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논문 상세정보

900MHz UHF대역 RFID 응용을 위한 Integer-N PLL주파수 합성기 설계

An Integer-N PLL Frequency Synthesizer Design for The 900MHz UHF RFID Application

초록

본 논문은 전하펌프와 클록트리거 회로를 사용하는 프리스케일러가 포함된 UHF RFID 응용을 위한 900MHz Integer-N 방식의 주파수 합성기를 소개한다. 쿼드러처 출력이 가능한 전압제어발진기와 프리스케일러, 위상주파수검출기와 전하펌프 및 아날로그 고정 검출기는 0.35-${\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었다. 주파수 분주기는 verilog-HDL 모듈을 통해 설계되었으며 mixed-mode 시뮬레이션을 통해 디자인을 검증하였다. 전압제어발진기의 동작 주파수영역은 828MHz에서 960MHz이고 위상이 90도 차이나는 쿼드러처 신호를 출력한다. 시뮬레이션 결과로 위상잡음은 100KHz offset 주파수에서 -102dBc/Hz 이었으며, 고착시간은 896MHz에서 928MHz까지 32MHz step을 천이할 때 4us이다.

Abstract

This paper presents an Integer-N phase-locked loop (PLL) frequency synthesizer using a novel prescaler based on a charge pump and clock triggering circuit. A quadrature VCO has been designed for the 900MHz UHF RFID application. In this circuit, a voltage-controlled oscillator(VCO), a novel Prescaler, phase frequency detector(PFD), charge pump(CP), and analog lock detector(ALD) have been integrated with 0.35-${\mu}m$CMOS process. The integer divider has been developed with a verilog-HDL module, and the PLL mixed mode simulation has been performed with Spectre-Verilog co-simulator. The sweep range of VCO is designed from 828 to 960 MHz and the VCO generates four phase quadrature signals. The simulation results show that the phase noise of VCO is -102dBc/Hz at 100 KHz offset frequency, and the maximum lock-in time is about 4us with 32MHz step change (from 896 to 928 MHz).

저자의 다른 논문

참고문헌 (6)

  1. Sedra and Smith, "Microelectronic Circuits, fifth edition", OXFORD, pp.1200, 2007 
  2. William F. Egan, "Frequency Synthesis by Phase Lock", Wiley Inter-science, 1999. 
  3. R. Jacob Baker, "CMOS-circuit design, layout, and simulation, 2nd edition", Wiley Interscience, pp.551-561, 2008. 
  4. Cheolsik Pyo, "UHF RFID", TTA Journal, No.94, pp.123, July 2004. 
  5. Ibrahim R. Chamas, "Analysis and Design of a CMOS Phase-Tunable Injection-Coupled LC Quadrature VCO (PTIC-QVCO)", IEEE Journal of Solid State Circuits, Vol.44, No.3, March 2009. 
  6. Den Dulk and R.C, "Digital PLL lock-detection circuit" IEEE Electronic Letters, Vol.24, No.14, pp.880-882, July 1988. 

이 논문을 인용한 문헌 (1)

  1. Jung, Ho-Hung ; Ko, Yang-Og ; Li, Chang-Long ; Lee, Key-Seo 2013. "Study on Precise Positioning using Hybrid Track Circuit system in Metro" 한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, 8(3): 471~477 

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