AIoT 응용을 위한 CMOS 전압제어발진기 설계 연구

• 영문명: Design of CMOS Voltage Controlled Oscillator for Artificial Intelligence of Things Applications
• 발행기관: 한국전자통신학회
• 저자명: 정은교(Eun-Gyo Jeong) 조성훈(Sung-Hun Jo)
• 간행물 정보: 『한국전자통신학회 논문지』제20권 제3호, 489~494쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 전자/정보통신공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.06.30

국문 초록

본 논문에서는 상보형 크로스 커플드 구조가 적용된 CMOS 전압 제어 발진기가 분석되었다. 상보형 구조는 주어진 바이어스 전류에서 더 높은 트랜스컨덕턴스를 제공하여 전력 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 차동 쌍을 통해 대칭적인 출력을 구현할 수 있어 위상 잡음 특성이 개선된다. 이러한 토폴로지를 기반으로 인덕터나 커패시터와 같은 수동 소자, 그리고 전류원과 같은 능동 소자를 추가함으로써 전체적인 성능을 최적화할 수 있다. 또한, CMOS VCO는 단일 칩 내에서 다른 회로와의 집적이 용이하므로, 소형화와 저비용이 요구되는 AIoT 응용 분야에 적합하다. 본 연구에서는 CMOS VCO의 기본 동작 원리를 제시하고, 주요 성능 간의 트레이드오프를 분석하며, 설계 시 고려해야 할 요소들을 논의한다.

영문 초록

In this paper, a CMOS voltage controlled oscillator (VCO) employing a complementary cross-coupled topology is analyzed. The complementary architecture offers higher transconductance for a given bias current, enabling improved power efficiency. Additionally, a symmetric output can be achieved through differential pairs, which contributes to enhanced phase noise performance. Building upon this topology, overall performance can be further optimized by incorporating passive components such as inductors or capacitors, as well as active elements such as current sources. Furthermore, CMOS VCOs are well-suited for integration with other components on a single chip, making them ideal for Artificial Intelligence of Things (AIoT) applications that demand compactness and low cost. This work presents the fundamental operating principles, discusses key performance trade-offs, and outlines design considerations.

목차

Ⅰ. Introduction

Ⅱ. Designed Architecture

Ⅲ. Conclusion

References

키워드

사물 인공지능 CMOS 집적회로 전압 제어 발진기 Artificial Intelligence of Things CMOS Integrated Circuit Voltage Controlled Oscillator