• 제목/요약/키워드: Phase locked loop (PLL)

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51-위상 출력 클록을 가지는 CMOS 위상 고정 루프 (A CMOS Phase-Locked Loop with 51-Phase Output Clock)

  • 이필호;장영찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.408-414
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    • 2014
  • 본 논문에서는 125 MHz 목표 주파수의 51-위상 출력 클록을 가지는 전하 펌프 위상 고정 루프(PLL)를 제안한다. 제안된 위상 고정 루프는 51-위상 클록을 출력하면서 최대 동작 주파수를 확보하기 위해 세 개의 전압 제어 발진기(VCO)를 사용한다. 17 단의 지연 소자는 각각의 전압 제어 발진기를 구성하며, 51-위상 클록 사이의 위상 오차를 줄이는 저항 평준화 구조는 세 개의 전압 제어 발진기를 결합시킨다. 제안된 위상 고정 루프는 공급전압 1.0 V의 65 nm 1-poly 9-metal CMOS 공정을 사용한다. 동작 주파수 125 MHz에서 시뮬레이션된 출력 클록의 peak-to-peak 지터는 0.82 ps이다. 51-위상 출력 클록의 차동 비선형성(DNL)과 적분 비선형성(INL)은 각각 -0.013/+0.012 LSB와 -0.033/+0.041 LSB이다. 동작 주파수 범위는 15 ~ 210 MHz이다. 구현된 위상 고정 루프의 면적과 전력 소모는 각각 $580{\times}160{\mu}m^2$과 3.48 mW이다.

Design of Low Update Rate Phase Locked Loops with Application to Carrier Tracking in OFDM Systems

  • Raphaeli Dan;Yaniv Oded
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권3호
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    • pp.248-257
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    • 2005
  • In this paper, we develop design procedures for carrier tracking loop for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems or other systems of blocked data. In such communication systems, phase error measurements are made infrequent enough to invalidate the traditional loop design methodology which is based on analog loop design. We analyze the degradation in the OFDM schemes caused by the tracking loop and show how the performance is dependent on the rms phase error, where we distinguished between the effect of the variance in the average phase over the symbol and the effect of the phase change over the symbol. We derive the optimal tracking loop including optional delay in the loop caused by processing time. Our solution is general and includes arbitrary phase noise apd additive noise spectrums. In order to guarantee a well behaved solution, we have to check the design against margin constraints subject to uncertainties. In case the optimal loop does not meet the required margin constraints subjected to uncertainties, it is shown how to apply a method taken from control theory to find a controller. Alternatively, if we restrict the solution to first or second order loops, we give a simple loop design procedure which may be sufficient in many cases. Extensions of the method are shown for using both pilot symbols and data symbols in the OFDM receiver for phase tracking. We compare our results to other methods commonly used in OFDM receivers and we show that a large improvement can be gained.

Adaptive Linear Combiner로 구성된 Phase Locked Loop 시스템의 특성분석 (Performance Analysis of Phase-Locked Loop system composed of Adaptive Linear Combiner)

  • 배병열;한병문
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.143-145
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    • 2005
  • A typical method to control the single-phase power converter system is to utilize the zero-crossing PLL. However, this method is vulnerable to the voltage disturbance and affects the performance of controller. This paper proposes a new single-phase PLL system that is composed of the adaptive linear combiner and the PI control. The operational principle was analyzed through theoretical approach and the performance was verified through simulations with MATLAB. The proposed PLL system shows rapidness and robustness in control under the voltage disturbances such as the sag, harmonics, and phase jump.

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위상잡음 해석을 이용한 RSSI용 PLL 주파수합성기 설계 (Design of a PLL Frequency Synthesizer for RSSI Applications Using Phase Noise Analysis)

  • 김남태;정재한;송한정
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권12호
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    • pp.28-34
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    • 2011
  • 본 논문에서는 위상잡음 해석을 이용하여 RSSI(receiver signal strength indicator)용 PLL 주파수 합성기를 설계한다. PLL의 위상잡음, 잠금시간(lock time) 및 스퍼(spur) 억제 능력은 루프 요소의 성능과 루프 필터에 의하여 결정되므로, 합성기의 요구 성능은 PLL 요소의 잡음 성능과 루프 전달함수를 최적화함으로써 구할 수 있다. 이의 응용 예로써, 2.288GHz에서 동작하는 RSSI용 PLL 주파수 합성기를 위상잡음 해석을 이용하여 설계하며, 실험을 통하여 설계의 타당성을 입증한다.

이중루프 위상.지연고정루프 설계 (A Design of an Integer-N Dual-Loop Phase.Delay Locked Loop)

  • 최영식;최혁환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.1552-1558
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    • 2011
  • 본 논문에서는 전압제어지연단(Voltage Controlled Delay Line : VCDL)을 이용하여 기존의 위상고정루프와 다른 형태의 위상 지연고정루프(Phase Delay Locked Loop)를 제안하였다. 이 구조를 이용하여 기존의 위상고정루프의 2차 또는 3차 루프필터(Loop Filter)를 단하나의 커패시터로 구현하여 칩의 크기를 크게 줄였다. 새로이 제안하는 듀얼루프 위상 자연고정루프에서는 전압제어지연단 경로의 커패시터와 전하펌프의 전류 크기를 조절함으로서 작은 이득 값을 가지는 전압제어지연단을 사용할 수 있다. 제안된 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 Hspice로 시뮬레이션을 수행하고 회로의 동작을 검증하였다.

A novel PLL control method for robust three-phase thyristor converter under sag and notch conditions

  • Lee, Changhee;Yoo, Hyoyol
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.87-88
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    • 2014
  • The paper presents a novel phase locked loop(PLL) control method for robust three-phase thyristor dual converters under sag, notch, and phase loss conditions. This method is applied to three line to line voltages of grid to derive three phase angle errors from three separated single-phase PLLs. They can substitute for abnormal phase to guarantee the synchronization in the various grid fault conditions. The performance of novel PLL with moving average method is verified through simulations.

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주파수변동전환회로를 가진 이산시간 루프 필터 위상고정루프 (A Discrete-Time Loop Filter Phase-locked loop with a Frequency Fluctuation Converting Circuit)

  • 최영식;박경석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.89-94
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    • 2022
  • 본 논문에서 주파수변동전환회로(FFCC : Frequency Fluctuation Converting Circuit)를 가진 이산시간 루프 필터(DLF) 위상고정루프(Phase Locked Loop: PLL)를 제안하였다. 이산시간 루프 필터는 기존의 연속 시간 루프 필터와 달리 전하펌프와 전압발진기가 이산적으로 연결하여 스퍼 특성을 개선할 수 있다. 제안된 위상고정루프의 주파수변동 전환회로가 포함된 내부 부궤환 루프는 이산 시간 루프 필터의 외부 부궤환 루프를 안정하게 동작하도록 해준다. 부궤환 루프 역할을 하는 주파수변동전환회로를 통해 루프 필터 출력 전압 변위 크기를 줄여 잡음특성을 더욱 개선하였다. 그리하여 기존 구조보다 지터 크기를 1/3으로 줄였다. 제안된 위상고정루프는 1.8V 180nm CMOS 공정을 이용하여 Hspice로 시뮬레이션하였다.

FFT를 이용한 위상추종 방법 (A Method of PLL(Phase-Locked Loop) using FFT)

  • 류강열;이종필;김태진;유동욱;송의호;민병덕
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.206-212
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    • 2008
  • 본 논문에서는 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 새로운 FFT에 의한 위상추종 알고리즘을 제안한다. 신재생 에너지 분야에 적용되는 계통연계형 인버터에서는 계통과 동기를 위해서 반드시 계통의 위상 정보가 필요하다. 일반적으로 사용하는 3상 D-Q 변환에 의한 위상 추종과 달리 새롭게 제안하는 FFT를 사용하는 알고리즘은 게인튜닝 부분이 필요 없어 직접제어가 가능하며, FFT의 특성상 기본주파수 이외의 성분을 제외한 강력한 노이즈 제거효과로 인해 노이즈에 강한 특징을 가지고 있다. 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안한 알고리즘의 성능이 만족함을 보였다.

저항 역할을 하는 전하펌프와 하나의 커패시터로 구성된 루프 필터를 가진 위상고정루프 (Phase-Locked Loop with a loop filter consisting of a capacitor and a charge pump functioned as resistor)

  • 박종윤;최혁환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.2495-2502
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    • 2012
  • 이 논문은 전하펌프를 추가하여 루프필터에서 공정에 따라 값이 크게 변하는 저항을 없앤 새로운 구조의 위상고정루프를 보여준다. 두 번째 전하펌프가 기존의 루프 필터 저항 역할을 하도록 하였다. 두 개의 전하펌프 출력은 공정 변화에 같은 방향으로 움직이므로 위상고정루프의 동작이 공정 변화 영향을 적게 받게 된다. 공정 조건(SS/TT/FF)에 따른 시뮬레이션 결과는 제안된 구조가 공정 변화에 무관하게 동작함을 보여주고 있다. 제안된 구조는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 HSPICE로 시뮬레이션을 수행하였고 회로의 동작을 검증하였다.

주파수 변동시 불평형 전압에 강인한 DSC-PLL 설계 연구 (The Design of Robust DSC-PLL under Distorted Grid Voltage Contained Unbalance on Frequency Variation)

  • 이재도;차한주
    • 전기학회논문지
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    • 제67권11호
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    • pp.1447-1454
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    • 2018
  • In this paper, the design of robust DSC-PLL(Delayed Signal Cancellation Phase Locked Loop) is proposed for coping with frequency variation. This method shows significant performance for detection of fundamental positive sequence component voltage when the grid voltage is polluted by grid unbalance and frequency variation. The feedback frequency estimation of DSC-PLL is tracking the drift in the phase by unbalance and frequency variation. The robust DSC PLL is to present the analysis on method and performance under frequency variations. These compensation algorithms can correct for discrepancies of changing the frequency within maximum 193[ms] and improve traditional DSC-PLL. Linear interpolation method is adopted to reduce the discretized errors in the digital implementation of the PLL. For verification of robust characteristic, PLL methods are implemented on FPGA with a discrete fixed point based. The proposed method is validated by both Matlab/Simulink and experimental results based on FPGA(XC7Z030).