KR20190002634A - 전압 파형 형성 오실레이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호 소스 및 커플링 트랜스포머를 포함하는 전압 파형 형성 오실레이터를 제공한다. 신호 소스의 출력단은 커플링 트랜스포머의 입력단에 연결되고, 신호 소스의 입력단은 커플링 트랜스포머의 출력단에 연결된다. 신호 소스는 신호 소스의 입력단을 사용하여 커플링 트랜스포머의 출력단에서 출력되는 준 구형파 신호를 수신하고, 준 구형파 신호에 기초하여 원 신호를 생성하며, 신호 소스의출력단을 사용하여 커플링 트랜스포머의 입력단으로 원 신호를 전송하고, 원 신호는 발진 신호이며, 신호 소스의 출력단은 오실레이터의 출력단이고 원 신호를 출력하도록 구성된다. 커플링 트랜스포머는 커플링 트랜스포머의 입력단을 사용하여 원 신호를 수신하고, 준 구형파 신호를 획득하기 위해 원 신호에 대해 필터링 처리를 수행하며, 커플링 트랜스포머의 출력단을 사용하여 신호 소스의 입력단으로 준 구형파 신호를 전송한다. 전압 파형 형성 오실레이터는 오실레이터의 위상 잡음을 감소시키도록 구성된다.

Description

전압 파형 형성 오실레이터
본 발명은 전기 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로는 전압 파형 형성 오실레이터에 관한 것이다.
오실레이터는 트랜시버 시스템에서 주파수 소스를 생성하기 위한 핵심 장치이다. 따라서, 오실레이터는 대부분의 집적 회로 및 시스템에서 사용되어야 한다.
위상 잡음은 오실레이터의 주된 성능 지표이고, 위상 잡음의 값은 오실레이터의 동작 성능에 직접 영향을 미치므로, 트랜시버 시스템의 감도에 영향을 미친다. 종래 기술에서, 주파수 체배기(multiplier) 회로는 통상적으로 오실레이터의 위상 잡음을 감소시키기 위해 오실레이터에 추가된다. 그러나, 주파수 체배기가 오실레이터에 추가된 후, 오실레이터의 총 전력 소비가 과도하게 높아진다.
본 발명의 실시예들은 오실레이터의 위상 잡음을 감소시키기 위해 전압 파형 형성 오실레이터를 제공한다.
제1 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 전압 파형 형성 오실레이터를 제공하며, 신호 소스 및 커플링 트랜스포머를 포함하며, 상기 신호 소스의 출력단은 상기 커플링 트랜스포머의 입력단에 연결되고, 상기 신호 소스의 입력단은 상기 커플링 트랜스포머의 출력단에 연결되며,
상기 신호 소스는, 상기 신호 소스의 입력단을 사용하여, 상기 커플링 트랜스포머의 출력단에 의해 출력되는 준 구형파(quasi-square wave) 신호를 수신하고, 상기 준 구형파 신호에 기초하여 원 신호(original signal)를 생성하며, 상기 신호 소스의 출력단을 사용하여 상기 커플링 트랜스포머의 입력단에 상기 원 신호를 전송하도록 구성되고, 상기 원 신호는 발진 신호이며, 상기 신호 소스의 출력단은 상기 오실레이터의 출력단이고 상기 원 신호를 출력하도록 구성되며,
상기 커플링 트랜스포머는, 상기 커플링 트랜스포머의 입력단을 사용하여 상기 원 신호를 수신하고, 상기 준 구형파 신호를 획득하기 위해 상기 원 신호에 대해 필터링 처리를 수행하며, 상기 커플링 트랜스포머의 출력단을 사용하여 상기 신호 소스의 입력단으로 상기 준 구형파 신호를 전송하도록 구성된다.
원 신호에 대한 필터링을 수행한 후, 커플링 트랜프포머는 비교적 낮은 위상 잡음을 갖는 준 구형파 신호를 생성할 수 있고, 주파수 체베 회로는 오실레이터에 추가될할 필요가 없으므로, 오실레이터의 전체 전력 소비를 증가시키지 않고 오실레이터의 위상 잡음을 감소시킬 수 있다.
선택적으로, 상기 원 신호는 상기 신호 소스에 의해 생성된 다중 주파수(multi-frequency) 신호를 포함할 수 있다.
가능한 구현예에서, 상기 커플링 트랜스포머는 제1 트랜스포머를 포함하고,
상기 제1 트랜스포머는 상기 준 구형파 신호를 획득하기 위해 상기 원 신호에 대해 필터링 처리를 수행하도록 구성되며,
상기 준 구형파 신호는 기본 주파수 신호 및 적어도 하나의 N차 고조파 신호를 포함하고, N은 1보다 큰 홀수이다.
다른 가능한 구현예에서, 상기 제1 트랜스포머는 서로 결합된 제1 공진기 및 제2 공진기를 포함하고,
상기 제1 공진기의 입력단은 상기 신호 소스의 출력단에 연결되며,
상기 제2 공진기의 출력단은 상기 신호 소스의 입력단에 연결된다.
선택적으로, 상기 제1 공진기와 상기 제2 공진기 사이의 커플링 인자가 미리 설정된 커플 링 인자인 경우, 이에 상응하여, 상기 준 구형파 신호는 상기 적어도 하나의 N차 고조파 신호에서 상기 미리 설정된 커플링 인자에 대응하는 기본 주파수 신호 및 M차 고조파 신호를 포함하며, M은 1보다 큰 홀수이다.
다른 가능한 구현예에서, 상기 커플링 트랜스포머는 제2 트랜스포머 및 제3 트랜스포머를 더 포함하며,
상기 제2 트랜스포머는 서로 결합된 상기 제1 공진기 및 제3 공진기를 포함하고,
상기 제3 트랜스포머는 서로 결합된 상기 제2 공진기 및 상기 제3 공진기를 포함하며,
상기 제2 트랜스포머 및 상기 제3 트랜스포머는 상기 준 구형파 신호의 주파수에 대해 조정 처리(adjustment processing)를 수행하도록 구성된다.
선택적으로, 상기 제3 공진기와 상기 제1 공진기 사이의 커플링 인자는 상기 미리 설정된 커플링 인자보다 작고,
상기 제3 공진기와 상기 제2 공진기 사이의 커플링 인자는 상기 미리 설정된 커플링 인자보다 작다.
상기 제3 공진기와 상기 제1 공진기 사이의 커플링 인자는 상기 미리 설정된 커플링 인자보다 작고, 상기 제3 공진기와 상기 제2 공진기 사이의 커플링 인자는 상기 미리 설정된 커플링 인자보다 작아서, 제2 트랜스포머 및 제3 트랜스포머는 준 구형파 신호의 주파수에 대한 보다 정밀한 조정을 수행할 수 있다.
다른 가능한 구현예에서, 상기 제1 공진기는 서로 연결된 제1 인덕터 및 제1 커패시터 어레이를 포함하고,
상기 제2 공진기는 서로 연결된 제2 인덕터 및 제2 커패시터 어레이를 포함하며,
상기 제3 공진기는 서로 연결된 제3 인덕터 및 제3 커패시터 어레이를 포함하고, 상기 제3 커패시터 어레이는 가변 커패시터 또는 스위치드(switched) 커패시터 어레이 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 제1 트랜스포머에서, 상기 제1 공진기와 상기 제2 공진기는 상기 제1 인덕터와 상기 제2 인덕터를 사용하여 서로 결합되고,
상기 제2 트랜스포머에서, 상기 제1 공진기와 상기 제3 공진기는 상기 제1 인덕터와 상기 제3 인덕터를 사용하여 서로 결합되며,
상기 제3 트랜스포머에서, 상기 제2 공진기와 상기 제3 공진기는 상기 제2 인덕터와 상기 제3 인덕터를 사용하여 서로 결합된다.
선택적으로, 상기 제1 커패시터 어레이 및/또는 상기 제2 커패시터 어레이는 상기 가변 커패시터 또는 상기 스위치드 커패시터 어레이 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제1 인덕터 및/또는 상기 제2 인덕터는 가변 인덕터 또는 스위치드 인덕터 어레이 중 적어도 하나를 포함한다.
다른 가능한 구현예에서, 상기 신호 소스는 상기 준 구형파 신호에 기초하여 상기 원 신호를 생성하도록 구성된 트랜지스터를 포함한다.
다른 가능한 구현예에서, 상기 트랜지스터는 금속 산화물 반도체(metal oxide semiconductor, MOS) 트랜지스터이며,
상기 MOS 트랜지스터의 소스는 상기 제1 전원에 전기적으로 연결되고,
상기 MOS 트랜지스터의 게이트는 상기 제2 공진기의 출력단에 전기적으로 연결되며,
상기 MOS 트랜지스터의 드레인은 상기 제1 공진기의 입력단에 전기적으로 연결된다.
선택적으로, 상기 MOS 트랜지스터의 게이트는 상기 제2 공진기의 출력단을 사용하여 제2 전원에 결합되고, 상기 제2 전원의 전압과 상기 제1 전원의 전압 사이의 차는 상기 MOS 트랜지스터의 임계 전압보다 크다.
선택적으로, 상기 MOS 트랜지스터의 드레인은 상기 제1 공진기의 입력단을 사용하여 제3 전원에 결합되고, 상기 제3 전원은 일정한 전원이다.
다른 가능한 구현예에서, 상기 제1 전원은 직렬로 연결된 트랜지스터 및 저항을 포함한다.
선택적으로, 상기 제1 커패시터 어레이 및/또는 제2 커패시터 어레이는 제1 해상도(resolution)에 기초하여 상기 준 구형파 신호의 주파수에 대해 조정 처리를 수행하도록 구성된다. 상기 제3 커패시터 어레이는 제2 해상도에 기초하여 상기 준 구형파 신호의 주파수에 대해 조정 처리를 수행하도록 구성된다.
선택적으로, 상기 제1 해상도가 상기 제2 해상도보다 커서, 준 구형파 신호의 주파수가 제1 커패시터 어레이 및/또는 제2 커패시터 어레이를 사용하여 개략적으로 조정되고, 준 구형파 신호의 주파수는 제3 커패시터 어레이를 사용하여 미세 조정될 수 있다.
선택적으로, 제1 커패시터 어레이는 제1 가변 커패시터 그룹 및 제2 가변 커패시터 그룹을 포함한다. 제1 해상도는 제3 해상도 및 제4 해상도를 포함할 수 있다. 제3 해상도와 제4 해상도는 서로 다르고 각각 제1 가변 캐패시터 그룹 및 제2 가변 캐패시터 그룹에 대응한다. 제3 해상도와 제4 해상도는 모두 제2 해상도보다 크다. 각각의 가변 캐패시터 그룹은 가변 커패시터 또는 스위치드 커패시터 어레이를 포함할 수 있다. 따라서, 세 개의 서로 다른 가변 커패시터들이 개략적인 조정, 중간 조정 및 미세 조정을 구현하기 위해 본 발명의 실시예에서 제공되므로써, 오실레이터의 주파수 조정의 유연성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 제공된 전압 파형 형성 오실레이터는 신호 소스 및 커플링 트랜스포머를 포함한다. 신호 소스의 출력단은 커플링 트랜스포머의 입력단에 연결되고, 신호 소스의 입력단은 커플링 트랜스포머의 출력단에 연결된다. 신호 소스는 신호 소스의 입력단을 사용하여 커플링 트랜스포머의 출력단에서 출력되는 준 구형파 신호를 수신하고, 준 구형파 신호에 기초하여 원 신호를 생성하며, 신호 소스의출력단을 사용하여 커플링 트랜스포머의 입력단으로 원 신호를 전송하고, 원 신호는 발진 신호이며, 신호 소스의 출력단은 오실레이터의 출력단이고 원 신호를 출력하도록 구성된다. 커플링 트랜스포머는 커플링 트랜스포머의 입력단을 사용하여 원 신호를 수신하고, 준 구형파 신호를 획득하기 위해 원 신호에 대해 필터링 처리를 수행하며, 커플링 트랜스포머의 출력단을 사용하여 신호 소스의 입력단으로 준 구형파 신호를 전송한다. 전술한 과정에서, 원 신호에 대해 필터링을 수행한 후, 커플링 트랜스포머는 비교적 낮은 위상 잡음을 갖는 준 구형파 신호를 생성할 수 있으며, 오실레이터에 주파수 체배 회로가 추가될 필요가 없으므로, 오실레이터의 총 전력 소비를 증가시키지 않고 오실레이터의 위상 잡음을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전압 파형 형성 오실레이터의 개략 구성도 1이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전압 파형 형성 오실레이터의 개략 구성도 2이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 준 구형파 신호의 개략적인 파형도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전압 파형 형성 오실레이터의 개략 구성도 3이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전압 파형 형성 오실레이터의 개략 구성도 4이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커플링 트랜스포머의 등가 회로도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 준 구형파 신호의 개략적인 스펙트럼도 1이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 준 구형파 신호의 개략적인 스펙트럼도 2이다.
본 발명의 실시예의 목적, 기술적 해결수단, 및 이점을 보다 명확히 하기 위해, 이하 본 발명 실시예의 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 기술적 해결수단을 더욱 명확하고 완전하게 기술한다. 분명한 것은, 설명되는 실시예는 본 발명의 실시예의 전부가 아니라 단지 일부일 뿐이다. 창작 능력 없이 본 발명의 실시예에 기초하여 통상의 기술자에 의해 획득되는 모든 다른 실시예는 본 발명의 보호 범위 내에 속할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전압 파형 형성 오실레이터의 개략 구성도 1이다. 도 1을 참조하면, 전압 파형 형성 오실레이터(oscillator)는 신호 소스(101)과 커플링 트랜스포머(coupling transformer)(102)를 포함한다. 신호 소스(101)의 출력단은 커플링 트랜스포머(102)의 입력단에 접속된다. 신호 소스(101)의 입력단은 커플링 트랜스포머(102)의 출력단에 접속된다.
신호 소스(101)는, 신호 소스(101)의 입력단을 사용하여, 커플링 트랜스포머(102)의 출력단에 의해 출력되는 준 구형파(quasi-square) 신호를 수신하고, 준 구형파 신호에 기초하여 원 신호(original signal)를 생성하며, 신호 소스(101)의 출력단을 사용하여 커플링 트랜스포머(102)의 입력단에 원래의 신호를 전송한다. 원 신호는 발진 신호이고, 신호 소스(101)의 출력단은 오실레이터의 출력단이며, 원 신호를 출력하도록 구성된다.
커플링 트랜스포머(102)는, 커플링 트랜스포머(102)의 입력단을 사용하여 원 신호를 수신하고, 원 신호에 대해 필터링 처리를 수행하여 준 구형파 신호를 획득하며, 커플링 트랜스포머(102)의 출력단을 사용하여 신호 소스(101)의 입력단에 준 구형파 신호를 전송한다.
도 1에 도시된 실시예에서, 신호 소스(101)의 출력단은 커플링 트랜스포머(102)의 입력단에 연결되고, 커플링 트랜스포머(102)의 출력단은 신호 소스(101)의 입력단에 연결되어, 신호 소스(102)와 커플링 트랜스포머(102)가 처리 루프를 형성하고, 신호에 대해 순환 처리가 수행될 수 있도록 한다.
오실레이터가 안정적으로 작동할 때까지 오실레이터가 초기에 전원이 인가되는 프로세스가 아래에서 설명된다. 오실레이터가 기동된 후 제1 작동 공정(또는 작동 기간)에서, 신호 소스(101)이 다중 주파수 신호를 생성하고, 신호 소스(10)의 출력단을 사용하여 커플링 트랜스포머(102)의 입력단에 다중 주파수 신호를 전송한다. 제1 가공 공정에서, 원 신호는 다중 주파수 신호를 포함한다. 커플링 트랜스포머(102)는, 수신한 다중 주파수 신호에 대하여 필터링 처리를 수행하여, 준 구형파 신호를 획득하고, 커플링 트랜스포머(102)의 출력단을 사용하여 신호 소스 (101)의 입력단에 준 구형파 신호를 전송한다.
오실레이터의 기동 후, X 번째(X는 1보다 큰 양의 정수)의 작동 공정 (또는 작동 기간)에서, 신호 소스(101)는 입력단을 사용하여, 커플링 트랜스포머(102)의 출력단에 의해 준 구형파 신호를 수신하고, 준 구형파 신호에 대하여 증폭 처리를 수행한다. 신호 소스(101)는 또한 다중 주파수 신호를 생성하고, 증폭 처리가 수행된 준 구형파 신호 및 다중 주파수 신호에 대한 중첩 처리를 수행하여 원 신호를 획득한다. 신호 소스(101)는 출력단을 사용하여 커플링 트랜스포머(102)의 입력단에 원 신호를 전송한다. 커플링 트랜스포머(102)는 수신된 원 신호를 처리하여 준 구형파 신호를 획득하고, 커플링 트랜스포머(102)의 출력단을 사용하여 신호 소스(101)의 입력단에 준 구형파 신호를 전송한다.
오실레이터가 기동된 후 미리 설정된 시간 내에 오실레이터의 작동이 불안정하여 커플링 트랜스포머(102)가 다른 작동 과정에서 다른 준 구형파 신호를 출력한다는 것을 알아야 한다. 미리 설정된 시간 후에, 오실레이터의 작동은 안정화되고, 따라서 커플링 트랜스포머(102)에 의해 출력된 준 구형파 신호는 더 이상 급격하게 변하지 않는다.
본 발명의 실시예에서, 준 구형파 신호는 구형파와 유사한 형상을 갖기 때문에 준 구형파 신호로 명명된다. 구형파는 이상적인 필터링을 통해 획득된다. 본 실시예에서의 준 구형파 신호는 구형파에 근접한 신호이다.
선택적으로, 본 발명의 실시예에서 커플링 트랜스포머는 금속의 단일 층 또는 금속의 다중 층을 사용하여 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 전압 파형 형성 오실레이터는 신호 소스 및 커플링 트랜스포머를 포함한다. 신호 소스의 출력단은 커플링 트랜스포머의 입력단에 접속되고, 신호 소스의 입력단은 커플링 트랜스포머의 출력단에 접속된다. 신호 소스는, 신호 소스의 입력단을 사용하여 커플링 트랜스포머의 출력단에 의해 출력되는 준 구형파 신호를 수신하고, 준 구형파 신호에 기초하여 원 신호를 생성하며, 신호 소스의 출력단을 사용하여 커플링 트랜스포머의 입력단에 원 신호를 전송한다. 커플링 트랜스포머는, 커플링 트랜스포머의 입력단을 사용하여 원 신호를 수신하고, 원 신호를 필터링 처리하여 준 구형파 신호를 획득하며, 커플링 트랜스포머의 출력단을 사용하여 신호 소스의 입력단에 준 구형파 신호를 전송한다. 전술한 과정에서, 원 신호에 대해 필터링을 수행한 후, 커플링 트랜스포머는 비교적 낮은 위상 잡음을 갖는 준 구형파 신호를 생성할 수 있고, 주파수 체배 회로는 오실레이터에 추가될 필요가 없으므로, 오실레이터의 총 전력 소비를 증가시키지 않으면서 오실레이터의 위상 잡음을 감소시킬 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에 기초하여, 커플링 트랜스포머는 제1 트랜스포머를 포함하고, 제1 트랜스포머는 원 신호에 대해 필터링 처리를 수행하여 준 구형파 신호를 획득한다. 선택적으로, 커플링 트랜스포머는 다중 공진기를 포함할 수 있다. 또한, 신호 소스는 하나 또는 두 개의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 트랜지스터는 MOS 트랜지스터, 다이오드 등일 수 있다. 오실레이터의 구조는 제1 트랜스포머가 제1 공진기 및 제2 공진기를 포함하고 신호 소스가 2개의 MOS 트랜지스터를 포함하는 예를 사용하여 도 2에 도시된 실시예에서 아래에서 상세하게 설명된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전압 파형 형성 오실레이터의 개략 구성도 2이다. 도 2를 참조하면, 신호 소스(101)는 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)를 포함한다. 커플링 트랜스포머(102)는 서로 결합된 제1 공진기(102-1) 및 제2 공진기(102-2)를 포함한다. 서로 결합된 제1 공진기(102-1) 및 제2 공진기(102-2)는 제1 트랜스포머를 형성한다.
제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)의 소스는 제1 전원(전압 값 V1을 가짐)에 전기적으로 접속된다.
제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)의 게이트는 제2 공진기(102-2)의 출력단에 전기적으로 접속된다. 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)의 게이트는 제2 공진기(102-2)의 출력단을 사용하여 제2 전원(전압 값 Vgate를 가짐)에 결합된다. 제2 전원의 전압과 제1 전원의 전압의 차는 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)의 임계 전압보다 크다.
제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)의 드레인은 제1 공진기(102-1)의 입력단에 전기적으로 접속된다. 제1의 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2의 MOS 트랜지스터(101-2)의 드레인은 제1의 공진기(102-1)의 입력단을 사용하여 제3 전원에 결합된다. 제3 전원은 일정한 전원(전압 값 VDD를 가짐)일 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서, 제1 트랜스포머는 제1 공진기(102-1) 및 제2 공진기(102-2)를 포함한다. 선택적으로, 제1 공진기(102-1) 및 제2 공진기(102-2)는 직렬 또는 병렬로 배치된 커패시터 및 인덕터를 포함할 수 있다. 제1 공진기(102-1)와 제2 공진기(102-2) 사이의 커플링 인자는 미리 설정된 커플링 인자이다. 처리를 통해 제1 트랜스포머에 의해 획득되는 준 구형파 신호는 오실레이터의 기본 주파수 신호와 미리 설정된 커플링 인자에 대응하는 M차 고조파 신호를 포함하고, M은 1보다 큰 홀수이다.
실제 응용시에, 제1 공진기(102-1)와 제2 공진기(102-2)가 서로 다른 커플링 인자를 갖는 경우, 제1 트랜스포머가 처리를 수행한 후에 상이한 차수 M의 고조파 신호가 획득된다. 예를 들어, 준 구형파 신호는 기본 주파수 신호 및 제3 고조파 신호를 포함할 수 있고, 준 구형파 신호는 기본 주파수 신호 및 제5 고조파 신호를 포함할 수 있다. 실제 응용시, 제1 공진기(102-1)와 제2 공진기(102-2) 사이의 커플링 인자는 실제 요구사항에 따라 설정될 수 있으며, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다.
제1 트랜스포머는 복수의 공진기(2 개 이상)를 더 포함할 수 있음에 유의해야 한다. 제1 트랜스포머가 복수의 공진기를 포함하는 경우, 처리를 통해 제1 트랜스포머에 의해 획득되는 준 구형파 신호는 오실레이터의 기본 주파수 신호 및 복수의 N차 고조파 신호를 포함하며, 여기서 N은 1보다 큰 홀수이다. 상기에서 설명된 M차 고조파 신호는 복수의 N차 고조파 신호들 중 하나이다. 예를 들어, 준 구형파 신호는 기본 주파수 신호, 3차 고조파 신호, 5차 고조파 신호 등을 포함할 수 있다. 실제 응용시, 제1 트랜스포머에 포함된 공진기의 개수는 실제 요구사항에 따라 설정될 수 있다. 이것은 본 발명에서 특별히 제한되지 않는다.
도 2에서, 선택적으로, 제1 전원은 직렬로 연결된 트랜지스터(T) 및 저항(R)을 포함할 수 있다. 트랜지스터는 MOS 트랜지스터, 다이오드 등일 수 있다. 구체적으로, 트랜지스터(T)가 MOS 트랜지스터인 경우, MOS 트랜지스터의 게이트는 인에이블(enable) 신호(EN)를 사용하여 제어되고, 소스는 접지될 수 있으며, 드레인은 전압(V1)을 생성하기 위해 저항(R) 또는 다른 임피더(impedor)에 결합될 수 있다.
도 2에서 설명된 오실레이터의 작동 과정은 아래에서 상세하게 설명된다.
제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)가 전원 온된 후, 제1 MOS 트랜지스터(101-1)와 제2 MOS 트랜지스터(101-2)의 게이트 전압(Vgate)과 제1 전원의 전압(V1) 사이의 차는 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)의 임계 전압보다 크다. 따라서, 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)가 전원 온된 후, 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)의 게이트가 온으로 된다.
제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)가 전원 온된 후, 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2의 MOS 트랜지스터(101-2)는 다중 주파수 신호를 생성한다. 선택적으로, 다중 주파수 신호는 [수학식 1]로 나타낼 수 있다.
Figure pct00001
여기서,
Figure pct00002
,
Figure pct00003
는 주파수이고,
Figure pct00004
는 진폭이며, t는 시간을 나타내며,
Figure pct00005
는 다중 주파수 신호이며, 다중 주파수 신호는 다중 신호의 조합이다.
제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)는 드레인을 사용하여, 생성된 다중 주파수 신호를 제1 공진기(102-1) 및 제2 공진기(102-2)를 포함하는 제1 트랜스포머에게 전송한다. 제1 트랜스포머는 수신된 다중 주파수 신호에 대해 필터링 처리를 수행하여 제1 공진기(102-1)와 제2 공진기(102-2) 사이의 커플링 인자에 대응하는 기본 주파수 신호 및 M차 고조파를 획득한다. 제1 공진기(102-1)와 제2 공진기(102-2) 사이의 커플링 인자가 3차 고조파에 대응하는 것으로 가정하면, 제1 트랜스포머가 다중 주파수 신호를 처리한 후에, 기본 주파수 신호와 3차 고조파 신호가 획득된다. 기본 주파수 신호와 3차 고조파 신호는 준 구형파 신호를 형성한다. 기본 주파수 신호의 주파수는 제1 공진기(102-1) 및 제2 공진기(102-2) 내의 커패시터 및 인덕터에 관련된다.
준 구형파 신호를 획득한 후, 제1 트랜스포머는 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)의 게이트에 준 구형파 신호를 전송한다. 제1의 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)는 수신된 준 구형파 신호에 대하여 증폭 처리를 수행한다. 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)는 다중 주파수 신호를 더 생성하고, 증폭 처리가 수행된 다중 주파수 신호 및 준 구형파 신호에 대해 중첩 처리를 수행하여 원 신호를 획득한다. 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)는 드레인을 사용하여 제1 트랜스포머에 원 신호를 전송한다. 제1 트랜스포머는 수신된 원 신호에 대해 필터링 처리를 수행하여 새로운 준 구형파 신호를 획득하고, 게이트를 사용하여 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 제2 MOS 트랜지스터(101-2)에 준 구형파 신호를 전송한다. 준설한 과정은 반복되고, 준 구형파 신호는 오실레이터가 안정된 상태가 될 때까지 계속적으로 증폭된다. 오실레이터가 안정된 상태에 도달한 후, 오실레이터에 의해 생성된 준 구형파 신호는 더 이상 변하지 않는다. 준 구형파 신호의 위상 잡음이 상대적으로 낮기 때문에, 오실레이터의 위상 잡음은 더 감소된다.
도 2에 도시된 실시예에 기초하여, 준 구형파 신호의 파형이 도3을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 준 구형파 신호의 개략적인 파형도이다. 도 3을 참조하면, 정현파 신호 파형(S1), 정현파 신호 파형(S2), 준 구형파 신호 파형(S1-1) 및 준 구형파 신호 파형(S2-1)이 포함된다.
정현파 신호 파형(S1)은 제1 MOS 트랜지스터(101-1)에 의해 생성된 다중 주파수 신호의 파형이다. 정현파 신호 파형(S2)은 제2 MOS 트랜지스터(101-2)에 의해 생성된 다중 주파수 신호의 파형이다. 준 구형파 신호 파형(S1-1)은 처리를 통해 제1 MOS 트랜지스터(101-1) 및 커플링 트랜스포머(102)에 의해 획득된 준 구형파 신호의 파형이다. 준 구형파 신호 파형(S2-1)은 처리를 통해 제2 MOS 트랜지스터(101-2) 및 커플링 트랜스포머(102)에 의해 획득된 준 구형파 신호의 파형이다.
도 2에 도 3에 도시된 실시예들에 기초하여, 준 구형파 신호의 가변성(variability)을 달성하기 위해, 제1 공진기(102-1) 및/또는 제2 공진기(102-2)의 커패시터 및/또는 인덕터는 가변적으로 설정될 수 있다. 커패시터는 스위치드(switched) 커패시터 어레이일 수 있다. 당업자는 스위치드 커패시터 어레이가 다수의 스위치 및 다수의 커패시터를 포함할 수 있음을 이해할 수 있다. 스위치와 커패시터는 특정 형태로 직렬 또는 병렬로 연결된다. 스위치드 커패시터 어레이의 커패시턴스 값은 커패시터의 가변성을 달성하기 위해 스위치를 개폐되도록 제어함으로써 조정된다. 인덕터는 스위치드 인덕터 어레이일 수 있다. 인덕턴스 값은 인덕터의 가변성을 달성하기 위해 스위치를 개폐되도록 제어함으로써 조정된다. 또한, 커플링 트랜스포머(102)는 제2 트랜스포머 및 제3 트랜스포머를 더 포함할 수 있으며, 제2 트랜스포머 및 제3 트랜스포머를 사용하여 준 구형파 신호의 주파수를 정밀하게 조절할 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 실시예를 참조한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전압 파형 형성 오실레이터의 개략 구성도 3이다. 도 4를 참조하면, 커플링 트랜스포머는 서로 결합된 제1 공진기(102-1) 및 제3 공진기(102-3)를 포함하는 제2 트랜스포머와, 서로 결합된 제2 공진기(102-2) 및 제3 공진기(102-3)를 포함하는 제3 트랜스포머를 더 포함한다. 제2 트랜스포머 및 제3 트랜스포머는, 준 구형파 신호의 주파수를 조정하도록 구성된다.
제1 트랜스포머에서, 제1 공진기(102-1)와 제2 공진기(102-2)는 제1 인덕터 및 제2 인덕터를 사용하여 서로 결합된다. 제2 트랜스포머에서, 제1 공진기(102-1)와 제3 공진기(102-3)는 제1 인덕터 및 제3 인덕터를 사용하여 서로 결합된다. 제3 트랜스포머에서, 제2 공진기(102-2)와 제3 공진기(102-3)는 제2 인덕터와 제3 인덕터를 사용하여 서로 결합된다.
제1 공진기(102-1)는 서로 접속된 제1 인덕터와 제1 커패시터 어레이를 포함한다. 제2 공진기(102-2)는 서로 접속된 제2 인덕터 및 제2 커패시터 어레이를 포함한다. 제3 공진기(102-3)는 서로 연결된 제3 인덕터 및 제3 커패시터 어레이를 포함하고, 제3 커패시터 어레이는 가변 커패시터 또는 스위치드 커패시터 어레이 중 적어도 하나를 포함한다.
실제 응용시에, 선택적으로, 제1 커패시터 어레이 및/또는 제2 커패시터 어레이는 가변 커패시터 또는 스위치드 커패시터 어레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 커패시터 어레이 및/또는 제2 커패시터 어레이는 제1 해상도(resolution)에 기초하여 준 구형파 신호의 주파수에 대한 조정 처리를 수행하도록 구성된다. 제3 커패시터 어레이는 제2 해상도에 기초하여 준 구형파 신호의 주파수에 대한 조정 처리를 수행하도록 구성된다. 선택적으로, 제1 해상도는 제2 해상도보다 크다. 이와 같이, 준 구형파 신호의 주파수는 제1 커패시터 어레이 및/또는 제2 커패시터 어레이를 사용하여 개략적으로 조정될 수 있고, 준 구형파 신호의 주파수는 제3 커패시터를 사용하여 미세하게 조정될 수 있다.
선택적으로, 커패시터 어레이가 가변 커패시터를 포함하는 경우, 커패시턴스 값의 조정은 커패시터의 물리적 파라미터를 변경함으로써 구현될 수 있다. 커패시터 어레이가 스위치드 커패시터 어레이를 포함하는 경우, 커패시턴스 값의 조정은 스위치의 상태(열린 상태 및 닫힌 상태)를 제어함으로써 구현될 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서, 제1 공진기(102-1)의 제1 커패시터 어레이는 제1 가변 커패시터 그룹(C21) 및 제2 가변 커패시터 그룹(C22)을 포함한다. 제1 가변 커패시터 그룹(C21) 및 제2 가변 커패시터 그룹(C22) 중 어느 하나는 커패시턴스 값이 스위치의 개폐를 제어함으로써 조정될 수 있도록 스위치드 커패시터 어레이일 수 있다. 제2 공진기(102-2)에 포함되는 커패시터는 불변(nonvariable) 커패시터이다. 제3 공진기(102-3)는 가변 커패시터를 포함한다.
실제 응용 중에, 준 구형파 신호의 주파수의 조정을 가능하게 하기 위해, 선택적으로, 개략적인 조정 및 중간 조정이 제1 가변 커패시터 그룹(C21) 및 제2 가변 커패시터 그룹(C22)을 각각 사용하여 준 구형파 신호의 주파수에 대해 수행될 수 있도록 제1 가변 커패시터 그룹(C21)과 제2 가변 커패시터 그룹(C22)의 커패시턴스 값이 서로 다른 값으로 설정될 수 있다. 따라서, 제1 가변 커패시터 그룹(C21)과 제2 가변 커패시터 그룹(C22)에 의한 준 구형파 신호의 주파수 조정의 해상도가 서로 다를 수 있다. 따라서, 제1 커패시터 어레이에 의해 조정될 수 있는 제1 해상도는 제3 해상도 및 제4 해상도를 포함할 수 있고, 제3 해상도 및 제4 해상도는 서로 다르지만 둘 다 제2 해상도보다 클 수 있다. 미세 조정은 제3 공진기(102-3)에서 가변 커패시터를 사용하여 준 구형파 신호의 주파수에 대해 수행된다. 선택적으로, 제2 트랜스포머 및 제3 트랜스포머가 준 구형파 신호의 주파수에 대해 보다 정밀한 조정을 수행할 수 있도록 하기 위해, 제3 공진기(102-3)와 제1 공진기(102-1) 사이의 커플링 인자가 제1 공진기(102-1)와 제2 공진기(102-2) 사이ㅇ의 커플링 인자보다 작고, 제3 공진기(102-3)와 제2 공진기(102-2) 사이의 결합 인자가 제1 공진기(102-1)와 제2 공진기(102-2) 사이의 커플링 인자보다 작다.
도 3에 도시된 회로도는 커플링 트랜스포머(102)의 각 공진기 내의 커패시터 및 인덕터 소자를 단순히 일례의 형태로 도시하고 있지만, 커플링 트랜스포머(102)의 각 공진기 내의 커패시터 및 인덕터 소자를 제한하는 데 사용되지는 않는다. 실제 응용 중에, 각 공진기 내의 커패시터 및 인덕터 소자는 실제 요구사항에 따라 더 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 커패시터 어레이는 다수의 가변 커패시터를 포함할 수 있지만, 제2 커패시터 어레이는 임의의 가변 커패시터를 포함하지 않는다. 다르게는, 제1 커패시터 어레이는 임의의 가변 커패시터를 포함하지 않지만, 제2 커패시터 어레이는 복수의 가변 커패시터를 포함한다. 다르게는, 제1 커패시터 어레이 및 제2 커패시터 어레이는 모두 가변 커패시터를 포함한다. 또한, 제1 인덕터 및/또는 제2 인덕터는 가변 인덕터 또는 스위치드 인덕터 어레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전술한 과정에서, 제1 공진기(102- 1) 내지 제3 공진기 내의 가변 커패시터 및/또는 가변 인덕터가 조정될 수 있도록 제1 공진기(102-1) 내지 제3 공진기(102-3)가 가변 커패시터 및/또는 가변 인덕터를 포함할 수 있으므로, 준 구형파 신호의 주파수 조정을 구현할 수 있다.
실제 응용 중에, 신호 소스에 하나의 MOS 트랜지스터가 더 있을 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에 기초하여, 신호 소스가 하나의 MOS 트랜지스터를 포함하는 오실레이터의 구조가 도 5에 도시된 실시예를 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전압 파형 형성 오실레이터의 개략 구성도 4이다. 도 5를 참조하면, 오실레이터는 하나의 MOS 트랜지스터(101-1)를 포함하고, 커플링 트랜스포머(102)는 제1 공진기(102-1), 제2 공진기(102-2) 및 제3 공진기(102-3)를 포함한다. 제1 공진기(102-1) 및 제2 공진기(102-2)는 제1 트랜스포머를 형성한다. 제1 공진기(102-1) 및 제3 공진기(102-3)는 제2 트랜스포머를 형성한다. 제2 공진기(102-2) 및 제3 공진기(102-3)는 제3 트랜스포머를 형성한다.
도 5에 도시된 실시예에서, 선택적으로, 제1 공진기(102-1), 제2 공진기(102-2) 및 제3 공진기(102-3)는 모두 가변 커패시터를 포함한다. 도 5가 예시로서 하나의 MOS 트랜지스터만을 포함하는 오실레이터의 구조를 도시하고 있지만, 각 공진기에 포함된 커패시터 및 인덕터 소자를 특별히 한정하지는 않는다. 도 5의 실시예에서 설명된 오실레이터의 작동 과정은 도 4의 실시예에서 설명된 오실레이터의 작동 과정과 유사하며, 상세한 것은 여기에서 중복 설명되지 않는다.
도 4 또는 도 5에 도시된 실시예에 기초하여, 도 4 또는 도 5에 도시된 실시예에에서 도시된 커플링 트랜스포머(102)는 도 6에 도시된 커플링 트랜스포머(102)의 등가 회로도에 의해 상세하게 설명된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커플링 트랜스포머(102)의 등가 회로도이다. 도 6을 참조하면, 제1 공진기(102-1), 제2 공진기(102-2) 및 제3 공진기(102-3)가 포함된다.
제1 공진기(102-1) 및 제2 공진기(102-2)는 제1 트랜스포머를 형성한다. 제1 공진기(102-1) 및 제3 공진기(102-3)는 제2 트랜스포머를 형성한다. 제2 공진기(102-2) 및 제3 공진기(102-3)는 제3 트랜스포머를 형성한다.
도 6에 도시된 커플링 트랜스포머(102)에서,
Figure pct00006
은 제1 트랜스포머의 커플링 인자이고,
Figure pct00007
는 제2 트랜스포머의 커플링 인자이며,
Figure pct00008
는 제3 트랜스포머의 커플링 인자이다. 실제 응용 중에, 준 구형파 신호의 고조파 차수(고조파 주파수)는
Figure pct00009
,
Figure pct00010
및
Figure pct00011
을 설정하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 준 구형파 신호의 고조파 주파수는
Figure pct00012
을 조정함으로써 개략적으로 조정될 수 있고, 준 구형파 신호의 고조파 주파수는
Figure pct00013
및
Figure pct00014
을 조정함으로써 미세 조정될 수 있다.
예시 1에서, 커플링 트랜스포머(102)에서의 공진기의 커패시턴스와 인덕턴스 사이의 관계는 다음의 [수학식 2]와 같다.
Figure pct00015
Figure pct00016
는 제1 공진기(102-1)의 인덕턴스 값이고,
Figure pct00017
는 제1 공진기(102-1)의 커패시턴스 값이다.
Figure pct00018
는 제2 공진기(102-2)의 인덕턴스 값이고,
Figure pct00019
는 제2 공진기(102-2)의 커패시턴스 값이다.
Figure pct00020
는 제3 공진기(102-3)의 인덕턴스 값이고,
Figure pct00021
는 제3 공진기(102-3)의 커패시턴스 값이다.
Figure pct00022
이 다른 값을 갖는 경우, 준 구형파 신호는 서로 다른 고조파 차수를 갖는다. 구체적으로, 도 7에 도시된 주파수 도면을 참조한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 준 구형파 신호의 개략적인 스펙트럼도 1이다. 도 7을 참조하면, 준 구형파 신호의 기본 주파수 신호의 주파수는 f이다.
Figure pct00023
=0.6인 경우, 준 구형파 신호의 파형은 파형 1이고, 준 구형파 신호의 고조파 주파수는 f1이다.
Figure pct00024
=0.665인 경우, 준 구형파 신호의 파형은 파형 2이고, 준 구형파 신호의 고조파 주파수는 f2이다.
Figure pct00025
=0.73인 경우, 준 구형파 신호의 파형은 파형 3이고, 준 구형파 신호의 고조파 주파수는 f3이다.
상기로부터,
Figure pct00026
을 조정함으로써, 준 구형파 신호 내의 고조파 신호의 고조파 주파수가 개략적으로 조정될 수 있는 것을 알 수 있다.
Figure pct00027
=0.73인 경우, 준 구형파 신호의 고조파 신호는 제3 고조파 신호이다. 따라서,
Figure pct00028
은 0.73으로 설정될 수 있다.
예시 2에서, 커플링 트랜스포머(102) 내의 공진기의 커패시턴스와 인덕턴스 사이의 관계는 [수학식 3]과 같다.
Figure pct00029
Figure pct00030
및
Figure pct00031
이 서로 다른 값을 가지는 경우, 준 구형파 신호는 서로 다른 고조파 차수(고조파 주파수)를 갖는다. 구체적으로,도 7에 도시된 주파수 도면을 참조한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 준 구형파 신호의 개략적인 스펙트럼도 2이다. 도 8을 참조하면, 준 구형파 신호의 기본 주파수 신호의 주파수는 f이다.
Figure pct00032
=0.35이고
Figure pct00033
=0.35이거나, 또는
Figure pct00034
=0.35이고
Figure pct00035
=0.1이거나, 또는
Figure pct00036
=0.1이고
Figure pct00037
=0.35인 경우, 준 구형파 신호의 고조파 주파수는 3f에 가깝다.
Figure pct00038
=0.1이고
Figure pct00039
=0.1인 경우, 준 구형파 신호의 고조파 주파수는 3f와 동일하다.
이상으로부터,
Figure pct00040
및
Figure pct00041
을 조정함으로써, 준 구형파 신호의 고조파 신호의 고조파 주파수는 미세하게 조정될 수 있다.
Figure pct00042
=0.1이고
Figure pct00043
=0.1인 경우, 준 구형파 신호의 고조파 신호는 제3 고조파 신호이다. 따라서,
Figure pct00044
및
Figure pct00045
둘 다 0.1로 설정될 수 있다.
전술한 실시예에서 도시된 오실레이터의 일부 콤포넌트는 결합되거나/분리될 수 있으며, 단일의 완전 쿼드러쳐(single fully quadrature) 오실레이터, 어레이 차동 오실레이터, 완전 쿼드러처 어레이 오실레이터, 단일 주파수 소스, 어레이 주파수 소스, 단일 트랜시버 시스템, 및 어레이 트랜시버 시스템이 더 구현될 수 있다. 이것은 본 발명의 실시예에서 반복적으로 기술되지 않는다.
마지막으로, 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 해결수단을 설명하기 위한 것이지 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라는 것이다. 전술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자는 여전히, 본 발명의 실시예의 기술적 해결수단의 범위를 벗어남이 없이, 전술한 실시예에 기재된 기술적 해결수단에 수정을 가하거나 그 기술적 특징의 일부 또는 전부를 동등물로 대체할 수 있음을 알아야 한다.

Claims (18)

  1. 전압 파형 형성 오실레이터로서,
    신호 소스 및 커플링 트랜스포머를 포함하며, 상기 신호 소스의 출력단은 상기 커플링 트랜스포머의 입력단에 연결되고, 상기 신호 소스의 입력단은 상기 커플링 트랜스포머의 출력단에 연결되며,
    상기 신호 소스는, 상기 신호 소스의 입력단을 사용하여, 상기 커플링 트랜스포머의 출력단에 의해 출력되는 준 구형파(quasi-square wave) 신호를 수신하고, 상기 준 구형파 신호에 기초하여 원 신호(original signal)를 생성하며, 상기 신호 소스의 출력단을 사용하여 상기 커플링 트랜스포머의 입력단에 상기 원 신호를 전송하도록 구성되고, 상기 원 신호는 발진 신호이며, 상기 신호 소스의 출력단은 상기 오실레이터의 출력단이고 상기 원 신호를 출력하도록 구성되며,
    상기 커플링 트랜스포머는, 상기 커플링 트랜스포머의 입력단을 사용하여 상기 원 신호를 수신하고, 상기 준 구형파 신호를 획득하기 위해 상기 원 신호에 대해 필터링 처리를 수행하며, 상기 커플링 트랜스포머의 출력단을 사용하여 상기 신호 소스의 입력단으로 상기 준 구형파 신호를 전송하도록 구성되는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원 신호는 상기 신호 소스 및 상기 준 구형파 신호에 의해 생성된 다중 주파수(multi-frequency) 신호를 포함하는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 커플링 트랜스포머는 제1 트랜스포머를 포함하고,
    상기 제1 트랜스포머는 상기 준 구형파 신호를 획득하기 위해 상기 원 신호에 대해 필터링 처리를 수행하도록 구성되며,
    상기 준 구형파 신호는 기본 주파수 신호 및 적어도 하나의 N차 고조파 신호를 포함하고, N은 1보다 큰 홀수인,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 트랜스포머는 서로 결합된 제1 공진기 및 제2 공진기를 포함하고,
    상기 제1 공진기의 입력단은 상기 신호 소스의 출력단에 연결되며,
    상기 제2 공진기의 출력단은 상기 신호 소스의 입력단에 연결되는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 공진기와 상기 제2 공진기 사이의 커플링 인자는 미리 설정된 커플 링 인자이고,
    이에 상응하여, 상기 준 구형파 신호는 상기 적어도 하나의 N차 고조파 신호에서 상기 미리 설정된 커플링 인자에 대응하는 기본 주파수 신호 및 M차 고조파 신호를 포함하며, M은 1보다 큰 홀수인,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 커플링 트랜스포머는 제2 트랜스포머 및 제3 트랜스포머를 더 포함하며,
    상기 제2 트랜스포머는 서로 결합된 상기 제1 공진기 및 제3 공진기를 포함하고,
    상기 제3 트랜스포머는 서로 결합된 상기 제2 공진기 및 상기 제3 공진기를 포함하며,
    상기 제2 트랜스포머 및 상기 제3 트랜스포머는 상기 준 구형파 신호의 주파수에 대해 조정 처리(adjustment processing)를 수행하도록 구성되는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 공진기와 상기 제1 공진기 사이의 커플링 인자는 상기 미리 설정된 커플링 인자보다 작고,
    상기 제3 공진기와 상기 제2 공진기 사이의 커플링 인자는 상기 미리 설정된 커플링 인자보다 작은,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제1 공진기는 서로 연결된 제1 인덕터 및 제1 커패시터 어레이를 포함하고,
    상기 제2 공진기는 서로 연결된 제2 인덕터 및 제2 커패시터 어레이를 포함하며,
    상기 제3 공진기는 서로 연결된 제3 인덕터 및 제3 커패시터 어레이를 포함하고, 상기 제3 커패시터 어레이는 가변 커패시터 또는 스위치드(switched) 커패시터 어레이 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 제1 트랜스포머에서, 상기 제1 공진기와 상기 제2 공진기는 상기 제1 인덕터와 상기 제2 인덕터를 사용하여 서로 결합되고,
    상기 제2 트랜스포머에서, 상기 제1 공진기와 상기 제3 공진기는 상기 제1 인덕터와 상기 제3 인덕터를 사용하여 서로 결합되며,
    상기 제3 트랜스포머에서, 상기 제2 공진기와 상기 제3 공진기는 상기 제2 인덕터와 상기 제3 인덕터를 사용하여 서로 결합되는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 커패시터 어레이 및/또는 상기 제2 커패시터 어레이는 상기 가변 커패시터 또는 상기 스위치드 커패시터 어레이 중 적어도 하나를 포함하는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1 인덕터 및/또는 상기 제2 인덕터는 가변 인덕터 또는 스위치드 인덕터 어레이 중 적어도 하나를 포함하는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 소스는 상기 준 구형파 신호에 기초하여 상기 원 신호를 생성하도록 구성된 트랜지스터를 포함하는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 금속 산화물 반도체(metal oxide semiconductor, MOS) 트랜지스터이며,
    상기 MOS 트랜지스터의 소스는 상기 제1 전원에 전기적으로 연결되고,
    상기 MOS 트랜지스터의 게이트는 상기 제2 공진기의 출력단에 전기적으로 연결되며,
    상기 MOS 트랜지스터의 드레인은 상기 제1 공진기의 입력단에 전기적으로 연결되는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 MOS 트랜지스터의 게이트는 상기 제2 공진기의 출력단을 사용하여 제2 전원에 결합되고, 상기 제2 전원의 전압과 상기 제1 전원의 전압 사이의 차는 상기 MOS 트랜지스터의 임계 전압보다 큰,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 MOS 트랜지스터의 드레인은 상기 제1 공진기의 입력단을 사용하여 제3 전원에 결합되고, 상기 제3 전원은 일정한 전원인,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전원은 직렬로 연결된 트랜지스터 및 저항을 포함하는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  16. 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 커패시터 어레이 및/또는 제2 커패시터 어레이는 제1 해상도(resolution)에 기초하여 상기 준 구형파 신호의 주파수에 대해 조정 처리를 수행하도록 구성되는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제3 커패시터 어레이는 제2 해상도에 기초하여 상기 준 구형파 신호의 주파수에 대해 조정 처리를 수행하도록 구성되는,
    전압 파형 형성 오실레이터.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 해상도는 상기 제2 해상도보다 큰,
    전압 파형 형성 오실레이터.
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