KR20010000130A - Dual-band voltage controlled oscillator for pcs/imt-2000 application by using variable resonant circuit - Google Patents

Dual-band voltage controlled oscillator for pcs/imt-2000 application by using variable resonant circuit Download PDF

Info

Publication number
KR20010000130A
KR20010000130A KR1020000029402A KR20000029402A KR20010000130A KR 20010000130 A KR20010000130 A KR 20010000130A KR 1020000029402 A KR1020000029402 A KR 1020000029402A KR 20000029402 A KR20000029402 A KR 20000029402A KR 20010000130 A KR20010000130 A KR 20010000130A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency
variable resonator
oscillator
capacitor
band
Prior art date
Application number
KR1020000029402A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박재돈
윤기완
서태용
Original Assignee
안병엽
학교법인 한국정보통신학원
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 안병엽, 학교법인 한국정보통신학원 filed Critical 안병엽
Priority to KR1020000029402A priority Critical patent/KR20010000130A/en
Publication of KR20010000130A publication Critical patent/KR20010000130A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
    • H03L7/183Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number
    • H03L7/187Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number using means for coarse tuning the voltage controlled oscillator of the loop
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H19/00Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters
    • H03H19/004Switched capacitor networks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/099Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop

Abstract

PURPOSE: A dual-band VCO(voltage controlled oscillator) for application of PCS/IMT-2000(personal communication system/international mobile telecommunication system) with a variable resonator is provided to reduce the entire size of a circuit by outputting dual-band frequency variably through a single variable resonator and an oscillator depending on turning-on/off of a transistor. CONSTITUTION: A diode is turned off by a low-level switching signal of a dual-band frequency selector(40). A variable resonator(10) generates resonance frequency by a first frequency band decided by the other components(C1,C4-6,L1) except a second capacitor(C2). An oscillator(20) generates negative resistance and the first frequency band starts to oscillate when a first transistor(Q1) is turned on. An amplifier(30) amplifies the signal and matches impedance through capacitors(C11,C12). In a high-level switching signal of the dual-band frequency selector(40), the variable resonator(10) adds the second capacitor(C2) parallel to the first(C1) and generates the resonance frequency. The resonance frequency is lower than the first frequency band on turning-off of the diode. Therefore, the oscillator(20) and amplifier(30) output a second frequency band.

Description

가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기{DUAL-BAND VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR FOR PCS/IMT-2000 APPLICATION BY USING VARIABLE RESONANT CIRCUIT}DUAL-BAND VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR FOR PCS / IMT-2000 APPLICATION BY USING VARIABLE RESONANT CIRCUIT}

본 발명은 이중대역(dual-band)을 갖는 전압제어발진기(voltage controlled oscillator)에 관한 것으로, 특히 트랜지스터 스위치 회로를 통해서 정확한 이중대역의 가변주파수 대역에서 신호를 발진할 수 있는 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage controlled oscillator having a dual-band, in particular PCS / using a variable resonator capable of oscillating the signal in the variable frequency band of the correct dual band through the transistor switch circuit A dual band voltage controlled oscillator for IMT-2000 applications.

무선통신 서비스가 발달해 나아감에 따라 현재 상용 서비스중인 디지탈 휴대용 전화기 및 PCS와 더불어 차세대의 WLL 및 IMT-2000과 같은 무선통신서비스가 향후 서비스될 예정이다. 이 차세대 무선통신 서비스는 화상전송과 같은 고용량 데이터의 처리 능력과 같이 여러 가지 기능이 요구되고 있다.As wireless service advances, next-generation digital mobile phones and PCS, as well as next-generation WLL and IMT-2000, will be serviced in the future. This next generation wireless communication service requires various functions such as processing capacity of high capacity data such as image transmission.

이 무선통신서비스는 각기 서로 상이한 주파수 대역, 예를 들면 디지탈 휴대용 전화기는 800MHz 대역을, PCS는 1.9GHz 대역을, IMT-2000은 1.8∼2.1GHz 대역을, 차세대 무선 통신서비스는 2.2GHz 대역을 사용한다.These wireless communication services use different frequency bands, for example, 800 MHz band for digital portable telephones, 1.9 GHz band for PCS, 1.8 to 2.1 GHz band for IMT-2000, and 2.2 GHz band for next-generation wireless communication services. do.

이 차세대 무선 통신 시스템의 RF 송수신부는 상술한 무선통신서비스에서 사용되는 무선 주파수(RF)를 제공하는 전압 제어 발진기를 가지는 것은 당연하다.It is natural that the RF transceiver of this next generation wireless communication system has a voltage controlled oscillator that provides radio frequency (RF) used in the aforementioned wireless communication service.

더욱이, 차세대 무선통신 서비스 초기인 과도기에는 여러 통신서비스들을 하나의 단말기로 수신 가능하도록 하는 기능이 반드시 요구되어야만 한다. 두 가지 주파수 대역의 수신을 위해서는 각각의 주파수 대역에 대응하는 중간주파수를 발생시켜주는 이중대역 전압제어발진기(dual-band VCO)가 필요하다.Moreover, in the transition period, which is the beginning of the next generation wireless communication service, a function for receiving multiple communication services by one terminal must be required. In order to receive two frequency bands, a dual-band VCO is required to generate an intermediate frequency corresponding to each frequency band.

종래 기술로서 알려진 이중대역 발진기는 일본특허공개 10-145262호의 듀얼밴드 VCO가 1996년 11월 11일, 일본전기에 의해 출원되어 공개되어 있다. 이 일본 특허공개의 VCO는 공진부에 있어서 마이크로스트립 인덕터의 중간에 스위치를 연결하여 스위치 온/오프시에 마이크로스트립 인덕터의 길이를 변환하여 다른 주파수를 얻고, 또 이렇게 얻어진 주파수를 믹서를 이용하여 주파수 변환하는 기술이다. 하지만, 마이크로스트립의 중간에 연결하는 바렉터 트랜지스터 스위치가 마이크로스트립 인덕터의 임피던스보다 더 크면 전혀 작동이 안된다는 문제점이 있었다.The dual band oscillator known as the prior art is disclosed and filed by Japan Electric on November 11, 1996, a dual band VCO of Japanese Patent Application Laid-open No. 10-145262. This Japanese Patent Publication VCO connects a switch in the middle of the microstrip inductor in the resonant section, and converts the length of the microstrip inductor at the time of switching on and off to obtain another frequency. It is a technique to convert. However, if the varistor transistor switch connected in the middle of the microstrip is larger than the impedance of the microstrip inductor, there is a problem that it does not work at all.

또 다른 종래 이중대역 발진기는 미국특허 5821820호의 듀얼밴드 전압 제어 발진기{"dual band voltage controlled oscillator"}가 1997년 8월 15일, 모토롤라에 의해 출원되어 공개되어 있다. 이 미국특허 기술은 발진부 트랜지스터를 독립적으로 사용하여 스위치 온/오프시에 상보적으로 온/오프하는데, 이때 서로 다른 인덕터가 공진부에 연결되어 주파수 변환하는 방법이다. 이 기술은 각각의 발진기를 단순히 스위치 회로로 묶어주고 있기 때문에 원하는 이중대역 발진주파수를 얻을 수는 있지만, 상기 스위치 회로는 두 발진기를 단순히 물리적인 결합으로 묶어놓은 형태이므로 전체 회로크기가 커지고 이 발진기를 함께 제어하는데 어려움이 있었다.Another conventional dual band oscillator is disclosed and published by Motorola on August 15, 1997, a dual band voltage controlled oscillator of US Pat. No. 58,21820. This U.S. patent technique uses an oscillator transistor independently to switch on / off complementarily on / off when a different inductor is connected to a resonator to convert the frequency. Since this technique simply binds each oscillator to a switch circuit, it is possible to obtain the desired dual-band oscillation frequency. However, since the switch circuit is a form of two oscillators simply bundled in a physical coupling, the overall circuit size becomes large and the oscillator There was difficulty controlling together.

발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 트랜지스터 스위치회로의 온/오프에 따라 하나의 가변 공진부 및 발진부를 통해서 이중대역의 주파수를 가변적으로 출력함으로써 간단한 회로 구현으로 전체 회로 크기를 줄일 수 있는 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기를 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above by varying the frequency of the dual band through one variable resonator and the oscillator according to the on / off of the transistor switch circuit to reduce the overall circuit size by a simple circuit implementation The present invention provides a dual band voltage controlled oscillator for PCS / IMT-2000 applications using a variable resonator.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가변공진부를 이용한 이중대역 전압제어발진기에 있어서, 이중대역의 가변 주파수중에서 어느 하나의 주파수 대역으로 공진하는 가변 공진부와, 가변 공진부의 주파수를 발진하는 발진부와, 발진부의 발진 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부와, 스위칭 신호에 응답하여 가변 공진부에서 설정된 가변 주파수대역중에서 어느 하나를 선택하도록 턴온/턴오프되는 트랜지스터를 갖는 이중대역 주파수 선택부를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a dual band voltage controlled oscillator using a variable resonator, comprising: a variable resonator for resonating to any one frequency band among variable frequencies of a dual band, an oscillator for oscillating a frequency of the variable resonator; And a dual band frequency selector having an amplifier for amplifying and outputting the oscillation signal of the oscillator and a transistor turned on / off to select any one of the variable frequency bands set by the variable resonator in response to the switching signal.

본 발명에 있어서, 상기 가변 공진부는 제 1주파수대역을 결정하도록 소정의 전압단자에 병렬로 연결된 제 1커패시터 및 인턱터와, 제 2주파수대역을 결정하도록 상기 제 1커패시터에 병렬로 연결된 제 2커패시터를 포함한다.In the present invention, the variable resonator includes a first capacitor and an inductor connected in parallel to a predetermined voltage terminal to determine a first frequency band, and a second capacitor connected in parallel to the first capacitor to determine a second frequency band. Include.

본 발명에 있어서, 상기 이중대역 주파수 선택부는 스위칭 신호단에 직렬로 연결된 제 1인덕터와, 제 1인덕터와 접지 단자 사이에 직렬로 연결된 제 1 및 제 2저항과, 저항의 연결 노드에 연결된 제 2인덕터와, 제 2인덕터의 전압에 의해 구동되어 제 1인덕터와 접지 단자를 도통시키는 트랜지스터를 포함한다. 그리고 상기 제 2커패시터는 상기 트랜지스터에 연결되어 있으며 스위칭 신호의 레벨에 따라 온/오프되어 가변공진부의 제 1커패시터에 병렬로 추가 연결/제거되는 것이 바람직하다.In the present invention, the dual band frequency selector includes a first inductor connected in series to a switching signal terminal, first and second resistors connected in series between the first inductor and a ground terminal, and a second connected to a connection node of the resistor. And an inductor and a transistor driven by the voltage of the second inductor to conduct the first inductor and the ground terminal. In addition, the second capacitor is connected to the transistor and is preferably turned on / off according to the level of the switching signal to be additionally connected / removed in parallel to the first capacitor of the variable resonance part.

본 발명에 있어서, 상기 전압제어발진기는 모노리식마이크로파 집적회로(MMIC) 또는 혼합집적회로(HIC) 중에서 어느 하나로 제작된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the voltage controlled oscillator is characterized in that it is made of any one of monolithic microwave integrated circuit (MMIC) or mixed integrated circuit (HIC).

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기의 회로도,1 is a circuit diagram of a dual band voltage controlled oscillator for a PCS / IMT-2000 application using a variable resonator according to an embodiment of the present invention;

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기내 이중대역 주파수 선택부의 스위치 ON시 발진 주파수 및 위상 잡음을 각각 나타낸 그래프들,2A and 2B are graphs respectively showing oscillation frequency and phase noise when a dual band frequency selector is switched on in a dual band voltage controlled oscillator for a PCS / IMT-2000 application using a variable resonance unit of the present invention;

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기내 이중대역 주파수 선택부의 스위치 OFF시 발진 주파수 및 위상 잡음을 각각 나타낸 그래프들.3A and 3B are graphs respectively showing oscillation frequency and phase noise when the dual band frequency selector is switched off in a dual band voltage controlled oscillator for a PCS / IMT-2000 application using the variable resonance unit of the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 가변 공진부 20 : 발진부10: variable resonator 20: oscillator

30 : 증폭부 40 : 이중대역 주파수 선택부30: amplification unit 40: dual band frequency selection unit

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 다음과 같이 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a dual band voltage controlled oscillator for PCS / IMT-2000 application using a variable resonator according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 이중대역 전압제어발진기는 가변 공진부(10)와 발진부(20)와 증폭부(30)와 이중대역 주파수 선택부(40)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the dual band voltage controlled oscillator of the present invention includes a variable resonator 10, an oscillator 20, an amplifier 30, and a dual band frequency selector 40.

본 발명의 실시예에서 상기 가변 공진부(10)는 제 1주파수대역을 결정하는 병렬로 연결된 제 1커패시터(C1) 및 제 1인턱터(L1)와, 제 2주파수대역을 결정하도록 상기 제 1커패시터(C1)에 병렬로 연결된 제 2커패시터(C2)를 포함한다. 게다가 상기 가변 공진부(10)는 제어전압단자(Vt)에 병렬로 연결된 저항(R1) 및 바렉터(C4)와, 바렉터(C4)에 병렬로 제 1 및 제 2인덕터(L1,L2)와, 제 1 및 제 2인덕터(L1,L2) 사이에 병렬로 연결된 제 3 및 제 4커패시터(C3,C5)와, 제 1커패시터(C1)에 병렬로 연결된 제 5커패시터(C6)로 구성된다. 여기서, 커패시터(C3)는 제어전압(Vt)의 AC 잡음을 제거하기 위한 것이고 제 2인덕터(L2)는 AC잡음이 공진회로에 들어오는 것을 막는 동시에 발진신호가 제어전압 단자로 넘어가는 것을 방지하는 역할을 한다. 그리고, 바렉터(C4)와 나머지 커패시터(C1,C5,C6)는 주파수 대역을 정밀하게 조정하기 위한 것이다.In the embodiment of the present invention, the variable resonator 10 includes a first capacitor C1 and a first inductor L1 connected in parallel to determine a first frequency band, and the first capacitor to determine a second frequency band. And a second capacitor C2 connected in parallel to C1. In addition, the variable resonator 10 includes resistors R1 and varactor C4 connected in parallel to the control voltage terminal Vt, and first and second inductors L1 and L2 in parallel with the varactor C4. And third and fourth capacitors C3 and C5 connected in parallel between the first and second inductors L1 and L2, and a fifth capacitor C6 connected in parallel to the first capacitor C1. . Here, the capacitor C3 is for removing the AC noise of the control voltage (Vt) and the second inductor (L2) prevents the AC noise from entering the resonant circuit and at the same time prevents the oscillation signal from passing to the control voltage terminal. Do it. The selector C4 and the remaining capacitors C1, C5, and C6 are for precisely adjusting the frequency band.

상기 발진부(20)는 가변 공진부(10)의 C6에 직렬로 연결된 제 1 및 제 2바이어스저항(R2,R3)과, 상기 저항의 연결 노드에 베이스가 연결되고 에미터와 접지 사이에 저항(R5) 및 바이패스 커패시터(C8)가 병렬로 연결된 제 1트랜지스터(Q1)와, 제 1트랜지스터(Q1)의 베이스에 병렬로 연결된 제 6 및 제 7커패시터(C7,C9)와, 제 1트랜지스터(Q1)의 콜렉터와 접지 사이에 연결된 제 8커패시터(C10)로 구성된다. 여기서, 바이패스 커패시터(C8)와 제 6 커패시터(C7) 및 저항(R5)은 네가티브 저항값을 발생하여 발진이 일어나도록 한다. 커패시터(C9)는 DC블록과 AC 커플링 역할을 한다.The oscillator 20 includes first and second bias resistors R2 and R3 connected in series to C6 of the variable resonator 10 and a base connected to a connection node of the resistor and connected between the emitter and the ground. R5) and bypass capacitor C8 connected in parallel to the first transistor Q1, the sixth and seventh capacitors C7 and C9 connected in parallel to the base of the first transistor Q1, and the first transistor ( And an eighth capacitor C10 connected between the collector of Q1) and ground. Here, the bypass capacitor C8, the sixth capacitor C7, and the resistor R5 generate a negative resistance value to cause oscillation. The capacitor C9 serves as an AC coupling with the DC block.

상기 증폭부(30)는 상기 발진부(20)의 제 1바이어스 저항(R2)과 전원 단자( Vcc) 사이에 연결된 제 3바이어스 저항(R4)과, 제 3바이어스 저항(R4)에 병렬로 연결된 제 3인덕터(L3)와, 상기 제 3인덕터(L3)에 콜렉터가 연결되고 제 1 및 제 3바이어스 저항(R2,R4)의 연결 노드에 베이스가 연결되고 에미터가 발진부(20)의 제 1트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 연결된 제 2트랜지스터(Q2)와, 상기 제 2트랜지스터의 콜렉터와 접지단자 사이에 연결된 커패시터(C11)와, 상기 커패시터에 병렬로 연결되어 출력 주파수를 출력하는 커패시터(C12)로 구성된다. 여기서 제 3바이어스 저항(R4)은 상기 발진부(20)의 제 1 및 제 2바이어스 저항(R2,R3)과 함께 바이어스 전압을 맞추는 역할을 한다. 그리고 제 3인덕터(L3)는 AC 블록킹 역할을 하고, 제 2트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 연결된 커패시터(C11,C12)는 임픽던스 매칭을 한다.The amplifier 30 includes a third bias resistor R4 connected between the first bias resistor R2 and the power supply terminal Vcc of the oscillator 20 and a third bias resistor R4 in parallel. A collector is connected to a third inductor L3 and the third inductor L3, a base is connected to a connection node of the first and third bias resistors R2 and R4, and the emitter is a first transistor of the oscillator 20. A second transistor Q2 connected to the collector of Q1, a capacitor C11 connected between the collector of the second transistor and a ground terminal, and a capacitor C12 connected in parallel to the capacitor and outputting an output frequency. It is composed. Here, the third bias resistor R4 serves to match the bias voltage with the first and second bias resistors R2 and R3 of the oscillator 20. The third inductor L3 serves as an AC blocking function, and the capacitors C11 and C12 connected to the collector of the second transistor Q2 perform impedance matching.

상기 이중대역 주파수 선택부(40)는 스위칭 신호단(Vsw)에 직렬로 연결된 제 4인덕터(L4)와, 제 4인턱터(L4)와 접지 단자 사이에 직렬로 연결된 저항들(R6,R7)과, 상기 저항의 연결 노드에 연결된 제 5인덕터(L5)와, 상기 제 5인덕터(L5)의 전압에 의해 구동되어 제 4인덕터(L4)와 접지 단자를 도통시키는 트랜지스터(Q3)로 구성된다. 여기서 제 4 및 제 5인덕터(L4,L5)는 발진신호가 사라지는 것을 막기 위한 것이고, 상기 저항들(R6,R7)은 스위칭 신호를 전압 분배하여 트랜지스터의 구동 전원으로 사용하기 위한 것이다. 그리고, 본 발명의 가장 중요한 역할을 하는 트랜지스터(Q3)는 스위칭 신호(Vsw)의 레벨에 따라 턴온/턴오프되어 공진부(10)의 제 2커패시터(C2) 값을 제 1커패시터(C1)와 병렬로 더하거나, 더하지 않는다.The dual band frequency selector 40 includes a fourth inductor L4 connected in series to the switching signal terminal Vsw, and resistors R6 and R7 connected in series between the fourth inductor L4 and the ground terminal. And a fifth inductor L5 connected to the connection node of the resistor and a transistor Q3 driven by the voltage of the fifth inductor L5 to conduct the fourth inductor L4 and the ground terminal. In this case, the fourth and fifth inductors L4 and L5 are used to prevent the oscillation signal from disappearing, and the resistors R6 and R7 are used as a driving power source of the transistor by voltage-dividing the switching signal. In addition, the transistor Q3, which plays the most important role of the present invention, is turned on / off according to the level of the switching signal Vsw so that the value of the second capacitor C2 of the resonator 10 may be changed from the first capacitor C1. Add or do not add in parallel.

상기와 같이 구성된 본 발명의 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기는 다음과 같이 작동한다.The dual band voltage controlled oscillator for the PCS / IMT-2000 application using the variable resonance unit of the present invention configured as described above operates as follows.

우선, 이중대역 주파수 선택부(40)에서 스위칭 신호(Vsw)가 로우레벨(0V)로 되어 트랜지스터(Q3)가 턴오프될 경우 가변 공진부(10)는 제 2커패시터(C2)를 제외하고 제 1커패시터(C1), 바렉터(C4)와 나머지 커패시터들(C5,C6) 및 제 1인덕터(L1)에 의해 결정된 제 1주파수대역(약 2.258GHz)으로 공진 주파수를 발생한다. 실제로, 트랜지스터(Q3)가 턴오프될 경우 베이스 부분이 완전히 오픈된 상태가 아니므로 제 2커패시터(C2)의 충전 전압이 다소 가변 공진부(10)의 임피던스에 영향을 미치나, 이는 트랜지스터(Q3)가 턴온된 상태에 비해 그 크기가 매우 작다.First, when the switching signal Vsw becomes the low level (0V) in the dual band frequency selector 40 and the transistor Q3 is turned off, the variable resonator 10 may exclude the second capacitor C2. The resonance frequency is generated in the first frequency band (about 2.258 GHz) determined by the one capacitor C1, the varactor C4, the remaining capacitors C5 and C6, and the first inductor L1. In fact, when the transistor Q3 is turned off, since the base portion is not completely open, the charging voltage of the second capacitor C2 somewhat affects the impedance of the variable resonator 10, which is the transistor Q3. The size is very small compared to the turned-on state.

이에, 발진부(20)는 제 1트랜지스터(Q1)가 C6 커패시터를 통해 인가된 신호에 응답하여 턴온되면 바이패스 커패시터(C8)와 제 6커패시터(C7) 및 저항(R5)을 통해 네가티브 저항값이 발생하게 되어 가변 공진부(10)의 제 1주파수대역(약 2.258GHz)에서 발진이 일어난다.Thus, when the first transistor Q1 is turned on in response to a signal applied through the C6 capacitor, the oscillator 20 may have a negative resistance value through the bypass capacitor C8, the sixth capacitor C7, and the resistor R5. The oscillation occurs in the first frequency band (about 2.258 GHz) of the variable resonator 10.

그리고, 증폭부(30)는 공통 에미터(common emmiter)인 제 2트랜지스터(Q2)를 통해 발진된 신호를 증폭하고 제 1 내지 제 3바이어스 저항(R2,R3,R4)의 바이어스 전압에 대응하도록 커패시터 C11, C12를 통해 임피던스 매칭을 해서 제 1주파수대역(약 2.258GHz)의 주파수(Vo)를 출력한다.The amplifier 30 amplifies the oscillated signal through the second transistor Q2, which is a common emitter, and corresponds to the bias voltages of the first to third bias resistors R2, R3, and R4. Impedance matching is performed through capacitors C11 and C12 to output the frequency Vo of the first frequency band (about 2.258 GHz).

반대로, 이중대역 주파수 선택부(40)에서 스위칭 신호(Vsw)가 하이레벨(약 2V)로 되어 트랜지스터(Q3)가 턴온될 경우 가변 공진부(10)는 제 2커패시터(C2)를 제 1커패시터(C1)에 병렬로 추가하고 바렉터(C4) 및 나머지 커패시터들(C5,C6) 및 제 1인덕터(L1)에 의해 결정된 제 2 주파수대역(약 1.706GHz)으로 공진 주파수를 발생한다. 이때, 트랜지스터(Q3)가 턴온되면 제 2커패시터(C2)와 제 1커패시터(C1)의 값이 더해져 결국 트랜지스터(Q3)가 턴오프되었을 때의 제 1주파수대역(약 2.258GHz)보다 공진 주파수가 낮아진다.On the contrary, when the switching signal Vsw becomes a high level (about 2V) in the dual band frequency selector 40 and the transistor Q3 is turned on, the variable resonator 10 converts the second capacitor C2 to the first capacitor. Add in parallel to C1 and generate a resonant frequency in the second frequency band (about 1.706 GHz) determined by the varactor C4 and the remaining capacitors C5 and C6 and the first inductor L1. At this time, when the transistor Q3 is turned on, the values of the second capacitor C2 and the first capacitor C1 are added, so that the resonance frequency is higher than the first frequency band (about 2.258 GHz) when the transistor Q3 is turned off. Lowers.

이에 따라, 발진부(20) 및 증폭부(30)는 상술한 바와 동일한 발진 및 증폭 작동하여 결국 출력단에 제 2주파수대역(약 1.706GHz)의 주파수(Vo)를 출력한다.Accordingly, the oscillator 20 and the amplifier 30 operate the same oscillation and amplification as described above, and eventually output the frequency Vo of the second frequency band (about 1.706 GHz) to the output terminal.

그러므로, 본 발명의 가변공진부를 이용한 이중대역 전압제어발진기는 이중대역 주파수 선택부(40)에서 스위칭 신호(Vsw)에 따라 트랜지스터(Q3)가 턴온 또는 턴오프됨에 따라 가변 공진부(10)는 공진 주파수를 결정하는 임피던스 값(LC)을 가변하여 제 1 주파수 대역(약 2.258GHz) 또는 제 2주파수 대역(약 1.706GHz)의 신호를 발생하게 된다. 즉, 가변 공진부(10)는 트랜지스터(Q3)가 턴오프되면 임피던스 값의 변화가 없도록 제 2커패시터(C2)를 무시하고 제 1커패시터(C1) 및 인덕터(L1) 등에 의해 LC 공진 주파수를 제 1주파수대역(약 2.258GHz)으로 한다. 반면에, 트랜지스터(Q3)가 턴온되면 임피던스 값이 변화되도록 제 2커패시터(C2)를 선택적으로 제 1커패시터(C1)에 병렬 연결하여 LC 공진 주파수를 제 2주파수대역(약 1.706GHz)으로 낮춘다.Therefore, in the dual band voltage controlled oscillator using the variable resonator of the present invention, the variable resonator 10 is resonant as the transistor Q3 is turned on or off in accordance with the switching signal Vsw in the dual band frequency selector 40. The impedance value LC for determining the frequency is varied to generate a signal in a first frequency band (about 2.258 GHz) or a second frequency band (about 1.706 GHz). That is, when the transistor Q3 is turned off, the variable resonator 10 disregards the second capacitor C2 so that there is no change in the impedance value, and sets the LC resonance frequency by the first capacitor C1 and the inductor L1. 1 frequency band (approximately 2.258 GHz). On the other hand, when the transistor Q3 is turned on, the LC capacitor frequency is lowered to the second frequency band (about 1.706 GHz) by selectively connecting the second capacitor C2 to the first capacitor C1 so that the impedance value changes.

한편, 본 발명의 가변공진부를 이용한 이중대역 전압제어발진기를 제품화하기 위해서는 모노리식마이크로파 집적회로(MMIC) 또는 혼합집적회로(HIC) 중에서 어느 하나로 제작하는 것이 바람직하다.On the other hand, in order to commercialize the dual band voltage controlled oscillator using the variable resonator of the present invention, it is preferable to manufacture either monolithic microwave integrated circuit (MMIC) or mixed integrated circuit (HIC).

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기내 이중대역 주파수 선택부의 스위치 ON시 발진 주파수 및 위상 잡음을 각각 나타낸 그래프들이다. 이를 참조하면, 본 발명의 이중대역 전압제어발진기는 스위치가 ON되면 약 1.706GHz의 발진 주파수를 발생함을 보인다.2A and 2B are graphs illustrating oscillation frequency and phase noise when the dual band frequency selector is switched on in the dual band voltage controlled oscillator for the PCS / IMT-2000 application using the variable resonance unit of the present invention. Referring to this, it is shown that the dual band voltage controlled oscillator of the present invention generates an oscillation frequency of about 1.706 GHz when the switch is turned on.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기내 이중대역 주파수 선택부의 스위치 OFF시 발진 주파수 및 위상 잡음을 각각 나타낸 그래프들이다. 이를 참조하면, 본 발명의 이중대역 전압제어발진기는 스위치가 OFF되면 약 2.258GHz의 발진 주파수를 발생함을 보인다.3A and 3B are graphs illustrating oscillation frequency and phase noise when the dual band frequency selector is switched off in the dual band voltage controlled oscillator for the PCS / IMT-2000 application using the variable resonance unit of the present invention. Referring to this, it is shown that the dual band voltage controlled oscillator of the present invention generates an oscillation frequency of about 2.258 GHz when the switch is turned off.

상기 그래프들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이중대역 전압제어발진기는 트랜지스터의 구동 특성이 좋기 때문에 일반적인 스위치소자로서 다이오드를 이용하는 것보다 원하는 이중대역의 주파수를 정확하게 얻을 수 있다.As shown in the graphs, the dual band voltage controlled oscillator of the present invention has a good driving characteristic of the transistor, and thus it is possible to accurately obtain the desired dual band frequency rather than using a diode as a general switch element.

따라서, 본 발명에 따른 이중대역 전압제어발진기는 트랜지스터의 턴온/턴오프에 따라 병렬 결합되는 커패시터에 의해 가변적으로 임피던스가 변경되어 서로 상이한 이중대역의 공진 주파수를 발생한다.Accordingly, the dual band voltage controlled oscillator according to the present invention is variably changed in impedance by a capacitor coupled in parallel with the turn on / off of the transistor to generate mutually different dual band resonant frequencies.

상술한 바와 같이, 본 발명은 트랜지스터의 턴온/턴오프에 의해 공진 주파수를 가변적으로 변경하는 하나의 공진회로 및 발진회로를 통해 이중대역의 주파수 신호를 선택적으로 출력함으로써 종래 기술에 비해 발진기 회로의 간단하게 구현하고 이중대역의 발진기를 제어하는 것이 간단해진다. 게다가, 본 발명은 트랜지스터의 스위칭 특성에 의해 정확한 이중대역 주파수를 확보할 수 있다.As described above, the present invention simplifies the oscillator circuit compared to the prior art by selectively outputting a dual band frequency signal through one resonant circuit and an oscillator circuit which variably change the resonant frequency by turning on / off the transistor. Implementation and control of the dual band oscillator is simplified. In addition, the present invention can ensure an accurate double band frequency by the switching characteristics of the transistor.

그러므로, 본 발명을 서로 상이한 주파수 대역을 서비스하는 무선통신 시스템, 즉 PCS 및 IMT-2000응용에 적용할 경우 장치의 소형화를 달성하면서 이로 인한 전력 소모를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.Therefore, when the present invention is applied to a wireless communication system serving different frequency bands, that is, PCS and IMT-2000 applications, it is possible to achieve a miniaturization of the device while greatly reducing power consumption.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.

Claims (5)

가변공진부를 이용한 이중대역 전압제어발진기에 있어서,In a dual band voltage controlled oscillator using a variable resonator, 이중대역의 가변 주파수중에서 어느 하나의 주파수 대역으로 공진하는 가변 공진부;A variable resonator configured to resonate in any one frequency band among variable frequencies of a dual band; 상기 가변 공진부의 주파수를 발진하는 발진부;An oscillator for oscillating the frequency of the variable resonator; 상기 발진부의 발진 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부; 및An amplifier for amplifying and outputting an oscillation signal of the oscillator; And 스위칭 신호에 응답하여 상기 가변 공진부에서 설정된 가변 주파수대역중에서 어느 하나를 선택하도록 턴온/턴오프되는 트랜지스터를 갖는 이중대역 주파수 선택부를 구비한 것을 특징으로 하는 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기.PCS / IMT-2000 application using a variable resonator comprising a dual band frequency selector having a transistor turned on / off to select any one of the variable frequency bands set by the variable resonator in response to a switching signal. Dual band voltage controlled oscillator. 제 1항에 있어서, 상기 가변 공진부는,The method of claim 1, wherein the variable resonator, 제 1주파수대역을 결정하도록 소정의 전압단자에 병렬로 연결된 제 1커패시터 및 인턱터와, 제 2주파수대역을 결정하도록 상기 제 1커패시터에 병렬로 연결된 제 2커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기.And a first capacitor and an inductor connected in parallel to a predetermined voltage terminal to determine a first frequency band, and a second capacitor connected in parallel to the first capacitor to determine a second frequency band. Dual band voltage controlled oscillator for PCS / IMT-2000 applications. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 이중대역 주파수 선택부는,The method of claim 1 or 2, wherein the dual band frequency selection unit, 스위칭 신호단에 직렬로 연결된 제 1인덕터와, 상기 제 1인덕터와 접지 단자 사이에 직렬로 연결된 제 1 및 제 2저항과, 상기 저항의 연결 노드에 연결된 제 2인덕터와, 상기 제 2인덕터의 전압에 의해 구동되어 제 1인덕터와 접지 단자를 도통시키는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기.A first inductor connected in series to a switching signal terminal, first and second resistors connected in series between the first inductor and a ground terminal, a second inductor connected to a connection node of the resistor, and a voltage of the second inductor A dual band voltage controlled oscillator for PCS / IMT-2000 application using a variable resonator, characterized in that it comprises a transistor which is driven by to conduct a first inductor and a ground terminal. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제 2커패시터는,The method of claim 2 or 3, wherein the second capacitor, 상기 트랜지스터에 연결되어 있으며 스위칭 신호의 레벨에 따라 온/오프되어 가변공진부의 제 1커패시터에 병렬로 추가 연결/제거되는 것을 특징으로 하는 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기.Dual band voltage control for the PCS / IMT-2000 application using the variable resonator, which is connected to the transistor and is turned on / off according to the level of the switching signal and further connected / removed in parallel to the first capacitor of the variable resonator unit. oscillator. 제 1항에 있어서, 상기 전압제어발진기는The oscillator of claim 1, wherein the voltage controlled oscillator 모노리식마이크로파 집적회로(MMIC) 또는 혼합집적회로(HIC) 중에서 어느 하나로 제작된 것을 특징으로 하는 가변공진부를 이용한 PCS/IMT-2000응용을 위한 이중대역 전압제어발진기.A dual band voltage controlled oscillator for PCS / IMT-2000 application using a variable resonator, characterized in that it is made of monolithic microwave integrated circuit (MMIC) or mixed integrated circuit (HIC).
KR1020000029402A 2000-05-30 2000-05-30 Dual-band voltage controlled oscillator for pcs/imt-2000 application by using variable resonant circuit KR20010000130A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000029402A KR20010000130A (en) 2000-05-30 2000-05-30 Dual-band voltage controlled oscillator for pcs/imt-2000 application by using variable resonant circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000029402A KR20010000130A (en) 2000-05-30 2000-05-30 Dual-band voltage controlled oscillator for pcs/imt-2000 application by using variable resonant circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010000130A true KR20010000130A (en) 2001-01-05

Family

ID=19670845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000029402A KR20010000130A (en) 2000-05-30 2000-05-30 Dual-band voltage controlled oscillator for pcs/imt-2000 application by using variable resonant circuit

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20010000130A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5852384A (en) Dual band oscillator circuit using strip line resonators
US6411168B2 (en) Voltage-controlled oscillator and communication apparatus using same
KR20040039330A (en) Rf-power amplifier
JPH09294018A (en) High frequency two-band oscillating circuit
JPH11340741A (en) Buffer amplifier circuit
US20050001685A1 (en) High frequency amplifier circuit and mobile communication terminal using the same
KR20010000130A (en) Dual-band voltage controlled oscillator for pcs/imt-2000 application by using variable resonant circuit
KR20010000129A (en) Dual-band voltage controlled oscillator by using variable resonant circuit
US20020109555A1 (en) Voltage-controlled variable tuning circuit for switching an oscillation frequency band of a voltage controlled oscillator
US20020050866A1 (en) Voltage controlled oscillator and communication device using the same
KR20010110468A (en) Multiple bans oscillator using switched inductors
EP1111771A2 (en) A multi-band type voltage controlled oscillator
KR100432393B1 (en) High frequency dual band output oscillator
KR100354241B1 (en) Voltage controlled oscillator
KR20020083709A (en) Multi-band voltage controlled oscillator circuit
KR100311508B1 (en) Voltage Controlled Oscillator for Dual Frequency Band and Dual Frequency Providing Method
JPH104315A (en) High frequency oscillation circuit
JP3318504B2 (en) Voltage controlled high frequency oscillator
JP2002141745A (en) Voltage controlled oscillator and communication unit using it
KR20020084776A (en) Voltage controlled oscillator for multi-band
JP2004312588A (en) Crystal oscillator switching type pll oscillation circuit
KR100550899B1 (en) Voltage controlled oscillator for dual band
KR100416689B1 (en) Voltage controlled oscillator having a multi-frequency band matching capability for use in a wireless mobil communication system
JP2001102863A (en) Voltage controlled oscillator
JPH09252220A (en) Voltage controlled oscillator

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G15R Request for early opening
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application