• 제목/요약/키워드: Frequency locking

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Theory of Generation Linewidth in Spin-torque Nano-sized Auto-oscillators

  • Kim, Joo-Von;Tiberkevich, Vasil;Slavin, Andrei N.
    • Journal of Magnetics
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    • 제12권2호
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    • pp.53-58
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    • 2007
  • Theory of the generation linewidth of a current-driven spin-torque magnetic nano-oscillator in the presence of thermal fluctuations has been developed and a simple analytical formula for the generation linewidth in the supercritical regime of generation has been derived. It is shown that the strong dependence of the oscillator frequency on the precession power leads to substantial broadening of the generation linewidth of a spin-torque oscillator compared to the case of a linear oscillator, i.e. an oscillator with power-independent generation frequency. The relation between the nonlinearity-induced broadening of the generation linewidth and the nonlinearity-induced increase of the phase-locking band of a spin-torque oscillator to an external microwave signal has been revealed. The derived expression for the generation linewidth predicts a linewidth minimum when the nano-contact is magnetized at a certain angle to its plane, at which the nonlinear frequency shift vanishes. This result is in good agreement with recent experiments.

0.11-2.5 GHz All-digital DLL for Mobile Memory Interface with Phase Sampling Window Adaptation to Reduce Jitter Accumulation

  • Chae, Joo-Hyung;Kim, Mino;Hong, Gi-Moon;Park, Jihwan;Ko, Hyeongjun;Shin, Woo-Yeol;Chi, Hankyu;Jeong, Deog-Kyoon;Kim, Suhwan
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제17권3호
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    • pp.411-424
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    • 2017
  • An all-digital delay-locked loop (DLL) for a mobile memory interface, which runs at 0.11-2.5 GHz with a phase-shift capability of $180^{\circ}$, has two internal DLLs: a global DLL which uses a time-to-digital converter to assist fast locking, and shuts down after locking to save power; and a local DLL which uses a phase detector with an adaptive phase sampling window (WPD) to reduce jitter accumulation. The WPD in the local DLL adjusts the width of its sampling window adaptively to control the loop bandwidth, thus reducing jitter induced by UP/DN dithering, input clock jitter, and supply/ground noise. Implemented in a 65 nm CMOS process, the DLL operates over 0.11-2.5 GHz. It locks within 6 clock cycles at 0.11 GHz, and within 17 clock cycles at 2.5 GHz. At 2.5 GHz, the integrated jitter is $954fs_{rms}$, and the long-term jitter is $2.33ps_{rms}/23.10ps_{pp}$. The ratio of the RMS jitter at the output to that at the input is about 1.17 at 2.5 GHz, when the sampling window of the WPD is being adjusted adaptively. The DLL consumes 1.77 mW/GHz and occupies $0.075mm^2$.

저항 및 커패시턴스 스케일링 구조를 이용한 위상고정루프 (A Phase Locked Loop with Resistance and Capacitance Scaling Scheme)

  • 송윤귀;최영식;류지구
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권4호
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    • pp.37-44
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    • 2009
  • 본 논문에서는 다중 전하펌프를 이용하여 저항과 커패시턴스 크기를 변화시키는 구조의 새로운 위상고정루프를 제안하였다. 제안된 위상고정루프는 세 개의 전하펌프를 사용하여 루프필터의 실효 커패시턴스와 저항을 위상고정 상태에 따라 각 전하펌프의 전류량 크기와 방향 제어를 통해 증감시킬 수 있다. 이러한 구조는 좁은 대역폭과 작은 루프 필터 저항 값을 가능하게 하여 좋은 잡음 특성과 기준 주파수 의사 잡음 특성을 가지도록 한다. 제안된 위상고정루프는 3.3V $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작되었다. 851.2MHz 출력 주파수에서 측정된 위상 잡음은 -105.37 dBc/Hz @1MHz이며, 기준 주파수 의사 잡음은 -50dBc이다. 측정된 위상고정시간은 $25{\mu}s$이다.

부궤환 클럭회로에서의 one-cycle lock acquisition 기법 (One-Cycle Lock Acquisition Scheme for Negative Feedback Loops)

  • 진수종;이주애;이지행;조용기;김대정;민경식;김동명
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.1233-1236
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    • 2003
  • This paper proposes a phase-locked loop (PLL) that achieves one-cycle lock acquisition by employing the lock-acquisition circuit (LAC). The LAC produces the initial analog voltage ( v$_{c}$ ) that corresponds to the input frequency. When the transfer curve of the LAC matches that of the voltage-controlled oscillator (VCO), one-cycle locking can be possible. By HSPICE simulations, the proposed LAC is proved to be applicable to any kinds of PLL [1][2][3].].

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다중펄스 주파수분해 광게이팅을 이용한 10 펨토초 미만의 레이저 펄스의 시간특성 측정 (Temporal characterization of sub-10-fs laser pulses using multi-shot frequency-resolved optical gating technique)

  • 이용수;홍경한;성재희;남창희
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.40-41
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    • 2003
  • (self-focusing)을 이용한 커렌즈 모드록킹(Kerr-lens mode-locking; KLM) 방법을 이용하면 간단한 구조를 갖는 공진기로 100 펨토초(femto=10-13) 미만의 레이저 펄스를 생성할 수 있다. KLM 티타늄사파이어(Ti:sapphire) 레이저의 발달로 10 펨토초 영역의 레이저 펄스를 간단하게 생성할 수 있게 되었으며 특히, 넓은 스펙트럼 폭을 가지는 처프거울(chirped mirror)의 사용과 정확한 분산의 보정을 통한 5 펨토초(800 nm 파장의 두 주기에 해당) 영역의 레이저 펄스 생성도 보고되고 있다.

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Tunable Photonic Microwave Delay Line Filter Based on Fabry-Perot Laser Diode

  • Heo, Sang-Hu;Kim, Junsu;Lee, Chung Ghiu;Park, Chang-Soo
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권1호
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    • pp.27-33
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    • 2018
  • We report the physical implementation of a tunable photonic microwave delay line filter based on injection locking of a single Fabry-Perot laser diode (FP-LD) to a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA). The laser generates equally spaced multiple wavelengths and a single tapped-delay line can be obtained with a dispersive single mode fiber. The filter frequency response depends on the wavelength spacing and can be tuned by the temperature of the FP-LD varying lasing wavelength. For amplitude control of the wavelengths, we use gain saturation of the RSOA and the offset between the peak wavelengths of the FP-LD and the RSOA to decrease the amplitude difference in the wavelengths. From the temperature change of total $15^{\circ}C$, the filter, consisting of four flat wavelengths and two wavelengths with slightly lower amplitudes on both sides, has shown tunability of about 390 MHz.

다치 량자화한 일차 DPLL의 위상과 주파수 스텝 입력에 대한 해석 (Analysis of a First Order Multilevel Quantized DPLL with Phase-and Frquency-Step Input)

  • 배건성
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.55-60
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    • 1983
  • 입력신호와 비교신호와의 시간오차를 다치 양자화하는 시간 오차 검출기(TED)를 고찰하여 새로운 형태의 디지탈 위상고정회로(DPLL)를 제안하고 성능을 해석하였다. 본 논문에서 고안된 TED는 선형적인 특성을 갖게 되므로 DPLL의 동작은 선형 차분 방정식으로 해석된다. 잡음이 없는 경우에, 유도된 시스템 방정식을 해석하여 제안된 DPLL 입력신호의 초기 시간차이에 관계없이 입력신호의 위상과 주파수를 추적할 수 있는 조건 및 그에 따른 주파수 추적 범위를 구했으며 타이밍 에러 플레인(timing error plane) 방법 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 앞에서 해석된 결과들이 잘 일치함을 보였다.

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헤테로다인 광 위상 고정 루프 연구 (A Study on the Heterodyned Optical Phase Locked Loop)

  • 유강희
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.1163-1171
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    • 2007
  • 본 논문에서는 OPLL의 기술적 구성 요소인 주파수 및 위상 차이 검출기, 루프 여파기, VCO 반도체 레이저의 위상 잡음 설계에 대하여 이론적으로 검토하였으며, 설계 파라미터들을 도출하였다. 계산된 파라미터들로 구현한 설계 및 실험 결과, 주파수 및 위상 검출기는 헤테로다인된 차이 주파수와 1.5 GHz 기준 주파수 사이의 에러 성분을 이론식에 맞게 추출하였으며, 주파수 및 위상 고정 범위는 ${\pm}150MHz$이었다. 본 논문은 헤테로다인 위상 고정 루프 구현에 대한 설계 및 실험 결과를 기술하였다.

WLAN을 위한 고속 링 발진기를 이용한 5.8 GHz PLL (5.8 GHz PLL using High-Speed Ring Oscillator for WLAN)

  • 김경모;최재형;김삼동;황인석
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권2호
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    • pp.37-44
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    • 2008
  • 본 논문에서는 고속 링 발진기를 이용한 WLAN용 5.8 GHz PLL을 제안하였다. 제안한 PLL에 사용된 링 발진기는 부 스큐 지연방식을 이용하여 차동 구조로 설계되었다. 따라서 Power-Supply-Injected Noise에 둔감하며, 1/f Noise를 감소시키기 위하여 Tail Current Source를 사용하지 않았다. 제안한 링 발진기는 $0{\sim}1.8V$의 컨트롤 전압에 걸쳐 $5.13{\sim}7.04GHz$의 발진주파수를 보였다. 본 논문에서 제안한 PLL 회로는 0.18 um 1.8 V TSMC CMOS 라이브러리를 기본으로 하여 설계하였고 시뮬레이션을 통하여 성능을 검증하였다. 동작 주파수는 5.8 GHz이며, Locking Time은 2.5 us, 5.8 GHz에서의 소비 전력은 59.9mW로 측정되었다.

낮은 잡음 특성을 가지기 위해 이중 루프의 구조를 가지는 위상고정루프 구현 (Design of Dual loop PLL with low noise characteristic)

  • 최영식;안성진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.819-825
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    • 2016
  • 본 논문에서는 기존의 위상 고정 루프를 병렬 형태로 이중 루프를 구성하였다. 두 개의 루프를 통해서 전달 특성에 따라 원하는 크기의 대역폭을 만든다. 대역 폭의 형태는 동작하는 주파수 대역에서 잡음을 최소화 할 수 있는 위상 고정 루프를 설계하였다. 제안한 위상고정루프는 두 가지 필터를 제어하기 위하여 두 개의 기울기 값을 가지는 전압제어 발진기를 사용하였다. 또한 정확한 위상 고정을 위하여 위상 고정 상태 표시기를 사용하였다. 전체적인 위상 고정 루프가 안정적인 동작하기 위하여 각 각의 루프가 각각 $58.2^{\circ}$, $49.4^{\circ}$의 위상 여유를 가지고 있으며 두 개의 루프를 합쳤을 때에도 $45^{\circ}$이상의 안정적인 위상 여유를 가지는 것을 확인 할 수 있다. 제안된 위상 고정 루프는 1.8V 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계 되었다. 시뮬레이션 결과는 이중 루프를 가지고 위상고정루프의 구조가 원하는 출력 주파수를 생성하며 안정적으로 동작하는 것을 보여 주었다.