KR101799902B1 - 병렬 트랜스포머 결합과 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백을 이용한 고출력 고주파 신호 발생기 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 고출력 고주파 신호 발생기는 1차 코일단 및 2차 코일단을 포함하며, 상기 1차 코일단과 상기 2차 코일단이 제1 상호 인덕턴스로 결합되어 있는 제1 트랜스포머, 3차 코일단 및 4차 코일단을 포함하며, 상기 3차 코일단과 상기 4차 코일단이 제2 상호 인덕턴스로 결합되어 있는 제2 트랜스포머, 드레인이 상기 1차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 소스가 상기 3차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 상호 교차 결합된 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터 및 게이트가 상기 2차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 드레인이 상기 4차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 소스가 접지에 연결되어 있는 한 쌍의 콜피츠(colpitts) 트랜지스터를 포함하며, 상기 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터의 드레인과 상기 4차 코일단 사이에 출력단이 형성되어 있다. 본 발명의 고출력 고주파 신호 발생기는 로드 커패시터가 병렬 트랜스포머의 결합을 통해서 보이기 때문에, 종래의 교차 결합 발진기보다 더 높은 주파수에서 발진할 수 있다는 효과가 있다.
Description
본 발명은 CMOS 고출력 고주파 신호 발생기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백과 교차 결합 발진기의 병렬 트랜스포머 결합을 이용한 고출력 고주파 신호 발생기 및 이를 이용한 의료 영상장치, 광대역 통신에 관한 것이다.
테라헤르츠(THz)파는 100GHz~10THz 대역의 미개발 주파수 자원으로 세계적으로 연구가 진행 중이다. 따라서 저 비용, 고 수율, 소형화의 장점이 있는 CMOS를 이용한 테라헤르츠 신호 발생기에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.
이러한 고집적, 저비용 장점이 있는 CMOS 공정을 기반으로 한 THz 신호 발생기는 소자의 동작 주파수 한계와 기생 커패시터의 영향으로 인하여 대부분 기본파 소자의 고조파 성분을 이용하여 주파수를 높인다. 하지만 고조파 성분을 이용하기 때문에 출력 파워가 매우 낮다는 문제점이 있다.
도 1은 종래의 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기 구조의 실시예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래 교차 결합 발진기의 출력신호는 출력단의 버퍼(Buffer)의 게이트에서 보이는 로드 커패시터(CL)가 공진부의 커패시터와 병렬로 연결되므로, 실제 발진주파수는 로드 커패시터(CL)때문에 발진하지 못하거나 실제 발진할 수 있는 주파수 보다 낮게 발진하기 때문에, 고주파 신호 발생기로의 이용에 제한이 있다.
또한, 고주파수에서 동작하는 신호발생기는 LC탱크로 인하여 트랜지스터 동작속도의 한계로 출력 파워가 낮아지게 된다. 출력파워를 높이기 위해서는 버퍼 트랜지스터의 크기를 키워서 이득(Gain)을 높여주는 방법이 있는데, 이는 기생 커패시터를 증가시켜 주파수가 낮아지고 소비 전력이 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 콜피츠 발진기와 교차 결합 발진기의 병렬 트랜스포머 결합을 이용하여 로드 커패시터(CL)의 영향을 줄여서 고주파에서 발진하는 신호발생기를 제안하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백을 통하여 교차 결합 발진기의 전압 스윙을 증가시켜서 출력파워를 증가시키는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고출력 고주파 신호 발생기는 1차 코일단 및 2차 코일단을 포함하며, 상기 1차 코일단과 상기 2차 코일단이 제1 상호 인덕턴스로 결합되어 있는 제1 트랜스포머, 3차 코일단 및 4차 코일단을 포함하며, 상기 3차 코일단과 상기 4차 코일단이 제2 상호 인덕턴스로 결합되어 있는 제2 트랜스포머, 드레인이 상기 1차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 소스가 상기 3차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 상호 교차 결합된 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터 및 게이트가 상기 2차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 드레인이 상기 4차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 소스가 접지에 연결되어 있는 한 쌍의 콜피츠(colpitts) 트랜지스터를 포함하며, 상기 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터의 드레인과 상기 4차 코일단 사이에 출력단이 형성되어 있다.
상기 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로서, 드레인이 상기 1차 코일단의 일단에 연결되고, 게이트가 상기 1차 코일단의 타단에 연결되고, 소스가 상기 3차 코일단의 일단에 연결되는 제1 교차 결합 트랜지스터와, 드레인이 상기 1차 코일단의 타단에 연결되고, 게이트가 상기 1차 코일단의 일단에 연결되고, 소스가 상기 3차 코일단의 타단에 연결되는 제2 교차 결합 트랜지스터로 이루어질 수 있다.
상기 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로서, 게이트가 상기 2차 코일단의 일단에 연결되고, 드레인이 상기 4차 코일단의 일단에 연결되고, 소스가 접지에 연결되는 제1 콜피츠 트랜지스터와, 게이트가 상기 2차 코일단의 타단에 연결되고, 드레인이 상기 4차 코일단의 타단에 연결되고, 소스가 접지에 연결되는 제2 콜피츠 트랜지스터로 이루어질 수 있다.
상기 1차 코일단의 공통 노드는 전원에 연결되고, 상기 1차 코일단의 공통 노드를 통해 상기 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터에 전원이 공급될 수 있다.
상기 2차 코일단의 공통 노드는 게이트 전원에 연결되고, 상기 게이트 전원에 의해 상기 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터의 게이트 바이어스 전압이 제어될 수 있다.
상기 3차 코일단의 공통 노드는 접지에 연결되고, 상기 4차 코일단의 공통 노드는 전원에 연결되고, 상기 4차 코일단의 공통 노드를 통해 상기 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터에 전원이 공급될 수 있다.
상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 1차 코일단에 병렬로 연결되는 제1 가변 커패시터를 더 포함하며, 상기 제1 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어될 수 있다.
또는, 상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 2차 코일단에 병렬로 연결되는 제2 가변 커패시터를 더 포함하며, 상기 제2 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어될 수 있다.
또는, 상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 3차 코일단에 병렬로 연결되는 제3 가변 커패시터를 더 포함하며, 상기 제3 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어될 수 있다.
상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 4차 코일단에 병렬로 연결되는 제4 가변 커패시터를 더 포함하며, 상기 제4 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어될 수 있다.
본 발명의 고출력 고주파 신호 발생기는 로드 커패시터가 병렬 트랜스포머의 결합을 통해서 보이기 때문에, 종래의 교차 결합 발진기보다 더 높은 주파수에서 발진할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 제안하는 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백을 이용하면, 콜피츠 발진기의 드레인의 차동 신호가 콜피츠 발진기의 소스와 교차 결합 발진기의 소스에 피드백이 되므로, 교차 결합 발진기의 게이트-소스 전압의 전압 스윙을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하는 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백을 이용하면 출력 파워를 증강시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 신호 발생기 구조의 실시예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 고주파 신호 발생기를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백의 장점을 설명하기 위해 시뮬레이션 결과를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 및 고출력 신호 발생기를 THz(Terahertz) 신호원으로 사용한 의료영상 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 및 고출력 신호 발생기를 국부 발진기(local oscillator)로 사용한 신호 송수신기를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 고주파 신호 발생기를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백의 장점을 설명하기 위해 시뮬레이션 결과를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 및 고출력 신호 발생기를 THz(Terahertz) 신호원으로 사용한 의료영상 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 및 고출력 신호 발생기를 국부 발진기(local oscillator)로 사용한 신호 송수신기를 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 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 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 고주파 신호 발생기를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 고주파 신호 발생기는 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터(MC1, MC2), 한 쌍의 콜피츠(colpitts) 트랜지스터(MCOL1, MCOL2), 제1 트랜스포머(L1, L2), 제2 트랜스포머(L3, L4)를 포함한다.
도 2의 실시예에서 콜피츠 트랜지스터(MCOL1, MCOL2), 교차 결합 트랜지스터(MC1, MC2)는 모두 NMOS(N channel Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터로 구현되어 있다.
본 발명에서 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터(MCOL1, MCOL2), 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터(MC1, MC2)와 제1 트랜스포머(L1, L2) 및 제2 트랜스포머(L3, L4) 결합은 핵심 발진부를 구성한다.
한 쌍의 교차 결합 트랜지스터(MC1, MC2)는 드레인이 제1 트랜스포머의 1차 코일단(L1)의 양단에 각각 연결되고, 소스가 제2 트랜스포머의 1차 코일단(L3)의 양단에 각각 연결되고, 상호 교차 결합되어 있다.
제1 교차 결합 트랜지스터(MC1)의 드레인과 제2 교차 결합 트랜지스터(MC2)의 게이트는 제1 트랜스포머의 1차 코일단(L1)의 일단에 연결된다.
그리고, 제1 교차 결합 트랜지스터(MC1)의 게이트와 제2 교차 결합 트랜지스터(MC2)의 드레인은 제1 트랜스포머의 1차 코일단(L1)의 타단에 연결된다.
그리고, 제1 교차 결합 트랜지스터(MC1)의 소스는 제2 트랜스포머의 1차 코일단(L3)의 일단에 연결된다.
그리고, 제2 교차 결합 트랜지스터(MC2)의 소스는 제2 트랜스포머의 1차 코일단(L3)의 타단에 연결된다.
제1 트랜스포머의 1차 코일단(L1)의 공통노드는 전원(VDD)에 연결되고, 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터(MC1, MC2)에 전원을 공급한다.
한 쌍의 콜피츠 트랜지스터(MCOL1, MCOL2)의 게이트는 각각 제1 트랜스포머의 2차 코일단(L2)의 양단에 연결된다.
제1 트랜스포머의 2차 코일단(L2)의 공통 노드는 게이트전원(VG)에 연결되고, 본 발명에서 게이트전원(VG)을 조절하여 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터(MCOL1, MCOL2)의 게이트 바이어스 전압을 제어한다.
한 쌍의 교차 결합 트랜지스터(MC1, MC2)의 소스는 각각 제2 트랜스포머의 1차 코일단(L3)의 양단에 연결된다.
제2 트랜스포머의 1차 코일단(L3)의 공통 노드는 접지(GND)에 연결된다.
한 쌍의 콜피츠 트랜지스터(MCOL1, MCOL2)의 드레인은 각각 제2 트랜스포머의 2차 코일단(L4)의 양단에 연결된다.
한 쌍의 콜피츠 트랜지스터(MCOL1, MCOL2)의 소스는 접지에 연결된다.
제1 콜피츠 트랜지스터(MCOL1)는 게이트가 제1 트랜스포머의 2차 코일단(L2)의 일단에 연결되고, 드레인이 제2 트랜스포머의 2차 코일단(L4)의 일단에 연결되고, 소스가 접지에 연결된다.
제2 콜피츠 트랜지스터(MCOL2)는 게이트가 제1 트랜스포머의 2차 코일단(L2)의 타단에 연결되고, 드레인이 제2 트랜스포머의 2차 코일단(L4)의 타단에 연결되고, 소스가 접지에 연결된다.
제2 트랜스포머의 2차 코일단(L4)의 공통 노드는 전원(VDD)에 연결되고, 이 공통 노드를 통하여 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터(MCOL1, MCOL2)에 전원이 공급된다.
한 쌍의 콜피츠 트랜지스터(MCOL1, MCOL2)의 드레인과 제2 트랜스포머의 2차 코일단(L4) 사이에 출력단(Vout+, Vout-)이 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 제1 콜피츠 트랜지스터(MCOL1)의 드레인과 제2 트랜스포머의 2차 코일단(L4)의 일단 사이에 양의 출력단(Vout+)이 있고, 제2 콜피츠 트랜지스터(MCOL2)의 드레인과 제2 트랜스포머의 2차 코일단(L4)의 타단 사이에 음의 출력단(Vout-)이 있다.
본 발명에서 핵심 발진부에서 발생한 출력신호는 제1 트랜스포머(L1, L2)와 제2 트랜스포머(L3, L4)를 통해 피드백 된다. 여기서 제1 트랜스포머(L1, L2)는 제1 상호 인덕턴스(M1)로 결합되어 있고, 제2 트랜스포머(L3, L4)는 제2 상호 인덕턴스(M2)로 결합되어 있다.
도 2에서 가변 커패시터(Cvar1)를 제1 트랜스포머의 1차 코일단(L1)에 병렬로 연결하거나, 또는 가변 커패시터(Cvar2)를 제1 트랜스포머의 2차 코일단(L2)에 병렬로 연결하거나, 또는 가변 커패시터(Cvar3)를 제2 트랜스포머의 1차 코일단(L3)에 병렬로 연결하거나, 또는 가변 커패시터(Cvar4)를 제2 트랜스포머의 2차 코일단(L4)에 병렬로 연결할 경우, 가변 커패시터의 제어전압(Vcont)을 조절함으로써 신호발생기의 발진주파수를 제어할 수 있다.
도 1에 도시된 종래의 교차 결합 발진기는 발진 코어에 병렬로 로드 커패시터(CL)가 연결되지만, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 고주파 신호 발생기는 로드 커패시터(CL)가 병렬 트랜스포머의 결합을 통해서 보이기 때문에, 종래의 교차 결합 발진기보다 더 높은 주파수에서 발진할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에서 제안하는 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백을 이용하면, 콜피츠 발진기의 드레인의 차동 신호가 콜피츠 발진기의 소스와 교차 결합 발진기의 소스에 피드백이 되므로, 인덕터 또는 트랜스포머를 사용하고 공통노드를 접지(GND)에 연결함으로써, 교차 결합 발진기와 콜피츠 발진기의 소스 전압이 접지(GND)보다 낮아질 수 있기 때문에 교차 결합 발진기의 게이트-소스 전압(Vgs)의 전압 스윙을 증가시킬 수 있다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백의 장점을 설명하기 위해 시뮬레이션 결과를 도시한 것이다.
도 3은 종래의 구조(도1)와 본 발명의 구조(도2)에서 각각의 교차 결합 발진기의 게이트-소스 전압(Vgs)을 시뮬레이션을 통해서 비교해 본 그래프이다.
도 3에서, 검은 실선(With Transformer Feedback)은 본 발명에서 제안한 구조의 게이트-소스 전압(Vgs)이고, 빨간 점선(Without Transformer Feedback)은 종래의 구조(도1)의 게이트-소스 전압(Vgs)이다.
도 3의 그래프에서 검은 실선이 빨간 점선보다 전압 스윙의 진폭이 100mV정도 더 크다는 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명에서 제안하는 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백을 이용하면 출력 파워를 증가시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 고출력 신호 발생기를 THz(Terahertz) 신호원으로 사용한 의료영상 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 4는 본 발명의 고주파 고출력 신호 발생기를 의학영상 장치 등에 쓰이는 THz 신호원으로 사용한 예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 고출력 신호 발생기를 국부 발진기(local oscillator)로 사용한 신호 송수신기를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 5는 본 발명의 고주파 고출력 신호 발생기를 국부 발진기(local oscillator)로 사용한 신호 송수신기를 개략적으로 도시한 것이다. 본 발명의 고주파 고출력 신호 발생기를 이용함으로써 고주파 신호 송수신이 가능하다.
도 4와 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명은 고출력 신호를 발생시키는 발생기로 활용될 수 있다. 이 고출력 신호가 THz(Terahertz) 영역으로 발진하게 되면, 실생활에서 사용되는 고출력 신호원을 값싼 CMOS 공정으로 제작할 수가 있고, 고출력 신호원이 필요한 고가의 장비를 대체할 수 있다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
MC1 제1 교차 결합 트랜지스터
MC2 제2 교차 결합 트랜지스터
MCOL1 제1 콜피츠 트랜지스터
MCOL2 제2 콜피츠 트랜지스터
L1 제1 트랜스포머의 1차 코일단
L2 제1 트랜스포머의 2차 코일단
L3 제2 트랜스포머의 1차 코일단
L4 제2 트랜스포머의 2차 코일단
M1 제1 상호 인덕턴스
M2 제2 상호 인덕턴스
MC2 제2 교차 결합 트랜지스터
MCOL1 제1 콜피츠 트랜지스터
MCOL2 제2 콜피츠 트랜지스터
L1 제1 트랜스포머의 1차 코일단
L2 제1 트랜스포머의 2차 코일단
L3 제2 트랜스포머의 1차 코일단
L4 제2 트랜스포머의 2차 코일단
M1 제1 상호 인덕턴스
M2 제2 상호 인덕턴스
Claims (11)
1차 코일단 및 2차 코일단을 포함하며, 상기 1차 코일단과 상기 2차 코일단이 제1 상호 인덕턴스로 결합되어 있는 제1 트랜스포머;
3차 코일단 및 4차 코일단을 포함하며, 상기 3차 코일단과 상기 4차 코일단이 제2 상호 인덕턴스로 결합되어 있는 제2 트랜스포머;
드레인이 상기 1차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 소스가 상기 3차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 상호 교차 결합된 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터; 및
게이트가 상기 2차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 드레인이 상기 4차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 소스가 접지에 연결되어 있는 한 쌍의 콜피츠(colpitts) 트랜지스터를 포함하며,
상기 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로서, 제1 교차 결합 트랜지스터와 제2 교차 결합 트랜지스터로 이루어지고,
상기 제1 교차 결합 트랜지스터는 드레인이 상기 1차 코일단의 일단에 연결되고, 게이트가 상기 1차 코일단의 타단과 상기 제2 교차 결합 트랜지스터의 드레인에 연결되고, 소스가 상기 3차 코일단의 일단에 연결되고,
상기 제2 교차 결합 트랜지스터는 드레인이 상기 1차 코일단의 타단에 연결되고, 게이트가 상기 1차 코일단의 일단과 상기 제1 교차 결합 트랜지스터의 드레인에 연결되고, 소스가 상기 3차 코일단의 타단에 연결되며,
상기 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로서, 제1 콜피츠 트랜지스터와 제2 콜피츠 트랜지스터로 이루어지고,
상기 제1 콜피츠 트랜지스터는 게이트가 상기 2차 코일단의 일단에 연결되고, 드레인이 상기 4차 코일단의 일단에 연결되고, 소스가 접지에 연결되고,
상기 제2 콜피츠 트랜지스터는 게이트가 상기 2차 코일단의 타단에 연결되고, 드레인이 상기 4차 코일단의 타단에 연결되고, 소스가 접지에 연결되며,
상기 제1 콜피츠 트랜지스터의 드레인과 상기 4차 코일단의 일단 사이에 양의 출력단이 형성되어 있고, 상기 제2 콜피츠 트랜지스터의 드레인과 상기 4차 코일단의 타단 사이에 음의 출력단이 형성되어 있으며,
상기 1차 코일단의 공통 노드는 전원에 연결되고, 상기 1차 코일단의 공통 노드를 통해 상기 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터에 전원이 공급되고,
상기 2차 코일단의 공통 노드는 게이트 전원에 연결되고, 상기 게이트 전원에 의해 상기 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터의 게이트 바이어스 전압이 제어되고,
상기 3차 코일단의 공통 노드는 접지에 연결되고,
상기 4차 코일단의 공통 노드는 전원에 연결되고, 상기 4차 코일단의 공통 노드를 통해 상기 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터에 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 고출력 고주파 신호 발생기.
3차 코일단 및 4차 코일단을 포함하며, 상기 3차 코일단과 상기 4차 코일단이 제2 상호 인덕턴스로 결합되어 있는 제2 트랜스포머;
드레인이 상기 1차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 소스가 상기 3차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 상호 교차 결합된 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터; 및
게이트가 상기 2차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 드레인이 상기 4차 코일단의 양단에 각각 연결되고, 소스가 접지에 연결되어 있는 한 쌍의 콜피츠(colpitts) 트랜지스터를 포함하며,
상기 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로서, 제1 교차 결합 트랜지스터와 제2 교차 결합 트랜지스터로 이루어지고,
상기 제1 교차 결합 트랜지스터는 드레인이 상기 1차 코일단의 일단에 연결되고, 게이트가 상기 1차 코일단의 타단과 상기 제2 교차 결합 트랜지스터의 드레인에 연결되고, 소스가 상기 3차 코일단의 일단에 연결되고,
상기 제2 교차 결합 트랜지스터는 드레인이 상기 1차 코일단의 타단에 연결되고, 게이트가 상기 1차 코일단의 일단과 상기 제1 교차 결합 트랜지스터의 드레인에 연결되고, 소스가 상기 3차 코일단의 타단에 연결되며,
상기 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로서, 제1 콜피츠 트랜지스터와 제2 콜피츠 트랜지스터로 이루어지고,
상기 제1 콜피츠 트랜지스터는 게이트가 상기 2차 코일단의 일단에 연결되고, 드레인이 상기 4차 코일단의 일단에 연결되고, 소스가 접지에 연결되고,
상기 제2 콜피츠 트랜지스터는 게이트가 상기 2차 코일단의 타단에 연결되고, 드레인이 상기 4차 코일단의 타단에 연결되고, 소스가 접지에 연결되며,
상기 제1 콜피츠 트랜지스터의 드레인과 상기 4차 코일단의 일단 사이에 양의 출력단이 형성되어 있고, 상기 제2 콜피츠 트랜지스터의 드레인과 상기 4차 코일단의 타단 사이에 음의 출력단이 형성되어 있으며,
상기 1차 코일단의 공통 노드는 전원에 연결되고, 상기 1차 코일단의 공통 노드를 통해 상기 한 쌍의 교차 결합 트랜지스터에 전원이 공급되고,
상기 2차 코일단의 공통 노드는 게이트 전원에 연결되고, 상기 게이트 전원에 의해 상기 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터의 게이트 바이어스 전압이 제어되고,
상기 3차 코일단의 공통 노드는 접지에 연결되고,
상기 4차 코일단의 공통 노드는 전원에 연결되고, 상기 4차 코일단의 공통 노드를 통해 상기 한 쌍의 콜피츠 트랜지스터에 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 고출력 고주파 신호 발생기.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 1차 코일단에 병렬로 연결되는 제1 가변 커패시터를 더 포함하며,
상기 제1 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어되는 것을 특징으로 하는 고출력 고주파 신호 발생기.
상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 1차 코일단에 병렬로 연결되는 제1 가변 커패시터를 더 포함하며,
상기 제1 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어되는 것을 특징으로 하는 고출력 고주파 신호 발생기.
청구항 1에 있어서,
상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 2차 코일단에 병렬로 연결되는 제2 가변 커패시터를 더 포함하며,
상기 제2 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어되는 것을 특징으로 하는 고출력 고주파 신호 발생기.
상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 2차 코일단에 병렬로 연결되는 제2 가변 커패시터를 더 포함하며,
상기 제2 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어되는 것을 특징으로 하는 고출력 고주파 신호 발생기.
청구항 1에 있어서,
상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 3차 코일단에 병렬로 연결되는 제3 가변 커패시터를 더 포함하며,
상기 제3 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어되는 것을 특징으로 하는 고출력 고주파 신호 발생기.
상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 3차 코일단에 병렬로 연결되는 제3 가변 커패시터를 더 포함하며,
상기 제3 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어되는 것을 특징으로 하는 고출력 고주파 신호 발생기.
청구항 1에 있어서,
상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 4차 코일단에 병렬로 연결되는 제4 가변 커패시터를 더 포함하며,
상기 제4 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어되는 것을 특징으로 하는 고출력 고주파 신호 발생기.
상기 고출력 고주파 신호 발생기는, 상기 4차 코일단에 병렬로 연결되는 제4 가변 커패시터를 더 포함하며,
상기 제4 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수가 제어되는 것을 특징으로 하는 고출력 고주파 신호 발생기.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160114420A KR101799902B1 (ko) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | 병렬 트랜스포머 결합과 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백을 이용한 고출력 고주파 신호 발생기 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160114420A KR101799902B1 (ko) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | 병렬 트랜스포머 결합과 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백을 이용한 고출력 고주파 신호 발생기 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101799902B1 true KR101799902B1 (ko) | 2017-11-21 |
Family
ID=60808731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160114420A KR101799902B1 (ko) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | 병렬 트랜스포머 결합과 콜피츠 발진기의 드레인-소스 피드백을 이용한 고출력 고주파 신호 발생기 |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR101799902B1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190109042A (ko) | 2018-03-16 | 2019-09-25 | 충북대학교 산학협력단 | 신호 생성 장치 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101481911B1 (ko) * | 2013-08-28 | 2015-01-15 | 충북대학교 산학협력단 | Rf 부성저항 탱크를 결합한 트랜스포머 피드백 고주파 신호 발생기 |
-
2016
- 2016-09-06 KR KR1020160114420A patent/KR101799902B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101481911B1 (ko) * | 2013-08-28 | 2015-01-15 | 충북대학교 산학협력단 | Rf 부성저항 탱크를 결합한 트랜스포머 피드백 고주파 신호 발생기 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190109042A (ko) | 2018-03-16 | 2019-09-25 | 충북대학교 산학협력단 | 신호 생성 장치 |
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