KR100632673B1 - 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신단말기 및 그 방법 - Google Patents
위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신단말기 및 그 방법 Download PDFInfo
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은, 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 루프필터의 출력주기를 감지하여 기준 락타임과 비교한 후 상기 기준 락타임보다 빠르면 상기 루프필터의 대역폭을 감소시켜 출력주기를 증가시키고, 상기 기준 락타임보다 느리면 상기 루프필터의 대역폭을 증가시켜 출력주기를 단축시킴으로써, 루프필터의 출력주기와 기준 락타임을 동일하게 만들어 정상적인 로컬 주파수를 발생시키기 위한, 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 무선통신 단말기에 있어서, 기준 주파수 및 로컬 주파수를 입력받아 위상 및 주파수 차이를 검출하기 위한 위상 주파수 검출수단; 상기 위상 주파수 검출수단으로부터 출력되는 위상차 및 주파수 차이에 따른 펄스를 출력하기 위한 펄스 출력수단; 제 2 필터링 수단으로부터 전달받은 제 1 또는 제 2 제어전압에 따라 상기 펄스 출력수단으로부터 출력되는 펄스를 직류 전압으로 변환하기 위한 제 1 필터링 수단; 상기 제 1 필터링 수단으로부터의 직류 전압에 상응하는 로컬 주파수를 발생시키기 위한 전압제어 발진수단; 상기 제 1 필터링 수단의 출력주기( 락타임)와 기준 락타임을 비교하여 출력주기가 기준 락타임보다 빠르면 출력주기를 증가시키는 제 1 제어신호를 상기 제 2 필터링 수단을 통해 상기 제 1 필터링 수단으로 전달하고, 기준 락타임보다 느리면 출력주기를 단축시키는 제 2 제어신호를 상기 제 2 필터링 수단을 통해 상기 제 1 필터링수단으로 전달하기 위한 제어수단; 및 상기 제어수단으로부터의 제 1 및 제 2 제어신호를 각각 제 1 및 제 2 제어전압으로 변환하여 상기 제 1 필터링 수단으로 전달하기 위한 상기 제 2 필터링 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선통신 단말기 등에 이용됨.
위상고정루프, 락타임 조절, 루프필터의 출력주기, 기준 락타임, 로우패스 필터, 무선통신 단말기
Description
도 1 은 일반적인 위상고정루프의 일실시예 구성도,
도 2 는 일반적인 루프필터의 일실시예 회로도,
도 3 은 종래의 무선통신 단말기에서 발생시킨 로컬 주파수를 나타내는 일예시도,
도 4 는 본 발명에 따른 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기의 일실시예 구성도,
도 5 는 본 발명에 따른 무선통신 단말기의 루프필터에 대한 일실시예 회로도,
도 6 은 본 발명에 따른 무선통신 단말기에서 발생시킨 로컬 주파수를 나타내는 일예시도,
도 7 은 본 발명에 따른 무선통신 단말기에서 위상고정루프의 락타임 조절 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 위상 주파수 검출기 22 : 전하펌프
23 : 루프필터 24 : 전압제어 발진기
25 : 제어기 26 : 로우패스 필터
본 발명은 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전압제어 발진기의 입력 전압으로 사용되는 직류(DC) 전압을 발생시키는 루프필터의 락타임(Lock Time)을 조절하여 각 채널별로 할당된 정확한 로컬 주파수를 발생시키기 위한, 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 위상고정루프(PLL : Phase Lock Loop)는 외부로부터 입력되는 신호의 주파수에 응답하여 임의의 주파수를 발생시키는 주파수 궤환형 회로로서, 주파수 합성 회로나 데이터 프로세싱 회로의 클록 복원 회로 등에 많이 사용되고 있다.
이러한 위상고정루프내의 루프필터는 락타임(Lock time)과 위상잡음(Phase noise)특성에 지대한 영향을 준다. 여기서, 락타임이란 무선통신 단말기가 채널을 사용할 때 가장 낮은 채널에서 높은 채널로 전환될 때까지 걸리는 시간을 말한다.
도 1 은 일반적인 위상고정루프의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 위상고정루프는, 외부로부터 입력되는 기준 주파수 및 로컬 주파수를 입력받아 위상 및 주파수 차이를 검출하기 위한 위상 주파수 검출기(11), 상기 위상 주파수 검출기(11)로부터 출력되는 위상차 및 주파수 차이를 입력받아 전하펌프 펄스를 출력하기 위한 전하펌프(12), 상기 전하펌프(12)로부터 출력되는 전하펌프 펄스를 직류 전압으로 변환하기 위한 루프필터(13), 및 상기 루프필터(13)로부터의 직류 전압에 비례하는 로컬 주파수를 발생시키기 위한 전압제어 발진기(14)를 포함한다.
여기서, 상기 루프필터(13)는 일반적으로 널리 쓰이고 있는(공지된 기술) 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다.
이러한 위상고정루프를 이용한 종래의 무선통신 단말기는, 고정 루프필터를 사용하기 때문에 위상고정루프의 특성편차로 인하여 위상 주파수 검출기의 편차 및 전하펌프의 전류량 편차를 발생시키고, 이러한 편차는 결국 위상고정루프의 락타임(Lock Time) 편차를 발생시키기 때문에 도 3에 도시된 바와 같이, 불안정한 로컬 주파수를 발생시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 루프필터의 출력주기를 감지하여 기준 락타임과 비교한 후 상기 기준 락타임보다 빠르면 상기 루프필터의 대역폭을 감소시켜 출력주기를 증가시키고, 상기 기준 락타임보다 느리면 상기 루프필터의 대역폭을 증가시켜 출력주기를 단축시킴으로써, 루프필터의 출력주기와 기준 락타임을 동일하게 만들어 정상적인 로컬 주파수를 발생시키기 위한, 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 무선통신 단말기에 있어서, 기준 주파수 및 로컬 주파수를 입력받아 위상 및 주파수 차이를 검출하기 위한 위상 주파수 검출수단; 상기 위상 주파수 검출수단으로부터 출력되는 위상차 및 주파수 차이에 따른 펄스를 출력하기 위한 펄스 출력수단; 제 2 필터링 수단으로부터 전달받은 제 1 또는 제 2 제어전압에 따라 상기 펄스 출력수단으로부터 출력되는 펄스를 직류 전압으로 변환하기 위한 제 1 필터링 수단; 상기 제 1 필터링 수단으로부터의 직류 전압에 상응하는 로컬 주파수를 발생시키기 위한 전압제어 발진수단; 상기 제 1 필터링 수단의 출력주기(락타임)와 기준 락타임을 비교하여 출력주기가 기준 락타임보다 빠르면 출력주기를 증가시키는 제 1 제어신호를 상기 제 2 필터링 수단을 통해 상기 제 1 필터링 수단으로 전달하고, 기준 락타임보다 느리면 출력주기를 단축시키는 제 2 제어신호를 상기 제 2 필터링 수단을 통해 상기 제 1 필터링수단으로 전달하기 위한 제어수단; 및 상기 제어수단으로부터의 제 1 및 제 2 제어신호를 각각 제 1 및 제 2 제어전압으로 변환하여 상기 제 1 필터링 수단으로 전달하기 위한 상기 제 2 필터링 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 방법은, 무선통신 단말기에서 위상고정루프의 락타임 조절 방법에 있어서, 루프필터의 출력주기(락타임)를 측정하는 단계; 상기 측정한 출력주기와 기준 락타임을 비교하는 단계; 상기 비교 결과, 상기 측정한 출력주기가 기준 락타임보다 빠르면 상기 루프필터의 대역폭을 감소시켜 상기 출력주기를 증가시키는 단계; 및 상기 비교 결과, 상기 측정한 출력주기가 기준 락타임보다 느리면 상기 루프필터의 대역폭을 증가시켜 상기 출력주기를 단축시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 4 는 본 발명에 따른 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기의 일실시예 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기는, 외부로부터 입력되는 기준 주파수 및 로컬 주파수를 입력받아 위상 및 주파수 차이를 검출하기 위한 위상 주파수 검출기(21), 상기 위상 주파수 검출기(21)로부터 출력되는 위상차 및 주파수 차이를 입력받아 전하펌프 펄스를 출력하기 위한 전하펌프(22), 로우패스 필터(26)로부터 전달받은 제 1 또는 제 2 제어전압에 따라 상기 전하펌프(22)로부터 출력되는 전하펌프 펄스를 직류 전압으로 변환하기 위한 루프필터(23), 상기 루프필터(23)로부터의 직류 전압에 상응(일예로 비례)하는 로컬 주파수를 발생시키기 위한 전압제어 발진기(24), 상기 루프필터(23)의 출력주기(락타임)와 기준 락타임을 비교하여 상기 출력주기가 기준 락타임보다 빠르면 상기 출력주기를 증가시키는 제 1 제어신호(일예로 PDM(Pulse Density Modulator)신호)를 로우패스 필터(26)를 통해 상기 루프필터(23)로 전달하고, 상기 기준 락타임보다 느리면 상기 출력주기를 단축시키는 제 2 제어신호를 로우패스 필터(26)를 통해 상기 루프필터(23)로 전달하기 위한 제어기(25), 및 상기 제어기(25)로부터의 제 1 및 제 2 제어신호를 각각 제 1 및 제 2 제어전압으로 변환하여 상기 루프필터(23)로 전달하기 위한 로우패스 필터(26)를 포함한다.
여기서, 상기 루프필터(23)는 상기 로우패스 필터(26)를 통해 제 1 또는 제 2 제어전압을 전달받지 못한 경우, 즉 상기 루프필터(23)의 출력주기와 기준 락타임이 동일한 경우에는 종래의 방법대로 상기 전하펌프(22)로부터 출력되는 전하펌프 펄스를 그에 상응하는 직류 전압으로 변환한다.
한편, 도 5를 참조하여 상기 루프필터(23)에 대해 좀 더 상세히 살펴보기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 루프필터(23)는 일반적으로 널리 쓰이는 구조에, 로우패스 필터(26)에서 변환한 제 1 또는 제 2 제어전압에 따라 서로 다른 커패시턴스를 가져 루프필터(23)의 출력주기를 조절하기 위한 바렉터 다이오드(51)를 포함한다.
즉, 상기 바렉터 다이오드는(51)는 루프필터(23)의 출력주기가 기준 락타임보다 빠를 경우에 로우패스 필터(26)를 통해 제 1 제어전압을 전달받는데, 이때 상기 제 1 제어전압은 바렉터 다이오드(51)의 커패시턴스를 증가시켜 루프필터(23)의 대역폭을 감소시킴으로써, 루프필터(23)의 출력주기와 기준 락타임이 동일하도록 상기 출력주기를 증가(출력주기를 늘임)시킨다.
반면, 상기 바렉터 다이오드(51)는 루프필터(23)의 출력주기가 기준 락타임보다 느릴 경우에 로우패스 필터(26)를 통해 제 2 제어전압을 전달받는데, 이때 상기 제 2 제어전압은 바렉터 다이오드(51)의 커패시턴스를 감소시켜 루프필터(23)의 대역폭을 증가시킴으로써, 루프필터(23)의 출력주기와 기준 락타임이 동일하도록 상기 출력주기를 단축시킨다.
이렇게 함으로써, 도 6에 도시된 바와 같이 위상 주파수 검출기(21)에서 안정된 로컬 주파수를 발생시킬 수 있다.
본 발명에서 출력주기가 락타임보다 빠르다는 것은 시간적으로 짧다는 것을 의미하고, 출력주기가 락타임보다 느리다는 것은 시간적으로 길다는 것을 의미한다. 따라서, 출력주기를 증가시키면 출력주기가 느려짐을 의미하고, 출력주기를 단 축시키면 출려주기가 빨라짐을 의미한다.
도 7 은 본 발명에 따른 무선통신 단말기에서 위상고정루프의 락타임 조절 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 루프필터(23)의 출력주기를 측정한다(701).
이후, 상기 측정한 출력주기와 기준 락타임을 비교한다(702).
상기 비교 결과(702), 상기 측정한 출력주기가 기준 락타임보다 빠르면 제 1 제어신호를 상기 루프필터(23)로 전달하여 상기 루프필터(23)의 출력주기를 증가시킨다(703). 그리고, 상기 "701" 과정으로 진행하여 이후의 과정을 수행한다.
반면에, 상기 비교 결과(702), 상기 측정한 출력주기가 기준 락타임보다 느리면 제 2 제어신호를 상기 루프필터(23)로 전달하여 상기 루프필터(23)의 출력주기를 단축시킨다(704). 그리고, 상기 "701" 과정으로 진행하여 이후의 과정을 수행한다.
이때, 상기 측정한 출력주기와 기준 락타임이 동일하면 종료한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 루프필터의 출력주기를 감지하여 기준 락타임과 비교한 후 상기 기준 락타임보다 빠르면 상기 루프필터의 대역폭을 감소시켜 출력주기를 증가시키고, 상기 기준 락타임보다 느리면 상기 루프필터의 대역폭을 증가시켜 출력주기를 단축시킴으로써, 루프필터의 출력주기와 기준 락타임을 동일하게 만들어 정상적인 로컬 주파수를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (5)
- 무선통신 단말기에 있어서,기준 주파수 및 로컬 주파수를 입력받아 위상 및 주파수 차이를 검출하기 위한 위상 주파수 검출수단;상기 위상 주파수 검출수단으로부터 출력되는 위상차 및 주파수 차이에 따른 펄스를 출력하기 위한 펄스 출력수단;제 2 필터링 수단으로부터 전달받은 제 1 또는 제 2 제어전압에 따라 상기 펄스 출력수단으로부터 출력되는 펄스를 직류 전압으로 변환하기 위한 제 1 필터링 수단;상기 제 1 필터링 수단으로부터의 직류 전압에 상응하는 로컬 주파수를 발생시키기 위한 전압제어 발진수단;상기 제 1 필터링 수단의 출력주기(락타임)와 기준 락타임을 비교하여 출력주기가 기준 락타임보다 빠르면 출력주기를 증가시키는 제 1 제어신호를 상기 제 2 필터링 수단을 통해 상기 제 1 필터링 수단으로 전달하고, 기준 락타임보다 느리면 출력주기를 단축시키는 제 2 제어신호를 상기 제 2 필터링 수단을 통해 상기 제 1 필터링수단으로 전달하기 위한 제어수단; 및상기 제어수단으로부터의 제 1 및 제 2 제어신호를 각각 제 1 및 제 2 제어전압으로 변환하여 상기 제 1 필터링 수단으로 전달하기 위한 상기 제 2 필터링 수단을 포함하는 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 필터링 수단은,상기 제 1 제어전압을 입력받음에 따라 커패시턴스를 증가시켜 대역폭을 감소시키고, 상기 제 2 제어전압을 입력받음에 따라 커패시턴스를 감소시켜 대역폭을 증가시키기 위한 바렉터 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 제어신호는 PDM(Pulse Density Modulator) 신호인 것을 특징으로 하는 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기.
- 무선통신 단말기에서 위상고정루프의 락타임 조절 방법에 있어서,루프필터의 출력주기(락타임)를 측정하는 단계;상기 측정한 출력주기와 기준 락타임을 비교하는 단계;상기 비교 결과, 상기 측정한 출력주기가 기준 락타임보다 빠르면 상기 루프 필터의 대역폭을 감소시켜 상기 출력주기를 증가시키는 단계; 및상기 비교 결과, 상기 측정한 출력주기가 기준 락타임보다 느리면 상기 루프필터의 대역폭을 증가시켜 상기 출력주기를 단축시키는 단계를 포함하는 무선통신 단말기에서 위상고정루프의 락타임 조절 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 출력주기의 증가/단축 과정은,PDM(Pulse Density Modulator) 신호를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기에서 위상고정루프의 락타임 조절 방법.
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| KR1020050056248A KR100632673B1 (ko) | 2005-06-28 | 2005-06-28 | 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신단말기 및 그 방법 |
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Publications (1)
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| KR100632673B1 true KR100632673B1 (ko) | 2006-10-11 |
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| KR1020050056248A KR100632673B1 (ko) | 2005-06-28 | 2005-06-28 | 위상고정루프의 락타임 조절 기능을 가지는 무선통신단말기 및 그 방법 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101012389B1 (ko) * | 2009-06-02 | 2011-02-09 | 엘지전자 주식회사 | 위상 고정 루프를 이용한 입력 신호 제어 방법 및 그 방법을 이용한 방송 수신기 |
-
2005
- 2005-06-28 KR KR1020050056248A patent/KR100632673B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101012389B1 (ko) * | 2009-06-02 | 2011-02-09 | 엘지전자 주식회사 | 위상 고정 루프를 이용한 입력 신호 제어 방법 및 그 방법을 이용한 방송 수신기 |
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