본 논문에서는 자동 크기 조절 회로 (Automatic Level Controller_ALC)와 switched LC tank를 이용한 집적화된 저위상 잡음 다중 대역 CMOS 전압 제어 발진기를 제안하였다. 제안된 전압 제어 발진기는 0.13-um CMOS 공정으로 설계되었다. Switched LC tank는 MOS 스위치를 이용하여 스위칭되는 한 쌍의 캐패시터와 두 쌍의 인덕터로 설계되었다. 이 구조를 이용하여 4개의 대역 (2.986 ${sim}$ 3.161, 3.488 ${sim}$ 3.763, 4.736 ${sim}$ 5.093, 그리고 5.35 ${sim}$ 5.887 GHz) 동작이 하나의 전압 제어 발진기를 통하여 이루어졌다. 1.2 V의 공급 전압을 갖는 전압 제어 발진기는 각각 2.986 GHz에서 -118.105 dBc/Hz @ 1 MHz, 5.887 GHz에서 -113.777 dBc/Hz @ 1 MHz의 위상 잡음을 갖는다. 줄어든 위상 잡음은 가장 넓은 주파수 조절 범위인 2.986 ${sim}$ 5.887 GHz에서 대략 -1 ${sim}$ -3 dBc/Hz @ 1 MHz이다. 전압 제어 발진기는 전체 주파수 대역에서 4.2 mW ${sim}$ 5.4 mW의 전력을 소모한다.
In this paper, a fully-integrated low phase noise multi-band CMOS VCO using automatic level controller (ALC) and switched LC tank has been presented. The proposed VCO has been fabricated in a 0.13-um CMOS process. The switched LC tank has been designed with a pair of capacitors and two pairs of inductors switched using MOS switch. By using this structure, four band (2.986 ${sim}$ 3.161, 3.488 ${sim}$ 3.763, 4.736 ${sim}$ 5.093, and 5.35 ${sim}$ 5.887 GHz) operation is achieved in a single VCO. The VCO with 1.2 V power supply has phase noise of -118.105 dBc/Hz @ 1 MHz at 2.986 GHz and -113.777 dBc/Hz @ 1 MHz at 5.887 GHz, respectively. The reduced phase noise has been approximately -1 ${sim}$ -3 dBc/Hz @ 1 MHz in the broadest tuning range, 2.986 ${sim}$ 5.887 GHz. The VCO has consumed 4.2 ${sim}$ 5.4 mW in the entire frequency band.
