• 제목/요약/키워드: PLL design

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5.8GHz/5.2GHz/2.4GHz 무선 랜 응용을 위한 선형 이득 CMOS LC VCO의 설계 (Design of CMOS LC VCO with Linearized Gain for 5.8GHz/5.2GHz/2.4GHz WLAN Applications)

  • 안태원;문용
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권6호
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    • pp.59-66
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    • 2005
  • 삼중 대역 무선 랜 응용을 위한 CMOS LC VCO를 1.8V 0.18$\mu$m CMOS 공정으로 설계하였다. 저잡음 특성을 얻기 위하여 VCO 코어는 PMOS 트랜지스터로 구성하였으며 인덕터와 캐패시터를 선택적으로 스위칭하는 기법을 적용하여 5.8GHz 대역 (5.725$\~$5.825GHz), 5.2GHz 대역 (5.150$\~$5.325GHz), 그리고 2.4GHz 대역 (2.412$\~$2.484GHz)에서 동작 가능한 것을 확인하였다. 또한 MOS 버랙터(varactor)에 다중 바이어스를 적용하고 최적화하여 캐패시턴스의 선형 특성을 개선함으로써 VCO의 이득을 선형화하고 PLL의 안정도를 크게 개선하였다. VCO 코어의 소모 전류는 2mA, 면적은 $570{\mu}m{\times}600{\mu}m$이며, 3가지 주파수 대역 모두 1MHz 옵셋에서 -110dBc/Hz 이하의 잡음 특성이 가능함을 확인하였다.

작은 출력 전압 리플과 연속 전도모드에서 고정된 스위칭 주파수를 가지는 히스테리틱 벅 변환기 설계 (Design of Hysteretic Buck Converter with A Low Output Ripple Voltage and Fixed Switching Frequency in CCM)

  • 정태진;조용민;이태헌;윤광섭
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권6호
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    • pp.50-56
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    • 2015
  • 본 논문에서는 모바일 응용에 적합한 고효율의 빠른 응답 특성을 가지는 히스테리틱 벅 변환기를 제안한다. 기존 히스테리틱 변환기의 문제점인 큰 출력 전압 리플과 작은 용량의 전력 인덕터 사용의 어려움을 삼각파 신호 발생기를 통해 해결하였다. 그리고 부하 전류에 따라 가변하는 스위칭 주파수를 PLL(Phase Locked Loop)구조를 사용하여 일정하게 함으로써 주변 IC에 미치는 EMI(Electro Magnetic Interference)잡음을 최소화 하였다. 이 회로는 BCDMOS 0.35um 2-poly 4-metal 공정으로 제작되었으며, 측정 결과 입력전압 3.7V, 출력전압 1.2V 부하 전류 50~500mA 범위에서 20mV 이하의 출력 전압 리플을 나타내며 170mA 이상의 부하 전류를 구동하는 경우 2MHz의 고정된 스위칭 주파수에서 동작하였다.

작은 정현파입력의 50% Duty Ratio 디지털 클럭레벨 변환기 설계 (Design of digital clock level translator with 50% duty ratio from small sinusoidal input)

  • 박문양;이종열;김욱;송원철;김경수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.2064-2071
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    • 1998
  • 휴대용 기기에서 자체 발진하여 클럭원으로 사용되는 TCXO의 출력과 같은 작은 진폭(400mV)의 정현파 입력을 내부 논리회로의 클럭원으로 사용하기 위한 파형정형 및 50%의 듀티 비(duty ratio)의 출력을 가지는 새로운 디지털 클럭레벨 변환기를 설계, 개발 하였다. 정, 부 두 개의 비교기, RS 래치, 차아지 펌프, 기준 전압 발생기로 구성된 새로운 신호 변환회로는 출력파형의 펄스 폭을 감지하고, 이 결과를 궤환루프로 구성하여 입력 비교기 기준 전압단자로 궤환시킴으로서 다지털 신호레벨의 정확한 50%의 듀티 비를 가진 출력을 생성할 수 있다. 개발한 레벨변환기는 ADC등의 샘플링 클럭원, PLL 또는 신호 합성기의 클럭원으로 사용할 수가 있다. 설계는 $0.8\mu\textrm{m}$ double metal double poly analog CMOS 공정을 사용하고, BSIM3 model을 사용하였으며, 실험결과 370mV의 정현파 입력율 50 + 3%의 듀티 비를 가진 안정된 논리레벨 출력 동작특성을 얻을 수 있었다.

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Review of Injection-Locked Oscillators

  • Choo, Min-Seong;Jeong, Deog-Kyoon
    • Journal of Semiconductor Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.1-12
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    • 2020
  • Handling precise timing in high-speed transceivers has always been a primary design target to achieve better performance. Many different approaches have been tried, and one of those is utilizing the beneficial nature of injection locking. Though the phenomenon was not intended for building integrated circuits at first, its coupling effect between neighboring oscillators has been utilized deliberately. Consequently, the dynamics of the injection-locked oscillator (ILO) have been explored, starting from R. Adler. As many aspects of the ILO were revealed, further studies followed to utilize the technique in practice, suggesting alternatives to the conventional frequency syntheses, which tend to be complicated and expensive. In this review, the historical analysis techniques from R. Adler are studied for better comprehension with proper notation of the variables, resulting in numerical results. In addition, how the timing jitter or phase noise in the ILO is attenuated from noise sources is presented in contrast to the clock generators based on the phase-locked loop (PLL). Although the ILO is very promising with higher cost effectiveness and better noise immunity than other schemes, unless correctly controlled or tuned, the promises above might not be realized. In order to present the favorable conditions, several strategies have been explored in diverse applications like frequency multiplication, data recovery, frequency division, clock distribution, etc. This paper reviews those research results for clock multiplication and data recovery in detail with their advantages and disadvantages they are referring to. Through this review, the readers will hopefully grasp the overall insight of the ILO, as well as its practical issues, in order to incorporate it on silicon successfully.

WLAN을 위한 5.2GHz/2.4GHz 이중대역 주차수 합성기의 설계 (Design of a 5.2GHz/2.4GHz Dual band CMOS Frequency Synthesizer for WLAN)

  • 김광일;이상철;윤광섭;김석진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권1A호
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    • pp.134-141
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    • 2007
  • 본 논문은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계된 5.2GHz와 2.4GHz 이중 대역 무선 송수신기를 위한 주파수합성기를 제안한다. 2.4GHz 주파수는 스위치드 커패시터와 2분주기를 동작시켜서 발생시키고, 5.2GHz는 전압 제어 발진기의 출력 주파수로부터 직접 발생시키도록 설계하였다. 제안된 주파수합성기의 전체 전력소모는 25mW이며, 전압 제어 발진기의 전력소모는 3.6mW이다. 모의 실험된 주파수 합성기의 위상 잡음은 스위치드 커패시터 회로가 동작할 때, 200kHz 옵셋 주파수에서 -101.36dBc/Hz이고, 락킹 시간은 $4{\mu}s$이다.

LiDAR 시스템용 절대시간 측정을 위한 위상고정루프 기반 시간 디지털 변환기 설계 (Design of Phase Locked Loop (PLL) based Time to Digital Converter for LiDAR System with Measurement of Absolute Time Difference)

  • 유상선
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.677-684
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    • 2021
  • 본 논문은 절대 시간 측정 가능한 시간 디지털 변환기에 대한 논문으로 제안하는 시간 디지털 변환기는 0.18-um CMOS 공정을 이용하여 설계 되었고 IC로 제작하여 검증하였다. 설계된 시간 디지털 변환기는 라이다 시스템에 적용하기 위하여 긴 측정시간과 절대적인 50ps를 측정할 수 있어야하는데 위상고정루프의 625MHz 클록을 기준클록으로 사용하기 때문에 절대시간의 측정이 가능하며 디지털 보정회로를 이용하여 어떤 상황에서 든 50ps의 분해능을 가질 수 있다. 기준클록을 카운터하여 큰 시간 단위의 측정을 할 수 있어 최대 800ns의 시간이 측정가능하고 딜레이 체인을 이용하여 정밀한 시간 값을 측정 할 수 있다. 결과적으로 제작된 시간 디지털 변환기는 50ps 단위로 시간을 측정할 수 있는데 최대 오차는 INL 0.8-LSB정도이며 1.8V 인가전압에 전력 소모는 약 70mW 정도이다.

Design of Temperature Stable FLL Circuit

  • Choi, Jin-Ho
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권2호
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    • pp.197-200
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    • 2010
  • The FLL(frequency locked loop) circuit is used to generate an output signal that tracks an input reference signal. The locking time of FLL is short compared to PLL(phase locked loop) circuit because the output signal of FLL is synchronized only in frequency. Also the FLL is designed to allow the circuit to be fully integrated. In this paper, the temperature stable FLL circuit is designed by using full CMOS transistors. When the temperature is varied from $-20^{\circ}C$ to $70^{\circ}C$, the variation of output frequency is about from -2% to 1.6% from HSPICE simulation results.

DSP를 이용한 실린더형 진동 자이로스코프 제어기 설계 (Design of Cylindrical Vibratory Gyroscope Controller by DSP)

  • 김모세;이학성;홍성경
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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    • pp.2485-2488
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    • 2003
  • 본 논문에서는 DSP를 이용하여 운동하는 물체의 회전량을 측정하는 실린더형 진동 자이로스코프(이하 자이로) 제어기를 개발하였다. 진동 자이로를 구동하기 위해서는 정밀 진동제어와 신호 처리와 같은 고급 제어 기술이 필요하다. 정밀진동제어는 진동 자이로를 구동하기 위해 필요한 핵심기술로써 기존의 PLL(phase-locked loop)방식은 외부환경에 민감하여 구현이 까다로울 뿐만 아니라 자이로 개개의 고유 진동수가 다르기 때문에 대량 생산에 어려움이 있었다. 또한 자이로 출력 신호로부터 회전량을 검출하기 위해서는 진폭과 당향성 검출의 본 회로뿐만 아니라 잡음 제거와 신호 증폭, 온도 보상과 같은 전처리 과정도 필요하다. 본 논문에서는 DSP를 통해 정밀 진동제어와 잡음 제거, 방향성 검출 등의 기능들을 구현하였으며 증폭과 진폭(회전량) 검출은 아날로그 회로를 이용하였다. 또 한 외부와의 인터페이스를 위해 D/A 회로를 설계하였고 이들을 실험을 통해 검증하였다.

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스펙트럼 분석기용의 전압제어발진기에 관한 연구 (A Study on the Design of VCO Used in the Spectrum Analyzer)

  • 사공석진;최한규;차균현
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.46-52
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    • 1985
  • 작은 채널 간격 및 많은 채널수를 갖고 3개의 서로 다른 대역에서 스위프를 하는 모듈러 (modulo) 함수를 이용하여 주파수 합성방식을 설계하였다. 그러므로 본 연구에서 설계한 전력제어발진기는 스펙트럼 분석기에서 필요한 3개의 각각 다른 대역폭과 채널 간격이 10Hz, 40Hz, 400Hz로써 512개의 채널수를 갖는 장치에 적합하다.

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유도가열용 전원장치 개발 (Development of Power Supply for Induction Heating System)

  • ;오성철;김요희;계문호;하성운
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.531-536
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    • 1991
  • This paper describes a POWER MOSFET inverter suitable for medium frequency induction heating applications. A series scheme is employed, which is operated at zero phase of the resonant load by PLL control. This ensures maximum power transfer, good efficiency, low EMI noise and reliable operation. Circuit configuration and performance are discussed and design criteria are given. Implementation of a prototype rated at 5KW, $100{\sim}300KHz$ is discribed and experimental results are given.

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