This thesis presents a 5GHz wireless LAN transmitter front-end including VCO using frequency-tripling scheme. Up-conversion mixer and driver amplifier for IEEE 802.11a Wireless LAN application are designed and fabricated on 0.18 $\mum$ CMOS technology. The proposed up-conversion mixer adopts source degeneration transconductance stage to control the conversion gain, and driver amplifier uses cascode topology to control the gain and linearity. The fabricated up-mixer shows -6 ~ 10 dB of conversion gain and - 18.5 dBm of $OP_{-1dB}$ at 10 dB gain, and the driver amplifier shows -8 ~ 8 dB of power gain and 2 dBm of $OP_{-1dB}$at 6 dB gain. The up-mixer and the driver amplifier consume 6mA and 9mA from 1.8 V supply, respectively. Using M-th frequency generation technique 5 GHz frequency tripler is implemented based on 0.18 $\mum$ CMOS technology. After the frequency triple scheme, the output frequency is 5.28GHz, and the output power is 4.5 dBm. The rejection with other first and second harmonic is higher than 30dBc. The frequency tripler dissipates 35mW under 1.8v supply.
최근 무선 통신 시스템의 잇따른 상업화의 성공은 초고주파 회로의 개발을 저 전력, 저 가격 그리고 작은 크기로 이끌고 있다.
상보성 금속산화막 반도체(CMOS)의 성능향상에 힘입어, 예전에는 화합물소자를 이용하여 구현되던 고주파회로의 CMOS 접근이 최근 증가하고 있다. CMOS 를 이용한 설계는 고속의 아날로그 회로와 디지털 회로를 하나의 칩으로 만들 수 있는 기회를 제공함으로 보다 높은 시스템 집적화 및 낮은 가격을 실현 할 수 있다. 특히, CMOS를 이용한 IEEE 802.11 a 무선 LAN 용 제품들에 대한 연구 및 개발이 학계 및 산업계에서 활발히 진행 중이다.
본 논문은 5GHz 무선 LAN 송신기에 적용할 수 있는 가변 이득 상향 주파수 변환기, 구동 증폭기 및 새롭게 제안된 주파수 체배 방식을 이용한 주파수 pulling문제를 해결할 수 있는 전압제어 발진기에 대해 소개하고 있다.
제안된 회로는 0.18um CMOS 공정을 이용하여 제조되었으며, 측정결과 상향 주파수 변환기는 -6 ~ 10dB 의 변환이득 및 10dB 변환이득 일 때, -18.5dBm 의 출력 1dB 압축점을 나타내었고, 구동증폭기는 -8 ~ 8dB 의 이득 및 6dB 이득 일 때 2dBm 의 출력 1dB 압축점을 나타내었다. M 차 고조파 생성법에 의해 설계된 주파수 삼체배기는 모의 실험 결과 일차 및 이차 고조파에 대해 30dBc 이상의 제거율을 나타내었다
