• Title/Summary/Keyword: Phase Locked Loop(PLL)

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위상고정 유전체 공진형 발진기의 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on the Design and Fabrication of Phase Locked Dielectric Resonance Oscillator)

  • 서곤;박창현;김장구;최병하
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권3호
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    • pp.25-32
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    • 2005
  • 본 논문에서는 부성저항 특성을 갖는 발진기 이론을 적용하여 직렬 궤환형 유전체 공진 발진기를 구성하고 바랙터 다이오드를 삽입하여 전압 제어 유전체 공진 발진기를 제작한 후, 샘플링 위상비교기와 루프 필터를 결합한 PLL방식을 도입하여 고안정 주파수 발생기인 위상고정 유전체 공진형 발진기를 설계 및 제작하였다. 설계 제작한 PLDRO는 주파수 12.05 GHz에서 13.54 dBm의 출력 전력을 얻었으며, 이때의 주파수 가변 동조 범위는 중심 주파수에서 약 ${\pm}7.5\;MHz$ 이며, 전력 평탄도는 0.2 dBm으로서 매우 우수한 선형 특성 결과를 얻었다. 또한 데이터 전송시 오율특성에 상당한 영향을 미치는 위상 잡음은 carrier로부터 100 KHz 떨어진 offset 지점에서 14.5 dBc/Hz을 얻었다. 고조파 특성은 2 차 고조파에서 -41.49 dBc 이하의 특성을 나타내었다. 이러한 특성은 위상고정을 하기 전의 전압 제어 발진기보다 더욱 향상된 특성을 보였으며, 종전의 PLDRO보다 위상 잡음과 전력 평탄도면에서 개선시킬 수가 있었다.

High-speed CMOS Frequency Divider with Inductive Peaking Technique

  • Park, Jung-Woong;Ahn, Se-Hyuk;Jeong, Hye-Im;Kim, Nam-Soo
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제15권6호
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    • pp.309-314
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    • 2014
  • This work proposes an integrated high frequency divider with an inductive peaking technique implemented in a current mode logic (CML) frequency divider. The proposed divider is composed with a master-slave flip-flop, and the master-slave flip-flop acts as a latch and read circuits which have the differential pair and cross-coupled n-MOSFETs. The cascode bias is applied in an inductive peaking circuit as a current source and the cascode bias is used for its high current driving capability and stable frequency response. The proposed divider is designed with $0.18-{\mu}m$ CMOS process, and the simulation used to evaluate the divider is performed with phase-locked loop (PLL) circuit as a feedback circuit. A divide-by-two operation is properly performed at a high frequency of 20 GHz. In the output frequency spectrum of the PLL, a peak frequency of 2 GHz is obtained witha divide-by-eight circuit at an input frequency of 250 MHz. The reference spur is obtained at -64 dBc and the power consumption is 13 mW.

넓은 출력 전압 범위를 갖는 위상동기루프를 위한 저전압 Charge Pump 회로 설계 (The Design of a Low Power and Wide Swing Charge Pump Circuit for Phase Locked Loop)

  • 부영건;고동현;김상우;박준성;이강윤
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권8호
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    • pp.44-47
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    • 2008
  • 본 논문에서는 UWB PLL charge pump 의 충/방전 전류오차를 최소화하기 위한 회로를 제안하였다. Common-gate 와 Common-source 증폭기를 추가한 피드백 전압 조정기를 구성하여 높은 응답성을 가지는 charge pump를 설계하였다. 제안한 회로는 넓은 동작 영역을 갖으며, 낮은 전원 전압으로도 뛰어난 성능을 보인다. 본 회로는 1.2V 공급 전압과 IBM 0.13um CMOS 공정으로 집적되었다. 설계의 효율성을 평가하기 위해 참고 논문의 다른 회로와 성능을 대조하였다.

A 3.1 to 5 GHz CMOS Transceiver for DS-UWB Systems

  • Park, Bong-Hyuk;Lee, Kyung-Ai;Hong, Song-Cheol;Choi, Sang-Sung
    • ETRI Journal
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    • 제29권4호
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    • pp.421-429
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    • 2007
  • This paper presents a direct-conversion CMOS transceiver for fully digital DS-UWB systems. The transceiver includes all of the radio building blocks, such as a T/R switch, a low noise amplifier, an I/Q demodulator, a low pass filter, a variable gain amplifier as a receiver, the same receiver blocks as a transmitter including a phase-locked loop (PLL), and a voltage controlled oscillator (VCO). A single-ended-to-differential converter is implemented in the down-conversion mixer and a differential-to-single-ended converter is implemented in the driver amplifier stage. The chip is fabricated on a 9.0 $mm^2$ die using standard 0.18 ${\mu}m$ CMOS technology and a 64-pin MicroLead Frame package. Experimental results show the total current consumption is 143 mA including the PLL and VCO. The chip has a 3.5 dB receiver gain flatness at the 660 MHz bandwidth. These results indicate that the architecture and circuits are adaptable to the implementation of a wideband, low-power, and high-speed wireless personal area network.

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개선된 동작 주파수 특성을 갖는 차동 전압 클램프 VCO 설계 (A Design of Differential Voltage Clamped VCO for Improved Characteristics of Operating Frequency)

  • 김두곤;오름;우영신;성만영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.3181-3183
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    • 2000
  • As the fact that the simple data of text and sound in early year have been changed to be high quality images and sounds. PLL(Phase-Locked Loop) system plays an important role in communication system. VCO(Voltage Controlled Oscillator) is the most important part in PLL system because it can have critical effects on operation of PLL. Recently, it has been raised the necessity of high speed and high accuracy circuit application. In this paper, a new differential voltage clamped VCO using negative-skewed path is suggested. Using a dual-delay scheme to implement the VCO, higher operation frequency and wider tuning are achieved simultaneously. The dual-delay scheme means that both the negative skewed delay paths and the normal delay paths exist in the same ring oscillator. The negative skewed delay paths decrease the unit delay time of the ring oscillator below the single inverter delay time. As a result, higher operation frequency can be obtained. The whole characteristics of VCO are simulated by using HSPICE. Simulation results show that the resulting operating frequencies are 50% higher than those obtainable from the conventional approaches.

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DTV시스템에서 평균 파워 조절기와 추정 옵셋 변화율에 따른 대역폭 조절 필터를 이용한 동기 성능 최적화 (Synchronization performance optimization using adaptive bandwidth filter and average power controller over DTV system)

  • 남완주;이성준;손성환;김재명
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권5호
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    • pp.45-53
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    • 2007
  • DTV수신기에서 송신신호를 완벽하게 복원하기 위해서는 채널의 영향으로 인해 파일롯의 위치가 바뀌고 위상이 틀어지는 것을 보상해주는 반송파 주파수 동기와 샘플링 클락 주파수와의 위상오차로 인해 발생하는 샘플링 타이밍 오차를 보상하는 심볼 타이밍 동기가 모두 획득되어야 한다. 심볼 타이밍 동기부는 일반적으로 다중레벨을 가지는 신호에 사용되는 가드너(Gardner)방법을 사용한다. 가드너 방법은 매 심볼마다 타이밍 에러성분을 추출하므로 다중경로 채널에서 타이밍동기를 추적하면서 유지하는데 유리한 방식이다. 본 논문에서는 가드너 방법에서 에러를 검출하기 위해 사용되는 가드너 타이밍 에러 검출기(Timing Error Detector)가 수신파워레벨이 기준 파워레벨에서 크게 벗어날 경우 동기를 획득할 수 없는 문제점을 해결하기 위해 1단계로 가드너 타이밍 에러 검출기 블록 앞에 수신파워레벨을 계산하여 보정하는 블록을 추가하여 수신파워레벨을 보정한다. 2단계로 반송파 주파수동기와 심볼타이밍동기에 사용되는 PLL(Phase Locked Loop)회로의 빠른 동기 획득과 동기 획득 후 지터량을 줄이기 위하여 루프필터의 출력 값의 평균을 이용하여 옵셋량을 추정하여 추정된 옵셋의 변화율에 따라 단계적 대역폭을 가지는 적응적인 루프필터를 반송파 주파수 동기 회로와 심볼 타이밍동기 회로에 적용함으로써 최적의 동기성능을 얻는다.

A PVT-compensated 2.2 to 3.0 GHz Digitally Controlled Oscillator for All-Digital PLL

  • Kavala, Anil;Bae, Woorham;Kim, Sungwoo;Hong, Gi-Moon;Chi, Hankyu;Kim, Suhwan;Jeong, Deog-Kyoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권4호
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    • pp.484-494
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    • 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.

전력선 통신용 재변조방식의 BPSK복조기 실현에 관한연구 (A Study on the Implementation of BPSK Demodulator with Remodulation Method for Power Line Carrier Communication)

  • 오상기;나채동;진달복
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제8권4호
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    • pp.38-45
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    • 1994
  • 본 논문에서는 신호감쇄 및 연집잡음(burst noise)이 존재하는 전력선 반송 채널에서 디지틀 데이터를 복조하기 위한 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 복조기의 설계에 대하여 논한다. 이러한 BPSK 복조기의 실현에 있어서 반송파 동기호로는 소형화 및 안정화가 요구되며, 입력주파수의 변동에 대해서 낮은 위상 오차가 필요하게 된다. 이와 같은 요구조건을 만족하기 위해서 본 논문에서는 반송주파수가 10.4[kHz]이고, 전송속도가 110[bps]인 재변조방식의 BPSK 복조기를 설계 제작하였다. 설계 제작한 반송파 동기회로는 기존의 아날로그 소자로 구성되었던 승산기(multiplier) 및 지연회로를 PLL(Phase Locked Loop) IC로 대치하여 소형화 및 안정성을 확보하였으며, PLL회로 설계시에 주위온도 등을 고려하여 주파수 인입범위를 $\pm$4[kHz], 정상위상오차를 $\pm$60로 설정하였다. 기능시험 결과로부터, BPSK 복조기의 동작기능은 정상상태에서 설계조건에 만족함을 알 수 있었다.

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주파수 3체배기를 이용한 W 밴드 주파수 합성기 설계 (Design of W Band Frequency Synthesizer Using Frequency Tripler)

  • 조형준;;김성균;김병성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권10호
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    • pp.971-978
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    • 2013
  • 본 논문에서는 65 nm RF CMOS 공정을 이용하여 26 GHz 위상 고정 루프(PLL)를 설계하고, 주파수 3체배기(tripler)를 이용하여 W 밴드 주파수 합성기를 설계하였다. 26 GHz VCO는 22.8~26.8 GHz, 3체배기의 출력은 74~75.6 GHz의 주파수 조정 범위를 갖는다. 제작한 주파수 합성기는 총 75.6 mW의 전력을 소모하며, 3체배기의 최종 출력은 1 MHz 오프셋에서 -75 dBc/Hz, 10 MHz 오프셋에서 -101 dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 갖는다.

개선된 DFT을 이용한 무효전력변동 단독운전 검출기법의 성능 개선 (Performance Improvement of an Anti-Islanding Algorithm using the Variation of Reactive Power with an Improved DFT Method)

  • 강덕홍;최대근;이교범
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.179-187
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    • 2010
  • 본 논문에서는 무효전력변동기법을 사용하여 단독운전을 검출을 하기 위해서 선행되어야 하는 주파수 검출 방법 중에서 개선된 이산푸리에변환(Discrete Fourier Transform; DFT), 즉 Goertzel 알고리즘을 이용한 단독운전 검출기법을 제안한다. 실제 태양광 발전 시스템의 설치를 위해서는 전기사고나 시스템에 악영향을 유발하는 단독운전 검출기법의 연구가 선행되어야 한다. 적용하는 주파수 검출방법은 Goertzel 알고리즘을 이용한 기법으로 기존의 영점검출기법과 가상의 2상 PLL(Phase Locked Loop)에 비하여 외란의 영향에 강인하며 빠른 검출이 가능하다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 기존의 주파수검출기법인 영점검출기법과 가상의 2상 PLL을 이용한 주파수 검출과 제안하는 알고리즘을 비교하고 그의 우수성을 검증하였다.