• 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.

• 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.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.37-42
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• 2021

본 논문은 루프필터 전압 감지기와 주파수 전압 변환기를 이용하여 잡음 특성을 개선한 위상고정루프의 구조를 제안한다. 루프 필터 전압 변화는 저항과 커패시턴스로 구성된 회로에 의해서 출력이 결정된다. 시정수 값이 작은 회로를 지나는 신호는 루프 필터의 평균 출력 전압과 거의 같은 값을 가진다. 시정수 값이 큰 회로를 지나는 신호는 루프 필터 평균 출력 값을 가지며, 추가된 루프필터 전압 감지기에서 기준 신호가 된다. 루프필터 전압 감지기 출력은 보조 전하펌프의 전류 크기를 제어한다. 루프 필터 출력 전압이 상승하면 루프필터 전압 감지기는 루프 필터 출력 전압을 하강하게 하고, 또는 루프 필터 출력 전압이 하강하면 루프필터 전압 감지기는 루프 필터 출력 전압을 상승하게 한다. 또한 주파수 전압 변환기도 필터 출력 전압 변동 폭을 줄여주어 제안된 위상고정루프의 잡음 특성을 개선해준다. 제안된 위상고정루프는 1.8V 0.18㎛ CMOS 공정을 이용하여 설계한다. 시뮬레이션 결과는 0.854ps 지터와 30㎲ 위상 고정 시간을 보여준다.

• 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.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.479-486
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• 2021

본 논문에서는 신호감지회로(Signal Sensing Circuit : SSC)를 추가하여 2개의 루프로 구성된 단일 커패시터 루프필터를 가진 극소형 위상고정루프(Phase Locked Loop : PLL)를 제안하였다. 위상고정루프 크기를 극단적으로 줄이기 위하여 가장 많은 면적을 차지하는 수동소자 루프필터를 극소형 단일 커패시터(2pF)로 설계하였다. 신호감지회로가 포함된 내부 부궤환 루프 출력이 외부 부궤환 루프의 단일 커패시터 루프필터 출력에 부궤환 역할을 하여 제안한 극소형 위상고정루프가 안정적으로 동작하도록 설계하였다. 위상고정루프 출력 신호 변화를 감지하는 신호 감지 회로는 루프필터의 커패시턴스 전하량을 조절하여 위상고정루프 출력 주파수의 초과 위상변이를 줄였다. 제안된 구조는 기존 구조에 비해 1/78 정도의 작은 커패시터를 가짐에도 불구하고 지터 크기는 10% 정도 차이가 난다. 본 논문의 위상고정루프는 1.8V 180nm 공정을 사용하였고, Spice를 통해 안정하게 동작하는 시뮬레이션 결과를 보여주었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.73-81
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• 2012

이 논문에서는 기존의 위상고정루프에 아날로그 회로 부대역 선택 루프를 추가한 위상고정 루프 회로를 제안한다. 제안한 구조는 위상고정이 안된 상태 에서는 아날로그 부대역 선택 루프를 통해 빠르게 위상고정 상태에 근접하고, 위상고정이 된 상태에서는 위상 잡음 제거에 유리한 미세 루프로 동작한다. 주파수 전압 변환기를 도입하여 안정성을 증가시키고 잡음도 더 제거 하였다. 제안한 위상 고정 루프는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용 하여 HSPICE 시뮬레이션을 통해 예측되는 결과를 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2176-2182
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• 2014

이 논문에서는 기존의 위상고정루프에 전원 잡음 제거 회로를 추가한 위상고정 루프 회로를 제안한다. 제안한 구조는 주파수 전압 변환기를 변형한 전원 잡음 제거 회로를 사용하여 임의의 전원 잡음에 대해 보상하여 동작한다. 전원 잡음 제거 회로를 사용하여 전원 잡음에 의해 발생하는 지터의 크기를 1/3로 줄였다. 제안한 위상 고정 루프는 0.18um CMOS 공정을 사용 하여 HSPICE 시뮬레이션을 통해 예측되는 결과를 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.322-327
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• 2012

본 논문은 이진 위상-주파수 검출기와 카운터를 사용한 새로운 위상-디지털 변환기 구조의 디지털 위상 고정 루프 회로를 제안하였다. 제안한 디지털 위상 고정 루프 회로는 위상-디지털 변환기, 디지털 루프, 디지털 제어 발진기(DCO)로 구성되어 있다. 제안된 위상-디지털 변환기 구조는 일반적인 시간-디지털 변환기(TDC)를 사용하지 않고, 이진 위상 주파수 검출기와 카운터를 사용함으로써 단순한 구조와 적은 면적으로 소비전력을 감소하는 장점을 갖는다. CMOS 0.18um 공정을 사용하여 1.0GHz에서 2.2GHz에 동작하는 디지털 위상 고정 루프 회로를 설계하였고 칩 면적은 $0.096mm^2$을 차지한다. 시뮬레이션 결과 전력소비는 1.65GHz 동작시 16.2mW로 나타났다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.531-537
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• 2018

스퍼의 크기를 줄이기 위해 델타-시그마 변조기와 스퍼감소회로가 도입된 위상고정루프(PLL)를 제안하였다. 델타-시그마 변조기는 스퍼 잡음을 높은 주파수 대역으로 이동시켜 루프필터가 잡음 제거를 쉽게 할 수 있도록 해준다. 이는 위상고정루프의 대역폭을 적절히 조절하면 스퍼 크기를 크게 감소시킬 수 있다. 스퍼감소회로는 한주기당 발생하는 루프필터 전압변화를 작게 하여 스퍼 크기가 감소되도록 한다. 제안한 스퍼감소회로는 위상고정루프의 크기에 거의 영향이 없을 정도로 간단하게 설계하였다. 이 두 가지 방법을 사용한 제안된 위상고정루프는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 1.8V의 공급전압으로 설계되었으며, 시뮬레이션을 통해 제안된 위상고정루프의 스퍼 크기가 거의 20dB 감소된 것을 확인하였다. 스퍼의 크기가 크게 감소된 위상고정루프는 대역폭이 좁은 통신시스템에 크게 활용될 수 있다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.651-657
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• 2018

스퍼의 크기를 줄이기 위해 델타-시그마 변조기와 스퍼감소회로가 도입된 위상고정루프(PLL)를 제안하였다. 델타-시그마 변조기는 스퍼 잡음을 높은 주파수 대역으로 이동시켜 루프필터가 잡음 제거를 쉽게 할 수 있도록 해준다. 이는 위상고정루프의 대역폭을 적절히 조절하면 스퍼 크기를 크게 감소시킬 수 있다. 스퍼감소회로는 한주기당 발생하는 루프필터 전압변화를 작게 하여 스퍼 크기가 감소되도록 한다. 제안한 스퍼감소회로는 위상고정루프의 크기에 거의 영향이 없을 정도로 간단하게 설계하였다. 이 두 가지 방법을 사용한 제안된 위상고정루프는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 1.8V의 공급전압으로 설계되었으며, 시뮬레이션을 통해 제안된 위상고정루프의 스퍼 크기가 거의 20dB 감소된 것을 확인하였다. 스퍼의 크기가 크게 감소된 위상고정루프는 대역폭이 좁은 통신시스템에 크게 활용될 수 있다.