• ETRI Journal
• /
• 제33권3호
• /
• pp.366-373
• /
• 2011

In this paper, we propose a low-power all-digital phase-locked loop (ADPLL) with a wide input range and a high resolution time-to-digital converter (TDC). The resolution of the proposed TDC is improved by using a phase-interpolator and the time amplifier. The phase noise of the proposed ADPLL is improved by using a fine resolution digitally controlled oscillator (DCO) with an active inductor. In order to control the frequency of the DCO, the transconductance of the active inductor is tuned digitally. The die area of the ADPLL is 0.8 $mm^2$ using 0.13 ${\mu}m$ CMOS technology. The frequency resolution of the TDC is 1 ps. The DCO tuning range is 58% at 2.4 GHz and the effective DCO frequency resolution is 0.14 kHz. The phase noise of the ADPLL output at 2.4 GHz is -120.5 dBc/Hz with a 1 MHz offset. The total power consumption of the ADPLL is 12 mW from a 1.2 V supply voltage.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제49권7호
• /
• pp.23-29
• /
• 2012

디지털 PLL의 핵심블록이 되는 디지털 제어 발진기를 LC 구조를 기반으로 설계하고 $0.18{\mu}m$ RF CMOS 공정을 사용하여 제작하였다. 2개의 교차쌍 구조의 NMOS 코어를 이용하여 광대역 특성을 구현하였으며, PMOS 배랙터쌍을 이용하여 수 aF의 작은 캐패시터값의 변화를 얻을 수 있었다. 캐패시터 축퇴 기법을 사용하여 캐패시턴스 값을 감소시키어 고해상도 주파수 특성을 구현하였다. 또한, 노이즈 필터링 기법을 바이어스 회로 등에 적용하여 위상잡음에 강한 구조로 설계를 하였다. 측정결과 중심주파수 2.7GHz에서 2.5GHz의 주파수 대역의 출력이 가능하였으며 2.9 ~ 7.1kHz의 높은 주파수해상도를 얻을 수 있었다. 미세튜닝범위와 코어의 전류 바이어스는 4개의 PMOS 배열을 통하여 제어가 가능하도록 하여 유연성을 높였다. 1.8V 전원에서 전류는 17~26mA 정도를 소모하였다. 설계한 DCO는 다양한 통신시스템에 응용이 가능하다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.598-600
• /
• 2008

On this paper, digitally controlled flyback dc-dc converter and dc-ac inverter for bldc motor control are presented, which is used one processor. This system has 12V battery input for the flyback-converter, and the flyback-converter generates 30V output for BLDC motor inverter input. In order to compensate the flyback-converter, the transfer function of flyback converter is derived and digital PI compensator is adapted. Through bode diagram, stability of digital flyback-converter is analyzed. To verify the proposed system, digital simulation of the bldc motor drive using digital flyback-converter are performed.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제10권3호
• /
• pp.228-234
• /
• 2010

This paper investigates the conducted-noise characteristics of a digitally-controlled randomly-switched dc-dc converter. In order to investigate the effect of the suggested digital controller on the conducted-noise characteristics of a dc-dc converter, three factors have been studied: the field-programmable gate array (FPGA) clock speed, the randomization ratio percentage, and the effect of using a closed loop feedback controller. A field-programmable gate array is much more flexible than analog control circuits, has a lower cost, and can be used for power supply applications. A novel FPGA-based implementation has been suggested for obtaining the experimental validations and realizing the studied concepts. Furthermore, the experimental results have been discussed and design guidelines have been included.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제13권4호
• /
• pp.600-608
• /
• 2013

This paper analyzes the effect of the admittance component for the digitally controlled single-phase bridgeless power factor correction (PFC) converter. To do this, it is shown how the digital delay effects such as the digital pulse-width modulation (DPWM) and the computation delays restrict the bandwidth of the converter. After that, the admittance effect of the entire digital control system is analyzed when the bridgeless PFC converter which has the limited bandwidth is connected to the grid. From this, the waveform distortion of the input current is explained and the compensation method for the admittance component is suggested to improve the quality of the input current. Both the simulations and the experiments are performed to verify the analyses taken in this paper for the 1 kW bridgeless PFC converter prototype.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제48권3호
• /
• pp.34-41
• /
• 2011

본 논문은 넓은 튜닝 범위와 정밀한 해상도 성능을 가지는 능동 인덕터를 이용한 디지털 제어 발진기에 대한 논문이다. 디지털 제어 발진기의 주파수를 조정하기 위해 능동 인덕터의 트랜스컨덕턴스를 디지털적으로 조정하는 구조를 제안하였으며, 디지털 제어 발진기의 이득 또한 디지털적으로 조정하여 이득 변화를 상쇄하도록 하였다. 또한, 넓은 튜닝 영역과 정밀한 해상도를 구현하기 위해 자동 3 단계 주파수 및 이득 튜닝 루프를 제안하였다. 디지털 제어 발진기의 총 주파수 튜닝 영역은 2.1 GHz ~ 3.5 GHz로 1.4 GHz의 영역으로 이는 2.4 GHz의 중간 주파수에 대하여 58 %에 해당한다. 유효 주파수 해상도는 시그마 델타 모듈레이터를 사용하여 0.14 kHz/LSB를 구현하였다. 제안하는 디지털 제어 발진기는 0.13 ${\mu}m$ CMOS 공정으로 설계 되었다. 전체전력 소모는 1.2 V 공급전압에서 6.6 mW이며 위상 잡음 성능은 2.4 GHz 중간 주파수의 경우, 1 MHz 오프셋에서 -120.67dBc/Hz 성능을 보이고 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제47권5호
• /
• pp.94-99
• /
• 2010

본 논문에서는 디지털 제어 발진기의 전력소모를 최적화하는 설계기법을 제안한다. 디지털 제어 발진기의 Coarse tuning 비트수와 Fine tuning 비트수를 조절하여 LSB Resolution, 주파수 범위, 선형성, 이식성에는 영향을 주지 않고 전력소모를 최적화한다. 이를 위해 제어 비트에 따른 디지털 제어 발진기의 전력소모 변화를 분석하였다. 본 논문에서는 0.13um 1.2V CMOS 라이브러리를 이용하여 제안한 설계기법을 적용한 경우와 그렇지 않은 경우를 모두 설계, 모의실험 및 검증하였다. 제안한 설계기법을 적용한 디지털 제어 발진기는 모의실험결과 283MHz부터 1.1GHz의 클록을 생성할 수 있으며, LSB Resolution은 1.7ps이다. 디지털 제어 발진기의 출력 주파수가 1GHz일 때 전력소모는 2.789mW이다.

• 대한전기학회논문지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.107-113
• /
• 1987

A complete design of a new digital control circuit for a three-phase controlled rectifier is presented. The circuit consists of a gating signal generating ROM, down counter and adder. Proposed scheme is simple and quite adequate to the microprocessor-based digitally controlled systems. The basic principle and operation characteristics of the circuit are described and experimental-results show good dynamic performance. Synchronization problem with noisy reference is also discussed. The basic phylosophy developed can be extended to the other phase control system, e.g., cycloconverters, ac voltoge controllers, etc.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제14권5호
• /
• pp.579-587
• /
• 2014

This paper presents a variable gain amplifier (VGA) for an analog front-end (AFE) of ultrasound medical imaging. This VGA has a closed-loop topology and shows a 37-dB-linear characteristic with a single-stage amplifier. It consists of an op-amp, a non-binary-weighted capacitor array, and a gain-control block. This non-binary-weighted capacitor array reduces the required number of capacitors and the complexity of the gain-control block. The VGA has been fabricated in a 0.35-mm CMOS process. This work gives the largest gain range of 37 dB per stage, the largest P1 dB of 9.5 dBm at the 3.3-V among the recent VGA circuits available in the literature. The voltage gain is controlled in the range of [-10, 27] dB in a linear-in-dB scale with 16 steps by a 4-bit digital code. The VGA has a bandpass characteristic with a passband of [20 kHz, 8 MHz].

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
• /
• pp.782-785
• /
• 2002

Power amplifier of wireless communication tranceiver can be effectually controlled output power. And small size and low power dissipation are indispensable to portable system. In this paper, to reduce the size of portable tranceiver, inductor is integrated in a single chip. And to reduce power dissipation, a power amplifier that can be digitally controlled output power, is proposed and designed.