• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권3호
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• pp.287-292
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• 2016

A multiphase clock and data recovery (CDR) circuit having a novel rotational bang-bang phase detector (RBBPD) is demonstrated. The proposed 1/4-rate RBBPD decides the locking point using a single clock phase among sequentially rotating 4 clock phases. With this, our RBBPD has significantly reduced power consumption and chip area. A prototype 10-Gb/s 1/4-rate CDR with RBBPD is successfully realized in 65-nm CMOS technology. The CDR consumes 5.5 mW from 1-V supply and the clock signal recovered from $2^{31}-1$ PRBS input data has 0.011-UI rms jitter.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권4호
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• pp.773-779
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• 2013

We propose an efficient method to measure a pulse width using multiphase clock signals generated from a ring oscillator. These clocks, which have the same frequency and are evenly spaced, give multiple rising edges within a clock cycle. Thus, it is possible to measure a pulse width more accurately than with existing single clock-based methods. The proposed method is applied to a capacitive touch switch. Experimental results show that the capacitive touch switch with the proposed method gives a 118 fF resolution, which is 6.4 times higher than that of the touch switch with a single clock-based pulse width measurement method.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.95-98
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• 2012

본 논문은 40 MHz에서 280 MHz 동작 주파수에서 32-phase clock을 출력하는 multiphase delay-locked loop (DLL)을 제안한다. 제안된 multiphase DLL은 고해상도의 1-bit delay를 위하여 matrix구조의 delay line을 사용한다. Delay line의 선형성을 향상시키기 위하여 matrix 입력단의 비선형성을 보정할 수 있는 기법이 사용된다. 설계된 multiphase DLL은 1.2 V supply를 이용하는 0.11-${\mu}m$ CMOS 공정에서 제작되었다. 125 MHz 동작 주파수에서 multiphase DLL의 DNL은 +0.51/-0.12 LSB 이하로 측정되었으며, input clock의 jitter가 peak-to-peak jitter가 12.9ps일 때 출력clock의 peak-to-peak jitter는 30 ps이다. 면적과 전력 소모는 각각 $480{\times}550{\mu}m^2$과 1.2 V 공급전압에서 9.6 mW이다.

• 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.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제6권4호
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• pp.264-269
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• 2006

A $0.12GHz{\sim}1.4GHz$ DLL-based clock generator with the capability of multiplied four phase clock generation was designed using a 0.18um CMOS process. An adaptive bandwidth DLL with a regulated supply delay line was used for a multiphase clock generation and a low jitter. An extra phase detector (PD) in a reference DLL solves the problem of the initial VCDL delay and achieves a fast lock time. Twice multiplied four phase clocks were generated at the outputs of four edge combiners, where the timing alignment was achieved using a coarse lock signal and the 10 multiphase clocks with T/8 time difference. Those four clocks were combined one more time using a static XOR circuit. Therefore the four times multiplication was achieved. With a 1.8V supply, the rms jitter of 2.1ps and the peak-to-peak jitter of 14.4ps were measured at 1.25GHz output. The operating range is $0.12GHz{\sim}1.4GHz$. It consumes 57mW and occupies 450*325um2 of die area.

• 전기전자학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.16-21
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• 2006

본 논문은 PLL구조에서 새로운 버니어 지연 VCO구조를 이용한 다중위상 발생회로를 서술하였다. 제안하는 기법은 VCO의 지연단의 지연보다 더 미세한 타이밍신호를 만들어낸다. 0.18um CMOS공정을 이용하여 칩 제작 후 측정결과 1GHz에서 약 62.5ps의 위상정밀도를 갖는 신호를 만들었고 지터는 14ps로 측정되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권8호
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• pp.156-164
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• 2014

Field programmable gate array 기반 시간-디지털 변환기(Time to Digital Converter)로 가장 널리 사용되는 딜레이 라인(tapped delay line) 방식은 딜레이 라인의 길이가 길어지면 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 동일한 시간 해상도를 가지면서 딜레이 라인의 길이를 줄일 수 있도록 4 위상 클럭을 사용하고 이중 상태 판별 제어부를 가지는 시간-디지털 변환기 구조를 제안한다. 4 위상 클럭 별로 딜레이 라인 구성 시 발생하는 라인 간 딜레이 오차를 줄이기 위해 입력신호와 가장 가까운 클럭과의 시간 차이만 하나의 딜레이 라인으로 측정하고 어떤 위상 클럭이 사용되었는지를 판별하는 구조를 가졌다. 또한 싱크로나이저 대신 이중 상태 측정 state machine을 이용하여 메타스태이블을 판별함으로써, 싱크로나이저로 인한 딜레이 라인의 증가를 억제하였다. 제안한 시간-디지털 변환기(TDC)의 성능 측정 결과 1 ms의 측정 시간 범위에 대해 평균 분해능 22 ps, 최대 표준편차 90 ps을 가지며 비선형성은 25 ps였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권2호
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• pp.23-30
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• 2005

이 논문에서는 낮은 stand-by power 및 DLL의 재동작 후 fast relocking 구조를 가지는 저전력, 고속 VISI 칩용 DLL(지연 고정 루프) 기반의 다중 클락 발생기를 제안하였다. 제안된 구조는 주파수 곱셈기를 이용하여 주파수 체배가 가능하며 시스템 클락의 듀티비에 상관없이 항상 50:50 듀티비를 위한 Duty-Cycle Correction 구조를 가지고 있다. 또한 DAC를 이용한 디지털 컨트롤 구조를 클락 시스템이 standby-mode에서 operation-mode 전환 후 빠른 relocking 동작을 보장하고 아날로그 locking 정보를 레지스터에 디지털 코드로 저장하기 위해 사용하였다. 클락 multiplication을 위한 주파수 곱셈기 구조로는 multiphase를 이용한 feed-forward duty correction 구조를 이용하여 지연 시간 없이 phase mixing으로 출력 클락의 duty error를 보정하도록 설계하였다. 본 논문에서 제안된 DLL 기반 다중 클락 발생기는 I/O 데이터 통신을 위한 외부 클락의 동기 클락과 여러 IP들을 위한 고속 및 저속 동작의 다중 클락을 제공한다. 제안된 DLL기반의 다중 클락 발생기는 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정으로 $1796{\mu}m\times654{\mu}m$ 면적을 가지며 동작 전압 2.3v에서 $75MHz\~550MHz$ lock 범위와 800 MHz의 최대 multiplication 주파수를 가지고 20psec 이하의 static skew를 가지도록 설계되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권4호
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• pp.146-153
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• 2008

High speed serial link에 적합한 clock multiphase generator용 integrated phase-locked loop (PLL)을 설계하였다. 설계된 PLL은 programmable current mirror를 사용하여 동작 범위 안에서 동일한 loop bandwidth와 damping factor를 가진다. 또한 설계한 PLL 회로 netlists를 가지고 HSPICE 시뮬레이션을 통해 close-loop transfer function과 VCO의 phase noise transfer function을 구하였다. Board 위 칩의 자체 임피던스는 decoupling capacitor의 크기와 위치에 따라 계산된다. 세부적으로, close-loop transfer function에서 gain의 최대값과 VCO noise transfer function에서 gain의 최대값 사이의 주파수범위에서 decoupling capacitor의 크기와 위치에 따른 보드 위 칩의 자체 임피던스를 구하였다. 이를 바탕으로 보드에서의 decoupling capacitor의 크기와 위치가 PLL의 jitter에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 설계된 PLL은 1.8V의 동작 전압에서 400MHz에서 2GH의 wide operation range를 가지며 $0.18-{\mu}m$ EMOS공정으로 설계하였다. Reference clock은 100MHz이며 전체 PLL power consumption은 1.2GHz에서 17.28 mW이다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.459-460
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• 2008

In this paper, a 10Gbps clock and data recovery circuit is designed in $0.18{\mu}m$ CMOS technology. The circuit incorporates a multiphase LC oscillator, a quarter-rate Bang-Bang phase detector, a charge pump and a second order loop filter. The simulation results show that the designed circuit has a peak-to-peak clock jitter of 4.2ps and a peak-to-peak recovered data jitter of 8ps while consuming about 80mW from a 1.8V supply.