A 0.4-2GHz, Seamless Frequency Tracking controlled Dual-loop digital PLL

This paper proposes a new dual-loop digital PLL(DPLL) using seamless frequency tracking methods. The dual-loop construction, which is composed of the coarse and fine loop for fast locking time and a switching noise suppression, is used successive approximation register technique and TDC. The proposed DPLL in order to compensate the quality of jitter which follows long-term of input frequency is newly added cord conversion frequency tracking method. Also, this DPLL has VCO circuitry consisting of digitally controlled V-I converter and current-control oscillator (CCO) for robust jitter characteristics and wide lock range. The chip is fabricated with Dongbu HiTek $0.18-{\mu}m$ CMOS technology. Its operation range has the wide operation range of 0.4-2GHz and the area of $0.18mm^2$. It shows the peak-to-peak period jitter of 2 psec under no power noise and the power dissipation of 18mW at 2GHz through HSPICE simulation.

0.4-2GHz, Seamless 주파수 트래킹 제어 이중 루프 디지털 PLL

이 논문은 seamless 주파수 트래킹 방법을 이용한 새로운 이중 루프 디지털 PLL(DPLL)을 제안한다. Coarse 루프와 fine 루프로 구성되는 이중 루프 구조는 빠른 획득 시간과 스위칭 잡음 억제를 위하여 successive approximation register기법과 TDC 회로를 사용하였다. 제안된 DPLL은 입력 주파수의 long-term 지터에 따른 지터 특성을 보상하기 위하여 Coarse와 fine의 코드 변환 주파수 트래킹 방법을 새로이 추가하였다. 또한, 제안된 DPLL은 넓은 주파수 동작 범위와 낮은 지터 특성 위하여 전류 제어 발진기와 V-I 변환기로 구성되는 전압제어 발진기를 채택하였다. 제안된 DPLL은 동부 하이텍 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며 1.8V의 공급전압에서 0.4-2GHz의 넓은 동작 주파수 범위와 $0.18mm^2$의 적은 면적을 가진다. H-SPICE 시뮬레이션을 통하여, DPLL은 2GHz의 동작 주파수에서 18mW 파워소비와 전원잡음이 없는 경우 3psec이하의 p-p period 지터를 확인하였다.