• 전기전자학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.236-244
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• 2003

본 논문에서는 기존에 값비싼 BiCMOS 공정으로 주로 구현되던 이동통신 단말기용 RF단 및 IF단 회로들을 CMOS 회로로 설계하고, 최종적으로 PCS 대역 송신용 CMOS RF/IF 단일 칩을 설계하였다. 설계된 회로는 IF PLL 주파수합성기, IF Mixer, VGA등을 포함하는 IF 단과, SSB RF Mixer 블록과 구동 증폭기를 포함하는 RF 단으로 구성되며, 디지털 베이스밴드와 전력증폭기 사이에 필요한 모든 신호처리를 수행한다. 설계된 IF PLL 주파수합성기는 100kHz의 옵셋 주파수에서 -114dBc/Hz의 위상잡음 특성을 보이며, lock time은 $300{\mu}s$보다 작고, 3V 전원에서 약 5.3mA의 전류를 소모한다. IF Mixer 블록은 3.6dB의 변환이득과 -11.3dBm의 OIP3 특성을 보이며, 3V 전원에서 약 5.3mA의 전류를 소모한다. VGA는 모든 이득 설정시 3dB 주파수가 250MHz 보다 크며, 약 10mA의 전류를 소모한다. 설계된 RF단 회로는 14.93dB의 이득, 6.97dBm의 OIP3, 35dBc의 image 억압, 31dBc의 carrier 억압 등의 특성을 보이며, 약 63.4mA의 전류를 소모한다. 설계된 회로는 현재 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 IC 제작 중에 있다. 전체 칩의 면적은 $1.6㎜{\times}3.5㎜$이고 전류소모는 84mA이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.691-693
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• 2017

본 논문에서는 시간 차 감지기와 LSI(Lock Status Indicator)를 사용하여 빠른 위상고정 시간을 갖는 위상고정루프를 제안하였다. 제안된 위상고정루프는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 설계하였고, Hspice 시뮬레이션을 통해 회로의 동작을 검증하였다.다음은 요약문입니다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권11호
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• pp.9-16
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• 2005

이 논문에서는 다중 동작 주파수를 갖는 고성능 저전력 SoC에 사용 가능한 광대역 입출력 주파수를 지원하는 프로그램머블 PLL 기반의 클록킹 회로을 제안하였다. 제안된 클록 시스템은 이중 전하펌프를 이용 locking 시간을 감소시켰고, 광대역 주파영역에서 동작이 가능하도록 하였다. 칩의 저 전력 동작을 위해 동작 대기모드 시에 불필요한 PLL 회로를 지속적으로 동작시키지 않고 relocking 정보를 DAC를 통해 보존하고 불필요한 동작을 억제하였고, 대기모드에서 빠져나온 후 tracking ADC(Analog to Digital Converter)를 이용하여 빠른 relocking이 가능하도록 설계하였다. 또한 프로그램머블하게 출력 주파수를 선택하게 하는 구조를 선택하여 저 전력으로 최적화된 동작 주파수를 지원하기 위한 DFS(Dynamic frequency scaling) 동작이 가능하도록 클록 시스템을 설계하였다. 제안된 PLL 기반의 클록 시스템은 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며 2.3V의 공급전압에서 $0.85{\mu}sec\~1.3{\mu}sec$($24\~26$사이클)의 relocking 시간을 가지며, 파워다운 모드 적용 시 PLL의 파워소모는 라킹 모드에 비해 $95\%$이상 절감된다. 또한 제안된 PLL은 프로그래머블 주파수 분주기를 이용하여 다중 IP 시스템에서의 다양한 클록 도메인을 위해 $81MHz\~556MHz$의 넓은 동작 주파수를 갖는다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.129-133
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• 2011

A spread spectrum clock generation is an efficient way to reduce electro-magnetic interference (EMI) radiation in modern mixed signal chip systems. The proposed circuit generates the spread spectrum clock by directly injecting the modulation voltage into the voltage-controlled oscillator (VCO) current source for SATA II. The resulting 33KHz modulation profile has a Hersey-Kiss shape with a rounded peak. The chip has been fabricated using $0.18{\mu}m$ CMOS process and test results show that the proposed circuit achieves 0.509% (5090ppm) down spreading at 1.5GHz and peak power reduction of 10dB. The active chip area is 0.36mm ${\times}$ 0.49mm and the chip consumes 30mW power at 1.5GHz.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권6호
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• pp.25-34
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• 2000

본 논문에서 범용의 CMOS 트랜지스터 공정을 사용하여 250-Mbps 10-채널 CMOS 광 수신기 어레이칩을 설계하였다. 이러한 광 수신기 어레이는 병렬 광 신호 전송 시스템의 성능을 결정하는 가장 중요한 블록이며 이를 CMOS 트랜지스터로 설계함으로써 낮은 단가의 시스템의 구현을 가능하게 하였다. 각 데이터 채널은 집적화 된 광 검출 소자 및 여러 단의 증폭기로 구성된 아날로그 프런트-엔드, D-FF (D-flip flop)과 칩 외부 구동기로 구성된 디지털 블록으로 구성되어 있다. 전체 칩은 광 수신기 어레이와 데이터의 동기식 복원을 위해 PLL (Phase-Lock Loop) 회로로 구성 되어있다. 설계한 광 수신기 어레이 칩은 0.65-㎛ 2-poly, 2-metal CMOS 공정을 사용하여 제작하였으며, 각 채널은 ±2.5V의 전원 전압에 대하여 330㎽의 소비 전력을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.194-200
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• 2003

본 논문에서는 주파수 도약 대역확산시스템에서 널리 적용되는 FSK복조기를 설계하고 실험 결과를 분석하였다. FSK 복조회로에 있어서 가장 중요한 부분인 ADPLL의 성능을 소프트웨어를 이용하여 분석하였다. 이 분석을 토대로 Altera사에서 제공하는 Maxplus-II 툴을 이용하여 각 구성 회로를 설계하였으며 EPM7064SLC44-10 chip으로 집적화 하였다. 시뮬레이션 결과와 구현된 회로의 특성을 비교 분석하였다. 결과에 있어서 PLL의 시상수는 약 2${\mu}\textrm{s}$의 차이가 발생하였다. 이 차이는 FSK복조회로에 있어서는 큰 영향을 주지 않는다. 실험결과를 보면 FSK 변조된 신호는 기준 신호와 위상 차가 180$^{\circ}$인 경우에도 설계된 회로에 의해 잘 복조 됨을 관찰할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.854-857
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• 2015

반도체 기술의 발전으로 시스템-온-칩(SoC : System-on-Chip) 내에 집적되는 소자의 수가 기하급수적으로 증가함에 따라 에너지 감소 기술은 매우 중요한 과제가 되었다. 다양한 저전력 기술 중에서도 동적 전압 주파수 스케일링(Dynamic Voltage and Frequency Scaling)은 가장 대표적인 저전력 기술 중 하나이다. 올바른 DVFS의 구현을 위해서는 복잡한 DC-DC 변환기와 PLL이 필요로 하게 되며, 이런 특성을 정확하게 이해하고 그로 인해 발생하는 오버헤드(overhead)를 반드시 고려해야 한다. 본 논문에서는 MPSoC에서 변환 오버헤드를 최소화하는 전압 선택 알고리즘을 제안한다. 실험을 통해 제안하는 방법은 성능을 유지한 채 에너지 소모 및 변환 오버헤드 감소를 보여준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권4호
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• pp.32-38
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• 2011

IEEE802.15.4 체계의 USN 센서노드 무선통신부에 내장하기 위한 5.0GHz 광대역 RF 주파수 합성기를 0.18${\mu}m$ 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 제작하였다. 고속 저잡음 특성을 얻기 위하여 VCO, 프리스케일러, 1/N 분주기, ${\Sigma}-{\Delta}$ 모듈레이터 분수형 분주기, PLL 공통 회로 등의 설계 최적화에 중점을 두고 설계하였으며, 특히 VCO는 N-P MOS 코어 구조 및 12단 캡 뱅크를 적용하여 고속 및 광대역 튜닝 범위를 동시에 확보하였다. 설계된 칩의 크기는 $1.1{\times}0.7mm^2$이며, IP로 활용하기 위한 코어 부분의 크기는 $1.0{\times}0.4mm^2$이다. 주파수합성기를 제작한 다음 측을 통하여 분석해 본 결과 발진 범위 및 주파수 특성이 양호하게 나타났다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.87-93
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• 2008

IEEE802.15.4 체계의 USN 센서노드 무선통신부에 내장하기 위한 5.0GHz 광대역 RF 주파수 합성기를 $0.18{\mu}m$ 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 설계하였다. 고속 저잡음 특성을 얻기 위하여 VCO, 프리스케일러, 1/N 분주기, ${\Sigma}-{\Delta}$ 모듈레이터 분수형 분주기, PLL 공통 회로 등의 설계 최적화에 중점을 두고 설계하였으며, 특히 VCO는 N-P MOS 코어 구조 및 12단 캡 뱅크를 적용하여 고속 저전력 및 광대역 튜닝 범위를 확보하였다. 설계된 칩의 크기는 $1.1*0.7mm^2$이며, IP로 활용하기 위한 코어 부분의 크기는 $1.0*0.4mm^2$이다. 2가지 종류의 주파수합성기를 설계한 다음 모의실험을 통하여 비교 분석해 본 결과 일부 특성만 개선한다면 IP로써 사용하는데 문제가 없을 것으로 나타났다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.35-40
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• 2012

DC-DC 컨버터에서 넓은 범위의 부하에 대하여 높은 효율을 유지하기 위해서는 PWM과 PFM을 함께 사용하는 듀얼 모드 제어 방식이 흔히 사용된다. 듀얼 모드 벅 컨버터는 부하 조건에 따라서 PWM이나 PFM을 선택해서 동작하므로, 모드 제어를 위한 부가 회로로 인하여 칩 면적이 증가하고 제어 방식이 변경되는 구간에서는 최적화된 효율을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 전류 모드의 PWM 제어 회로에서 사용하는 발진기 대신에 PLL 기반의 발진기를 사용함으로써 추가적인 제어 회로 없이 PWM과 PFM의 통합된 제어 방식으로 동작하는 벅 컨버터를 제안함으로써 듀얼 모드 벅 컨버터의 단점을 해결했다. 제안한 통합 제어 방식의 벅 컨버터는 PSIM 시뮬레이션을 통하여 검증하였으며, 설계된 벅 컨버터 회로를 Cadence Spectre로 시뮬레이션 결과 250mA의 부하에서 최대 효율은 94.7%이고 10mA의 경부하에서 효율은 85.4%이다.