일반기술

전압 제어 발진기

* 구성 및 원리 본 기술은 차동 VCO 코어에서 출력되는 발진 주파수를 기준 발진 주파수보다 높거나 낮게 조절할 수 있도록 하는 전압 제어 발진기에 관한 것이다. 본 기술은 다음과 같은 구성으로 이루어진다. 튜닝 전압에 의해 공진되는 공진 소자들과 차동 증폭 소자를 포함하고 동작 전압에 따라 공진된 발진 주파수를 출력하는 VCO 코어를 포함하는 전압 제어 발진기에 있어서, 차동 VCO 코어 양측에서 상호 180˚ 위상차를 갖는 제 1 노드 또는 제 2 노드에 각각 정귀환 증폭 신호 또는 부귀환 증폭 신호를 선택적으로 스위칭하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 귀환 제어 회로가 설치된 구성으로 이루어진다. 본 기술의 목적은 차동 증폭기로 구성되는 전압 제어 발진기에 부귀환 증폭 신호와 정귀환 증폭 신호를 선택적으로 인가할 수 있는 귀환 제어 회로를 구성하여, 전압 제어 발진기에서 출력되는 발진 주파수를 기준 주파수보다 낮추거나 높일 수 있도록 함으로써, 전압 제어 발진기의 주파수 튜닝 범위를 증가시킬 수 있도록 하는 것이다. * 기술개발 배경 종래의 전압 제어 발진기에서는 가변 캐패시터(Cv1, Cv2)만을 가지고 주파수를 제어하는데, 원하는 주파수를 얻기 위해서 캐패시터를 무한정 연결할 수 없으므로, 통상적으로 가변 캐패시터(Cv1, Cv2)를 이용한 주파수 튜닝 방식에서는 5% 정도의 튜닝 범위를 갖는다. 이에 따라, 주파수 튜닝 범위를 증가시키기 위해서는 인덕터나 캐패시터를 증가시키는 방식을 이용해야 하므로, 칩 내에서 인덕터나 캐패시터가 차지하는 면적이 증가하여 소형화나 경량화에 적합하지 못한 단점이 있었다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하고자 개발되었다.* 적용제품 및 관련시장 본 기술의 전압 제어 발진기는 GSM, GPRS, CDMA, WLAN, Wibro, WCDMA, GPS 등과 같은 다양한 무선 통신기기에 적용될 것이다. 무선 통신 기기의 시장은 그 시장규모 및 발전가능성이 증대되고 있어 시장성 또한 유망하다고 할 수 있다. * 특징 및 장점 본 기술은 다음과 같은 특징 및 장점이 있다. 첫째, 차동 증폭기로 구성되는 차동 VCO 코어의 양쪽 노드에 -A 이득을 갖는 귀환 제어 회로를 연결하여 각 노드에 부귀환 증폭 신호와 정귀환 증폭 신호를 선택적으로 스위칭하여, 전압 제어 발진기에서 출력되는 발진 주파수를 기준 주파수보다 낮추거나 높일 수 있도록 함으로써, 전압 제어 발진기의 주파수 튜닝 범위를 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 둘째, 차동 VCO 코어의 양쪽 노드에 -A 이득을 갖는 귀환 제어 회로의 출력단 각각을 입력단이 연결된 노드의 반대편 노드에 연결하여, 각 노드를 정귀환 증폭 신호로 제어할 수 있도록 함으로써 전압 제어 발진기에서 출력되는 발진 주파수를 기준 주파수보다 높일 수 있게 됨에 따라, 종래의 인덕터나 캐패시터를 이용하는 경우 주파수를 낮추기만 하고 높일 수 없던 단점을 해소할 수 있는 이점이 있다.