KR101043418B1 - 부성저항을 개선시킨 차동 콜피츠 전압 제어 발진기 - Google Patents

부성저항을 개선시킨 차동 콜피츠 전압 제어 발진기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 차동신호를 출력하는 전압 제어 발진기는 제1 전압을 공급하는 제1 전원에 연결되어 있는 인덕터, 차동 스위칭을 위한 제1 및 제2 트랜지스터, 인덕터에 병렬로 연결되어 있는 제1 및 제2 가변 커패시터, 제1 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 제3 트랜지스터, 그리고 제2 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 제4 트랜지스터를 포함하며, 제1 트랜지스터의 게이트 전극에 바이어스 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 제1 트랜지스터를 통해 제1 및 제2 커패시터로 인가되는 전압에 의해 부성저항이 생성되며, 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 제1 노드를 통해 출력되는 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 제3 트랜지스터에 의해 제1 및 제2 커패시터에 추가적으로 전압이 인가되어 부성저항이 증가된다. 제2 트랜지스터의 게이트 전극에 바이어스 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 제2 트랜지스터를 통해 제3 및 제4 커패시터로 인가되는 전압에 의해 부성저항이 생성되며, 제4 트랜지스터의 게이트 전극에 제2 노드를 통해 출력되는 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 제4 트랜지스터에 의해 제3 및 제4 커패시터에 추가적으로 전압이 인가되어 부성저항이 증가된다.
전압 제어 발진기, 콜피츠(Colpitts), 부성저항, 가변 커패시터

Description

부성저항을 개선시킨 차동 콜피츠 전압 제어 발진기{DIFFERENTIAL COLPITTS VOLTAGE CONTROLLED OSCILLSTOR FOR IMPROVING NEGATIVE RESISTANCE}
본 발명은 부성저항을 개선시킨 차동 콜피츠 전압 제어 발진기에 관한 것으로, 특히 콜피츠(Colpitts) 발진기의 부성저항을 개선시킨 전압 제어 발진기에 관한 것이다.
본 발명은 교육과학기술부의 기초과학연구사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: R0A-2007-000-10050-0, 과제명: Digital Tuner Single Chip 개발].
최근 기술 컨버전스에 따른 집적화의 요구에 따라 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 공정 기술이 급속히 발전하고 있다. 그러나, 아날로그 회로를 설계함에 있어서 CMOS 공정 기술에 의한 저전압 및 플리커 노이즈의 증가는 극복해야 할 문제로 부각되고 있다. 특히, CMOS 공정 기술에 의한 전압 제어 발진기의 설계에 있어 출력 전압의 감소 및 플리커 노이즈가 증가는 위상잡음 성능을 저하시키는 문제점을 발생시킬 수 있다.
이처럼 CMOS 공정 기술에 의한 전압 제어 발진기의 설계에 있어 발생하는 문제점을 극복하기 위한 구조로 콜피츠 전압 제어 발진기가 주목을 받고 있으나, 낮은 부성저항으로 인해 초기 발진 전류 및 전력소모가 크거나 또는 최대 포화 영역 동작점에서 위상잡음 성능이 좋지 않은 문제점이 발생하기도 한다.
따라서, 초기 발진 전류 및 전력소모를 줄이며, 최대 포화 영역의 동작점에서 발진기의 위상잡음 성능을 향상시킬 수 있는 전압 제어 발진기의 설계 기술이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 부성저항을 개선시킨 콜피츠 전압 제어 발진기를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 차동신호를 출력하는 전압 제어 발진기에 있어서,
제1 전압을 공급하는 제1 전원에 연결되어 있는 인덕터, 상기 인덕터의 일단 및 타단에 각각 드레인 전극이 연결되어 있으며, 차동 스위칭을 위한 제1 및 제2 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터 사이에 직렬로 연결되어 있으며, 상기 인덕터에 병렬로 연결되어 있는 제1 및 제2 가변 커패시터, 상기 제1 트랜지스터의 소스 전극에 드레인 전극이 연결되어 있으며, 상기 인덕터, 상기 제2 가변 커패시터 및 상기 제2 트랜지스터가 연결되는 제1 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 제3 트랜지스터, 그리고 상기 제2 트랜지스터의 소스 전극에 드레인 전극이 연결되어 있으며, 상기 인덕터, 상기 제1 가변 커패시터 및 상기 제1 트랜지스터가 연결되는 제2 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 제4 트랜지스터를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 차동신호를 출력하는 전압 제어 발진기에 있어서,
제1 전압을 공급하는 제1 전원에 연결되어 있는 인덕터, 상기 인덕터에 각각 연결되어 차동으로 턴온 및 턴오프되는 제1 및 제2 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 소스 전극에 드레인 전극이 연결되어 있으며, 상기 인덕터와 상기 제2 트랜지스터가 연결되는 제1 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 제3 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터의 소스 전극에 드레인 전극이 연결되어 있으며, 상기 인덕터와 상기 제1 트랜지스터가 연결되는 제2 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 제4 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터에 병렬로 연결되어 있으며, 상기 제2 노드에 일단이 연결되어 있는 제1 커패시터, 상기 제1 트랜지스터의 소스 전극과 상기 제3 트랜지스터의 드레인 전극이 연결되는 제3 노드와 상기 제1 커패시터에 일단이 연결되어 있는 제1 가변 커패시터 및 제2 커패시터, 상기 제2 트랜지스터에 병렬로 연결되어 있으며, 상기 제1 노드에 일단이 연결되어 있는 제3 커패시터, 그리고 상기 제2 트랜지스터의 소스 전극과 상기 제4 트랜지스터의 드레인 전극이 연결되는 제4 노드와 상기 제3 커패시터에 일단이 연결되어 있는 제2 가변 커패시터 및 제4 커패시터를 포함하며, 상기 제1 가변 커패시터는 상기 제2 커패시터와 병렬로 연결되어 있으며, 상기 제2 가변 커패시터는 상기 제4 커패시터와 병렬로 연결되어 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 콜피츠 발진기의 부성저항을 개선시킴에 따라 초기 발진 전류 및 전력소모를 감소시킬 수 있으며, 최대 포화 영 역의 동작점에서 위상잡음 성능을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 부성저항을 증가시키기 위한 트랜지스터의 드레인 출력을 사용하여 기생성분에 의한 공정편차를 줄여 주파수 오차를 개선시킬 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 일반적인 콜피츠 발진기의 일례를 나타내는 도면이며, 도 2는 일반적인 콜피츠 발진기의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 일반적인 콜피츠 발진기(100)는 단일 출력 구조를 갖으며, 트 랜지스터(M11), 인덕터(L11), 커패시터(C11, C12) 및 전류원(I11)를 포함한다.
이러한 콜피츠 발진기(100)는 우수한 위상잡음 성능을 갖으나, 낮은 부성저항으로 인해 초기 발진 전류 및 전력소모가 큰 문제점이 있어 널리 사용되지 못하고 있다.
한편, 도 2에 도시한 일반적인 콜피츠 발진기(200)는 차동 출력 구조를 갖으며, 트랜지스터(M21, M22, M23, M24), 인덕터(L21), 커패시터(C21, C22, C23, C24), 가변 커패시터(CVar11, CVar12) 및 전류원(I21)를 포함한다.
콜피츠 발진기(200)는 도 1에 도시한 콜피츠 발진기(100)와 달리 차동 출력 구조에 따라 부성저항을 개선하여 낮은 전력을 소모한다. 즉, 콜피츠 발진기(200)는 출력단자(OUTI +)에 트랜지스터(M23) 및 트랜지스터(M24)의 게이트 전극이 연결되며, 출력단자(OUTI -)에 트랜지스터(M21) 및 트랜지스터(M22)의 게이트 전극이 연결되도록 설계되어 부성저항을 증가시킬 수 있으며, 부성저항의 증가에 따라 초기 발전 전류 및 전력소모를 감소시킬 수 있다. 그러나, 콜피츠 발진기(200)는 최대 포화 영역의 동작점에서 위상잡음 성능이 좋지 않은 문제점이 있다.
아래에서는 도 3 내지 도 7b를 참조하여 차동 출력 구조이면서 부성 저항을 개선시켜 초기 발진 전류 및 전력소모를 줄이며, 최대 포화 영역의 동작점에서 발진기의 위상잡음 성능을 향상시킬 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기(300)에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3에서는 차동 콜피츠 발진기(300)의 트랜지스터(Msw1, Msw2, Mgm1, Mgm2)를 NMOS(n-channel metal oxide semiconductor) 트랜지스터로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, NMOS 트랜지스터 대신에 유사한 기능을 하는 다른 트랜지스터가 트랜지스터(Msw1, Msw2, Mgm1, Mgm2)로 사용될 수도 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기(300)는 차동 출력 구조로 연결되며 부성저항의 생성을 위한 한 쌍의 트랜지스터(Msw1, Msw2) 및 부성저항의 증가를 위한 한 쌍의 트랜지스터(Mgm1, Mgm2), 인덕터(L1), 가변 커패시터(Cvar1, Cvar2), 커패시터(C1, C2, C3, C4) 및 전류원(I1)을 포함한다.
인덕터(L1)는 전원(VDD)에 연결되어 있고, 일단은 트랜지스터(Msw1)의 드레인 전극에 연결되어 있으며, 타단은 트랜지스터(Msw2)의 드레인과 연결되어 있다. 가변 커패시터(Cvar1)의 일단은 트랜지스터(Msw1)의 드레인 전극과 인덕터(L1)의 일단 사이의 접점인 노드(NA)에 연결되어 있으며, 타단은 가변 커패시터(Cvar2)의 일단에 연결되어 있다. 가변 커패시터(Cvar2)의 타단은 트랜지스터(Msw2)의 드레인 전극과 인덕터(L1)의 타단 사이의 접점인 노드(NC)에 연결되어 있다. 이때, 가변 커패시 터(Cvar1, Cvar2)에는 전압(Vtune)이 공급되어 커패시터 값이 변경되며, 변경된 커패시터에 따라 출력신호의 주파수가 변경된다. 여기서, 인덕터(L1)와 가변 커패시터(Cvar1, Cvar2)는 병렬로 연결된다.
트랜지스터(Msw1)의 드레인 전극은 인덕터(L1)의 일단에 연결되어 있고, 소스 전극은 트랜지스터(Mgm1)의 드레인 전극에 연결되어 있다. 이때, 트랜지스터(Msw1)의 게이트 전극에는 바이어스 전압(Vbias)으로 직류(DC) 전압이 인가되며, 출력단자(OUTI +)는 노드(NA)에 연결되어 있다. 커패시터(C1)의 일단은 노드(NA)와 출력단자(OUTI +)에 연결되어 있으며, 타단은 트랜지스터(Msw1)의 소스와 트랜지스터(Mgm1)의 드레인 사이의 접점인 노드(NB)에 연결되어 있다. 커패시터(C2)의 일단은 노드(NB)와 커패시터(C1)의 타단에 연결되어 있으며, 타단은 전원(GND)에 연결되어 있다.
트랜지스터(Msw2)의 드레인 전극은 인덕터(L1)의 타단에 연결되어 있고, 소스 전극은 트랜지스터(Mgm2)의 드레인 전극에 연결되어 있다. 이때, 트랜지스터(Msw2)의 게이트 전극에는 바이어스 전압(Vbias)으로 직류(DC) 전압이 인가되며, 출력단자(OUTI -)는 노드(NC)에 연결되어 있다. 커패시터(C3)의 일단은 노드(NC)와 출력단자(OUTI -)에 연결되어 있으며, 타단은 트랜지스터(Msw2)의 소스와 트랜지스 터(Mgm2)의 드레인 사이의 접점인 노드(ND)에 연결되어 있다. 커패시터(C4)의 일단은 노드(ND)와 커패시터(C3)의 타단에 연결되어 있으며, 타단은 전원(GND)에 연결되어 있다.
여기서, 트랜지스터(Mgm1)의 게이트 전극은 노드(NC)에 연결되며, 트랜지스터(Mgm2)의 게이트 전극은 노드(NA)에 연결된다. 그리고, 트랜지스터(Mgm1)의 소스 전극과 트랜지스터(Mgm2)의 소스 전극이 연결되는 접점인 노드(NE)는 전류원(I1)의 일단에 연결되어 있다. 이때, 전류원(I1)은 일정한 바이어스 전류를 생성하며, 고주파 성분에 높은 임피던스를 제공하여 완전한 차동 회로 동작이 이루어 지도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기의 다른 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기(300')는 차동 콜피츠 발진기(300)에서와 같이 가변 커패시터(Cvar1, Cvar2)가 인덕터(L1)에 병렬로 연결되는 대신 커패시터(C2)에 가변 커패시터(Cvar1)가 병렬로 연결되며, 커패시터(C4)에 가변 커패시터(Cvar2)가 병렬로 연결된다. 그러면, 차동 콜피츠 발진기(300')는 출력전압의 감소에 의한 가변 커패시터(Cvar1, Cvar2)의 광대역 특성을 갖게 된다. 여기서, 차동 콜피츠 발진기(300')는 커패시터(C2, C4) 각각에 가 변 커패시터(Cvar1, Cvar2)가 각각 병렬로 연결되는 것을 제외하면 차동 콜피츠 발진기(300)의 구성과 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기(300, 300')에서는 출력단자(OUTI +)가 트랜지스터(Msw1)의 드레인 전극과 인덕터(L1)의 일단 사이의 접점인 노드(NA)에 연결되며, 출력단자(OUTI -)가 트랜지스터(Msw2)의 드레인 전극과 인덕터(L1)의 타단 사이의 접점인 노드(NC)에 연결된 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 트랜지스터(Msw1)의 소스와 트랜지스터(Mgm1)의 드레인 사이의 접점인 노드(NB)에 출력단자(OUTI +')가 연결될 수 있으며, 트랜지스터(Msw2)의 소스와 트랜지스터(Mgm2)의 드레인 사이의 접점인 노드(ND)에 출력단자(OUTI -')가 연결될 수 있다. 이때, 출력단자(OUTI +')는 트랜지스터(Mgm1)의 드레인 출력을 사용하며, 출력단자(OUTI -')는 트랜지스터(Mgm2)의 드레인 출력을 사용하므로 기생 성분에 의한 공정편차를 줄여 주파수 오차를 개선시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기의 출력전압의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기의 위상잡음 측정치의 일례를 나타내는 도면이다. 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기의 위상잡음 성능의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진 기(300)에서 트랜지스터(Msw1)의 게이트 전극에 바이어스 전압(Vbias)이 인가되어 턴온되는 경우, 커패시터(C1)와 커패시터(C2)는 턴온된 트랜지스터(Msw1)를 통해 인가되는 전압에 의해 부성저항(RY)을 생성한다. 이때, 트랜지스터(Mgm1)의 게이트 전극에는 인덕터(L1)와 가변 커패시터(Cvar1, Cvar2)에 의해 출력되는 전압이 인가되어 트랜지스터(Mgm1)가 턴온되며, 턴온된 트랜지스터(Mgm1)에 의해 커패시터(C1)와 커패시터(C2)에 피드백되는 추가적인 전압에 의해 부성저항(RY)이 증가되며, 수학식 1과 같다.
Figure 112009029263847-pat00001
여기서,
Figure 112009029263847-pat00002
은 트랜지스터(Mgm1)의 트랜스 컨덕턴스이며,
Figure 112009029263847-pat00003
은 트랜지스터(Msw1)의 트랜스 컨덕턴스이다.
마찬가지로, 트랜지스터(Msw2)의 게이트 전극에 바이어스 전압(Vbias)이 인가되어 턴온되는 경우, 커패시터(C3)와 커패시터(C4)는 턴온된 트랜지스터(Msw2)를 통해 인가되는 전압에 의해 부성저항(RY)을 생성한다. 이때, 트랜지스터(Mgm2)의 게이트 전극에는 인덕터(L1)와 가변 커패시터(Cvar1, Cvar2)에 의해 출력되는 전압이 인 가되어 트랜지스터(Mgm2)가 턴온되며, 턴온된 트랜지스터(Mgm2)에 의해 커패시터(C3)와 커패시터(C4)에 피드백되는 추가적인 전압에 의해 부성저항(RY)이 증가되며, 수학식2와 같다.
Figure 112009029263847-pat00004
여기서,
Figure 112009029263847-pat00005
는 트랜지스터(Mgm2)의 트랜스 컨덕턴스이며,
Figure 112009029263847-pat00006
은 트랜지스터(Msw1)의 트랜스 컨덕턴스이다.
이와 같이, 본 발명트랜스 컨덕턴스이다.의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기(300, 300')는 도 5에 도시한 바와 같이 부성저항(RY)이 증가됨에 따라 일반적인 콜피츠 발진기(100)에 비하여 초기 발진 전류 및 전력소모가 감소될 수 있다. 그리고, 차동 콜피츠 발진기(300, 300')는 일반적인 콜피츠 발진기(200)의 장점인 낮은 전력을 소모하면서 부성저항을 증가시킬 수 있도록 설계되었다. 차동 콜피츠 발진기(300, 300')는 도 6에 도시한 바와 같이 저주파의 옵셋에서 위상잡음 성능을 일반적인 콜피츠 발진기(200)보다 향상시킬 수 있다.
또한, 차동 콜피츠 발진기(300, 300')는 일반적인 콜피츠 발진기(200)와 달리 최대 포화 영역의 동작점에서 더 큰 출력 전압이 발생하도록 설계됨에 따라 포화 영역에서의 위성잡음 성능이 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 도 7a에 도시한 바와 같이 포화 영역의 동작에서 100KHz의 옵셋 주파수인 경우에 차동 콜피츠 발진기(300, 300')는 -102dBc의 위상잡음을 가지며, 일반적인 콜피츠 발진기(300, 300')는 -105dBc의 위상잡음을 가진다. 따라서, 차동 콜피츠 발진기(300, 300')는 일반적인 콜피츠 발진기(200)보다 3dBc만큼 위상잡음 성능을 개선시킬 수 있다. 다른 예로 도 7b에 도시한 바와 같이 일반적인 포화 영역의 동작에서 1MHz의 옵셋 주파수인 경우에 차동 콜피츠 발진기(300, 300')는 -126.5dBc의 위상잡음을 가지며, 일반적인 콜피츠 발진기(200)는 -122.5dBc의 위상잡음을 가진다. 따라서, 차동 콜피츠 발진기(300, 300')는 일반적인 콜피츠 발진기(200)보다 4dBc만큼 위상잡음 성능을 개선시킬 수 있다
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 일반적인 콜피츠 발진기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 일반적인 콜피츠 발진기의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기의 다른 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기의 출력전압의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기의 위상잡음 측정치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 차동 콜피츠 발진기의 위상잡음 성능의 일례를 나타내는 도면이다.

Claims (13)

  1. 차동신호를 출력하는 전압 제어 발진기에 있어서,
    제1 전압을 공급하는 제1 전원에 연결되어 있는 인덕터,
    상기 인덕터의 일단 및 타단에 각각 드레인 전극이 연결되어 있으며, 차동 스위칭을 위한 제1 및 제2 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터 사이에 직렬로 연결되어 있으며, 상기 인덕터에 병렬로 연결되어 있는 제1 및 제2 가변 커패시터,
    상기 제1 트랜지스터의 소스 전극에 드레인 전극이 연결되어 있으며, 상기 인덕터, 상기 제2 가변 커패시터 및 상기 제2 트랜지스터가 연결되는 제1 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 제3 트랜지스터, 그리고
    상기 제2 트랜지스터의 소스 전극에 드레인 전극이 연결되어 있으며, 상기 인덕터, 상기 제1 가변 커패시터 및 상기 제1 트랜지스터가 연결되는 제2 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 제4 트랜지스터
    를 포함하는 전압 제어 발진기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터에 병렬로 연결되어 있으며, 상기 제2 노드에 일단이 연결되어 있는 제1 커패시터,
    상기 제1 트랜지스터의 소스 전극과 상기 제3 트랜지스터의 드레인 전극이 연결되는 제3 노드와 상기 제1 커패시터에 일단이 연결되어 있는 제2 커패시터,
    상기 제2 트랜지스터에 병렬로 연결되어 있으며, 상기 제1 노드에 일단이 연결되어 있는 제3 커패시터, 그리고
    상기 제2 트랜지스터의 소스 전극과 상기 제4 트랜지스터의 드레인 전극이 연결되는 제4 노드와 상기 제3 커패시터에 일단이 연결되어 있는 제4 커패시터를 포함하는 전압 제어 발진기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 트랜지스터 및 상기 제4 트랜지스터의 각 소스 전극에 일단이 연결되어 있으며, 제2 전압을 공급하는 제2 전원에 타단이 연결되어 있는 전류원을 더 포함하는 전압 제어 발진기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 커패시터의 일단과 상기 제2 노드에 연결되어 양의 차동신호를 출력하는 제1 출력단자, 그리고
    상기 제3 커패시터의 일단과 상기 제1 노드에 연결되어 음의 차동신호를 출력하는 제2 출력단자를 더 포함하는 전압 제어 발진기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제3 노드가 연결되어 있는 상기 제1 커패시터와 상기 제2 커패시터 사 이에 연결되어 양의 차동신호를 출력하는 제3 출력단자, 그리고
    상기 제4 노드가 연결되어 있는 제3 커패시터와 상기 제4 커패시터 사이에 연결되어 음의 차동신호를 출력하는 제4 출력단자를 더 포함하는 전압 제어 발진기.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터의 게이트 전극에 바이어스 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터로 인가되는 전압에 의해 부성저항이 생성되며,
    상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제1 노드를 통해 출력되는 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 상기 제3 트랜지스터에 의해 상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터에 추가적으로 전압이 인가되어 상기 부성저항이 증가되는 전압 제어 발진기.
  7. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극에 바이어스 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 상기 제2 트랜지스터를 통해 상기 제3 커패시터 및 상기 제4 커패시터로 인가되는 전압에 의해 부성저항이 생성되며,
    상기 제4 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 노드를 통해 출력되는 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 상기 제4 트랜지스터에 의해 상기 제3 커패시터 및 상기 제4 커패시터에 추가적으로 전압이 인가되어 상기 부성저항이 증가되는 전압 제어 발진기.
  8. 차동신호를 출력하는 전압 제어 발진기에 있어서,
    제1 전압을 공급하는 제1 전원에 연결되어 있는 인덕터,
    상기 인덕터에 각각 연결되어 차동으로 턴온 및 턴오프되는 제1 및 제2 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터의 소스 전극에 드레인 전극이 연결되어 있으며, 상기 인덕터와 상기 제2 트랜지스터가 연결되는 제1 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 제3 트랜지스터,
    상기 제2 트랜지스터의 소스 전극에 드레인 전극이 연결되어 있으며, 상기 인덕터와 상기 제1 트랜지스터가 연결되는 제2 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 제4 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터에 병렬로 연결되어 있으며, 상기 제2 노드에 일단이 연결되어 있는 제1 커패시터,
    상기 제1 트랜지스터의 소스 전극과 상기 제3 트랜지스터의 드레인 전극이 연결되는 제3 노드와 상기 제1 커패시터에 일단이 연결되어 있는 제1 가변 커패시터 및 제2 커패시터,
    상기 제2 트랜지스터에 병렬로 연결되어 있으며, 상기 제1 노드에 일단이 연결되어 있는 제3 커패시터, 그리고
    상기 제2 트랜지스터의 소스 전극과 상기 제4 트랜지스터의 드레인 전극이 연결되는 제4 노드와 상기 제3 커패시터에 일단이 연결되어 있는 제2 가변 커패시터 및 제4 커패시터를 포함하며,
    상기 제1 가변 커패시터는 상기 제2 커패시터와 병렬로 연결되어 있으며, 상기 제2 가변 커패시터는 상기 제4 커패시터와 병렬로 연결되어 있는 전압 제어 발진기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 트랜지스터 및 상기 제4 트랜지스터의 각 소스 전극에 일단이 연결되어 있으며, 제2 전압을 공급하는 제2 전원에 타단이 연결되어 있는 전류원을 더 포함하는 전압 제어 발진기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 커패시터의 일단과 상기 제2 노드에 연결되어 양의 차동신호를 출력하는 제1 출력단자, 그리고
    상기 제3 커패시터의 일단과 상기 제1 노드에 연결되어 음의 차동신호를 출력하는 제2 출력단자를 더 포함하는 전압 제어 발진기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제3 노드가 연결되어 있는 상기 제1 커패시터와 상기 제2 커패시터 사 이에 연결되어 양의 차동신호를 출력하는 제3 출력단자, 그리고
    상기 제4 노드가 연결되어 있는 상기 제3 커패시터와 상기 제4 커패시터 사이에 연결되어 음의 차동신호를 출력하는 제4 출력단자를 더 포함하는 전압 제어 발진기.
  12. 제8항 내제 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터의 게이트 전극에 바이어스 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 제1 커패시터, 상기 제1 가변 커패시터 및 상기 제2 커패시터로 인가되는 전압에 의해 부성저항이 생성되며,
    상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제1 노드를 통해 출력되는 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 상기 제3 트랜지스터에 의해 상기 제1 커패시터, 상기 제1 가변 커패시터 및 상기 제2 커패시터에 추가적으로 전압이 인가되어 상기 부성저항이 증가되는 전압 제어 발진기.
  13. 제8항 내제 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극에 바이어스 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 상기 제2 트랜지스터를 통해 상기 제3 커패시터, 상기 제2 가변 커패시터 및 상기 제4 커패시터로 인가되는 전압에 의해 부성저항이 생성되며,
    상기 제4 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 노드를 통해 출력되는 전압이 인가되어 턴온되는 경우, 상기 제4 트랜지스터에 의해 상기 제3 커패시터, 상기 제2 가변 커패시터 및 상기 제4 커패시터에 추가적으로 전압이 인가되어 상기 부성저항이 증가되는 전압 제어 발진기.
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