• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.368-375
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• 2000

For safety reason ATS(Automatic Train Stop) system is being used, which is a kind of communication system with a feedback amplifier and a transformer on the train and wayside coils. The coils are highly resonant LC circuits, also have very high Q(Quality) factors. The Q factors of wayside ATS coils are to be maintained high enough for the amplifier to operate reliably. In this paper a novel Q measurement system is proposed. The system measures the resonant frequency and the bandwidth of the ATS coils, by controlling the phase difference between the transformer and the coil using digital PLL(Phase Locked Loop). The overall configuration and algorithms of the proposed system and the digital PLL control schemes are presented in details. The experimental waveforms are shown to verify the system performances.

• 전자공학회논문지
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• 제51권2호
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• pp.46-52
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• 2014

본 논문은 다중 이득 제어를 통하여 빠른 lock-time을 갖는 디지털 위상 주파수 검출기 회로를 제안한다. 기준신호와 피드백 신호의 위상 차이가 클 때, 위상 차이가 적으면서 lock에 근접했을 때, lock 이후의 세 경우에 따라 디지털 위상 동기 루프의 이득을 다르게 설정하여 lock-time을 효과적으로 줄일 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 기법을 적용함으로써 기존의 단일 이득 제어 구조보다 lock-time을 약 100배 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.1272-1280
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• 2008

본 논문에서는 빠른 천이 시간 및 고해상도 특성을 동시에 만족하기 위해 주로 사용되는 DDS Driven PLL 구조 주파수 합성기의 위상 잡음 분석을 위한 모델링 방안을 제안하였다. 기준 주파수 발진기(reference oscillator) 및 전압 제어 발진기(VCO: Voltage Controlled Oscillator)는 Leeson 모델을 적용하여 측정 데이터를 근사하는 방법을 사용하였고, DDS 칩의 위상 잡음원은 DAC(Digital to Analog Converter) 동작에 근사하여 모델링하였다. PLL의 위상 잡음은 디지털 분주기의 위상 잡음원으로 근사하여 모델링하였으며, 특히 저역 통과 필터(low pass filter)의 각 소자들의 위상 잡음은 전압 제어 발진기의 위상 잡음과 함께 고려하는 방법을 제안하였다. 모델링된 각 잡음 원들을 선형 시스템 영역에서 중첩의 원리를 이용하여 분석함으로써 주파수 합성기 출력의 위상잡음 분포를 예측하였고, 그 결과를 제작된 주파수 합성기의 측정 결과와 비교 평가하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.14-21
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• 1989

디지틀 전송장치에서 지터 허용치는 신호를 재생하기 위해 사용하는 클럭 추출 회로의 특성에 좌우되며, 특히 비동기 다중화 장치에서는 이외에 프레임 형태, 이로인한 위치맞춤의 형태(justification process), 동기화기/역동기화기에서의 버퍼 단수, PLL의 전달함수, PLL의 동작범위 등이 지터 허용치에 큰 변수가 된다. 본 논문에서는 특히 비동기 다중화 장치에서, 이상의 변수가 주어졌을 때 지터 허용치를 구하기 위한 새로운 알고리듬을 제시하였으며 이 알고리듬을 이용해 이상의 변수가 입력 지터 허용치에 미치는 영향을 분석하였다. 45M - 140M 다중화 장치에서 입력지터 허용치를 측정하였으며 측정 결과는 계산치와 근사함을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.903-911
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• 2014

본 논문에서는 광대역 수신기에서 고속으로 동작하며, 위상 잡음의 크기와 형태를 개선한 이중 PLL 구조 주파수 합성기를 제안한다. 위상 잡음 및 불요신호의 개선을 위해 두 번째 PLL의 기준 주파수로 사용되는 첫 번째 PLL의 출력주파수를 변경하였다. 6.5~8.5 GHz에서 동작하며, 디지털 NCO(Numerically Controlled Oscillator)와 연계하여 주파수 해상도 1 Hz를 만족하는 주파수 합성기를 설계하였고, 제작된 주파수 합성기는 동조속도 60 us 이내로 동작하며, 출력 전력은 약 -3 dBm 이상, 위상 잡음은 10 kHz offset에서 -95 dBc/Hz 이하를 만족한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제19권3호
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• pp.379-386
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• 2016

In this paper, phase noise analysis result for 2.4 GHz PLL(phase locked loop) using SPD(sample phase detector) is proposed. It can be used for high performance frequency synthesizer's LO(local oscillator) to extend output frequency range or for LO of offset PLL to reduce a division rate or for clock signal of DDS(direct digital synthesizer). Before manufacturing, theoretical estimation of PLL's phase noise performance should be performed. In order to calculate phase noise of PLL using SPD, Leeson model is used for modeling phase noise of VCO(voltage controlled oscillator) and OCXO(ovened crystal oscillator). After theoretically analyzing phase noise of PLL, optimized loop filter bandwidth was determined. And then, phase noise of designed loop filter was calculated to find suitable OP-Amp. Also, the calculated result of phase noise was compared with the measured one. The measured phase noise of PLL was -130 dBc/Hz @ 10 kHz.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권11호
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• pp.9-16
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• 2005

이 논문에서는 다중 동작 주파수를 갖는 고성능 저전력 SoC에 사용 가능한 광대역 입출력 주파수를 지원하는 프로그램머블 PLL 기반의 클록킹 회로을 제안하였다. 제안된 클록 시스템은 이중 전하펌프를 이용 locking 시간을 감소시켰고, 광대역 주파영역에서 동작이 가능하도록 하였다. 칩의 저 전력 동작을 위해 동작 대기모드 시에 불필요한 PLL 회로를 지속적으로 동작시키지 않고 relocking 정보를 DAC를 통해 보존하고 불필요한 동작을 억제하였고, 대기모드에서 빠져나온 후 tracking ADC(Analog to Digital Converter)를 이용하여 빠른 relocking이 가능하도록 설계하였다. 또한 프로그램머블하게 출력 주파수를 선택하게 하는 구조를 선택하여 저 전력으로 최적화된 동작 주파수를 지원하기 위한 DFS(Dynamic frequency scaling) 동작이 가능하도록 클록 시스템을 설계하였다. 제안된 PLL 기반의 클록 시스템은 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며 2.3V의 공급전압에서 $0.85{\mu}sec\~1.3{\mu}sec$($24\~26$사이클)의 relocking 시간을 가지며, 파워다운 모드 적용 시 PLL의 파워소모는 라킹 모드에 비해 $95\%$이상 절감된다. 또한 제안된 PLL은 프로그래머블 주파수 분주기를 이용하여 다중 IP 시스템에서의 다양한 클록 도메인을 위해 $81MHz\~556MHz$의 넓은 동작 주파수를 갖는다.

• 전기학회논문지
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• 제67권11호
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• pp.1447-1454
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• 2018

In this paper, the design of robust DSC-PLL(Delayed Signal Cancellation Phase Locked Loop) is proposed for coping with frequency variation. This method shows significant performance for detection of fundamental positive sequence component voltage when the grid voltage is polluted by grid unbalance and frequency variation. The feedback frequency estimation of DSC-PLL is tracking the drift in the phase by unbalance and frequency variation. The robust DSC PLL is to present the analysis on method and performance under frequency variations. These compensation algorithms can correct for discrepancies of changing the frequency within maximum 193[ms] and improve traditional DSC-PLL. Linear interpolation method is adopted to reduce the discretized errors in the digital implementation of the PLL. For verification of robust characteristic, PLL methods are implemented on FPGA with a discrete fixed point based. The proposed method is validated by both Matlab/Simulink and experimental results based on FPGA(XC7Z030).

• Journal of Power Electronics
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• 제17권5호
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• pp.1231-1243
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• 2017

Grid-interactive power converters are normally synchronized with the grid using phase-locked loops (PLLs). The performance of the PLLs is affected by the non-ideal conditions in the sensed grid voltage such as harmonics, frequency deviations and the dc offsets in single-phase systems. In this paper, a single-phase PLL is presented to mitigate the effects of these non-idealities. This PLL is based on the popular second order generalized integrator (SOGI) structure. The SOGI structure is modified to eliminate the effects of input dc offsets. The resulting SOGI structure has a high-pass filtering property. Hence, this PLL is termed as a high-pass generalized integrator based PLL (HGI-PLL). It has fixed parameters which reduces the implementation complexity and aids in the implementation in low-end digital controllers. The HGI-PLL is shown to have the lowest resource utilization among the SOGI based PLLs with dc cancelling capability. Systematic design methods are evolved leading to a design that limits the unit vector THD to within 1% for given non-ideal input conditions in terms of frequency deviation and harmonic distortion. The proposed designs achieve the fastest transient response. The performance of this PLL has been verified experimentally. The results agree with the theoretical prediction.

• 정보와 통신
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• 제28권11호
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• pp.9-15
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• 2011

CMOS 집적회로기술의 발달로 인해 디지털회로는 속도향상 소모전력 감소로 성능이 매우 많이 향상되었지만, Analog/RF 회로는 동작전압감소, 공정변화심화 등으로 인해 심각한 성능저하가 나타나고 있다. 이에 기존의 전하펌프 기반 아날로그 PLL에 대한 대안으로 All Digital PLL(ADPLL)이 개발되고 이미 상용제품에 적용되고 있다. 하지만 그 성능은 데이터변환 회로인 TDC와 DCO의 제한된 해상도로 인해 개선이 많이 필요하다. 이 두 회로는 ADPLL의 성능에 가장 큰 영향을 미치므로 본 논문에서는 지금까지 발표된 TDC와 DCO 구현사례를 중심으로 ADPLL의 연구개발동향을 살펴보고자 한다.