• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권3호
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• pp.200-209
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• 2008

This paper describes bandwidth linearization techniques in phase-locked loop (PLL) design for common-clock serial link applications. Utilizing a continuously tunable single-input dual-path LC VCO and a constant-gain phase detector, a proposed architecture is well suited to implementing PLLs that must be compliant with standards that specify minimum and maximum allowable bandwidths such as PCI Express Gen2 or FB-DIMM applications. A prototype 4.75 to 6.1-GHz PLL is implemented in 90-nm CMOS. Measurement results show that the PLL bandwidth and random jitter (RJ) variations are well regulated and that the use of a differentially controlled dual-path VCO is important for deterministic jitter (DJ) performance.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.65-73
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• 2014

In this paper, the detection scheme of the voltage variation using a two difference voltage is proposed. The conventional sag detector is from a single-phase digital phase-locked loop (DPLL) that is based on a d-q transformation using an all-pass filter (APF). The APF generates a virtual q-axis voltage component with $90^{\circ}$ phase delay but the APF cannot generate the virtual q-axis voltage depending on the phase of the grid voltage. To overcome the problem, q-axis voltage component is generated from difference between the current and previous value of d-axis voltage component in the stationary reference frame. However, the difference voltage around the zero crossing is not enough to detect the voltage sag. Therefore, the new detection scheme using the two difference voltage which can detect the sag around the zero crossing voltage is proposed.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.131-136
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• 2008

System을 통해 출력되는 신호를 측정할 때 정확한 측정을 방해하는 요소로 잡음이 있다. 이런 신호 측정의 방해 요소인 잡음을 제거 하는 방법 중의 하나로 Lock-in Amp(LIA)가 사용되고 있다. 본 논문에서는 잡음 신호의 제거를 위해 사용 하는 LIA를 제작 하고 특성을 파악 하였으며 RF통신을 이용하여 무선 형태로 제작 하였다. 현재 상용화된 LIA는 프로브를 통한 유선으로 측정신호의 입력을 받게 되지만 본 논문에서 제작된 LIA는 무선신호 형태로 입력 하게 된다. RF통신의 케리어 주파수는 447.9[MHz]로 Digital GMSK 변복조방식을 이용하였다. LIA의 제작은 Dual Phase Sensitive Detecter을 사용하였으며, 주요 구성 요소인 Phase Locked Loop, Phase Shifter, Phase Sensitive Detector, Low Pass Filter등의 구조와 특성을 조사하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.72-80
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• 2010

본 논문에서는 다중점 위상검출기(Phase detector: PD)를 이용한 1Gbps 클럭 및 데이터 복원(Clock and data recovery: CDR)회로를 제안한다. 제안된 위상검출기는 데이터의 천이 모서리와 클럭의 상승/하강 모서리 3점을 비교하여 up/down 신호를 생성한다. 기존의 위상검출기 회로는 클럭 주기의 배수 만큼의 up/down 펄스폭을 갖는 출력으로 전압제어발진기(Voltage controlled oscillator: VCO)를 조절하는 펄스폭변조(Pulse width modulation: PWM)방식을 사용한다. 제안된 위상검출기 회로는 클럭 반주기만큼의 up/down 펄스폭을 갖는 출력으로 전압제어발진기를 조절하는 펄스수변조(Pulse number modulation: PNM)방식을 사용하여, 전압제어발진기를 미세하게 조절함으로써 지터를 줄일 수 있다. 제안된 위상검출기를 이용한 클럭 및 데이터 복원회로는 1Gbps의 전송률을 갖는 231-1개의 랜덤 데이터를 이용하여 테스트되었고, 지터와 전력소비는 각각 7.36ps와 12mW로 저전력, 적은 지터의 특징을 보였다. 제안된 회로는 0.18um CMOS 공정에서 1.8V 전원으로 설계되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권2호
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• pp.122-133
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• 2013

올-디지털 위상 고정 루프에 사용되는 고해상도 위상-디지털 변환기 설계에 있어서, 위상-주파수 검출기와 시간-디지털 변환기로 이루어진 위상-디지털 변환기에 활용될 수 있는 간단한 구조의 아비터 기반 위상 결정 회로를 제안한다. 제안한 위상 결정 회로는 기존에 개발된 위상 결정 회로보다 적은 전력소모와 보다 작은 입력-출력 지연 시간을 가지면서도 두 펄스 사이의 매우 작은 위상 차이도 구별할 수 있다. 제안한 위상 결정 회로는 130um CMOS 공정을 사용하여 구현되었고, 트랜지스터 레벨에서 시뮬레이션으로 검증되었다. 제안한 위상 결정 회로를 이용한 오프셋과 데드존이 없는 5비트의 위상-디지털 변환기도 검증되었다. 또한 배수주기 고정 문제가 없고 위상 오프셋이 매우 적은 지연 고정 루프를 제안하였다. 제안한 지연 고정 루프는 위상-디지털 변환기의 해상도를 PVT 변화에 무관하게 항상 원하는 대로 정확히 고정시키는 용도로 활용된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.21-29
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• 2002

본 논문에서는 전부 디지털 회로로 구성된 고 해상도의 DLL(Delay Locked Loop)를 제안하였다. 제안된 회로는 위상 검출기, 지연 선택 블록, 그리고 각각의 지연 체인을 가지는 Coarse, Fine 그리고 Ultra Fine 위상조정 블록의 삼 단의 형식으로 되어 있다. 첫 번째 단은 Ultra Fine 위상조정블록으로 고 해상도를 얻기 위하여 Vernier Delay Line을 사용하였다. 두 번째와 세 번째 단은 Coarse와 Fine 위상조정블록으로 각각의 단위 지연 체인을 이루는 단위 지연 소자의 해상도 만큼의 위상 제어를 하게 되며, 두 단은 상당히 비슷한 구조를 이루고 있다. 회로는 HSPICE를 이용하여 공급 전압이 3.3V인 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 시뮬레이션 되었다. 시뮬레이션 결과 회로의 해상도를 약 10ps로 높일 수 있었으며, 동작 범위는 250MHz에서 800MHz 이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권10호
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• pp.847-853
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• 2006

본 논문에서는 부성저항 특성을 갖는 발진기 이론을 적용하여 직렬 궤환형 유전체 공진 발진기를 구성하고 바랙터 다이오드를 삽입하여 전압 제어 유전체 공진 발진기를 제작한 후, 샘플링 위상 비교기와 루프 필터를 결합한 PLL 방식을 도입하여 고안정 주파수 발생기인 위상고정 유전체 공진형 발진기를 설계 및 제작하였다. 설계 제작한 PLDRO는 주파수 12.05 GHz에서 13.54 dBm의 출력 전력을 얻었으며, 이때의 주파수 가변 동조 범위는 중심 주파수에서 약 ${\pm}7.6 MHz$ 이며, 전력 평탄도는 0.2 dBm으로서 매우 우수한 선형 특성 결과를 얻었다. 또한 데이터 전송시 오율특성에 상당한 영향을 미치는 위상 잡음은 반송파로부터 100 kHz 떨어진 offset 지점에서 -114.5 dBc/Hz을 얻었다. 고조파 억압 특성은 2 차 고조파에서 -41.49 dBc 이하의 특성을 나타내었다. 이러한 특성은 위상고정을 하기 전의 전압 제어 발진기보다 더욱 향상된 특성을 보였으며, 종전의 PLDRO보다 위상 잡음과 전력 평탄도면을 개선시킬 수가 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권5호
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• pp.45-53
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• 2007

DTV수신기에서 송신신호를 완벽하게 복원하기 위해서는 채널의 영향으로 인해 파일롯의 위치가 바뀌고 위상이 틀어지는 것을 보상해주는 반송파 주파수 동기와 샘플링 클락 주파수와의 위상오차로 인해 발생하는 샘플링 타이밍 오차를 보상하는 심볼 타이밍 동기가 모두 획득되어야 한다. 심볼 타이밍 동기부는 일반적으로 다중레벨을 가지는 신호에 사용되는 가드너(Gardner)방법을 사용한다. 가드너 방법은 매 심볼마다 타이밍 에러성분을 추출하므로 다중경로 채널에서 타이밍동기를 추적하면서 유지하는데 유리한 방식이다. 본 논문에서는 가드너 방법에서 에러를 검출하기 위해 사용되는 가드너 타이밍 에러 검출기(Timing Error Detector)가 수신파워레벨이 기준 파워레벨에서 크게 벗어날 경우 동기를 획득할 수 없는 문제점을 해결하기 위해 1단계로 가드너 타이밍 에러 검출기 블록 앞에 수신파워레벨을 계산하여 보정하는 블록을 추가하여 수신파워레벨을 보정한다. 2단계로 반송파 주파수동기와 심볼타이밍동기에 사용되는 PLL(Phase Locked Loop)회로의 빠른 동기 획득과 동기 획득 후 지터량을 줄이기 위하여 루프필터의 출력 값의 평균을 이용하여 옵셋량을 추정하여 추정된 옵셋의 변화율에 따라 단계적 대역폭을 가지는 적응적인 루프필터를 반송파 주파수 동기 회로와 심볼 타이밍동기 회로에 적용함으로써 최적의 동기성능을 얻는다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.359-369
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• 2020

본 논문에서는 CMOS X-Ray 검출기의 메인 클럭을 발생시키는 위상 고정 루프(phase locked loop, PLL)을 위한 전류 불일치를 줄이면서도 넓은 동작 범위를 가지는 전하 펌프(charge pump, CP) 회로를 제안하였다. CP 회로의 동작 범위와 전류 불일치는 CP 회로를 구성하는 전류원 회로의 동작 범위와 출력 저항에 의해서 결정된다. 제안된 CP 회로는 넓은 동작 범위를 확보하기 위한 wide operating 전류 복사 바이어스 회로와 전류 불일치를 줄이기 위한 출력 저항이 큰 캐스코드 구조의 전류원으로 구현하였다. 제안된 wide operating range 캐스코드 CP 회로는 350nm CMOS 공정을 이용하여 칩으로 제작되었으며 소스 측정 장치(source measurement unit)을 활용하여 전류 일치 특성을 측정하였다. 이때 전원 전압은 3.3V이고 CP 회로의 전류 ICP=100㎂이었다. 제안된 CP 회로의 동작 범위 △VO_Swing=2.7V이고 이때 최대 전류 불일치는 5.15%이고 최대 전류 편차는 2.64%로 측정되었다. 제안된 CP 회로는 낮은 전류 불일치 특성을 가지면서 광대역 주파수 범위에 대응할 수 있으므로 다양한 클럭 속도가 필요한 시스템에 적용할 수 있다.

• 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.