• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.394-397
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• 2003

최근의 system 내에서 동작속도가 급속히 증가함에 따라 단일 chip 내에서도 각부분의 clock 동기의 필요성이 요구되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 PLL (Phase Locked Loop) 흑은 DLL (Delay Locked Loop)과 같은 clock를 동기 시켜 주는 회로가 사용되고 있다. PLL 내에서 주파수를 발생시키는 VCO (Voltage Controled Oscillator)는 jitter의 축적과 higher order system으로 인한 unstable한 특성과 설계하기 어렵다는 단점이 있다. 반면에 DLL에서 사용되는 VCDL (Voltage Controled Delay Line)은 first order system으로 동작이 stable하고 설계하기 쉬우며, no jitter의 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 VCDL의 단점을 개선하여 보다 안정적인 동작을 하는 VCDL을 제안하고자 한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.829-832
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• 2005

This paper describes a wide-range dual-loop Delay Locked Loop (DLL) using Voltage Controlled Delay Line (VCDL) based on Transmission Gate(TG) inverters. One loop is used when the minimum VCDL delay is greater than a half of $T_{REF}$, the reference clock period. The other loop is initiated when the minimum delay is less than $0.5{\times}T_{REF}$. The proposed VCDL improves the dynamic operation range of a DLL. The DLL with a VCDL of 10 TG inverters provides a lock range from 70MHz to 700MHz when designed using $0.18{\mu}m$ CMOS technology with 1.8 supply voltage. The DLL consumes 11.5mW for locking operation with a 700MHz reference clock. The proposed DLL can be used for high-speed memory devices and processors, communication systems, high-performance display interfaces, etc.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권1호
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• pp.74-84
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• 2007

본 논문에서는 기존의 DLL 지연 시간 잠금 범위를 확장하기 위해 새로운 이중 루프 DLL을 제안하였다. 제안한 DLL은 Coarse_loop와 Fine_loop를 포함하고 있으며, 와부 클럭과 2개의 내부 클럭 사이의 초기 시간차를 비교하여 하나의 루프를 선택하여 동작하게 된다. 2개의 내부 클럭은 VCDL의 중간 출력 클럭과 최종 출력 클럭이며 두 클럭의 위상차는 $180^{\circ}$이다. 제안한 DLL은 일반적인 잠금 범위 밖에 있을 경우 Coarse_loop를 선택하여 잠금 범위 안으로 이전 시킨 후 Fine_loop에 의하여 잠금 상태가 일어난다. 따라서 제안한 DLL은 harmonic lock이 일어나지 않는 한 항상 안정적으로 잠금 과정이 일어날 수 있게 된다. 제안한 DLL이 사용하는 VCDL은 두 개의 제어 전압을 받아 지연 시간을 조절함으로 일반적인 다 적층 currentstarved 형태의 인버터 대신에 TG 트랜지스터를 이용하는 인버터를 사용하여 지연 셀을 구성하였다. 새로운 VCDL은 종래의 VCDL에 비하여 지연시간 범위가 더욱 확장되었으며, 따라서 제안한 DLL의 잠금 범위는 기존의 DLL의 잠금 범위보다 2배 이상 확장되었다. 본 논문에서 제안한 DLL 회로는 0.18um, 1.8V TSMC CMOS 라이브러리를 기본으로 하여 설계, 시뮬레이션 및 검증하였으며 동작 주파수 범위가 100MHz${\sim}$1GHz이다. 또한, 1GHz에서 제안한 DLL의 잠금 상태에서의 최대 위상 오차는 11.2ps로 높은 해상도를 가졌으며, 이때 소비 전력은 11.5mW로 측정되었다.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.309-316
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• 2019

본 논문은 로컬 클록 왜곡을 보상하는 낮은 지터 성능의 지연 고정 루프를 제시한다. 제안된 DLL은 위상 스플리터, 위상 검출기(PD), 차지 펌프, 바이어스 생성기, 전압 제어 지연 라인(Voltage Controlled Delay Line) 및 레벨 변환기로 구성된다. VCDL(: Voltage Controlled Delay Line)은 CML(: Current Mode Logic)을 사용하는 자체 바이어스 지연 셀을 사용하여 온도에 민감하지 않고 잡음을 공급한다. 위상 스플리터는 VCDL의 차동 입력으로 사용되는 두 개의 기준 클록을 생성한다. 제안된 회로의 PD는 CML에 비해 적은 전력을 소비하는 CMOS 로직을 사용하기 때문에 PD는 위상 스플리터의 유일한 단일 클록을 사용한다. 따라서 VCDL의 출력은 로컬 클록 분배 회로뿐만 아니라 PD에 사용되므로 레벨 변환기에 의해 레일-투-레일 신호로 변환된다. 제안된 회로는 $0.13{\mu}m\;CMOS$ 공정으로 설계되었으며, 주파수가 1GHz인 클록이 외부에서 인가된다. 약 19 사이클 후에 제안된 DLL은 잠금이 되며, 클록의 지터는 1.05ps이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.23-28
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• 2011

본 논문에서는 CMOS 회로를 이용한 스프레드 스펙트럼 클록 발생기(SSCG)를 제안하고 구현하였다. 지연고정루프(DLL)의 저역통과필터(LPF)에 스프레드 스펙트럼 클럭 변조 로직에 의해 조절되는 전하펌프를 연결하여 전압 제어지연로직(VCDL)에 가해지는 제어전압을 조절함으로써 주파수의 변화를 유도하는 방법을 사용하였다. 이와 같은 구조에서는 변조 비율을 조절하기 위한 부가적인 회로가 필요없기 때문에 레이아웃 면적이 작아지게 되고 전력소모가 작아지는 장점을 갖는다. 스프레드 스펙트럼 클록 발생기는 UMC 0.25um 공정을 이용하여 시뮬레이션 및 레이아웃을 수행하였으며 전체 면적은 290um${\times}$120um^2 이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권11호
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• pp.13-22
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• 2010

본 논문은 입력 클록의 고주파 위상 잡음 억제와 정확한 듀티 사이클을 갖는 체배 주파수 생성을 위하여 Voltage-Controlled Oscillator(VCO)/Voltage-Controlled Delay Line(VCDL) 혼용기반의 다중 위상 Delay-Locked Loop(DLL)를 제시한다. 이 제안된 구조에서, 다중 위상 DLL은 혼용 VCO/VCDL의 입력 단에 nMOS 소스 결합 회로 기반의 이중 입력 차동 버퍼를 사용한다. 이것은 고주파 입력 위상 잡음 억제를 위하여 전 대역 통과 필터 특성을 갖는 기존 DLL의 입/출력 위상 전달을 저주파 통과 필터 특성을 갖는 PLL의 입/출력 위상 전달로 쉽게 변환시킬 수 있다. 또한, 제안된 DLL은 추가적인 보정 제어 루프 없이 단지 듀티 사이클 보정 회로와 위상 추적 루프를 이용하여 체배 주파수의 듀티 사이클 에러를 보정할 수 있다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용한 시뮬레이션 결과에서, 제안된 DLL의 출력 위상 잡음은 800MHz의 입력 위상 잡음을 갖는 1GHz 입력 클록에 대하여 -13dB 이하로 개선된다. 또한, 40%~60%의 듀티 사이클 에러를 갖는 1GHz 동작 주파수에서, 체배 주파수의 듀티 사이클 에러는 2GHz 체배 주파수에서 $50{\pm}1%$이하로 보정된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.9-14
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• 2013

본 논문은 DLL 기술을 사용하여서 낮은 위상잡음을 갖는 주파수 체배기를 설계 하였다. VCDL은 공통모드 잡음을 줄이기 위해서 차동구조를 이용하여 설계 되었다. 이번 설계는 65nm, 1.2V TSMC CMOS 공정을 이용 하였고, 동작 주파수 범위는 10MHz에서 24MHz로 측정되었다. TCXO를 기준 주파수로 사용하여 위상잡음을 측정하였을 때 38.4MHz의 출력에서 1MHz offset 기준으로 -125dBc/Hz가 측정되었다. 총 면적은 $0.032mm^2$을 사용하였고, 출력 버퍼를 포함하여 총 1.8mA의 전류를 칩에서 소비하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권6호
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• pp.51-56
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• 2010

본 논문에서는 전압제어위상지연단(Voltage Controlled Delay Line : VCDL)을 이용하여 기존의 위상고정루프와 다른 형태의 위상 지연고정루프(Phase Delay Locked Loop)를 제안 하였다. 이 구조는 기존의 위상고정루프의 2차 또는 3차 루프필터(Loop Filter)를 단하나의 커패시터로 구현하여 넓은 면적을 차지하던 루프필터의 면적을 크게 줄여 전체 칩을 $255{\mu}m$ $\times$ $935.5{\mu}m$ 크기로 집적하였다. 제안된 회로는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 HSPICE로 시뮬레이션을 수행하고 회로의 동작을 검증하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제3권3호
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• pp.142-145
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• 2005

In this paper, a new programmable DLL (delay locked loop) based clock synthesizer is proposed. DLL has several inherent advantages, such as no phase accumulation error, fast locking and easy integration of the loop filter. This paper proposes a new programmable DLL that includes a PFD(phase frequency detector), a LSI(lock status indicator), and a VCDL(voltage controlled delay line) to generate multiple clocks. It can generate clocks from 3 to 9 times of input clock with $2{\mu}s$ locking time. The proposed DLL operating in the frequency range of 300MHZ-900MHz is verified by the HSPICE simulation with a $0.35{\mu}m$ CMOS process.