KR101562212B1 - 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기 - Google Patents

선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기 Download PDF

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오남진
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한국교통대학교산학협력단
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    • 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

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

Abstract

본 발명은 직렬 LC 네트웍을 이용한 새로운 저 위상 잡음(low-phase noise)을 갖도록 직렬 공진기를 사용한 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기에 관한 것으로서,
선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기는, 인덕더와 캐패시터가 병렬연결된 탱크; 상기 탱크와 병렬연결되어 전압제어 발진기에 교류의 유입을 방지하는 인덕터; 및 상기 탱크의 양단을 각각의 게이트의 노드에 교차접속시킨 차동 트랜지스터들을 포함하여 구성되어,
전술한 구성을 가지는 본 발명의 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기는 LC 네트웍의 각각의 직렬 연결 노드가 스위칭 트랜지스터의 게이트에 교차 결합되고, 각각의 연결 노드에서 큰 신호 스윙을 얻었으며, 이로 인하여 차동 콜피츠 전압제어 발진기의 고정 바이어스 전류 소스들은 스위칭된 바이어싱 전류 소스들이 더 낮은 위상 잡음으로 동작하는 효과가 있다.

Description

선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기{DIFFERENTIAL COLPITTS VOLTAGE CONTROLED OSCILLATOR WITH A LINEARIZED TUNING RANGE}
본 발명은 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 직렬 LC 네트웍을 이용한 새로운 저 위상 잡음(low-phase noise)을 갖는 직렬 공진기를 사용한 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기에 관한 것이다.
발진기는 RF(Radio Frequency) 시스템에 꼭 필요한 소자로 높은 입력신호의 주파수를 낮추어 주거나 베이스밴드 신호의 낮은 대역 주파수를 높은 대역의 주파수로 변환하여 주는 데에 사용된다. 발진기의 특성은 LC 공진회로를 포함하는 것과 포함하지 않는 것에 따라 위상 잡음의 특성이 많이 다르며 발진기의 설계 방법 또한 다르다. 비교적 낮은 주파수에서는 콜피츠(Colpitts)나 하틀레이(Hartley) 구조를 이용한 발진기 설계 기법이 많이 사용되고 높은 주파수에서는 부성저항을 이용한 발진기의 설계 방법이 많이 사용된다.
근래에는 발진 시작(start-up)이 쉽고 비교적 낮은 위상 잡음(Phase Noise)을 갖는 LC 탱크회로를 교차 결합한 구조의 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 발진기가 많이 사용되고 있다. 하지만 콜피츠 구조의 발진기는 교차 결합 구조의 발진기에 비하여 위상 잡음에서 더 나은 성능을 보인다.
차동 교차-접속된 전압제어 발진기는 구현과 발진 시작이 용이하므로 광범위하게 사용된다. 그러나, 위상 잡음에 대한 민감도는 차동 출력의 영점(zero-crossing)과 일치할 때 하최대가 되는 문제점을 가지고 있다. 콜피츠 구조는 발생된 잡음에 대해 민감도가 최소 일때 능동소자로부터 발생된 잡음이 최대가 되기 때문에 우수한 위상 잡음 특성을 갖는다. 그러나, 일반적인 콜피츠 전압제어 발진기는 발진 시작이 좋지 않은 문제점을 갖는다. 차동 콜피츠 전압제어 발진기들은 좋지 않은 발진 시작을 극복하도록 발전되었으며, 반면에 저위상 잡음 특성을 유지하였다. 또한, 바이어스 전류원(tail current source)에 대해 스위칭된 바이어싱 기술은 낮은 오프셋 주파수에서 위상 잡음을 억제하도록 발전되었다.
도 1은 종래기술에 따른 콜피츠 전압제어 발진기를 나타낸 회로도이다. 도 1을 참조하면, 콜피츠 전압제어 발진기(Colpitts Voltage Controled Oscillator)는 2개의 캐패시터(C1, C2)가 병렬 인덕터-버렉터 탱크(inductor-varactor tank)(10)의 각각의 직렬 연결 노드에 접속된다. 이 탱크(10)의 각각의 직렬 연결 노드는 스위칭 트랜지스터(M1, M2)의 드레인에 접속된다. 그리고, 각각의 연결 노드에서 큰 신호 스윙을 얻을 수 있다.
그러나, 스위칭 트랜지스터(M1, M2)의 출력의 진폭이 커짐에 따라 선형 영역으로 들어가게 되고, 어드미턴스(admittance)가 커지지만, 이 구조는 주변 소자의 변수와 탱크(10)의 공진도 때문에 큰 콘덕턴스가 요구되어 전력소모를 증가시키게 된다. 이것은 결국 전압제어 발진기(VCO)의 열잡음과 위상 잡음의 증가를 초래하게 된다. 즉, 콜피츠 전압제어 발진기는 발진 시작이 좋지 않은 문제가 발생할 수 있으며, 신뢰할 수 있는 발진 시작을 얻기 위해서는 전력 소모에 있어서 높은 효율이 필요하다. 도 1의 음의 컨덕턴스(
Figure 112014095043077-pat00001
)는 다음의 수학식 1로 나타낼 수 있다. 수학식 1에서, gm1은 스위칭 트랜지스터의 트랜스컨덕턴스이고, ω는 각주파수이며, C1은 C1 캐패시터의 콘덕턴스이고, C2는 C2 캐패시터의 콘덕턴스이다.
Figure 112014095043077-pat00002
도 2는 종래기술에 따른 차동 콜피츠 전압제어 발진기를 나타낸 회로도이다. 도 2를 참조하여 보면, 도 2에 도시된 차동 콜피츠 전압제어 발진기는 2005년 12월 5일자로 간행된 "IEEE J. Solid-State Circuit 40 (2005) 2609.(DOI; 10.1109/JSSC.2005.857426)"의 간행물에 "Gm-boosted common-gate LNA and differential colpitts VCO/QVCO in 0.18-μm CMOS"라는 제목으로 'Xiaoyong Li'가 쓴 논문에 개재되어 있다. 도 2에 도시된 차동 콜피츠 전압제어 발진기를 이하 'Li's 발진기'로 약칭하기로 한다.
Li's에서 스위칭 트랜지스터(M1, M2) 드레인의 음의 컨덕턴스(
Figure 112014095043077-pat00003
)는 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014095043077-pat00004
수학식 2로부터 Li's 발진기의 음의 컨덕턴스의 크기가 일반적인 콜피츠 전압제어 발진기에 비하여 (2+C2/C1) 비율로 증가됨을 알 수 있다.
도 3은 종래기술에 따른 Li's 발진기의 전압 스윙을 나타낸 그래프이다. 도 3을 참조하면, 최대 차동 전압 스윙(Maximum differential voltage swing)은 대략 0.5V로 나타나며, 0.4V의 공급전압(VDD)에 대하여 대략 1.25배로 나타남을 알 수 있다. 즉, Li's 발진기의 드레인 및 게이드 노드에서의 최대 차동 전압 스윙은 대략 1.25VDD로 나타남을 알 수 있다.
이와 같은 Li's 발진기는 외부 교란신호에 대한 민감도가 낮아 위상 잡음 특성이 우수하나 발진 신호의 크기가 전원 전압에 의하여 제한되는 단점이 있다. 현재의 RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)는 전력소모를 줄이기 위하여 전원전압을 낮추는 경향이 있으므로, Li's 발진기의 발진 신호는 낮아지게 되고 그 결과로 Li's 발진기의 위상 잡음 특성이 열화되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LC 네트웍의 각각의 직렬 연결 노드는 스위칭 트랜지스터의 게이트에 교차 결합시키고, 각각의 연결 노드에서 큰 신호 스윙을 얻으며, 이로 인하여 차동 콜피츠 전압제어 발진기의 고정 바이어스 전류 소스들이 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 저전력 CMOS 기술로 디자인되어 선형화된 동조 범위를 획득할 수 있도록 하였으며, 따라서 본 발명의 전압제어 발진기는 낮은 소모전력으로 높은 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기는, 인덕터와 캐패시터가 병렬연결된 탱크; 상기 탱크와 병렬연결되어 전압제어 발진기에 교류의 유입을 방지하는 인덕터; 및 상기 탱크의 양단을 각각의 게이트의 노드에 교차접속시킨 차동 트랜지스터들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기는, 상기 탱크의 양단에 각각 직렬 연결된 2개의 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 탱크의 캐패시터터는, 버렉터인 것을 특징으로 한다.
차동 트랜지스터들은 상기 각각의 게이트가 연결된 CMOS이며, 상기 CMOS의 소스와 드레인 양단에 각각 캐패시터가 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.
전술한 구성을 가지는 본 발명의 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기는 LC 네트웍의 각각의 직렬 연결 노드가 스위칭 트랜지스터의 게이트에 교차 결합되고, 각각의 연결 노드에서 큰 신호 스윙을 얻었으며, 이로 인하여 차동 콜피츠 전압제어 발진기의 고정 바이어스 전류 소스들은 스위칭된 바이어싱 전류 소스들이 더 낮은 위상 잡음으로 동작하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 저전력 CMOS 기술로 디자인되어 선형화된 동조 범위를 획득할 수 있도록 하였으며, 따라서 전압제어 발진기의 전력 효율이 높아지는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 콜피츠 전압제어 발진기를 나타낸 회로도.
도 2는 종래기술에 따른 차동 콜피츠 전압제어 발진기를 나타낸 회로도.
도 3은 종래기술에 따른 LI's 발진기의 전압 스윙을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기를 나타낸 회로도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 드레인 및 게이트 노드에서 주파수에 따른 임피던스를 나타낸 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어 발진기의 전압 스윙을 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어 발진기의 주파수 변조 범위를 비교하여 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어 발진기의 이득을 비교하여 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어 발진기의 위상 잡음을 비교하여 나타낸 그래프.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기를 나타낸 회로도이다. 도 4를 참조하면, 2개의 동일 용량의 캐패시터(C3)가 병렬 연결된 인덕터(L2)-버렉터(Cvar) 탱크(30)의 각각의 노드에 연결된다.
직렬 네트웍에서 탱크(30)를 구성하는 병렬 인덕터-버렉터 탱크(30)의 각각의 노드는 각각의 캐패시터(C3)에 직렬로 연결되며 각각의 캐패시터는(C3)는 스위칭 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)의 게이트에 교차 접속된다. 본 발명의 전압제어 발진기의 오실레이션 주파수는 탱크(30)에 의해 결정된다. 탱크(30)에 병렬 연결된 초크 인덕터(L1)는 AC(Alternating Current) 를 차단하고 DC(Direct Current)를 제공하기 위한 쵸크(Choke)의 역할을 한다. 그러나, 인덕터(L1)는 스위칭 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)의 드레인 노드에서의 토털 캐패시턴스를 상쇄하도록 최적화되어 드레인 노드에서 최적화된 스윙이 만들어진다. 탱크(30)와 쵸크 역할의 컨턱턴스(L1) 및 탱크(30)의 양단에 각각 직렬 연결된 2개의 캐패시턴스(C3)로 이루어진 네트웍(40)의 각각의 직렬 연결 노드는 스위칭 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)의 게이트에 교차 결합된다. 그리고, 각각의 연결 노드에서 큰 신호 스윙을 얻을 수 있으며, 이는 역률 보상(Power Factor Correction)의 기능을 한다. 예컨대, 쵸크 인덕터(L1)에 의해 발생하는 역률을 보상하는 역할을 한다. 또한, 스위칭 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)의 소스와 드레인 양단에는 각각 캐패시터(C1, C2)를 연결한다. 각각 캐패시터(C1, C2)는 스위칭 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)의 부성저항을 높여주는 역할을 한다. 높아진 부성저항에 의해 본 발명의 차동 콜피츠 전압제어 발진기는 보다 안정적인 발진 시작을 할 수 있다.
즉, 본 발명의 차동 콜피츠 전압제어 발진기는 고정 바이어스 전류원보다 스위칭된 바이어싱 전류원이 더 낮은 위상 잡음으로 동작하도록 한다. 예컨대, 본 발명은 65nm CMOS 기술로 디자인되어 구성하였다. 이와 같은 디자인의 전압제어 발진기는 3.73GHz 에서 3.97Ghz의 선형화된 동조 범위를 획득할 수 있다. 또한 본 발명의 전압제어 발진기는 0.4V의 공급전압으로부터 대략 0.89mW의 전력을 소비하며, 1MHz 오프셋에서 -123.3dBc/Hz의 위상 잡음을 획득한다. 본 발명의 전압제어 발진기의 계산된 성능지수는 대략 -195dBc/Hz/mW이다.
본 발명의 직렬 네트웍에서 드레인으로부터 게이트까지의 전압 이득(AG)은 대략 다음의 수학식 3과 같이 주어진다.
Figure 112014095043077-pat00005
여기서, L2는 인덕턴스이며, Rs2는 L2의 직렬 저항성분이다. 수학식 3으로부터 직렬 네트웍에서 전압 이득이 발생하였음을 알 수 있다. 마지막으로 본 발명의 콜피츠 전압제어 발진기의 음의 컨덕턴스(
Figure 112014095043077-pat00006
)는 다음의 수학식 4와 같이 주어진다.
Figure 112014095043077-pat00007
수학식 4로부터 본 발명의 콜피츠 전압제어 발진기의 음의 콘덕턴스는 종래의 콜피츠 전압제어 발진기에 따른 수학식 1의 콘덕턴스 및 종래의 Li's 발진기에 따른 수학식 2의 콘덕턴스에 비하여 증가한 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 콜피츠 전압제어 발진기는 종래에 비하여 증가된 음의 콘덕턴스를 사용하기 때문에 적은 전력 소모로도 손쉬운 발진 시작이 가능하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 드레인 및 게이트 노드에서 주파수에 따른 임피던스를 나타낸 그래프이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 전압제어 발진기의 게이트 노드에서의 임피던스의 크기는 드레인 노드들의 임피던스에 비하여 매우 크며, 이는 본 발명의 전압제어 발진기 및 더 나은 위상 잡음 성능의 직렬 공진기의 고성능 요인을 나타낸다. 전압제어 발진기의 게이트 노드에서의 임피던스가 크게 나타나는 것을 알 수 있다. 특히, 4GHz 대역 근방에서의 임피던스가 급격하게 증가는 것을 나타낸다.
본 발명의 전압제어 발진기는 저전력 CMOS 기술로 구현하였다. 예컨대, 본발명의 전압제어 발진기는 저전력 65nm CMOS기술로 설계되었다. 본 발명의 전압제어 발진기와 종래기술의 Li's 발진기를 비교하면 트랜지스터들 및 캐패시터들은 동일한 크기를 갖도록 설계되었으며, 공진기 내의 인덕터들(L1, L2)과 버렉터(Cvar)들은 동일한 전력 소비를 갖도록 하기 위하여 유사한 발진주파수를 갖도록 최적화되었다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어 발진기의 전압 스윙을 나타낸 그래프이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 전압제어 발진기에 대하여 드레인 및 게이트 노드들에서의 최대 차동 전압 스윙은 각각 2VDD 및 4VDD까지 도달할 수 있음을 나타내고 있다. 이는 도 3의 종래 기술에 따른 Li's 발진기의 1.25VDD에 비하여 배우 큰 수치임을 알 수 있다. 또한, 도 6의 그래프를 통하여 본 발명의 전압제어 발진기의 주파수 변조 범위(frequency tuning range), 전압제어 발진기 이득 및 위상 잡음 성능이 향상되었음을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어 발진기의 주파수 변조 범위를 비교하여 나타낸 그래프이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어 발진기의 이득을 비교하여 나타낸 그래프이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어 발진기의 위상 잡음을 비교하여 나타낸 그래프이다. 일반적으로 주파수 변조 범위는 증가되는 출력 스윙에 따라 보다 선형화된다는 것으로 알려져 있다. 도 7을 참조하여 보면, 본 발명의 변조 범위는 수학식 3에서 확인된 바와 같이 스위칭 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)의 게이트 노드들에서 증가된 전압 스윙으로 인해 본 발명의 전압제어 발진기의 주파수가 종래기술의 Li's 발진기에서 나타난 주파수 보다 선형화되어 나타남을 알 수 있다.
도 8을 참조하면, 스위칭 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)의 게이트 노드에서 증가된 전압 스윙으로 인해 본 발명의 전압제어 발진기의 이득이 종래기술의 Li's 발진기의 이득 보다 증가되어 나타남을 알 수 있다.
도 9를 참조하면, 스위칭 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)의 게이트 노드들에서 증가된 전압 스윙으로 전압제어 발진기의소모전력을 줄일 수 있다. 예컨대 본 발명의 전압제어 발진기는 0.4V 공급전압으로부터 대략 0.89mW의 직류 전력(DC power)을 소모한다. 따라서 본 발명의 전압제어 발진기의 위상 잡음이 종래기술의 Li's 발진기의 위상 잡음보다 낮게 나타남을 알 수 있다. 도 9는 3.8Ghz 주변에서 본 발명의 전압제어 발진기와 종래기술의 Li's 발진기의 모의실험된 위상 잡음을 비교하여 나타내고 있다. 이를 참조하면, 본 발명의 위상 잡음은 10Khz 및1MHz 오프셋 주파수에서 대략 -74dBc/Hz 및 -123dBc/Hz이고, 이는 Li's 발진기의 위상 잡음에 비하여 대략 10.5dB 낮은 위상 잡음을 나타냄을 알 수 있다. 전압제어 발진기의 성능지수(Figure of merit, FOM)는 다음의 수학식 5와 같이 정의된다.
[수학식 5]
Figure 112014095043077-pat00008
여기서, L(Δf)는 오프셋 주파수(Δf)에서의 위상 잡음이며, Pdc는 mW 단위의 직류 전력 소모이며, fo는 발진 주파수이다.
따라서, 본 발명의 직렬 네트웍은 스위칭 트랜지스터의 드레인 노드들 간에 삽입되어 음의 콘덕턴스 및 출력 전압 스윙을 증가시킨다. 또한, 스위칭된 바이어스 기술이 전압제어 발진기에 적용된다. 구현된 65nm CMOS 기술은 3.73GHz에서 3.97Ghz의 선형화된 동조 범위를 획득할 수 있고, 1MHz 오프셋에서 -123.3dBc/Hz 의 위상 잡음을 획득하며, 0.4V의 공급전압으로부터 대략 0.89mW의 전력을 소비한다. 산출된 성능지수는 대략 -195dBc/Hz/mW이다.
상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10, 20, 30 : 탱크 40 : 네트웍
M1, M2, M3, M4 :스위칭 트랜지스터
L1, L2 : 인덕터 Cvar : 버렉터
C1, C2, C3 : 캐패시터 L1, L2 : 인덕터
VDD : 공급전압

Claims (4)

  1. 인덕더와 캐패시터가 병렬연결된 탱크;
    상기 탱크와 병렬연결되어 전압제어 발진기에 교류의 유입을 방지하는 인덕터; 및
    상기 탱크의 양단을 각각의 게이트의 노드에 교차접속시킨 차동 트랜지스터들을 포함하고,
    차동 트랜지스터들은 상기 각각의 게이트가 연결된 CMOS이며, 상기 CMOS의 소스와 드레인 양단에 각각 캐패시터가 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기는,
    상기 탱크의 양단에 각각 직렬 연결된 2개의 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탱크의 캐패시터는,
    콘덕턴스를 가변할 수 있는 버렉터인 것을 특징으로 하는 선형 동조 범위를 갖는 차동 콜피츠 전압제어 발진기.
  4. 삭제
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