• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.247-252
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• 2009

본 논문은 전하펌프와 클록트리거 회로를 사용하는 프리스케일러가 포함된 UHF RFID 응용을 위한 900MHz Integer-N 방식의 주파수 합성기를 소개한다. 쿼드러처 출력이 가능한 전압제어발진기와 프리스케일러, 위상주파수검출기와 전하펌프 및 아날로그 고정 검출기는 0.35-${\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었다. 주파수 분주기는 verilog-HDL 모듈을 통해 설계되었으며 mixed-mode 시뮬레이션을 통해 디자인을 검증하였다. 전압제어발진기의 동작 주파수영역은 828MHz에서 960MHz이고 위상이 90도 차이나는 쿼드러처 신호를 출력한다. 시뮬레이션 결과로 위상잡음은 100KHz offset 주파수에서 -102dBc/Hz 이었으며, 고착시간은 896MHz에서 928MHz까지 32MHz step을 천이할 때 4us이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권7호
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• pp.61-67
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• 2009

본 논문에서는 0.25-$\mu$m 디지털 CMOS공정으로 제작된 UHF대역 RFID를 위한 무선통신용 쿼드러처(Quadrature) 출력이 가능한 Integer-N방식의 PLL 주파수 합성기를 설계 및 제작하여 측정하였다. Integer-N 방식의 주파수 합성기의 주요 블록인 쿼드러처 전압제어 발진기(Voltage Controeld Oscillator, VCO)와 위상 주파수 검출기(Phase Frequency Detector, PFD), 차지 펌프(Charge Pump, CP)를 설계하고 제작하였다. 전압제어발진기는 우수한 위상노이즈 특성과 저전력 특성을 얻기 위해 LC 공진기를 사용하였으며 전압제어 가변 캐패시터는 P-channel MOSFET의 소스와 드레인 다이오드를 이용하여 설계되었으며 쿼드러처 출력을 위해 두 개의 전압제어발진기를 서로 90도 위상차를 가지도록 설계하였다. 주파수 분주기는 프리스케일러(Pre-scaler)와 아날로그 디바이스사의 칩 ADF4111을 사용하였으며 루프 필터는 3차 RC필터로 설계하여 측정하였다. 측정결과 주파수 합성기의 RF 출력 전력은 50옴 부하에서 -13dBm이고, 위상 잡음은 100KHz offset 주파수에서 -91.33dBc/Hz 이었으며, 동작 주파수영역은 최소 930MHz에서 최대 970MHz이고 고착시간은 약 600$\mu$s이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.2378-2384
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• 2009

본 논문에서는 $1{\mu}s$이하의 아주 짧은 위상고정시간을 가지는 새로운 방식의 위상고정루프(Phase Locked Loop, PLL)를 제안하였다. 지연고정루프(Delay Locked Loop, DLL)를 사용하여 입력 주파수를 체배 시켜 위상 고정 루프가 보다 더 높은 루프 대역폭을 가지도록 하여 위상고정이 짧은 시간에 일어나도록 설계하였다. 제안한 위상고정루프는 기존의 위상고정루프와 지연고정루프, 주파수 체배기로 구성되었으며 전원전압은 1.8V를 사용했다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 Hspice를 이용해서 시뮬레이션 했으며 채널 변환 시 위상고정 시간은 $0.9{\mu}s$이다. 입력과 출력 주파수는 각각 162.5MHz, 2.6GHz이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제9권3호
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• pp.153-159
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• 2009

A CMOS frequency synthesizer for $5{\sim}6$ GHz UNII-band sub-harmonic direct-conversion receiver has been developed. For quadrature down-conversion with sub-harmonic mixing, octa-phase local oscillator (LO) signals are generated by an integer-N type phase-locked loop (PLL) frequency synthesizer. The complex timing issue of feedback divider of the PLL with large division ratio is solved by using multimodulus prescaler. Phase noise of the local oscillator signal is improved by employing the ring-type LC-tank oscillator and switching its tail current source. Implemented in a $0.18{\mu}m$ CMOS technology, the phase noise of the LO signal is lower than -80 dBc/Hz and -113 dBc/Hz at 100 kHz and 1MHz offset, respect-tively. The measured reference spur is lower than -70 dBc and the power consumption is 40 m W from a 1.8 V supply voltage.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.286-288
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• 2007

In this paper, the fast locking PLL Frequency Synthesizer with low phase noise in a 0.18um CMOS process is presented. Its main application IS for the 915MHz ISM band wireless transponder upon the CPFSK (Continuous Phase Frequency Shift Keying) modulation scheme. Frequency synthesizer, which in this paper, is designed based on self-biased techniques and is independent with processing technology when damping factor and bandwidth fixed to most important parameters as operating frequency ratio, broad frequency range, and input phase offset cancellation. The proposed frequecy synthesizer, which is fully-integrated and is in 320M $^{\sim}$ 960MHz of the frequency range with 10MHz of frequency resolution. And its is implemented based on integer-N architecture. Its power consumption is 50mW at 1.8V of supply voltage and core area is $540{\mu}m$ ${\times}$ $450{\mu}m$. The measured phase noises are -117.92dBc/Hz at 10MHz offset, with low settling time less than $3.3{\mu}s$.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권5호
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• pp.65-70
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• 2008

본 논문에서는 루프 대역폭을 조절하여 빠른 위상 고정 시간을 갖는 새로운 구조의 이중 루프 위상고정루프를 제안하였다. 위상고정루프가 out-lock 상태일 때는 채널 간격의 1/10보다 더 큰 대역폭을 갖도록 하였으며, in-lock 부근에서는 채널 간격의 1/10 보다 더 작은 좁은 대역폭을 갖도록 하였다. 제안된 위상고정루프는 표준 CMOS $0.35{\mu}m$ 공정으로 HSPICE를 이용하여 설계 하였다. 시뮬레이션 결과 PLL의 대역폭을 200KHz 채널 간격 보다 14배 크게 하여 80MHz의 주파수를 변화시키는데 $50{\mu}s$의 빠른 위상고정 시간을 갖는 것으로 나타났다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.607-608
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• 2006

A CMOS phase-locked loop (PLL) which synthesizes frequencies between $6.336{\sim}8.976GHz$ in steps of 528MHz and settles in approximately 150ns using the 528MHz reference clock is presented. Frequency hopping between the bands in the each mode is critical point to design the PLL in multi-band orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) because frequency switching between each band is less than 9.5ns. To achieve the fast loop settling, integer-N PLL that operates with the high reference frequency to meet the settling requirement is implemented. Two PLLs that operate at 9GHz and 528MHz is integrated and shows the band hopping lower than 1ns.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권1호
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• pp.10-17
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• 2012

This paper presents a clock regenerator using two $2^{nd}$ order ${\sum}-{\Delta}$ (sigma-delta) modulators for wide range of dividing ratio as defined in HDMI standard. The proposed circuit adopts a fractional-N frequency synthesis architecture for PLL-based clock regeneration. By converting the integer and decimal part of the N and CTS values in HDMI format and processing separately at two different ${\sum}-{\Delta}$ modulators, the proposed circuit covers a very wide range of the dividing ratio as HDMI standard. The circuit is fabricated using 0.18 ${\mu}m$ CMOS and shows 13 mW power consumption with an on-chip loop filter implementation.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권6호
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• pp.51-56
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• 2010

본 논문에서는 전압제어위상지연단(Voltage Controlled Delay Line : VCDL)을 이용하여 기존의 위상고정루프와 다른 형태의 위상 지연고정루프(Phase Delay Locked Loop)를 제안 하였다. 이 구조는 기존의 위상고정루프의 2차 또는 3차 루프필터(Loop Filter)를 단하나의 커패시터로 구현하여 넓은 면적을 차지하던 루프필터의 면적을 크게 줄여 전체 칩을 $255{\mu}m$ $\times$ $935.5{\mu}m$ 크기로 집적하였다. 제안된 회로는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 HSPICE로 시뮬레이션을 수행하고 회로의 동작을 검증하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권4호
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• pp.267-273
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• 2007

A fractional-N frequency synthesizer supports quadruple bands and multiple standards for mobile broadcasting systems. A novel linearized coarse tuned VCO adopting a pseudo-exponential capacitor bank structure is proposed to cover the wide bandwidth of 65%. The proposed technique successfully reduces the variations of KVCO and per-code frequency step by 3.2 and 2.7 times, respectively. For the divider and prescaler circuits, TSPC (true single-phase clock) logic is extensively utilized for high speed operation, low power consumption, and small silicon area. Implemented in $0.18-{\mu}m$ CMOS, the PLL covers $154{\sim}303$ MHz (VHF-III), $462{\sim}911$ MHz (UHF), and $1441{\sim}1887$ MHz (L1, L2) with two VCO's while dissipating 23 mA from 1.8 V supply. The integrated phase noise is 0.598 and 0.812 degree for the integer-N and fractional-N modes, respectively, at 750 MHz output frequency. The in-band noise at 10 kHz offset is -96 dBc/Hz for the integer-N mode and degraded only by 3 dB for the fractional-N mode.