• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권2호
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• pp.187-193
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• 2012

A 1 GHz CMOS fast-lock phase-locked loop (PLL) is proposed to support the quick wake-up time of mobile consumer electronic devices. The proposed fast-lock PLL consists of a conventional charge-pump PLL, a frequency-to-digital converter (FDC) to measure the frequency of the input reference clock, and a digital-to-analog converter (DAC) to generate the initial control voltage of a voltage-controlled oscillator (VCO). The initial control voltage of the VCO is driven toward a reference voltage that is determined by the frequency of the input reference clock in the initial mode. For the speedy measurement of the frequency of the reference clock, an FDC with a parallel architecture is proposed, and its architecture is similar to that of a flash analog-to-digital converter. In addition, the frequency-to-voltage converter used in the FDC is designed simply by utilizing current integrators. The circuits for the proposed fast-lock scheme are disabled in the normal operation mode except in the initial mode to reduce the power consumption. The proposed PLL was fabricated by using a 0.18-${\mu}m$ 1-poly 6-metal complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) process with a 1.8 V supply. This PLL multiplies the frequency of the reference clock by 10 and generates the four-phase clock. The simulation results show a reduction of up to 40% in the worstcase PLL lock time over the device operating conditions. The root-mean-square (rms) jitter of the proposed PLL was measured as 2.94 ps at 1 GHz. The area and power consumption of the implemented PLL are $400{\times}450{\mu}m^2$ and 6 mW, respectively.

• Progress in Superconductivity
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• 제7권1호
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• pp.46-51
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• 2005

We have developed control electronics to operate flux-locked loop (FLL), and analog signal filters to process FLL outputs for 64-channel Double Relaxation Oscillation SQUID (DROS) magnetocardiography (MCG) system. Control electronics consisting of a preamplifier, an integrator, and a feedback, is compact and low-cost due to larger swing voltage and flux-to-voltage transfer coefficients of DROS than those of dc SQUIDs. Analog signal filter (ASF) serially chained with a high-pass filter having a cut-off frequency of 0.1 Hz, an amplifier having a gain of 100, a low-pass filter of 100 Hz, and a notch filter of 60 Hz makes FLL output suitable for MCG. The noise of a preamplifier in FLL control electronics is $7\;nV/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $1.5\;nV/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz that contributes $6\;fT/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $1.3\;fT/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz in readout electronics, and the noise of ASF electronics is $150\;{\mu}V/{\surd}\;Hz$ equivalent to $0.13\;fT/{\surd}\;Hz$ within the range of $1{\sim}100\;Hz$. When DROSs are connected to readout electronics inside a magnetically shielded room, the noise of 64-channel DROS system is $10\;fT/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $5\;fT/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz on the average, low enough to measure human MCG.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.800-807
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• 2006

To enhance the conversion speed more fast, we separate the determination process of MSB and LSB with the two independent ADC circuits of the Incremental Sigma Delta ADC. After the 1st Incremental Sigma Delta ADC conversion finished, the 2nd Incremental Sigma Delta ADC conversion start while the 1st Incremental Sigma Delta ADC work on the next input. By determining the MSB and the LSB independently, the ADC conversion speed is improved by two times better than the conventional Extended Counting Incremental Sigma Delta ADC. In processing the 2nd Incremental Sigma Delta ADC, the inverting sample/hold circuit inverts the input the 2nd Incremental Sigma Delta ADC, which is the output of switched capacitor integrator within the 1st Incremental Sigma Delta ADC block. The increased active area is relatively small by the added analog circuit, because the digital circuit area is more large than analog. In this paper, a 14 bit Extended Counting Incremental Sigma-Delta ADC is implemented in $0.25{\mu}m$ CMOS process with a single 2.5 V supply voltage. The conversion speed is about 150 Ksamples/sec at a clock rate of 25 MHz. The 1 MSB is 0.02 V. The active area is $0.50\;x\;0.35mm^{2}$. The averaged power consumption is 1.7 mW.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.299-305
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• 2022

다양한 물리적 신호를 디지털 신호 영역에서 처리하기 위해서 센서의 출력을 디지털로 변환하는 아날로그-디지털 변환기 (ADC)는 시스템 구성에 있어 매우 중요한 구성 블록이다. 센서 신호 처리를 위한 아날로그 회로의 역할을 디지털로 변환하는 추세에 따라 이러한 ADC의 해상도는 높아지는 추세이다. 또한 ADC는 모바일 기기의 배터리 효율 증대를 위해서 저전력 성능이 요구된다. 기존 integrating 시그마-델타 ADC의 경우 고해상도를 가지는 특징이 있지만, 저전압 조건과 미세화 공정으로 인해 적분기의 연산증폭기 이득 오차가 증가해 정확도가 낮아지게 된다. 이득 오차를 최소화하기 위해 버퍼 보상 기법을 적용할 수 있지만 버퍼의 전류가 추가된다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이와 같은 단점을 보완하고자 버퍼를 스위칭하며 전류를 최소화시키고, 하이패스 바이어스 회로를 통해 settling time을 향상시켜 기존과 동일한 해상도를 갖는 ADC를 설계하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.2081-2093
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• 1994

본 연구에서는 DMR(Digital Microwave Radio) STM-1 신호전송을 위한 CCTTT G. 707 SDH(Synchronous Digital Hierachy) 제 1 레벨인 155Mbps 속도의 64 QAM 복조기를 설계, 구현하였다. 복조기 전반의 성능을 좌우하는 carrier recovery는 8 비트 A/D 변환기를 이용한 decision feedback carrier recovery 방식을 이용하였다. 또한 PSF(Pulse Shaping Filter)는 7차의 elliptic 필터를 이용하였다. Carrier recovery 회로는 8bit의 변환 데이터 중에서 MSB 3 bit는 데이타로 이용하고 나머지 하위 비트들은 에러성분 검출을 위한 제어신호로 이용되는 디지틀방식 및 전압제어 수정발진기와 적분기는 아나로그 방식을 이용하는 hybrid 형태로 설계, 구현하여 안정한 복조성능을 얻었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.388-390
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• 2006

This paper presents a hybrid SoC design for phase detection of single tone signal. The designed hybrid SoC is composed of three functional blocks, i.e., an analog to digital converter module, a phase detection module and a controller module. A design of the controller module is based on a 16-bit RISC architecture. An I/O interface and an LCD control interface for transmission and display of phase measurement values are included in the design of the controller module. A design of the phase detector is based on a recursive sliding-DFT. The recursive architecture effectively reduces the gate numbers required in the implementation of the module. The ADC module includes a single-bit second-order sigma-delta modulator and a digital decimation filter. The decimation filter is designed to give 98dB of SNR for the ADC. The effective resolution of the ADC is enhanced to 98dB of SNR by the incorporation of a pre FIR filter, a 2-stage cascaded integrator- comb(CIC) filter and a 30-tab FIR filter in the decimation. The hybrid SoC is verified in FPGA and implemented in 0.35 CMOS Technology.

• 전자공학회논문지T
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• 제36T권2호
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• pp.56-62
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• 1999

본 논문은 음성으로 다이얼링하는 시스템으로써, 화자종속 한국어 숫자음을 인식을 하기 위한 하드웨어를 구성한 논문이다. 음성 다이얼링 시스템은 충격계수를 이용하여 한국어 숫자음을 인식하도록 하였다. 여기서 제안한 음성 다이얼링 시스템은 적분기, 레벨분별회로 그리고 인식프로그램으로 구성하였다. 아날로그 음성 신호는 차단 주파수 4.5(kHz)를 지닌 저주파 필터를 통해 음성 다이얼링 시스템에 입력하였다. 화자 종속 한국어 숫자음 인식은 하드웨어 시스템에 의해 확실하게 인식 되었음을 확인하였다. 실험결과는 한국어 숫자음 음성인식에 대해 평균 64(%)의 인식율이 나왔고, 숫자음 /사/, /오/, /육/, /칠/, /구/, /영/에 대해서는 100(%)의 인식율을 나타내었다.

• 한국음향학회지
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• 제24권1호
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• pp.38-42
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• 2005

기존의 음성신호와 다른 주파수 대역을 사용하여 데이터 통신이 가능한 ADSL 모뎀 송수신단의 CMOS 아날로그 저역 능동필터를 각각 설계하여 제안하였다. 설계된 필터는 2.5V의 저전압 동작이 가능하며, 각각의 설계사양에 따라 송신단에서는 138kHz의 차단주파수값을 갖는 저역통과 능동필터가 수신단에서는 1,100kHz의 차단주파수 특성을 갖는 저역통과능동필터가 설계 되었다. 이득과 단위이득주파수 특성 면에서 개선된 high-swing cascode방식의 저전압 능동소자가 필터를 설계하기 위한 기본 블록으로 이용되었다. 제안된 소자와 설계 제안된 필터는 $0.251{\mu}m\;CMOS\;n-well$ 공정 파라미터를 이용하여 그 특성이 검증되었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권4호
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• pp.238-246
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• 2011

A 3-5 GHz UWB radar chip in 0.13 ${\mu}m$ CMOS process is presented in this paper. The UWB radar transceiver for surveillance and biometric applications adopts the equivalent time sampling architecture and 4-channel time interleaved samplers to relax the impractical sampling frequency and enhance the overall scanning time. The RF front end (RFFE) includes the wideband LNA and 4-way RF power splitter, and the analog signal processing part consists of the high speed track & hold (T&H) / sample & hold (S&H) and integrator. The interleaved timing clocks are generated using a delay locked loop. The UWB transmitter employs the digitally synthesized topology. The measured NF of RFFE is 9.5 dB in 3-5 GHz. And DLL timing resolution is 50 ps. The measured spectrum of UWB transmitter shows the center frequency within 3-5 GHz satisfying the FCC spectrum mask. The power consumption of receiver and transmitter are 106.5 mW and 57 mW at 1.5 V supply, respectively.

• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.39-46
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• 2016

본 논문에서는 음성 신호의 디지털 데이타 변환을 위한 인버터와 1.5비트 비교기를 이용한 CMOS 3차 델타-시그마 변조기를 설계하였다. 제안하는 3차 델타-시그마 변환기는 연산증폭기 대신에 1.5비트 비교기를 이용한 멀티비트 구조로 낮은 OSR에서 단일비트 4차 델타-시그마 변조기 대비 높은 신호대 잡음비를 확보하고 인버터 기반 적분기를 사용하여 소모 전력을 최소화 시키며 인버터 기반 적분기 회로를 아날로그 덧셈기로 이용함으로써 전력소모를 감소시키고 회로구조를 단순화 시켰다. 제안한 델타-시그마 변조기는 0.18um CMOS 표준 공정을 통해 제작되었으며, 전체 칩면적은 $0.36mm^2$으로 설계되었다. 제작된 칩의 측정 결과 아날로그 회로는 공급전압 0.8V에서 $28.8{\mu}W$, 디지털 회로는 공급전압 1.8V에서 $66.6{\mu}W$로 총 $95.4{\mu}W$의 전력소모가 측정되었다. 델타-시그마 변조기의 동작주파수 2.56MHz, OSR 64배의 조건에서 2.5kHz의 입력 정현파 신호를 인가하였을 때 SNDR은 80.7 dB, 유효비트수는 13.1 비트, 동적범위는 86.1 dB로 측정되었다. 측정결과로부터 FOM(Walden)은 269 fJ/step, FOM(Schreier)는 169.3 dB로 계산되었다.