• 제목/요약/키워드: RC oscillator

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바이쿼드 RC 필터의 자가 발진을 이용한 필터 교정 (Filter Calibration using Self Oscillation of Biquad RC Filter)

  • 안덕기;황인철
    • 전기학회논문지
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    • 제59권5호
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    • pp.1005-1009
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    • 2010
  • This paper presents a digitally-controlled filter calibration technique for biquad RC filter using self oscillation. The biquad RC filter is converted to a fully-differential ring oscillator by changing its resistor connections, where the oscillation frequency reflects the cut-off frequency. The proposed calibration circuit measures the oscillation frequency by counting with a fixed higher-frequency clock and then tunes it to a desired frequency with a digital frequency-locked loop including a PI controller. Because the proposed circuit directly measures the cut-off frequency of the filter itself and calibrates it with the small area digital circuits, the area and the power consumption are much small compared with conventional works. When it is implemented in a 65nm CMOS process, the calibration circuit except the filter consumes the area of 80um X 50um and power consumption is 443uA at 1.2 V supply voltage.

전하펌프를 이용한 루프 필터 전압변화 보상 위상고정루프 (Loop Filter Voltage Variation Compensated PLL with Charge Pump)

  • 안성진;최영식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1935-1940
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    • 2016
  • 본 논문에서는 RC 시정수 회로를 포함하는 비교기를 이용해 보조 전하펌프를 제어하여 루프 필터 출력 전압 변동 폭을 최소화 하는 위상고정루프(PLL)를 제안하였다. 루프 필터의 출력 전압변화는 작은 시정수 값을 가지는 RC와 큰 시정수 값을 가지는 RC를 통해 비교기의 입력으로 각각 전달된다. 작은 시정수를 가지는 RC는 루프 필터의 신호의 변화를 빠르게 전달하는 반면 큰 시정수를 가지는 RC는 루프 필터의 신호를 매우 느리게 전달하여 일정한 크기의 전압과 같이 동작한다. 비교기의 출력 신호는 보조 전하펌프를 제어하고, 이는 전압제어발진기(VCO)의 입력 전압 변동 폭을 줄여준다. 그러므로 제안한 위상고정루프는 위상 잡음이 많이 제거된 신호를 생성한다. 제안된 위상고정 루프는 1.8V의 공급전압에서 0.18um CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 Hspice로 시뮬레이션을 수행하고, 동작을 검증하였다.

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.

쌍트랜지스터 회로에 의한 정착변조방식 (A Delta Modulation Method by Means of Pair Transistor Circuit)

  • 오현위
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.24-33
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    • 1971
  • 부성특성회로로서 쌍트랜지스터 회가의 양에미터단자사이에 용량 C와 저항 R의 병렬회로를 삽입하고, 표준화주파수의 단형파전류원를 에미터·바이어스전류원으로 하여 쌍회로를 구동하면, RC병렬회로는 정부변조회로의 적분회로로서 동작시킬 수 있다. 이 적분회로와 직렬로 신호파전압원을 접속시키면 쌍회로가 구동전원의 표준화펄스에 의하여 구동될 때 마다, RC 적분회로의 적분전압과 신호파전압이 서로 비교되기 때문에 그들의 차전압에 의하여 쌍회로의 트랜지스터들 중의 어느 한 쪽이 ON되기 때문에 그 베이스결합저항단자에는 one bit의 펄스가 송출된다. 본실험에서는 극히 간소한 회로구성을 갖는 쌍트랜지스터회로에 의한 정착변조회로를 제시하고 그들의 특성을 부기하였다. 정착변조파의 품질 혹은 S/N비의 향상을 위하여 고려하여야 할 문제로서, 적분회로의 회로정수 및 양자화전압의 구동펄스의 파고와 파폭의 관계를 검토한다.

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PSPICE에 사용되는 위상동기루프 매크로모델에 관한 연구 (A Study on the Phase Locked Loop Macromodel for PSPICE)

  • 김경월;김학선;홍신남;이형재
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1692-1701
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    • 1994
  • 이미 상용화된 시뮬레이터인 PSPICE의 기본적인 변형없이 새로운 소자나 시스템을 시뮬레이션하는데 있어 유용한 설계기법인 매크로모델링 기법을 이용하여 위상동기루프를 설계하였다. 위상동기루프는 위상 검출기와 전압제어 발진기, 루프 필터로 이루어져 있고, 이 중 위상 검출기와 전압제어 발진기를 매크로모델링 하였다. 루프 필터단은 외부에서 연결하도록 되어 있으며, 본 논문에서는 간단한 RC 저역통과 필터를 사용하였다. LM565CN PLL의 데이타 시트를 기준으로 설계한 매크로모델 파라미터로 시뮬레이션한 결과, 자유발진 주파수 2.5KHz에서 upper lock range와 lower lock range는 각각 1138Hz, 1500Hz였고, upper capture range와 lower capture range는 563Hz, 437Hz였다. 또한 실험결과와 시뮬레이션 결과가 일치함을 확인하였다.

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Inductive Switching Noise Suppression Technique for Mixed-Signal ICs Using Standard CMOS Digital Technology

  • Im, Hyungjin;Kim, Ki Hyuk
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제14권4호
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    • pp.268-271
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    • 2016
  • An efficient inductive switching noise suppression technique for mixed-signal integrated circuits (ICs) using standard CMOS digital technology is proposed. The proposed design technique uses a parallel RC circuit, which provides a damping path for the switching noise. The proposed design technique is used for designing a mixed-signal circuit composed of a ring oscillator, a digital output buffer, and an analog noise sensor node for $0.13-{\mu}m$ CMOS digital IC technology. Simulation results show a 47% reduction in the on-chip inductive switching noise coupling from the noisy digital to the analog blocks in the same substrate without an additional propagation delay. The increased power consumption due to the damping resistor is only 67% of that of the conventional source damping technique. This design can be widely used for any kind of analog and high frequency digital mixed-signal circuits in CMOS technology

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.

단일 역률 달성을 위한 Boost Converter용 PFC IC 설계 (Design of Boost Converter PFC IC for Unity Power Factor Achievement)

  • 전인선;김형우;김기현;서길수;조효문;이종화
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권2호
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    • pp.60-67
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    • 2010
  • 본 논문에서는 입력 전류를 정현파가 되도록 제어하기 위하여 boost 인덕터 전류의 평균값이 정현파 모양을 따라가도록 하는 평균전류 제어 방식의 PFC IC를 설계하였다. 설계된 IC는 EMI 규격에 적합하도록 75kHz의 고정주파수를 가지고 고속 제어를 위해 넓은 대역폭을 갖도록 오차 증폭기 및 전류 증폭기에 RC 보상 루프를 구성하였다. 또한 시스템 내부의 오실레이터를 이용해 구형파와 삼각파를 발생시켜 역률제어에 적합한 신호를 생성하고, UVLO, OVP, OCP, TSD의 회로를 추가하여 시스템이 안정적으로 동작이 되도록 하였다. 설계된 IC는 $1{\mu}m$ High Voltage(20V) CMOS 공정을 이용하였고, 역률보정기능과 각종 보호 회로를 검증하기 위해 Cadence의 Spectre simulator를 이용하였다.