본 논문은 태그 IC용 Bluetooth low energy (BLE) advertising을 위한 저전력 Gaussian frequency-shift keying (GFSK) 송신기를 제안한다. 제안하는 송신기는 일정한 시간마다 켜진 후 짧은 시간 동안 데이터를 송신하고 다시 꺼지는 BLE advertising 방식에 특화되어 전력 소모를 최소화할 수 있는 열린 루프 변조를 수행하는 아날로그 위상동기루프와 구동증폭기로 구성되어 있다.

열린 루프 변조를 수행하는 아날로그 위상동기루프는 먼저 부정 피드백을 사용하는 닫힌 루프 모드에서 전압 제어 발진기로 목표 주파수의 출력을 생성하고 이때의 전압 제어 발진기의 제어 전압은 커패시터에 저장되어 이어지는 열린 루프 모드에서 버퍼를 통해 전압 제어 발진기에 입력된다. 버퍼의 오프셋, 스위치의 clock feed-through 등으로 발생할 수 있는 제어 전압 오프셋으로 인한 출력 주파수 오프셋은 카운터를 사용하여 측정되고 전압 제어 발진기의 변조 커패시터 뱅크를 사용하여 보정된다. 주파수 오프셋을 감지하고 보상하기 위한 목적으로 추가적인 회로를 사용하지 않아 면적이 증가하지 않고 소모 전력은 부정 피드백을 위해 동작하였던 분주기, 위상-주파수 검출기, 차지펌프의 소모 전력만큼 줄어들게 된다. 제안하는 구동증폭기는 왜곡 없는 스펙트럼 방사 마스크 성능을 위해 동작이 시작된 뒤 최소 파워부터 최대 파워까지 출력 파워가 부드럽게 증가해 급격한 출력 파워 변화가 발생하지 않도록 구현되었다.

제안된 열린 루프 변조를 수행하는 아날로그 위상동기루프는 닫힌 루프 변조일 때보다 600 μA 더 적은 전류가 흐르며 0.8 V의 공급전압에서 1.1 mW의 전력을 소모하고 구동증폭기는 4.9 mw의 전력을 소모한다. 칩의 면적은 1.17 mm²이며 55 nm CMOS 공정을 사용하였다. 측정 결과 열린 루프 변조에서 발생하는 오프셋이 보정되는 것을 확인 하였다.