KR100847687B1 - 주파수합성기 및 주파수조절방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (18)
- 기준신호의 주파수를 1/(R1)로 분주하는 기준분주기;상기 기준분주기로부터 출력되는 신호 및 파인모드신호의 위상 차이에 해당하는 펄스를 출력하는 위상검출기;상기 기준분주기의 출력신호 및 출력신호를 이용하여 코어스모드신호 및 상기 파인모드신호를 출력하는 메인분주기;상기 위상검출기로부터 출력되는 펄스의 폭 및 펄스의 부호에 따라 충전 또는 방전되는 전하들에 대응되는 펌핑전압을 생성하는 전하펌프;주파수조정 루프 동작 중에 발생하는 잡음들을 제거하고, 내장된 커패시터를 통하여 상기 전하펌프로부터 충전 또는 방전되는 전하들에 대응되는 상기 펌핑전압의 전압준위를 결정하는 루프필터;제1스위치제어신호에 응답하여 일 단자로 인가되는 상기 펌핑전압을 다른 일 단자에 연결된 전압제어발진기에 전달하는 제1스위치;제2스위치제어신호에 응답하여 일 단자로 인가되는 기준전압을 다른 일 단자에 연결된 상기 전압제어발진기(250)에 전달하는 제2스위치;주파수제어신호 및 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 통하여 인가되는 조절전압에 대응되는 상기 출력신호를 생성하는 전압제어발진기; 및상기 펌핑전압, 상기 기준신호 및 상기 코어스모드신호에 응답하여, 상기 주파수제어신호, 상기 제1스위치제어신호 및 상기 제2스위치제어신호를 생성하는 자동주파수 조절블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 주파수합성기.
- 제1항에 있어서, 상기 메인분주기는,상기 출력신호의 주파수를 1/P(P는 정수)로 분주하여 상기 코어스모드신호를 생성하는 프리스케일러;상기 기준분주기로부터 출력되는 신호를 변조하여 생성시킨 분주제어신호를 생성하는 시그마-델타(∑-△) 변조기; 및상기 분주제어신호에 응답하여 상기 프리스케일러로부터 출력되는 코어스모드신호를 1/(N1)(N은 정수)로 분주하여 상기 파인모드신호를 생성하는 프로그램 분주기를 구비하는 것을 특징으로 하는 주파수합성기.
- 제2항에 있어서, 상기 시그마-델타(∑-△) 변조기는,20비트(20 Bits) 해상도(resolution)의 4차 multistage-noise-shaping(MASH) 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 주파수합성기.
- 제1항에 있어서,상기 제1스위치제어신호 및 상기 제2스위치제어신호는 서로 배타적으로(Exclusively) 인에이블되며,상기 조절전압은 상기 기준전압 및 상기 루프필터의 출력신호 중 어느 한 신호의 전압준위를 가지는 것을 특징으로 하는 주파수합성기.
- 제1항에 있어서, 상기 자동주파수 조절블록은,상기 기준신호의 주파수를 1/(R2)로 분주시킨 제1분주신호를 생성키는 R분주기;상기 코어스모드신호의 주파수를 1/(N2)로 분주시킨 제2분주신호를 생성시키는 N분주기;제어신호에 응답하여 상기 R분주기 및 N분주기로부터 출력되는 제1분주신호 및 제2분주신호의 주파수 차이에 대응되는 비교신호를 생성하는 주파수비교기;상기 비교신호 및 뱅크조절 인에이블신호를 이용하여, 상기 주파수제어신호, 상기 제1스위치제어신호, 상기 제2스위치제어신 및 상기 제어신호를 생성하는 스테이트머신; 및상기 펌핑전압을 기준전압과 비교하여 상기 뱅크조절 인에이블신호를 생성하는 펌핑전압감시회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 주파수합성기.
- 제5항에 있어서,상기 R분주기의 분주 수 R2가 상기 기준 분주기의 분주 수 R1에 비하여 적은 것을 특징으로 하는 주파수합성기.
- 제5항에 있어서,상기 기준전압은 현재 설정된 뱅크가 커버할 수 있는 최소전압 및 최대전압인 것을 특징으로 하는 주파수합성기.
- 전압제어발진기를 이용하여 주파수 합성을 하는데 제공되는 기준신호의 주파수를 1/(R2)(R은 정수)로 분주시킨 제1분주신호를 생성키는 R분주기;상기 전압제어발진기로부터 출력되는 출력신호를 1/P(P는 정수)분주하여 생성시킨 코어스모드신호의 주파수를 1/(N2)(N은 정수)로 분주시킨 제2분주신호를 생성시키는 N분주기;제어신호에 응답하여 상기 R분주기 및 N분주기로부터 출력되는 제1분주신호 및 제2분주신호의 주파수 차이에 대응되는 비교신호를 생성하는 주파수비교기;상기 전압제어발진기로부터 출력되는 출력신호의 주파수를 결정하는 펌핑전압과 기준전압을 비교하여 뱅크조절 인에이블신호를 생성하는 펌핑전압감시회로; 및상기 비교신호 및 상기 뱅크조절 인에이블신호를 이용하여, 상기 주파수제어신호 및 상기 제어신호를 생성하는 스테이트머신을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 주파수조절회로.
- 제8항에 있어서,상기 기준전압은 현재 설정된 뱅크가 커버할 수 있는 최소전압 및 최대전압인 것을 특징으로 하는 자동 주파수조절회로.
- 제5항에 기재된 주파수합성기에서 수행하는 주파수조절방법에 있어서,상기 전압제어발진기에 내장된 복수개의 뱅크 중 임의의 한 뱅크를 초기뱅크로 결정하고, 반복변수 및 N-타겟 값을 결정하는 초기화단계;상기 반복변수에 따라, 상기 초기뱅크를 이용하여 생성시킨 상기 발진 신호를 분주하여 생성시킨 코어스모드신호 및 상기 기준신호를 이용하여 N-제너레이션 값을 계산하고, 상기 N-타겟 값 및 상기 N-제너레이션 값의 차이를 이용하여 뱅크의 번호를 변경시키는 N-타겟 알고리즘 수행단계;상기 N-타겟 알고리즘을 수행하여 결정된 뱅크가 최적이 아니라고 판단된 경우, 최적의 뱅크를 추가로 탐색하는 보조 탐색 알고리즘 수행단계; 및상기의 N-타겟 알고리즘 및/또는 상기 보조 탐색 알고리즘 수행단계를 거쳐 최적의 뱅크가 결정된 후 일정한 시간이 경과한 다음, 이미 결정된 뱅크가 최적이 아니라고 판단된 경우 상기 N-타겟 알고리즘에서부터 주파수 조절을 다시 수행하도록 지시하는 사후 탐색 알고리즘 수행단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주파수조절방법.
- 제11항에 있어서, 상기 N-타겟 알고리즘 수행단계는,상기 초기뱅크를 이용하여 생성시킨 상기 발진 신호를 P(P는 정수)분주하여 생성시킨 코어스모드신호 및 상기 기준신호를 이용하여 N-제너레이션 값을 계산하고, 상기 N-제너레이션 값과 상기 N-타겟 값의 차이를 이용하여 계산한 이동시켜야 할 뱅크번호 만큼 뱅크의 번호를 1차적으로 변경하는 코어스모드; 및상기 코어스모드 후 변경된 뱅크를 이용하여 보다 최적의 뱅크를 탐색하는 파인모드를 구비하며,상기 코어스모드는 일 회의 탐색 사이클로 뱅크를 이동시키며, 상기 파인모드는 상기 반복변수의 수만큼 탐색 사이클을 반복 수행하면서 뱅크를 이동시키는 것을 특징으로 하는 주파수조절방법.
- 제13항에 있어서,상기 파인모드에서는 선형탐색방식으로 주파수를 조절하는 것을 특징으로 하는 주파수조절방법.
- 제14항에 있어서, 상기 보조 탐색 알고리즘은,상기 펌핑전압을 기준전압과 비교하여, 상기 펌핑전압이 상기 기준전압의 범위 내에 포함되지 않을 경우에는 선형탐색방법 또는 이진탐색방법으로 최적의 뱅크를 탐색하는 것을 특징으로 하는 주파수조절방법.
- 제15항에 있어서, 최적의 뱅크를 탐색하는 방법은,상기 선형탐색방법 또는 상기 이진탐색방법을 통하여 얻은 정보를 이용하여 뱅크의 번호를 1씩 증가 또는 감소시키도록 하는 것을 특징으로 하는 주파수조절방법.
- 제15항에 있어서, 상기 기준전압은,현재 설정된 뱅크가 커버할 수 있는 펌핑전압의 최대전압 및 최소전압이며,상기 펌핑전압이, 상기 최대전압을 초과하는 경우에는 뱅크의 번호를 1 증가시키고, 상기 최소전압보다 적을 경우에는 뱅크의 번호를 1 감소시키는 것을 특징으로 하는 주파수조절방법.
- 제15항에 있어서, 사후 탐색 알고리즘 수행단계는,상기 펌핑전압이 상기 기준전압의 범위 내에 포함될 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 주파수조절방법.
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