• 전기학회논문지
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• 제59권5호
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• pp.1005-1009
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• 2010

This paper presents a digitally-controlled filter calibration technique for biquad RC filter using self oscillation. The biquad RC filter is converted to a fully-differential ring oscillator by changing its resistor connections, where the oscillation frequency reflects the cut-off frequency. The proposed calibration circuit measures the oscillation frequency by counting with a fixed higher-frequency clock and then tunes it to a desired frequency with a digital frequency-locked loop including a PI controller. Because the proposed circuit directly measures the cut-off frequency of the filter itself and calibrates it with the small area digital circuits, the area and the power consumption are much small compared with conventional works. When it is implemented in a 65nm CMOS process, the calibration circuit except the filter consumes the area of 80um X 50um and power consumption is 443uA at 1.2 V supply voltage.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12C호
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• pp.255-260
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• 2001

본 논문에서는 새로운 locking 알고리즘을 사용하여 저전력의 특정을 가지면서 locking 속도가 빠른 Register Controlled DLL(Delay-Locked Loop)을 설계하였다. Locking 속도의 향상을 위해 제안한 알고리즘은 coarse와 fine controller를 각각 동작시키는 것으로, phase detector에서 출력되는 up/down 신호를 먼저 coarse controller에 인가하여 외부 클럭과 내부 클럭의 큰 위상차를 줄이고, coarse controller를 고정시킨 상태에서 up/down 신호를 fine controller에 인가하여 미세 지연 시간을 조정하도록 하는 것이다. 또한 제안한 DLL은 dual controller를 사용하지만 locking 동작시 한 개의 controller만 동작하므로 소비 전력을 줄일 수 있었으며 lock indicator를 사용하여 좋은 지터 특성을 보였다. 제안한 DLL은 0.6 $\mu\textrm{m}$ CMOS 공정 파라메타를 이용하여 설계하였고, SPICE 모의실험결과 50 MHz에서 200MHz가지 동작하였다. 200MHz 동작시 소비되는 전류는 15mA이며 모든 주파수에서 7 주기 이내에 locking 되었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권1호
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• pp.99-106
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• 2012

For CMOS technology of 65 nm and beyond, the gate leakage current can not be negligible anymore. In this paper, the impact of the gate leakage current in ring voltage-controlled oscillator (VCO) on phase-locked loop (PLL) is analyzed and modeled. A voltage -to-voltage (V-to-V) circuit is proposed to reduce the voltage ripple on $V_{ctrl}$ induced by the gate leakage current. The side effects induced by the V-to-V circuit are described and optimized either. The PLL design is based on a standard 65 nm CMOS technology with a 1.8 V power supply. Simulation results show that 97 % ripple voltage is smoothed at 216 MHz output frequency. The RMS and peak-to-peak jitter are 3 ps and 14.8 ps, respectively.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제11권2호
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• pp.105-112
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• 2011

In phase-locked frequency synthesizers, a fast-lock technique is frequently employed to overcome the trade-off between a lock-time and a spurious response. The function of fast-lock in a conventional PLL (Phased Lock Loop) IC (Integrated Circuit) is limited by a factor of 16, which is usually implemented by a scaling of charge pumper, and consequently a lock time improvement of a factor of 4 is possible using the conventional PLL IC. In this paper, we propose a novel external active fast-lock loop filter. The proposed loop filter provides, conceptually, an unlimited scaling of charge pumper current, and can overcome conventional trade-off between lock-time and spur suppression. To demonstrate the validity of our proposed loop-filter, we fabricated an X-band frequency synthesizer using the proposed loop filter. The loop filter in the synthesizer is designed to have a loop bandwidth of 100 kHz in the fast-lock mode and a loop bandwidth of 5 kHz in the normal mode, which corresponds to a charge pumper current change ratio of 400. The X-band synthesizer shows successful performance of a lock-time of below 10 ${\mu}sec$ and reference spur suppression below -64 dBc.

• Journal of Power Electronics
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• 제12권6호
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• pp.886-894
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• 2012

This paper presents a secondary-side, dual-mode feedback LLC resonant controller IC with dynamic PWM dimming for LED backlight units. In order to reduce the cost, master and slave outputs can be generated simultaneously with a single LLC resonant core based on dual-mode feedback topologies. Pulse Frequency Modulation (PFM) and Pulse Width Modulation (PWM) schemes are used for the master stage and slave stage, respectively. In order to guarantee the correct dual feedback operation, Phased-Locked Loop (PLL)-based automatic duty control circuit is proposed in this paper. The chip is fabricated using $0.35{\mu}m$ Bipolar-CMOS-DMOS (BCD) technology, and the die size is $2.5mm{\times}2.5mm$. The frequency of the gate driver (GDA/GDB) in the clock generator ranges from 50 to 425 kHz. The current consumption of the LLC resonant controller IC is 40 mA for a 100 kHz operation frequency using a 15 V supply. The duty ratio of the slave stage can be controlled from 40% to 60% independent of the frequency of the master stage.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.397-399
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• 1995

An UPS must be synchronized in frequency and phase relationship with the mains power supply. This paper describes and tests a digital phase-locked loop(DPLL) circuit of the open-loop method designed by full software with TMS320c31 digital signal processor. finally, the performance of the proposed DPLL is shown and discussed through simulation and experiment.

• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권3호
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• pp.247-254
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• 2003

본 연구에서 고속 데이터 전송을 위해 Double Data Rate(DDR) 방식을 사용하는 SDRAM에 내장할 수 있는 저전압 광대역 Delay Locked Loop(DLL) 회로를 설계하였다. 고해상도와 빠른 Lock-on 시간을 위하여 새로운 유형의 위상검출기론 설계하였고 카운터 및 Indicator 등 내장회로의 빠른 동작을 위해 Dual-Data Dual-Clock 플립플롭(DCDD FF)에 기반을 둔 설계를 수행하였으며 이 FF을 사용하므로서 소자수를 70% 정도 감소시킬 수 있었다. Delay Line 중에서 Coarse 부분은 0.2ns 이하까지 검출 가능하며 위상오차를 더욱 감소시키고 빠른 Lock-on 기간을 얻기 위해 Fine 부분에 3-step Vernier Line을 설계하였다. 이 방식을 사용한 본 DLL의 위상오차는 매우 적고 25ps 정도이다. 본 DLL의 Locking 범위는 50∼500MHz로 넓으며 5 클럭 이내의 빠른 Locking을 얻을 수 있다. 0.25um CMOS 공정에서 1.8V 공급전압 사용시 소비전류는 500MHZ 주파수에서 32mA이다. 본 DLL은 고주파 통신 시스템의 동기화와 같은 다른 응용면에도 이용할 수 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권1호
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• pp.10-17
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• 2012

This paper presents a clock regenerator using two $2^{nd}$ order ${\sum}-{\Delta}$ (sigma-delta) modulators for wide range of dividing ratio as defined in HDMI standard. The proposed circuit adopts a fractional-N frequency synthesis architecture for PLL-based clock regeneration. By converting the integer and decimal part of the N and CTS values in HDMI format and processing separately at two different ${\sum}-{\Delta}$ modulators, the proposed circuit covers a very wide range of the dividing ratio as HDMI standard. The circuit is fabricated using 0.18 ${\mu}m$ CMOS and shows 13 mW power consumption with an on-chip loop filter implementation.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1023-1030
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• 2023

본 논문은 눈, 비, 안개 등 열악한 운용환경에도 강건한 표적검출 특성을 가지는 FMCW LiDAR에 대해서 기술하고 있다. 특히 FMCW LiDAR의 거리 해상도, 가간섭거리 및 최대측정거리 성능에 직접적으로 영향을 미치는 주파수변조레이저의 성능개선에 대해 기술하고 있다. 불평형 Mach-Zehnder 레이저간섭계를 활용하여, 레이저의 발진주파수의 변화율을 실시간 측정하고, 주파수변조 오차를 보정하는 광학식 위상동기루프 기술을 이용한 주파수변조 방법에 대해 기술하였다. 가간섭거리가 긴 레이저 광원을 발진하기 위해 확장공진기형 레이저다이오드를 적용하였으며, 레이저에서 발진되는 주파수 측정을 위해 광집적회로 구조의 레이저간섭계를 적용하였다. 개발된 FMCW LiDAR의 대역폭과 거리해상도는 각각 10.045GHz와 0.84mm로 측정되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.259-262
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• 2012

본 논문에서는 125 MHz 동작 주파수에서 64개 위상의 클럭을 출력하는 지연 고정 루프 (DLL: delay-locked loop)을 제안한다. 제안된 다중 지연 고정 루프는 delay line의 선형성을 개선하기 위해 $4{\times}8$ matrix 구조의 delay line을 사용한다. CMOS multiplexer와 inverter-based interpolator를 이용하여 $4{\times}8$ matrix 기반의 delay line에서 출력된 32개 위상의 클럭으로부터 64개 위상의 클럭을 생성한다. 또한 DLL에서 harmonic lock을 방지하기 위해 클럭의 duty cycle ratio에 무관한 initial phase locking을 위한 회로가 제안된다. 제안된 지연 고정 루프는 1.8 V의 공급전압을 이용하는 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정에서 설계된다. 시뮬레이션된 DLL은 40 MHz에서 200 MHz의 동작 주파수 범위를 가진다. 125 MHz 동작 주파수에서 최악의 위상 오차와 jitter는 각각 +11/-12 ps와 6.58 ps이다.