KR100572308B1 - Frequency doubler - Google Patents
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Abstract
여기에 개시된 주파수 체배기는 제 1 클럭 신호 및 상기 제 1 클럭 신호와 상보적인 제 2 클럭 신호에 응답하여 제 1 삼각파 신호를 발생하는 제 1 삼각파 발생 회로, 상기 제 1 클럭 신호 및 제 2 클럭 신호에 응답하여 상기 제 1 삼각파 신호와 상보적인 제 2 삼각파 신호를 발생하는 제 2 삼각파 발생 회로, 상기 제 1 삼각파 신호와 상기 제 2 삼각파 신호의 전압 레벨을 비교하여 비교 신호를 발생하는 비교 회로 그리고 상기 비교 신호와 제 1 클럭 신호가 서로 다른 전압 레벨인지를 검출하는 검출 회로를 포함한다.The frequency multiplier disclosed herein includes a first triangle wave generator circuit, a first clock signal and a second clock signal that generate a first triangle wave signal in response to a first clock signal and a second clock signal complementary to the first clock signal. A second triangle wave generator circuit for generating a second triangle wave signal complementary to the first triangle wave signal, a comparison circuit for generating a comparison signal by comparing voltage levels of the first triangle wave signal and the second triangle wave signal, and the comparison And a detection circuit for detecting whether the signal and the first clock signal are at different voltage levels.
Description
본 발명은 주파수 체배기 (frequency doubler)에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 회로 구성이 간단하고 정확하게 듀티 50%의 2체배 클럭 신호를 만드는 주파수 체배기에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency doubler, and more particularly, to a frequency multiplier that has a simple circuit configuration and produces a multiplier clock signal of 50% duty.
주파수 체배기는 위상 동기 루프 (phase lock loop : PLL)(1)를 이용하는 것이 일반적이다. 그러나 상기 주파수 체배기는 입력 클럭 신호의 분주 조절에 의해 원하는 주파수를 자유롭게 만들 수 있는 주파수 신시사이저 (frequency synthesizer)와는 달리 항상 입력 클럭 신호의 2배의 주파수를 갖는 클럭 신호를 만들어낸다.Frequency multipliers typically use a phase lock loop (PLL) (1). However, the frequency multiplier always produces a clock signal having a frequency twice that of the input clock signal, unlike a frequency synthesizer that can freely produce a desired frequency by adjusting the division of the input clock signal.
도 1은 위상 동기 루프의 구성을 개략적으로 보여준다.1 schematically shows the configuration of a phase locked loop.
도 1을 참조하면, 위상 동기 루프 (1)는 위상 검출 회로 (phase detection circuit)(10), 챠지 펌프 회로 (charge pump circuit)(12), 루프 필터 (loop filter)(14), 전압 제어 발진 회로 (voltage control oscillation circuit)(16) 그리고 분주기 (divider)(18)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the phase locked loop 1 includes a phase detection circuit 10, a charge pump circuit 12, a loop filter 14, and a voltage controlled oscillation. Circuit (voltage control oscillation circuit) 16 and divider (18).
상술한 바와 같은 구성을 갖는 위상 동기 루프로 주파수 체배기를 구현할 경우 상기 각 회로들의 구성이 복잡하기 때문에 메모리 칩내에 이를 구현할 때 많은 면적을 차지하게 된다. 그리고 종래 위상 동기 루프로 구성된 주파수 체배기는 위상 동기 루프내에서 신호들의 지연으로 인해 듀티 (duty) 50%의 클럭 신호를 만들기가 어렵다.When the frequency multiplier is implemented in a phase locked loop having the configuration as described above, the configuration of each of the circuits is complicated, and thus takes up a large area when the frequency multiplier is implemented in the memory chip. In addition, the frequency multiplier composed of a conventional phase locked loop makes it difficult to generate a 50% duty clock signal due to the delay of the signals in the phase locked loop.
주파수 체배기는 위상 동기 루프외에 지연 회로 (delay circuit)를 통하여 듀티 50%의 클럭 신호를 만들 수 있다. 상기 지연 회로는 입력 클럭 신호의 위상을 90°쉬프트 시키고, 상기 쉬프트 된 클럭 신호를 상기 입력 클럭 신호와 함께 익스클루시브 오어 게이트로 입력하면 입력 클럭 신호의 2배의 주파수를 갖는 클럭 신호가 만들어진다. 상기 지연 회로를 통하여 얻어지는 클럭 신호는 지연 회로 내에서 신호 지연과 공정 상에서의 변화 (variation)가 심해 입력 클럭 신호에 대해 정확하게 90°쉬프트된 클럭 신호를 얻기가 힘들다. 그에 따라 듀티 50%의 클럭 신호를 만들어 내는데도 한계가 있다.The frequency multiplier can produce a clock signal of 50% duty through a delay circuit in addition to the phase locked loop. The delay circuit shifts the phase of the input clock signal by 90 °, and when the shifted clock signal is input to the exclusive or gate together with the input clock signal, a clock signal having twice the frequency of the input clock signal is generated. The clock signal obtained through the delay circuit has a large signal delay and a process variation in the delay circuit, and thus it is difficult to obtain a clock signal accurately shifted by 90 ° with respect to the input clock signal. As a result, there is a limit to generating a clock signal of 50% duty.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 회로의 구성이 간단한 주파수 체배기를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a frequency multiplier having a simple circuit configuration.
본 발명의 또 다른 목적은 정확하게 듀티 50%의 클럭 신호를 만드는 주파수 체배기를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a frequency multiplier that produces a clock signal of exactly 50% duty.
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 주파수 체배기는 제 1 클럭 신호 및 상기 제 1 클럭 신호와 상보적인 제 2 클럭 신호에 응답하여 제 1 삼각파 신호를 발생하는 제 1 삼각파 발생 회로와 상기 제 1 클럭 신호및 제 2 클럭 신호에 응답하여 상기 제 1 삼각파 신호와 상보적인 제 2 삼각파 신호를 발생하는 제 2 삼각파 발생 회로와 상기 제 1 삼각파 신호와 상기 제 2 삼각파 신호의 전압 레벨을 비교하여 비교 신호를 발생하는 비교 회로와 그리고 상기 비교 신호와 제 1 클럭 신호가 서로 다른 전압 레벨인지를 검출하는 검출 회로를 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the object of the present invention as described above, the frequency multiplier is a first clock signal and a second clock signal in response to the second clock signal complementary to the first clock signal; A second triangle wave generator for generating a second triangle wave signal complementary to the first triangle wave signal and a first triangle wave signal and the second triangle wave signal in response to a first triangle wave generator circuit and the first clock signal and the second clock signal; And a detection circuit for comparing the voltage levels of the signal generators to generate a comparison signal and detecting whether the comparison signal and the first clock signal have different voltage levels.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 삼각파 발생 회로는 상기 제 1 삼각파 신호가 출력되는 제 1 노드와 전원 전압을 받아들이는 전원 단자와 상기 제 1 노드 사이에 연결되고, 전류를 공급하는 제 1 전류원과 상기 제 1 전류원과 상기 제 1 노드사이에 연결되고, 상기 제 1 클럭 신호가 'H'일 때 상기 제 1 전류원으로 공급되는 전류를 상기 제 1 노드로 전달하는 제 1 스위치와 상기 제 1 노드와 접지사이에 연결되는 제 1 커패시터와 상기 제 1 노드와 상기 접지사이에 연결되는 제 2 스위치와 상기 제 2 스위치와 상기 접지 사이에 연결되고, 상기 제 2 클럭 신호 가 'H'일 때 상기 제 2 스위치와 함께 상기 제 1 노드를 디스챠지시키는 제 2 전류원을 포함한다.In a preferred embodiment, the first triangle wave generator circuit is connected between a first node for outputting the first triangle wave signal, a power supply terminal for receiving a power supply voltage, and a first current source for supplying current; A first switch and the first node connected between the first current source and the first node and transferring the current supplied to the first current source to the first node when the first clock signal is 'H'; A first capacitor connected between ground and a second switch connected between the first node and the ground, and between the second switch and the ground, when the second clock signal is 'H'; And a second current source for discharging said first node with a switch.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2 삼각파 발생 회로는 상기 제 2 삼각파 신호가 출력되는 제 2 노드와 전원 전압을 받아들이는 전원 단자와 상기 제 2 노드 사이에 연결되고, 전류를 공급하는 제 3 전류원과 상기 제 3 전류원과 상기 제 2 노드 사이에 연결되고, 상기 제 2 클럭 신호가 'H'일 때 상기 제 3 전류원으로 공급되는 전류를 상기 제 2 노드로 전달하는 제 3 스위치와 상기 제 2 노드와 접지 사이에 연결되는 제 2 커패시터와 상기 제 2 노드와 상기 접지 사이에 연결되는 제 3 스위치와 그리고 상기 제 3 스위치와 상기 접지 사이에 연결되고, 상기 제 1 클럭 신호가 'H'일 때 상기 제 3 스위치와 함께 상기 제 2 노드를 디스챠지시키는 제 4 전류원을 포함한다.In a preferred embodiment, the second triangle wave generator circuit is connected between a second node for outputting the second triangle wave signal, a power supply terminal for receiving a power supply voltage, and a second current source for supplying current; A third switch and the second node connected between the third current source and the second node and transferring the current supplied to the third current source to the second node when the second clock signal is 'H'; A second capacitor connected between ground; a third switch connected between the second node and the ground; and between the third switch and the ground, wherein the first clock signal is 'H'. And a fourth current source for discharging said second node with a third switch.
(작용)(Action)
본 발명에 따르면, 주파수 체배기로부터 정확하게 듀티 50%의 클럭 신호를 얻을 수 있고, 메모리 칩내에서 상기 주파수 체배기가 차지하는 면적을 줄일 수 있다.According to the present invention, a clock signal of 50% duty can be accurately obtained from the frequency multiplier, and the area occupied by the frequency multiplier in the memory chip can be reduced.
(실시예)(Example)
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
도 3을 참조하면, 주파수 체배기를 스위치들과 전류원들 그리고 비교 회로로 구성함에 따라 위상 동기 루프로 구현되던것에 비해 회로 구성이 간단해진다. 그리고 커패시터들로 인해 발생되는 삼각파 신호들의 전압 레벨을 비교하여 입력 클력 신호에 대해 정확하게 90˚ 쉬프트된 클럭 신호를 얻을 수 있으며, 상기 쉬프트된 클럭 신호와 입력 클럭 신호의 입력으로 듀티 50%의 2체배 클럭 신호를 만들 수 있다.Referring to FIG. 3, the frequency multiplier is composed of switches, current sources, and a comparison circuit, which simplifies the circuit configuration compared to that implemented with a phase locked loop. By comparing the voltage levels of the triangular wave signals generated by the capacitors, a clock signal that is shifted by 90 ° with respect to the input clock signal can be precisely obtained. You can create a clock signal.
도 2는 본 발명에 따른 주파수 체배기의 블록도이다.2 is a block diagram of a frequency multiplier according to the present invention.
도 2를 참조하면, 주파수 체배기는 제 1 및 제 2 클럭 신호 (CLK, CLKB)에 응답하여 제 1 노드 (Node1)로 제 1 삼각파 신호를 발생하는 제 1 삼각파 발생 회로 (100), 상기 제 1 및 제 2 클럭 신호 (CLK, CLKB)에 응답하여 제 2 노드 (Node2)로 상기 제 1 삼각파 신호와 상보적인 제 2 삼각파 신호를 발생하는 제 2 삼각파 발생 회로 (110), 상기 제 1 및 제 2 삼각파 신호의 전압 레벨을 비교하는 비교 회로 (120) 그리고 상기 비교 회로 (120)의 출력 (COMPS)과 상기 제 1 클럭 신호 (CLK)가 서로 다른 레벨인지를 검출하는 검출 회로 (130)로 구성된다.2, a first triangular wave generator circuit 100 generating a first triangular wave signal to a first node Node1 in response to first and second clock signals CLK and CLKB, wherein the first multiplier And a second triangle wave generator circuit 110 for generating a second triangle wave signal complementary to the first triangle wave signal to a second node Node2 in response to a second clock signal CLK and CLKB. A comparison circuit 120 for comparing the voltage levels of the triangular wave signal and a detection circuit 130 for detecting whether the output COMPS of the comparison circuit 120 and the first clock signal CLK are at different levels. .
도 3은 본 발명에 따른 주파수 체배기의 구성을 구체적으로 보여주는 회로도이다.3 is a circuit diagram showing in detail the configuration of a frequency multiplier according to the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 제 1 삼각파 발생 회로 (100)는 제 1 및 제 2 전류원들 (I1, I2)과 제 1 및 제 2 스위치들 (SW1, SW2) 그리고 제 1 커패시터 (C1)로 구성된다. 상기 제 1 전류원 (I1)과 제 1 스위치 (SW1)는 전원 단자 (1)와 제 1 노드 (Node1) 사이에 직렬로 연결된다. 상기 제 1 커패시터 (C1)는 제 1 노드 (Node1)와 접지 (2) 사이에 연결되고 상기 제 2 스위치 (SW2)와 제 2 전류원 (I2)은 상기 제 1 노드 (Node1)와 접지 (2)사이에 직렬로 연결된다. 상기 제 1 전류원 (I1)과 제 1 스위치 (SW1)는 상기 제 1 노드 (Node1)로 전류를 공급하는 전류 공급부로 동작하고 상기 제 2 전류원 (I2)과 제 2 스위치 (SW2)는 상기 제 1 커패시터 (C1)에 챠지되는 전류 또는 상기 제 1 노드 (Node1)를 접지로 디스챠지하는 전류 싱크 (current sink)로 동작한다.Referring to FIG. 3, the first triangle wave generator circuit 100 includes first and second current sources I1 and I2, first and second switches SW1 and SW2, and a first capacitor C1. do. The first current source I1 and the first switch SW1 are connected in series between the power supply terminal 1 and the first node Node1. The first capacitor C1 is connected between the first node Node1 and ground 2 and the second switch SW2 and the second current source I2 are connected to the first node Node1 and ground 2. Are connected in series. The first current source I1 and the first switch SW1 operate as a current supply unit for supplying current to the first node Node1, and the second current source I2 and the second switch SW2 are the first It operates as a current charged in the capacitor C1 or a current sink which discharges the first node Node1 to ground.
상기 제 2 삼각파 발생 회로 (110)는 제 3 및 제 4 전류원들 (I3, I4)과 제 3 및 제 4 스위치들 (SW3, SW4) 그리고 제 2 커패시터 (C2)로 구성된다. 상기 제 3 전류원 (I3)및 제 3 스위치 (SW3)는 전원 단자 (1)와 제 2 노드 (Node2)사이에 직렬로 연결된다. 상기 제 2 커패시터 (C2)는 상기 제 2 노드 (Node2)와 접지 (2) 사이에 연결된다. 상기 제 4 스위치 (SW4)와 전류원 (I4)은 상기 제 2 노드 (Node2)와 접지 (2)사이에 직렬로 연결된다. 상기 제 3 전류원 (I3)과 제 3 스위치 (SW3)는 상기 제 2 노드 (Node2)로 전류를 공급하는 전류 공급부로 동작하고 상기 제 4 전류원 (I4)과 제 4 스위치 (SW4)는 상기 제 2 커패시터 (C2)에 챠지되는 전류를 접지 (2)로 디스챠지하는 전류 싱크로 동작한다.The second triangle wave generator circuit 110 is composed of third and fourth current sources I3 and I4, third and fourth switches SW3 and SW4 and a second capacitor C2. The third current source I3 and the third switch SW3 are connected in series between the power supply terminal 1 and the second node Node2. The second capacitor C2 is connected between the second node Node2 and ground 2. The fourth switch SW4 and the current source I4 are connected in series between the second node Node2 and the ground 2. The third current source I3 and the third switch SW3 operate as a current supply unit supplying current to the second node Node2, and the fourth current source I4 and the fourth switch SW4 are the second It acts as a current sink that discharges the current charged in capacitor C2 to ground (2).
상기 비교 회로 (120)는 제 1 노드 (Node1)에 비반전 입력 단자가 연결되고 상기 제 2 노드 (Node2)에 반전 입력 단자가 연결되며 상기 검출 회로 (130)의 입력단에 출력단자가 연결된다. 상기 비교 회로 (120)는 상기 제 1 노드 (Node1)와 제 2 노드 (Node2)의 전압 레벨을 비교하여 비교 신호 (COMPS)를 발생한다.The comparison circuit 120 has a non-inverting input terminal connected to the first node Node1, an inverting input terminal connected to the second node Node2, and an output terminal connected to the input terminal of the detection circuit 130. The comparison circuit 120 generates a comparison signal COMPS by comparing the voltage levels of the first node Node1 and the second node Node2.
상기 검출 회로 (130)는 상기 비교 신호 (COMPS)와 제 1 클럭 신호 (CLK)를 받아들이는 익스클루시브 오어 게이트 (exclusive OR gate : XOR) 또는 익스클루시브 노어 게이트 (XNOR)로 구성된다. 본 발명에서는 익스클루시브 오어 게이트 (XOR)에 한하여 설명하기로 한다.The detection circuit 130 is configured with an exclusive OR gate (XOR) or an exclusive NOR gate (XNOR) that receives the comparison signal COMPS and the first clock signal CLK. In the present invention, only the exclusive or gate (XOR) will be described.
이하 본 발명에 따른 주파수 체배기의 동작을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the frequency multiplier according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
도 4는 클럭 신호들에 따른 주파수 체배기의 동작 타이밍도이다.4 is an operation timing diagram of a frequency multiplier according to clock signals.
도 4를 참조하면, t0과 t1사이의 구간에서 제 1 클럭 신호 (CLK)는 'L', 제 2 클럭 신호 (CLKB)는 'H'이며 제 1 노드(Node1)는 최상점에서부터 하강하고 제 2 노드 (Node2)는 최하점에서부터 상승하게 된다. 상기 제 2 클럭 신호 (CLKB)는 제 1 클럭 신호 (CLK)를 입력으로 하는 인버터(미도시됨)로부터 쉽게 얻어질 수 있다.Referring to FIG. 4, the first clock signal CLK is 'L' and the second clock signal CLKB is 'H' in the interval between t0 and t1, and the first node Node1 descends from the highest point. Two nodes Node2 will rise from the lowest point. The second clock signal CLKB can be easily obtained from an inverter (not shown) which receives the first clock signal CLK as an input.
제 1 삼각파 발생 회로 (100)에서, 상기 'L'의 제 1 클럭 신호 (CLK)는 제 1 스위치 (SW1)가 오프되도록 하고 상기 'H'의 제 2 클럭 신호(CLKB)는 상기 제 2 스위치 (SW2)가 온되도록 한다. 상기 제 2 스위치 (SW2)는 제 1 커패시터 (C1)의 전위 즉, 제 1 노드 (Node1)의 전위가 제 2 전류원 (I2)통해 디스챠지되도록 한다.In the first triangle wave generator circuit 100, the first clock signal CLK of 'L' causes the first switch SW1 to be turned off and the second clock signal CLKB of 'H' is the second switch. Make sure (SW2) is on. The second switch SW2 causes the potential of the first capacitor C1, that is, the potential of the first node Node1, to be discharged through the second current source I2.
상기 제 2 삼각파 발생 회로 (110)에서, 상기 'H'의 제 2 클럭 신호 (CLKB)는 상기 제 3 스위치 (SW3)가 온되도록 하고, 상기 'L'의 제 1 클럭 신호 (CLK)는 상기 제 4 스위치 (SW4)가 오프되도록 한다. 상기 제 3 스위치 (SW3)는 상기 제 3 전류원 (I3)으로부터 공급되는 전류가 상기 제 2 커패시터 (C2)및 제 2 노드 (Node2)로 전달되도록 한다.In the second triangle wave generator circuit 110, the second clock signal CLKB of 'H' causes the third switch SW3 to be turned on, and the first clock signal CLK of 'L' is The fourth switch SW4 is turned off. The third switch SW3 allows the current supplied from the third current source I3 to be delivered to the second capacitor C2 and the second node Node2.
t1에서, 상기 제 1 노드 (Node1)는 하강하고 제 2 노드 (Node2)는 상승하여 상기 두 노드 (Node1, Node2)와 교차하게 된다. 상기 두 노드 (Node1, Node2)의 전압 레벨이 교차하게 되면 비교 신호 (COMPS)가 'H'에서 'L'로 천이된다. 상기 비교 신호 (COMPS)와 상기 제 1 클럭 신호 (CLK)는 XOR로 입력되어 'H'에서 'L'로 천이하는 클럭 신호 (OUTPUT)가 출력된다.At t1, the first node Node1 descends and the second node Node2 rises to intersect the two nodes Node1 and Node2. When the voltage levels of the two nodes Node1 and Node2 intersect, the comparison signal COMPS transitions from 'H' to 'L'. The comparison signal COMPS and the first clock signal CLK are input to XOR to output a clock signal OUTPUT transitioning from 'H' to 'L'.
t2와 t3사이의 구간에서, 제 1 클럭 신호 (CLK)는 'H', 제 2 클럭 신호 (CLKB)는 'L'이며 상기 제 1 노드 (Node1)의 전압 레벨은 최하점에서부터 상승하고 상기 제 2 노드 (Node2)의 전압 레벨은 최상점에서부터 하강하게 된다. 상기 제 1 노드 (Node1)및 제 2 노드 (Node2)의 전압 레벨이 교차되기 전까지 상기 비교 신호 (COMPS)는 'L'로 유지된다. 상기 비교 신호 (COMPS)는 상기 클럭 신호 (CLK)와 함께 XOR로 입력되며 그 결과 클럭 신호 (OUTPUT)가 'L'에서 'H'로 천이하게 된다.In the period between t2 and t3, the first clock signal CLK is 'H', the second clock signal CLKB is 'L', and the voltage level of the first node Node1 rises from the lowest point and the second clock signal CLK. The voltage level of the node Node2 falls from the highest point. The comparison signal COMPS remains at 'L' until the voltage levels of the first node Node1 and the second node Node2 cross each other. The comparison signal COMPS is inputted to the XOR together with the clock signal CLK so that the clock signal OUTPUT transitions from 'L' to 'H'.
제 1 삼각파 발생 회로 (100)에 있어서, 상기 'H'의 제 1 클럭 신호 (CLK)는 제 1 스위치 (SW1)가 온되도록 하고, 상기 'L'의 제 2 클럭 신호 (CLKB)는 제 2 스위치 (SW2)가 오프되도록 한다. 상기 제 1 스위치 (SW1)는 상기 제 1 전류원 (I1)으로부터 공급되는 전류가 제 1 커패시터 (C1)및 제 1 노드 (Node1)에 전달되도록 한다.In the first triangle wave generator circuit 100, the first clock signal CLK of 'H' causes the first switch SW1 to be turned on, and the second clock signal CLKB of 'L' is the second. Make sure switch SW2 is off. The first switch SW1 allows the current supplied from the first current source I1 to be delivered to the first capacitor C1 and the first node Node1.
제 2 삼각파 발생 회로 (110)에 있어서, 상기 'L'의 제 2 클럭 신호 (CLKB)는 제 3 스위치 (SW3)가 오프되도록 하고, 상기 'H'의 제 1 클럭 신호 (CLK)는 제 4 스위치 (SW4)가 온되도록 한다. 그 결과 제 4 전류원 (I4) 및 제 4 스위치 (SW4)를 통해 커패시터 (C2)및 제 2 노드 (Node2)가 디스챠지된다.In the second triangle wave generator circuit 110, the second clock signal CLKB of 'L' causes the third switch SW3 to be turned off, and the first clock signal CLK of 'H' is the fourth. Make sure switch SW4 is on. As a result, the capacitor C2 and the second node Node2 are discharged through the fourth current source I4 and the fourth switch SW4.
t3과 t4사이의 구간에서, 비교 신호 (COMPS)가 'L'에서 'H'로 천이되고 클럭 신호 (OUTPUT)가 'H'에서 'L'로 천이된다.In the interval between t3 and t4, the comparison signal COMPS transitions from 'L' to 'H' and the clock signal OUTPUT transitions from 'H' to 'L'.
상술한 바에 의하면, 제 1 노드 (Node1)는 제 1 클럭 신호 (CLK)의 'H' 구간에서는 상승하고 상기 제 1 클럭 신호 (CLK)의 'L'구간에서는 하강하는 삼각파 신호가 발생된다. 반면에 제 2 노드 (Node2)는 제 1 노드 (Node1)와는 상보적으로 상기 제 1 클럭 신호 (CLK)의 'H'구간에서는 하강하고 상기 제 1 클럭 신호 (CLK)의 'L'구간에서는 상승하는 삼각파 신호가 발생된다.As described above, the first node Node1 generates a triangular wave signal rising in the 'H' section of the first clock signal CLK and falling in the 'L' section of the first clock signal CLK. On the other hand, the second node Node2 descends in the 'H' section of the first clock signal CLK and rises in the 'L' section of the first clock signal CLK, complementarily with the first node Node1. A triangular wave signal is generated.
상기 제 1 및 제 2 노드 (Node1, Node2)의 삼각파 신호들은 비교 회로 (120)로 입력되어 체배하고자 하는 클럭 신호(fi)(제 1 클럭 신호)에 대해 90˚쉬프트된 비교 신호 (COMPS)가 출력되도록 한다. 이는 매칭 특성이 좋은 커패시터들 (C1, C2)이 제 1 및 제 2 노드 (Node1, Node2)에 각각 연결되어 상보적인 삼각파 신호들이 발생되기 때문이다. 상기 비교 신호 (COMPS)는 상보적인 삼각파 신호들을 비교한 결과이기 때문에 입력 클럭 신호 (fi)에 대해 정확하게 90˚쉬프트된 클럭 신호이다.The triangular wave signals of the first and second nodes Node1 and Node2 are input to the comparison circuit 120 so that the comparison signal COMPPS 90 ° shifted with respect to the clock signal fi (the first clock signal) to be multiplied. To be printed. This is because capacitors C1 and C2 having good matching characteristics are connected to the first and second nodes Node1 and Node2, respectively, to generate complementary triangle wave signals. The comparison signal COMPS is a clock signal accurately shifted by 90 ° with respect to the input clock signal fi because it is a result of comparing the complementary triangle wave signals.
상기 비교 신호 (COMPS)는 체배하고자 하는 입력 클럭 신호 (fi)(CLK)와 함께 익스클루시브 오어 게이트 (XOR)로 입력된다. 상기 익스 클루시브 오어 게이트 (XOR)는 상기 입력 클럭 신호 (CLK)에 대해 정확하게 90°쉬프트된 클럭 신호 (COMPS)를 받아들이기 때문에 'H'를 유지하는 구간과 'L'을 유지하는 구간이 동일한 듀티 50%의 2체배 클럭 신호 (OUTPUT : fo)를 출력한다.The comparison signal COMPS is input to an exclusive or gate XOR together with an input clock signal fi (CLK) to be multiplied. Since the exclusive or gate XOR receives the clock signal COMPPS shifted by 90 ° with respect to the input clock signal CLK, the section maintaining 'H' and the section maintaining 'L' are the same. Outputs a multiplied clock signal (OUTPUT: fo) of 50% duty.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 주파수 체배기는 상보적인 클럭 신호들에 응답하여 상보적인 삼각파 신호들을 발생하고, 상기 삼각파 신호들의 전압 레벨을 비교하므로서 입력 클럭 신호 (CLK)에 대해 정확하게 90°쉬프트된 클럭 신호를 얻을 수 있다. 상기 입력 클럭 신호에 대해 정확하게 90°쉬프트된 클럭 신호와 상기 입력 클럭 신호가 XOR로 입력되면 입력 클럭 신호 (CLK)의 2배의 주파수를 갖는 듀티 50%의 클럭 신호를 얻을 수 있다. 그리고 상술한 바와 같은 구성을 갖는 상기 주파수 체배기를 메모리 칩내에 구현하게 되면 종래 PLL로 구성하던 것보다 회로 구성이 간단해 메모리 칩내에서 상기 주파수 체배기가 차지하는 면적을 줄일 수 있다.The frequency multiplier having the configuration as described above generates a complementary triangle wave signals in response to the complementary clock signals, and compares the voltage levels of the triangle wave signals accurately by 90 ° with respect to the input clock signal CLK. Can be obtained. When the clock signal accurately shifted by 90 ° with respect to the input clock signal and the input clock signal are inputted as XOR, a clock signal having a duty of 50% having twice the frequency of the input clock signal CLK can be obtained. If the frequency multiplier having the above-described configuration is implemented in the memory chip, the circuit configuration is simpler than that of the conventional PLL, thereby reducing the area occupied by the frequency multiplier in the memory chip.
이상에서, 본 발명에 따른 회로의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the circuit according to the present invention are shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described, for example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. .
이상과 같은 본 발명에 의하면, 정확하게 듀티 50%의 클럭 신호를 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, a clock signal of 50% duty can be obtained accurately.
본 발명에 의하면, 메모리 칩내에서 구현되는 주파수 체배기의 면적을 줄일 수 있다.According to the present invention, the area of the frequency multiplier implemented in the memory chip can be reduced.
도 1은 종래 기술에 따른 주파수 체배기의 구성을 보여주는 블록도;1 is a block diagram showing the configuration of a frequency multiplier according to the prior art;
도 2는 본 발명에 따른 주파수 체배기의 구성을 보여주는 블록도;2 is a block diagram showing a configuration of a frequency multiplier according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 주파수 체배기의 구성을 상세하게 보여주는 회로도; 그리고 3 is a circuit diagram showing in detail the configuration of a frequency multiplier according to the present invention; And
도 4는 클럭 신호들에 따른 주파수 체배기의 동작 타이밍도이다.4 is an operation timing diagram of a frequency multiplier according to clock signals.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 위상 검출 회로 12 : 챠지 펌프 회로10: phase detection circuit 12: charge pump circuit
14 : 루프 필터 16 : 전압 제어 발진 회로14 loop filter 16 voltage controlled oscillation circuit
18 : 분주 회로 100 : 제 1 삼각파 발생 회로18: dividing circuit 100: first triangle wave generator circuit
110 : 제 2 삼각파 발생 회로 120 : 비교 회로110: second triangle wave generator circuit 120: comparison circuit
130 : 검출 회로130: detection circuit
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