KR101604534B1 - High power signal source using transformer output with rf negative resistance cross-coupled oscillator - Google Patents
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- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
- H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기는 인덕터, 게이트가 상기 인덕터의 일단에 연결되는 제1 부성저항 트랜지스터, 게이트가 상기 인덕터의 타단에 연결되는 제2 부성저항 트랜지스터, 제1 상보적 트랜지스터, 상기 제1 상보적 트랜지스터와 상보적인 특성을 갖도록 교차 결합된 제2 상보적 트랜지스터 및 결합상수에 의해 결합되어 있는 1차 코일단과 2차 코일단으로 구성되어 있으며, 차동-단일단(differential to single) 변환 출력단을 형성하는 트랜스포머(transformer)를 포함하되, 상기 제1 부성저항 트랜지스터의 소스가 상기 제1 상보적 트랜지스터의 드레인, 상기 제2 상보적 트랜지스터의 게이트 및 상기 트랜스포머의 1차 코일단의 일단과 연결되고, 상기 제2 부성저항 트랜지스터의 소스가 상기 제2 상보적 트랜지스터의 드레인, 상기 제1 상보적 트랜지스터의 게이트 및 상기 트랜스포머의 1차 코일단의 타단에 연결되어 있다. 본 발명에 의하면 종래 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기에서 버퍼(Buffer)를 제거하고 인덕터를 트랜스포머로 대체하여 출력단을 구성함으로써, 출력 파워를 증강시킬 수 있는 효과가 있다. A high output signal generator according to an embodiment of the present invention includes an inductor, a first negative resistance transistor having a gate connected to one end of the inductor, a second negative resistance transistor having a gate connected to the other end of the inductor, A second complementary transistor cross-coupled to have a complementary characteristic with the first complementary transistor, and a primary coil and a secondary coil coupled by a coupling constant, wherein the differential-to- ) Transformer, wherein a source of the first negative resistance transistor is connected to a drain of the first complementary transistor, a gate of the second complementary transistor, and a first end of the first coil of the transformer And the source of the second negative resistance transistor is connected to the drain of the second complementary transistor, The gate of the transistor and is connected to the other end of the first car nose end of the transformer. According to the present invention, the output power can be increased by removing a buffer in a signal generator using a conventional RF complementary cross-coupled oscillator structure and replacing an inductor with a transformer to form an output stage.
Description
본 발명은 CMOS 고출력 신호 발생기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 트랜스포머 차동-단일단 변환 출력단과 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 고주파 고출력 신호 발생기 및 이를 이용한 의료 영상장치, 광대역 통신에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
CMOS 공정은 집적화가 가능하고 화합물 반도체 공정에 비해 가격이 저렴한 장점이 있지만, 차단 주파수 fT(cut-off frequency)가 낮아 고주파 발진이 어렵고, 최대 발진 주파수 fmax(maximum oscillation frequency)가 낮아 고주파에서 높은 출력을 얻기 어렵다.CMOS process, but this integration is available and inexpensive compared to the compound semiconductor process advantages, the cut-off frequency f T (cut-off frequency) that it is difficult to lower the high-frequency oscillation, the maximum oscillation frequency f max (maximum oscillation frequency) is in the lowered high-frequency It is difficult to obtain a high output.
도 1은 종래의 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기 구조의 실시예를 도시한 것이다. FIG. 1 illustrates an embodiment of a signal generator structure using a conventional RF complementary resistance cross-coupled oscillator structure.
도 1을 참조하면, 종래의 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기의 핵심 발진부인 RF 부성저항 회로에서 발생한 고주파 출력신호는 버퍼 트랜지스터(Mbuff.)와 임피던스 정합회로(Impedance matching circuit)로 구성된 버퍼(Buffer)(10)를 통과하여 출력된다. Referring to FIG. 1, a high frequency output signal generated in an RF negative resistance circuit, which is a core oscillation part of a signal generator using a conventional RF negative resistance cross-coupled oscillator structure, is connected to a buffer transistor (M buff ) and an impedance matching circuit And is outputted through a
종래 신호 발생기의 출력신호의 주파수가 주어진 공정에 따른 버퍼 트랜지스터(Mbuff .)의 fmax(maximum oscillation frequency)보다 높으면 출력신호의 출력파워는 버퍼(Buffer)(10)를 통과하면서 크게 낮아진다. 따라서 출력단에 버퍼(Buffer)(10)를 사용하면 고주파 고출력 신호를 얻기 어렵다.Output power of the buffer transistor is higher than the output signal f max (maximum oscillation frequency) of the (M buff.) According to the frequency of the output signal given process of a conventional signal generator is lowered significantly while passing through the buffer (Buffer) (10). Therefore, it is difficult to obtain a high frequency high output signal by using a
버퍼 트랜지스터(Mbuff .)의 크기를 키워 드레인 전류를 증가시키는 방식으로 버퍼(Buffer)(10) 출력단의 낮은 출력파워를 높일 수 있다. 하지만 버퍼 트랜지스터(Mbuff .)의 크기가 커질수록 버퍼 트랜지스터(Mbuff .)의 fmax(maximum oscillation frequency)가 더 낮아지는 문제가 발생한다.
A buffer transistor (M buff.) Buffer (Buffer) in a manner to grow the size increase of the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기의 출력단을 트랜스포머로 구성하여 출력파워를 증가시키는 것을 그 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to increase the output power by constituting an output terminal of a signal generator using a RF negative resistance cross-coupled oscillator structure as a transformer.
본 발명의 다른 목적은 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기의 출력단을 트랜스포머로 구성하여 차동출력을 단일출력으로 합함으로써 출력파워를 증가시키는 것이다.Another object of the present invention is to increase the output power by constructing the output terminal of the signal generator using the RF negative resistance cross-coupled oscillator structure as a transformer and adding the differential output to a single output.
본 발명의 또 다른 목적은 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기의 출력단을 트랜스포머로 구성하여 소비전력을 감소시키는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the power consumption by constituting the output terminal of the signal generator using the RF negative resistance cross-coupled oscillator structure as a transformer.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기는 인덕터, 게이트가 상기 인덕터의 일단에 연결되는 제1 부성저항 트랜지스터, 게이트가 상기 인덕터의 타단에 연결되는 제2 부성저항 트랜지스터, 제1 상보적 트랜지스터, 상기 제1 상보적 트랜지스터와 상보적인 특성을 갖도록 교차 결합된 제2 상보적 트랜지스터 및 결합상수에 의해 결합되어 있는 1차 코일단과 2차 코일단으로 구성되어 있으며, 차동-단일단(differential to single) 변환 출력단을 형성하는 트랜스포머(transformer)를 포함하되, 상기 제1 부성저항 트랜지스터의 소스가 상기 제1 상보적 트랜지스터의 드레인, 상기 제2 상보적 트랜지스터의 게이트 및 상기 트랜스포머의 1차 코일단의 일단과 연결되고, 상기 제2 부성저항 트랜지스터의 소스가 상기 제2 상보적 트랜지스터의 드레인, 상기 제1 상보적 트랜지스터의 게이트 및 상기 트랜스포머의 1차 코일단의 타단에 연결되어 있으며, 상기 인덕터의 공통 노드는 상기 제1 및 제2 부성저항 트랜지스터의 게이트 바이어스 전압을 조절하기 위한 게이트 전원에 연결된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a high output signal generator including an inductor, a first negative resistance transistor having a gate connected to one end of the inductor, a second negative resistance transistor having a gate connected to the other end of the inductor, A first complementary transistor, a second complementary transistor cross-coupled to have a complementary characteristic with the first complementary transistor, and a primary coil and a secondary coil coupled by a coupling constant, And a transformer forming a differential to single conversion output, the source of the first negative resistive transistor having a drain of the first complementary transistor, a gate of the second complementary transistor, And the source of the second negative resistance transistor is connected to one end of the first complementary transistor A gate of the first complementary transistor and the other end of the primary coil of the transformer, and a common node of the inductor is connected to the drain of the ghost, the gate of the first complementary transistor and the first node of the transformer, It is connected to the gate power.
상기 제1 부성저항 트랜지스터는 NMOS(N channel Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터이고, 드레인이 전원에 연결될 수 있다. The first negative resistance transistor may be an NMOS (N-channel Metal Oxide Semiconductor) transistor, and the drain may be connected to a power source.
상기 제2 부성저항 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 드레인이 전원에 연결될 수 있다. The second negative resistance transistor may be an NMOS transistor, and a drain may be connected to the power source.
상기 제1 상보적 트랜지스터는 PMOS(P channel Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터이고, 소스가 전원에 연결될 수 있다.The first complementary transistor is a P-channel metal oxide semiconductor (PMOS) transistor, and a source thereof may be connected to a power source.
상기 제2 상보적 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 소스가 접지에 연결될 수 있다. The second complementary transistor is an NMOS transistor and the source may be connected to ground.
상기 트랜스포머는 2차 코일단의 일측이 접지에 연결되고, 타측이 부하(Load)에 연결되는 구조로 출력단을 형성할 수 있다.The transformer may have an output terminal with a structure in which one side of the secondary coil is connected to the ground and the other side is connected to a load.
상기 고출력 신호 발생기는, 상기 인덕터의 일측에 병렬로 연결된 제1 가변 커패시터와, 상기 인덕터의 타측에 병렬로 연결된 제2 가변 커패시터를 더 포함하고, 상기 제1 가변 커패시터와 제2 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어할 수 있다. The high output signal generator may further include a first variable capacitor connected in parallel to one side of the inductor and a second variable capacitor connected in parallel to the other side of the inductor, wherein the control voltage of the first variable capacitor and the second variable capacitor So that the oscillation frequency can be controlled.
상기 고출력 신호 발생기는, 상기 1차 코일단의 일측에 병렬로 연결된 제3 가변 커패시터와, 상기 1차 코일단의 타측에 병렬로 연결된 제4 가변 커패시터를 더 포함하고, 상기 제3 가변 커패시터와 제4 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어할 수 있다. The high output signal generator may further include a third variable capacitor connected in parallel to one side of the primary coil and a fourth variable capacitor connected in parallel to the other side of the primary coil, The oscillation frequency can be controlled by adjusting the control voltage of the four variable capacitors.
상기 고출력 신호 발생기는, 상기 2차 코일단의 일측에 병렬로 연결된 제5 가변 커패시터를 더 포함하고, 상기 제5 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어할 수 있다. The high output signal generator may further include a fifth variable capacitor connected in parallel to one side of the secondary coil, and the oscillation frequency may be controlled by adjusting a control voltage of the fifth variable capacitor.
본 발명의 다른 실시예에 따른 고출력 신호 발생기는 인덕터, 드레인이 상기 인덕터의 일단에 연결되는 제1 상보적 트랜지스터, 드레인이 상기 인덕터의 타단에 연결되고, 상기 제1 상보적 트랜지스터와 상보적인 특성을 갖도록 교차 결합된 제2 상보적 트랜지스터, 결합상수에 의해 결합되어 있는 1차 코일단과 2차 코일단으로 구성되어 있으며, 차동-단일단(differential to single) 변환 출력단을 형성하는 트랜스포머(transformer), 게이트가 상기 1차 코일단의 일단에 연결되는 제1 부성저항 트랜지스터 및 게이트가 상기 1차 코일단의 타단에 연결되는 제2 부성저항 트랜지스터를 포함하되, 상기 제1 부성저항 트랜지스터의 소스가 상기 제1 상보적 트랜지스터의 드레인, 상기 제2 상보적 트랜지스터의 게이트 및 상기 인덕터의 일단과 연결되고, 상기 제2 부성저항 트랜지스터의 소스가 상기 제2 상보적 트랜지스터의 드레인, 상기 제1 상보적 트랜지스터의 게이트 및 상기 인덕터의 타단에 연결되어 있으며, 상기 1차 코일단의 공통 노드는 상기 제1 및 제2 부성저항 트랜지스터의 게이트 바이어스 전압을 조절하기 위한 게이트 전원에 연결된다.A high-output signal generator according to another embodiment of the present invention includes a first complementary transistor having an inductor and a drain connected to one end of the inductor, and a drain connected to the other end of the inductor and having a complementary characteristic to the first complementary transistor A transformer forming a differential-to-single conversion output stage, the transformer being composed of a primary coil stage and a secondary coil stage coupled by coupling constants, A first negative resistance transistor having a gate connected to one end of the primary coil and a second negative resistance transistor having a gate connected to the other end of the primary coil, A drain of the first complementary transistor, a gate of the second complementary transistor and one end of the inductor, The source of the transistor is connected to the drain of the second complementary transistor, the gate of the first complementary transistor and the other end of the inductor, and the common node of the primary coil is connected to the drain of the first and second negative resistance transistors And is connected to a gate power supply for regulating the gate bias voltage.
상기 제1 부성저항 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 드레인이 전원에 연결될 수 있다. The first negative resistance transistor is an NMOS transistor, and a drain thereof may be connected to a power source.
상기 제2 부성저항 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 드레인이 전원에 연결될 수 있다. The second negative resistance transistor may be an NMOS transistor, and a drain may be connected to the power source.
상기 제1 상보적 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터이고, 소스가 전원에 연결될 수 있다. The first complementary transistor is a PMOS transistor, and a source may be connected to a power source.
상기 제2 상보적 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 소스가 접지에 연결될 수 있다. The second complementary transistor is an NMOS transistor and the source may be connected to ground.
상기 트랜스포머는 2차 코일단의 일측이 접지에 연결되고, 타측이 부하(Load)에 연결되는 구조로 출력단을 형성할 수 있다. The transformer may have an output terminal with a structure in which one side of the secondary coil is connected to the ground and the other side is connected to a load.
상기 고출력 신호 발생기는, 상기 인덕터의 일측에 병렬로 연결된 제1 가변 커패시터와, 상기 인덕터의 타측에 병렬로 연결된 제2 가변 커패시터를 더 포함하고, 상기 제1 가변 커패시터와 제2 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어할 수 있다. The high output signal generator may further include a first variable capacitor connected in parallel to one side of the inductor and a second variable capacitor connected in parallel to the other side of the inductor, wherein the control voltage of the first variable capacitor and the second variable capacitor So that the oscillation frequency can be controlled.
상기 고출력 신호 발생기는, 상기 1차 코일단의 일측에 병렬로 연결된 제3 가변 커패시터와, 상기 1차 코일단의 타측에 병렬로 연결된 제4 가변 커패시터를 더 포함하고, 상기 제3 가변 커패시터와 제4 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어할 수 있다. The high output signal generator may further include a third variable capacitor connected in parallel to one side of the primary coil and a fourth variable capacitor connected in parallel to the other side of the primary coil, The oscillation frequency can be controlled by adjusting the control voltage of the four variable capacitors.
상기 고출력 신호 발생기는, 상기 2차 코일단의 일측에 병렬로 연결된 제5 가변 커패시터를 더 포함하고, 상기 제5 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어할 수 있다.
The high output signal generator may further include a fifth variable capacitor connected in parallel to one side of the secondary coil, and the oscillation frequency may be controlled by adjusting a control voltage of the fifth variable capacitor.
본 발명에 의하면 종래 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기에서 버퍼(Buffer)로 구성된 출력단을 차동-단일단 변환 트랜스포머로 대체하여 출력단을 구성함으로써 출력 파워를 증강시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that output power can be increased by replacing an output stage composed of a buffer in a signal generator using a conventional RF complementary resistance cross-coupled oscillator structure with a differential-to-single conversion transformer to constitute an output stage.
또한, 본 발명에 의하면 출력단을 능동소자인 버퍼(Buffer) 대신 수동소자인 트랜스포머로 구성함으로써 신호 발생기의 전체 소비전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the output stage is constituted by a transformer which is a passive element instead of a buffer which is an active element, thereby reducing the total power consumption of the signal generator.
도 1은 종래의 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고출력 신호 발생기를 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기와 본 발명에서 제안한 고출력 신호 발생기의 발진주파수에 따른 출력파워를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기가 포함된 의료영상 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기가 포함된 신호 송수신기를 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a diagram illustrating a structure of a signal generator using a conventional RF complementary resistance cross-coupled oscillator structure.
2 is a diagram illustrating a high output signal generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a high output signal generator according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph illustrating output power according to the oscillation frequency of the signal generator using the conventional RF complementary cross-coupled oscillator structure and the high output signal generator proposed in the present invention.
5 is a block diagram schematically illustrating a medical imaging apparatus including a high output signal generator according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram schematically illustrating a signal transceiver including a high output signal generator according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless expressly defined in the present application Do not.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a high output signal generator according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기는 도 1의 종래 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기에서 버퍼(Buffer)(10) 출력단이 없고, 종래 인덕터(L2) 대신 차동-단일단 변환 트랜스포머(differential to single transformer)(T1)를 이용하여 출력단을 구성한다.2, the high output signal generator according to an embodiment of the present invention has no output terminal of the
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예 따른 고출력 신호 발생기는 한 쌍의 부성저항 트랜지스터(MNR1, MNR2), 인덕터(L3), 한 쌍의 상보적 트랜지스터(MP, MN) 그리고 트랜스포머(T1)를 포함한다.2, a high-output signal generator according to an embodiment of the present invention includes a pair of negative resistance transistors M NR1 and M NR2 , an inductor L3, a pair of complementary transistors M P and M N ) And a transformer (T1).
한 쌍의 부성저항 트랜지스터(MNR1, MNR2)는 NMOS(N channel Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터(transistor)로 구현되고, 트랜지스터(MP)는 PMOS(P channel Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터(transistor)로 구현되고, 트랜지스터(MN)는 NMOS 트랜지스터로 구현된다.The pair of negative resistance transistors M NR1 and M NR2 may be implemented as an NMOS transistor and the transistor M P may be implemented as a P channel metal oxide semiconductor (PMOS) transistor. And the transistor M N is implemented as an NMOS transistor.
한 쌍의 부성저항 트랜지스터(MNR1, MNR2)와 인덕터(L3)는 핵심 발진부를 구성한다. The pair of negative resistance transistors M NR1 and M NR2 and the inductor L3 constitute a core oscillation part.
한 쌍의 부성저항 트랜지스터(MNR1, MNR2)의 드레인은 전원(VDD)에 각각 연결되고, 게이트는 인덕터(L3)의 양 단에 각각 연결된다. The drains of the pair of negative resistance transistors M NR1 and M NR2 are connected to the power supply VDD, respectively, and the gates are connected to both ends of the inductor L3.
부성저항 트랜지스터(MNR1)의 소스는 트랜지스터(MP)의 드레인, 트랜지스터(MN)의 게이트, 그리고 트랜스포머(T1)의 1차 코일단의 일단과 연결된다. The source of the negative resistance transistor M NR1 is connected to the drain of the transistor M P , the gate of the transistor M N , and one end of the primary coil of the
부성저항 트랜지스터(MNR2)의 소스는 트랜지스터(MN)의 드레인, 트랜지스터(MP)의 게이트, 그리고 트랜스포머(T1)의 1차 코일단의 타단과 연결된다.The source of the negative resistance transistor M NR2 is connected to the drain of the transistor M N , the gate of the transistor M P , and the other end of the primary coil of the
인덕터(L3)의 공통 노드는 게이트 전원(VG)에 연결되고, 게이트전원(VG)을 조절하여 한 쌍의 부성저항 트랜지스터(MNR1, MNR2)의 게이트 바이어스 전압을 제어한다. The common node of the inductor (L3) is connected to a gate power source (V G), controls the gate power source (V G) to control the gate bias voltage of the pair of negative resistance transistor (M NR1, NR2 M) of.
한 쌍의 상보적 트랜지스터(MP, MN)는 교차 연결되어 있다. 트랜지스터(MP)의 소스는 전원(VDD)에 연결된다. 트랜지스터(MN)의 소스는 접지에 연결된다. A pair of complementary transistors (M P , M N ) are cross-coupled. The source of the transistor M P is connected to the power supply VDD. The source of the transistor M N is connected to ground.
트랜스포머(T1)는 신호 발생기의 차동-단일단 변환 출력단을 구성한다. 트랜스포머(T1)의 1차 코일단과 2차 코일단은 결합상수(k)에 의해 결합 되어 있다. The transformer (T1) constitutes the differential-to-single-ended output of the signal generator. The primary coil and the secondary coil of the transformer T1 are coupled by a coupling constant k.
트랜스포머(T1)의 2차 코일단의 일단은 접지에 접속되고, 타단은 부하(Load)에 연결된다.One end of the secondary coil of the transformer T1 is connected to the ground, and the other end is connected to the load.
도 2에서 트랜지스터(MP)를 NMOS 트랜지스터로 구성할 수도 있으며, 이 때 트랜지스터(MP)의 소스는 접지에 연결된다.In FIG. 2, the transistor M P may also be comprised of an NMOS transistor, where the source of the transistor M P is connected to ground.
도 2에서 가변 커패시터(Cv1, Cv2)를 인덕터(L3)에 병렬로 연결하거나 또는 가변 커패시터(Cv3, Cv4)를 트랜스포머(T1)의 1차 코일단에 병렬로 연결하거나 또는 가변 커패시터(Cv5)를 트랜스포머(T1)의 2차 코일단에 병렬로 연결할 경우, 가변 커패시터의 제어전압(VC)을 조절함으로써 신호 발생기의 발진주파수를 제어할 수 있다.2, the variable capacitors Cv1 and Cv2 are connected in parallel to the inductor L3 or the variable capacitors Cv3 and Cv4 are connected in parallel to the primary coil of the transformer T1 or the variable capacitor Cv5 is connected When connected in parallel to the secondary coil of the transformer T1, the oscillation frequency of the signal generator can be controlled by adjusting the control voltage V C of the variable capacitor.
도 2에서 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기는 인덕터(L3), 게이트가 인덕터(L3)의 일단에 연결되는 제1 부성저항 트랜지스터(MNR1), 게이트가 인덕터(L3)의 타단에 연결되는 제2 부성저항 트랜지스터(MNR2), 제1 상보적 트랜지스터(MP), 제1 상보적 트랜지스터(MP)와 상보적인 특성을 갖도록 교차 결합된 제2 상보적 트랜지스터(MN) 및 결합상수(k)에 의해 결합되어 있는 1차 코일단과 2차 코일단으로 구성되어 있으며, 차동-단일단(differential to single) 변환 출력단을 형성하는 트랜스포머(transformer)(T1)를 포함한다. 2, a high-output signal generator according to an embodiment of the present invention includes an inductor L3, a first negative resistance transistor M NR1 having a gate connected to one end of the inductor L3, and a gate connected to the other end of the inductor L3. connected to the second negative resistance transistor (M NR2), the first complementary transistor (M P), the first complementary transistor cross-coupled with the second complementary transistor to have a (M P) and complementary to the characteristic (M N) and And a transformer T1 constituted by a primary coil stage and a secondary coil stage coupled by a coupling constant k and forming a differential-to-single conversion output stage.
본 발명에서 제1 부성저항 트랜지스터(MNR1)의 소스가 제1 상보적 트랜지스터(MP)의 드레인, 제2 상보적 트랜지스터(MN)의 게이트 및 트랜스포머(T1)의 1차 코일단의 일단과 연결되고, 제2 부성저항 트랜지스터(MNR2)의 소스가 제2 상보적 트랜지스터(MN)의 드레인, 제1 상보적 트랜지스터(MP)의 게이트 및 트랜스포머(T1)의 1차 코일단의 타단에 연결되어 있다.
In the present invention, the source of the first negative resistance transistor M NR1 is connected to the drain of the first complementary transistor M P , the gate of the second complementary transistor M N , and the one end of the primary coil of the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고출력 신호 발생기를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a high output signal generator according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고출력 신호 발생기는 도 1의 종래 신호 발생기에서 버퍼(Buffer) 출력단(10)이 없고, 인덕터(L1) 대신 차동-단일단 변환 트랜스포머(differential to single transformer)(T2)를 이용하여 출력단을 구성한다.Referring to FIG. 3, the high-output signal generator according to another embodiment of the present invention has a
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고출력 신호 발생기는 한 쌍의 부성저항 트랜지스터(MNR1, MNR2), 트랜스포머(T2), 한 쌍의 상보적 트랜지스터(MP, MN) 그리고 인덕터(L4)를 포함한다.3, the high output signal generator according to another embodiment of the present invention includes a pair of negative resistance transistors M NR1 and M NR2 , a transformer T2, a pair of complementary transistors M P and M N and an inductor L4.
한 쌍의 부성저항 트랜지스터(MNR1, MNR2)는 NMOS 트랜지스터로 구현되고, 트랜지스터(MP)는 PMOS 트랜지스터로 구현되고, 트랜지스터(MN)는 NMOS 트랜지스터로 구현된다. A pair of negative resistance transistor (M NR1, NR2 M) are implemented as NMOS transistors, a transistor (M P) is implemented as a PMOS transistor, the transistor (M N) is implemented with a NMOS transistor.
한 쌍의 부성저항 트랜지스터(MNR1, MNR2)와 트랜스포머(T2)는 핵심 발진부를 구성한다. A pair of negative resistance transistors (M NR1 , M NR2 ) and a transformer (T2) constitute a core oscillation part.
한 쌍의 부성저항 트랜지스터(MNR1, MNR2)의 드레인은 전원(VDD)에 각각 연결되고 게이트는 트랜스포머(T2)의 1차코일단의 양 단에 각각 연결된다. The drains of the pair of negative resistance transistors M NR1 and M NR2 are respectively connected to the power supply VDD and the gates are connected to both ends of the first coil end of the transformer T2.
부성저항 트랜지스터(MNR1)의 소스는 트랜지스터(MP)의 드레인, 트랜지스터(MN)의 게이트, 그리고 인덕터(L4)의 일단과 연결된다. The source of the negative resistance transistor M NR1 is connected to the drain of the transistor M P , the gate of the transistor M N , and one end of the inductor L4.
부성저항 트랜지스터(MNR2)의 소스는 트랜지스터(MN)의 드레인, 트랜지스터(MP)의 게이트, 그리고 인덕터(L4)의 타단과 연결된다.The source of the negative resistance transistor M NR2 is connected to the drain of the transistor M N , the gate of the transistor M P , and the other end of the inductor L4.
트랜스포머(T2)는 신호 발생기의 차동-단일단 변환 출력단을 구성한다. 트랜스포머(T2)의 1차 코일단과 2차 코일단은 결합상수(k)에 의해 결합 되어 있다. The transformer T2 constitutes the differential-to-single-ended output of the signal generator. The primary coil and the secondary coil of the transformer T2 are coupled by a coupling constant k.
트랜스포머(T2)의 1차 코일단의 공통노드는 게이트전원(VG)에 연결되고, 게이트전원(VG)을 조절하여 한 쌍의 부성저항 트랜지스터(MNR1, MNR2)의 게이트 바이어스 전압을 제어한다. A gate bias voltage of the transformer (T2) 1 primary nose end of the common node is a gate power source (V G) connected and the gate power source (V G) to adjust to one pairs of negative resistance transistor (M NR1, M NR2) of the .
트랜스포머(T2)의 2차 코일단의 일단은 접지에 접속되고 타단은 부하에 연결된다.One end of the secondary coil of the transformer T2 is connected to the ground and the other end is connected to the load.
한 쌍의 상보적 트랜지스터(MP, MN)는 교차 연결되어 있다. 트랜지스터(MP)의 소스는 전원(VDD)에 연결된다. 트랜지스터(MN)의 소스는 접지에 연결된다. A pair of complementary transistors (M P , M N ) are cross-coupled. The source of the transistor M P is connected to the power supply VDD. The source of the transistor M N is connected to ground.
도 3에서 트랜지스터(MP)를 NMOS 트랜지스터로 구성할 수도 있으며, 이 때에는 트랜지스터(MP)의 소스는 접지에 연결된다.In FIG. 3, the transistor M P may be an NMOS transistor, at which time the source of the transistor M P is connected to ground.
도 3에서 가변 커패시터(Cv1, Cv2)를 인덕터(L4)에 병렬로 연결하거나 또는 가변 커패시터(Cv3, Cv4)를 트랜스포머(T1)의 1차 코일단에 병렬로 연결하거나 또는 가변 커패시터(Cv5)를 트랜스포머(T2)의 2차 코일단에 병렬로 연결할 경우, 가변 커패시터의 제어전압(VC)을 조절함으로써 신호 발생기의 발진주파수를 제어할 수 있다.3, the variable capacitors Cv1 and Cv2 are connected in parallel to the inductor L4 or the variable capacitors Cv3 and Cv4 are connected in parallel to the primary coil of the transformer T1 or the variable capacitor Cv5 is connected When connected in parallel to the secondary coil of the transformer T2, the oscillation frequency of the signal generator can be controlled by adjusting the control voltage V C of the variable capacitor.
도 3에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 고출력 신호 발생기는 인덕터(L4), 드레인이 인덕터(L4)의 일단에 연결되는 제1 상보적 트랜지스터(MP), 드레인이 인덕터(L4)의 타단에 연결되고, 제1 상보적 트랜지스터(MP)와 상보적인 특성을 갖도록 교차 결합된 제2 상보적 트랜지스터(MN), 결합상수(k)에 의해 결합되어 있는 1차 코일단과 2차 코일단으로 구성되어 있으며, 차동-단일단(differential to single) 변환 출력단을 형성하는 트랜스포머(transformer)(T2), 게이트가 1차 코일단의 일단에 연결되는 제1 부성저항 트랜지스터(MNR1) 및 게이트가 1차 코일단의 타단에 연결되는 제2 부성저항 트랜지스터(MNR2)를 포함한다. High output signal generator according to another embodiment of the present invention in FIG. 3 to the other terminal of the inductor (L4), the first complementary having a drain connected to one end of the inductor (L4) enemy transistor (M P), a drain inductor (L4) A second complementary transistor M N cross coupled to have a complementary characteristic with the first complementary transistor M P , a first complementary stage coupled with the coupling constant k, And includes a transformer T2 forming a differential-to-single conversion output terminal, a first negative resistance transistor M NR1 having a gate connected to one end of the primary coil, And a second negative resistance transistor M NR2 connected to the other end of the primary coil.
본 발명에서 제1 부성저항 트랜지스터(MNR1)의 소스가 제1 상보적 트랜지스터(MP)의 드레인, 제2 상보적 트랜지스터(MN)의 게이트 및 인덕터(L4)의 일단과 연결되고, 제2 부성저항 트랜지스터(MNR2)의 소스가 제2 상보적 트랜지스터(MN)의 드레인, 제1 상보적 트랜지스터(MP)의 게이트 및 인덕터(L4)의 타단에 연결되어 있다.
In the present invention, the source of the first negative resistance transistor M NR1 is connected to the drain of the first complementary transistor M P , the gate of the second complementary transistor M N and one end of the
도 1에서 종래 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기의 핵심 발진부인 RF 부성저항 회로는 한 쌍의 부성저항 트랜지스터(MNR)와 인덕터(L1)로 구성된다. 핵심 발진부는 부성저항 트랜지스터(MNR)의 게이트-소스 커패시터(CGS)를 통해 출력단의 기생 커패시터와 직렬로 연결되므로, 출력단 기생 커패시터의 영향을 최소화시킬 수 있다. 이에 따라 종래의 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기는 고주파 신호 발생이 가능하다는 장점이 있다. In FIG. 1, a RF negative resistance circuit, which is a core oscillation part of a signal generator using a conventional RF negative resistance cross-coupled oscillator structure, includes a pair of negative resistance transistors M NR and an
하지만 종래의 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기의 핵심 발진부에서 발생된 고주파 신호는 fmax가 낮은 버퍼 트랜지스터(Mbuff .)를 통과하며 출력파워가 크게 떨어진다. However, conventional RF negative resistance cross-linked high-frequency signal generated by the oscillating core of the generator using the oscillator structure is passed through a (. M buff) f max low buffer transistor and the output power is less significant.
도 2에서 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기는 종래 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기에서 버퍼(Buffer)(10)를 제거하고, 인덕터(L2)를 트랜스포머(T1)로 대체하여 출력단을 구성한다. 출력단의 임피던스 정합은 트랜스포머(T1) 자체의 임피던스 변환을 통해 이루어진다.2, a high output signal generator according to an embodiment of the present invention removes a
도 2의 트랜지스터(MNR)와 인덕터(L3)로 구성된 핵심 발진부에서 발생한 출력신호는 수동소자인 트랜스포머(T1)를 통과하며 손실이 발생하지만, 이 손실은 종래 신호 발생기의 버퍼(Buffer)(10)에서 발생하는 손실보다 작기 때문에 신호 발생기의 전체 출력파워는 증가한다.The output signal generated in the core oscillation unit composed of the transistor M NR and the
도 2에서 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기의 출력단을 구성하는 트랜스포머(T1)의 2차 코일단의 일 단은 접지로 접속되고 타 단은 부하(Load)에 연결된다. 따라서 발진부에서 발생한 차동 출력신호는 트랜스포머(T1)의 1차 코일단에서 2차 코일단으로 전달되면서 단일 출력신호로 합쳐지므로 출력파워를 2배 증가시킬 수 있다.
2, one end of the secondary coil of the transformer Tl constituting the output terminal of the high-output signal generator according to the embodiment of the present invention is connected to ground and the other end is connected to a load. Therefore, the differential output signal generated at the oscillation part is transferred from the first coil end of the transformer T1 to the second coil end, and is combined into a single output signal, so that the output power can be doubled.
도 4는 종래의 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기와 본 발명에서 제안한 고출력 신호 발생기의 발진 주파수에 따른 출력파워를 도시한 그래프이다. FIG. 4 is a graph illustrating output power according to the oscillation frequency of the signal generator using the conventional RF complementary cross-coupled oscillator structure and the high output signal generator proposed in the present invention.
도 4에서 본 발명에서 제안한 고출력 신호 발생기가 종래 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기에 비해 출력파워가 증가한 것을 확인할 수 있다.4, the output power of the high output signal generator according to the present invention is higher than that of the signal generator using the conventional RF complementary resistance cross-coupled oscillator structure.
종래 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기의 전체 소비전력은 발진부에서 소비되는 전력과 출력단의 버퍼(Buffer)(10)에서 소비되는 전력을 포함한다. 하지만 본 발명에 따른 고출력 신호 발생기는 출력단이 수동소자인 트랜스포머(T1)로 구성되므로, 종래 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기의 버퍼(Buffer)(10)에서 소비되는 전력을 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명의 고출력 신호 발생기에서는 전체 소비전력을 감소시킬 수 있다.
The total power consumption of the signal generator using the conventional RF complementary cross-coupled oscillator structure includes the power consumed in the oscillation portion and the power consumed in the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기가 포함된 의료영상 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 5는 본 발명의 고출력 신호 발생기를 의학영상 장치 등에 쓰이는 THz 신호원으로 사용한 예를 개략적으로 도시한 것이다.5 is a block diagram schematically illustrating a medical imaging apparatus including a high output signal generator according to an embodiment of the present invention. 5 schematically shows an example of using the high-power signal generator of the present invention as a THz signal source used in a medical imaging apparatus.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 신호 발생기가 포함된 신호 송수신기를 개략적으로 도시한 블록도이다.6 is a block diagram schematically illustrating a signal transceiver including a high output signal generator according to an embodiment of the present invention.
도 6에서 본 발명의 고출력 신호 발생기를 이용함으로써 고주파 신호 송수신이 가능하다. 6, high frequency signal transmission / reception is possible by using the high output signal generator of the present invention.
이처럼, 본 발명의 고출력 신호 발생기는 신호 송수신기, 의료 영상 장치 등 다양한 관련 분야에서 응용될 수 있다.As described above, the high-power signal generator of the present invention can be applied to various related fields such as a signal transceiver and a medical imaging apparatus.
본 발명에 의하면 종래 RF 부성저항 교차 결합 발진기 구조를 이용한 신호 발생기에서 버퍼(Buffer)를 제거하고 인덕터를 트랜스포머로 대체하여 출력단을 구성함으로써, 출력 파워를 증강시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the output power can be increased by removing a buffer in a signal generator using a conventional RF complementary cross-coupled oscillator structure and replacing an inductor with a transformer to form an output stage.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
While the present invention has been described with reference to several preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not restrictive. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit of the invention and the scope of the appended claims.
MNR1 제1 부성저항 트랜지스터
MNR2 제2 부성저항 트랜지스터
MP 제1 상보적 트랜지스터
MN 제2 상보적 트랜지스터
L3, L4 인덕터
T1, T2 트랜스포머M NR1 first negative resistance transistor
M NR2 second negative resistance transistor
M P 1st complementary transistor
M N 2nd complementary transistor
L3, L4 inductor
T1, T2 transformers
Claims (18)
게이트가 상기 인덕터의 일단에 연결되는 제1 부성저항 트랜지스터;
게이트가 상기 인덕터의 타단에 연결되는 제2 부성저항 트랜지스터;
제1 상보적 트랜지스터;
상기 제1 상보적 트랜지스터와 상보적인 특성을 갖도록 교차 결합된 제2 상보적 트랜지스터; 및
결합상수에 의해 결합되어 있는 1차 코일단과 2차 코일단으로 구성되어 있으며, 차동-단일단(differential to single) 변환 출력단을 형성하는 트랜스포머(transformer)를 포함하되,
상기 제1 부성저항 트랜지스터의 소스가 상기 제1 상보적 트랜지스터의 드레인, 상기 제2 상보적 트랜지스터의 게이트 및 상기 트랜스포머의 1차 코일단의 일단과 연결되고,
상기 제2 부성저항 트랜지스터의 소스가 상기 제2 상보적 트랜지스터의 드레인, 상기 제1 상보적 트랜지스터의 게이트 및 상기 트랜스포머의 1차 코일단의 타단에 연결되어 있으며,
상기 인덕터의 공통 노드는 상기 제1 및 제2 부성저항 트랜지스터의 게이트 바이어스 전압을 조절하기 위한 게이트 전원에 연결되고,
상기 제1 부성저항 트랜지스터는 NMOS(N channel Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터이고, 드레인이 전원에 연결되어 있으며,
상기 제2 부성저항 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 드레인이 전원에 연결되어 있고,
상기 제1 상보적 트랜지스터는 PMOS(P channel Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터이고, 소스가 전원에 연결되어 있고,
상기 제2 상보적 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 소스가 접지에 연결되어 있고,
상기 트랜스포머는 2차 코일단의 일측이 접지에 연결되고, 타측이 부하(Load)에 연결되는 구조로 출력단을 형성하는 것을 특징으로 하는 고출력 신호 발생기.
Inductors;
A first negative resistance transistor having a gate connected to one end of the inductor;
A second negative resistance transistor having a gate connected to the other end of the inductor;
A first complementary transistor;
A second complementary transistor cross-coupled to have a complementary characteristic with the first complementary transistor; And
A transformer comprising a primary coil and a secondary coil coupled by a coupling constant and forming a differential-to-single conversion output,
The source of the first negative resistance transistor is connected to the drain of the first complementary transistor, the gate of the second complementary transistor and one end of the first coil of the transformer,
The source of the second subsidiary resistance transistor is connected to the drain of the second complementary transistor, the gate of the first complementary transistor and the other end of the primary coil of the transformer,
A common node of the inductor is connected to a gate power source for adjusting a gate bias voltage of the first and second negative resistance transistors,
The first auxiliary resistance transistor may be an NMOS (N-channel Metal Oxide Semiconductor) transistor having a drain connected to a power source,
The second negative resistance transistor is an NMOS transistor, the drain is connected to a power source,
Wherein the first complementary transistor is a PMOS (P channel Metal Oxide Semiconductor) transistor, the source is connected to a power source,
The second complementary transistor is an NMOS transistor, the source is connected to ground,
Wherein the transformer has an output terminal with a structure in which one side of the secondary coil is connected to the ground and the other side is connected to a load.
상기 고출력 신호 발생기는,
상기 인덕터의 일측에 병렬로 연결된 제1 가변 커패시터와,
상기 인덕터의 타측에 병렬로 연결된 제2 가변 커패시터를 더 포함하고,
상기 제1 가변 커패시터와 제2 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 고출력 신호 발생기.
The method according to claim 1,
The high output signal generator includes:
A first variable capacitor connected in parallel to one side of the inductor,
And a second variable capacitor connected in parallel to the other side of the inductor,
Wherein the oscillation frequency is controlled by adjusting a control voltage of the first variable capacitor and the second variable capacitor.
상기 고출력 신호 발생기는,
상기 1차 코일단의 일측에 병렬로 연결된 제3 가변 커패시터와,
상기 1차 코일단의 타측에 병렬로 연결된 제4 가변 커패시터를 더 포함하고,
상기 제3 가변 커패시터와 제4 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 고출력 신호 발생기.
The method according to claim 1,
The high output signal generator includes:
A third variable capacitor connected in parallel to one side of the primary coil,
Further comprising a fourth variable capacitor connected in parallel to the other side of the primary coil,
And controls the oscillation frequency by adjusting a control voltage of the third variable capacitor and the fourth variable capacitor.
상기 고출력 신호 발생기는,
상기 2차 코일단의 일측에 병렬로 연결된 제5 가변 커패시터를 더 포함하고,
상기 제5 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 고출력 신호 발생기.
The method according to claim 1,
The high output signal generator includes:
Further comprising a fifth variable capacitor connected in parallel to one side of the secondary coil,
And controls the oscillation frequency by adjusting a control voltage of the fifth variable capacitor.
드레인이 상기 인덕터의 일단에 연결되는 제1 상보적 트랜지스터;
드레인이 상기 인덕터의 타단에 연결되고, 상기 제1 상보적 트랜지스터와 상보적인 특성을 갖도록 교차 결합된 제2 상보적 트랜지스터;
결합상수에 의해 결합되어 있는 1차 코일단과 2차 코일단으로 구성되어 있으며, 차동-단일단(differential to single) 변환 출력단을 형성하는 트랜스포머(transformer);
게이트가 상기 1차 코일단의 일단에 연결되는 제1 부성저항 트랜지스터; 및
게이트가 상기 1차 코일단의 타단에 연결되는 제2 부성저항 트랜지스터를 포함하되,
상기 제1 부성저항 트랜지스터의 소스가 상기 제1 상보적 트랜지스터의 드레인, 상기 제2 상보적 트랜지스터의 게이트 및 상기 인덕터의 일단과 연결되고,
상기 제2 부성저항 트랜지스터의 소스가 상기 제2 상보적 트랜지스터의 드레인, 상기 제1 상보적 트랜지스터의 게이트 및 상기 인덕터의 타단에 연결되어 있으며,
상기 1차 코일단의 공통 노드는 상기 제1 및 제2 부성저항 트랜지스터의 게이트 바이어스 전압을 조절하기 위한 게이트 전원에 연결되고,
상기 제1 부성저항 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 드레인이 전원에 연결되어 있으며,
상기 제2 부성저항 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 드레인이 전원에 연결되어 있고,
상기 제1 상보적 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터이고, 소스가 전원에 연결되어 있으며,
상기 제2 상보적 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 소스가 접지에 연결되어 있고,
상기 트랜스포머는 2차 코일단의 일측이 접지에 연결되고, 타측이 부하(Load)에 연결되는 구조로 출력단을 형성하는 것을 특징으로 하는 고출력 신호 발생기.
Inductors;
A first complementary transistor having a drain connected to one end of the inductor;
A second complementary transistor having a drain connected to the other end of the inductor and cross-coupled to have a complementary characteristic with the first complementary transistor;
A transformer consisting of a primary coil and a secondary coil coupled by a coupling constant and forming a differential-to-single conversion output;
A first negative resistance transistor having a gate connected to one end of the primary coil; And
And a second negative resistance transistor having a gate connected to the other end of the primary coil,
The source of the first negative resistance transistor is connected to the drain of the first complementary transistor, the gate of the second complementary transistor and one end of the inductor,
The source of the second negative resistance transistor is connected to the drain of the second complementary transistor, the gate of the first complementary transistor and the other end of the inductor,
Wherein the common node of the first coil stage is connected to a gate power source for adjusting a gate bias voltage of the first and second negative resistance transistors,
The first auxiliary resistance transistor is an NMOS transistor, the drain is connected to a power source,
The second negative resistance transistor is an NMOS transistor, the drain is connected to a power source,
The first complementary transistor is a PMOS transistor, the source is connected to a power source,
The second complementary transistor is an NMOS transistor, the source is connected to ground,
Wherein the transformer has an output terminal with a structure in which one side of the secondary coil is connected to the ground and the other side is connected to a load.
상기 고출력 신호 발생기는,
상기 인덕터의 일측에 병렬로 연결된 제1 가변 커패시터와,
상기 인덕터의 타측에 병렬로 연결된 제2 가변 커패시터를 더 포함하고,
상기 제1 가변 커패시터와 제2 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 고출력 신호 발생기.
The method of claim 10,
The high output signal generator includes:
A first variable capacitor connected in parallel to one side of the inductor,
And a second variable capacitor connected in parallel to the other side of the inductor,
Wherein the oscillation frequency is controlled by adjusting a control voltage of the first variable capacitor and the second variable capacitor.
상기 고출력 신호 발생기는,
상기 1차 코일단의 일측에 병렬로 연결된 제3 가변 커패시터와,
상기 1차 코일단의 타측에 병렬로 연결된 제4 가변 커패시터를 더 포함하고,
상기 제3 가변 커패시터와 제4 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 고출력 신호 발생기.
The method of claim 10,
The high output signal generator includes:
A third variable capacitor connected in parallel to one side of the primary coil,
Further comprising a fourth variable capacitor connected in parallel to the other side of the primary coil,
And controls the oscillation frequency by adjusting a control voltage of the third variable capacitor and the fourth variable capacitor.
상기 고출력 신호 발생기는,
상기 2차 코일단의 일측에 병렬로 연결된 제5 가변 커패시터를 더 포함하고,
상기 제5 가변 커패시터의 제어전압을 조절하는 방식으로 발진 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 고출력 신호 발생기.
The method of claim 10,
The high output signal generator includes:
Further comprising a fifth variable capacitor connected in parallel to one side of the secondary coil,
And controls the oscillation frequency by adjusting a control voltage of the fifth variable capacitor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140054140A KR101604534B1 (en) | 2014-05-07 | 2014-05-07 | High power signal source using transformer output with rf negative resistance cross-coupled oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140054140A KR101604534B1 (en) | 2014-05-07 | 2014-05-07 | High power signal source using transformer output with rf negative resistance cross-coupled oscillator |
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ID=54838604
Family Applications (1)
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| KR1020140054140A KR101604534B1 (en) | 2014-05-07 | 2014-05-07 | High power signal source using transformer output with rf negative resistance cross-coupled oscillator |
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-
2014
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008042275A (en) | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Univ Chuo | Lc oscillation circuit |
| JP2008177895A (en) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Hitachi Ltd | Voltage controlled oscillation circuit, and communication equipment using the same |
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| KR20150127902A (en) | 2015-11-18 |
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