• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1178-1185
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• 2009

본 논문은 2.5 MHz 간격으로 광대역 주파수를 발생하며 응답 시간이 400 nsec 이하인 초고속 이산(discrete) 주파수 합성기를 제안한다. 제안한 주파수 합성기는 고정 주파수 위상 제어 루프(PLL)와 주파수 분배기를 이용해 16개의 기준 신호를 생성하고, 이들을 선택하여 주파수 혼합하는 방식으로 710~1,610 MHz내에서 2.5 MHz 간격의 이산 주파수 신호를 고속으로 생성한다. 제작된 주파수 합성기의 주파수 천이 응답 시간은 평균 350 nsec, 고조파를 비롯한 모든 불요파 신호는 -60 dBc 이하, 위상 잡음 특성은 -94 dBc/Hz @100 Hz, 출력 세기는 평균 21.5 dBm, 평탄도는 2.65 dB 이하로 측정되었다. 또한 주파수 천이 응답 속도를 측정하는 새로운 기법의 측정 방법이 제안되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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• pp.180-185
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• 2000

본 논문에서는 주파수합성기에서 가장 큰 노이즈 Source인 VCO 및 각 단에서 발생하는 Phase Noise의 offset 주파수에 따른 변화를 예측하기위해 2303,15MHz의 주파수합성기를 설계하고 Lascari의 방법을 이용해 분석하였다. 그리고 VCO에서 발생되는 여러 중첩 형태로 된 Phase Noise중 저주파대역에서 문제가 되는 1/f Noise룰 3차 System에서 분석하였다. 3차 System에서는 해석이 복잡하므로 수학적인 분석을 통하여 1/f Noise를 예측한다는 것이 어렵지만 pseudo-damping factor의 도입으로 3차 시스템에서의 1/f Noise variance의 해석이 용이하도록 시도하였고 이를 2차 시스템과 비교하여 분석하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.304-308
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• 2003

A low cost solution employing harmonic oscillation to the frequency synthesizer at 5.8 GHz is proposed. The proposed frequency synthesizer is composed of 2.9GHz PLL chip, 2.9GHz oscillator, and 5.8GHz buffer amplifier. The measured data shows a frequency tuning range of 290MHz, ranging from 5.65 to 5.94GHz, about 0.5dBm of output power, and a phase noise of -107.67 dBc/Hz at the 100kHz offset frequency. All spurious signals including fundamental oscillation power (2.9GHz) are suppressed at least 15dBc than the desired second harmonic signal.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.333-339
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• 2012

통신의 세계적 흐름은 고속화와 디지털화 그리고 대용량화의 추세로 흐르고 있다. 또한 한정된 자원인 주파수를 효율적으로 이용하기 위하여 대역확산 방식이 대표하여 그 주를 이루고 있다. 주파수 합성기로서 통신시스템에 많이 이용되고 있는 PLL(Phase Lock Loop)은 위상잡음 등 여러 가지 문제점을 가지고 있기 때문에, 이러한 문제점을 최소화 할 수 있는 디지털 소자인 직접디지털 합성기(DDS : Direct Digital Synthesis)를 이용하여 고속주파수도약 시스템을 설계하기위한 성능평가에 대하여 연구하여, 오율 개선의 해석과 고속 주파수 도약이 가능한 시스템을 설계하고 그 성능을 평가 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.653-660
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• 2001

본 논문에서는 주파수합성기에서 가장 큰 잡음원인 VCO 및 각 단에서 발생하는 위상잡음 의 offset주파수에 따른 변화를 예측하기 위해 2303.15MHz의 주파수합성기를 설계하고 Lascari의 예측방법 을 이용하여 모델링 하였다. 또한, VCO에서 발생되는 여러 중첩 형태로 된 위상잡음중 저주파대역에서 문제가 되는 1/f noise를 3차 시스템에서 분석하였다. 3차 시스템에서는 해석이 복잡하므로 수학적인 분석을 통하여 1/f noise를 예측한다는 것이 어렵지만 pseudo-damping factor의 도입으로 3차 시스템에서의 1/f noise variance의 해석이 용이 하도록 시도하였고 이를 2차 시스템과 비교.분석하였다. 그 결과, tcxo의 경우 위상잡음이 루프 통과 전 10 kHz offset 주파수에서 -160dBc/Hz, 루프 통과 후 -162.6705dBc/Hz, 100 kHz offset 주파수에서 -180dBc/Hz, 루프 통과 후 -560dBc/Hz로 VCO의 위상잡음에 비해 offset주파수에 따라 루프 통과 후 급격히 감쇠 됨을 알 수 있었다. 2차와 3차 시스템에서의 잡음대역폭과 그 variance factor를 연관하여 3차 시스템에서 의 variance가 2차 시스템의 variance보다 크게 발생함을 알 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권6호
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• pp.873-879
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• 2016

A charge pump circuit with very short turn-on time is presented for minimizing reference spurs in CMOS PLL frequency synthesizers. In the source switching charge pump circuit, applying proper voltages to the source nodes of the current source FETs can significantly reduce the unwanted glitch at the output current while not degrading the rising time, thus resulting in low spur at the synthesizer output spectrum. A 1.1-1.6 GHz PLL synthesizer employing the proposed charge pump circuit is fabricated in 65 nm CMOS. The current consumption of the charge pump is $490{\mu}A$ from 1 V supply. Compared to the conventional charge pump, it is shown that the reference spur is improved by dB through minimizing the turn-on time. Theoretical analysis is described to show that the measured results agree well with the theory.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.193-196
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• 2001

One of the major reasons for not integrating a VCO on one-chip in a PLL (phase locked loop) system is the large chip-to-chip variation of the VCO (voltage controlled oscillator) center frequency. In this thesis, a simple bias technique is proposed to compensate the process fluctuation. The proposed bias technique is applied to the VCO and it reduces the deviation of the VCO center frequency from 35% to 8 %. With the suggested bias technique, a 400 MHz frequency synthesizer is designed for general purpose. It utilizes a programmable divider for various division ratio. The design methodology provides the possibility of the one-chip solution for a PLL system.

• 전자공학회논문지
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• 제50권2호
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• pp.134-139
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• 2013

UWB의 일종인 MBOA 무선통신 시스템에 내장하기 위한 광대역 RF 주파수 합성기를 $0.13{\mu}m$ 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 설계하였다. 효율적인 MBOA 클록신호 생성을 위하여 낮은 주파수를 갖는 하위 밴드에서는 큰 배수로 주파수를 합성하고, 높은 주파수를 갖는 상위 밴드에서는 작은 배수로 주파수를 합성함으로서 VCO의 발진범위를 대폭 줄일 수 있는 새로운 방법을 적용하였다. 설계된 PLL 회로는 P-MOS 코어 구조의 VCO 및 수퍼 다이나믹 구조의 주파수 분할기를 사용하여 고속 및 광대역 동작 범위를 확보하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권4호
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• pp.103-109
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• 2007

본 논문은 최근에 많이 연구되고 있는 PLL 기반의 fractional-N 주파수 합성기에 관하여 SIMULINK 및 Verilog-a를 사용하여 모델링하는 방법론에 대하여 설명한다. 전통적으로 PLL 설계에 적용되는 바텀-업(bottom-up) 방식의 트랜지스터 레벨설계와 함께 탑-다운(top-down) 방식의 설계를 병행하여 적용함으로써 트랜지스터 레벨의 회로설계에 걸리는 시간을 크게 절약하고 SoC의 IP로서 아날로그 부분과 디지털부분이 같이 검증될 수 있는 방안을 고려하고자 한다. 이를 위하여 시스템의 동작여부를 빠르게 파악하고 top level에서의 검증이 용이한 SIMULINK 모델링과 트랜지스터 레벨과의 호환을 통해 블록 단위의 검증이 가능한 Verilog-a 모델링의 비교를 수행함으로서 효과적인 설계 방법을 제시한다.