본 논문은 광대역 특성의 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프를 설계함에 있어 최적의 루프 이득 선정을 통한 실용적인 선형화 설계 기법을 제안한다. 기존의 이론적 파라미터 설계 기법을 광대역 클럭 발생기 회로에 적용함에 있어 한계점을 설명하고 실제 구현된 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프 설계에 대해서 살펴보았다. 본 논문에서는 정수 어레이와 디더 이득은 크게 하되 비례 이득을 작게 설정하여 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프의 리미티드 사이클 노이즈를 제거하였다. 제안된 설계 기법을 적용한 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프는 기존의 구조에 비교하여 초소형, 저전력, 선형 특성 및 루프 대역폭 조절이 가능한 장점을 보이며, 성능의 우수성을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.
본 논문에서는 고속 DDR3/DDR4 SDRAM을 위한 새로운 디지털 지연고정루프 (delay-locked loop: DLL)를 제안한다. 제안하는 디지털 DLL은 디지털 지연라인의 boundary switching 문제에 의한 jitter 증가 문제를 제거하기 위하여 위상보간 (phase interpolation) 방식의 파인지연라인 (fine delay line)을 채택하였다. 또한, 제안하는 디지털 DLL은 harmonic lock 문제를 제거하기 위하여 새로운 점진직 검색 (gradual search) 알고리즘을 사용한다. 제안하는 디지털 DLL은 1.1V, 38-nm CMOS DRAM 공정으로 설계되었으며, 0.25-2.0 GHz의 주파수 동작 영역을 가진다. 2.0 GHz에서 1.1 ps의 피크-투-피크 (p-p) 지터를 가지며, 약 13 mW의 전력소모를 가진다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권3호
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pp.352-358
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2016
A 5-phase phase-locked loop (PLL) for USB2.0 applications was implemented by using an all-synthesis technique. The length of the time-to-digital converter for the fine phase detector was halved by the operation of a coarse phase detector that uses 5-phase clocks. The maximum time difference between the rising edges of two adjacent-phase clocks was 6 ps at 480 MHz. The PLL chip in a 65-nm process occupies $0.038mm^2$, consumes 4.8 mW at 1.2 V. The measured rms and peak-to-peak output jitters are 8.6 ps and 45 ps, respectively.
본 논문에서는 저 위상잡음과 고안정 특성을 나타내는 디지털 MMDS용 위상고정 발진기를 설계하였으며 전압제어 발진기용 능동소자의 비선형 등가모델에 의하여 저 위상잡음 파라미터와 안정된 전압제어 발진기의 필요충분 조건을 분석하였다. 설계된 전압제어 발진기에 위상고정루프를 적용하여 위상고정 마이크로파 발진기를 구현하였으며 고안정 전압제어 발진기에 대하여 시뮬레이션한 결과 -90dBc/Hz @ 10KHz의 위상잡음을 보였으며 위상고정 마이크로파 발진기에 대한 실험 결과 -85dBc/Hz @ 10KHz의 위상잡음을 얻었다. 고안정도와 저 위상잡음특성을 나타내는 위상고정 마이크로파 발진기의 설계모델을 디지털 MMDS 단말기용 고안정 주파수 합성기로 응용할 수 있음을 보였다.
이 논문에서는 변형된 디지탈 Costas loop이라고 불리우는 새로운 형의 digital phase-locked loop(DPLL)을 제안하고 성능을 해석하였다. 제안된 DPLL의 주요 특성은 tan-1(·) 함수를 DPLL에 사용함으로써 phase error detector가 선형 특성을 갖게 되고, 따라서 mod-2π 선형 difference equation에 의해서 그 특성을 설명할 수 있다. 본 논문은 2부로 나뉘어져 1부에서는 먼저 제안된 시스템을 설명하고 잡음이 없는 경우 Phase plane방법에 의해서 1차와 2차 loop의 성능을 해석했다. 초기 조건에 관계없이 locking이 될 수 있는 locking 범위의 식을 유도하고, 경우에 따라서 일어날 수 있는 false lock 또는 oscillation 현상을 설명했다. 이론적인 모든 해석은 컴퓨터 시뮬레이션에 의해서 입증되었다. 논문의 2부에서는 잡음이 있을 경우에 제안된 DPLL의 성능을 해석하였다. Chapman-Kolmogorov 방정식을 사용하여 제안된 시스템의 phase error의 steady state probability density함수, mean 및 variance를 얻었다. 이 결과들은 제 2부에 게재 될 것이다.
As photovoltaic(PV) power generation systems become more common, it will be necessary to investigate islanding detection method for PV systems. Islanding of PV systems can cause a variety of problems and must be prevented. However, if the real and reactive powers of the load and PV system are closely matched, islanding detection by passive methods becomes difficult. Also, most active methods lose effectiveness when there are several PV systems feeding the same island. The active frequency drift positive feedback method(AFDPF) enables islanding detection by forcing the frequency of the voltage in the island to drift up or down. In this paper the research for the minimum value of chopping fraction gain applied digital phase-locked-loop (DPLL) to AFDPF considering output power quality and islanding prevention performance are performed by simulation and experiment according to IEEE Std 929-2000 islanding test.
130nm CMOS 공정 라이브러리를 이용하여 125MHz로 동작하는 새로운 위상 주파수 검출기 기반 DPLL을 설계하였다. 이 DPLL은 중간 주파수대 응용을 위해 지터와 록 시간을 줄이려고 전형적인 DPLL에 반전 에지 검출기를 포함하고 있다. XOR 기반 반전 에지 검출기들은 출력을 보다 빨리 변화시키기 위하여 기준 신호보다 빠른 전이를 얻는데 사용된다. HSPICE 시뮬 레이터는 모의실험을 위해 Cadence환경에서 사용되었다. 제안된 위상 주파수 검출기를 가진 DPLL의 성능은 종래의 위상 주 파수 검출기를 가진 것의 성능과 비교하였다. 종래의 PLL은 약 0.1245 ns의 최대 지터를 가지고 록 하는데 최소 $2.144{\mu}s$가 걸린 반면에, 제안한 검출기를 가진 PLL은 약 0.1142 ns의 최대 지터를 가지고 록 하는데 $0.304{\mu}s$가 걸린다.
Park Jong-Won;Choi Youngchol;Lim Yong-Kon;Kim Youngkil
The Journal of the Acoustical Society of Korea
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제24권3E호
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pp.109-114
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2005
In this paper, we present a phase coherent all-digital transceiver for underwater acoustic communication, which allows the system to reduce complexity and increase robustness in time variant underwater environments. It is designed in the digital domain except for transducers and amplifiers and implemented by using a multiple digital signal processors (DSPs) system. For phase coherent reception, conventional systems employed phase-locked loop (PLL) and delay-locked loop (DLL) for synchronization, but this paper suggests a frame synchronization scheme based on the quadrature receiver structure without using phase information. We show experimental results in the underwater anechoic basin at MOERI. The results show that the adaptive equalizer compensates frame synchronization error and the correction capability is dependent on the length of equalizer.
As photovoltaic(PV) power generation system becomes more common, it will be necessary to investigate islanding detection method for PV systems. Islanding of PV systems can cause a variety of problems and must be prevented. However, if the real and reactive power of the load and PV system are closely matched, islanding detection by Passive methods becomes difficult. Also, most active methods lose effectiveness when there are several PV systems feeding the same island. The active frequency drift positive feedback method(AFDPF) enables islanding detection by forcing the frequency of the voltage in the island to drift up or down. In this paper the research for the minimum value of chopping fraction gain applied digital phase-locked-loop (DPLL) to AFDPF considering output power quality and islanding prevention performance are performed by simulation and experiment according to IEEE Std 929-2000 islanding test.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제11권1호
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pp.20-23
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2010
The analog front end (AFE) of a radio frequency identification transponder using the ISO 14443 type A standard with a 100% amplitude shift keying (ASK) modulation is proposed in this paper and verified by circuit simulations and measurements. This AFE circuit, using a 13.56 MHz carrier frequency, consists of a rectifier, a modulator, a demodulator, a regulator, a power on reset, and a dynamically enabled digital phase locked loop (DPLL). The DPLL, with a charge pump enable circuit, was used to recover the clock of a 100% modulated ASK signal during the pause period. A high voltage lateral double diffused metal-oxide semiconductor transistor was used to protect the rectifier and the clock recovery circuit from high voltages. The proposed AFE was fabricated using the $0.18\;{\mu}m$ standard CMOS process, with an AFE core size of $350\;{\mu}m\;{\times}\;230\;{\mu}m$. The measurement results show that the DPLL, using a demodulator output signal, generates a constant 1.695 MHz clock during the pause period of the 100% ASK signal.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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