International journal of advanced smart convergence
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v.10
no.1
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pp.12-23
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2021
This paper proposes a low power radio frequency receiver front-end where, in a single stage, single-balanced mixer and voltage-controlled oscillator are stacked on top of low noise amplifier and re-use the dc current to reduce the power consumption. In the proposed topology, the voltage-controlled oscillator itself plays the dual role of oscillator and mixer by exploiting a series inductor-capacitor network. Using a 65 nm complementary metal oxide semiconductor technology, the proposed radio frequency front-end is designed and simulated. Oscillating at around 2.4 GHz frequency band, the voltage-controlled oscillator of the proposed radio frequency front-end achieves the phase noise of -72 dBc/Hz, -93 dBc/Hz, and -113 dBc/Hz at 10KHz, 100KHz, and 1 MHz offset frequency, respectively. The simulated voltage conversion gain is about 25 dB. The double-side band noise figure is -14.2 dB, -8.8 dB, and -7.3 dB at 100 KHz, 1 MHz and 10 MHz offset. The radio frequency front-end consumes only 96 ㎼ dc power from a 1-V supply.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.40
no.4
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pp.42-50
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2003
This paper presents an embedded RC oscillator which has temperature compensation circuits. The conventional RC oscillator has frequency deviation about 15%, which is caused by variation of resistors and the reference voltage of schmitt trigger from the temperature condition. In this paper, the proposed circuit use a CMOS bandgap reference having balanced current temperature coefficients as a triggering voltage of schmitt trigger. The constant current sources consist of current mirror circuit with the positive and negative temperature coefficient. The proposed circuit shows less 3% frequency deviation for variation of temperature, supply voltage and process parameters.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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v.15
no.3
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pp.122-128
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2023
This paper proposes two kinds of single-balanced direct conversion quadrature receivers using selfoscillating LMVs in which the voltage-controlled oscillator (VCO) itself operates as a mixer while generating an oscillation. The two LMVs are complementary coupled and series coupled to generate the quadrature oscillating signals, respectively. Using a 65 nm CMOS technology, the proposed quadrature receivers are designed and simulated. Oscillating at around 2.4 GHz frequency, the complementary coupled quadrature receiver achieves the phase noise of -28 dBc/Hz at 1KHz offset and -109 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency. The other series coupled receiver achieves the phase noise of -31 dBc/Hz at 1KHz offset and -109 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency. The simulated voltage conversion gain of the two single-balanced receivers is 37 dB and 45 dB, respectively. The double-sideband noise figure of the two receivers is 5.3 dB at 1 MHz offset. The quadrature receivers consume about 440 μW dc power from a 1.0-V supply.
Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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1990.02a
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pp.242-247
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1990
By self-homodyne method we measured the relative phase fluctuation of a light wave. Balanced detection system can eliminate local oscillator excess noise and multiport detection makes it possible ot measure the phase change of the signal beam. Deriving the SB(Signal Beam) and the LO(Local Oscillator) from the same laser source, we find the SB maintain constant phase relative to that of the LO. We have introduced a phase fluctuation in the SB by modulating the beam path of the SB. The measured phase fluctuation agreed well with the predicted one, thereby we confirmed the reliability of our system.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.21
no.12
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pp.3215-3226
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1996
In this paper a K-band harmonic oscillator competitive to ordinary Push-Push type oscillators is introduced. This oscillator is composed of two-X-band dielectric resonance circuits. To favor its harmonic generation, the load effect and the bias effect are studied to allow the maximum harmonic distortion. As results, the dielectric resonated load and the class A bias are used for the 2nd harmonic generation. analytical study for modelling of voltage controlled dielectric resonator is carried out with theoretical background. The performance of the circuit is evaluated by simulation using harmonic balanced method. The novel structure has ont only a voltage tuning circuit but also an output port at fundamental frequency as the function of prescaler for phase lockede loop application on the just single oscillation structure. In experimentation, the output freqneyc of the 2nd harmonic signal is 20.5GHz and the maximum power level of output is +5.5dBm without additional post amplifiers. the harmonic oscillator exhibits -30dBc of high fundamental frequency rejection without added extra filters. The phase noise of -90dBc/Hz at 100kHz off-carrier has been achieved under free running condition, that satisfies phase noise requirement of IESS 308. The proposed oscillator may be utilized as the clean and stable fixed local oscillator in Transmit Block Upconvertor(TBU) or Low oise Block downconvertor(LNB) for K/Ka-band digital communications and satellite broadcastings.
Journal of electromagnetic engineering and science
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v.9
no.2
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pp.98-104
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2009
An InGaP/GaAs MMIC LC VCO designed with Harmonic Noise Frequency Filtering(HNFF) technique is presented. In this VCO, internal inductance is found to lower the phase noise, based on an analytic understanding of phase noise. This VCO directly drives the on-chip double balanced mixer to convert RF carrier to IF frequency through local oscillator. Furthermore, final power performance is improved by output amplifier. This paper presents the design for a 1.721 GHz enhanced LC VCO, high power double balance mixer, and output amplifier that have been designed to optimize low phase noise and high output power. The presented asymmetric inductance tank(AIT) VCO exhibited a phase noise of -133.96 dBc/Hz at 1 MHz offset and a tuning range from 1.46 GHz to 1.721 GHz. In measurement, on-chip down-converter shows a third-order input intercept point(IIP3) of 12.55 dBm, a third-order output intercept point(OIP3) of 21.45 dBm, an RF return loss of -31 dB, and an IF return loss of -26 dB. The RF-IF isolation is -57 dB. Also, a conversion gain is 8.9 dB through output amplifier. The total on-chip down-converter is implanted in 2.56${\times}$1.07 mm$^2$ of chip area.
The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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v.7
no.4
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pp.715-720
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2012
This study presents a hybrid balanced voltage controlled oscillator (VCO) circuit which is suitable for low phase noise operation at sub-1V supply voltages. Half circuits of the proposed VCO use the varactor-integrated feedback capacitors in their respective circuit. The varactor-integrated feedback capacitors further increase the negative resistance of the equivalent tank thereby ensuring stable start-up of oscillation even at the sub-1V supply voltage. In addition, this work theoretically analyses the phenomenon of the increase of the negative resistance. Simulation results using a $0.18{\mu}m$ RF CMOS technology exhibit the phase noises of -122.4 to -125.5.8 dBc/Hz at 1 MHz offset from oscillation frequency of 4.87 GHz over the supply voltages of 0.6 through 0.9 V.
Journal of electromagnetic engineering and science
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v.4
no.4
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pp.143-149
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2004
This paper describes characteristics of the single-balanced low IF resistive FET mixer for the digital beam forming(DBF) receiver. This DBF receiver based on the direct conversion method is designed with Low IF I and Q channel. A radio frequency(RF), a local oscillator(LO) and an intermediate frequency(IF) considered in this research are 1950 MHz, 1940 MHz and 10 MHz, respectively. Super low noise HJ FET of NE3210S01 is considered in design. The measured results of the proposed mixer are observed IF output power of -22.8 dBm without spurious signal at 10 MHz, conversion loss of -12.8 dB, isolation characteristics of -20 dB below, 1 dB gain compression point(PldB) of -3.9 dBm, input third order intercept point(IIP3) of 20 dBm, output third order intercept point(OIP3) of 4 dBm and dynamic range of 30 dBm. The proposed mixer has 1.0 dB higher IIP3 than previously published single-balanced resistive and GaAs FET mixers, and has 3.0 dB higher IIP3 and 4.3 dB higher PldB than CMOS mixers. This mixer was fabricated on 0.7874 mm thick microstrip $substrate(\varepsilon_r=2.5)$ and the total size is $123.1\;mm\times107.6\;mm$.
International journal of advanced smart convergence
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v.10
no.3
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pp.81-88
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2021
This paper proposes two types of subharmonic RF receiver front-end (called LMV) where, in a single stage, quadrature voltage-controlled oscillator (QVCO) is stacked on top of a low noise amplifier. Since the QVCO itself plays the role of the single-balanced subharmonic mixer with the dc current reuse technique by stacking, the proposed topology can remove the RF mixer component in the RF front-end and thus reduce the chip size and the power consumption. Another advantage of the proposed topologies is that many challenges of the direct conversion receiver can be easily evaded with the subharmonic mixing in the QVCO itself. The intermediate frequency signal can be directly extracted at the center taps of the two inductors of the QVCO. Using a 65 nm complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology, the proposed subharmonic RF front-ends are designed. Oscillating at around 2.4 GHz band, the proposed subharmonic LMVs are compared in terms of phase noise, voltage conversion gain and double sideband noise figure. The subharmonic LMVs consume about 330 ㎼ dc power from a 1-V supply.
The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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v.9
no.7
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pp.761-766
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2014
This study performs the analytical investigation of the oscillation voltages at the tanks of the series tuned varactor incorporating balanced common-drain, and common-gate Colpitts VCO which are able to work even at the sub-1V power supply voltages. The results the investigation predicts is verified by the simulation on the circuit behaviors of the two VCOs. The analytical investigation finds that the series tuned varactor incorporating balanced common-gate VCO generates greater oscillation voltage at the tank than the series tuned varactor incorporating balanced common-drain VCO does, which in turn is more suitable for generating the low phase noise oscillation signal from the sub-1V supply voltage than the series tuned varactor incorporating balanced common-drain VCO.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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