• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.829-832
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• 2005

This paper describes a wide-range dual-loop Delay Locked Loop (DLL) using Voltage Controlled Delay Line (VCDL) based on Transmission Gate(TG) inverters. One loop is used when the minimum VCDL delay is greater than a half of $T_{REF}$, the reference clock period. The other loop is initiated when the minimum delay is less than $0.5{\times}T_{REF}$. The proposed VCDL improves the dynamic operation range of a DLL. The DLL with a VCDL of 10 TG inverters provides a lock range from 70MHz to 700MHz when designed using $0.18{\mu}m$ CMOS technology with 1.8 supply voltage. The DLL consumes 11.5mW for locking operation with a 700MHz reference clock. The proposed DLL can be used for high-speed memory devices and processors, communication systems, high-performance display interfaces, etc.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권1호
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• pp.74-84
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• 2007

본 논문에서는 기존의 DLL 지연 시간 잠금 범위를 확장하기 위해 새로운 이중 루프 DLL을 제안하였다. 제안한 DLL은 Coarse_loop와 Fine_loop를 포함하고 있으며, 와부 클럭과 2개의 내부 클럭 사이의 초기 시간차를 비교하여 하나의 루프를 선택하여 동작하게 된다. 2개의 내부 클럭은 VCDL의 중간 출력 클럭과 최종 출력 클럭이며 두 클럭의 위상차는 $180^{\circ}$이다. 제안한 DLL은 일반적인 잠금 범위 밖에 있을 경우 Coarse_loop를 선택하여 잠금 범위 안으로 이전 시킨 후 Fine_loop에 의하여 잠금 상태가 일어난다. 따라서 제안한 DLL은 harmonic lock이 일어나지 않는 한 항상 안정적으로 잠금 과정이 일어날 수 있게 된다. 제안한 DLL이 사용하는 VCDL은 두 개의 제어 전압을 받아 지연 시간을 조절함으로 일반적인 다 적층 currentstarved 형태의 인버터 대신에 TG 트랜지스터를 이용하는 인버터를 사용하여 지연 셀을 구성하였다. 새로운 VCDL은 종래의 VCDL에 비하여 지연시간 범위가 더욱 확장되었으며, 따라서 제안한 DLL의 잠금 범위는 기존의 DLL의 잠금 범위보다 2배 이상 확장되었다. 본 논문에서 제안한 DLL 회로는 0.18um, 1.8V TSMC CMOS 라이브러리를 기본으로 하여 설계, 시뮬레이션 및 검증하였으며 동작 주파수 범위가 100MHz${\sim}$1GHz이다. 또한, 1GHz에서 제안한 DLL의 잠금 상태에서의 최대 위상 오차는 11.2ps로 높은 해상도를 가졌으며, 이때 소비 전력은 11.5mW로 측정되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1552-1558
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• 2011

본 논문에서는 전압제어지연단(Voltage Controlled Delay Line : VCDL)을 이용하여 기존의 위상고정루프와 다른 형태의 위상 지연고정루프(Phase Delay Locked Loop)를 제안하였다. 이 구조를 이용하여 기존의 위상고정루프의 2차 또는 3차 루프필터(Loop Filter)를 단하나의 커패시터로 구현하여 칩의 크기를 크게 줄였다. 새로이 제안하는 듀얼루프 위상 자연고정루프에서는 전압제어지연단 경로의 커패시터와 전하펌프의 전류 크기를 조절함으로서 작은 이득 값을 가지는 전압제어지연단을 사용할 수 있다. 제안된 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 Hspice로 시뮬레이션을 수행하고 회로의 동작을 검증하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.87-90
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• 2000

This paper describes a register-controlled symmetrical delay-locked-loop (DLL) using hybrid delay line for use in a high frequency double-data-rate DRAM. The proposed DLL uses a hybrid delay line which can cover two-step delays(coarse/fine delay) by one delay element. The DLL dissipate less power than a conventional dual-loop DLL which use a coarse and a fine delay element and control separately. Additionally, this DLL not only achieves small phase resolution compared to the conventional digital DLL's when it is locked but it also has a great simple delay line compared to a complex dual-loop DLL.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권4호
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• pp.520-527
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• 2016

A new dual-loop digital delay-locked loop (DLL) using a hybrid (binary + sequential) search algorithm is presented to achieve both wide-range operation and high delay resolution. A new phase-interpolation range selector (PIRS) and a variable successive approximation register (VSAR) algorithm are adopted to resolve the boundary switching and harmonic locking problems of conventional digital DLLs. The proposed digital DLL, implemented in a $0.18-{\mu}m$ CMOS process, occupies an active area of $0.19mm^2$ and operates over a wide frequency range of 0.15-1.5 GHz. The DLL dissipates a power of 11.3 mW from a 1.8 V supply at 1 GHz. The measured peak-to-peak output clock jitter is 24 ps (effective pk-pk jitter = 16.5 ps) with an input clock jitter of 7.5 ps at 1.5 GHz. The delay resolution is only 2.2 ps.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권6호
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• pp.408-420
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• 2003

이 논문에서는 1) 넓은 잠금 범위를 위한 이중 루프 동작과 2) 차세대 패키지 스큐 개선에 대한 전압 발생기와 안티퓨즈 회로를 사용한 프로그래머블 레프리카 딜레이, 두 가지 이점을 갖는 Delay Lock Loop(DLL)을 기술하였다. 이중 루프 동작은 차동 내부 루프 중 하나를 선택하기 위해 외부 클럭과 내부 클럭 사이의 초기 시간차에 대한 정보를 사용한다. 이를 이용하여 더 낮은 주파수로 DLL의 잠금 범위를 증가시킨다. 덧붙여서, 전압발생기와 안티퓨즈 회로를 사용한 프로그래머블 레프리카 딜레이의 결합은 패키지 공정 후에 온-오프 칩 변화로부터 발생하는 외부 클럭과 내부 클럭 사이에 스큐 제거를 해준다. 제안된 DLL은 0.16um 공정으로 제조되었고, 2.3v의 전원 공급과 42㎒ - 400㎒의 넓은 범위에서 동작한다. 측정된 결과는 43psec p-p 지터와 400㎒에서 52㎽를 소비하는 4.71psec 실효치(rms)지터를 보여준다.

• 전기학회논문지
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• 제61권2호
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• pp.324-328
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• 2012

A recovered jitter of CDR(Clock and Data Recovery) Circuit based on Dual-loop DLL(Delay Locked Loop) for data recovery in high speed serial data communication is changed by depending on the input data and reference clock frequency. In this paper, 2-step DPC which has constant jitter performance for wide-range input frequency is proposed. The designed prototype 2-step CDR using proposed 2-step DPC has operation frequency between 200Mbps and 4Gbps. Average delay step of 2-step DPC is 10ps. Designed CDR circuit was tested with 0.18um CMOS process.

• 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.

• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권3호
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• pp.247-254
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• 2003

본 연구에서 고속 데이터 전송을 위해 Double Data Rate(DDR) 방식을 사용하는 SDRAM에 내장할 수 있는 저전압 광대역 Delay Locked Loop(DLL) 회로를 설계하였다. 고해상도와 빠른 Lock-on 시간을 위하여 새로운 유형의 위상검출기론 설계하였고 카운터 및 Indicator 등 내장회로의 빠른 동작을 위해 Dual-Data Dual-Clock 플립플롭(DCDD FF)에 기반을 둔 설계를 수행하였으며 이 FF을 사용하므로서 소자수를 70% 정도 감소시킬 수 있었다. Delay Line 중에서 Coarse 부분은 0.2ns 이하까지 검출 가능하며 위상오차를 더욱 감소시키고 빠른 Lock-on 기간을 얻기 위해 Fine 부분에 3-step Vernier Line을 설계하였다. 이 방식을 사용한 본 DLL의 위상오차는 매우 적고 25ps 정도이다. 본 DLL의 Locking 범위는 50∼500MHz로 넓으며 5 클럭 이내의 빠른 Locking을 얻을 수 있다. 0.25um CMOS 공정에서 1.8V 공급전압 사용시 소비전류는 500MHZ 주파수에서 32mA이다. 본 DLL은 고주파 통신 시스템의 동기화와 같은 다른 응용면에도 이용할 수 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.277-280
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• 2001

The proposed clock generator lowers the operating frequency in a system core though it keeps data bandwidth high because it has a multiphase clocking architecture. Moreover. it has a dual loop which is comprised of an inner analog phase generation loop and outer digital phase control loop. It has both advantages of DLL's wide operating range and DLL's low jitter The proposed design has been demonstrated in terms of the concept and Hspice simulation. All circuits were designed using a 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS process and simulated with 2.5 V power supply.