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.
본 논문은 CDR회로의 지터 감소를 위해 변형된 이진 위상검출기(뱅뱅위상 검출기- BBPD) 회로를 제안하였다. 제안된 PD는 하나의 에지를 사용함으로써 전압리플을 줄여, 제안한 PD를 적용하여 설계한 CDR회로는 감소된 지터 특성을 보였다. CMOS 0.13um 공정을 사용하여 설계하였고 제안한 위상검출기를 포함하는 클럭데이터 복원회로는 모의실험결과 16.9mW 전력소비에 peak-peak 지터는 10.96ps, rms 지터는 0.89ps을 보였다.
본 논문에서는 직렬 ATA 물리층에 대한 설계 및 칩 제작 후 테스트 결과와 성능 평가를 서술하였다. 직렬 ATA 의 물리층은 +/-250㎷ 의 전압 레벨과 1.5㎓ 속도를 지니는 차등 NRZ 직렬 데이터 스트림을 송신 및 수신하는 회로와 1.5㎓ 송신 PLL 회로, 수신된 1.5Gbps 직렬 데이터 스트림에서 데이터 및 송신 클럭을 복원하는 회로와 SERDES 회로 및 OOB 신호 발생 및 검파 회로 등으로 구성하였다. 설계된 직렬 ATA 물리층은 UMC 사의 0.18㎛ 표준 CMOS 공정을 이용하여 칩으로 제작 후 성능을 검증하였다. 특성 검토 결과 대부분 사양을 만족하였고, 데이터 전송 속도 1.5Gbps 사양은 실지 측정치가 1.38Gbps 로 목표 사양에 8% 미달되었다.
본 논문은 위상 변조를 이용한 직렬 인터페이스 입출력 회로를 설계 하였다. 설계된 직렬 입출력 인터페이스 회로는 수신부와 송신부로 구성되어 있다. 제안하는 위상변조 데이터 전송 방식은 상승 에지 위상은 고정시켜 클록 정보로 사용하고 하강에지 위상을 전송되는 데이터에 따라 변조하여 오프-칩 인터페이스에서도 적용 가능한 효율적인 데이터 전송 방식을 사용한다. 제안하는 회로는 16개의 하강 에지 위상을 사용하여 한 클록 주기마다 4비트씩 데이터를 전송함으로써 시스템에서 사용되는 클록 속도보다 4배 빠른 전송 속도를 갖는 저 전력 회로다. 본 논문에서는 0.13um CMOS 공정을 이용하여 설계 및 검증을 수행 하였고, 칩 면적 $2mm^2$ 하에서 1Gb/s 전송 속도와 12mW의 소비 전력을 갖는다.
통신시스템에서 데이터 전송이 고속으로 이루어지면서, 하드웨어의 복잡성, 전력소모, 가격 등의 이유로 클럭을 제외한 데이터만 수신단으로 보내는 방식이 사용되어지고 있다. 따라서, 고속으로 수신된 데이터에서 클럭 신호를 추출하는 것이 필요하며, 추출된 클럭을 이용하여 데이터를 복원하는 클럭/데이터 복원회로(CDR)에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 0.18um CMOS 공정을 이용하여 10Gbps CDR 회로를 설계하였다. 전력소모와 회로의 복잡도를 줄이기 위해 quarter-rate bang-bang 유형의 위상 검출기를 사용하였으며, 지터 특성 향상을 위해 LC 유형의 4단 VCO를 사용하였다. 모의실험 결과, 설계된 CDR 회로는 1.8V 전원전압에서 80mW의 전력을 소모하며, 2.2ps,pp의 클럭 지터 특성을 보인다. 패드를 제외한 칩 레이아웃 면적은 1.26mm$\times$1.05mm이다.
본 논문에서는, UTMI호환 USB2.0 PHY 칩의 구조와 세부 설계 내용 전반에 대하여 기술하였다. 노이즈 채널 환경에서, 수신데이터의 유효성을 판단하기 위한 방법으로 squelch 상태 검출 회로 및 전류모드 슈미트-트리거 회로를 설계하였으며, 레플리카 바이어스 회로를 사용한 온칩 종단(ODT) 회로와, 480Mbps 데이터 송신을 위한 전류모드 차동 출력 구동회로를 설계하였다. 또한, 플레시오크로너스 클럭킹 방식을 사용하는 USB 시스템에서, 송수신단 사이의 주파수 차이를 보상하기 위하여, 클럭데이터 복원회로와 FIFO를 사용한 동기화 회로를 설계하였다. 네트웍 분석기를 이용한 손실전송선(W-model) 모델 파라미터를 측정을 통해 추출하였으며, 설계를 위한 시뮬레이션 과정에 활용하였다. 설계된 칩은 0.25um CMOS 공정으로 제작하였으며, 이에 대한 측정 결과를 제시하였다. IO패드를 제외한 칩의 코어 면적은 $0.91{\times}1.82mm^2$ 이었고, 2.5V 전원전압에서 전체 전력소모량은, 480MHz 동작 시 245mW, 12MHz 동작 시 150mW로 시뮬레이션 되었다.
A synchronization is very important element not only wire communication but also wireless communication. A synchronous oscillator(SO) is a network which synchronizes, tracks, filter, amplifies and divides (if necessary) in a single process. The coherent phase synchronous oscillator(CPSO) is created by adding two external loops to the SO. The CPSO ratains all virtues of a SO while providing coherency throughout the tracking range. This paper has applied a clock recovery of GPS signal using CPSO.
In this paper, we design optical receiver composed of CDR(clock and data recovery), SA(sense amp), TIA(transimpe dence amplifier), and decision circuit. The optical receiver can be classified to two main block, one is Deserializer composed of CDR and SA, another is PD receiver composed of preamplifier(샴), peak detector, etc. In this paper, we propose CDR using delayed data topology that could improve defects of existing CDR. The optical receiver that is proposed in this paper has the role of translation a 1.25 Gb/s optical signal to $10{\times}125 Mb/s$ array electric signals. This optical receiver is verified by simulator(hspice) using 0.35 um CMOS technology.
전압제어 발진기(VCO:coltage controlled oscillator)는 FM 신호 변조, 주파수 안정기와 디지탈 클럭 재생과 같은 부분의 적용에 필수적인 기본회로이다. 본 논문에서는 BiCMOS 회로를 이용한 차동 증폭기를 사용하여 OTA(operational transconductance amplifier)회로와 OP amp를 설계하고 이를 토대로 하여 VCO 회로를 설계하였다. 그리고 이 VCO는 OTA와 전압 제어 적분기, 그리고 슈미트 트리거 회로로 구성이 되어 있다. 종래에는 CMOS를 사용하여 VCO를 설계하였지만 여기서는 구동능력이 좋은 BiCMOS를 사용하여 VCO를 설계하였다. 이 회로를 SPICE로 시뮬레이션 한 결과 출력 주파수는 105KHz에서 141KHz이며 변화 감도는 15KHz였다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권6호
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pp.817-824
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2016
A simultaneous bidirectional transceiver over a single wire has been developed in a 65 nm CMOS technology for a command and control bus. The echo signals of the simultaneous bidirectional link are cancelled by controlling the decision level of receiver comparators without power-hungry operational amplifier (op-amp) based circuits. With the clock information embedded in the rising edges of the signals sent from the source side to the sink side, the data is recovered by an open-loop digital circuit with 20 times blind oversampling. The data rate of the simultaneous bidirectional transceiver in each direction is 75 Mbps and therefore the overall signaling bandwidth is 150 Mbps. The measured energy efficiency of the transceiver is 56.7 pJ/b and the bit-error-rate (BER) is less than $10^{-12}$ with $2^7-1$ pseudo-random binary sequence (PRBS) pattern for both signaling directions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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