톱니파 변조 프로파일을 이용한 스프레드 스펙트럼 클럭 발생기 = A Spread Spectrum Clock Generator with Sawtooth Modulation Profile

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, a spread spectrum clock generator (SSCG) with sawtooth modulation profile is proposed. Simulation results show that the sawtooth modulation profile performs better EMI reduction than both the sine modulation profile and the triangle modulation profile. The proposed SSCG has been fabricated in 0.18um CMOS process. The spread spectrum clock generator with proposed sawtooth modulation profile generates output clocks at 1.5GHz, a 5000ppm down spread with a modulation frequency of 30∼33kHz.

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 톱니파 변조 프로파일을 이용한 스프레드 스펙트럼 클럭 발생기 회로를 제안하였다. 먼저 Matlab 프로그램을 이용하여 변조 프로파일의 모양에 따른 EMI (Electro-Magnetic Interference) 감소 시뮬레이션을 수행하여 사인파 변조 프로파일과 삼각파 변조 프로파일보다 제안하는 톱니파 변조 프로파일의 EMI 감소 능력이 더 좋다는 것을 검증하였고, 이후 0.18um CMOS 공정을 사용하여 스프레드 스펙트럼 클럭 발생기의 전체 회로를 설계하였다. 설계된 톱니파 변조 프로파일을 사용한 스프레드 스펙트럼 클럭 발생기는 Serial ATA (SATA) 스펙에 맞게 출력 주파수 1.5GHz에 5000ppm (0.5%) 다운 스프레딩으로 동작하게 하였으며, 변조 주파수는 30~33kHz 범위 내로 설정하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 = 1
• 제 2 장 스프레드 스펙트럼 클러킹 (SSC) = 3
• 제 1 절 SSC란 무엇인가? = 3
• 제 2 절 SSC 방법론 4가지 = 5
• 제 3 절 SATA Spec. = 7
• 제 3 장 변조 프로파일의 비교분석 = 8
• 제 1 절 사인파 변조 프로파일 = 8
• 제 2 절 삼각파 변조 프로파일 = 10
• 제 3 절 톱니파 변조 프로파일 = 12
• 제 4 장 제안하는 SSCG의 구조 = 18
• 제 1 절 Analog Part = 20
• 1. Phase Frequency Detector = 20
• 2. Charge Pump = 20
• 3. Loop Filter = 21
• 4. Voltage Controlled Oscillator = 22
• 5. Multi-Modulus Divider = 23
• 제 2 절 Digital Part = 25
• 1. Address Generator = 25
• 2. Sigma-Delta Modulator = 26
• 제 5 장 SSCG 시뮬레이션 결과 및 Layout = 36
• 제 1 절 SSCG 시뮬레이션 결과 = 36
• 제 2 절 Layout = 40
• 제 6 장 SSCG 측정결과 = 41
• 제 1 절 PCB 제작 = 41
• 제 2 절 SSCG 측정결과 = 42
• 제 7 장 결론 = 46
• 참고문헌 = 47
• Abstract = 48