• 전자공학회논문지SC
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• 제46권1호
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• pp.82-86
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• 2009

본 논문은 시스템의 클록을 이용하여 클록 및 데이터를 복원하는 회로를 설계하였다. 설계된 회로에는 시스템의 클록을 만들어주는 PLL부분과 클록을 받아 데이터를 복원하는 데이터 복원회로부분으로 구성되어 있다. 데이터 복원회로에서는 1/4-rate 위상검출기를 이용하여 데이터보다 시스템의 클록주파수를 낮추어 설계하여 PLL의 부담을 줄일 수 있었고 데이터 picking 방식으로 설계하여 적은 지터특성을 보였다. 설계된 클록 데이터 복원회로는 $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS공정으로 설계되었고 칩 면적은 $1{\times}1mm^2$이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.899-905
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• 2017

본 논문은 2.496Gb/s 데이터 레이트를 갖는 mobile industry processor interface (MIPI) M-PHY를 위한 기준 클록이 없는 이중 루프 클록 데이터 복원 회로(CDR : Clock and Data Recovery Circuit)를 제안한다. 제안하는 클록 데이터 복원회로는 적응형 루프 대역폭 조절 기법을 사용하여 적은 타임 지터를 가지면서 빠른 고정 시간을 가질 수 있다. 클록 데이터 복원회로는 주파수 고정 루프와 위상 고정 루프로 이루어진다. 제안하는 2.496Gb/s 기준 클록이 없는 이중 루프 클록 데이터 복원 회로는 1.2V 공급 전압을 갖는 65nm CMOS 공정을 이용하여 설계되었다. 2.496Gb/s pseudo-random binary sequence (PRBS)15 입력에서 시뮬레이션 된 출력 클록의 타임 지터는 $9.26ps_{p-p}$이다. 클록 데이터 복원 회로의 면적과 전력 소모는 각각 $400{\times}470{\mu}m^2$와 6.49mW이다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.39-45
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• 2015

이 논문은 블라인드 오버샘플링(Blind Oversampling) 기법을 이용한 가변적인 속도 클록 데이터 복원 회로 설계에 관한 내용을 제시하고 있다. 클록 데이터 복원 회로는 기본적으로 클록 복원과 데이터 복원 회로로 구성되어 있다. 클록 복원 회로는 넓은 범위를 가지는 전압 제어 발진기(Wide Range VCO)와 밴드 선택(Band Selection) 기법을 복합적으로 사용하여 구현하였고 데이터 복원 회로는 머저리티 보팅(Majority Voting) 방식을 이용하는 디지털 회로로 제안하여 저전력 및 작은 면적으로 구성하였다. 넓은 범위를 가지는 전압 제어 발진기와 데이터 복원회로를 디지털로 구현함으로써 저전력으로 가변적인 속도 클록 데이터 복원회로 구현이 가능하였다. 설계된 회로는 약 10bps에서 2Mbps 범위에서 동작한다. 전체 전력 소비는 1MHz 클록에서 약 4.4mW의 전력을 소비한다. 공급전압은 1.2V 이며 제작된 코어의 면적은 $120{\mu}m{\times}75{\mu}m$ 이고 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정에서 제작되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권5호
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• pp.77-86
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• 2016

본 논문에서는 full / half-rate의 이중 모드로 동작하는 기준 클록을 사용하지 않는 클록 데이터 복원 회로와 그 동작 알고리즘에 관하여 기술한다. 클록 데이터 복원 회로는 주파수 검출기, 위상 검출기, 차지 펌프 및 루프 필터, 그리고 전압 제어 발진기와 알고리즘 구현을 위한 디지털 블록으로 구성되어 있다. 주파수 검출기와 위상 검출기는 클록 데이터 복원 회로의 이중 모드 기능을 위하여 full / half-rate에서 동작하며 주파수 검출기는 이에 더해 일반 주파수 검출기의 불감대 영역에서도 데이터 전송률과 클록 주파수 차이를 판별할 수 있다. 제안한 이중 모드 클록 데이터 복원 회로를 시뮬레이션을 통해 검증한 결과 클록 데이터 복원에 전체 1.2-1.3 us의 동기화 시간이 소요되었으며, 0.5-UI 지터를 인가하였을 때 full-rate (2.7 Gb/s)와 half-rate (5.4 Gb/s) 모드에서 모두 안정적으로 클록 데이터를 복원한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.130-134
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• 2008

본 논문에서는 1/4-레이트 기법을 사용한 클록 데이터 복원회로를 제안하였다. 제안한 클록 데이터 복원회로를 사용함에 따라 VCO의 발진 주파수를 낮추므로 고속 동작에 유리하다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 기존 클록 데이터 복원회로 보다 낮은 지터 특성과 넓은 풀인(pull-in) 범위를 갖는다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 1/4-레이트 뱅-뱅 형태의 오버샘플링 위상 검출기, 1/4-레이트 주파수 검출기, 2개의 전하펌프 회로와 저역 통과 필터 그리고 링 VCO회로로 구성되어 있다. 제안된 클록 데이터 복원회로는 $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS 공정으로 설계되었고, 칩 면적과 전력 소모는 $1{\times}1mm^2$, 98 mW 이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.858-864
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• 2019

본 논문에서는 센서 유틸리티 네트워크에서 센서 노드들 사이의 주파수 차이로 인한 데이터 손실을 제거하기 위한 클록 시스템이 제안된다. 각 센서 노드를 위한 제안된 클록 시스템은 버스트 클록-데이터 복원 회로, 32-위상 클록을 출력하는 디지털 위상 고정 루프, 그리고 프로그래밍 가능한 개방형 루프 분수 분할기를 사용하는 디지털 주파수 합성기로 구성된다. 첫번째 센서 노드에는 버스트 클록-데이터 복원 회로 대신 능동 인덕터를 사용하는 CMOS 발진기가 사용된다. 제안된 클록 시스템은 1.2 V 공급 전압을 이용하는 65nm CMOS 공정에서 설계된다. 센서 노드들 사이의 주파수 오류가 1%일 때, 제안하는 버스트 클록-데이터 복원 회로는 기준 클록으로 5Mbps 데이터 속도에 대해 64배 체배된 주파수를 가짐으로 4.95 ns의 시간지터를 가진다. 설계된 디지털 주파수 합성기의 주파수 변경은 100 kHz에서 320 MHz의 주파수 범위에서 출력 클록의 한 주기 내에 수행된다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권1호
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• pp.97-103
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• 2014

본 논문에서는 1/8-rate 위상검출기를 이용한 클록-데이터 복원회로를 제안한다. 기존의 full-rate 또는 half-rate 위상검출기의 사용은 동일 데이터 속도에서 복원된 클록의 주파수가 상대적으로 높아야 하므로 샘플링회로와 VCO의 설계에 부담으로 작용한다. 본 논문에서는 복원된 클록의 주파수를 낮추기 위해 1/8-rate 클록을 사용할 수 있는 위상검출기를 구성하고 Linear equalizer를 위상검출기 입력에 사용하여 복원된 클록의 지터를 감소시켰다. 테스트 칩은 0.13-${\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었고 입력은 3-Gb/s PRBS 데이터 패턴, 동작전압은 1.2-V에서 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권4호
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• pp.39-50
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• 2011

본 논문에서는 패널 내부 인터페이스의 하나인 2세대 AiPi+의 클록-데이터 복원 회로(Clock & Data Recovery)를 제안하였다. 제안하는 클록-데이터 복원 회로의 속도는 기존 AiPi+ 보다 빠른 1.25 Gbps 로 향상되었으며 다중 위상 클록을 생성하기 위하여 Delay-Locked Loop(DLL)를 사용하였다. 본 논문에서는 패널 내부 인터페이스의 저전력, 작은 면적의 이슈를 만족하는 클록-데이터 복원 회로를 설계하였다. 매우 간단한 방법으로 자동적으로 Harmonic-locking 문제를 해결할 수 있는 주파수 검출기 구조를 제안하여 기존 주파수 검출기(Frequency Detector)의 복잡도, 전류 소모, 그리고 외부 인가에 따른 문제를 개선하였으며, 전압 제어 지연 라인(Voltage Controlled Delay Line) 에서 상승/하강 시간 차이에 따른 에지의 사라짐 현상을 막기 위해서 펄스 폭의 최대치를 제한하는 펄스 폭 오류 보정 방법을 사용하였다. 제안하는 클록-데이터 복원 회로는 CMOS 0.18 ${\mu}m$ 공정으로 제작되었으며 면적은 $660\;{\mu}m\;{\times}\;250\;{\mu}m$이고, 공급 전압은 1.8 V이다. Peak-to-Peak 지터는 15 ps, 입력 버퍼, 이퀄라이저, 병렬화기를 제외한 클록-데이터 복원 회로의 소모 전력은 5.94 mW 이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권10호
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• pp.28-33
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• 2006

본 논문은 시리얼 링크를 위한 레퍼런스 클록이 없고 4x 오버샘플링 방식의 위상 및 주파수 검출기 구조를 갖는 하프 레이트 클록 및 데이터 복원 회로를 제안하였다. 위상 검출기는 4개의 업/다운 신호를 생성함으로써 위상 에러를 검출하고, 주파수 검출기는 위상 검출기 출력에 의해 만들어진 업/다운 신호를 이용하여 주파수 에러를 검출한다. 그리고 위상 검출기와 주파수 검출기의 여섯 개 신호는 전하 펌프로 흘러 들어가는 전류의 양을 조절한다. 네 개의 차동 버퍼로 구성된 VCO는 4x 오배샘플링을 위한 8개의 클록을 생성한다. 0.18um CMOS 공정을 사용하였고, 실험 결과 제안된 회로는 3.125Gbps의 속도로 클록과 데이터를 복원해 낼 수 있었다. 제안된 구조의 PD와 FD를 사용하여 24%의 넓은 트래킹 주파수 범위를 가진다. 측정된 클록의 지터(p-p)는 약 14ps였다. CDR은 1.8v의 단일 전원 공급기를 사용하였고, 전력소모는 약 140mW이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권2호
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• pp.72-77
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• 2009

본 논문은 별도 기준 클록 없이 고속 시리얼 데이터 통신을 위한 3.2Gb/s 클록 데이터 복원(CDR) 회로를 설명한다. CDR회로는 전체적으로 5부분으로 구성되며, 위상검출기(PD)와 주파수 검출기(FD), 다중 위상 전압 제어 발진기(VCO), 전하펌프(CP), 외부 루프필터(LF)로 구성되어 있다. CDR회로는 half-rate bang-bang 타입의 위상 검출기와 입력 pull-in 범위를 늘릴 수 있도록 half-rate 주파수 검출기를 적용하였다. VCO는 4단의 차동 지연단(delay cell)으로 구성되어 있으며 튜닝 범위와 선형성 향상을 위해 rail-to-rail 전류 바이어스단을 적용하였다 각 지연단은 풀 스윙과 듀티의 부정합을 보상할 수 있는 출력 버퍼를 갖고 있다. 구현한 CDR회로는 별도의 기준 클록 없이 넓은 pull-in 범위를 확보할 수 있으며 기준 클록 생성을 위한 부가적인 Phase-Locked Loop를 필요치 않기 때문에 칩의 면적과 전력소비를 효과적으로 줄일 수 있다. 본 CDR 회로는 0.18um 1P6M CMOS 공정을 이용하여 제작하였고 루프 필터를 제외한 전체 칩 면적은 $1{\times}1mm^2$이다. 3.2Gb/s 입력 데이터 율에서 모의실험을 통한 복원된 클록의 pk-pk 지터는 26ps이며 1.8V 전원전압에서 전체 전력소모는 63mW로 나타났다. 동일한 입력 데이터 율에서 테스트를 통한 pk-pk 지터 결과는 55ps였으며 신뢰할 수 있는 입력 데이터율 범위는 약 2.4Gb/s에서 3.4Gb/s로 나타났다.