• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.41-46
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• 2012

본 논문에서는 X-band 주파수 대역을 위한 직교 신호 발생 전압제어 발진기(Quadrature VCO)를 제안하였다. 제안된 직교신호 발생 전압제어 발진기는 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였다. 본 논문에서 제안된 직교 신호 전압제어 발진기는 두 개의 cross-coupled된 차동의 전압제어 발진기와 두 개의 차동 완충기로 구성 되어있다. 이 직교 전압제어 발진기는 4 bit의 capacitor bank와 varactor의 제어 전압으로 주파수를 가변한다. Varactor의 Q-factor를 선형적으로 변화시키기 위해, varactor 에 각각의 다른 bias voltage를 인가하였다. 이 직교 전압제어 발진기는 6.591 GHz에서 8.012 GHz까지의 주파수 가변 범위를 가진다. 이 직교 전압제어 발생기는 7.150 GHz의 출력 주파수를 가질 때 1MHz offset에서 -101.04 dBc/Hz의 Phase noise를 가진다. 공급 전압은 1.5V를 사용 하였고 QVCO core에서 6.5~8.5 mA의 전류를 소모한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.40-46
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• 2005

본 논문은 공정변화를 검출하여 회로에 반영 및 보상하는 드레인 정규화 검출 (regulated drain detection) 방식과 차동 VCO에 적용하는 기법을 제안하였으며, 제안된 방식과 기법을 검증하기 위하여 저 전압 차동 PLL을 제작하여 그 성능을 검증하였다. 제안된 드레인 정규화 검출 방식과 이를 차동적으로 응용하여 설계된 저-지터 차동 PLL은 실제로 $0.18{\mu}m$ 1-폴리 3-메탈 공정으로 제작되었으며 공정변화에 따른 여러 가지 공정 코너 (corner)에 대한 VCO의 동작을 다양한 모의실험을 통하여 검증하였다. 제작된 PLL은 80MHz - 240MHz의 동작범위를 가지며 전체 die size는 내부 루르필터를 포함하여 $330{\mu}m\;{\times}\;380{\mu}m$이다. 1.8V 공급전압 일때 모든 동작주파수에 대한 트랙킹 지터 특성은 150psec peak-to-peak 이하로 안정적인 성능을 보였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.179-182
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• 2006

This paper introduce a different-type voltage-controlled oscillator (VCO) for PLL frequency synthesizer, And also the architecture of a high speed low-power-consumption CMOS dual-modulus frequency divider is presented. It provides a new approach to high speed operation and low power consumption. The proposed circuits simulate in 0.35 um CMOS standard technology.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제6권3호
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• pp.154-161
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• 2006

This paper describes the new types of ngative differential resistance (NDR) IC applications which use a monolithic quantum-effect device technology based on the RTD/HBT heterostructure design. As a digital IC, a low-power/high-speed MOBILE (MOnostable-BIstable transition Logic Element)-based D-flip flop IC operating in a non-return-to-zero (NRZ) mode is proposed and developed. The fabricated NRZ MOBILE D-flip flop shows high speed operation up to 34 Gb/s which is the highest speed to our knowledge as a MOBILE NRZ D-flip flop, implemented by the RTD/HBT technology. As an analog IC, a 14.75 GHz RTD/HBT differential-mode voltage-controlled oscillator (VCO) with extremely low power consumption and good phase noise characteristics is designed and fabricated. The VCO shows the low dc power consumption of 0.62 mW and good F.O.M of -185 dBc/Hz. Moreover, a high-speed CML-type multi-functional logic, which operates different logic function such as inverter, NAND, NOR, AND and OR in a circuit, is proposed and designed. The operation of the proposed CML-type multi-functional logic gate is simulated up to 30 Gb/s. These results indicate the potential of the RTD based ICs for high speed digital/analog applications.

• ETRI Journal
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• 제29권4호
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• pp.421-429
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• 2007

This paper presents a direct-conversion CMOS transceiver for fully digital DS-UWB systems. The transceiver includes all of the radio building blocks, such as a T/R switch, a low noise amplifier, an I/Q demodulator, a low pass filter, a variable gain amplifier as a receiver, the same receiver blocks as a transmitter including a phase-locked loop (PLL), and a voltage controlled oscillator (VCO). A single-ended-to-differential converter is implemented in the down-conversion mixer and a differential-to-single-ended converter is implemented in the driver amplifier stage. The chip is fabricated on a 9.0 $mm^2$ die using standard 0.18 ${\mu}m$ CMOS technology and a 64-pin MicroLead Frame package. Experimental results show the total current consumption is 143 mA including the PLL and VCO. The chip has a 3.5 dB receiver gain flatness at the 660 MHz bandwidth. These results indicate that the architecture and circuits are adaptable to the implementation of a wideband, low-power, and high-speed wireless personal area network.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.267-269
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• 2007

PLL(Phase Locked Loop) are widely used circuit technique in modern electronic systems. In this paper, We propose the low voltage and high speed PLL. We design the PFD(Phase Frequency Detector) by using TSPC (True Single Phase Clock) circuit to improve the performance and solve the dead-zone problem. We use CP(Charge Pump} and LP(Loop filter) for Negative feedback and current reusing in order to solve current mismatch and switch mismatch problem. The VCO(Voltage controlled Oscillator) with 5-stage differential ring oscillator is used to exact output frequency. The divider is implemented by using D-type flip flops asynchronous dividing. The frequency divider has a constant division ratio 32. The frequency range of VCO has from 200MHz to 1.1GHz and have 1.7GHz/v of voltage gain. The proposed PLL is designed by using 0.18um CMOS processor with 1.8V supply voltage. Oscillator's input frequency is 25MHz, VCO output frequency is 800MHz and lock time is 5us. It is evaluated by using cadence spectra RF tools.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.340-343
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• 1999

In this paper, we propose a wide range PLL(Phase Locked Loop) for 64X CD-ROMs & l0X DVD-ROMs. The frequency locking range of the Proposed PLL is 75MHz~370MHz. To reduce jitters caused by large VCO gain and supply voltage noise, a new V-I converter and a differential delay cell are used in 3-stage ring VCO, respectively. The new V-I converter has a 0.6V ~ 2.5V wide input range. In addition, we propose a new charge pump which has perfect current matching characteristics for the sourcing/sinking current. This new charge pump improves the locking time and the locking range of the PLL. This Chip is implemented in 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS process. It consumes 55㎽ in worst case with a single 2.5V power supply.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.714-721
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• 2022

다중 주파수 클럭 신호를 사용하는 시스템 온 칩(SoC: system on a chip)를 위해 위상 고정 루프(PLL: phase-locked loop) 기반 주파수 합성기가 제안된다. 제안하는 PLL 기반 주파수 합성기는 위상 주파수 검출기(PFD: phase frequency detector), 전하 펌프(CP: charge pump), 루프 필터, 전압 제어 발진기(VCO: voltage-controlled oscillator), 그리고 주파수 분주기로 구현되는 전하 펌프 위상 고정 루프와 에지 컴바이너로 구성된다. PLL은 6개의 차동 지연 셀을 사용하여 VCO에 의해 12 위상 클록을 출력하며, 에지 컴바이너는 PLL의 12상 출력 클럭의 에지 컴바이닝과 주파수 분주를 통해 출력 클럭의 주파수를 합성한다. 제안된 PLL 기반 주파수 합성기는 1.2V 공급전압을 사용하는 55nm CMOS 공정에서 설계된다. 설계된 PLL 기반 주파수 합성기는 주파수가 20.75MHz인 기준 클록에 대해 166MHz, 83MHz 및 124.5MHz의 세 클록 신호를 출력한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.63-69
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• 2008

RF 송수신기 설계 분야에서 활발하게 연구하고 있는 융복합 단일칩 설계 기술은 차내 무선망을 위한 차량 무선 단말기에도 적용 가능하며, 이의 실현을 통하여 좀 더 경제적이고 소형화된 차내 융복합 시스템을 구현할 수 있다. 제안된 광대역 전압제어 발진기는 차내 무선망에 사용할 수 있는 표준인 CDMA, PCS, GSM850, 끌림, WCDMA, WLAN, Bluetooth, WiBro, S-DMB, DSRC, GPS, DVB-H/DMB-T/H(L Band) 등의 주파수 대역을 만족시킬 수 있도록 제안된 frequency planning을 따른다. 또한, cross-coupled된 트랜지스터 한 쌍과 MOS varactor에 PMOS를 채택함과 동시에, capacitor array에서는 differential 스위칭을 사용함으로써 위상잡음을 개선하였다. 측정결과, $5.3{\sim}6.0\;mW$의 전력을 소모하며, 주파수 대역은 $4.05{\sim}5.62\;GHz$ (33%의 tuning range)이고 위상잡음은 1 MHz의 offset 주파수에서 -117.16 dBc/Hz이며 이때 figure of merit (FOM)은 $180.5{\sim}180.8$이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권11호
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• pp.13-22
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• 2010

본 논문은 입력 클록의 고주파 위상 잡음 억제와 정확한 듀티 사이클을 갖는 체배 주파수 생성을 위하여 Voltage-Controlled Oscillator(VCO)/Voltage-Controlled Delay Line(VCDL) 혼용기반의 다중 위상 Delay-Locked Loop(DLL)를 제시한다. 이 제안된 구조에서, 다중 위상 DLL은 혼용 VCO/VCDL의 입력 단에 nMOS 소스 결합 회로 기반의 이중 입력 차동 버퍼를 사용한다. 이것은 고주파 입력 위상 잡음 억제를 위하여 전 대역 통과 필터 특성을 갖는 기존 DLL의 입/출력 위상 전달을 저주파 통과 필터 특성을 갖는 PLL의 입/출력 위상 전달로 쉽게 변환시킬 수 있다. 또한, 제안된 DLL은 추가적인 보정 제어 루프 없이 단지 듀티 사이클 보정 회로와 위상 추적 루프를 이용하여 체배 주파수의 듀티 사이클 에러를 보정할 수 있다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용한 시뮬레이션 결과에서, 제안된 DLL의 출력 위상 잡음은 800MHz의 입력 위상 잡음을 갖는 1GHz 입력 클록에 대하여 -13dB 이하로 개선된다. 또한, 40%~60%의 듀티 사이클 에러를 갖는 1GHz 동작 주파수에서, 체배 주파수의 듀티 사이클 에러는 2GHz 체배 주파수에서 $50{\pm}1%$이하로 보정된다.