• 제목/요약/키워드: PLL

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넓은 주파수 영역 동작의 PLL을 위한 V-I 변환기 설계 (A V-I Converter Design for Wide Range PLL)

  • 홍동희;이현석;박종욱;성만영;임신일
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권3호
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    • pp.52-58
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    • 2007
  • 본 논문은 FPD(Flat Panel Display)용 TCON(Timing Controller) 칩의 PLL에 관한 것이다. 최근 TCON에서는 $8\sim135MHz$의 넓은 주파수 영역 동작을 위한 PLL을 요구하고 있다. 이것을 만족시키기 위하여, 새로운 구조의 V-I 변환기 회로를 설계하였다. 새로운 구조의 V-I 변환기는 VCO의 동작 주파수 범위를 결정하는 최소/최대 전류 비율을 최대한 증가시켰고 또한 VCO의 선형성도 보장하였다. 측정 결과 $8\sim135MHz$내에서 100ps 근처의 RMS 지터을 가짐으로 FPD용 TCON칩의 IP로 적합한 특성을 가지게 되었다. 설계된 회로는 TSMC 0.25um 1-poly 3-metal CMOS 공정으로 구현하였으며, 2.5V 공급 전원에서 $8\sim135MHz$로 동작하도록 설계 하였다.

A 1.8 V 0.18-μm 1 GHz CMOS Fast-Lock Phase-Locked Loop using a Frequency-to-Digital Converter

  • Lee, Kwang-Hun;Jang, Young-Chan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권2호
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    • pp.187-193
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    • 2012
  • A 1 GHz CMOS fast-lock phase-locked loop (PLL) is proposed to support the quick wake-up time of mobile consumer electronic devices. The proposed fast-lock PLL consists of a conventional charge-pump PLL, a frequency-to-digital converter (FDC) to measure the frequency of the input reference clock, and a digital-to-analog converter (DAC) to generate the initial control voltage of a voltage-controlled oscillator (VCO). The initial control voltage of the VCO is driven toward a reference voltage that is determined by the frequency of the input reference clock in the initial mode. For the speedy measurement of the frequency of the reference clock, an FDC with a parallel architecture is proposed, and its architecture is similar to that of a flash analog-to-digital converter. In addition, the frequency-to-voltage converter used in the FDC is designed simply by utilizing current integrators. The circuits for the proposed fast-lock scheme are disabled in the normal operation mode except in the initial mode to reduce the power consumption. The proposed PLL was fabricated by using a 0.18-${\mu}m$ 1-poly 6-metal complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) process with a 1.8 V supply. This PLL multiplies the frequency of the reference clock by 10 and generates the four-phase clock. The simulation results show a reduction of up to 40% in the worstcase PLL lock time over the device operating conditions. The root-mean-square (rms) jitter of the proposed PLL was measured as 2.94 ps at 1 GHz. The area and power consumption of the implemented PLL are $400{\times}450{\mu}m^2$ and 6 mW, respectively.

광대역 주입동기식 주파수 분주기 기반 40 GHz CMOS PLL 주파수 합성기 설계 (Design of a 40 GHz CMOS Phase-Locked Loop Frequency Synthesizer Using Wide-Band Injection-Locked Frequency Divider)

  • 남웅태;손지훈;신현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.717-724
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    • 2016
  • 본 논문은 60 GHz 슬라이딩-IF 구조 RF 송수신기를 위한 40 GHz CMOS PLL 주파수 합성기 설계를 다룬다. 광대역에서 안정적인 주입동기식 주파수 합성기 동작을 위하여 인덕티브 피킹 기법을 이용한 주파수 분주기가 설계되었다. 광대역 주파수 분주기는 PLL이 전압 제어 발진기의 전체 주파수 범위에서 안정적으로 동기되는 것을 보장한다. 또한, 전압 제어 발진기와 주입동기식 주파수 분주기 사이의 원치 않는 간섭을 없애기 위하여 주입동기식 버퍼를 설계하여 적용하였다. 설계된 PLL 주파수 합성기는 65 nm CMOS 공정을 이용하여 설계되었으며, 37.9~45.3 GHz 출력 주파수 범위를 갖는다. 1.2 V 전원 전압에서 버퍼 포함 74 mA의 전류를 소모한다.

Performance Evaluations of Four MAF-Based PLL Algorithms for Grid-Synchronization of Three-Phase Grid-Connected PWM Inverters and DGs

  • Han, Yang;Luo, Mingyu;Chen, Changqing;Jiang, Aiting;Zhao, Xin;Guerrero, Josep M.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권5호
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    • pp.1904-1917
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    • 2016
  • The moving average filter (MAF) is widely utilized to improve the disturbance rejection capability of phase-locked loops (PLLs). This is of vital significance for the grid-integration and stable operation of power electronic converters to electric power systems. However, the open-loop bandwidth is drastically reduced after incorporating a MAF into the PLL structure, which makes the dynamic response sluggish. To overcome this shortcoming, some new techniques have recently been proposed to improve the transient response of MAF-based PLLs. In this paper, a comprehensive performance comparison of advanced MAF-based PLL algorithms is presented. This comparison includes HPLL, MPLC-PLL, QT1-PLL, and DMAF-PLL. Various disturbances, such as grid voltage sag, voltage flicker, harmonics distortion, phase-angle and frequency jumps, DC offsets and noise, are considered to experimentally test the dynamic performances of these PLL algorithms. Finally, an improved positive sequence extraction method for a HPLL under the frequency jumps scenario is presented to compensate for the steady-state error caused by non-frequency adaptive DSC, and a satisfactory performance has been achieved.

Consistent and Specific Suppression of Mucin Release from Cultured Hamster Tracheal Surface Epithelial Cells by Poly-L-Lysine

  • Lee, Choong-Jae;Lee, Jae-Heun;Seok, Jeong-Ho;Hur, Gang-Min;Park, Ji-Sun;Bae, So-Hyun;Jang, Hyeon-Seok;Park, Sang-Cheol
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제7권3호
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    • pp.143-147
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    • 2003
  • Poly-L-lysine (PLL) was reported to suppress mucin release from airway goblet cells during 30 min treatment period. In this study, we investigated whether PLL consistently suppresses mucin release from cultured airway goblet cells during 24 h after 30 min treatment and also specifically suppresses the release of mucin without any effects on the other releasable glycoproteins. Confluent primary hamster tracheal surface epithelial (HTSE) cells were metabolically radiolabeled with $^3H$-glucosamine for 24 h and chased for 30 min in the presence of varying concentrations of PLL to assess the effects on $^3H$-mucin release and on the total elution profile of the treated culture medium. The total mucin content during 24 h after 30 min treatment of PLL was assesed to investigate the consistency of effects. PLL did not affect the release of the other releasable glycoproteins whose molecular weights were less than mucin, and decreased the total mucin content during 24 h after 30 min treatment. We conclude that PLL can specifically suppress mucin release from cultured airway goblet cells and the suppression on mucin release is consistent. This finding suggests that PLL might be used as a specific airway mucin-regulating agent by directly acting on airway mucin-secreting cells.

불평형 계통전압에 강인한 연료전지용 전력변환시스템의 PLL 방법 (A Robust PLL of PCS for Fuel Cell System under Unbalanced Grid Voltages)

  • 김윤현;김왕래;임창진;김광섭;권병기;최창호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.103-105
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    • 2008
  • In grid-interconnection system, a fast, robust and precise phase angle detector is most important to grid synchronization and the active power control. The phase angle can be easily estimated by synchronous dq PLL system. On the other hand under unbalanced voltage condition, synchronous dq PLL system has problem that harmonics occur to phase angle or magnitude of grid voltage because of the effect of the negative sequence components. So, To eliminate the negative sequence components, the PLL method using APF (All Pass Filter) in a stationery reference frame to extract positive sequence components under unbalanced voltage condition is researched. In this paper, we propose a new PLL method with decoupling network using APF in a synchronous reference frame to extract the positive sequence components of the grid voltage under unbalanced grid. The cut-off frequency of APF in a synchronous reference frame can be set to twice of the fundamental frequency comparing with that of APF in a stationery reference frame which is the fundamental frequency. The proposed PLL strategy can detect the phase angle quickly and accurately under unbalanced gird voltages. Simulation and experimental results are presented to verify the proposed strategy under different kind of voltage dips.

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FFH/BFSK 시스템 송신부에서 DDS를 이용한 주파수합성기 설계 및 성능평가에 관한 연구 (A Study on Design and Performance Evaluation of the Frequency Snthesizer Using the DDS in the Transmitter of the FFH/BFSK System)

  • 이두석;유형렬;정지원;조형래;김기문
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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    • pp.161-166
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    • 1999
  • 이동 통신의 세계적 흐름은 디지털화, 고속화 그리고 대용량화의 추세로 나아가고 있다. 또한 한정된 주파수 자원을 효율적으로 이용하기 위하여 대역확산 방식이 그 주를 이루고 있다. 본 연구에서는 고속 주파수도약 방식을 이용하였다. 잡음 등의 여러 가지 문제점을 가지고 있는 PLL(Phase Lock Loop) 대신, PLL의 단점을 최소화할 수 있는 디지털 소자인 직접 디지털 주파수합성기(DDS : Direct Digital Synthesizer)를 사용하여 FFH 시스템 송신부의 주파수합성기를 설계하였다. PLL를 이용하여 고속 주파수 도약시스템을 설계하는 경우, PLL의 settling time의 설정과 요구되는 RF대역폭등의 설계사양을 만족시키기가 어려우며 평형변조기 사용에 의한 회로의 복잡성으로 인한 제약이 따르게 된다. 본 연구에서는 DDS를 이용하여 고속 주파수도약 시스템을 설계하기 위한 성능평가에 대하여 연구하였으며, 오율 개선의 해석과 도약율 1M hps, 5MHz RF 대역폭의 고속 주파수 도약이 가능한 시스템을 설계하고 성능을 평가하였다.

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하이브리드 SC/MRC-2/4기법을 적용한 직교 MC DS-CDMA 시스템의 위상 에러에 관한 연구 (A Study on Phase Error of Orthogonal MC DS-CDMA Using Hybrid SC/MRC-2/4)

  • 김원섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.1734-1741
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    • 2007
  • 본 논문에서는 정규화 된 부반송파 간격과 확산 이득이 동일하고 각 부반송파의 직접 확산 코드가 직교하도록 하는 직교 MC DS-CDMA 시스템에 비트 동기와 위상 동기가 요구되지 않는 Hybrid SC/MRC-2/4 방식을 적용하였다. 다중 반송파 전송이 사용되는 광대역 무선 시스템에서는 가장 높은 부반송파 주파수와 가장 낮은 부반송파 주파수 차이 때문에 발생하는 도플러 주파수 천이가 발생하고 이로 인한 위상 에러율 보상하기 위하여 전체 시스템에 맞는 PLL이득 값을 조절하여 완전 동기 된 수신 신호가 되도록 직교 MC DS-CDMA시스템을 분석하였다. 분석 결과, PLL이득 값을 증가시킴에 따라 완전 동기 된 경우에 근접함을 알 수 있지만 일정 값 이상에서는 그 간격의 변화가 매우 작아짐을 알 수 있다. 따라서 시스템에 맞는 적절한 PLL이득 값을 선택함으로써 Hybrid SC/MRC 방식이 적용된 직교 MC DS-CDMA시스템을 설계할 수 있을 것이다.

IoT 어플리케이션을 위한 분수분주형 디지털 위상고정루프 설계 (Design of Fractional-N Digital PLL for IoT Application)

  • 김신웅
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.800-804
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    • 2019
  • 본 논문은 2.4 GHz 대역의 IoT용 주파수합성기를 위한 이중-루프 구성의 서브-샘플링 디지털 PLL을 소개한다. PLL은 초기에 주파수 분주기를 사용하는 coarse locking을 수행하며, 이 후 최종적으로는 주파수 분주기를 사용하지 않는 서브-샘플링 방식의 fine locking loop로 스위칭하게 된다. DTC를 사용하여 양자화 에러 제거를 수행하며 이를 통해 특정 타이밍 범위를 갖는 고해상도 TDC를 사용함으로써 낮은 인-밴드 위상잡음 특성을 가질 수 있다. 본 논문에서는 또한 coarse loop와 fine loop간의 위상 오프셋을 제거하기 위한 보정 회로를 제안하였다. Coarse locking이 진행되는 동안 fine loop의 위상 에러를 예측하고, 이를 다시 coarse loop에 보상함으로써 빠른 락킹 타임과 안정적인 동작을 확보하였다. 회로는 SystemVerilog 및 Verilog 언어로 모델링 및 Register-Transfer Level (RTL) 수준으로 설계 되었으며 시뮬레이션을 통해 충분히 그 동작이 검증되었다.

신호감지회로를 가진 극소형 위상고정루프 (An Ultra Small Size Phase Locked Loop with a Signal Sensing Circuit)

  • 박경석;최영식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.479-486
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    • 2021
  • 본 논문에서는 신호감지회로(Signal Sensing Circuit : SSC)를 추가하여 2개의 루프로 구성된 단일 커패시터 루프필터를 가진 극소형 위상고정루프(Phase Locked Loop : PLL)를 제안하였다. 위상고정루프 크기를 극단적으로 줄이기 위하여 가장 많은 면적을 차지하는 수동소자 루프필터를 극소형 단일 커패시터(2pF)로 설계하였다. 신호감지회로가 포함된 내부 부궤환 루프 출력이 외부 부궤환 루프의 단일 커패시터 루프필터 출력에 부궤환 역할을 하여 제안한 극소형 위상고정루프가 안정적으로 동작하도록 설계하였다. 위상고정루프 출력 신호 변화를 감지하는 신호 감지 회로는 루프필터의 커패시턴스 전하량을 조절하여 위상고정루프 출력 주파수의 초과 위상변이를 줄였다. 제안된 구조는 기존 구조에 비해 1/78 정도의 작은 커패시터를 가짐에도 불구하고 지터 크기는 10% 정도 차이가 난다. 본 논문의 위상고정루프는 1.8V 180nm 공정을 사용하였고, Spice를 통해 안정하게 동작하는 시뮬레이션 결과를 보여주었다.