• 전자공학회논문지D
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• 제36D권6호
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• pp.71-78
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• 1999

본 논문에서는 마이크로웨이브 대역의 OPLL 해석시 루프 시간 지연뿐만 아니라 기존의 연구에서는 고려하지 않았던 반도체 VCO laser의 주파수 응답을 모델링하여 OPLL의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 루프 시간 지연은 시스템의 안정성과 레이저의 최대 허용 선폭에 대한 조건을 더욱 엄격하게 함을 확인할 수 있었다. 또한 VCO laser의 주파수 응답을 고려할 경우 레이저의 최대 허용 선폭을 최적화된 값으로 설정할 수 있음을 확인할 수 있었다. 따라서, 대역폭이 큰 OPLL을 설계할 경우에는 루프 시간 지연뿐만 아니라 VCO laser의 주파수 응답 특성까지도 고려되어야 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.949-954
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• 2007

본 논문에서는 CMOS 공정을 이용하여 동작온도에 무관한 FVC(Frequency-to-Voltage Convener) 회로를 제안한다. FVC는 FLL(Frequency Locked Loop)의 핵심 회로로서 주파수 신호를 전압신호로 변환하는 회로이다. FLL 회로는 PLL(Phase-Locked Loop) 회로 같이 고정된 주파수 신호를 생성하는 회로지만, PLL과는 달리 위상비교기, charge pump, 저역 필터 등이 필요치 않아 간단히 회로를 구성할 수 있다. FVC 회로의 설계는 $0.25{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하였다. 설계되어진 회로의 입력 주파수는 70MHz에서 140MHz를 사용하였다. 회로의 시뮬레이션 결과 동작 온도가 $0^{\circ}C$에서 $75^{\circ}C$까지 변화할 때 변환된 출력 전압의 변화는 상온에 비하여 ${\pm}2%$이내였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권3호
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• pp.248-257
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• 2005

In this paper, we develop design procedures for carrier tracking loop for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems or other systems of blocked data. In such communication systems, phase error measurements are made infrequent enough to invalidate the traditional loop design methodology which is based on analog loop design. We analyze the degradation in the OFDM schemes caused by the tracking loop and show how the performance is dependent on the rms phase error, where we distinguished between the effect of the variance in the average phase over the symbol and the effect of the phase change over the symbol. We derive the optimal tracking loop including optional delay in the loop caused by processing time. Our solution is general and includes arbitrary phase noise apd additive noise spectrums. In order to guarantee a well behaved solution, we have to check the design against margin constraints subject to uncertainties. In case the optimal loop does not meet the required margin constraints subjected to uncertainties, it is shown how to apply a method taken from control theory to find a controller. Alternatively, if we restrict the solution to first or second order loops, we give a simple loop design procedure which may be sufficient in many cases. Extensions of the method are shown for using both pilot symbols and data symbols in the OFDM receiver for phase tracking. We compare our results to other methods commonly used in OFDM receivers and we show that a large improvement can be gained.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권5호
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• pp.1523-1535
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• 2018

High-performance Phase-Locked Loops (PLLs) are critical for grid synchronization in grid-tied power electronic applications. In this paper, a new single-phase All Digital Phase-Locked Loop (ADPLL) is proposed. It features fast transient response and good robustness under distorted grid conditions. It is designed for Field Programmable Gate Array (FPGA) implementation. As a result, a high sampling frequency of 1MHz can be obtained. In addition, a new OSG is adopted to track the power frequency, improve the harmonic rejection and remove the dc offset. Unlike previous methods, it avoids extra feedback loop, which results in an enlarged system bandwidth, enhanced stability and improved dynamic performance. In this case, a new parameter optimization method with consideration of loop delay is employed to achieve a fast dynamic response and guarantee accuracy. The Phase Detector (PD) and Voltage Controlled Oscillator (VCO) are realized by a Coordinate Rotation Digital Computer (CORDIC) algorithm and a Direct Digital Synthesis (DDS) block, respectively. The whole PLL system is finally produced on a FPGA. A theoretical analysis and experiments under various distorted grid conditions, including voltage sag, phase jump, frequency step, harmonics distortion, dc offset and combined disturbances, are also presented to verify the fast dynamic response and good robustness of the ADPLL.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.7-8
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• 2017

The Phase-Locked Loop (PLL) is widely used in grid-tie inverter applications to achieve the synchronization between the inverter and the grid. However, its performance is deteriorated when the grid voltage is not pure sinusoidal due to the harmonics and the frequency deviation. Therefore it is important to design a high performance phase-locked loop (PLL) for the single phase inverter applications to guarantee the quality of the inverter output. In this paper a simple method to improve the performance of the PLL for the single phase inverter is proposed. The proposed PLL is able to accurately estimate the fundamental frequency component of the grid voltage even in the presence of harmonic components. In additional its transient response is fast enough to track a change in grid voltage within two cycles of the fundamental frequency. The effectiveness of the proposed PLL is confirmed through the PSIM simulation and experiments.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.714-721
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• 2022

다중 주파수 클럭 신호를 사용하는 시스템 온 칩(SoC: system on a chip)를 위해 위상 고정 루프(PLL: phase-locked loop) 기반 주파수 합성기가 제안된다. 제안하는 PLL 기반 주파수 합성기는 위상 주파수 검출기(PFD: phase frequency detector), 전하 펌프(CP: charge pump), 루프 필터, 전압 제어 발진기(VCO: voltage-controlled oscillator), 그리고 주파수 분주기로 구현되는 전하 펌프 위상 고정 루프와 에지 컴바이너로 구성된다. PLL은 6개의 차동 지연 셀을 사용하여 VCO에 의해 12 위상 클록을 출력하며, 에지 컴바이너는 PLL의 12상 출력 클럭의 에지 컴바이닝과 주파수 분주를 통해 출력 클럭의 주파수를 합성한다. 제안된 PLL 기반 주파수 합성기는 1.2V 공급전압을 사용하는 55nm CMOS 공정에서 설계된다. 설계된 PLL 기반 주파수 합성기는 주파수가 20.75MHz인 기준 클록에 대해 166MHz, 83MHz 및 124.5MHz의 세 클록 신호를 출력한다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권1호
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• pp.90-96
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• 2014

본 논문은 광대역 특성의 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프를 설계함에 있어 최적의 루프 이득 선정을 통한 실용적인 선형화 설계 기법을 제안한다. 기존의 이론적 파라미터 설계 기법을 광대역 클럭 발생기 회로에 적용함에 있어 한계점을 설명하고 실제 구현된 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프 설계에 대해서 살펴보았다. 본 논문에서는 정수 어레이와 디더 이득은 크게 하되 비례 이득을 작게 설정하여 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프의 리미티드 사이클 노이즈를 제거하였다. 제안된 설계 기법을 적용한 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프는 기존의 구조에 비교하여 초소형, 저전력, 선형 특성 및 루프 대역폭 조절이 가능한 장점을 보이며, 성능의 우수성을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권9호
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• pp.35-40
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• 2005

본 논문에서는 1.6Gb/s에서 동작하는 digitally controlled phase-locked loop (DCPLL)를 제안한다. DCPLL은 일반적인 아날로그 PLL과 tracking analog-to-digital 변환기를 결합한 구조이다. 제안한 DCPLL에서는 tracking ADC의 출력이 voltage controlled oscillator (VCO)의 제어 전압을 생성한다. 일반적으로 사용되는 digital PLL (DPLL)은 digitally controlled oscillator (DCO)와 time-to-digit converter (TDC)로 구성된다 DCO와 TDC를 사용한 DPLL은 시간 스텝이 작을 수 록 jitter 특성이 향상되지만 전력소모는 커진다. 이 논문에서 제안한 DCPLL은 DPLL의 핵심요소인 DCO와 TDC를 사용하지 않았기 때문에 jitter, 면적, 전력소모 측면에서 유리하다. DCPLL은 $0.18\mu$m 4-metal CMOS공정을 이용하여 제작하였고 면적은 1mm $\times$0.35mm를 차지한다. 1.8V 단일 전원전압으로 정상동작에서는 59mW, power-down 모드에서는 $984\mu$W 전력을 소모하고 16.8ps rms jitter를 갖는다.

• ETRI Journal
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• 제21권3호
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• pp.1-5
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• 1999

A clock and data recovery circuit with a phase-locked loop for 10 Gb/s optical transmission system was realized in a hybrid IC form. The quadri-correlation architecture is used for frequency-and phase-locked loop. A NRZ-to-PRZ converter and a 360 degree analogue phase shifter are included in the circuit. The jitter characteristics satisfy the recommendations of ITU-T. The capture range of 150 MHz and input voltage sensitivity of 100 mVp-p were showed. The temperature compensation characteristics were tested for the operating temperature from -10 to $60^{\circ}C$ and showed no increase of error. This circuit was adopted for the 10 Gb/s transmission system through a normal single-mode fiber with the length of 400 km and operated successfully.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.87-88
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• 2011

본 논문은 최근 빠른 속도로 성장하고 있는 신재생에너지 분야 중 태양광을 이용한 계통연계형 PV PCS의 PLL(Phase Locked Loop) 기법을 DSP로 처리할 수 있도록 디지털 논리회로로 구현하는 DPLL(Digital Phase Locked Loop) 기법을 제시하고 모델링과 시뮬레이션을 통하여 검증한다.