KR100691371B1 - 저전력용 전압제어발진기 - Google Patents

저전력용 전압제어발진기 Download PDF

Info

Publication number
KR100691371B1
KR100691371B1 KR1020050098319A KR20050098319A KR100691371B1 KR 100691371 B1 KR100691371 B1 KR 100691371B1 KR 1020050098319 A KR1020050098319 A KR 1020050098319A KR 20050098319 A KR20050098319 A KR 20050098319A KR 100691371 B1 KR100691371 B1 KR 100691371B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
tuning
resonant circuit
peak detection
controlled oscillator
Prior art date
Application number
KR1020050098319A
Other languages
English (en)
Inventor
김명수
조성환
박동민
박타준
권용일
임준형
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020050098319A priority Critical patent/KR100691371B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100691371B1 publication Critical patent/KR100691371B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/20—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator
    • H03B5/24—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator active element in amplifier being semiconductor device
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1206—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification
    • H03B5/1212—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification the amplifier comprising a pair of transistors, wherein an output terminal of each being connected to an input terminal of the other, e.g. a cross coupled pair
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1206—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification
    • H03B5/1218—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device using multiple transistors for amplification the generator being of the balanced type
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1237—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator
    • H03B5/124—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance
    • H03B5/1246—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance the means comprising transistors used to provide a variable capacitance
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B2200/00—Indexing scheme relating to details of oscillators covered by H03B
    • H03B2200/006—Functional aspects of oscillators
    • H03B2200/0082—Lowering the supply voltage and saving power

Landscapes

  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

본 발명은 저전력 시스템의 자체 튜닝 전압에 따라 발진주파수를 제어할 수 있도록 구현함으로써, 소형이면서도 안정된 발진을 수행할 수 있고, 또한 발진기의 튜닝 레인지(tuning range)를 충분히 확보 할 수 있는 저전력용 전압제어발진기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 저전력용 전압제어발진기는, 전원전압(Vdd)에 연결되고, 튜닝전압(VT)에 따른 공진 주파수를 생성하는 공진 회로부(100); 상기 공진 회로부(100)에 차동 크로스-커플되어 상기 공진 회로부(100)의 공진 주파수를 발진시켜 발진신호(Sout)를 출력하는 제1,제2 트랜지스터(M10,M20)를 포함하는 차동 발진부(200); 상기 차동 발진부(200)의 발진신호의 피크치를 검출하고, 상기 전원전압(Vdd)과 검출전압을 더한 피크 검출 전압(Vp)을 출력하는 피크 검출부(300); 및 상기 피크 검출부(300)의 피크 검출 전압(Vp)에 따라, 낮은 전압레벨인 제어전압(VC)을 높은 전압레벨인 상기 튜닝전압(VT)으로 변환하는 인버터(400)를 구비한다.
저전력, 전압제어발진기, VCO

Description

저전력용 전압제어발진기{VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR FOR LOW POWER}
도 1은 종래의 전압제어발진기의 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 전압제어발진기의 회로도.
도 3은 도 2의 저밀도 튜닝셀부의 회로도.
도 4는 도 2의 피크 검출부의 회로도.
도 5는 도 2의 인버터의 회로도.
도 6은 도 도 4의 피크 검출부의 피크 검출 전압 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 공진 회로부 110 : LC 탱크부
120 : 저밀도 튜닝셀부 200 : 차동 발진부
300 : 피크 검출부 400 : 인버터
Vdd : 전원전압 VC : 제어전압
VT : 튜닝전압 Vp : 피크 검출 전압
본 발명은 저전력 시스템의 주파수 합성기에 적용되는 저전력용 전압제어발진기에 관한 것으로, 특히 저전력 시스템의 자체 튜닝 전압에 따라 발진주파수를 제어할 수 있도록 구현함으로써, 소형이면서도 안정된 발진을 수행할 수 있고, 또한 발진기의 튜닝 레인지(tuning range)를 충분히 확보 할 수 있는 저전력용 전압제어발진기에 관한 것이다.
일반적으로, CMOS 공정이 계속적으로 스케일링 다운(scaling down)되면서 전원전압도 낮아지고 있다. 그리고, 송수신기 시스템의 가장 큰 핵심 요소가 소모전력을 줄이는 것으로, 최근에 발표된 자료를 보면 RF 블록의 전원 전압을 낮추어 전력소모를 줄이는 시도가 이루어지고 있다.
이에 따라, 시스템의 모든 전원전압을 낮추어 설계를 하는 경우, RF 블록의 스위치 회로에서 낮은 전압으로 온/오프 스위칭하는 경우에, 낮은 전압에 의해 불안정된 스위칭 동작을 하는 등 많은 단점이 생기게 된다. 이러한 단점을 해소하는 회로를 연구 및 개발되어야 한다.
도 1은 종래 전압제어발진기의 회로도이다.
도 1에 도시된 종래 전압제어발진기는, 전원전압(Vdd)에 연결되고, 튜닝전압(VT)에 따른 공진 주파수를 생성하는 공진 회로부(10)와, 상기 LC 공진회로부(10)에 의한 공진 주파수에 에너지를 공급하여, 발진신호(Sout)를 생성하는 차동 크로 스-커플드 발진 회로부(20)를 포함한다.
상기 공진 회로부(10)는, 인덕터와 커패시터로 이루어진 LC 탱크부(11)와, 튜닝전압(VT)에 따라 커패시턴스를 결정하여, 상기 LC 탱크부(10)의 공진 주파수를 저밀도로 튜닝하는 저밀도 튜닝셀부(12)를 포함한다.
상기 차동 크로스-커플드 발진 회로부(20)는, 2개의 제1,제2 차동 크로스-커플드 트랜지스터쌍(M1,M2)을 포함하고, 상기 제1 트랜지스터(M1)는 상기 공진 회로부(10)의 일단 및 상기 제2 트랜지스터(M2)의 게이트에 연결된 드레인과, 상기 공진 회로부(10)의 타단 및 상기 제2 트랜지스터(M2)의 드레인에 연결된 게이트와, 접지에 연결된 소오스를 포함한다. 상기 제2 트랜지스터(M2)는 상기 공진 회로부(10)의 타단 및 상기 제1 트랜지스터(M2)의 게이트에 연결된 드레인과, 상기 공진 회로부(10)의 일단 및 상기 제1 트랜지스터(M2)의 드레인에 연결된 게이트와, 접지에 연결된 소오스를 포함한다.
이러한 전압제어발진기를 통상 차동 크로스-커플드 LC 튠드 전압제어발진기(Differential Cross-coupled LC-tuned VCO)라도 한다.
그런데, 이와 같은 종래 전압제어발진기는, 대략 1.8V ~ 3.3V 정도의 높은 전원전압을 이용하는 시스템에 적용되고, 이에 반해, 상기 저밀도 튜닝셀부가 0.7V 이상의 높은 전압에서 동작하는 소자를 포함하고 있으므로, 대략 0.5V 정도의 낮은 전압에서는 저밀도 튜닝셀부의 튜닝이 이루어지지 않으므로, 저전력 시스템에서는 적합하지 않다는 단점이 있다.
예를 들어, 저전력 시스템에 이용하려면, 상기 튜닝전압을 트랜지스터를 스위칭할 수 있는 높은 전압으로 제공하여야 하므로, 별도로 외부에서 공급해 주어야 한다.
또한, 저전력 시스템에 적용하는 경우, 발진기의 주파수 범위가 상당히 좁게 되는 문제점이 있고, 주파수 범위를 맞추기 위해 많은 커패시터 어레이(capacitor array)를 이용하는 경우에는 많은 커패시터를 이용하므로 상당한 기생 성분이 만들어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 저전력 시스템의 자체 튜닝 전압에 따라 발진주파수를 제어할 수 있도록 구현함으로써, 소형이면서도 안정된 발진을 수행할 수 있고, 또한 발진기의 튜닝 레인지(tuning range)를 충분히 확보 할 수 있는 저전력용 전압제어발진기를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 저전력용 전압제어발진기는, 전원전압에 연결되고, 튜닝전압에 따른 공진 주파수를 생성하는 공진 회로부; 상기 공진 회로부에 차동 크로스-커플되어 상기 공진 회로부의 공진 주파수를 발진시켜 발진신호를 출력하는 제1,제2 트랜지스터를 포함하는 차동 발진부; 상기 차동 발진부의 발진신호의 피크치를 검출하고, 상기 전원전압과 검출전압을 더한 피크 검출 전압을 출력하는 피크 검출부; 및
상기 피크 검출부의 피크 검출 전압에 따라, 낮은 전압레벨인 제어전압을 높은 전압레벨인 상기 튜닝전압으로 변환하는 인버터를 구비함을 특징으로 한다.
상기 공진 회로부는, 인덕터와 커패시터로 이루어진 LC 탱크부; 및 상기 LC 탱크부에 연결된 커패시터와, 상기 튜닝전압에 따라 상기 LC 탱크부와 상기 커패시터와의 연결을 온/오프 스위칭하는 스위칭 소자를 포함하는 저밀도 튜닝셀부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 피크 검출부는, 상기 공진 회로부의 일단에 연결된 제1 접속노드 및 상기 공진 회로부의 타단에 연결된 제2 접속노드 각각에 연결된 소오스 및 게이트와, 상기 저밀도 튜닝셀부의 트랜지스터의 게이트에 연결된 드레인을 갖은 MOS 트랜지스터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 전압제어발진기의 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전압제어발진기는, 전원전압(Vdd)에 연결되고, 튜닝전압(VT)에 따른 공진 주파수를 생성하는 공진 회로부(100)와, 상기 공 진 회로부(100)에 차동 크로스-커플되어 상기 공진 회로부(100)의 공진 주파수를 발진시켜 발진신호(Sout)를 출력하는 제1,제2 트랜지스터(M10,M20)를 포함하는 차동 발진부(200)와, 상기 차동 발진부(200)의 발진신호의 피크치를 검출하고, 상기 전원전압(Vdd)과 검출전압을 더한 피크 검출 전압(Vp)을 출력하는 피크 검출부(300)와, 상기 피크 검출부(300)의 피크 검출 전압(Vp)에 따라, 낮은 전압레벨인 제어전압(VC)을 높은 전압레벨인 상기 튜닝전압(VT)으로 변환하는 인버터(400)로 이루어진다.
예를 들어, 본 발명의 전압제어발진기가 대략 0.5V 전원전압의 저전력 시스템에 적용되는 경우, 상기 제어전압(VC)은 대략 0V ~ 0.5V 범위에서 스윙되므로, 트랜지스터를 직접 제어할 수 없으므로, 상기 제어전압(VC)은, 상기 인버터(400)에 의해서 상기 트랜지스터를 제어할 수 있는 대략 0V ~ 1.0V 범위에서 스윙하는 튜닝전압(VT)으로 변환된다.
상기 공진 회로부(100)는, 인덕터와 커패시터로 이루어진 LC 탱크부(110)와, 상기 LC 탱크부(110)에 연결된 커패시터와, 상기 튜닝전압(VT)에 따라 상기 LC 탱크부(110)와 상기 커패시터와의 연결을 온/오프 스위칭하는 스위칭 소자를 포함하는 저밀도 튜닝셀부(120)로 이루어진다.
도 3은 도 2의 저밀도 튜닝셀부의 회로도이다.
도 3을 참조하면, 상기 저밀도 튜닝셀부(120)는, 복수의 튜닝셀(tuning cell)(TC1~TCn)로 이루어지는데, 각 튜닝셀은 상기 공진 회로부(100)의 일단에 연결된 제1 접속노드에 연결된 제1 커패시터(C31)와, 상기 공진 회로부(100)의 타단에 연결된 제2 접속노드에 연결된 제2 커패시터(C32)와, 상기 제1 및 제2 커패시터(C31,C32) 사이에 연결되고, 상기 튜닝전압(VT)에 따라 온/오프 스위칭하는 트랜지스터(M25)로 이루어진다.
도 4는 도 2의 피크 검출부의 회로도이다.
도 4를 참조하면, 상기 피크 검출부(300)는, 상기 공진 회로부(100)의 일단에 연결된 제1 접속노드(CN1) 및 상기 공진 회로부(100)의 타단에 연결된 제2 접속노드(CN2) 각각에 연결된 소오스 및 게이트와, 상기 저밀도 튜닝셀부(120)의 트랜지스터의 게이트에 연결된 드레인을 갖은 MOS 트랜지스터(M30)로 이루어진다.
도 5는 도 2의 인버터의 회로도이다.
도 5를 참조하면, 상기 인버터(400)는, 2개의 제1,제2 MOS 트랜지스터(M41,M42)를 서로 병렬로 연결하여 인버팅 회로로 구현하였으며, 상기 2개의 제1,제2 MOS 트랜지스터(M41,M42)의 공통 게이트에 상기 제어전압(VC)이 공급되고, 상기 제1 MOS 트랜지스터(M41)의 소오스에 상기 피크 검출 전압(Vp)이 공급되며, 상기 제2 MOS 트랜지스터(M42)의 소오스는 접지로 연결되며, 상기 제1,제2 MOS 트랜지스터(M41,M42)의 드레인 및 소오스단의 접속노드에 출력단이 연결되어 이루어진다.
본 발명의 전업제어발진기가 대략 0.5V의 저전력 시스템에 적용되는 경우, 상기 인버터(400)는, 대략 0V ~ 0.5V 범위의 제어전압(VC)을, 대략 0V ~ 1.0V 범위의 피크 검출 전압(Vp)에 따라, 대략 0V ~ 1.0V 범위의 튜닝전압(VT)으로 변환하여 상기 저밀도 튜닝셀부(120)로 공급한다.
도 6은 도 도 4의 피크 검출부의 피크 검출 전압 그래프이다.
도 6에서, 상기 피크 검출부(300)의 피크 검출 전압(Vp)은, 대략 0V ~ 1.0V 범위에서 스윙함을 보이고 있다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
본 발명의 전압제어발진기는, 피크 검출부 및 인버터를 이용하여, 트랜지스터를 제어할 수 없는 낮은 제어전압을 트랜지스터를 제어할 수 있는 높은 튜닝전압으로 변환하도록 하여, 대략 0.9V 이하의 저전력 시스템에 적용될 수 있다. 이러한 전압제어발진기의 동작에 대해서는 도 2 내지 도6을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전압제어발진기에서, 공진 회로부(100)는 튜닝전압(VT)에 따른 공진 주파수를 생성한다. 이때, 차동 발진부(200)는 크로스-커플드된 제1,제2 트랜지스터를 통해, 상기 공진 회로부(100)의 공진 주파수를 발진시켜 발진신호(Sout)를 출력한다.
이때, 본 발명의 피크 검출부(300)는, 상기 차동 발진부(200)의 발진신호의 피크치를 검출하고, 상기 전원전압(Vdd)과 검출전압을 더한 피크 검출 전압(Vp)을 인버터(400)로 출력한다. 상기 인버터(400)는, 상기 피크 검출부(300)의 피크 검출 전압(Vp)에 따라, 낮은 전압레벨인 제어전압(VC)을 높은 전압레벨인 상기 튜닝전압(VT)으로 변환한다.
예를 들어, 본 발명의 전압제어발진기가 대략 0.5V 전원전압의 저전력 시스템에 적용되는 경우, 상기 제어전압(VC)은 대략 0V ~ 0.5V 범위에서 스윙되므로 트랜지스터를 직접 제어할 수 없지만, 상기 제어전압(VC)은, 상기 인버터(400)에 의해서 상기 트랜지스터를 제어할 수 있는 대략 0V ~ 1.0V 범위에서 스윙하는 튜닝전압(VT)으로 변환되므로 트랜지스터를 직접 제어할 수 있다.
여기서, 상기 튜닝전압(VT)은, 대략 0.5V의 전원전압(Vdd)을 기준으로 -0.5V ~ +0.5V 범위에서 스윙하는 발진신호(Sout)의 피크치를 검출하므로, 대략 0V ~ 1.0V 범위에서 스위칭하는 피크 검출 전압(Vp)을 출력한다.
또한, 상기 공진 회로부(100)는, LC 탱크부(110) 및 저밀도 튜닝셀부(120)를 포함하는데, 상기 LC 탱크부(110)는, 내부의 인덕터와 커패시터에 의해 결정되는 공진 주파수를 생성한다. 이러한 공진 주파수는 상기 저밀도 튜닝셀부(120)에 의해 제공되는 커패시턴스에 의해 가변될 수 있다.
상기 저밀도 튜닝셀부(120)는, 상기 튜닝전압(VT)에 따라 온/오프 스위칭하는 스위칭 소자를 통해, 상기 LC 탱크부(110)와 커패시터의 연결을 온/오프 스위칭하여, 상기 LC 탱크부(110)와 함께 공진 주파수를 가변시킬 수 있다. 상기 저밀도 튜닝셀부(120)에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 상기 저밀도 튜닝셀부(120)는 복수의 튜닝셀(tuning cell)을 포함하고, 각 튜닝셀에서, 상기 공진 회로부(100)의 일단 및 타단에 연결된 제1,제2 접속노드(CN1,CN2)에 연결된 제1 및 제2 커패시터(C31,C32) 사이에 연결된 트랜지스터(M25)가, 상기 튜닝전압(VT)에 따라 온/오프 스위칭되어, 공진 주파수에 영향을 미치는 커패시터를 선택한다.
이에 따르면, 상기 저밀도 튜닝셀부(120)는 상기 LC 탱크부(110)의 공진 주파수 결정에 영향을 미치는 커패시터를 선택하여 공진 주파수를 가변시킨다.
이하, 본 발명의 저밀도 튜닝셀부(120)에 포함된 트랜지스터로 제공되는 튜닝전압(VT)을 생성하는 과정에 대해서 설명한다.
도 4를 참조하면, 상기 피크 검출부(300)는 MOS 트랜지스터(M30)를 포함하여, 상기 차동 발진부(200)의 출력전압의 피크치를 검출하여 본 발명의 인버터(400)로 출력한다.
예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 공진회로부(100)의 일단에 연결된 제1 접속노드(CN1)와, 상기 공진회로부(100)의 타단에 연결된 제2 접속노드(CN2) 사이에서, 상기 피크 검출부(300)는, 발진신호의 피크치를 검출하여 이 검출 피크치가 낮을 경우에는 낮은 피크 검출 전압을 상기 인버터(400)에 공급한다. 이에 반해, 상기 피크 검출부(300)는, 상기 검출 피크치가 높을 경우에는 높은 피크 검출 전압을 상기 인버터(400)에 공급한다.
이때, 상기 발진신호(Sout)가 정상적으로 출력되는 경우라면, 상기 피크 검출부(300)는, 대략 0.5V의 저전력 시스템에서, 대략 0,5V의 피크 검출 전압(Vp)을 출력할 것이다.
이때, 도 5를 참조하면, 상기 인버터(400)의 2개의 제1,제2 MOS 트랜지스터(M41,M42)가 상기 제어전압(VC)에 따라 상기 피크 검출부(300)로부터의 피크 검출 전압(Vp)을 인버팅하여 상기 튜닝전압(VT)으로 제공한다.
예를 들어, 상기 제어전압(VC)이 0.0V인 경우에는 제1 MOS 트랜지스터(M41)가 온되어, 상기 1.0V의 피크 검출 전압(Vp)이 튜닝전압(VT)으로 제공되고, 이에 반해, 상기 제어전압(VC)이 0.5V인 경우에는 제2 MOS 트랜지스터(M42)가 온되어, 접지 전위인 0.0V의 전압이 튜닝전압(VT)으로 제공된다.
이에 따르면, 결국 상기 제어전압(VC)에 따라 상기 공진 회로부(100)의 공진 주파수를 가변시킬 수 있어, 본 발명의 전압제어발진기는 상기 제어전압(VC)에 따라 발진주파수가 가변된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 저전력 시스템의 주파수 합성기에 적용되는 저전력용 전압제어발진기에서, 저전력 시스템의 자체 튜닝 전압에 따라 발진주파수를 제어할 수 있도록 구현함으로써, 소형이면서도 안정된 발진을 수행할 수 있고, 또한 발진기의 튜닝 레인지(tuning range)를 충분히 확보 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 전원전압에 연결되고, 튜닝전압에 따른 공진 주파수를 생성하는 공진 회로부;
    상기 공진 회로부에 차동 크로스-커플되어 상기 공진 회로부의 공진 주파수를 발진시켜 발진신호를 출력하는 제1,제2 트랜지스터를 포함하는 차동 발진부;
    상기 차동 발진부의 발진신호의 피크치를 검출하고, 상기 전원전압과 검출전압을 더한 피크 검출 전압을 출력하는 피크 검출부; 및
    상기 튜닝전압보다 낮은 전압레벨인 제어전압을 상기 피크 검출 전압에 따라 상기 피크 검출 전압의 전압레벨을 갖는 상기 튜닝전압으로 변환하는 인버터
    를 구비함을 특징으로 하는 저전력용 전압제어발진기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공진 회로부는,
    인덕터와 커패시터로 이루어진 LC 탱크부; 및
    상기 LC 탱크부에 연결된 커패시터와, 상기 튜닝전압에 따라 상기 LC 탱크부와 상기 커패시터와의 연결을 온/오프 스위칭하는 스위칭 소자를 포함하는 저밀도 튜닝셀부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력용 전압제어발진기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 피크 검출부는,
    상기 공진 회로부의 일단에 연결된 제1 접속노드 및 상기 공진 회로부의 타단에 연결된 제2 접속노드 각각에 연결된 소오스 및 게이트와, 상기 저밀도 튜닝셀부의 트랜지스터의 게이트에 연결된 드레인을 갖은 MOS 트랜지스터로 이루어진 것을 특징으로 하는 저전력용 전압제어발진기.
KR1020050098319A 2005-10-18 2005-10-18 저전력용 전압제어발진기 KR100691371B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050098319A KR100691371B1 (ko) 2005-10-18 2005-10-18 저전력용 전압제어발진기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050098319A KR100691371B1 (ko) 2005-10-18 2005-10-18 저전력용 전압제어발진기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100691371B1 true KR100691371B1 (ko) 2007-03-12

Family

ID=38102769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050098319A KR100691371B1 (ko) 2005-10-18 2005-10-18 저전력용 전압제어발진기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100691371B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100983124B1 (ko) 2008-10-28 2010-09-17 삼성전기주식회사 문턱전압 조절형 전압 제어 발진기

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000023315A (ko) * 1998-09-22 2000-04-25 윌리엄 비. 켐플러 쿼드라춰 출력 오실레이터 장치
KR20050081545A (ko) * 2004-02-14 2005-08-19 삼성전자주식회사 차동 및 직교 고조파 신호를 발생하는 전압 제어 발진기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000023315A (ko) * 1998-09-22 2000-04-25 윌리엄 비. 켐플러 쿼드라춰 출력 오실레이터 장치
KR20050081545A (ko) * 2004-02-14 2005-08-19 삼성전자주식회사 차동 및 직교 고조파 신호를 발생하는 전압 제어 발진기

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
공개특허 제2000-0023315호
공개특허 제2005-0081545호

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100983124B1 (ko) 2008-10-28 2010-09-17 삼성전기주식회사 문턱전압 조절형 전압 제어 발진기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100691369B1 (ko) 바디 바이어스 조절형 전압제어발진기
US7639097B2 (en) Crystal oscillator circuit having fast start-up and method therefor
US6700434B2 (en) Substrate bias voltage generating circuit
US6788159B2 (en) Temperature compensated oscillator, adjusting method thereof, and integrated circuit for temperature compensated oscillator
US20060220754A1 (en) Voltage controlled oscillator
US6094105A (en) Oscillator with digital frequency control
JP2002344242A (ja) 電圧制御発振器
KR101208565B1 (ko) 높은 개시 이득과 함께 위상 노이즈 및 지터를 줄일 수 있는 전압 제어 발진기 및 그 방법
KR100691371B1 (ko) 저전력용 전압제어발진기
US8710933B2 (en) Oscillation circuit
US8400818B2 (en) Voltage-controlled oscillator and phase-locked loop circuit
US9385652B2 (en) Cross-coupled oscillator, integrated circuit and electronic device
US7710795B2 (en) Semiconductor memory device
US7298190B2 (en) Phase locked loop having enhanced locking characteristics
KR101750450B1 (ko) 전압 제어 발진기
KR100825862B1 (ko) 쿼드러쳐 전압제어발진기
US7449973B2 (en) Semiconductor circuit for reducing flicker noise
US10819279B1 (en) Low power crystal oscillator
US20240077905A1 (en) Combination oscillator for clock generators
US11881817B2 (en) Low power oscillator with variable duty cycle and method therefor
KR100548569B1 (ko) 고전압 발생기
KR20090090123A (ko) 저전력 4위상 전압제어발진기
KR100862509B1 (ko) 저전력용 스택 구조 위상 동기 루프
Balikai et al. Capacitive Boosted Ring Oscillators for All-Digital Phase-Locked Loops (ADPLLs)
KR100880926B1 (ko) 반도체 메모리 장치의 위상 고정 루프 리셋 신호 발생회로

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130111

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131224

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150202

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160111

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170102

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180102

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190103

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 14