• 제목/요약/키워드: frequency locked loop circuit

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Design of a Frequency Locked Loop Circuit

  • Choi, Jin-Ho
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제6권3호
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    • pp.275-278
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    • 2008
  • In this paper, I propose the full CMOS FLL(frequency locked loop) circuit. The proposed FLL circuit has a simple structure which contains a FVC(frequency-to-voltage converter), an operational amplifier and a VCO(voltage controlled oscillator). The operation of FLL circuit is based on frequency comparison by the two FVC circuit blocks. The locking time of FLL is short compared to PLL(phase locked loop) circuit because the output signal of FLL is synchronized only in frequency. The circuit is designed by 0.35${\mu}m$ process and simulation carried out with HSPICE. Simulation results are shown to illustrate the performance of the proposed FLL circuit.

주파수 변화 감지 회로를 포함하는 부궤환 루프를 가지는 저잡음 위상고정루프 (Low Noise Phase Locked Loop with Negative Feedback Loop including Frequency Variation Sensing Circuit)

  • 최영식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.123-128
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    • 2020
  • 본 논문에서는 주파수 변화 감지 회로 (FVSC : frequency variation sensing circuit)를 포함하는 부궤환 루프를 가지는 저잡음 위상고정루프를 제안하였다. 위상 고정 상태에서 전압제어발진기의 출력주파수가 변화할 때 주파수 변화 감지 회로는 루프 필터의 커패시터의 전하량을 조절하여 제안한 위상고정루프의 위상잡음과 지터 특성을 개선할 수 있다. 위상고정루프의 출력 주파수가 증가하면 주파수 변화 감지 회로가 루프 필터 커패시터 전하를 감소시킨다. 이는 루프필터 출력 전압을 하강하게 하여 위상고정루프 출력 주파수가 하강하게 된다. 추가된 부궤환 루프는 제안한 위상고정루프의 위상잡음 특성을 더욱 더 좋게 한다. 주파수 변화 감지 회로에 사용된 커패시터 크기는 영점을 결정하는 루프 필터 커패시터 크기와 비교하여도 아주 작은 크기이어서 칩 크기에 영향을 미치지 않는다. 제안된 저잡음 위상고정루프는 1.8V 0.18㎛ CMOS 공정을 이용하여 설계되었다. 시뮬레이션 결과는 273fs 지터와 1.5㎲ 위상고정시간을 보여주었다.

Temperature Dependent Characteristics Analysis of FLL Circuit

  • Choi, Jin-Ho
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제7권1호
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    • pp.62-65
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    • 2009
  • In this paper, the temperature characteristics of full CMOS FLL(frequency locked loop) re analyzed. The FLL circuit is used to generate an output signal that tracks an input efference signal. The locking time of FLL is short compared to PLL(phase locked loop) circuit because the output signal of FLL is synchronized only in frequency. Also the FLL s designed to allow the circuit to be fully integrated. The FLL circuit is composed two VCs, two buffers, a VCO and two frequency dividers. The temperature variation of frequency divider, FVC and buffer cancelled because the circuit structure. is the same and he temperature effect is cancelled by the comparator. Simulation results are shown to illustrate the performance of the designed FLL circuit with temperature.

Design of Temperature Stable FLL Circuit

  • Choi, Jin-Ho
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권2호
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    • pp.197-200
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    • 2010
  • The FLL(frequency locked loop) circuit is used to generate an output signal that tracks an input reference signal. The locking time of FLL is short compared to PLL(phase locked loop) circuit because the output signal of FLL is synchronized only in frequency. Also the FLL is designed to allow the circuit to be fully integrated. In this paper, the temperature stable FLL circuit is designed by using full CMOS transistors. When the temperature is varied from $-20^{\circ}C$ to $70^{\circ}C$, the variation of output frequency is about from -2% to 1.6% from HSPICE simulation results.

대칭적 구조를 가진 주파수 고정 루프 회로의 설계 및 신뢰성 분석 (Design and Reliability Analysis of Frequency Locked Loop Circuit with Symmetric Structure)

  • 최진호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.2933-2938
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    • 2014
  • 전류컨베이어 회로를 이용한 주파수 고정 루프 회로를 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였다. 공급전압은 3volts를 사용하였다. 설계된 회로는 분주기, 주파수-전압 변환기, 전압 감산기 및 발진기로 구성하였으며, 각 회로 블록을 대칭적으로 배치하여 공정 변화에 따른 신뢰성 특성을 향상시켰다. HPICE 시뮬레이션 결과 MOS 트랜지스터의 채널길이, 채널 폭, 저항 및 커패시터의 크기가 ${\pm}5%$ 변화할 때 출력주파수의 변화율은 ${\pm}1%$ 내외였다.

New Configuration of a PLDRO with an Interconnected Dual PLL Structure for K-Band Application

  • Jeon, Yuseok;Bang, Sungil
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제17권3호
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    • pp.138-146
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    • 2017
  • A phase-locked dielectric resonator oscillator (PLDRO) is an essential component of millimeter-wave communication, in which phase noise is critical for satisfactory performance. The general structure of a PLDRO typically includes a dual loop of digital phase-locked loop (PLL) and analog PLL. A dual-loop PLDRO structure is generally used. The digital PLL generates an internal voltage controlled crystal oscillator (VCXO) frequency locked to an external reference frequency, and the analog PLL loop generates a DRO frequency locked to an internal VCXO frequency. A dual loop is used to ease the phase-locked frequency by using an internal VCXO. However, some of the output frequencies in each PLL structure worsen the phase noise because of the N divider ratio increase in the digital phase-locked loop integrated circuit. This study examines the design aspects of an interconnected PLL structure. In the proposed structure, the voltage tuning; which uses a varactor diode for the phase tracking of VCXO to match with the external reference) port of the VCXO in the digital PLL is controlled by one output port of the frequency divider in the analog PLL. We compare the proposed scheme with a typical PLDRO in terms of phase noise to show that the proposed structure has no performance degradation.

5-GHz Delay-Locked Loop Using Relative Comparison Quadrature Phase Detector

  • Wang, Sung-Ho;Kim, Jung-Tae;Hur, Chang-Wu
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제2권2호
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    • pp.102-105
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    • 2004
  • A Quadrature phase detector for high-speed delay-locked loop is introduced. The proposed Quadrature phase detector is composed of two nor gates and it determines if the phase difference of two input clocks is 90 degrees or not. The delay locked loop circuit including the Quadrature phase detector is fabricated in a 0.18 um Standard CMOS process and it operates at 5 GHz frequency. The phase error of the delay-locked loop is maximum 2 degrees and the circuits are robust with voltage, temperature variations.

Phase-Locked Loop with Leakage and Power/Ground Noise Compensation in 32nm Technology

  • Kim, Kyung-Ki;Kim, Yong-Bin;Lee, Young-Jun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제7권4호
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    • pp.241-246
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    • 2007
  • This paper presents two novel compensation circuits for leakage current and power supply noise (PSN) in phase locked loop (PLL) using a nanometer CMOS technology. The leakage compensation circuit reduces the leakage current of the charge pump circuit and the PSN compensation circuit decreases the effect of power supply variation on the output frequency of VCO. The PLL design is based on a 32nm predictive CMOS technology and uses a 0.9 V power supply voltage. The simulation results show that the proposed PLL achieves 88% jitter reduction at 440 MHz output frequency compared to the PLL without leakage compensator and its output frequency drift is little to 20% power supply voltage variations. The PLL has an output frequency range of 40 $M{\sim}725$ MHz with a multiplication range of 1-1023, and the RMS and peak-to-peak jitter are 5psec and 42.7 psec, respectively.

PLL 주파수 합성기를 이용한 새로운 주파수 변조 회로 설계 및 제작 (Design and Implementation of a Novel Frequency Modulation Circuit using Phase Locked Loop Synthesizer)

  • 양승식;이종환;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.599-607
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    • 2004
  • 이 논문은 PLL주파수 합성기의 루프 대역폭보다 높은 주파수에서 낮은 주파수까지 변화하는 신호에 대한 주파수 변조가 일정한 최대 주파수 편이를 갖도록 하는 단순하면서도 저가의 새로운 주파수 변조회로를 소개하였다. 이 주파수 변조회로는 PLL 안에서의 주파수에 따른 루프 필터의 궤환량을 보상하도록 설계되었고 최대주파수 편이값 조절과 루프와의 상호 간섭을 제거할 수 있도록 설계되었다. 또한 기존의 스펙트럼 분석기로 $\Delta$f(최대 주파수 편이)또는 $\beta$(변조 지수)를 측정하는 방법은 협대역 주파수 변조에서만 유용하여 광대역 주파수에서 측정할 수 있도록 새로운 측정방법을 제안하고 변조 신호 발생기를 이용하여 정확성을 확인하였다. 이런 한 방법으로 설계하여 제작한 회로를 측정하여 기대한 일정한 최대 주파수 편이를 가지는 것을 확인하였다.

주파수변동전환회로를 가진 이산시간 루프 필터 위상고정루프 (A Discrete-Time Loop Filter Phase-locked loop with a Frequency Fluctuation Converting Circuit)

  • 최영식;박경석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.89-94
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    • 2022
  • 본 논문에서 주파수변동전환회로(FFCC : Frequency Fluctuation Converting Circuit)를 가진 이산시간 루프 필터(DLF) 위상고정루프(Phase Locked Loop: PLL)를 제안하였다. 이산시간 루프 필터는 기존의 연속 시간 루프 필터와 달리 전하펌프와 전압발진기가 이산적으로 연결하여 스퍼 특성을 개선할 수 있다. 제안된 위상고정루프의 주파수변동 전환회로가 포함된 내부 부궤환 루프는 이산 시간 루프 필터의 외부 부궤환 루프를 안정하게 동작하도록 해준다. 부궤환 루프 역할을 하는 주파수변동전환회로를 통해 루프 필터 출력 전압 변위 크기를 줄여 잡음특성을 더욱 개선하였다. 그리하여 기존 구조보다 지터 크기를 1/3으로 줄였다. 제안된 위상고정루프는 1.8V 180nm CMOS 공정을 이용하여 Hspice로 시뮬레이션하였다.