본 논문은 싱글의 LC-탱크 전압제어발진기(VCO)를 사용한 $2{sim}6GHz$의 CMOS 주파수 합성기에 관하여 기술하였다. 광대역에서 동작하는 주파수 합성기 설계를 위해 최적화된 로컬발진기(LO) 신호 발생기를 사용하였다. LO 신호 발생기는 LC-탱크 VCO와 이 신호를 분주하고 혼합하는 방법으로 광대역의 주파수에서 동작하도륵 구현하였다. 주파수 합성기는 3차 1-1-1 MASH 타입의 시그마-델타 모듈레이터(SDM)를 사용한 소수 분주 위상잠금루프(PLL)에 기초로 설계되었다. 제안한 주파수 합성기는 $0.18{mu}m$ CMOS 공정기술을 사용하여 설계하였고, off-chip 루프 필터를 가지고 $0.92mm^2$의 칩 면적을 차지하며, 1.8V 전원에서 36mW 이하의 전력을 소모한다. PLL은 $8{mu}s$보다 적은 시간에서 록킹을 완료한다. 위상 잡음은 중심 주파수 신호로부터 1MHz 오프셋에서 -110dBc/Hz보다 작다.
This paper describes a $2{sim}6GHz$ CMOS frequency synthesizer that employs only one LC-tank voltage controlled oscillator (VCO). For wide-band operation, optimized LO signal generator is used. The LC-tank VCO oscillating in $6{sim}8GHz$ provides the required LO frequency by dividing and mixing the VCO output clocks appropriately. The frequency synthesizer is based on a fractional-N phase locked loop (PLL) employing third-order 1-1-1 MASH type sigma-delta modulator. Implemented in a $0.18{mu}m$ CMOS technology, the frequency synthesizer occupies the area of $0.92mm^2$ with of-chip loop filter and consumes 36mW from a 1.8V supply. The PLL is completed in less than $8{mu}s$. The phase noise is -110dBC/Hz at 1MHz offset from the carrier.
