새로운 가변 Degeneration 저항을 사용한 2.5V 300MHz 80dB CMOS VGA 설계

디지털 신호에 의해 이득이 조절되는 CMOS VGA의 구조로는 degenerated 차동쌍 구조가 많이 사용되고 있다. 이 구조에서 가변 degeneration 저항을 구현하기 위해 기존해 사용되던 방법으로는 MOSFET 스위치와 함께 저항열 구조를 사용하는 방법과 R-2R ladder 구조를 사용하는 방법이 있다. 그러나 이 방법들을 이용하는 경우에는 degeneration 저항에서의 dc 전압 강하에 의해 저전압 동작이 어려우며, 높은 이득 설정시 대역폭이 크게 제한되기 때문에 고속의 VGA 구현이 어렵다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 degeneration 저항에서의 dc 전압 강하를 제거한 새로운 가변 degeneration 저항을 제안하였다. 제안된 이득조절 방법을 사용하여, 저전압에서 동작하는 고속의 CMOS VGA를 설계하였다. 0.25㎛ CMOS 공정변수를 사용하여 HSPICE 모의실험을 한 결과, 설계된 VGA는 360㎒의 대역폭과 80dB의 이득조절 범위를 갖는다. 이득오차는 200㎒에서 0.4dB보다 작으며 300㎒에서는 1.4dB보다 작다. 설계된 회로는 2.5V의 전원전압에서 10.8㎃의 전류를 소모하며, 칩 면적은 1190㎛×360㎛이다.