• 전기학회논문지
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• 제60권2호
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• pp.451-454
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• 2011

In this paper, a wideband clock generator using novel Automatic frequency calibration(AFC) scheme is proposed. Wideband clock generator using AFC has the advantage of small VCO gain and wide frequency band. The conventional AFC compares whether the feedback frequency is faster or slower then the reference frequency. However, the proposed AFC can detect frequency difference between reference frequency with feedback frequency. So it can be reduced an operation time than conventional methods AFC. Conventional AFC goes to the initial code if the frequency step changed. This AFC, on the other hand, can a prior state code so it can approach a fast operation. In simulation results, the proposed clock generator is designed for DisplayPort using the CMOS ring-VCO. The VCO tuning range is 350MHz, and a VCO frequency is 270MHz. The lock time of clock generator is less then 3us at input reference frequency, 67.5MHz. The phase noise is -109dBC/Hz at 1MHz offset from the center frequency. and power consumption is 10.1mW at 1.8V supply and layout area is $0.384mm^2$.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권12호
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• pp.75-82
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• 2010

본 논문은 다중대역 송수신기 CMOS RFIC 단일 칩을 위한 광대역 델타시그마 분수분주형 주파수합성기에 관한 것이다. 광대역 VCO의 LC Tank에 6-bit Switched Capacitor Array Bank를 작용하여 2340~3940 MHz의 출력주파수 범위를 가지도록 하였으며, 위상동기 전 Capacitor Bank Code를 선택하기위한 VCO Frequency Calibration 회로는 전체 주파수대역에서 $2{\mu}s$이하로 보정을 마치는 뛰어난 성능을 보여준다. 광대역 VCO로부터 T-DMB/DAB/FM Radio의 LO 신호를 생성하기 위해 선택 가능한 다중분주비 ${\div}2$, ${\div}16$, ${\div}32$를 가지는 LO 신호 발생기는 L-Band (1173 ~ 1973 MHz), VHF-III (147 ~ 246 MHz), VFH-II (74~123 MHz)에서 I/Q신호를 생성한다. Integrated Phase Noise는 전체 대역에서 0.8 degree RMS 이하로 측정되어 매우 낮은 위상잡음을 보여주었다. 또한, VCO Frequency Calibration 시간을 포함하는 주파수합성기의 전체 동기시간은 $50{\mu}s$ 이하로 측정되었다. 이 광대역 델타시그마 분수분주형 주파수합성기는 $0.13{\mu}m$ CMOS공정으로 제작되었으며, 1.2 V 전원전압에서 15.8 mA의 전류를 소모한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권5호
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• pp.470-475
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• 2015

This paper presents a wideband Current-Reused Voltage Controlled Oscillator (VCO) with 2-Step Automatic Amplitude Calibration (AAC). Tuning range of the proposed VCO is from 1.95 GHz to 3.15 GHz. The mismatch of differential voltage is within 0.6 %. At 2.423 GHz, the phase noise is -116.3 dBc/Hz at the 1 MHz offset frequency with the current consumption of 2.6 mA. The VCO is implemented $0.13{\mu}m$ CMOS technology. The layout size is $720{\times}580{\mu}m^2$.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.983-984
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• 2006

Multi-band VCO with fast response adaptive frequency calibration (AFC) technique is designed in 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS process. The possible operation is verified for 5.8GHz band, 5.2GHz band, and 2.4GHz band using the switchable L-C resonators for 802.11a/b/g WLAN applications. To linearize its frequency-voltage gain, optimized multiple MOS varactor biasing technique is used. In order to operate in each band frequency range with reduced VCO gain, 4-bit digitally controlled switched-capacitor bank is used and a wide-range digital logic quadricorrelator is implemented for fast frequency detector.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권4호
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• pp.568-576
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• 2017

This paper presents a clock and data recovery circuit with an adaptive loop bandwidth calibration scheme and the idle power saved frequency acquisition. The loop bandwidth calibration adaptively controls injection currents of the main loop with a trimmable bandgap reference circuit and trains the VCO to operate in the linear frequency control range. For stand-by power reduction of the phase detector, a clock gating circuit blocks 8-phase clock signals from the VCO and cuts off the current paths of current mode D-flip flops and latches during the frequency acquisition. 77.96% reduction has been accomplished in idle power consumption of the phase detector. In the jitter experiment, the proposed scheme reduces the jitter tolerance variation from 0.45-UI to 0.2-UI at 1-MHz as compared with the conventional circuit.

• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.94-100
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• 2014

본 논문에서는 전류-재사용 구조를 사용하여 1.95 GHz~3.15 GHz 의 광범위한 튜닝 범위를 갖는 저전력 전압 제어 발진기(VCO)를 설계하였다. 클래스-C 타입을 적용하여 위상 잡음 특성을 향상 시켰으며, 2 단계 자동 진폭 캘리브레이션 기법을 통해 전류-재사용 전압제어발진기 구조의 가장 큰 단점인 차동 출력 전압간의 불균형을 최소화 하였다. 차동 출력 전압간의 차이는 1.5mV ~ 4.5mV 가량으로 나타나며, 이는 출력 전압의 0.6% 이내 오차이다. 제안하는 전류-재사용 전압제어발진기는 CMOS $0.13{\mu}m$ 공정을 사용하여 설계 하였다. 공급 전압은 1.2 V를 사용하였고, 소모 전류는 2.3 GHz에서 2.6 mA이다. 출력주파수가 2.3 GHz에서 위상 잡음은 -116.267 dBc/Hz(@1MHz Offset)이며, 레이아웃 면적은 $720{\times}580{\mu}m^2$ 이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권5호
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• pp.40-49
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• 2008

Mobile-DTV 응용을 위한 분수형 주파수 합성기를 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였다. VCO는 PMOS를 사용하여 위상잡음을 감소시켰고, 인덕터와 캐패시터, 버렉터(varactor)를 선택적으로 스위칭하는 기법을 적용하여 측정 결과 800MHz-1.67GHz 대역에서 동작이 가능한 것을 확인하였다. VCO 이득 곡선의 선형 특성을 개선하기 위해서 버렉터 바이어스 기법을 사용하였고, 개수를 2개로 최소화 하였다. 추가적으로 버렉터 스위칭 기법을 사용해서 VCO 이득 저하 특성을 개선하였다. 또한, VCO 주파수 교정 블록을 사용해서 VCO 이득 저하를 개선하면서, VCO 이득의 간격을 일정하게 유지하도록 설계하였다. 분수형 주파수 분주비를 위한 시그마-델타 변조기의 설계 시 통합 모의실험 기법(co-simulation method)을 적용해서 설계의 정확성과 효율성을 향상시켰다. VCO와 PFD, CP, LF는 Cadence Spectre를 이용하여 검증하였고, 분주기는 Spectre와 Matlab Simulink, ModelSim, HSPICE를 이용하여 검증하였다. 주파수 합성기의 전체 소모 전력은 1.8V 전원 전압에서 18mW이고, VCO의 주파수 영역은 최대 주파수의 약 52.1%가 되는 것을 확인하였다. 또한 VCO의 위상 잡음은 1GHz, 1.5GHz, 2GHz 출력 주파수에서 1MHz 오프셋에서 -100dBc/Hz 이하의 잡음 특성을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권9호
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• pp.17-22
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• 2006

본 논문에서는 IEEE 802.11a/b/g 무선 랜을 위하여 고속 AFC 기법이 적용된 CMOS LC VCO의 설계를 다룬다. 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였으며, 현재 국제적으로 표준화가 진행된 모든 무선 랜 응용에 적합하도록 인덕터 및 캐패시터를 스위칭하는 방법으로 5.8GHz 대역, 5.2GHz 대역 및 2.4GHz 대역에서 동작하도록 설계하였다. 또한 주파수-전압 특성을 선형화하기 위하여 최적화된 버랙터 바이어싱 기법을 사용하였으며, 필요로 하는 모든 대역에서 저잡음 특성을 유지하기 위하여 4비트 캐패시터 뱅크를 사용하고, 광대역 디지털 주파수 검출기를 이용한 고속 AFC 기법을 구현하여 그 동작을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권2호
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• pp.87-93
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• 2010

이 글은 공정, 전압, 온도 변화를 극복하기 위한 2단계 자동 트랜스컨덕턴스 조절 기능을 가진 저전력, 광대역 전압제어발진기의 설계에 관한 논문이다. 광대역에서 전압제어발진기를 발진시키기 위해, 디지털 자동 트랜스컨덕턴스 조절 루프와 아날로그 자동 진폭조절 루프가 사용되었다. 전압제어발진기의 출력 스윙 크기에 따라 트랜지스터의 바디전압을 조절하는 기능도 저전력 구현을 위해 설계되었다. 소모전류는 1.2 V 공급전압에서 2 mA에서 6 mA까지 1 mA 단위로 조절된다. 전압제어발진기의 튜닝 범위는 2.35 GHz에서 5 GHz까지 2.65 GHz로써 72%이다. 위상잡음은 중심주파수 3.2 GHz를 기준으로 1MHz 떨어진 지점에서 -117 dBc/Hz 이다.