As CMOS technologies continue to be scaled down to reduce cost, increase speed, and achieve higher levels of integration, the analog/RF circuits are required to be designed with low supply voltage and low power. By the scaled supply voltage, however, the phase noise of the voltage-controlled oscillator (VCO), which is one of key blocks in the wireless system, is severely degraded due to the small output voltage swing. Moreover, the VCO is one of the blocks which have the high power consumption in the wireless transceiver. Therefore, the research for improving the phase noise and the power consumption is needed. In this thesis, for improving the phase noise and power consumption of VCO, we study the phase noise and the power consumption of both ring and LC VCO at the low supply voltage in deep-submicrometer technology. To solve the issues appeared in the study, three VCOs are proposed and explained. The proposed VCOs can be used as a low voltage, low noise, and low power VCO.
CMOS 공정은 저 비용, 빠른 속도, 고 집적을 성취 하기 위해 계속해서 발전을 하고 있고 이에 따라 아날로그/RF 회로들은 저 전압, 저 전력으로 설계되어 지길 요구 받는다. 그러나, 무선 통신 시스템의 핵심 블락 중 하나인 전압제어발진기는 감소된 공급전압에 의해 위상잡음 성능이 심각하게 나빠지게 된다. 또한 전압제어발진기는 전력소모를 많이 차지하는 블락 중 하나이므로 위상잡음 성능 개선과 저 전력을 위한 연구는 필요하다. 본 학위논문에서는 전압제어발진기의 위상잡음과 전력소모를 개선하기 위하여 발전된 최신 CMOS 공정의 저 전압에서 ring과 LC 전압제어발진기의 위상잡음과 전력소모에 대해 연구 보고한다. 연구를 통해 나타난 문제점들을 해결 하기 위해 3개의 전압제어발진기는 제안되고 설명된다. 제안된 전압제어발진기들은 저 전압, 저 잡음, 저 전력 전압제어발진기로 사용 되어 질 수 있다.
