• Journal of Power Electronics
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• 제19권2호
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• pp.509-518
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• 2019

A novel islanding detection method is proposed in this paper. It is based on a frequency drooping PLL, which was presented in a previous work. The cause of errors in the non-detection zone (NDZ) of conventional frequency disturbance islanding detection methods (IDM) is analyzed. A frequency drooping phase-locked-loop (FD-PLL) is introduced into a single-phase grid-connected inverter (SPGCI), which can guarantee that grid current is in phase with the grid voltage. A novel FD-PLL IDM is proposed by improving this PLL. In order to verify the performance of the proposed FD-PLL IDM, a full performance comparison between the proposed IDM and typical existing active frequency drift IDMs is carried out, which includes both dynamic performance and steady performance. With the same NDZ, the total harmonic distortion of the grid-current in the dynamic process and steady state is analyzed. The proposed FD-PLL IDM, regardless of the dynamic or steady process, has the best power quality. Experimental and simulation results verify that the proposed FD-PLL IDM has excellent performance.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권7호
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• pp.540-549
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• 2017

논리회로로 구성된 위상주파수 검출기(Phase Frequency Detector: PFD)는 집적회로 구현의 용이성으로 인해 위상잠금회로(Phase Locked Loop: PLL)에 널리 사용되고 있다. 반면, 주파수 잠금회로(Frequency Locked Loop: FLL)는 PLL에서 기준발진기를 제거하고 공진기가 기준발진기 역할을 하는 구성이다. FLL 구성에는 주파수 검출기(Frequency Detector: FD)가 반드시 필요하며, 통상적으로 혼합기(mixer)로 구성된 주파수 검출기를 이용한 FLL을 구성하게 된다. 본 논문에서는 혼합기를 이용한 FD대신에, PFD의 범용성을 고려하여, 마이크로스트립으로 구성된 1.175 GHz 공진기와 PFD를 이용하여 FD를 구성하였다. 또한 설계된 FD를 이용 주파수 1.175 GHz에서 발진하는 FLL을 구성하였다. 혼합기(mixer)를 이용한 FD로 구성된 FLL과 비교결과 제안된 FLL은 FLL 대역 내에서 혼합기 FD를 이용한 FLL에 비하여 위상잡음 성능이 우수한 것을 확인하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권3호
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• pp.404-416
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• 2015

Small-area, low-power coarse and fine frequency detectors (FDs) are proposed for an adaptive bandwidth referenceless CDR with a wide range of input data rate. The coarse FD implemented with two flip-flops eliminates harmonic locking as long as the initial frequency of the CDR is lower than the target frequency. The fine FD samples the incoming input data by using half-rate four phase clocks, while the conventional rotational FD samples the full-rate clock signal by the incoming input data. The fine FD uses only a half number of flip-flops compared to the rotational FD by sharing the sampling and retiming circuitry with PLL. The proposed CDR chip in a 65-nm CMOS process satisfies the jitter tolerance specifications of both USB 3.0 and USB 3.1. The proposed CDR works in the range of input data rate; 2 Gb/s ~ 8 Gb/s at 1.2 V, 4 Gb/s ~ 11 Gb/s at 1.5 V. It consumes 26 mW at 5 Gb/s and 1.2 V, and 41 mW at 10 Gb/s and 1.5 V. The measured phase noise was -97.76 dBc/Hz at the 1 MHz frequency offset from the center frequency of 2.5 GHz. The measured rms jitter was 5.0 ps at 5 Gb/s and 4.5 ps at 10 Gb/s.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권2호
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• pp.72-77
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• 2009

본 논문은 별도 기준 클록 없이 고속 시리얼 데이터 통신을 위한 3.2Gb/s 클록 데이터 복원(CDR) 회로를 설명한다. CDR회로는 전체적으로 5부분으로 구성되며, 위상검출기(PD)와 주파수 검출기(FD), 다중 위상 전압 제어 발진기(VCO), 전하펌프(CP), 외부 루프필터(LF)로 구성되어 있다. CDR회로는 half-rate bang-bang 타입의 위상 검출기와 입력 pull-in 범위를 늘릴 수 있도록 half-rate 주파수 검출기를 적용하였다. VCO는 4단의 차동 지연단(delay cell)으로 구성되어 있으며 튜닝 범위와 선형성 향상을 위해 rail-to-rail 전류 바이어스단을 적용하였다 각 지연단은 풀 스윙과 듀티의 부정합을 보상할 수 있는 출력 버퍼를 갖고 있다. 구현한 CDR회로는 별도의 기준 클록 없이 넓은 pull-in 범위를 확보할 수 있으며 기준 클록 생성을 위한 부가적인 Phase-Locked Loop를 필요치 않기 때문에 칩의 면적과 전력소비를 효과적으로 줄일 수 있다. 본 CDR 회로는 0.18um 1P6M CMOS 공정을 이용하여 제작하였고 루프 필터를 제외한 전체 칩 면적은 $1{\times}1mm^2$이다. 3.2Gb/s 입력 데이터 율에서 모의실험을 통한 복원된 클록의 pk-pk 지터는 26ps이며 1.8V 전원전압에서 전체 전력소모는 63mW로 나타났다. 동일한 입력 데이터 율에서 테스트를 통한 pk-pk 지터 결과는 55ps였으며 신뢰할 수 있는 입력 데이터율 범위는 약 2.4Gb/s에서 3.4Gb/s로 나타났다.