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- 저자 : AnSoo Park (검색결과 5 건)
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0.357 ㎰의 해상도와 200 ㎰의 입력 범위를 가진 2단계 시간-디지털 변환기의 설계
박안수(AnSoo Park),박준성(Joon-Sung Park),부영건(YoungGun Pu),허정(Jeong Hur),이강윤(Kang-Yoon Lee) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.47 No.5
본 논문에서는 디지털 위상동기루프에서 사용하는 고해상도와 넓은 입력 범위를 가지는 2 단계 시간-디지털 변환기(TDC) 구조를 제안한다. 디지털 위상동기루프에서 디지털 오실레이터의 출력 주파수와 기준 주파수와의 위상 차이를 비교하는데 사용하는 TDC는 고해상도로 구현되어야 위상고정루프의 잡음 특성을 좋게 한다. 기존의 TDC의 구조는 인버터로 구성된 지연라인으로 이루어져 있어 그 해상도는 지연 라인을 구성하는 인버터의 지연 시간에 의해 결정되며, 이는 트랜지스터의 크기에 의해 결정된다. 따라서 특정 공정상에서 TDC의 해상도는 어느 값 이상으로 높일 수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 인버터보다 작은 값의 지연 시간을 구현하기 위해 위상-인터폴레이션 기법을 사용하였으며, 시간 증폭기를 사용하여 작은 지연 시간을 큰 값으로 증폭하여 다시 TDC에 입력하는 2 단계로 구성하여 고해상도의 TDC를 설계하였다. 시간 증폭기의 이득에 영향을 주는 두 입력의 시간 차이를 작은 값으로 구현하기 위해 지연 시간이 다른 두 인버터의 차이를 이용하여 매우 작은 값의 시간 차이를 구현하여 시간증폭기의 성능을 높였다. 제안하는 TDC는 0.13 ㎛ CMOS 공정으로 설계 되었으며 전체 면적은 800 ㎛ × 850 ㎛이다. 1.2 V의 공급전압에서 12 ㎃의 전류를 사용하며 0.357 ㎰의 해상도와 200 ㎰의 입력 범위를 가진다. This paper presents a high resolution, wide input range 2-step time-to-digital converter used in digital PLL. TDC is used to compare the DPLL output frequency with reference frequency and should be implemented with high resolution to improve the phase noise of DPLL. The conventional TDC consists of delay line realized inverters, whose resolution is determined by delay time of inverter and transistor size, resulting in limited resolution. In this paper, 2-step TDC with phase-interpolation and Time Amplifier is proposed to meet the high resolution and wide input range by implement the delay time less than an inverter delay. The gain of Time Amplifier is improved by using the delay time difference between two inverters. It is implemented in 0.13 ㎛ CMOS process and the die area is 800 ㎛ × 850 ㎛. Current consumption is 12 ㎃ at the supply voltage of 1.2 V. The resolution and input range of the proposed TDC are 0.357 ㎰ and 200 ㎰, respectively.
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능동 인덕터를 이용한 광대역 디지털 제어 발진기의 설계
부영건(YoungGun Pu),박안수(AnSoo Park),박형구(HyungGu Park),박준성(Joon-Sung Park),이강윤(Kang-Yoon Lee) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.3
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㎓~3.5㎓로 1.4㎓의 영역으로 이는 2.4㎓의 중간 주파수에 대하여 58 %에 해당한다. 유효 주파수 해상도는 시그마 델타 모듈레이터를 사용하여 0.14 ㎑/LSB를 구현하였다. 제안하는 디지털 제어 발진기는 0.13 ㎛ CMOS 공정으로 설계 되었다. 전체 전력 소모는 1.2 V 공급전압에서 6.6 ㎽이며 위상 잡음 성능은 2.4 ㎓ 중간 주파수의 경우, 1 ㎒ 오프셋에서 -120.67 ㏈c/㎐ 성능을 보이고 있다. This paper presents a wide tuning range, fine-resolution DCO (Digitally Controlled Oscillator) with an active inductor. In order to control the frequency of the DCO, the transconductance of the active inductor is tuned digitally. In addition, the DCO gain needs to be calibrated digitally to compensate for gain variations. To cover the wide tuning range, an automatic three-step coarse tuning scheme is proposed. The DCO total frequency tuning range is 1.4 ㎓ (2.1 ㎓ to 3.5 ㎓), it is 58 % at 2.4 ㎓. An effective frequency resolution is 0.14 ㎑/LSB. The proposed DCO is implemented in 0.13 μm CMOS process. The total power consumption is 6.6 ㎽ from a 1.2 V supply voltage. The phase noise of the DCO output at 2.4 ㎓ is -120.67 ㏈c/Hz at 1 ㎒ offset.
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Wide-Band Fine-Resolution DCO with an Active Inductor and Three-Step Coarse Tuning Loop
YoungGun Pu,AnSoo Park,Joon-Sung Park,Yeon-Kug Moon,김석기,이강윤 한국전자통신연구원 2011 ETRI Journal Vol.33 No.2
This paper presents a wide-band fine-resolution digitally controlled oscillator (DCO) with an active inductor using an automatic three-step coarse and gain tuning loop. To control the frequency of the DCO, the transconductance of the active inductor is tuned digitally. To cover the wide tuning range, a three-step coarse tuning scheme is used. In addition, the DCO gain needs to be calibrated digitally to compensate for gain variations. The DCO tuning range is 58% at 2.4 GHz, and the power consumption is 6.6 mW from a 1.2 V supply voltage. An effective frequency resolution is 0.14 kHz. The phase noise of the DCO output at 2.4 GHz is –120.67 dBc/Hz at 1 MHz offset.
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Low-Power, All Digital Phase-Locked Loop with a Wide-Range, High Resolution TDC
YoungGun Pu,AnSoo Park,Joon-Sung Park,이강윤 한국전자통신연구원 2011 ETRI Journal Vol.33 No.3
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 mm2 using 0.13 μm 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.
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