A High Precision, Wide Operating Range Charge Pump Circuit in a Phase Locked Loop for a CMOS Image Sensor

Jimin Cheon

doi:10.14801/jkiit.2021.19.8.59

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자료유형: 학술저널

저자정보: Jimin Cheon (Kumoh National Institute of Technology)

저널정보: 한국정보기술학회 한국정보기술학회논문지 한국정보기술학회논문지 제19권 제8호(JKIIT, Vol.19, No.8)

발행연도: 2021.8

수록면: 59 - 65 (7page)

DOI: 10.14801/jkiit.2021.19.8.59

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본 논문에서는 CMOS 이미지 센서(CMOS image sensor, CIS)의 위상 고정 루프(phase locked loop, PLL)에 사용되는 넓은 동작 범위를 가지면서 동시에 높은 정밀도를 가지는 전하 펌프(charge pump, CP) 회로를 제안하였다. 제안된 CP 회로는 넓은 동작 범위를 유지하면서 CIS의 메인 클럭을 생성하는 PLL의 전류 불일치를 줄일 수 있다. CP 회로에서 전류 불일치 특성과 동작 범위는 CP 회로의 전류원 회로의 성능에 의해 결정된다. 제안된 CP 회로는 넓은 동작 범위에서 전류 불일치를 줄이기 위해 넓은 동작 범위를 위한 전류 미러 바이어스 회로와 높은 출력 임피던스를 위한 레귤레이티드 캐스코드 구조의 전류원 회로로 구현된다. 제안된 높은 정밀도와 넓은 동작 범위를 가지는 CP 회로는 350nm CMOS 공정을 사용하여 칩으로 제작되고 전류 정합 특성은 Keithly 소스 측정 장치를 사용하여 측정되었다. 제안된 CP 회로의 동작 범위는 2.7V이고 최대 전류 불일치는 0.31%, 최대 전류 편차는 0.19%로 측정되었다.

#charge pump #current mismatch #high precision #wide operating range #PLL #regulated cascode #current mirror

참고문헌 (4)

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황준섭 / 2020 / CMOS X-Ray 검출기를 위한 위상 고정 루프의 전하 펌프 회로 / 한국정보전자통신기술학회 논문지 13(5):359~369

서해준 / 2010 / PLL 적용을 위한 900MHz급 저전압 고속 차지펌프 설계 / 한국정보기술학회논문지 8(2):9~16

M. Johnson / 1988 / A variable delay line PLL for CPU-coprocessor synchronization / IEEE Journal of Solid-State Circuits 23(10):1218~1223

I. A. Young / 1992 / A PLL Clock Generator with 5 to 110MHz of Lock Range for Microprocessors / IEEE Journal of Solid-State Circuits 27(11):1599~1607

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