본 논문에서는 전류-재사용 구조를 사용하여 1.95 GHz~3.15 GHz 의 광범위한 튜닝 범위를 갖는 저전력 전압 제어 발진기(VCO)를 설계하였다. 클래스-C 타입을 적용하여 위상 잡음 특성을 향상 시켰으며, 2 단계 자동 진폭 캘리브레이션 기법을 통해 전류-재사용 전압제어발진기 구조의 가장 큰 단점인 차동 출력 전압간의 불균형을 최소화 하였다. 차동 출력 전압간의 차이는 1.5mV ~ 4.5mV 가량으로 나타나며, 이는 출력 전압의 0.6% 이내 오차이다. 제안하는 전류-재사용 전압제어발진기는 CMOS $0.13{mu}m$ 공정을 사용하여 설계 하였다. 공급 전압은 1.2 V를 사용하였고, 소모 전류는 2.3 GHz에서 2.6 mA이다. 출력주파수가 2.3 GHz에서 위상 잡음은 -116.267 dBc/Hz(@1MHz Offset)이며, 레이아웃 면적은 $720{ imes}580{mu}m^2$ 이다.
In this paper, a design of low power Current-Reuse Voltage Controlled Oscillator (VCO) which has wide tuning range about 1.95 GHz ~ 3.15 GHz is presented. Class-C type is applied to improve phase noise and 2-Step Auto Amplitude Calibration (AAC) is used for minimizing the imbalance of differential VCO output voltage which is main issue of Current-Reuse VCO. The mismatch of differential VCO output voltage is presented about 1.5mV ~ 4.5mV. This mismatch is within 0.6 % compared with VCO output voltage. Proposed Current-Reuse VCO is designed using CMOS $0.13{mu}m$ process. Supply voltage is 1.2 V and current consumption is 2.6 mA at center frequency. The phase noise is -116.267 dBc/Hz at 2.3GHz VCO frequency at 1MHz offset. The layout size is $720{ imes}580{mu}m^2$.
