KR101951553B1 - Current reuse voltage controlled oscillator - Google Patents

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Abstract

전류 재사용 전압제어발진기가 개시된다. 전류 재사용 전압제어발진기는, 특정 주파수의 신호를 발진하는 서브 전압제어발진부; 및 상기 서브 전압제어발진부와 전기적으로 연결된 주파수 합성부를 포함하되, 상기 서브 전압제어발진부에 의해 발생된 특정 주파수의 신호가 차동 구조의 상기 주파수 합성부로 입력되며, 상기 주파수 합성부는 상기 특정 주파수를 합성하여 합성 주파수를 생성할 수 있다. A current reuse voltage controlled oscillator is disclosed. The current reuse voltage control oscillator includes: a sub voltage control oscillation unit that oscillates a signal of a specific frequency; And a frequency synthesizer electrically connected to the sub voltage control oscillator, wherein a signal of a specific frequency generated by the sub voltage control oscillator is input to the frequency synthesizer of the differential structure, and the frequency synthesizer synthesizes the specific frequency A composite frequency can be generated.

Description

전류 재사용 전압제어발진기{Current reuse voltage controlled oscillator}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a current reuse voltage controlled oscillator

본 발명은 전류 재사용 전압제어발진기에 관한 것이다. The present invention relates to a current reuse voltage controlled oscillator.

LC-공진기를 이용한 크로스 커플드 구조의 전압 제어 발진기는 제어 전압에 따라 다른 주파수의 LO(Local　Oscillator) 신호를 만들어주는 기능을 수행하는 회로로써, 각종 통신 송수신 시스템에 널리 활용되고 있다. A cross-coupled voltage controlled oscillator using an LC-resonator is a circuit that performs a function of generating a LO (Local Oscillator) signal of a different frequency according to a control voltage, and is widely used in various communication transmission / reception systems.

도 1은 종래의 전압 제어 발진기의 일례를 도시한 도면이다. 1 is a diagram showing an example of a conventional voltage-controlled oscillator.

도 1에 따른 전압 제어 발진기(100)는 LO 신호를 만들어주는 일반적인 전압 제어 발진기 회로로서, 크로스 커플드 구조의 전압 제어 발진기이다. The voltage-controlled oscillator 100 according to FIG. 1 is a general voltage-controlled oscillator circuit that produces an LO signal, and is a cross-coupled voltage-controlled oscillator.

전류원(101)는 일정한 전류를 공급하며, 제3 트랜지스터(M3)를 포함한다. 트랜스컨덕턴스부(102)는 발진하기 위하여 필요한 트랜스컨덕턴스를 제공하며, 제1 트랜지스터(M1) 및 제2 트랜지스터(M2)를 포함한다. 이 때, 제1 트랜지스터(M1) 및 제2 트랜지스터(M2)는 크로스 커플드 형태로 연결되어 있다. LC 공진기(103)는 출력 신호, 즉 LO 신호를 출력하며, 인덕터(Ltank)와 두개의 가변 캐패시터(Cvar)를 포함한다. The current source 101 supplies a constant current and includes a third transistor M 3 . Transconductance unit 102 provides the transconductance required to oscillate, a first transistor (M 1) and a second transistor (M 2). In this case, the first transistor M 1 and the second transistor M 2 are connected in a cross-coupled manner. The LC resonator 103 outputs an output signal, that is, an LO signal, and includes an inductor (L tank ) and two variable capacitors (C var ).

도 1에 도시된 전압 제어 발진기는 빠른 스타트업(start-up)과 좋은 위상잡음 특성을 가지며 일반적인 시스템을 구성하는데 장점이 있지만, 높은 주파수 대역의 신호를 생성할 때 전압제어발진기의 중요한 요구사항인 낮은 위상잡음과 넓은 주파수 가변범위 두가지를 동시에 만족하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 도 1의 종래의 전압제어발진기는 주파수가 높아짐에 따라 인덕터와 버렉터등 수동소자들의 큐인자가 감소하여 낮은 위상잡음을 갖는 전압제어발진기를 설계하기 어려운 문제점이 있다. 또한 주파수가 높아질수록 발진기에 존재하는 기생 커패시턴스가 발진기의 전체 커패시턴스에서 많은 비율을 차지하게 된다. 원하는 커패시턴스로 설계하기 위하여 작은 커패시턴스를 갖는 버렉터를 선택하게 되고, 주파수 가변 범위는 버렉터의 가변 커패시턴스로 결정되기 때문에 넓은 주파수 가변 범위를 갖는 전압제어 발진기를 설계하기 어려운 문제점이 있다. 넓은 주파수 가변 범위를 갖기 위하여 기존에 많이 사용되었던 커패시터 뱅크 와 같은 기법은 기생 성분 때문에 앞서 설명했던 이유와 같이 넓은 가변 주파수 범위를 갖기 힘든 문제점이 있다. The voltage-controlled oscillator shown in FIG. 1 has an advantage of quick start-up and good phase noise characteristics and constitutes a general system. However, when generating a signal of a high frequency band, There is a problem that it is difficult to satisfy both of the low phase noise and the wide frequency variable range at the same time. In addition, the conventional voltage-controlled oscillator of FIG. 1 has a problem that it is difficult to design a voltage-controlled oscillator having a low phase noise because the cue factor of passive elements such as inductors and varactors is reduced as the frequency increases. Also, as the frequency increases, the parasitic capacitance present in the oscillator will occupy a large proportion of the total capacitance of the oscillator. There is a problem that it is difficult to design a voltage controlled oscillator having a wide frequency variable range because a selector having a small capacitance is selected for designing with a desired capacitance and the frequency variable range is determined by the variable capacitance of the varactor. A technique such as a capacitor bank which has been widely used to have a wide frequency variable range has a problem in that it can not have a wide variable frequency range because of the parasitic component.

본 발명은 전류 재사용 전압제어발진기를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a current reuse voltage controlled oscillator.

또한, 본 발명은 서브 전압제어발진부에서 발생된 특정 주파수의 신호를 차동 구조로 입력받은 후 합성하여 배수의 고조파 신호를 생성할 수 있는 전류 재사용 전압제어발진기를 제공하기 위한 것이다. Also, the present invention provides a current reuse voltage controlled oscillator capable of generating a harmonic signal of a drain by receiving a signal of a specific frequency generated in a sub-voltage controlled oscillation unit in a differential structure and synthesizing the same.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전류 재사용 전압제어발진기가 제공된다. According to an aspect of the present invention, a current reuse voltage controlled oscillator is provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 서브 전압제어발진부와 전기적으로 연결된 주파수 합성부를 포함하되, 상기 서브 전압제어발진부에 의해 발생된 특정 주파수의 신호가 차동 구조의 상기 주파수 합성부로 입력되며, 상기 주파수 합성부는 상기 특정 주파수를 합성하여 합성 주파수를 생성하는 것을 특징으로 하는 전압제어발진기가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a frequency synthesizer including a frequency synthesizer electrically connected to the sub voltage control oscillator, wherein a signal of a specific frequency generated by the sub voltage control oscillator is input to the frequency synthesizer of the differential structure, And the combining unit combines the specific frequencies to generate a synthesized frequency.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 특정 주파수의 신호를 발진하는 서브 전압제어발진부; 및 상기 서브 전압제어발진부와 전기적으로 연결된 주파수 합성부를 포함하되, 상기 주파수 합성부와 상기 서브 전압제어발진부는 전류 재사용 구조로 연결되며, 상기 주파수 합성부는 상기 서브 전압제어발진부로부터 발생된 주파수를 합성하는 것을 특징으로 하는 전압제어발진기가 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a sub-voltage control oscillation unit for oscillating a signal of a specific frequency; And a frequency synthesis unit electrically connected to the sub voltage control oscillation unit, wherein the frequency synthesis unit and the sub voltage control oscillation unit are connected in a current reuse structure, and the frequency synthesis unit synthesizes frequencies generated from the sub voltage control oscillation unit A voltage controlled oscillator can be provided.

상기 서브 전압제어발진부와 상기 주파수 합성부 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 서브 전압제어발진부에서 발생된 상기 특정 주파수가 상기 주파수 합성부로 누설되는 것을 차단하는 신호 차단부를 더 포함할 수 있다. And a signal blocking unit electrically connected between the sub voltage control oscillating unit and the frequency synthesizing unit to block leakage of the specific frequency generated in the sub voltage control oscillating unit to the frequency synthesizing unit.

상기 신호 차단부는 인덕터로 구성될 수 있다.The signal blocking unit may include an inductor.

상기 주파수 합성부는, 상기 신호 차단부와 전기적으로 연결된 인덕터; 및 상기 인덕터를 중심으로 상기 서브 전압제어발진부에 의해 발생된 특정 주파수의 신호를 차동 구조로 입력받아 합성하기 위한 회로 소자를 포함할 수 있다.Wherein the frequency synthesizer comprises: an inductor electrically connected to the signal blocking unit; And a circuit element for receiving and synthesizing a signal of a specific frequency generated by the sub voltage control oscillator on the inductor in a differential structure.

상기 회로 소자는, 상호간 병렬로 연결되는 복수의 트랜지스터; 및 상기 복수의 트랜지스터의 각 게이트 전극 또는 각 소스 전극에 전기적으로 연결되는 복수의 캐패시터를 포함하되, 상기 서브 전압제어발진부에 의해 발생된 특정 주파수의 신호는 상기 트랜지스터의 소스 전극과 게이트 전극을 통해 입력될 수 있다.The circuit element includes a plurality of transistors connected in parallel with each other; And a plurality of capacitors electrically connected to the respective gate electrodes or the source electrodes of the plurality of transistors, wherein a signal having a specific frequency generated by the sub voltage control oscillation unit is input through a source electrode and a gate electrode of the transistor .

상기 주파수 합성부는, 상기 복수의 트랜지스터를 통해 출력되는 합성 주파수가 차동 구조의 다른 회로 소자로 누설되는 것을 차단하기 위한 인덕터를 더 포함하되, 상기 인덕터는 상기 복수의 트랜지스터의 각 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. The frequency synthesizer may further include an inductor for blocking leakage of a synthesized frequency output through the plurality of transistors to other circuit elements of a differential structure, wherein the inductor is electrically connected to each drain electrode of the plurality of transistors .

본 발명의 일 실시예에 따른 전류 재사용 전압제어발진기를 제공함으로써, 서브 전압제어발진부에서 발생된 특정 주파수의 신호를 차동 구조로 입력받은 후 합성하여 배수의 고조파 신호를 생성할 수 있다. The present invention provides a current reuse voltage control oscillator according to an embodiment of the present invention, which can generate a harmonic signal of a drain by receiving a signal of a specific frequency generated in a sub voltage control oscillation unit and inputting the signal in a differential structure.

도 1은 종래의 전압 제어 발진기를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 재사용 전압제어발진기의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 재사용 전압제어발진기의 원 신호 및 제2 고조파 신호를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 재사용 전압제어발진기의 위상잡음 및 출력 파워를 나타낸 그래프.1 shows a conventional voltage controlled oscillator.
2 is a diagram illustrating a configuration of a current reuse voltage control oscillator according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating a source signal and a second harmonic signal of a current reuse voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph illustrating phase noise and output power of a current reuse voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprising ", or" comprising "and the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps. Also, the terms "part," " module, "and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software .

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 재사용 전압제어발진기의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 재사용 전압제어발진기의 원 신호 및 제2 고조파 신호를 나타낸 그래프이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 재사용 전압제어발진기의 위상잡음 및 출력 파워를 나타낸 그래프이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a current reuse voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a graph showing a source signal and a second harmonic signal of the current reuse voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention. And FIG. 4 is a graph illustrating phase noise and output power of a current reuse voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 재사용 전압제어발진기(200)는 서브 전압제어발진부(210), 신호 차단부(220) 및 주파수 합성부(230)를 포함하여 구성된다.2, the current reuse voltage control oscillator 200 according to an embodiment of the present invention includes a sub voltage control oscillator 210, a signal cutoff unit 220, and a frequency synthesizer 230.

서브 전압제어발진부(210)는 특정 주파수의 신호를 발진하는 기능을 수행한다.The sub voltage control oscillator 210 performs a function of oscillating a signal of a specific frequency.

예를 들어, 서브 전압제어발진부(210)는 전류 공급부(212), 트랜스컨덕턴스부(214), LC 공진부(216)을 포함하여 구성된다. For example, the sub voltage control oscillation unit 210 includes a current supply unit 212, a transconductance unit 214, and an LC resonance unit 216.

전류 공급부(212)는 바이어스 전류를 공급하는 역할을 수행한다.The current supply unit 212 serves to supply a bias current.

전류 공급부(212)는 하나의 제1 트랜지스터(M1)을 포함한다. 여기서, 트랜지스터(M1)는 엔모스 트랜지스터(N-MOS transistor)일 수 있다.The current supply unit 212 includes one first transistor M 1 . Here, the transistor M 1 may be an NMOS transistor.

트랜스컨덕턴스부(214)는 2개의 엔모스 트랜지스터, 즉, 제2 트랜지스터(M2)와 제3 트랜지스터(M3)로 구성된다. 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 전극은 제3 트랜지스터(M3)의 드레인 전극과 연결되며, 제3 트랜지스터(M3)의 게이트 전극은 제2 트랜지스터(M2)의 드레인 전극과 연결된다. 또한, 제2 트랜지스터(M2)의 소스 전극과 제3 트랜지스터(M3)의 소스 전극은 각각 제1 트랜지스터(M1)의 드레인 전극과 연결된다.Transconductance unit 214 is composed of two NMOS transistors, that is, the second transistor (M 2) and the third transistor (M 3). A second gate electrode of the transistor (M 2) a third is connected to the drain electrode of the transistor (M 3), a third gate electrode of the transistor (M 3) is connected to the drain electrode of the second transistor (M 2). The source electrode of the second transistor M 2 and the source electrode of the third transistor M 3 are connected to the drain electrode of the first transistor M 1 , respectively.

LC 공진부(216)는 기준 신호에 대한 특정 주파수의 신호를 발진하는 기능을 수행한다. LC 공진부(216)는 인덕터(L1) 및 복수의 버렉터(Cvar1, Cvar2)를 포함한다. 여기서, 복수의 버렉터(Cvar1, Cvar2)는 직렬로 연결되며, 제1 인덕터(L1)와 복수의 버렉터(Cvar1, Cvar2)는 병렬로 연결된다. 제1 버렉터(Cvar1)의 일단은 제2 트랜지스터(M2)의 드레인 전극 및 제1 인덕터(L1)의 일단과 연결되고, 제1 버렉터(Cvar1)의 타단은 제2 버렉터(Cvar2)와 연결된다. 또한, 제2 버렉터(Cvar2)의 일단은 제3 트랜지스터(M3)의 드레인 전극 및 제1 인덕터(L1)의 타단과 연결되고, 타단은 제1 버렉터(Cvar1)와 연결된다. 이에 따라, LC 공진부(216)에 포함된 복수의 버렉터(Cvar1, Cvar2)는 제어 전압에 기초하여 캐패시턴스가 조절된다.The LC resonance unit 216 performs a function of oscillating a signal of a specific frequency with respect to the reference signal. The LC resonator 216 includes an inductor L 1 and a plurality of varactors C var1 and C var2 . Here, the plurality of varactor (C var1, var2 C) is connected in series with the first inductor (L 1) and a plurality of varactor (C var1, var2 C) are connected in parallel. One end of the first varactor C var1 is connected to the drain electrode of the second transistor M 2 and one end of the first inductor L 1 and the other end of the first varactor C var1 is connected to the drain of the second varistor (C var2 ). One end of the second varactor C var2 is connected to the drain electrode of the third transistor M 3 and the other end of the first inductor L 1 and the other end is connected to the first varactor C var1 . Accordingly, the capacitance of the plurality of varactors (C var1, C var2 ) included in the LC resonator 216 is adjusted based on the control voltage.

이에 따라, 서브 전압제어발진부(210)는 특정 주파수의 신호를 발진하여 주파수 합성부(230)로 출력할 수 있다. 이때, LC 공진부(216)에 포함되는 인덕터(L1)는 제3 트랜지스터(M3) 및 제4 트랜지스터(M4)에서 출력되는 특정 주파수의 신호가 상호간에 누설되는 것을 차단할 수 있다. Accordingly, the sub-voltage controlled oscillator 210 can oscillate a signal of a specific frequency and output it to the frequency synthesizer 230. At this time, the inductor L 1 included in the LC resonance unit 216 can prevent the signals of the specific frequency outputted from the third transistor M 3 and the fourth transistor M 4 from leaking to each other.

신호 차단부(220)는 서브 전압제어발진부(210)와 주파수 합성부(230) 사이에 전기적으로 연결되며, 서브 전압제어발진부(210)에 의해 발생된 특정 주파수의 신호가 주파수 합성부(230)로 누설되는 것을 차단하는 기능을 수행한다.The signal blocking unit 220 is electrically connected between the sub voltage control oscillating unit 210 and the frequency synthesizing unit 230 and the signal of the specific frequency generated by the sub voltage control oscillating unit 210 is supplied to the frequency synthesizing unit 230, As shown in FIG.

이때, 신호 차단부(220)는 도 2에서 보여지는 바와 같이, 하나의 인덕터(L2)로 구성된다. 인덕터(L2)는 서브 전압제어발진부(210) 및 주파수 합성부(230)와 직렬로 연결될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 인덕터(L2)는 서브 전압제어발진부(210)의 LC 공진부(216)의 일 구성인 제1 인덕터(L1)와 주파수 합성부(230)의 일 구성인 제3 인덕터(L3)와 직렬로 연결되며, 제1 인덕터(L1) 및 제3 인덕터(L3)는 병렬로 연결되어 있을 수 있다.At this time, the signal blocking unit 220 is composed of one inductor L 2 as shown in FIG. The inductor L 2 may be connected in series with the sub voltage control oscillator 210 and the frequency synthesizer 230. More specifically, the inductor L 2 is connected to the first inductor L 1 , which is a component of the LC resonator 216 of the sub voltage control oscillator 210, and the third inductor L 1 , which is a component of the frequency synthesizer 230. The inductor L 3 and the first inductor L 1 and the third inductor L 3 may be connected in parallel.

이를 통해, 제2 인덕터(L2)는 서브 전압제어발진부(210)에 의해 발생된 특정 주파수의 신호가 주파수 합성부(230)로 누설되는 것을 차단할 수 있다. Accordingly, the second inductor L 2 can prevent a signal of a specific frequency generated by the sub voltage control oscillator 210 from leaking to the frequency synthesizer 230.

주파수 합성부(230)는 서브 전압제어발진부(210)와 전기적으로 연결된다. 주파수 합성부(230)는 제3 인덕터(L3)를 기준으로 서브 전압제어발진부(210)에 의해 발생된 특정 주파수의 신호를 차동 구조로 입력받을 수 있다. 즉, 주파수 합성부(230)는 제3 인덕터(L3)를 기준으로 차동 구조로 구성되어, 서브 전압제어발진부(210)에 의해 발생된 특정 주파수의 신호를 차동 구조로 입력받을 수 있다.The frequency synthesizer 230 is electrically connected to the sub voltage control oscillator 210. The frequency synthesizer 230 may receive a signal of a specific frequency generated by the sub voltage control oscillator 210 with a differential structure on the basis of the third inductor L 3 . That is, the frequency synthesizer 230 has a differential structure with respect to the third inductor L 3 , and receives a signal of a specific frequency generated by the sub voltage control oscillator 210 as a differential structure.

또한, 도 2에서 보여지는 바와 같이, 서브 전압제어발진부(210)와 주파수 합성부(230)는 전류 재사용 구조로 연결되며, 주파수 합성부(230)를 통해 공급되는 전류를 서브 전압제어발진부(210)에서 재사용한다. 2, the sub voltage control oscillator 210 and the frequency synthesizer 230 are connected in a current reuse structure and the current supplied through the frequency synthesizer 230 is supplied to the sub voltage control oscillator 210 ).

또한, 주파수 합성부(230)는 서브 전압제어발진부(210)에 의해 발생된 특정 주파수의 신호를 합성하여 합성 주파수를 생성하는 기능을 수행한다.In addition, the frequency synthesizer 230 synthesizes signals of a specific frequency generated by the sub voltage control oscillator 210 to generate a synthesized frequency.

여기서, 주파수 합성부(230)는 합성부(232) 및 출력부(234)를 포함하여 구성된다. Here, the frequency synthesizer 230 includes a synthesizer 232 and an output unit 234.

합성부(232)는 서브 전압제어발진부(210)에 의해 발생된 특정 주파수의 신호를 차동 구조로 입력받기 위한 회로 소자를 포함한다. The combining unit 232 includes a circuit element for receiving a signal of a specific frequency generated by the sub voltage control oscillator 210 in a differential structure.

합성부(232)는 제3 인덕터(L3) 양단에 연결되는 복수의 캐패시터를 포함한다. 제3 인덕터(L3) 및 양단에 연결되는 복수의 캐패시터를 통해 제4 트랜지스터(M4) 및 제5 트랜지스터(M5)의 소스 전극으로 서브 전압제어발진부(210)에서 발생된 특정 주파수의 신호가 차동 구조로 입력될 수 있다. 또한, 제4 트랜지스터(M4)와 제5 트랜지스터(M5)의 게이트 전극은 각각 캐패시터와 직렬 연결되며, 캐패시터와 각 트랜지스터(M4, M5)는 바이어스 저항과 전기적으로 연결될 수 있다. The combining section 232 includes a plurality of capacitors connected to both ends of the third inductor L 3 . A signal of a specific frequency generated by the sub voltage control oscillation unit 210 as a source electrode of the fourth transistor M 4 and the fifth transistor M 5 through the third inductor L 3 and a plurality of capacitors connected to both ends thereof. Can be input in a differential structure. The gate electrodes of the fourth transistor M 4 and the fifth transistor M 5 may be connected in series with a capacitor and the capacitor and each of the transistors M 4 and M 5 may be electrically connected to a bias resistor.

다시 정리하면, 합성부(232)는 병렬로 연결되는 복수의 트랜지스터(M4, M5)를 포함하되, 복수의 트랜지스터(M4, M5)의 소스 전극과 게이트 전극은 각각 서브 전압제어발진부(210)에 의해 발생된 특정 주파수의 신호가 차동 구조로 입력된다. 이에 따라, 복수의 트랜지스터(M4, M5)는 각각 게이트 전극 및 소스 전극을 통해 입력되는 특정 주파수의 신호를 합성하여 합성 주파수를 생성할 수 있다. In other words, the combining unit 232 includes a plurality of transistors M 4 and M 5 connected in parallel, and the source electrode and the gate electrode of the plurality of transistors M 4 and M 5 are connected to the sub- A signal of a specific frequency generated by the differential amplifier 210 is input to the differential structure. Accordingly, the plurality of transistors M 4 and M 5 can generate a synthesized frequency by combining signals of a specific frequency inputted through the gate electrode and the source electrode, respectively.

복수의 트랜지스터(M4, M5)의 드레인 전극은 각각 출력부(234)와 연결된다.The drain electrodes of the plurality of transistors M 4 and M 5 are connected to the output unit 234, respectively.

출력부(234)는 합성부(232)에 의해 생성된 합성 주파수를 출력하기 위한 수단이다.The output unit 234 is means for outputting the synthesized frequency generated by the synthesizing unit 232. [

복수의 트랜지스터(M4, M5)의 드레인 전극에 전기적으로 연결된 각 출력부(234) 사이에는 제4 인덕터(L4)가 전기적으로 연결되며, 제4 인덕터(L4)는 각 출력부(234)를 통해 출력되는 합성 주파수가 차동 구조의 다른 출력단으로 누설되는 것을 차단할 수 있다. A plurality of transistor (M 4, M 5) and the fourth inductor (L 4) is electrically connected between each output unit 234 is electrically connected to the drain electrode of the fourth inductor (L 4) is a part of each output ( 234 may be prevented from leaking to other output terminals of the differential structure.

도 3은 특정 주파수와 합성 신호를 나타낸 그래프이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어발진기에서 가변전압이 0V에서 1.2V로 가변할 때의 출력 주파수에 따른 출력 파워 및 위상잡음을 나타낸 것이다. FIG. 3 is a graph showing a specific frequency and a synthesized signal. FIG. 4 is a graph illustrating output power and phase noise according to an output frequency when a variable voltage varies from 0 V to 1.2 V in a voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention. .

본 발명의 일 실시예에 따른 전류 재사용 전압제어발진기는 종래에 비해 전압제어발진부의 주파수를 낮출 수 있으므로 고주파수 대역에서 우수한 위상잡음 특성을 가지며 가변 주파수 대역을 넓게 설계할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전압제어발진기는 전류 재사용 기법을 사용하여 전류 소모를 줄일 수 있는 이점이 있다. The current reuse voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention can lower the frequency of the voltage controlled oscillator as compared with the prior art, so that it has an excellent phase noise characteristic in a high frequency band and can design a wide variable frequency band. Also, the voltage controlled oscillator according to an embodiment of the present invention has an advantage of reducing the current consumption by using the current reuse technique.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be regarded as belonging to the following claims.

200: 전압제어발진기
210: 서브 전압제어발진부
220: 신호 차단부
230: 주파수 합성부200: voltage-controlled oscillator
210: Sub voltage control oscillation portion
220:
230: Frequency synthesizer

Claims (7)

특정 주파수의 신호를 발진하는 서브 전압제어발진부;
상기 서브 전압제어발진부와 전기적으로 연결된 주파수 합성부; 및
상기 서브 전압제어발진부와 상기 주파수 합성부 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 서브 전압제어발진부에서 발생된 상기 특정 주파수가 상기 주파수 합성부로 누설되는 것을 차단하는 신호 차단부를 포함하되,
상기 서브 전압제어발진부에 의해 발생된 특정 주파수의 신호가 차동 구조의 상기 주파수 합성부로 입력되며, 상기 주파수 합성부는 상기 특정 주파수를 합성하여 합성 주파수를 생성하되,
상기 주파수 합성부는,
상기 신호 차단부와 전기적으로 연결된 인덕터; 및
상기 인덕터를 중심으로 상기 서브 전압제어발진부에 의해 발생된 특정 주파수의 신호를 차동 구조로 입력받아 합성하기 위한 회로 소자를 포함하며,
상기 회로 소자는,
상호간 병렬로 연결되는 복수의 트랜지스터; 및
상기 복수의 트랜지스터의 각 게이트 전극 또는 각 소스 전극에 전기적으로 연결되는 복수의 캐패시터를 포함하되,
상기 서브 전압제어발진부에 의해 발생된 특정 주파수의 신호는 상기 트랜지스터의 소스 전극과 게이트 전극을 통해 입력되는 것을 특징으로 하는 전압제어발진기.
A sub voltage control oscillation unit for oscillating a signal of a specific frequency;
A frequency synthesizer electrically connected to the sub voltage control oscillator; And
And a signal blocking unit electrically connected between the sub voltage control oscillating unit and the frequency synthesizing unit and blocking leakage of the specific frequency generated in the sub voltage control oscillating unit to the frequency synthesizing unit,
A signal having a specific frequency generated by the sub voltage control oscillation unit is input to the frequency synthesizer of the differential structure, and the frequency synthesizer synthesizes the specific frequency to generate a synthesized frequency,
The frequency synthesizer may further comprise:
An inductor electrically connected to the signal blocking unit; And
And a circuit element for receiving and synthesizing a signal of a specific frequency generated by the sub voltage control oscillation unit with respect to the inductor in a differential structure,
Wherein the circuit element comprises:
A plurality of transistors connected in parallel with each other; And
And a plurality of capacitors electrically connected to gate electrodes or source electrodes of the plurality of transistors,
And a signal having a specific frequency generated by the sub voltage control oscillation unit is input through a source electrode and a gate electrode of the transistor.
특정 주파수의 신호를 발진하는 서브 전압제어발진부;
상기 서브 전압제어발진부와 전기적으로 연결된 주파수 합성부; 및
상기 서브 전압제어발진부와 상기 주파수 합성부 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 서브 전압제어발진부에서 발생된 상기 특정 주파수가 상기 주파수 합성부로 누설되는 것을 차단하는 신호 차단부를 포함하되,
상기 주파수 합성부와 상기 서브 전압제어발진부는 전류 재사용 구조로 연결되며, 상기 주파수 합성부는 상기 서브 전압제어발진부로부터 발생된 주파수를 합성하며,
상기 주파수 합성부는,
상기 신호 차단부와 전기적으로 연결된 인덕터; 및
상기 인덕터를 중심으로 상기 서브 전압제어발진부에 의해 발생된 특정 주파수의 신호를 차동 구조로 입력받아 합성하기 위한 회로 소자를 포함하며,
상기 회로 소자는,
상호간 병렬로 연결되는 복수의 트랜지스터; 및
상기 복수의 트랜지스터의 각 게이트 전극 또는 각 소스 전극에 전기적으로 연결되는 복수의 캐패시터를 포함하되,
상기 서브 전압제어발진부에 의해 발생된 특정 주파수의 신호는 상기 트랜지스터의 소스 전극과 게이트 전극을 통해 입력되는 것을 특징으로 하는 전압제어발진기.
A sub voltage control oscillation unit for oscillating a signal of a specific frequency;
A frequency synthesizer electrically connected to the sub voltage control oscillator; And
And a signal blocking unit electrically connected between the sub voltage control oscillating unit and the frequency synthesizing unit and blocking leakage of the specific frequency generated in the sub voltage control oscillating unit to the frequency synthesizing unit,
Wherein the frequency synthesizer and the sub voltage control oscillator are connected in a current reuse structure, the frequency synthesizer synthesizes frequencies generated from the sub voltage control oscillator,
The frequency synthesizer may further comprise:
An inductor electrically connected to the signal blocking unit; And
And a circuit element for receiving and synthesizing a signal of a specific frequency generated by the sub voltage control oscillation unit with respect to the inductor in a differential structure,
Wherein the circuit element comprises:
A plurality of transistors connected in parallel with each other; And
And a plurality of capacitors electrically connected to gate electrodes or source electrodes of the plurality of transistors,
And a signal having a specific frequency generated by the sub voltage control oscillation unit is input through a source electrode and a gate electrode of the transistor.
삭제delete 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 신호 차단부는 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압제어발진기.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the signal blocking unit includes an inductor.
삭제delete 삭제delete 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 주파수 합성부는,
상기 복수의 트랜지스터를 통해 출력되는 합성 주파수가 차동 구조의 다른 회로 소자로 누설되는 것을 차단하기 위한 인덕터를 더 포함하되,
상기 인덕터는 상기 복수의 트랜지스터의 각 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전압제어발진기.

3. The method according to claim 1 or 2,
The frequency synthesizer may further comprise:
And an inductor for blocking leakage of the synthesized frequency output through the plurality of transistors to other circuit elements of a differential structure,
Wherein the inductor is electrically connected to each drain electrode of the plurality of transistors.

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