 10 denotes a frequency adjuster for resonating different frequencies according to a change in capacitance in response to a control voltage, and 20 denotes a frequency adjuster for oscillating the resonant frequency in the frequency adjuster 10. An oscillation circuit part is shown.
이때, 상기 주파수 조정부(10)는 마이크로 스트립 라인(micro strip line)으로 이루어지고 서로 직렬 연결되는 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)와, 상기 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)의 공통접점과 디지털 전압신호가 입력되는 스위칭단(S/W) 사이에 순차적으로 직렬 연결된 커패시터(C) 및 제1 저항(R1)과, 상기 커패시터(C) 및 제1 저항(R1)의 공통접점과 접지 사이에 서로 병렬 연결된 다이오드(D) 및 제2 저항(R2)을 포함하여 이루어진다.In this case, the frequency adjusting unit 10 includes a first inductor L1 and a second inductor L2 formed of a micro strip line and connected in series with each other, and the first inductor L1 and the second inductor. A capacitor C and a first resistor R1 sequentially connected between the common contact of L2 and the switching terminal S / W to which the digital voltage signal is input, and the capacitor C and the first resistor R1. It includes a diode (D) and the second resistor (R2) connected in parallel with each other between the common contact and ground.
또한, 상기 발진회로부(20)는 버퍼 트랜지스터 및 발진 트랜지스터와, 다수의 바이어스 저항 및 커패시터를 구비한다.In addition, the oscillator circuit 20 includes a buffer transistor and an oscillation transistor, and a plurality of bias resistors and capacitors.
상기에서, 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)는 모두 마이크로 스트립 라인이고, 주파수의 가변을 위해 트리밍(trimming)이 가능하도록 설계되어 있다. 실제 제작시 상기 제1 인덕터(L1)를 트리밍하여 하이밴드(high band)의 주파수를 맞추고, 그후 상기 제2 인덕터(L2)를 트리밍하여 로우밴드(low band)의 주파수를 맞추게 된다.In the above description, the first inductor L1 and the second inductor L2 are both microstrip lines, and are designed to be trimmed to change the frequency. In actual production, the first inductor L1 is trimmed to adjust the high band frequency, and then the second inductor L2 is trimmed to adjust the low band frequency.
상기와 같은 구성을 갖는 종래 기술에 의한 전압제어 발진기의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the voltage controlled oscillator according to the prior art having the configuration as described above is as follows.
먼저, 스위칭단(S/W)에 전원이 인가된 경우에는 마이크로 스트립 라인이 제1 인덕터(L1)의 길이만큼 탱크회로(tank circuit)의 인더턴스(L)로 동작하여 주파수를 결정한다. 즉, 제1 인덕터(L1), 커패시터(C), 다이오드(D)에 의해 공진이 이루어져 주파수가 결정된다.First, when power is applied to the switching stage S / W, the micro strip line operates as the inductance L of the tank circuit by the length of the first inductor L1 to determine the frequency. That is, the resonance is performed by the first inductor L1, the capacitor C, and the diode D to determine the frequency.
한편, 스위칭단(S/W)에 전원이 인가되지 않은 경우에는 마이크로 스트립 라인이 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)의 길이만큼 탱크회로의 인더턴스(L)로 동작하여 주파수를 결정한다.On the other hand, when no power is applied to the switching stage S / W, the microstrip line operates as the inductance L of the tank circuit by the lengths of the first inductor L1 and the second inductor L2 to change the frequency. Decide
결국, 상기와 같은 종래 기술의 전압제어 발진기에서는 주파수 조정부에 배치된 제1 및 제2 인덕터(L1,L2)의 트리밍(trimming) 작업에 의해 주파수의 조정이 이루어지고, 스위칭단(S/W)을 통해 인가되는 제어전압에 의해 주파수 대역의 선택이 이루어진다. 이와 같은 이유로 인해 주파수 조정을 위한 작업이 복잡하게 되고, 생산라인에서 생산성을 저하시키는 문제점이 발생한다.As a result, in the voltage controlled oscillator of the prior art as described above, the frequency is adjusted by trimming the first and second inductors L1 and L2 disposed in the frequency adjusting unit, and the switching stage S / W. Selection of the frequency band is made by the control voltage applied through. For this reason, the work for frequency adjustment becomes complicated, and the problem which reduces productivity in a production line arises.
또한, 상기와 같은 종래 기술에서는 기판(PCB)의 로트(LOT) 별로 두 주파수 대역 사이의 주파수 차가 다르게 나타나기 때문에 두 주파수 대역 사이의 주파수 차를 일정하게 하기 위한 별도의 회로가 필요하게 되는 문제점이 발생한다.In addition, since the frequency difference between the two frequency bands is different for each lot of the PCB in the prior art, a problem arises in that a separate circuit is required to make the frequency difference between the two frequency bands constant. do.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 제2 인덕터에 병렬로 연결되는 커패시터를 추가하여 제2 인덕터의 트리밍 작업이 필요없이 주파수의 조정이 이루어질 수 있도록 함으로써 공정시간을 단축하고 생산성을 향상시킬 수 있는 전압제어 발진기를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object is to add a capacitor connected in parallel to the second inductor to adjust the process time without the need for trimming the second inductor by reducing the process time The present invention provides a voltage controlled oscillator that can shorten and improve productivity.
도 1은 종래 기술에 의한 전압제어 발진기의 구성을 나타내는 회로도,1 is a circuit diagram showing the configuration of a voltage controlled oscillator according to the prior art;
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 전압제어 발진기에 적용되는 주파수 조정부의 구성을 나타내는 회로도.2 is a circuit diagram showing a configuration of a frequency adjusting unit applied to a voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 주파수 조정부 20 : 발진회로부10: frequency adjusting unit 20: oscillating circuit unit
R1,R2 : 저항 D : 다이오드R1, R2: Resistor D: Diode
C1,C2 : 커패시터 L1,L2 : 인덕터C1, C2: Capacitor L1, L2: Inductor
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제어전압에 따라 커패시턴스가 변화되고 자체의 인덕턴스에 따라 소정의 주파수를 공진시키는 주파수 조정부와, 상기 주파수 조정부에서 공진된 주파수를 발진시키는 발진회로부를 포함하되; 상기 주파수 조정부는 마이크로 스트립 라인으로 이루어지고 서로 직렬 연결된 제1 인덕터 및 제2 인덕터와, 상기 제1 인덕터 및 제2 인덕터의 공통접점과 제어전압이 입력되는 스위칭단 사이에 순차적으로 직렬 연결된 제1 커패시터 및 제1 저항과, 상기 제2 인덕터에 병렬로 연결된 제2 커패시터와, 상기 제1 커패시터 및 제1 저항의 공통접점과 접지 사이에 서로 병렬 연결된 다이오드 및 제2 저항을 포함하는 전압제어 발진기를 제공한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the capacitance is changed according to the control voltage and the frequency adjusting unit for resonating a predetermined frequency according to its inductance, and the oscillating circuit unit for oscillating the frequency resonated in the frequency adjusting unit Including; The frequency adjusting part includes a first capacitor and a second inductor, which are formed in a micro strip line and are connected in series with each other, and a first capacitor sequentially connected between a common contact point of the first inductor and the second inductor and a switching terminal to which a control voltage is input. And a first resistor, a second capacitor connected in parallel to the second inductor, a diode and a second resistor connected in parallel to each other between a common contact of the first capacitor and the first resistor and ground. do.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 전압제어 발진기에 적용되는 주파수 조정부의 구성을 나타내는 회로도이다.2 is a circuit diagram showing a configuration of a frequency adjusting unit applied to a voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 주파수 조정부는 마이크로 스트립라인(micro strip line)으로 이루어지고 서로 직렬 연결된 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)와, 상기 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)의 공통접점과 제어전압이 입력되는 스위칭단(S/W) 사이에 순차적으로 직렬 연결된 제1 커패시터(C1) 및 제1 저항(R1)과, 상기 제2 인덕터(L2)에 병렬로 연결된 제2 커패시터(C2)와, 상기 제1 커패시터(C1) 및 제1 저항(R1)의 공통접점과 접지 사이에 서로 병렬 연결된 다이오드(D) 및 제2 저항(R2)으로 구성된다.Referring to FIG. 2, the frequency adjusting unit according to the present invention includes a first inductor L1 and a second inductor L2 formed of micro strip lines and connected in series with each other, and the first inductor L1 and A first capacitor C1 and a first resistor R1 connected in series between the common contact of the second inductor L2 and the switching terminal S / W to which the control voltage is input, and the second inductor L2 And a second capacitor C2 connected in parallel to each other, a diode D and a second resistor R2 connected in parallel to each other between the common contact of the first capacitor C1 and the first resistor R1 and ground. .
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 주파수 조정부의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the frequency adjustment unit according to the present invention having the configuration as described above are as follows.
먼저, 스위칭단(S/W)에 전원이 인가된 경우에는 마이크로 스트립 라인이 제1 인덕터(L1)의 길이만큼 탱크회로(tank circuit)의 인더턴스(L)로 동작하여 주파수를 결정한다. 즉, 제1 인덕터(L1), 제1 커패시터(C1), 다이오드(D)에 의해 공진이 이루어져 주파수가 결정된다.First, when power is applied to the switching stage S / W, the micro strip line operates as the inductance L of the tank circuit by the length of the first inductor L1 to determine the frequency. That is, the resonance is performed by the first inductor L1, the first capacitor C1, and the diode D to determine the frequency.
한편, 스위칭단(S/W)에 전원이 인가되지 않은 경우에는 마이크로 스트립 라인이 제1 인덕터(L1)와 제2 인덕터(L2) 및 제2 커패시터(C2)에 의해 공진이 이루어져 주파수가 결정된다.On the other hand, when no power is applied to the switching stage S / W, the microstrip line is resonated by the first inductor L1, the second inductor L2, and the second capacitor C2 to determine the frequency. .
결국, 본 발명에서는 스위칭단(S/W)에 전원이 인가된 경우에는 종래 기술과 동일하게 동작하지만, 전원이 인가되지 않은 경우에는 제2 커패시터(C2)의 커패시턴스에 의해 공진주파수가 결정되기 때문에 제2 인덕터(L2)의 트리밍 작업이 필요없게 된다.As a result, in the present invention, when power is applied to the switching stage S / W, it operates in the same manner as in the prior art, but when the power is not applied, the resonance frequency is determined by the capacitance of the second capacitor C2. No trimming of the second inductor L2 is required.
상기 제1 인덕터(L1)를 트리밍하여 하이밴드의 주파수를 결정한 후스위칭단(S/W)에 1.8V를 인가하는 경우에 제2 커패시터(C2)의 커패시턴스에 따른 공진주파수의 변화는 하기의 표와 같다.After trimming the first inductor L1 to determine the frequency of the high band, when 1.8V is applied to the switching stage S / W, the change of the resonance frequency according to the capacitance of the second capacitor C2 is shown in the following table. Same as
즉, 상기 제2 인덕터(L2)에 병렬로 연결된 제2 커패시터(C2)의 커패시턴스를 조정하는 작업 만으로 공진주파수를 결정할 수 있다.That is, the resonance frequency may be determined only by adjusting the capacitance of the second capacitor C2 connected in parallel to the second inductor L2.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it will be appreciated that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 전압제어 발진기는 제2 인덕터의 트리밍 작업이 필요없기 때문에 종래 기술에 비하여 공정시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the voltage controlled oscillator of the present invention does not require trimming of the second inductor, so that the process time is shortened compared to the prior art, thereby improving productivity.
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