KR20140072996A - Active inductor and oscillator using the same - Google Patents
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Abstract
능동 인덕터 및 이를 이용한 발진기가 개시된다. 능동 인덕터는 전원 전압과 제1 노드 사이에 연결된 제1 전류원과, 제1 노드에 드레인이 연결되고 제2 노드에 소스가 연결된 제1 트랜지스터와, 제2 노드와 접지단자 사이에 연결된 제2 전류원과, 전원 전압에 소스가 연결되고 제2 노드에 드레인이 연결된 제2 트랜지스터 및 제1 노드와 제2 트랜지스터의 게이트 사이에 연결된 피드백 저항을 포함한다. 따라서, 저전압 설계가 가능하고 칩 면적을 감소시킬 수 있으며 주파수 가변 범위를 확장시킬 수 있다.An active inductor and an oscillator using the same are disclosed. The active inductor includes a first current source connected between a power source voltage and a first node, a first transistor having a drain connected to the first node and a source connected to the second node, a second current source connected between the second node and the ground terminal, A second transistor having a source connected to the power supply voltage and a drain connected to the second node, and a feedback resistor connected between the gates of the first node and the second transistor. Thus, low voltage design is possible, chip area can be reduced, and the frequency variable range can be extended.
Description
본 발명은 발진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 낮은 전원전압에 적용할 수 있고 칩 면적을 감소시키며 주파수 가변 범위를 확장시킬 수 있는 능동 인덕터 및 능동 인덕터를 이용한 발진기에 관한 것이다.The present invention relates to an oscillator, and more particularly, to an oscillator using an active inductor and an active inductor that can be applied to a low power supply voltage, reduce a chip area, and extend a frequency variable range.
인덕터(inductor)는 전류의 변화량에 상응하여 전압을 유도하는 소자로서, 최근 다양한 분야에서 인덕터의 값을 가변할 수 있는 기능을 요구하고 있다. 예를 들어, 인덕터는 통신 시스템에서 송수신 신호의 주파수 대역폭을 조절하는 기능을 수행하는 전압제어 발진기(VCO: Voltage Controlled Oscillator)에 동작 주파수 범위를 조절하기 위해 사용될 수 있고, 고성능 레이다 시스템에서 위상배열 안테나를 구성하는 위상 변위기에 사용될 수도 있다.An inductor is a device that induces a voltage corresponding to a change in current, and recently, a function of varying the value of an inductor in various fields is required. For example, the inductor can be used to adjust the operating frequency range to a voltage controlled oscillator (VCO) that performs the function of adjusting the frequency bandwidth of the transmission and reception signals in the communication system, and in the high-performance radar system, May be used for the phase shifter constituting the phase shifter.
한편, 현재까지 반도체 집적회로 공정에 의해 제작된 대부분의 발진기는 수동 인덕터를 집적화하여 회로를 구성하였기 때문에 회로의 크기가 커지게 되어 전체적인 칩의 면적이 증가하고 이에 따라 제조 가격이 상승하는 단점이 있었다.Meanwhile, since most of the oscillators manufactured by the semiconductor integrated circuit process have a large circuit size due to the integration of the passive inductors, the area of the whole chip is increased and thus the manufacturing cost is increased .
또한, 기존의 발진기들은 커패시터(capacitor)를 이용하여 주파수를 가변시키도록 구성되었기 때문에 주파수 가변 범위가 좁은 단점이 있었다. 이와 같은 단점을 해결하기 위해 발진기에 능동 인덕터를 이용하기 위한 시도가 이루어지고 있으나, 대부분의 칩들이 저전력으로 동작하도록 제조됨에 따라 낮아진 전원 전압에 능동 인덕터를 적용시키기 어려운 문제가 있다.In addition, since the conventional oscillators are configured to vary the frequency by using a capacitor, there is a disadvantage that the frequency variable range is narrow. In order to overcome such disadvantages, attempts have been made to use active inductors for oscillators. However, since most of the chips are manufactured to operate at a low power, it is difficult to apply an active inductor to a lower power supply voltage.
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 낮은 전원 전압에서 동작이 가능하고 넓은 주파수 가변 범위를 가지며 칩의 면적을 줄일 수 있는 능동 인덕터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an active inductor capable of operating at a low power supply voltage and having a wide frequency variable range and reducing the area of a chip.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 능동 인덕터를 이용한 발진기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an oscillator using the active inductor.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 능동 인덕터는, 전원 전압과 제1 노드 사이에 연결된 제1 전류원과, 상기 제1 노드에 드레인이 연결되고 제2 노드에 소스가 연결된 제1 트랜지스터와, 상기 제2 노드와 접지단자 사이에 연결된 제2 전류원과, 상기 전원 전압에 소스가 연결되고 상기 제2 노드에 드레인이 연결된 제2 트랜지스터 및 상기 제1 노드와 상기 제2 트랜지스터의 게이트 사이에 연결된 피드백 저항을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an active inductor including: a first current source connected between a power supply voltage and a first node; a drain connected to the first node; A second transistor connected between the second node and the ground terminal, a second transistor having a source connected to the power supply voltage and a drain connected to the second node, and a second transistor coupled between the first node and the second transistor, And a feedback resistor connected between the gates of the transistors.
상술한 바와 같은 능동 인덕터를 이용한 발진기에 따르면, 기존의 발진기에 포함된 수동 인덕터를 높은 Q 값을 가지며 저전압으로 동작하는 능동 인덕터로 대체함으로써 발진기가 차지하는 전체 칩 면적을 감소시킬 수 있고, 낮은 전원전압이 요구되는 회로에 용이하게 적용될 수 있다.According to the oscillator using the active inductor as described above, the passive inductor included in the conventional oscillator can be replaced with an active inductor having a high Q value and operating at a low voltage, thereby reducing the total chip area occupied by the oscillator, Can be easily applied to the required circuit.
또한, 능동 인덕터의 피드백 저항 및/또는 바이어스 전류를 가변시켜 능동 인덕터의 인덕턴스 값을 변경시킴으로써 주파수 가변 범위를 확장시킬 수 있다.In addition, it is possible to extend the frequency variable range by varying the inductance value of the active inductor by varying the feedback resistance and / or the bias current of the active inductor.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 인덕터를 나타내는 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시한 능동 인덕터를 발진기에 적용하는 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 인턱터를 이용하는 발진기의 구성을 나타내는 회로도이다.1 is a circuit diagram showing an active inductor according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram showing an example in which the active inductor shown in Fig. 1 is applied to an oscillator.
3 is a circuit diagram showing a configuration of an oscillator using an active inductor according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
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.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
최근 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 공정 기술의 발전에 따라 다양한 RF(Radio Frequency) 소자들을 CMOS 기술을 이용하여 구현하고 있고, 특히 RF 회로 설계에 필수적인 인덕터를 집적화하는 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, various RF (Radio Frequency) devices have been implemented using CMOS technology in accordance with the development of CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) process technology. In particular, studies for integrating inductors essential for RF circuit design have been actively conducted.
기존의 연구에서는 인덕터를 집적화하는 방법으로 다층의 나선형(spiral) 구조를 사용하거나 또는 높은 저항률(resistivity)을 갖는 기판(substrate) 등을 사용하여 3 내지 10 범위의 Q 값(Quality factor)을 갖는 인덕터를 구현하였다.In the conventional method, a spiral structure of a multilayer is used as a method of integrating the inductors, or an inductor having a Q factor in the range of 3 to 10 using a substrate having a high resistivity, Respectively.
한편, 현재 RF 집적 회로에서는 주로 실리콘 기판에 나선형 인덕터를 집적화하여 사용하고 있다. 그러나 CMOS 공정에서는 기판의 손실로 인해 충분히 큰 Q 값을 가지는 인덕턴스를 구현할 수 없는 문제가 있다.On the other hand, in the current RF integrated circuit, spiral inductors are integrated and used mainly on a silicon substrate. However, in the CMOS process, there is a problem that inductance having a sufficiently large Q value can not be realized due to loss of the substrate.
또한 CMOS 공정에서 집적화된 나선형 구조의 인덕터는 넓은 칩 면적을 차지하기 때문에 제조 비용이 증가하게 되는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 극복하기 위해 CMOS 소자를 이용한 능동(active) 인덕터가 제안되었다.In addition, a spiral inductor integrated in a CMOS process has a disadvantage in that the manufacturing cost is increased because it occupies a wide chip area. In order to overcome such disadvantages, an active inductor using a CMOS device has been proposed.
능동 CMOS 인덕터는 실리콘 기판에 집적화된 나선형 인덕터와 비교할 때 칩 면적이 상대적으로 작고 높은 Q 값을 가지며 인덕턴스를 가변시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나 능동 CMOS 인덕터는 능동 소자를 사용하기 때문에 동작 주파수에 한계가 있고 잡음 지수가 높으며 직류 전력이 소모되는 단점이 있다.The active CMOS inductor has a relatively small chip area, high Q value, and variable inductance when compared to a spiral inductor integrated on a silicon substrate. However, since active CMOS inductors use active devices, they have a limitation in operating frequency, a high noise figure, and a drawback that DC power is consumed.
상기한 바와 같은 종래의 능동 CMOS 인덕터의 단점을 극복하기 위해 본 발명에서는 능동 인덕터에 피드백(feedback) 저항을 적용하여 기존의 능동 CMOS 인덕터 보다 높은 Q 값을 가지며 더 낮은 전원 전압으로 구동이 가능한 능동 인덕터를 제공하고, 이를 종래의 수동 인덕터를 사용하는 발진기에 적용한 능동 인덕터를 이용하는 발진기를 제공한다.
In order to overcome the disadvantages of the conventional active CMOS inductor as described above, in the present invention, a feedback resistor is applied to the active inductor, so that the active inductor has a higher Q value than the conventional active CMOS inductor, The present invention provides an oscillator using an active inductor, which is applied to an oscillator using a conventional passive inductor.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 인덕터를 나타내는 회로도로서, 도 1의 (a)는 능동 인덕터 회로를 도시한 것이고, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)에 도시한 능동 인덕터 회로의 등가 회로를 도시한 것이다.1 is a circuit diagram showing an active inductor according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) shows an active inductor circuit, and FIG. 1 (b) And shows an equivalent circuit of the inductor circuit.
도 1을 참조하면, 능동 인덕터(100)는 전원 전압(VDD)과 제1 노드(N1) 사이에 연결된 제1 전류원(I1)과, 제1 노드(N1)에 드레인(drain)이 연결되고 제2 노드(N2)에 소스(source)가 연결된 제1 트랜지스터(M1)와, 제2 노드(N2)와 접지단자(GND) 사이에 연결된 제2 전류원(I2)과, 전원 전압(VDD)에 소스가 연결되고 제2 노드(N2)에 드레인이 연결된 제2 트랜지스터(M2)와, 제1 노드(N1) 또는 제1 트랜지스터(M1)의 드레인과 제2 트랜지스터(M2)의 게이트(Gate) 사이에 연결된 피드백 저항(Rf)을 포함한다.1, the active inductor 100 includes a first current source I1 connected between a power source voltage VDD and a first node N1, a second current source I2 connected between a drain of the first node N1 A second current source I2 connected between a second node N2 and a ground terminal GND and a second current source I2 connected between the second node N2 and a source And a gate connected to the drain of the first transistor M1 and the gate of the second transistor M2. The second transistor M2 is connected between the first node N1 and the second node N2, And a connected feedback resistor (R f ).
도 1의 (a) 도시한 능동 인덕터 회로는 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이 등가 인덕턴스(Leq), 등가 커패시턴스(Ceq), 등가 저항(Req) 및 손실 저항(Rs)을 포함하는 등가 회로로 변환할 수 있고, 등가 회로에서 등가 인덕턴스(Leq), 등가 커패시턴스(Ceq), 등가 저항(Req) 및 손실 저항(Rs)은 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.The active inductor circuit shown in Fig. 1 (a) has an equivalent inductance L eq , an equivalent capacitance C eq , an equivalent resistance R eq and a loss resistance R s as shown in Fig. 1 (b) The equivalent inductance L eq , the equivalent capacitance C eq , the equivalent resistance R eq , and the loss resistance R s of the equivalent circuit can be expressed by
수학식 1에서, Cgs1은 제1 트랜지스터(M1)의 게이트와 소스간 커패시턴스를 의미하며, Cgs2는 제2 트랜지스터(M2)의 게이트와 소스간 커패시턴스를 의미한다. 또한, gds1은 제1 트랜지스터(M1)의 드레인과 소스간 컨덕턴스를 의미하고, gm1 및 gm2는 각각 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)의 트랜스 컨덕턴스를 의미한다.In
또한, go1 및 go2는 각각 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)의 출력 컨덕턴스를 의미하고, ro2는 제2 트랜지스터(M2)의 출력 저항을 의미한다. Further, g o1 and g o2 denote the output conductances of the first and second transistors M1 and M2, respectively, and r o2 denotes the output resistance of the second transistor M2.
한편, 도 1에 도시한 능동 인덕터(100)의 발진 주파수는 수학식 2에 나타낸 바와 같이 인덕터(L)와 커패시터(C)의 공진에 의해 이루어진다.On the other hand, the oscillation frequency of the active inductor 100 shown in FIG. 1 is obtained by resonance of the inductor L and the capacitor C as shown in Equation (2).
수학식 2에서, Cp는 발진 노드에 해당하는 제1 트랜지스터(M1)의 소스 및 제2 트랜지스터(M2)의 드레인의 기생 커패시턴스를 의미하고, Cgs2는 제2 트랜지스터(M2)의 게이트와 소스간 커패시턴스를 의미한다.In Equation (2), C p denotes the parasitic capacitance of the source of the
수학식 2에 표시된 파라미터 중 트랜스 컨덕턴스 gm1 및 gm2와 피드백 저항 값 Rf는 조정이 가능한 파라미터로, 상기 파라미터 값을 조정하여 공진 주파수를 변경시킬 수 있다.The transconductances g m1 and g m2 and the feedback resistance R f of the parameters shown in the equation (2) can be adjusted, and the resonance frequency can be changed by adjusting the parameter values.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예 따른 능동 인덕터(100)는 트랜지스터와 피드백 저항 및 전류원으로 구성되기 때문에 저전압으로 동작이 가능하며 실제 구현시 칩의 면적을 감소시킬 수 있다.
As shown in FIG. 1, the active inductor 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a transistor, a feedback resistor, and a current source. Therefore, the active inductor 100 can operate at a low voltage and reduce the chip area in actual implementation.
도 2는 도 1에 도시한 능동 인덕터를 발진기에 적용하는 일 예를 나타내는 회로도이다.2 is a circuit diagram showing an example in which the active inductor shown in Fig. 1 is applied to an oscillator.
도 2의 (a)는 수동 인덕터를 사용하는 기존의 발진기 회로를 나타낸 것이며, 도 2의 (b)는 도 1의 (a)에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 인덕터(100) 회로를 나타내는 것이다.2 (a) shows a conventional oscillator circuit using a passive inductor, and FIG. 2 (b) shows an active inductor 100 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. Lt; / RTI >
도 2의 (a)를 참조하면, 기존의 발진기는 전원 전압(VDD)과 제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4) 사이에 각각 연결된 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)와, 제3 노드(N3)와 제4 노드(N4) 사이에 연결된 커패시터(C1)와, 제3 노드(N3)에 드레인이 연결되고 제4 노드(N4)에 게이트가 연결되며 접지 단자(GND)에 소스가 연결된 제3 트랜지스터(M3)와, 제4 노드(N4)에 드레인이 연결되고 제3 노드(N3)에 게이트가 연결되며 접지 단자(GND)에 소스가 연결된 제4 트랜지스터(M4)로 구성된다.2, a conventional oscillator includes a first inductor L1 and a second inductor L2 connected between a power supply voltage VDD and a third node N3 and a fourth node N4, A capacitor C1 connected between the third node N3 and the fourth node N4; a drain connected to the third node N3; a gate connected to the fourth node N4; A fourth transistor M4 having a drain connected to the fourth node N4 and a gate connected to the third node N3 and a source connected to the ground terminal GND, .
도 2의 (a)에 도시한 바와 같이 기존의 수동 인덕터(즉, L1, L2)를 사용하는 집적화된 발진기는 인덕터(L1, L2)가 발진기의 전체 구현 면적 중 대부분의 면적을 차지하게 된다. 따라서, 수동 인덕터(L1, L2)로 인하여 발진기의 전체 칩 크기를 줄이는데 한계가 있었고, 이로 인하여 가격이 상승하는 문제가 있었다.As shown in FIG. 2A, in the integrated oscillator using the conventional passive inductors (i.e., L1 and L2), the inductors L1 and L2 occupy most of the entire area of the oscillator. Therefore, there is a limitation in reducing the overall chip size of the oscillator due to the passive inductors L1 and L2, which raises the problem of increasing the price.
그러나, 기존의 발진기에 포함된 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)를 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 인덕터(200)로 대체할 경우 기존의 발진기에 비해 칩의 면적을 상대적으로 현저하게 감소시킬 수 있고, 이를 통해 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.However, when the first inductor L1 and the second inductor L2 included in the conventional oscillator are replaced with the
또한, 본 발명의 능동 인덕터(200)를 기존의 발진기에 적용할 경우, 수학식 2에 나타낸 바와 같이 gm1 및/또는 gm2를 통한 제1 및/또는 제2 트랜지스터(M1, M2)의 바이어스 전류를 조정하거나, 피드백 저항(Rf)의 값을 조정하여 능동 인덕터(200)의 인덕턴스 값을 변화시킴으로써, 가변이 어려운 기존의 수동 인덕터(L1, L2)의 인덕턴스를 사용하는 발진기 보다 넓은 가변주파수 범위를 갖는 발진기의 설계가 가능해진다.
When the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 인턱터를 이용하는 발진기의 구성을 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram showing a configuration of an oscillator using an active inductor according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발진기(300)는 제1 능동 인덕터(100a) 및 제2 능동 인덕터(100b)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 능동 인덕터(100a, 100b)는 도 1의 (a)에 도시한 능동 인덕터(100)와 동일한 구성 및 기능을 가지므로 중복을 피하기 위해 상세한 설명을 생략한다.Referring to FIG. 3, the
구체적으로, 발진기(300)는 전원 전압(VDD)와 제5 노드(N5) 사이에 연결된 제1 능동 인덕터(100a)와, 전원 전압(VDD)와 제6 노드(N6) 사이에 연결된 제2 능동 인덕터(100b)와, 제5 노드(N5)와 제6 노드(N6) 사이에 연결된 커패시터(C2)와, 제5 노드(N5)에 드레인이 연결되고 제6 노드(N6)에 게이트가 연결되며 접지 단자(GND)에 소스가 연결된 제5 트랜지스터(M5)와, 제6 노드(N6)에 드레인이 연결되고 제5 노드(N5)에 게이트가 연결되며 접지 단자(GND)에 소스가 연결된 제6 트랜지스터(M6)를 포함한다.More specifically, the
제1 능동 인덕터(100a) 및 제2 능동 인덕터(100b)와, 커패시터(C2)는 LC 공진을 통해 가변 가능한 주파수를 가지는 발진 신호(Vout+, Vout-)를 생성한다. 또한, 교차 연결된(cross-coupled) 제5 트랜지스터(M5) 및 제6 트랜지스터(M6)는 부성 트랜스컨덕턴스(negative transconductance, gm)를 이용하여 공진기(300)의 손실을 상쇄시켜 발진기(300)가 안정적인 출력 신호를 제공할 수 있게 한다.The first
도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 인덕터를 이용한 발진기는 기존의 발진기에 포함된 수동 인덕터를 높은 Q 값을 가지며 저전압으로 동작하는 능동 인덕터로 대체함으로써 발진기가 차지하는 전체 칩 면적을 감소시킬 수 있고, 낮은 전원전압이 요구되는 회로에 용이하게 적용될 수 있다.As shown in FIG. 3, an oscillator using an active inductor according to an embodiment of the present invention replaces a passive inductor included in a conventional oscillator with an active inductor having a high Q value and operating at a low voltage, And it can be easily applied to a circuit in which a low power supply voltage is required.
또한, 기존의 발진기가 커패시터와 바렉터(varactor)를 통해 발진 주파수를 가변시킴으로써 좁은 주파수 가변 범위를 가지는 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 인덕터를 이용한 발진기는 피드백 저항 및/또는 바이어스 전류를 가변시켜 능동 인덕터의 인덕턴스 값을 변경시킴으로써 주파수 가변 범위를 확장시킬 수 있다.
In addition, a conventional oscillator has a narrow frequency variable range by varying the oscillation frequency through a capacitor and a varactor, while an oscillator using an active inductor according to an embodiment of the present invention has a feedback resistance and / or a bias current And the inductance value of the active inductor is varied to expand the frequency variable range.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.
100, 100a, 100b : 능동 인덕터 300 : 발진기
C1, C2 : 커패시터 GND : 접지단자
I1 : 제1 전류원 I2 : 제2 전류원
L1 : 제1 인덕터 L2 : 제2 인덕터
M1 : 제1 트랜지스터 M2 : 제2 트랜지스터
M3 : 제3 트랜지스터 M4 : 제4 트랜지스터
M5 : 제5 트랜지스터 M6 : 제6 트랜지스터
N1 : 제1 노드 N2 : 제2 노드
N3 : 제3 노드 N4 : 제4 노드
N5 : 제5 노드 N6 : 제6 노드
Rf : 피드백 저항 VDD : 전원 전압100, 100a, 100b: active inductor 300: oscillator
C1, C2: Capacitor GND: Ground terminal
I1: first current source I2: second current source
L1: first inductor L2: second inductor
M1: first transistor M2: second transistor
M3: third transistor M4: fourth transistor
M5: fifth transistor M6: sixth transistor
N1: first node N2: second node
N3: third node N4: fourth node
N5: fifth node N6: sixth node
R f : Feedback resistor VDD: Supply voltage
Claims (1)
상기 제1 노드에 드레인이 연결되고 제2 노드에 소스가 연결된 제1 트랜지스터;
상기 제2 노드와 접지단자 사이에 연결된 제2 전류원;
상기 전원 전압에 소스가 연결되고 상기 제2 노드에 드레인이 연결된 제2 트랜지스터; 및
상기 제1 노드와 상기 제2 트랜지스터의 게이트 사이에 연결된 피드백 저항을 포함하는 능동 인덕터.A first current source connected between the power supply voltage and the first node;
A first transistor having a drain connected to the first node and a source connected to the second node;
A second current source coupled between the second node and a ground terminal;
A second transistor having a source connected to the power supply voltage and a drain connected to the second node; And
And a feedback resistor coupled between the first node and the gate of the second transistor.
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Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20151027 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20121205 Comment text: Patent Application |
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| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20160720 Patent event code: PE09021S01D |
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| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20170131 Patent event code: PE09021S01D |
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| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20170420 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20170131 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I Patent event date: 20160720 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |