• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1552-1558
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• 2011

본 논문에서는 전압제어지연단(Voltage Controlled Delay Line : VCDL)을 이용하여 기존의 위상고정루프와 다른 형태의 위상 지연고정루프(Phase Delay Locked Loop)를 제안하였다. 이 구조를 이용하여 기존의 위상고정루프의 2차 또는 3차 루프필터(Loop Filter)를 단하나의 커패시터로 구현하여 칩의 크기를 크게 줄였다. 새로이 제안하는 듀얼루프 위상 자연고정루프에서는 전압제어지연단 경로의 커패시터와 전하펌프의 전류 크기를 조절함으로서 작은 이득 값을 가지는 전압제어지연단을 사용할 수 있다. 제안된 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 Hspice로 시뮬레이션을 수행하고 회로의 동작을 검증하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.829-832
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• 2005

This paper describes a wide-range dual-loop Delay Locked Loop (DLL) using Voltage Controlled Delay Line (VCDL) based on Transmission Gate(TG) inverters. One loop is used when the minimum VCDL delay is greater than a half of $T_{REF}$, the reference clock period. The other loop is initiated when the minimum delay is less than $0.5{\times}T_{REF}$. The proposed VCDL improves the dynamic operation range of a DLL. The DLL with a VCDL of 10 TG inverters provides a lock range from 70MHz to 700MHz when designed using $0.18{\mu}m$ CMOS technology with 1.8 supply voltage. The DLL consumes 11.5mW for locking operation with a 700MHz reference clock. The proposed DLL can be used for high-speed memory devices and processors, communication systems, high-performance display interfaces, etc.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.309-316
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• 2019

본 논문은 로컬 클록 왜곡을 보상하는 낮은 지터 성능의 지연 고정 루프를 제시한다. 제안된 DLL은 위상 스플리터, 위상 검출기(PD), 차지 펌프, 바이어스 생성기, 전압 제어 지연 라인(Voltage Controlled Delay Line) 및 레벨 변환기로 구성된다. VCDL(: Voltage Controlled Delay Line)은 CML(: Current Mode Logic)을 사용하는 자체 바이어스 지연 셀을 사용하여 온도에 민감하지 않고 잡음을 공급한다. 위상 스플리터는 VCDL의 차동 입력으로 사용되는 두 개의 기준 클록을 생성한다. 제안된 회로의 PD는 CML에 비해 적은 전력을 소비하는 CMOS 로직을 사용하기 때문에 PD는 위상 스플리터의 유일한 단일 클록을 사용한다. 따라서 VCDL의 출력은 로컬 클록 분배 회로뿐만 아니라 PD에 사용되므로 레벨 변환기에 의해 레일-투-레일 신호로 변환된다. 제안된 회로는 $0.13{\mu}m\;CMOS$ 공정으로 설계되었으며, 주파수가 1GHz인 클록이 외부에서 인가된다. 약 19 사이클 후에 제안된 DLL은 잠금이 되며, 클록의 지터는 1.05ps이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권6호
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• pp.51-56
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• 2010

본 논문에서는 전압제어위상지연단(Voltage Controlled Delay Line : VCDL)을 이용하여 기존의 위상고정루프와 다른 형태의 위상 지연고정루프(Phase Delay Locked Loop)를 제안 하였다. 이 구조는 기존의 위상고정루프의 2차 또는 3차 루프필터(Loop Filter)를 단하나의 커패시터로 구현하여 넓은 면적을 차지하던 루프필터의 면적을 크게 줄여 전체 칩을 $255{\mu}m$ $\times$ $935.5{\mu}m$ 크기로 집적하였다. 제안된 회로는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 HSPICE로 시뮬레이션을 수행하고 회로의 동작을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.23-28
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• 2011

본 논문에서는 CMOS 회로를 이용한 스프레드 스펙트럼 클록 발생기(SSCG)를 제안하고 구현하였다. 지연고정루프(DLL)의 저역통과필터(LPF)에 스프레드 스펙트럼 클럭 변조 로직에 의해 조절되는 전하펌프를 연결하여 전압 제어지연로직(VCDL)에 가해지는 제어전압을 조절함으로써 주파수의 변화를 유도하는 방법을 사용하였다. 이와 같은 구조에서는 변조 비율을 조절하기 위한 부가적인 회로가 필요없기 때문에 레이아웃 면적이 작아지게 되고 전력소모가 작아지는 장점을 갖는다. 스프레드 스펙트럼 클록 발생기는 UMC 0.25um 공정을 이용하여 시뮬레이션 및 레이아웃을 수행하였으며 전체 면적은 290um${\times}$120um^2 이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권11호
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• pp.13-22
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• 2010

본 논문은 입력 클록의 고주파 위상 잡음 억제와 정확한 듀티 사이클을 갖는 체배 주파수 생성을 위하여 Voltage-Controlled Oscillator(VCO)/Voltage-Controlled Delay Line(VCDL) 혼용기반의 다중 위상 Delay-Locked Loop(DLL)를 제시한다. 이 제안된 구조에서, 다중 위상 DLL은 혼용 VCO/VCDL의 입력 단에 nMOS 소스 결합 회로 기반의 이중 입력 차동 버퍼를 사용한다. 이것은 고주파 입력 위상 잡음 억제를 위하여 전 대역 통과 필터 특성을 갖는 기존 DLL의 입/출력 위상 전달을 저주파 통과 필터 특성을 갖는 PLL의 입/출력 위상 전달로 쉽게 변환시킬 수 있다. 또한, 제안된 DLL은 추가적인 보정 제어 루프 없이 단지 듀티 사이클 보정 회로와 위상 추적 루프를 이용하여 체배 주파수의 듀티 사이클 에러를 보정할 수 있다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용한 시뮬레이션 결과에서, 제안된 DLL의 출력 위상 잡음은 800MHz의 입력 위상 잡음을 갖는 1GHz 입력 클록에 대하여 -13dB 이하로 개선된다. 또한, 40%~60%의 듀티 사이클 에러를 갖는 1GHz 동작 주파수에서, 체배 주파수의 듀티 사이클 에러는 2GHz 체배 주파수에서 $50{\pm}1%$이하로 보정된다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제3권3호
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• pp.142-145
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• 2005

In this paper, a new programmable DLL (delay locked loop) based clock synthesizer is proposed. DLL has several inherent advantages, such as no phase accumulation error, fast locking and easy integration of the loop filter. This paper proposes a new programmable DLL that includes a PFD(phase frequency detector), a LSI(lock status indicator), and a VCDL(voltage controlled delay line) to generate multiple clocks. It can generate clocks from 3 to 9 times of input clock with $2{\mu}s$ locking time. The proposed DLL operating in the frequency range of 300MHZ-900MHz is verified by the HSPICE simulation with a $0.35{\mu}m$ CMOS process.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권5호
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• pp.459-464
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• 2013

A reset-free anti-harmonic programmable multiplying delay-locked loop (MDLL) that provides flexible integer clock multiplication for high performance clocking applications is presented. The proposed MDLL removes harmonic locking problems by utilizing a simple harmonic lock detector and control logic, which allows this MDLL to change the input clock frequency and multiplication factor during operation without the use of start-up circuitry and external reset. A programmable voltage controlled delay line (VCDL) is utilized to achieve a wide operating frequency range from 80 MHz to 1.2 GHz with a multiplication factor of 4, 5, 8, 10, 16 and 20. This MDLL achieves a measured peak-to-peak jitter of 20 ps at 1.2 GHz.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.771-777
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• 2008

본 논문에서는 변형된 시간 지연 기법을 이용한 마이크로파 2차 주파수 체배기가 제안되었다. 제안된 주파수 체배기에서는 입력 신호와 지연된 신호 사이에 발생하는 군지연 시간 부정합을 전압 제어 지연 선로(VCDL)를 이용하여 보상하였다. 가변 슈미트 트리거를 이용한 군지연 시간 정합과 신호 파형의 성형(waveform shaping)으로 인해 원하지 않는 기본 주파수($f_0$)와 3, 4차 고조파 성분들이 충분히 제거할 수 있었다. 결과적으로 출력 단자에서는 오직 2 체배된 주파수 성분($2f_0$)만이 우세하게 나타난다 제안된 주파수 체배기는 1.15 GHz의 기본 주파수에서 설계되었고 TSMC 0.18 $\mu m$ 공정을 이용하여 제작되었다. 입력 신호 전력을 0 dBm 인가하였을 때, 2차 체배된 출력 주파수 성분의 측정된 전력은 2.57 dBm이었다. 2차 체배된 주파수 성분에 대해 $f_0,\;3f_0$, 그리고 $4f_0$ 성분의 제거율은 각각 43.65, 38.65, 그리고 35.59 dB이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.784-790
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• 2012

본 논문에서는 UWB의 6~10 GHz 주파수 대역을 위한 디지털 방식의 CMOS UWB 펄스 발생기를 제안하였다. 제안된 펄스 발생기는 매우 적은 전력 소모와 간단한 구조로 설계 및 구현되었다. 이 펄스 발생기는 가변되는 shunt capacitor 방식으로 구성된 CMOS delay line을 사용하여 중심 주파수를 제어할 수 있게 하였고, Gaussian Pulse Shaping 회로를 이용하여 FCC 등에서 제시하는 UWB 스펙트럼 규정을 만족할 수 있도록 설계하였다. 측정결과, 가변 가능한 중심 주파수는 4.5~7.5 GHz까지 자유롭게 조절이 가능하였고, 펄스의 폭은 대략 1.5 ns였다. 그리고 10 MHz의 PRF 조건에서 310 mV pp의 크기의 펄스 신호를 보여주었다. 회로는 0.13 um CMOS 공정으로 제작되었고, 코어의 크기는 $182{\times}65um^2$로 매우 작은 크기로 설계되었으며, 평균 소모 전력은 1.5 V 전원을 사용하는 출력 buffer에서 11.4 mW를 소모하고, 이를 제외한 코어에서는 0.26 mW의 매우 작은 전력을 소모하고 있다.