• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권3호
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• pp.179-192
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• 2008

A multiphase compensation method with mismatch linearization technique, is presented and demonstrated in a $\Sigma-\Delta$ fractional-N frequency synthesizer. An on-chip delay-locked loop (DLL) and a proposed delay line structure are constructed to provide multiphase compensation on $\Sigma-\Delta$ quantizetion noise. In the delay line structure, dynamic element matching (DEM) techniques are employed for mismatch linearization. The proposed $\Sigma-\Delta$ fractional-N frequency synthesizer is fabricated in a $0.18-{\mu}m$ CMOS technology with 2.14-GHz output frequency and 4-Hz resolution. The die size is 0.92 mm$\times$1.15 mm, and it consumes 27.2 mW. In-band phase noise of -82 dBc/Hz at 10 kHz offset and out-of-band phase noise of -103 dBc/Hz at 1 MHz offset are measured with a loop bandwidth of 200 kHz. The settling time is shorter than $25{\mu}s$.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.2409-2418
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• 2013

본 논문에서는 on-chip oscilloscope의 sub-sampler를 위한 클록을 생성하기 위한 두 가지 방식의 주파수 합성기를 제안한다. 제안하는 두 가지의 주파수 합성기는 지연고정루프 기반의 위상 선택기를 이용한 구조와 분수 분주형 위상고정루프를 이용하는 구조를 가지며 시뮬레이션 결과를 비교함으로써 각 구조의 특성이 분석된다. 제안된 두 회로 모두 1V 공급전압을 이용하는 65-nm CMOS 공정에서 설계되었으며, 125 MHz의 주파수를 가지는 입력 클록에 대해 121.15 MHz의 주파수를 가지는 출력 클록을 생성한다. 지연고정루프 기반의 위상 선택기를 이용한 주파수 합성기는 0.167 $mm^2$의 면적을 가지며 출력 클록은 2.88 ps의 지터 특성을 나타나며, 4.75 mW의 전력을 소모한다. 분수 분주형 위상고정루프를 이용한 주파수 합성기는 0.662 $mm^2$의 면적을 가지며 7.2 ps의 지터 특성을 나타내며, 1.16 mW의 전력을 소모한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권4호
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• pp.534-542
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• 2017

This paper presents a fast locking technique for a fractional-N PLL frequency synthesizer. The technique directly measures $K_{VCO}$ on a chip, computes the VCO's target tuning voltage for a given target frequency, and directly sets the loop filter voltage to the target voltage before the PLL begins the normal closed-loop locking process. The closed-loop lock time is significantly minimized because the initial frequency of the VCO are put very close to the desired final target value. The proposed technique is realized and designed for a 4.3-5.3 GHz fractional-N synthesizer in 65 nm CMOS and successfully verified through extensive simulations. The lock time is less than $12.8{\mu}s$ over the entire tuning range. Simulation verifications demonstrate that the proposed method is very effective in reducing the synthesizer lock time.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.707-714
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• 2012

1단 2차 다중 피드백 델타-시그마 변조기와 2단 2차 MASH 델타-시그마 변조기를 해석하였으며 Simulink와 Matlab을 사용한 시뮬레이션을 수행하여 동작 특성을 비교한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다: 1) 두 델타-시그마 변조기는 군지연 왜곡을 일으키지 않는다. 2) 잡음 성형 성능은 거의 같으며 잡음 성형의 결과 전력 스펙트럼 밀도는 40 dB/dec의 기울기를 갖는다. 3) 스퓨리어스 톤은 없다. 4) 두 변조기의 입력 범위는 공통적으로 -1부터 1까지이다. 5) 2단 MASH 변조기는 출력이 2 비트(4 레벨)이어서 PLL의 주파수 분주기와 charge pump의 설계가 복잡해진다.