KR100744912B1 - 자가조정 기능을 갖는 rc 발진기 - Google Patents

자가조정 기능을 갖는 rc 발진기 Download PDF

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KR100744912B1
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Abstract

본 발명은, 발진신호를 생성하는 RC 발진기에 있어서, 온도가 증가함에 따라 저항값이 감소하는 제1 저항 및 상기 제1 저항에 직렬연결되며 온도가 증가함에 따라 저항값이 증가하는 제2 저항을 포함하여, 상기 직렬연결된 제1,2 저항에 의해 형성된 저항값을 갖는 저항부; 사전 설정된 제1 기준전압 및 상기 제1 기준전압에 비례하고 상기 저항부의 저항값에 반비례하는 램프전류를 생성하는 바이어스 회로부; 캐패시턴스값을 갖는 캐패시터부; 상기 발진신호의 주기에 따라 결정되는 충전시간 동안 상기 램프 전류를 상기 캐패시터부에 제공하여 상기 캐패시터부를 충전시키고 상기 충전 후 캐패시터부의 양단 전압을 유지시키는 램프-홀드 회로부; 상기 제1 기준전압과 상기 캐패시터부 양단 전압의 크기를 비교하는 제1 비교부; 상기 제1 비교부의 비교 결과에 따라 하기 제1 챠지펌프에서 출력되는 제어전압을 증감시키기 위한 제어 신호를 출력하고, 상기 발진신호를 피드백하여 상기 램프-홀드 회로부에서 상기 램프 전류를 캐패시터부에 제공하는 충전시간을 결정하는 제어 로직; 상기 제어 로직의 제어신호에 따라 증감되는 상기 제어 전압을 출력하는 제1 챠지펌프; 및 상기 제1 챠지펌프의 제어 전압에 따라 주파수가 조정되는 상기 발진신호를 출력하는 발진부를 포함하는 자가조정 기능을 갖는 RC 발진기를 제공한다.
저항, 리지스터, 캐패시터, RC 발진기, 자가 조정

Description

자가조정 기능을 갖는 RC 발진기{SELF CALIBRATING RC OSCILLATOR}
도 1은 종래의 RC 발진기의 일례를 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 RC 발진기를 도시한 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명에 적용된 저항의 온도 특성을 도시한 그래프이다.
*본 발명의 주요부분에 대한 부호의 설명*
21: 바이어스 회로부 22: 램프-홀드 회로부
23: 제1 비교부 24: 제어로직
25: 제1 챠지펌프 26: 발진부
31: 크리스털 발진부 32: 위상주파수 검출부
33: 제2 챠지펌프 34: 제2 비교부
35: 저장부 R1, R2: 제1,2 저항
C1-C5: 캐패시터 S1-S4: 스위치
본 발명은 저항과와 캐패시터(capcitor)에 의해 공진 주파수가 결정되는 RC 발진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 온도 변화에 의존성이 낮고 하나의 칩으로 집적이 가능한 자가조정 기능을 갖는 RC 발진기에 관한 것이다.
지난 2000년, 저속 무선 사설망 애플리케이션의 표준안인 IEEE 802.15.4에 대한 표준화가 IEEE에서 시작되었다. 이 표준안에서는 배터리의 수명이 적어도 5 내지 7년간 유지될 것을 요구하고 있으며, 이 요구조건을 충족시키기 위해서는 전력 소모가 최소화된 회로의 설계가 필수적이다. 전력 소모를 최소화하기 위한 방안으로 가장 잘 알려진 기술이 회로의 작동이 필요하지 않은 경우 회로의 전원을 오프시키는 것이다.
전력 소모를 절감하기 위해 동작하지 않을 때 전원을 오프시키는 기법을 이용하는 시스템에서, 전원을 온시켜 동작하고 다시 전원을 오프시키는 일련의 과정이 이루어지는 시간이 짧을수록 시스템에 소모되는 전력이 적어진다. 특히, 이러한 특징은 통신을 위한 시스템에 필수적으로 사용되는 기준 주파수를 생성하는 발진기 회로에서 매우 중요하다.
일반적으로 종래에 주로 사용된 크리스털 발진기(crystal oscillator)는 내부적으로 생성된 노이즈를 동작 레벨까지 증폭시키는 자기 기동(self-start) 시간이 필요하므로, 발진을 시작할 때 긴 동작 시간과 많은 전력 소모가 이루어지는 문 제가 있다. 이러한 기동 시간 및 전력 소모로 인해, 크리스털 발진기는 전력의 소모를 최소화하기 위해 동작하지 않을 때 전원을 오프시키는 시스템에 적용되기에 부적합하다.
이러한 종래의 크리스털 발진기의 문제점을 해결하기 위해 RC 발진기가 제안되었다. 이 RC 발진기는 비용이 저렴하며 전력소모가 적으고 빠른 기동시간을 가지며 주파수를 용이하게 조정할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 RC 발진기의 일례를 도시한 블록 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 RC 발진기는 저항(R), 캐패시터(C), 바이어스 회로부(11), 램프-홀드 회로부(12), 비교부(13), 분주기(14), 챠지펌프(15) 및 발진부(16)를 포함하여 구성된다.
상기 종래 RC 발진기의 동작을 간단히 설명하면, 바이어스 회로부(11)는 소정의 기준 전압(VREF1) 및 상기 기준전압(VREF1)에 비례하고 상기 저항(R)의 저항값에 반비례하는 램프전류(IRAMP)를 생성한다.
램프-홀드(Ramp and Hold) 회로부(12)는 상기 램프전류를 이용하여 캐패시터(C)를 충전하며, 이 때 캐패시터의 충전 시간은 RC 발진기에서 출력되는 발진신호의 주기를 소정 분주비로 분주하여 제공하는 분주기(14)에 의해 결정된다. 상기 충전 시간은 RC 발진기의 발진신호 주기에 비례한다. 충전 시간 이후 램프-홀드 회로부(12)는 캐패시터(C) 양단 전압을 유지 시킨다.
비교부(13)는 상기 기준전압과 캐패시터(C) 양단 전압을 비교하여 그 결과를 출력하며, 분주기(14)는 차지 펌프(15)가 발진부(16)의 제어전압을 증가시키거나 감소시키는 동작을 수행하도록 제어한다. 즉, 비교부(13)의 비교결과 캐패시터 양단 전압이 더 큰 경우, 비교부(13)는 차지펌프(15)가 발진부(16)에 제공하는 전압(VCP)을 증가시켜 발진부(16)에서 출력되는 발진신호의 주파수를 증가시킨다. 반대로, 비교부(13)의 비교결과 캐패시터 양단 전압이 더 작은 경우, 비교부(13)는 차지펌프(15)가 발진부(16)에 제공하는 전압(VCP)을 감소시켜 발진부(16)에서 출력되는 발진신호의 주파수를 감소시킨다.
이와 같은 종래의 RC 발진기에서 발진신호의 주파수는 저항(R)의 저항값과 캐패시터(C)의 캐패시턴스 값에 의해 결정된다. 따라서, 원하는 주파수의 발진신호를 얻기 위해서는 저항값과 캐패시턴스값을 회로 설계시 결정된 값으로 유지되도록 RC 발진기를 제작하는 것이 매우 중요하다.
그러나, 리지스트(R) 캐패시터(C)를 CMOS 공정을 이용하여 원칩형으로 제작할 경우, 온도 변화 및 공정 편차에 따라 그 저항값 및 캐패시터값이 매우 큰 폭으로 변동되는 문제점이 있다. 예를 들어, RC 시정수에 있어서 약 ±50%의 변동을 가져오기도 한다. 따라서, 종래에는 리지스트와 캐패시터를 다른 회로와 원칩화 하여 구현하지 못하고, 원칩으로 구현된 회로('A')의 외부에 적절하게 선택된 값을 갖는 럼프 리지스트와 캐패시터를 연결하여 사용하고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 온도변동 및 공정 편차에 의한 저항의 저항값의 변동을 최소화하고, 캐패시터의 캐패시턴스값을 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있으면서, 동시에 CMOS 공정을 이용하여 원칩화가 가능한 자가조정 기능을 갖는 RC 발진기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로서 본 발명은,
발진신호를 생성하는 RC 발진기에 있어서,
온도가 증가함에 따라 저항값이 감소하는 제1 저항 및 상기 제1 저항에 직렬연결되며 온도가 증가함에 따라 저항값이 증가하는 제2 저항을 포함하여, 상기 직렬연결된 제1,2 저항에 의해 형성된 저항값을 갖는 저항부;
사전 설정된 제1 기준전압 및 상기 제1 기준전압에 비례하고 상기 저항부의 저항값에 반비례하는 램프전류를 생성하는 바이어스 회로부;
캐패시턴스값을 갖는 캐패시터부;
상기 발진신호의 주기에 따라 결정되는 충전시간 동안 상기 램프 전류를 상기 캐패시터부에 제공하여 상기 캐패시터부를 충전시키고 상기 충전 후 캐패시터부의 양단 전압을 유지시키는 램프-홀드 회로부;
상기 제1 기준전압과 상기 캐패시터부 양단 전압의 크기를 비교하는 제1 비 교부;
상기 제1 비교부의 비교 결과에 따라 하기 제1 챠지펌프에서 출력되는 제어전압을 증감시키기 위한 제어 신호를 출력하고, 상기 발진신호를 피드백하여 상기 램프-홀드 회로부에서 상기 램프 전류를 캐패시터부에 제공하는 충전시간을 결정하는 제어 로직;
상기 제어 로직의 제어신호에 따라 증감되는 상기 제어 전압을 출력하는 제1 챠지펌프; 및
상기 제1 챠지펌프의 제어 전압에 따라 주파수가 조정되는 상기 발진신호를 출력하는 발진부
를 포함하는 자가조정 기능을 갖는 RC 발진기를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 캐패시터부는, 상기 램프 전류가 입력되는 단자에 병렬 연결된 복수의 스위치; 및 상기 복수의 스위치에 일단이 각각 연결되며 타단이 접지된 복수의 캐패시터를 포함하며, 상기 제어 로직은 상기 스위치의 온오프를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태는, 크리스털 공진기로부터 생성된 공진신호로부터 기준주파수를 생성하는 크리스털 공진부; 상기 발진신호의 주파수와 상기 기준주파수를 비교하는 위상 주파수 검출부; 상기 위상 주파수 검출부의 비교 결과에 따라 크기가 조정되는 비교전압을 출력하는 제2 챠지펌프; 및 상기 제2 챠지펌프로부터 출력되는 비교전압과 소정의 제2 기준전압의 크기를 비교하여 상기 제어로직에 제공하는 제2 비교부를 더 포함할 수 있다. 이 실시형태에서, 상기 제어로직은 상기 제2 비교부의 비교 결과에 따라 상기 복수의 스위치의 온-오프를 제어하여 상기 캐패시터부의 캐패시턴스 값을 결정한다. 이 실시형태는 상기 제2 비교부의 비교 결과에 따른 상기 복수의 스위치의 온-오프 상태를 저장하는 레지스터부를 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 대한 구성 및 작용을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에 도시된 구성요소들의 형상 및 크기 등은 더욱 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 참조부호를 사용할 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 RC 발진기를 도시한 블록 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시형태에 따른 RC 발진기는, 저항부(R), 캐패시터부(C), 바이어스 회로부(21), 램프-홀드 회로부(22), 제1 비교부(23), 제어로직(24), 제1 챠지펌프(25) 및 발진부(26)를 포함하여 구성된다.
이러한 구성에 더하여, 본 발명의 일실시형태에 따른 RC 발진기는, 크리스털 공진부(31), 위상 주파수 검출부(32), 제2 챠지펌프(33), 제2 비교부(34) 및 저장부(35)를 더 포함할 수 있다.
상기 저항부(R)는 온도가 증가함에 따라 저항값이 감소하는 제1 저항(R1) 및 상기 제1 저항(R1)에 직렬연결되며 온도가 증가함에 따라 저항값이 증가하는 제2 저항(R2)을 포함한다. 이와 같이 온도의 증가에 따라 저항값이 정 또는 부의 관계로 변동되는 특성을 갖는 저항은 CMOS 반도체 공정에 의해 제조될 수 있다는 것이 당업계에 널리 알려져 있다.
상기 저항부(R)에 포함된 제1 및 제2 저항(R1, R2)의 온도에 따른 저항값을 도시한 그래프가 도 3에 도시된다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 저항(R1)은 -40 ℃ 내지 80 ℃의 범위에서 약 76 ㏀ 내지 약 66 ㏀으로 저항값이 감소변동된다. 또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 저항(R2)은 -40 ℃ 내지 80 ℃의 범위에서 약 60 ㏀ 내지 약 85 ㏀으로 저항값이 증가변동된다. 본 발명은 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 것과 같은 두가지 온도의존성을 갖는 저항을 서로 직렬연결하여 두 특성을 서로 상쇄시켜 온도 변동범위에서 변동폭이 적은 저항값을 구현한다.
도 3의 (c)는 상기 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)을 직렬연결한 경우 이 직렬연결된 구조가 갖는 저항값의 온도의존성을 도시한 그래프이다. 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 두 저항을 직렬연결한 구조의 저항값은 -40 ℃ 내지 80 ℃의 범위에서 약 70 ㏀ 내지 약 71.5 ㏀ 사이의 변동폭을 갖는다. 즉, 온도가 크게 변동되더라도 약 1.5 ㏀ 정도의 저항값 변화를 나타낸다. 따라서, 전술한 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)을 직렬연결한 구조를 적용함으로써 본 발명은, 온도에 따른 저항값의 변동에 의해 발생되는 RC 발진기의 발진주파수 변동을 현저하게 감소시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 바이어스 회로부(21)는 소정의 제1 기준 전압(VREF1) 및 상기 제1 기준전압(VREF1)에 비례하고 상기 저항(R)의 저항값에 반비례하는 램프전류(IRAMP)를 생성한다.
상기 캐패시터부(C)는 공정상의 캐패시턴스값의 변동을 보상하기 위해 선택적으로 캐패시턴스값을 채용하여 사용할 수 있는 캐패시터 어레이로 구현될 수 있다. 본 실시형태에서 상기 캐패시터부(C)는 상기 램프전류(IRAMP)가 입력되는 단자에 병렬 연결된 복수의 스위치(S1 내지 S4)와 상기 복수의 스위치(S1 내지 S4)에 일단이 각각 연결되며 타단이 접지된 복수의 캐패시터(C1 내지 C5)를 포함하는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
상기 스위치의 온-오프는 제어로직(24)에 의해 제어될 수 있다. 즉, 본 실시형태에서는 스위치(S1 내지 S4)의 온-오프를 제어함으로써, 서로 병렬 연결관계를 갖는 복수의 캐패시터(C1 내지 C5)의 캐패시턴스 값을 선택적으로 사용할 수 있다. 특히, 기준이 되는 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터(C1)는 스위치를 적용하지 않은 상태에서, 공정상의 편차로 인한 캐패시턴스 값을 보상하기 위해 적은 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터(C2 내지 C5)에 스위치를 적용하여 선택적으로 캐패시턴스 값을 선택해 적용하는 것이 바람직하다.
상기 램프-홀드(Ramp and Hold) 회로부(22)는 RC 발진기에서 생성되는 발진신호의 주기에 따라 결정되는 충전시간 동안 상기 램프전류(IRAMP)를 상기 캐패시터부(C)에 제공하여 상기 캐패시터부(C)를 충전시키고 상기 충전 후 캐패시터부(C)의 양단 전압을 유지시킨다. 상기 충전시간은 RC 발진기에서 출력되는 발진신호의 주기를 소정 분주비로 분주하여 제공하는 제어로직(24)에 의해 결정되며, RC 발진기의 발진신호 주기에 비례한다.
상기 제1 비교부(23)는, 상기 제1 기준전압(VREF1)과 상기 캐패시터부(C) 양단 전압의 크기를 비교한다. 상기 제1 비교부(23)는, 두개의 트랜지스터로 이루어진 간단한 인버터 타입으로 구현될 수 있다. 상기 제1 비교부(23)는 상기 캐패시터부(C)의 양단전압이 상기 제1 기준전압(VREF1)보다 클 때, "하이(high)"에서 "로우(low)"로 출력을 변환하는 동작을 수행할 수 있다. 상기 제1 비교부(23)의 출력에 따라 제어로직(24)은 제1 챠지펌프(25)가 발진부(26)의 제어전압을 증가시키거나 감소시키는 동작을 수행하도록 제어한다. 상기 제1 비교부(23)의 비교결과에 따른 제어로직(24) 및 제1 챠지펌프(23)의 동작에 대해서는 하기에 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
상기 제어로직(24)은, 상기 제1 비교부(23)의 비교 결과에 따른 제어신호를 출력하고, RC 발진기의 출력인 발진신호를 피드백하여 상기 램프-홀드 회로부(22)에서 상기 램프 전류(IRAMP)를 캐패시터부(C)에 제공하는 충전시간을 결정한다. 전술한 바와 같이, 상기 충전시간은 RC 발진기의 출력인 발진신호 주기에 비례한다.
상지 제1 챠지펌프(25)는 상기 제어 로직(24)의 제어신호에 따라 증감되는 제어 전압을 출력하고, 상기 발진부(26)는 상기 제1 챠지펌프(25)의 제어 전압에 따라 주파수가 조정되는 상기 발진신호를 출력한다.
상기 제1 비교부(23), 제어로직(24), 제1 챠지펌프(25) 및 발진부(26)의 동작을 살펴보면, 상기 제1 비교부(23)의 비교결과 캐패시터부(C) 양단 전압이 상기 제1 기준전압(VREF1)보다 더 큰 경우, 상기 제어로직(24)은 상기 제1 챠지펌프(25)에서 출력되는 발진부(26)의 제어전압(VCP)을 증가시키는 제어신호를 제1 챠지펌프(25)에 제공하고, 이에 따라 제1 챠지펌프(25)는 발진부(26)에 제공하는 제어전압(VCP)을 증가시켜 발진부(26)에서 출력되는 발진신호의 주파수를 증가시킨다. 반대로, 상기 제1 비교부(23)의 비교결과 캐패시터부(C) 양단 전압이 상기 제1 기준 전압(VREF1)보다 더 작은 경우, 상기 제어로직(24)은 상기 제1 챠지펌프(25)에서 출력되는 발진부(26)의 제어전압(VCP)을 감소시키는 제어신호를 제1 챠지펌프(25)에 제공하고, 이에 따라 상기 제1 챠지펌프(25)는 상기 발진부(26)에 제공하는 전압(VCP)을 감소시켜 발진부(26)에서 출력되는 발진신호의 주파수를 감소시킨다.
본 발명은, 크리스털 공진기로부터 생성된 공진신호로부터 기준주파수를 생성하는 크리스털 공진부(31)와, 상기 발진신호의 주파수와 상기 기준주파수를 비교하는 위상 주파수 검출부(32)와, 상기 위상 주파수 검출부(32)의 비교 결과에 따라 크기가 조정되는 비교전압을 출력하는 제2 챠지펌프(33) 및 상기 제2 챠지펌프로부터 출력되는 비교전압과 소정의 제2 기준전압의 크기를 비교하여 상기 제어로직(24)에 제공하는 제2 비교부(34)를 더 포함할 수 있다.
상기 추가적인 구성은, RC 발진기의 초기 동작시, 비교적 정확한 주파수를 생성하는 상기 크리스털 공진부(31)에 의해 출력되는 주파수가 상기 발진부(26)에서 출력되게 하며, 이 크리스털 공진부(31)에 의해 제어된 발진신호를 출력할 수 있는 캐패시턴스값을 결정하도록, 상기 제어로직(24) 상기 캐패시터부(C)의 스위치(S1 내지 S4)의 온-오프 상태를 제어할 수 있게 한다. 이러한 구성은 RC 발진기의 전원이 오프된 후 다시 동작을 개시할 때 캐패시터부(C)의 캐패시턴스값을 결정하는데 유용하게 적용될 수 있으며, 상기 캐패시터부(C)의 캐패시턴스값이 결정된 이후에는, 크리스털 공진부(31), 위상 주파수 검출부(32), 제2 챠지펌프(33) 및 제 2 비교부(34)의 전원을 모두 오프하여 불필요한 전력소모를 줄이는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 온도가 증가함에 따라 저항값이 감소하는 제1 저항과 온도가 증가함에 따라 저항값이 증가하는 제2 저항을 직렬연결한 구조를 적용함으로써, 온도에 따른 저항값의 변동에 의해 발생되는 RC 발진기의 발진주파수 변동을 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 발진신호를 생성하는 RC 발진기에 있어서,
    온도가 증가함에 따라 저항값이 감소하는 제1 저항 및 상기 제1 저항에 직렬연결되며 온도가 증가함에 따라 저항값이 증가하는 제2 저항을 포함하여, 상기 직렬연결된 제1,2 저항에 의해 형성된 저항값을 갖는 저항부;
    사전 설정된 제1 기준전압 및 상기 제1 기준전압에 비례하고 상기 저항부의 저항값에 반비례하는 램프전류를 생성하는 바이어스 회로부;
    캐패시턴스값을 갖는 캐패시터부;
    상기 발진신호의 주기에 따라 결정되는 충전시간 동안 상기 램프 전류를 상기 캐패시터부에 제공하여 상기 캐패시터부를 충전시키고 상기 충전 후 캐패시터부의 양단 전압을 유지시키는 램프-홀드 회로부;
    상기 제1 기준전압과 상기 캐패시터부 양단 전압의 크기를 비교하는 제1 비교부;
    상기 제1 비교부의 비교 결과에 따라 하기 제1 챠지펌프에서 출력되는 제어전압을 증감시키기 위한 제어 신호를 출력하고, 상기 발진신호를 피드백하여 상기 램프-홀드 회로부에서 상기 램프 전류를 캐패시터부에 제공하는 충전시간을 결정하는 제어 로직;
    상기 제어 로직의 제어신호에 따라 증감되는 상기 제어 전압을 출력하는 제1 챠지펌프; 및
    상기 제1 챠지펌프의 제어 전압에 따라 주파수가 조정되는 상기 발진신호를 출력하는 발진부를 포함하는 자가조정 기능을 갖는 RC 발진기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐패시터부는,
    상기 램프 전류가 입력되는 단자에 병렬 연결된 복수의 스위치; 및
    상기 복수의 스위치에 일단이 각각 연결되며 타단이 접지된 복수의 캐패시터를 포함하며, 상기 제어 로직은 상기 스위치의 온오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 자가조정 기능을 갖는 RC 발진기.
  3. 제2항에 있어서,
    크리스털 공진기로부터 생성된 공진신호로부터 기준주파수를 생성하는 크리스털 공진부;
    상기 발진신호의 주파수와 상기 기준주파수를 비교하는 위상 주파수 검출부;
    상기 위상 주파수 검출부의 비교 결과에 따라 크기가 조정되는 비교전압을 출력하는 제2 챠지펌프; 및
    상기 제2 챠지펌프로부터 출력되는 비교전압과 사전 설정된 제2 기준전압의 크기를 비교하여 상기 제어로직에 제공하는 제2 비교부를 더 포함하며,
    상기 제어로직은 상기 제2 비교부의 비교 결과에 따라 상기 복수의 스위치의 온-오프를 제어하여 상기 캐패시터부의 캐패시턴스 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 자가조정 기능을 갖는 RC 발진기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 비교부의 비교 결과에 따른 상기 복수의 스위치의 온-오프 상태를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가조정 기능을 갖는 RC 발진기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101186767B1 (ko) 2011-06-29 2012-09-27 주식회사 케이이씨 주파수의 자가 교정 기능을 갖는 오실레이터 시스템
US10848133B2 (en) 2018-06-15 2020-11-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Low power RC oscillator with switched bias current

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5595285B2 (ja) * 2008-01-24 2014-09-24 オスラム ゲーエムベーハー 少なくとも1つの光源を駆動制御するための電子安定器および方法
GB2463879A (en) * 2008-09-25 2010-03-31 Ubidyne Inc Apparatus and method for the calibration of delta-sigma modulators of the continuous time, band pass, type.
JP5461852B2 (ja) * 2009-03-04 2014-04-02 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 自動調整発振器
US8692584B2 (en) 2010-02-19 2014-04-08 Renesas Electronics Corporation Semiconductor integrated circuit device
EP2363960B1 (en) 2010-03-01 2012-08-22 Austriamicrosystems AG Integrated circuit with internal RC-oscillator and method for calibrating an RC-oscillator
JP5608436B2 (ja) * 2010-06-22 2014-10-15 ルネサスエレクトロニクス株式会社 可変容量素子
JP5674401B2 (ja) * 2010-09-24 2015-02-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP5635935B2 (ja) 2011-03-31 2014-12-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 定電流生成回路、これを含むマイクロプロセッサ及び半導体装置
US8928420B2 (en) * 2011-09-07 2015-01-06 Dan Raphaeli Low current single chip oscillator timing circuit
US8937468B2 (en) * 2012-08-13 2015-01-20 Northrop Grumman Systems Corporation Power supply systems and methods
GB201305771D0 (en) * 2013-03-28 2013-05-15 Eosemi Ltd Frequency regulator
JP6371581B2 (ja) * 2014-05-12 2018-08-08 ラピスセミコンダクタ株式会社 発振回路、電流生成回路および発振方法
CN108011633B (zh) * 2017-11-14 2021-06-04 天津希格玛微电子技术有限公司 Rc振荡器的校准方法、装置、存储介质和处理器
WO2022047673A1 (zh) * 2020-09-02 2022-03-10 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容阵列电路、充放电电路及rc振荡电路
CN116647210B (zh) * 2023-07-25 2024-05-17 深圳飞骧科技股份有限公司 时钟信号控制模组及射频前端模组

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1070195A (ja) * 1996-08-28 1998-03-10 Kawasaki Steel Corp 相補型半導体集積回路
JPH1078107A (ja) * 1996-09-03 1998-03-24 Daikin Ind Ltd 無段変速方法及び無段変速機
KR20000052432A (ko) * 1999-01-14 2000-08-25 투테 에. 띠형 기판의 가스처리 장치
KR20030028445A (ko) * 1998-12-22 2003-04-08 산요 덴키 가부시키가이샤 위상 동기 루프, 및 이것에 이용하는 차지펌프 회로와전압 제어 발진기
KR20050101683A (ko) * 2004-04-19 2005-10-25 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 소자의 제어 회로

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4421467B2 (ja) * 2004-12-24 2010-02-24 パナソニック株式会社 位相同期回路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1070195A (ja) * 1996-08-28 1998-03-10 Kawasaki Steel Corp 相補型半導体集積回路
JPH1078107A (ja) * 1996-09-03 1998-03-24 Daikin Ind Ltd 無段変速方法及び無段変速機
KR20030028445A (ko) * 1998-12-22 2003-04-08 산요 덴키 가부시키가이샤 위상 동기 루프, 및 이것에 이용하는 차지펌프 회로와전압 제어 발진기
KR20000052432A (ko) * 1999-01-14 2000-08-25 투테 에. 띠형 기판의 가스처리 장치
KR20050101683A (ko) * 2004-04-19 2005-10-25 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 소자의 제어 회로

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
공개특허 제1998-070195호
공개특허 제1998-078107호
공개특허 제2000-0052432호
공개특허 제2003-0028445호
공개특허 제2005-0101683호

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101186767B1 (ko) 2011-06-29 2012-09-27 주식회사 케이이씨 주파수의 자가 교정 기능을 갖는 오실레이터 시스템
US10848133B2 (en) 2018-06-15 2020-11-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Low power RC oscillator with switched bias current

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