• 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.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.1-6
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• 2019

본 논문에서는 복수개의 부궤환 루프를 도입하여 칩 크기를 획기적으로 줄이면서 잡음 특성을 유지할 수 있는 위상고정루프를 제안하였다. 칩 면적을 최소화하는 것이 주목표이므로 하나의 작은 크기의 커패시터로 구성된 1차 루프필터와 복수개의 FVC를 사용하여 위상고정루프를 설계하였다. 전압제어 발진기에 연결된 복수개의 주파수-전압 변환 회로(frequency voltage converter : FVC)는 위상고정루프 내부에 복수개의 부궤환 루프를 만든다. 제안된 위상고정루프에서는 복수개의 부궤환 루프가 크기가 아주 작은 하나의 커패시터로만 구성된 루프필터를 가진 위상고정루프를 안정하게 동작하도록 해준다. 제안된 위상고정루프는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계되었다. 시뮬레이션 결과는 1.6ps 지터와 $10{\mu}s$ 위상고장시간을 보여주었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권6호
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• pp.594-600
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• 2015

A 1.25 GHz multi-phase phase-rotating PLL is proposed for oversampling CDR applications and implemented with a low power and small area. Eight equidistant clock phases are simultaneously adjusted by the phase interpolator inside the PLL. The phase interpolator uses only two complementary clocks from a VCO, but it can cover the whole range of phase from $0^{\circ}$ to $360^{\circ}$ with the help of a PFD timing controller. The output clock phases are digitally adjusted with the resolution of 25 ps and both INL and DNL are less than 0.44 LSB. The proposed PLL was implemented using a 110 nm CMOS technology. It consumes 3.36 mW from 1.2 V supply and occupies $0.047mm^2$. The $jitter_{rms}$ and $jitter_{pk-pk}$ of the output clock are 1.91 ps and 18 ps, respectively.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.690-692
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• 2009

PLL은 위상주파수검출기(PFD), 차지펌프(Charge Pump), 루프필터(Loop Filter), 전압제어발진기(VCO), Divider로 구성하고 있는데 본 논문에서는 설계된 차지펌프 PLL을 시뮬레이션을 해보고 그 결과를 정리하고 레이아웃(layout)까지 하였다. 차지펌프 설계에 있어서 전류 부정합, 전하 공유, 전하주입, 누설 전류등을 고려할 필요가 있다. 설계된 차지펌프는 전류 부정합을 감소시키기 위해 전류뺄셈회로를 이용하여 전류 부정합을 감소시켰으며, spurs를 억제할 수 있도록 설계되였다. 설계된 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정 기술을 사용하여 CADENCE사의 specter로 시뮬레이션 하였으며, virtuso2로 레이아웃 하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권2호
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• pp.25-34
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• 2010

본 논문에서는 주파수 배가 방법을 사용한 초고속 전압 제어 링 발진기를 제안하였다. 제안한 전압 제어 발진기는 TSMC 0.18um 1.8V CMOS 공정을 사용하여 설계하였다. 제안한 주파수 배가 방법은 한 주기 안에서 $90^{\circ}$의 위상차를 가지는 4개의 신호를 AND-OR 연산하여 기본 신호의 두 배 주파수를 가지는 신호를 얻어내는 방법이다. 제안한 발진기는 차동 4단 링 발진기와 NAND 게이트를 사용하여 구성하였다. 전압 제어 링 발진기는 완전 차동 형태로 설계하여 정확하게 $90^{\circ}$의 위상차를 가지는 4개의 신호를 얻을 수 있었으며 공통 모드 잡음에 대해 우수한 잡음 성능을 가지게 되었다. 주파수 배가회로는 AND나 OR 게이트에 비해 집적도가 뛰어난 NAND 게이트를 사용하여 AND-OR 연산을 구현하였다. 설계된 전압 제어 링 발진기는 컨트롤 전압에 따라 3.72GHz에서 8GHz의 출력 주파수를 가지며 4GHz에서 4.7mW의 소비 전력과 1MHz 오프셋 주파수에서 -86.79dBc/Hz의 위상잡음 성능을 가짐을 검증하였다. 기존의 고속 전압 제어 링 발진기와의 비교에서도 모든 면에서 가장 뛰어난 성능을 보였고 저렴한 고속 주파수 합성기와 위상 고정 루프 등에 응용될 수 있음을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권12호
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• pp.65-72
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• 2008

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.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권2호
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• pp.21-31
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• 2010

본 논문에서는 DisplayPort용 전자기기 또는 클록 발생을 요구하는 다양한 회로에서 발생 할 수 있는 전자방해(EMI) 현상을 줄일 수 있는 위상 동기 루프와 확산 대역 클록 발생기를 구현 하였다. 이 시스템은 기본적으로 송신용 위상 동기 루프와 확산 대역 클록 발생기 구현을 위한 전하펌프2 와 기준주파수 분주기 등으로 구성된다. 본 논문에서는 2.7Gbps/1.62Gbps DisplayPort 응용 회로에 적합 하도록 10개의 다중 위상 신호를 출력 할 수 있는 270MHz/162MHz 듀얼 모드 위상 동기 루프를 설계 하였고 추가적으로 1.35GHz/810MHz의 위상 동기 루프를 설계하여 지터를 크게 감소시킬 수 있는 구조를 제안하였다. 270MHz/162MHz 위상 동기 루프와 5:1 시리얼라이저 2개, 그리고 1.35GHz 위상 동기 루프와 2:1 시리얼라이저를 연동함으로써 지터 성분을 크게 줄일 수 있다. 위상 동기 루프에서 사용 된 주파수 전환 다중위상 전압제어 발진기와 더불어 DisplayPort 규격에 맞는 주파수 전환이 가능 하도록 분주기를 공유하고 50% duty ratio를 보장할 수 있는 주파수 분주기 구조를 제안 하였다. 또한, 지터를 줄이기 위해서 출력전류 오차를 크게 줄일 수 있는 전하펌프 구조를 제안 하였다. 0.13 um CMOS 공정을 사용하여 설계 하였으며, 270MHz/162MHz PLL의 칩 면적은 $650um\;{\times}\;500um$ 이고, 1.35GHz/810MHz PLL의 칩 면적은 $600um\;{\times}\;500um$ 이다. 270MHz/162MHz 위상 동기 루프 전압제어 발진기의 조절 범위는 330MHz이고, 위상 잡음은 1MHz 오프셋에서 -114cBc/Hz, 확산대역 클록 발생기의 확산 진폭도 는 0.5%이고, 변조 주파수는 31kHz이다. 전체 전력 소모는 48mW이다.