• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제47권5호
• /
• pp.94-99
• /
• 2010

본 논문에서는 디지털 제어 발진기의 전력소모를 최적화하는 설계기법을 제안한다. 디지털 제어 발진기의 Coarse tuning 비트수와 Fine tuning 비트수를 조절하여 LSB Resolution, 주파수 범위, 선형성, 이식성에는 영향을 주지 않고 전력소모를 최적화한다. 이를 위해 제어 비트에 따른 디지털 제어 발진기의 전력소모 변화를 분석하였다. 본 논문에서는 0.13um 1.2V CMOS 라이브러리를 이용하여 제안한 설계기법을 적용한 경우와 그렇지 않은 경우를 모두 설계, 모의실험 및 검증하였다. 제안한 설계기법을 적용한 디지털 제어 발진기는 모의실험결과 283MHz부터 1.1GHz의 클록을 생성할 수 있으며, LSB Resolution은 1.7ps이다. 디지털 제어 발진기의 출력 주파수가 1GHz일 때 전력소모는 2.789mW이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제14권4호
• /
• pp.484-494
• /
• 2014

We describe a digitally controlled oscillator (DCO) which compensates the frequency variations for process, voltage, and temperature (PVT) variations with an accuracy of ${\pm}2.6%$ at 2.5 GHz. The DCO includes an 8 phase current-controlled ring oscillator, a digitally controlled current source (DCCS), a process and temperature (PT)-counteracting voltage regulator, and a bias current generator. The DCO operates at a center frequency of 2.5 GHz with a wide tuning range of 2.2 GHz to 3.0 GHz. At 2.8 GHz, the DCO achieves a phase noise of -112 dBc/Hz at 10 MHz offset. When it is implemented in an all-digital phase-locked loop (ADPLL), the ADPLL exhibits an RMS jitter of 8.9 ps and a peak to peak jitter of 77.5 ps. The proposed DCO and ADPLL are fabricated in 65 nm CMOS technology with supply voltages of 2.5 V and 1.0 V, respectively.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제48권3호
• /
• pp.34-41
• /
• 2011

본 논문은 넓은 튜닝 범위와 정밀한 해상도 성능을 가지는 능동 인덕터를 이용한 디지털 제어 발진기에 대한 논문이다. 디지털 제어 발진기의 주파수를 조정하기 위해 능동 인덕터의 트랜스컨덕턴스를 디지털적으로 조정하는 구조를 제안하였으며, 디지털 제어 발진기의 이득 또한 디지털적으로 조정하여 이득 변화를 상쇄하도록 하였다. 또한, 넓은 튜닝 영역과 정밀한 해상도를 구현하기 위해 자동 3 단계 주파수 및 이득 튜닝 루프를 제안하였다. 디지털 제어 발진기의 총 주파수 튜닝 영역은 2.1 GHz ~ 3.5 GHz로 1.4 GHz의 영역으로 이는 2.4 GHz의 중간 주파수에 대하여 58 %에 해당한다. 유효 주파수 해상도는 시그마 델타 모듈레이터를 사용하여 0.14 kHz/LSB를 구현하였다. 제안하는 디지털 제어 발진기는 0.13 ${\mu}m$ CMOS 공정으로 설계 되었다. 전체전력 소모는 1.2 V 공급전압에서 6.6 mW이며 위상 잡음 성능은 2.4 GHz 중간 주파수의 경우, 1 MHz 오프셋에서 -120.67dBc/Hz 성능을 보이고 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
• /
• pp.439-440
• /
• 2008

A high-speed DCO is proposed that uses the negative-skewed delay scheme. The DCO consists of a ring of inverters with each PMOS transistor driven from the output of 3 earlier stage through a set of minimum-sized pass-transistors. The digitization of negative-skewed delay is achieved by selecting pass-transistors turned on and digitizing the gate voltages of the selected pass-transistors. The proposed 7-stage DCO has been simulated using 1.8V, $0.18\;{\mu}m$ TSMC CMOS process to obtain a resolution of 3ps and an operation range of 2.88-5.03GHz.

• 정보와 통신
• /
• 제28권11호
• /
• pp.9-15
• /
• 2011

CMOS 집적회로기술의 발달로 인해 디지털회로는 속도향상 소모전력 감소로 성능이 매우 많이 향상되었지만, Analog/RF 회로는 동작전압감소, 공정변화심화 등으로 인해 심각한 성능저하가 나타나고 있다. 이에 기존의 전하펌프 기반 아날로그 PLL에 대한 대안으로 All Digital PLL(ADPLL)이 개발되고 이미 상용제품에 적용되고 있다. 하지만 그 성능은 데이터변환 회로인 TDC와 DCO의 제한된 해상도로 인해 개선이 많이 필요하다. 이 두 회로는 ADPLL의 성능에 가장 큰 영향을 미치므로 본 논문에서는 지금까지 발표된 TDC와 DCO 구현사례를 중심으로 ADPLL의 연구개발동향을 살펴보고자 한다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제40권7호
• /
• pp.273-281
• /
• 2003

본 논문에서는 AIS(Automatic Identification System)를 위한 새로운 시각 동기 방안을 제안한다. 제안방안은 TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator)를 기준 클록으로 사용하고, 디지털 제어 발진기(DCO : Digitally Controlled Oscillator), 분주기, 위상 비교기, 그리고 레지스터블록으로 시각 동기를 유지하도록 구성되어 있다. 주 시각 동기원으로는 UTC(Universal Time Coordinated)와 동기된 GPS(Global Positioning System) 수신기의 IPPS(1 Pulse Per Second)를 사용하며 GPS 신호 수신이 불가능할 경우에는 수신 AIS 신호를 사용한다. 전송 클록과 GPS 수신기 IPPS 사이의 시각 오차를 측정하고, DCO를 조정해 측정한 시각 오차를 보상함으로써 전송 클록을 UTC(Universal Time Coordinated)에 동기시킨다. 동기된 전송 클록(960㎐)은 전송 슬롯 발생을 위해서 분주된다. 본 논문에서는 제안한 시각 동기 방안을 시험 제작한 자동 식별 장치와 상용 자동 식별 장치의 연동을 통하여 검증하였고, 실험 결과는 AIS 기술 표준(ITU-R M.1371-1)에서 제시한 시작 동기 사양을 만족함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제49권7호
• /
• pp.23-29
• /
• 2012

디지털 PLL의 핵심블록이 되는 디지털 제어 발진기를 LC 구조를 기반으로 설계하고 $0.18{\mu}m$ RF CMOS 공정을 사용하여 제작하였다. 2개의 교차쌍 구조의 NMOS 코어를 이용하여 광대역 특성을 구현하였으며, PMOS 배랙터쌍을 이용하여 수 aF의 작은 캐패시터값의 변화를 얻을 수 있었다. 캐패시터 축퇴 기법을 사용하여 캐패시턴스 값을 감소시키어 고해상도 주파수 특성을 구현하였다. 또한, 노이즈 필터링 기법을 바이어스 회로 등에 적용하여 위상잡음에 강한 구조로 설계를 하였다. 측정결과 중심주파수 2.7GHz에서 2.5GHz의 주파수 대역의 출력이 가능하였으며 2.9 ~ 7.1kHz의 높은 주파수해상도를 얻을 수 있었다. 미세튜닝범위와 코어의 전류 바이어스는 4개의 PMOS 배열을 통하여 제어가 가능하도록 하여 유연성을 높였다. 1.8V 전원에서 전류는 17~26mA 정도를 소모하였다. 설계한 DCO는 다양한 통신시스템에 응용이 가능하다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.1103-1108
• /
• 2010

주파수 도약 대역확산시스템에서의 광대역 주파수 도약을 위해 주파수 합성기가 널리 이용된다. 이와 같은 주파수 도약 대역확산 송수신기에서의 도약 주파수를 발생시키는 주파수 합성기는 PLL에 의해 실현된다. 따라서 논문에서는 정교한 반송파 발생, 수신기에서의 반송파동기 등을 위해 널리 이용되는 디지털 위상고정루프를 설계하고 결과를 분석하였다. 디지털 위상비교기, 루프필터, DCO 등 디지털 위상고정루프를 구성하는 기본 요소를 소개하였다. 또한 구현된 각 구성요소에 대한 시뮬레이션 결과와 특성들에 대한 분석이 이루어 졌다. 기준입력신호와 DCO의 출력신호의 위상차에 의한 특성을 분석하였다. 루프가 고정이 되었을 때 루프필터의 N값이 이웃하는 값 사이에서 토글되는 현상을 나타내며 이는 출력신호에 위상 지터를 초래한다. 이는 DCO의 클럭인 fc를 증가시키므로 해결이 가능하다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국통신학회 1987년도 추계학술발표회 논문집
• /
• pp.147-150
• /
• 1987

• 한국통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국통신학회 1998년도 추계종합학술발표회 논문집(상)
• /
• pp.859-863
• /
• 1998