• 제목/요약/키워드: Phase Lock Loop

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비동기 샘플링에 의한 전력과 에너지 측정 기준시스템 (Electrical Power and Energy Reference Measurement System with Asynchronous Sampling)

  • 위제싱허;박영태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.684_685
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    • 2009
  • A digital sampling algorithm that uses a two high resolution integrating Voltmeters which are synchronized by Phase Lock Loop (PLL) time clock for accurately measuring the parameters, active and reactive power, for sinusoidal power measurements is presented. The PLL technique provides high precision measurements, root mean square (rms), phase and complex voltage ratio, of the AC signal. The system has been designed to be used at the Korean Research Institute of Standards and Science (KRISS) as a reference power standard for electrical power calibrations. The test results have shown that the accuracy of the measurements is better than $10 {\mu}W/VA$ and the level of uncertainty is valid for the power factor range zero to 1 for both lead and lag conditions. The system is fully automated and allows power measurements and calibration of high precision wattmeters and power calibrators at the main power frequencies 50 and 60 Hz.

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Modulated Finite Control Set - Model Predictive Control for Harmonic Reduction in a Grid-connected Inverter

  • Nguyen, Tien Hai;Kim, Kyeong-Hwa
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.268-269
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    • 2017
  • This paper presents an improved current control strategy for a three-phase grid-connected inverter under distorted grid conditions. Distorted grid condition is undesirable due to negative effects such as power losses and heating problem in electrical equipments. To enhance the power quality of distributed generation systems under such a condition, a modulated finite control set - model predictive control (MFCS-MPC) scheme will be proposed, in which the optimal switching signals of inverter are chosen by online basis using the principle of current error minimization. In addition, the moving average filter (MAF) is used to improve the phase-lock loop in order to obtain the harmonic-free reference currents on the stationary frame. The usefulness of the proposed MFCS-MPC method is proved by the comparative simulation results under different operating conditions.

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왜곡된 전원 전압과 주파수하에서 단상 PWM 컨버터의 전류 제어 (Current control of a single-phase PWM converter under distorted source voltage and frequency condition)

  • 안창헌;김상훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.95-96
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    • 2015
  • 본 논문에서는 왜곡된 전원 전압과 주파수 변동 하에서도 입력 전류를 정현적으로 제어하도록 하는 단상 PWM 컨버터의 동기좌표계 전류 제어 기법을 제안한다. 왜곡된 전원 전압은 PWM 컨버터 제어를 위한 제어 위상각을 왜곡시켜 입력 전류에 고조파를 발생시키며, 전원 주파수의 변동 역시 입력 전류의 제어 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 위상각의 왜곡 성분을 이용하여 지령 전류를 보상하고 동기좌표계 PLL (Phase Lock Loop) 제어기의 출력으로부터 주파수 변동분을 검출하여 왜곡된 전원 전압과 주파수하에서도 정현적인 전류 제어가 가능하도록 하였다. 제안된 기법의 유용성은 실험을 통해 확인하였다.

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하모닉스 에러가 제거된 디지털 프린지 투영을 사용한 실시간 3차원 형태 측정시스템 (Real-time 3-D shape measurement system using harmonics error removed digital fringe projection)

  • 박원규;김병진;고광식
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.629-632
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Fringe Pattern profilometry(FPP)을 이용한 높이 측정 시스템을 구현하고, R, G, B 각 컬러 채널별로 위상이 다른 파형을 인가함으로써 Phase shifting 방법을 이용한 실시간 위상 정보를 획득할 수 있게 한다. 디지털 프로젝터의 비선형성으로 인해 필연적으로 발생하는 하모닉스 성분을 근사화된 정현파를 인가함으로써 높이 정보에서 가장 큰 문제를 발생하는 2차 하모닉스 성분을 줄인다. 이렇게 구한 위상 값을 Digital Phase Loop Lock(DPLL)회로에 인가함으로써 3차원 모양 정보를 실시간으로 획득 가능하게 한다.

2.496Gb/s MIPI M-PHY를 위한 기준 클록이 없는 이중 루프 클록 데이터 복원 회로 (A 2.496 Gb/s Reference-less Dual Loop Clock and Data Recovery Circuit for MIPI M-PHY)

  • 김영웅;장영찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.899-905
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    • 2017
  • 본 논문은 2.496Gb/s 데이터 레이트를 갖는 mobile industry processor interface (MIPI) M-PHY를 위한 기준 클록이 없는 이중 루프 클록 데이터 복원 회로(CDR : Clock and Data Recovery Circuit)를 제안한다. 제안하는 클록 데이터 복원회로는 적응형 루프 대역폭 조절 기법을 사용하여 적은 타임 지터를 가지면서 빠른 고정 시간을 가질 수 있다. 클록 데이터 복원회로는 주파수 고정 루프와 위상 고정 루프로 이루어진다. 제안하는 2.496Gb/s 기준 클록이 없는 이중 루프 클록 데이터 복원 회로는 1.2V 공급 전압을 갖는 65nm CMOS 공정을 이용하여 설계되었다. 2.496Gb/s pseudo-random binary sequence (PRBS)15 입력에서 시뮬레이션 된 출력 클록의 타임 지터는 $9.26ps_{p-p}$이다. 클록 데이터 복원 회로의 면적과 전력 소모는 각각 $400{\times}470{\mu}m^2$와 6.49mW이다.

Fractional-N PLL (Phase-Locked Loop) 주파수 합성기 설계 (Fractional-N PLL Frequency Synthesizer Design)

  • 김선철;원희석;김영식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권7호
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    • pp.35-40
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    • 2005
  • 본 논문에서는 900MHz 대역 중저속 무선 통신용 칩에 이용되는 3차 ${\Delta}{\sum}$ modulator를 사용한 Fractional-N PLL 주파수 합성기를 설계 및 제작하였다 우수한 위상노이즈 특성을 얻기 위해 노이즈 특성이 좋은LC VCO를 사용하였다. 그리고 고착시간을 줄이기 위해서 Charge Pump의 펌핑 전류를 주파수 천이 값에 따라 조절할 수 있도록 제작하였고 PFD의 참조 주파수를 3MHz까지 높였다. 또한 참조 주파수를 높이는 동시에 PLL의 최소 주파수 천이 간격을 10KHz까지 줄일 수 있도록 하기위하여 36/37 Fractional-N 분주기를 제작하였다. Fractional Spur를 줄이기 위해서 3차 ${\Delta}{\sum}$ modulator를 사용하였다. 그리고 VCO, Divider by 8 Prescaler, PFD, 및 Charge Pump는 0.25um CMOS공정으로 제작되었으며, 루프 필터는 외부 컴포넌트를 이용한 3차RC 필터로 제작되었다. 그리고 Fractional-N 분주기와 3차 ${\Delta}{\sum}$ modulator는 VHDL 코드로 작성되었으며 Xilinx Spartan2E을 사용한 FPGA 보드로 구현되었다. 측정결과 PLL의 출력 전력은 약 -11dBm이고, 위상노이즈는 100kHz offset 주파수에서 -77.75dBc/Hz이다. 최소 주파수 간격은 10kHz이고, 최대 주파수 천이는 10MHz이고, 최대 주파수 변이 조건에서 고착시간은 약 800us이다.

UHF FRS 대역 CMOS PLL 주파수 합성기 설계 (Design of a CMOS Frequency Synthesizer for FRS Band)

  • 이정진;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권12호
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    • pp.941-947
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    • 2017
  • 본 논문에서는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 FRS 대역 무전기용 반송파 신호를 쿼드러쳐(Quadrature) 형식으로 출력하는 Fractional-N 위상 고정루프(PLL) 주파수 합성기를 설계 및 제작하였다. 설계한 주파수 합성기의 주요 블록은 전압 제어 발진기(VCO), 전하 펌프(CP), 루프 필터(LF), 위상 주파수 검출기(PFD) 그리고 주파수 분주기이다. VCO는 우수한 위상잡음과 전력 특성을 얻을 수 있는 LC 공진 방식으로 설계했고, CP는 참조 주파수에 따라 펌핑 전류를 조절할 수 있도록 설계하였다. 주파수 분주기는 16분주의 전치 분주기와 3차 델타-시그마 모듈레이터($3^{rd}$ DSM) 방식의 Fractional-N 분주기로 설계하였다. LF는 외부의 3차 RC 루프 필터로 구성하였다. 측정결과, 주파수 합성기의 동작 주파수 영역은 최소 460 MHz에서 최대 510 MHz이고, 출력전력으로는 약 -3.86 dBm을 얻었다. 출력의 위상잡음은 100 Hz offset 주파수에서 -94.8 dBc/Hz이며 위상 루프 고착 시간은 약 $300{\mu}s$이다.

960MHz Quadrature LC VCO를 이용한 CMOS PLL 주파수 합성기 설계 (Design of a 960MHz CMOS PLL Frequency Synthesizer with Quadrature LC VCO)

  • 김신웅;김영식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권7호
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    • pp.61-67
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    • 2009
  • 본 논문에서는 0.25-$\mu$m 디지털 CMOS공정으로 제작된 UHF대역 RFID를 위한 무선통신용 쿼드러처(Quadrature) 출력이 가능한 Integer-N방식의 PLL 주파수 합성기를 설계 및 제작하여 측정하였다. Integer-N 방식의 주파수 합성기의 주요 블록인 쿼드러처 전압제어 발진기(Voltage Controeld Oscillator, VCO)와 위상 주파수 검출기(Phase Frequency Detector, PFD), 차지 펌프(Charge Pump, CP)를 설계하고 제작하였다. 전압제어발진기는 우수한 위상노이즈 특성과 저전력 특성을 얻기 위해 LC 공진기를 사용하였으며 전압제어 가변 캐패시터는 P-channel MOSFET의 소스와 드레인 다이오드를 이용하여 설계되었으며 쿼드러처 출력을 위해 두 개의 전압제어발진기를 서로 90도 위상차를 가지도록 설계하였다. 주파수 분주기는 프리스케일러(Pre-scaler)와 아날로그 디바이스사의 칩 ADF4111을 사용하였으며 루프 필터는 3차 RC필터로 설계하여 측정하였다. 측정결과 주파수 합성기의 RF 출력 전력은 50옴 부하에서 -13dBm이고, 위상 잡음은 100KHz offset 주파수에서 -91.33dBc/Hz 이었으며, 동작 주파수영역은 최소 930MHz에서 최대 970MHz이고 고착시간은 약 600$\mu$s이다.

소프트웨어 PLL 기반 소형 고속 BLDCM의 속도 제어 (Speed Control of High Speed Miniature BLDCM Based on Software PLL)

  • 이동희
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.112-119
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    • 2009
  • 본 논문은 홀센서를 사용하는 고속 소형 BLDCM의 속도제어를 위해 PLL 방식을 적용하였다. 제안된 방식은 기준펄스 신호와 홀센서 신호와의 위상차를 이용하는 PLL 기반의 속도제어 기법으로, 별도의 속도 계산이 요구되지 않고, 지령전류는 직접 두 신호의 위상차에 의해 결정된다. 전류 지령은 두 펄스 신호의 위상차에 따라서, 전동기의 속도를 일정하게 유지하기 위하여 변화된다. 제안된 방식은 매우 간단하지만 효과적인 속도 제어를 구현할 수 있다. 또한, 부드러운 토크를 발생하기 위하여 지령 전류는 가속 및 감속 패턴을 따라 변동하도록 설계되었다. 제안된 방식은 50W, 40,000[rpm]급의 소형 고속 BLDCM에 적용하여 실험하였다.

A Highly Expandable Forwarded-Clock Receiver with Ultra-Slim Data Lane using Skew Calibration by Multi-Phase Edge Monitoring

  • Yoo, Byoung-Joo;Song, Ho-Young;Chi, Han-Kyu;Bae, Woo-Rham;Jeong, Deog-Kyoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제12권4호
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    • pp.433-448
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    • 2012
  • A source-synchronous receiver based on a delay-locked loop is presented. It employs a shared global calibration control between channels, yet achieves channel expandability for high aggregate I/O bandwidth. The global calibration control accomplishes skew calibration, equalizer adaptation, and phase lock of all the channels in a calibration period, resulting in the reduced hardware overhead and area of each data lane. In addition, the weight-adjusted dual-interpolating delay cell, which is used in the multiphase DLL, guarantees sufficient phase linearity without using dummy delay cells, while offering a high-frequency operation. The proposed receiver is designed in the 90-nm CMOS technology, and achieves error-free eye openings of more than 0.5 UI across 9-28 inch Nelco4000-6 microstrips at 4-7 Gb/s and more than 0.42 UI at data rates of up to 9 Gb/s. The data lane occupies only $0.152mm^2$ and consumes 69.8 mW, while the rest of the receiver occupies $0.297mm^2$ and consumes 56.0 mW at the 7- Gb/s data-rate and supply voltage of 1.35 V.