• 제목/요약/키워드: clock recovery circuit

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Quarter-Rate Bang-Bang 위상검출기를 사용한 0.18$\mu$m CMOS 10Gbps CDR 회로 설계 (Design of a 0.18$\mu$m CMOS 10Gbps CDR With a Quarter-Rate Bang-Bang Phase Detector)

  • 차충현;고승오;서희택;박종태;유종근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.118-125
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    • 2009
  • 통신시스템에서 데이터 전송이 고속으로 이루어지면서, 하드웨어의 복잡성, 전력소모, 가격 등의 이유로 클럭을 제외한 데이터만 수신단으로 보내는 방식이 사용되어지고 있다. 따라서, 고속으로 수신된 데이터에서 클럭 신호를 추출하는 것이 필요하며, 추출된 클럭을 이용하여 데이터를 복원하는 클럭/데이터 복원회로(CDR)에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 0.18um CMOS 공정을 이용하여 10Gbps CDR 회로를 설계하였다. 전력소모와 회로의 복잡도를 줄이기 위해 quarter-rate bang-bang 유형의 위상 검출기를 사용하였으며, 지터 특성 향상을 위해 LC 유형의 4단 VCO를 사용하였다. 모의실험 결과, 설계된 CDR 회로는 1.8V 전원전압에서 80mW의 전력을 소모하며, 2.2ps,pp의 클럭 지터 특성을 보인다. 패드를 제외한 칩 레이아웃 면적은 1.26mm$\times$1.05mm이다.

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256-QAM 복조를 위한 NDD 클럭복원회로의 성능해석 (The Performance of a Non-Decision Directed Clock Recovery Circuit for 256 QAM Demodulator)

  • 장일순;조웅기;정차근;조경록
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권1A호
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    • pp.27-33
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    • 2000
  • Gardner 알고리즘 PAM 통신 방식에서 대표적인 NDD (Non-Decision Directed) 심볼동기방식으로 사용되고 있으나, Multi-level PAM의 경우 패턴 노이즈가 증가하는 단점이 있으며 이를 보상하기 위해서는 진처리 필터를 이용하여 타이밍 지터를 감소시킬수 있다는 것이 알려져 왔다. 본 논문에서는 완전 디지털 256-QAM 복조기의 심볼 동기회로에서 채널의 rolloff 값이 낮은 값으로 대역 제한된 경우, 타이밍 지터의 양을 줄이고 PLL의 locking을 개선시키기 위해 전처리 필터를 사용한 NDD 알고리즘의 통계적 특성을 분석하고 이를 컴퓨터 시뮬레이션으로 검증하고 전처리 필터의 최적 파라미터 값을 도출한다.

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미상 디지털 통신 신호의 심볼율 검출 방식 비교 (Comparative Study of the Symbol Rate Detection of Unknown Digital Communication Signals)

  • 주세준;홍인기
    • 한국항행학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.141-148
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    • 2003
  • 본 논문에서는 미상 디지털 통신 신호의 심볼율을 검출하기 위한 기술들을 소개하고 그 성능을 비교해 본다. 심볼율은 delay and multiplier, square law 또는 Hilbert 변환을 이용한 방법 등의 회로를 통과한 신호의 전력스펙트럼 밀도에서 검출해 낼 수 있다. 이러한 회로들을 통과한 신호를 이산 푸리에 변환(discrete Fourier Transform) 한 결과에서 많은 스펙트럼 라인과 복수개의 피크(peak)가 검출되고 그 중 첫 번째 피크가 심볼율을 나타내는 주파수에 위치하게 된다. 만약 해당 심볼율이 아닌 다른 주파수상의 스펙트럼 라인의 값이 첫 번째 피크보다 크다면 심볼율은 잘못 검출될 것이다. 그러므로 첫 번째 피크의 값과 가장 큰 주변 스펙트럼 라인의 값의 비를 이용하여 심볼율 검출기의 성능을 비교하였다. MPSK 변조 방식에서는 -20dB 이하의 Es/N0에서는 delay and multiplier가 가장 우수한 성능을 보였고 -20dB 이상의 Es/N0에서는 Hilbert 변환 방식이 더 좋은 성능을 나타내었다. 또한 QAM 변조 방식에서 delay and multiplier 회로는 낮은 Es/N0에서는 심볼율을 검출할 수 없으며 square law 방식은 MPSK 변조 방식에서 보다 우수한 성능을 나타내었다.

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A Low Power 16-Bit RISC Microprocessor Using ECRL Circuits

  • Shin, Young-Joon;Lee, Chan-Ho;Moon, Yong
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.513-519
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    • 2004
  • This paper presents a low power 16-bit adiabatic reduced instruction set computer (RISC) microprocessor with efficient charge recovery logic (ECRL) registers. The processor consists of registers, a control block, a register file, a program counter, and an arithmetic and logical unit (ALU). Adiabatic circuits based on ECRL are designed using a $0.35{\mu}m$ CMOS technology. An adiabatic latch based on ECRL is proposed for signal interfaces for the first time, and an efficient four-phase supply clock generator is designed to provide power for the adiabatic processor. A static CMOS processor with the same architecture is designed to compare the energy consumption of adiabatic and non-adiabatic microprocessors. Simulation results show that the power consumption of the adiabatic microprocessor is about 1/3 compared to that of the static CMOS microprocessor.

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10-Gbit/s Wireless Communication System at 300 GHz

  • Chung, Tae Jin;Lee, Won-Hui
    • ETRI Journal
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    • 제35권3호
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    • pp.386-396
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    • 2013
  • A 10-Gbit/s wireless communication system operating at a carrier frequency of 300 GHz is presented. The modulation scheme is amplitude shift keying in incoherent mode with a high intermediate frequency (IF) of 30 GHz and a bandwidth of 20 GHz for transmitting a 10-Gbit/s baseband (BB) data signal. A single sideband transmission is implemented using a waveguide-tapered 270-GHz high-pass filter with a lower sideband rejection of around 60 dB. This paper presents an all-electronic design of a terahertz communication system, including the major modules of the BB and IF band as well as the RF modules. The wireless link shows that, aided by a clock and data recovery circuit, it can receive $2^7$-1 pseudorandom binary sequence data without error at up to 10 Gbit/s for over 1.2 m using collimating lenses, where the transmitted power is 10 ${\mu}W$.

A Single-ended Simultaneous Bidirectional Transceiver in 65-nm CMOS Technology

  • Jeon, Min-Ki;Yoo, Changsik
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권6호
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    • pp.817-824
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    • 2016
  • A simultaneous bidirectional transceiver over a single wire has been developed in a 65 nm CMOS technology for a command and control bus. The echo signals of the simultaneous bidirectional link are cancelled by controlling the decision level of receiver comparators without power-hungry operational amplifier (op-amp) based circuits. With the clock information embedded in the rising edges of the signals sent from the source side to the sink side, the data is recovered by an open-loop digital circuit with 20 times blind oversampling. The data rate of the simultaneous bidirectional transceiver in each direction is 75 Mbps and therefore the overall signaling bandwidth is 150 Mbps. The measured energy efficiency of the transceiver is 56.7 pJ/b and the bit-error-rate (BER) is less than $10^{-12}$ with $2^7-1$ pseudo-random binary sequence (PRBS) pattern for both signaling directions.

새로운 구조의 위상 검출기를 갖는 Gbps급 클럭/데이타 복원 회로 (A Giga-bps Clock and Data Recovery Circuit with a new Phase Detector)

  • 이재욱;정태식;김정태;김재석;최우영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권6B호
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    • pp.848-855
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    • 2001
  • 본 논문에서는 GHz 대역의 고속 클럭 신호를 필요로 하는 데이터 통신 시스템 분야에 응용될 수 있는 새로운 구조의 클럭 및 데이터 복원회로를 제안하였다. 제안된 회로는 고속의 데이터 전송시 주로 사용되는 NRZ 형태의 데이터 복원에 적합한 구조로서 NRZ 데이터가 주입될 경우에 위상동기 회로에 발생하는 주요 잡음원인인 high frequency jitter를 방지하기 위한 새로운 위상 검출구조를 갖추고 있어서 보다 안정적인 클럭을 제공할 수 있다. 또 가변적인 지연시간을 갖는 delay cell을 이용한 위상검출기를 제안하여 위상 검출기가 갖는 dead zone 문제를 없애고, 항상 최적의 동작을 수행하여 빠른 동기 시간을 갖도록 하였다. Gbps급 대용량의 데이터를 복원하기 위한 클럭 생성을 목표로 하여 CMOS 0.25$\mu\textrm{m}$ 공정을 사용하여 설계한 후 그 동작을 HSPICE post-layout simulation을 통해 검증하였다.

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A Power-adjustable Fully-integrated CMOS Optical Receiver for Multi-rate Applications

  • Park, Kangyeob;Yoon, Eun-Jung;Oh, Won-Seok
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권5호
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    • pp.623-627
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    • 2016
  • A power-adjustable fully-integrated CMOS optical receiver with multi-rate clock-and-data recovery circuit is presented in standard 65-nm CMOS technology. With supply voltage scaling, key features of the optical receiver such as bandwidth, power efficiency, and optical sensitivity can be automatically optimized according to the bit rates. The prototype receiver has −23.7 dBm to −15.4 dBm of optical sensitivity for 10−9 bit error rate with constant conversion gain around all target bit rates from 1.62Gbps to 8.1 Gbps. Power efficiency is less than 9.3 pJ/bit over all operating ranges.

데이터 지연방식의 CDR을 이용한 광 송신기 설계 (Design of Optical Receiver with CDR using Delayed Data Topology)

  • 김경민;강형원;최영완
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2005년도 하계학술대회
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    • pp.154-158
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    • 2005
  • In this paper, we design optical receiver composed of CDR(clock and data recovery), SA(sense amp), TIA(transimpe dence amplifier), and decision circuit. The optical receiver can be classified to two main block, one is Deserializer composed of CDR and SA, another is PD receiver composed of preamplifier(샴), peak detector, etc. In this paper, we propose CDR using delayed data topology that could improve defects of existing CDR. The optical receiver that is proposed in this paper has the role of translation a 1.25 Gb/s optical signal to $10{\times}125 Mb/s$ array electric signals. This optical receiver is verified by simulator(hspice) using 0.35 um CMOS technology.

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An Adaptive Equalizer for High-Speed Receiver using a CDR-Assisted All-Digital Jitter Measurement

  • Kim, Jong-Hoon;Lim, Ji-Hoon;Kim, Byungsub;Sim, Jae-Yoon;Park, Hong-June
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권2호
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    • pp.155-167
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    • 2015
  • An adaptive equalization scheme based on all-digital jitter measurement is proposed for a continuous time linear equalizer (CTLE) preceding a clock and data recovery (CDR) in a receiver circuit for high-speed serial interface. The optimum equalization coefficient of CTLE is determined during the initial training period based on the measured jitter. The proposed circuit finds automatically the optimum equalization coefficient for CTLE with 20", 30", 40" FR4 channel at the data rate of 5 Gbps. The chip area of the equalizer including the adaptive controller is 0.14 mm2 in a $0.13{\mu}m$ process. The equalizer consumes 12 mW at 1.2 V supply during the normal operation. The adaptive equalizer has been applied to a USB3.0 receiver.