KR101570064B1 - Duty Cycle amendment circuit - Google Patents

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KR101570064B1
KR101570064B1 KR1020140025742A KR20140025742A KR101570064B1 KR 101570064 B1 KR101570064 B1 KR 101570064B1 KR 1020140025742 A KR1020140025742 A KR 1020140025742A KR 20140025742 A KR20140025742 A KR 20140025742A KR 101570064 B1 KR101570064 B1 KR 101570064B1
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신욱현
박도우
이문교
송민규
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국방과학연구소
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    • H03K3/01Details
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Abstract

본 발명은 듀티 사이클을 보정하기 위한 회로에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정 회로는, 보정대상인 제1 클럭신호와, 상기 제1 클럭신호와 위상차를 갖는 제2클럭신호를 입력받고, 상기 입력된 제1 및 제2 클럭신호에 대해 XOR연산을 수행하여 차동클럭신호를 생성하는 차동클럭신호 생성부 및 상기 차동클럭신호의 상승에지시점에 대응되는 시점에서 레벨이 전환되는 보정된 클럭신호를 생성하는 듀티 사이클 보정부를 포함한다.The present invention relates to a circuit for correcting a duty cycle. A duty cycle correction circuit according to an exemplary embodiment of the present invention receives a first clock signal to be corrected and a second clock signal having a phase difference from the first clock signal and outputs the first clock signal and the second clock signal, A differential clock signal generator for generating a differential clock signal by performing an XOR operation on the differential clock signal and a duty cycle corrector for generating a corrected clock signal whose level is switched at a time point corresponding to a rising edge point of the differential clock signal.

Description

듀티 사이클 보정 회로{Duty Cycle amendment circuit}[0001] Duty Cycle Amendment Circuit [0002]

본 발명은 듀티 사이클을 보정하기 위한 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit for correcting a duty cycle.

최근 디지털 기기의 발달로 인해, 방송시장의 성장과 HDTV 및 디지털 셋톱 박스(D-STB), 블루레이 플레이어(Blu-ray player) 등의 고성능 멀티미디어 기기가 증가하고 있다. 이와 관련하여, 데이터 컨버터(Data Convertor)와 같은 고속 동작 장치에서 시스템을 정상적으로 동작시키기 위해서는 상승에지 및 하강에지가 동일한 간격을 가지는 클럭(Clock)신호가 필요하다.With the recent development of digital devices, high-performance multimedia devices such as HDTV, digital set-top box (D-STB) and Blu-ray player are growing. In this regard, in order to operate the system normally in a high-speed operation device such as a data converter, a clock signal having a rising edge and a falling edge at the same interval is required.

여기서, 상승에지 및 하강에지가 동일한 간격을 가지는 것을 듀티 사이클이 50%라고 한다. 듀티 사이클은 펄스폭/주기로 계산되며, 단위는 %이다.Here, the duty cycle is 50% when the rising edge and the falling edge have the same interval. The duty cycle is calculated in terms of pulse width / period, and the unit is%.

구체적으로, 클럭신호의 상승에지 및 하강에지가 동일한 간격을 가지게되면 high레벨과 low레벨은 동일한 펄스폭을 가지게 되며, 듀티 사이클은 high레벨 펄스폭/(high레벨 펄스폭+low레벨 펄스폭)이 되므로, 상기 클럭신호의 듀티사이클은 50%가 된다.Specifically, when the rising edge and the falling edge of the clock signal have the same interval, the high level and the low level have the same pulse width and the duty cycle is the high level pulse width / (high level pulse width + low level pulse width) The duty cycle of the clock signal becomes 50%.

특히, 시간차 아날로그 디지털 컨버터(Time-interleaved Analog/Digital Convertor)를 설계함에 있어서 가장 중요하게 고려되야 하는 부분이 클럭 타이밍(Clock Timing)부분이다. 각각의 Sub-ADC(Analog/Digital Convertor)의 Track and hold에 상승에지 및 하강에지가 동일한 간격을 가지는 클럭신호가 들어가야 하며, Sub-ADC간에 Time-interleaved에 사용되는 ADC의 수에 맞게 순차적으로 클럭의 위상(Phase)차를 두고 들어가야 한다.Particularly, the most important part to be considered in designing a time-interleaved analog / digital converter is the clock timing part. A clock signal with the same rising edge and falling edge must be input to the Track and hold of each Sub-ADC (Analog / Digital Converter). Sub-ADCs must be clocked sequentially in accordance with the number of ADCs used for time- Phase difference between the two.

그리고, 최종 출력될 클럭신호 역시 Sub-ADC간에 데이터가 오버랩(overlap)되지 않도록 순차적으로 정보를 읽어 출력하도록 해야한다.In addition, the clock signal to be finally output should be sequentially read out and output so that the data do not overlap between the sub-ADCs.

이때, 상기 클럭신호의 듀티 사이클이 50%가 되지 않으면 ADC의 Track and hold과정에서 신호가 중복되거나 누락되어 그 성능이 현저하게 떨어지게 되는 문제점이 있다. At this time, if the duty cycle of the clock signal is not 50%, there is a problem that signals are duplicated or missing in the track and hold process of the ADC, and the performance thereof is remarkably deteriorated.

이에, 클럭신호의 듀티 사이클을 50%로 보정하는 종래의 듀티 사이클 보정회로가 있지만, 종래의 듀티 사이클 보정 회로는 아날로그 방식으로 신호를 보정하므로 설계가 복잡하다는 문제점이 있다. 따라서, 보다 간단한 디지털 회로를 이용하여 듀티 사이클을 보정할 수 있는 듀티 사이클 보정 회로가 절실한 실정이다. Therefore, there is a conventional duty cycle correction circuit that corrects the duty cycle of the clock signal to 50%. However, the conventional duty cycle correction circuit has a problem in that the design is complicated because it corrects the signal by the analog method. Therefore, a duty cycle correction circuit capable of correcting the duty cycle by using a simpler digital circuit is a reality.

본 발명의 일 목적은 듀티 사이클이 50%인 클럭 신호를 출력하는 듀티 사이클 보정 회로를 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a duty cycle correction circuit that outputs a clock signal having a duty cycle of 50%.

본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정 회로는, 보정대상인 제1 클럭신호와, 상기 제1 클럭신호와 위상차를 갖는 제2클럭신호를 입력받고, 상기 입력된 제1 및 제2 클럭신호에 대해 XOR연산을 수행하여 차동클럭신호를 생성하는 차동클럭신호 생성부 및 상기 차동클럭신호의 상승에지시점에 대응되는 시점에서 레벨이 전환되는 보정된 클럭신호를 생성하는 듀티 사이클 보정부를 포함할 수 있다.A duty cycle correction circuit according to an exemplary embodiment of the present invention receives a first clock signal to be corrected and a second clock signal having a phase difference from the first clock signal and outputs the first clock signal and the second clock signal, A differential clock signal generator for generating a differential clock signal by performing an XOR operation on the differential clock signal and a duty cycle corrector for generating a corrected clock signal whose level is switched at a time point corresponding to a rising edge point of the differential clock signal .

일 실시 예에 있어서, 상기 제1 클럭신호와 상기 제2 클럭신호의 위상차는 180도이고, 상기 XOR연산을 수행하여 생성된 차동클럭신호는 일정한 간격의 상승에지시점을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the phase difference between the first clock signal and the second clock signal is 180 degrees, and the differential clock signal generated by performing the XOR operation has a rising edge point at a constant interval .

일 실시 예에 있어서, 상기 듀티 사이클 보정부는, 출력의 반대신호를 입력으로 피드백시키는 D-Flip-Flop인 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the duty cycle correcting unit may be a D-Flip-Flop that feeds back the opposite signal of the output as an input.

일 실시 예에 있어서, 상기 차동클럭신호 생성부는 상기 차동클럭신호와 반대되는 반대차동클럭신호를 더 생성하고, 상기 차동클럭신호와 상기 반대차동클럭신호에 근거하여, 상기 보정된 클럭신호 및 상기 제1 클럭신호 중 어느 하나를 선택하는 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the differential clock signal generator further generates an opposite differential clock signal opposite to the differential clock signal, and generates the corrected clock signal and the differential clock signal based on the differential clock signal and the opposite differential clock signal. And a selector for selecting any one of the first clock signal and the second clock signal.

일 실시 예에 있어서, 상기 선택부는 상기 반대차동클럭신호가 high레벨인 경우, 상기 보정된 클럭신호를 선택하고, 상기 차동클럭신호가 high레벨인 경우 상기 제1 클럭신호를 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the selector may select the corrected clock signal when the opposite-phase differential clock signal is at a high level, and may select the first clock signal when the differential clock signal is at a high level .

일 실시 예에 있어서, 상기 선택부에서 상기 제1 클럭신호가 선택되면, 상기 차동클럭신호의 위상과 상기 선택된 제1 클럭신호의 위상을 일치시키기 위해 상기 제1 클럭신호를 지연시키는 지연부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, when the first clock signal is selected by the selector, the delay unit further delays the first clock signal to match the phase of the differential clock signal with the phase of the selected first clock signal .

본 발명에 따르면, 듀티 사이클이 50%가 아닌 클럭신호를 듀티 사이클이 50%가 되도록 보정하여 출력할 수 있다. 따라서, 기존의 아날로그 방식이 아닌 디지털 방식을 이용함으로써 설계비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, a clock signal whose duty cycle is not 50% can be corrected and output to have a duty cycle of 50%. Therefore, the design cost can be reduced by using a digital method instead of the conventional analog method.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정 회로를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클이 50%가 아닌 경우 각 노드에서 출력되는 펄스신호 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클이 50%인 경우 각 각 노드에서 출력되는 펄스신호를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시뮬레이션 결과이다.
1 is a block diagram illustrating a duty cycle correction circuit according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram for explaining a duty cycle correction concept according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram for explaining a pulse signal output from each node when the duty cycle according to an embodiment of the present invention is not 50%.
4 is a conceptual diagram for explaining a pulse signal output from each node when the duty cycle is 50% according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are simulation results according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통해 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted, and like parts are denoted by similar reference numerals throughout the specification.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당해 기술분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 할 것이다.Although the terms used in the present invention have been selected in consideration of the functions of the present invention, it is possible to change the presently widely used general terms according to the intention of the technician in the technical field, custom or the emergence of new technology. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term rather than the name of the term, and the content of the present invention throughout the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정 회로를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a duty cycle correction circuit according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정 회로(100)는 차동클럭신호 생성부(110), 듀티 사이클 보정부(120), 선택부(130), 지연부(140) 및 버퍼(150) 등을 포함할 수 있다.
1, a duty cycle correction circuit 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a differential clock signal generator 110, a duty cycle corrector 120, a selector 130, a delay unit 140, a buffer 150, and the like.

우선, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클이 50%가 아닌 클럭신호를 보정하는 방법에 대해 설명한다.First, a method of correcting a clock signal whose duty cycle is not 50% according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

여기서 듀티 사이클(duty cycle)이란 펄스 주기(T)에 대한 펄스폭(PW)의 비율을 나타내는 수치를 말하며, 수학식 (PW/T)로 나타낼 수 있으며, 단위는 [%]이다.Here, the duty cycle is a numerical value representing the ratio of the pulse width PW to the pulse period T, and can be expressed by the equation (PW / T), and the unit is [%].

차동클럭신호 생성부(110)는 보정대상인 제1 클럭신호(CLKn)와, 제1 클럭신호(CLKn)와 위상차를 갖는 제2 클럭신호(CLKp)를 입력받고, 상기 입력된 제1 및 제2 클럭신호(CLKn, CLKp)에 대해 XOR연산을 수행하여 차동클럭신호(X)를 생성할 수 있다.The differential clock signal generator 110 receives the first clock signal CLKn to be corrected and the second clock signal CLKp having a phase difference from the first clock signal CLKn and outputs the first and second The differential clock signal X can be generated by performing an XOR operation on the clock signals CLKn and CLKp.

XOR연산은 배타적 논리합(exclusive OR)를 말하는 것으로, 입력된 두 신호가 1, 1의 값을 가지면 0, 입력된 두 신호가 1, 0의 값을 가지면 1, 입력된 두 신호가 0, 1의 값을 가지면 1 및 입력된 두 신호가 0, 0의 값을 가지면 l의 값을 출력하는 연산방법이다.The XOR operation is an exclusive OR operation. When the two input signals have a value of 1 or 1, the input signal is 0. When the input signal has a value of 1 or 0, 1, and if the two input signals have a value of 0, 0, it outputs the value of l.

본 발명의 클럭신호는 스퀘어 웨이브(square wave) 신호의 형태를 가지며, high레벨에서는 1, low레벨에서는 0의 값을 가진다. 또한, low레벨에서 high레벨로 올라가는 부분을 상승에지(rising edge)라 하고, 상기 상승에지가 존재하는 시점을 상승에지시점이라 정의한다. 또한, high레벨에서 low레벨로 내려가는 부분을 하강에지(falling edge)라 하고, 상기 하강에지가 존재하는 시점을 하강에지시점이라 정의한다.The clock signal of the present invention has the form of a square wave signal and has a value of 1 at a high level and 0 at a low level. Also, a portion rising from a low level to a high level is referred to as a rising edge, and a point at which the rising edge exists is referred to as a rising edge point. A portion falling from a high level to a low level is referred to as a falling edge, and a point at which the falling edge exists is defined as a falling edge point.

상기 제1 클럭신호(CLKp)와 제2 클럭신호(CLKn)의 위상차이는 180도인 것이 바람직하다. 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정 회로는 보정하고자 하는 클럭신호(CLKp)와, 상기 클럭신호(CLKp)와 위상차를 180도를 가지는 클럭신호(CLKn)를 이용하여, 상기 클럭신호들(CLKp, CLKn)의 상승에지시점이 일정해지는 것을 이용하여 듀티 사이클이 50%인 보정된 클럭신호를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.The phase difference between the first clock signal CLKp and the second clock signal CLKn is preferably 180 degrees. 2, the duty cycle correction circuit according to an embodiment of the present invention includes a clock signal CLKp to be corrected, a clock signal CLKn having a phase difference of 180 degrees with the clock signal CLKp, The corrected clock signal having a duty cycle of 50% is generated by using the fact that the point of the rising of the clock signals CLKp and CLKn is constant.

도 1에서는 일 실시 예로, 차등클럭신호 생성부(110)가 외부로부터 제1 클럭신호(CLKp)과 제2 클럭신호(CLKn)를 각각 독립적으로 입력받는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 이에 한정되지 아니하고, 다른 실시 예로, 제1 클럭신호(CLKp)만을 입력받으면, 위상천이기(미도시)를 이용하여 상기 제1 클럭신호(CLKp)의 위상을 180도 천이시키고, 상기 위상이 180도 천이된 제2 클럭신호(CLKn)와 제1 클럭신호(CLKp)를 이용할 수도 있다.
In FIG. 1, the differential clock signal generator 110 is shown receiving a first clock signal CLKp and a second clock signal CLKn independently from the outside. However, if the first clock signal CLKp is inputted, the phase of the first clock signal CLKp may be shifted 180 degrees by using a phase shifter (not shown) The 180-degree shifted second clock signal CLKn and the first clock signal CLKp may be used.

차동클럭신호 생성부(110)는 상기 제1 클럭신호(CLKp)과 제2 클럭신호(CLKn)를 이용해 XOR연산을 수행하여 차동클럭신호(X)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제1 클럭신호(CLKp)와 제2 클럭신호(CLKn)가 모두 high레벨이거나 모두 low레벨이면, X노드에 low레벨의 신호를 출력하고, 제1 클럭신호(CLKp)와 제2 클럭신호(CLKn)가 high레벨과 low레벨로 서로 다를 때, X노드에 high레벨의 신호를 출력할 수 있다.The differential clock signal generator 110 may generate the differential clock signal X by performing an XOR operation using the first clock signal CLKp and the second clock signal CLKn. Specifically, if the first clock signal CLKp and the second clock signal CLKn are both at the high level or all at the low level, a low level signal is output to the node X. When the first clock signal CLKp and the second clock signal CLKn are low, When the signal CLKn is different between the high level and the low level, a high level signal can be outputted to the X node.

상기 XOR연산 수행을 거쳐 생성된 차동클럭신호(X)는 상기 보정대상인 제1 클럭신호에 비해 주기가 반이되고, 주파수가 2배가 된다.The differential clock signal X generated through the XOR operation is half the period and twice the frequency of the first clock signal to be corrected.

도 3에 도시된 차동클럭신호(X)는 제1 클럭신호(CLKp)와 제2 클럭신호(CLKn)에 대해 XOR연산을 수행한 것을 도시한 것이다. 상기 차동클럭신호(X)가 시간축(x축)에 대하여 약간 지연(delay)되어 도시되어 있는 것은, XOR연산 수행에 따라 시간이 약간 지연(delay)된 것을 반영하였기 때문임에 유의하여야 한다.The differential clock signal X shown in FIG. 3 shows the XOR operation performed on the first clock signal CLKp and the second clock signal CLKn. It should be noted that the differential clock signal X is shown slightly delayed with respect to the time axis (x axis) because it reflects a slight delay in the time according to the XOR operation.

차동클럭신호 생성부(110)는 차동클럭신호(X)와 반대신호인 반대차동클럭신호(Xb)를 Xb노드로 출력할 수 있다. The differential clock signal generator 110 may output the differential clock signal Xb, which is the opposite signal to the differential clock signal X, to the Xb node.

반대차동클럭신호(Xb)는 차동클럭신호(X)가 high레벨일 때 low레벨을 가지며, 차동클럭신호(X)가 low레벨일 때 high레벨을 갖는 신호를 말한다.The opposite differential clock signal Xb has a low level when the differential clock signal X is at the high level and a signal having the high level when the differential clock signal X is at the low level.

상기 반대차동클럭신호(Xb)는 보정대상인 제1 클럭신호(CLKn)의 듀티 사이클이 50%인 경우, 선택부(130)에서 출력할 신호를 선택하는 기준역할을 수행할 수 있다.The opposite differential clock signal Xb may serve as a reference for selecting a signal to be output from the selector 130 when the duty cycle of the first clock signal CLKn to be corrected is 50%.

상기 차동클럭신호 생성부(110)에서 생성된 차동클럭신호(X)는 동일한 간격의 상승에지시점을 가질 수 있다.The differential clock signal X generated by the differential clock signal generator 110 may have rising edge points of the same interval.

듀티 보정부(120)는 상기 차동클럭신호(X)를 수신받아 듀티 사이클이 보정된 클럭신호를 생성할 수 있다. 듀티 보정부(120)는 차동클럭신호(X)의 상승에지시점에 대응되는 시점에서 레벨이 전환되는 보정된 클럭신호를 생성할 수 있다. Duty correction unit 120 may receive the differential clock signal X and generate a clock signal whose duty cycle is corrected. The duty correction unit 120 may generate a corrected clock signal whose level is switched at a time point corresponding to the rising edge point of the differential clock signal X. [

이러한 듀티 보정부(120)는 D-Flip-Flop(DFF)일 수 있다. 구체적으로, 듀티 보정부(120)는 DFF 출력의 반대신호(Q바)를 입력노드(D)로 피드백(feedback)시키는 것으로 구현될 수 있다. 또한, 상기 DFF(120)는 수신된 신호(X)의 상승에지시점에서 출력신호(Q) 또는 출력신호의 반대신호(Q바)를 high레벨 low레벨로 전환시키거나, low레벨을 high레벨로 전환시키는 동작을 수행할 수 있다.The duty corrector 120 may be a D-Flip-Flop (DFF). Specifically, the duty corrector 120 may be implemented to feedback the opposite signal (Q bar) of the DFF output to the input node D. The DFF 120 may switch the output signal Q or the opposite signal Q bar of the output signal to a high level or a low level at the rising edge of the received signal X, To perform the switching operation.

일 실시 예로, DFF(120)는 Q노드에서 high레벨로, Q바노드에서 low레벨로 초기화될 수 있다. 이 상태에서, Q바노드에서 출력되는 low레벨이 입력노드(D)로 피드백되면서, Q노드는 low레벨의 신호를 출력하게된다. 이후, 상기 차동클럭신호(X)가 입력되면, 차동클럭신호(X)의 상승에지시점에서 Q바노드가 전환될 수 있다. 상기 차동클럭신호(X)의 상승에지시점에서 Q바노드에서 출력되는 low레벨이 high레벨로 전환되면, 상기 전환된 high레벨이 입력노드(D)로 피드백되면서 Q노드에서 출력되는 신호는 low레벨에서 high레벨로 전환되게 된다.In one embodiment, DFF 120 may be initialized from a Q node to a high level and from a Q bar node to a low level. In this state, the low level output from the Q bar node is fed back to the input node D, and the Q node outputs a low level signal. Thereafter, when the differential clock signal X is input, the Q-bar node can be switched at the rising edge of the differential clock signal X. When the low level output from the Q-bar node is switched to the high level at the rising edge of the differential clock signal X, the switched high level is fed back to the input node D and the signal output from the Q- To a high level.

이와 같은 과정을 통해, 듀티 보정부(120)는 수신된 차동클럭신호(X)의 상승에지시점에 대응되는 시점에서 레벨이 전환되는 보정된 클럭신호(Xt)를 출력할 수 있다. 이와 같이 생성된 상기 보정된 클럭신호(Xt)는 상기 차동클럭신호(X)에 비해 주기가 2배가 되고, 주파수가 반이 된다. 따라서, 상기 보정된 클럭신호(Xt)는 보정대상인 제1 클럭신호와 동일한 주파수 및 주기를 가지게 된다.The duty corrector 120 may output the corrected clock signal Xt whose level is switched at a time point corresponding to the rising edge of the received differential clock signal X. In this case, The corrected clock signal Xt thus generated is twice as frequent as the differential clock signal X, and the frequency is halved. Therefore, the corrected clock signal Xt has the same frequency and period as the first clock signal to be corrected.

위와 같은 과정을 거치게 되면, 도 3에 도시된 것과 같이, 보정대상인 제1 클럭신호(CLKp)의 듀티 사이클이 50%로 보정된 클럭신호(Xt)가 생성될 수 있다. 상기 보정된 클럭신호(Xt)가 시간축(x축)에 대하여 약간 지연(delay)되어 도시되어 있는 것은, 듀티 보정부(120)에서 피드백 과정을 수행함에 따라 시간이 약간 지연(delay)된 것을 반영하였기 때문임에 유의하여야 한다.
As shown in FIG. 3, the clock signal Xt whose duty cycle of the first clock signal CLKp to be corrected is corrected to 50% can be generated. The reason why the corrected clock signal Xt is delayed slightly with respect to the time axis (x axis) is that it reflects that the time is slightly delayed by performing the feedback process in the duty cycle correction unit 120 And that the

이하에서는, 도 1 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클이 50%인 클럭신호가 입력된 경우에 대해 설명한다.Hereinafter, a case where a clock signal having a duty cycle of 50% according to an embodiment of the present invention is input will be described with reference to FIGS. 1 and 4. FIG.

차동클럭신호 생성부(110)는 보정대상인 제1 클럭신호(CLKn)과 제2 클럭신호(CLKp)를 이용해 XOR연산을 수행하여 차동클럭신호(X)를 생성할 수 있다. 또한, 차동클럭신호 생성부(110)는 차동클럭신호(X)와 반대신호인 반대차동클럭신호(Xb)를 Xb노드로 출력할 수 있다. The differential clock signal generator 110 may generate the differential clock signal X by performing an XOR operation using the first clock signal CLKn and the second clock signal CLKp to be corrected. Also, the differential clock signal generator 110 may output the opposite differential clock signal Xb, which is the opposite of the differential clock signal X, to the Xb node.

다만, 보정대상인 제1 클럭신호(CLKn)의 듀티 사이클이 50%인 경우, 180도의 위상차를 갖는 제2 클럭신호(CLKp)와 상기 제1 클럭신호(CLKn)은 상호 반대신호가 된다. 따라서, 차동클럭신호 생성부(110)에서 출력되는 차동클럭신호(X)는 high레벨만을 가지는 신호가 된다. 차동클럭신호(X)와 반대신호인 반대차동클럭신호(Xb)는 low레벨만을 가지는 신호가 된다.However, when the duty cycle of the first clock signal CLKn to be corrected is 50%, the second clock signal CLKp having a phase difference of 180 degrees and the first clock signal CLKn are mutually opposite signals. Accordingly, the differential clock signal X output from the differential clock signal generator 110 is a signal having only a high level. The differential clock signal Xb, which is the opposite of the differential clock signal X, becomes a signal having only a low level.

이 경우, 상기 차동클럭신호(X)가 듀티 보정부(120)에 입력되더라도, 상기 차동클럭신호(X)가 상승에지를 가지지 못하므로, 듀티 보정부(120)에서 출력되는 신호(Xt)는 스퀘어 웨이브 신호를 가지지 못한다. 따라서, 듀티 사이클이 50%인 신호가 입력되는 경우에는 입력신호를 그대로 출력할 수 있는 방법이 필요하다.In this case, even if the differential clock signal X is input to the duty correction unit 120, since the differential clock signal X does not have a rising edge, the signal Xt output from the duty correction unit 120 is It does not have a square wave signal. Therefore, when a signal having a duty cycle of 50% is input, a method capable of directly outputting the input signal is required.

이에, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정 회로는 상기 차동클럭신호(X)와 반대차동클럭신호(Xb)에 근거하여, 보정된 클럭신호 및 제1 클럭신호 중 어느 하나를 선택하는 선택부(130)를 더 포함할 수 있다. Accordingly, the duty cycle correction circuit according to the embodiment of the present invention selects the corrected clock signal and the first clock signal based on the differential clock signal X and the opposite differential clock signal Xb (130).

선택부(130)는 보정이 필요하지 않은(듀티 사이클이 50%인) 클럭신호가 입력되면 입력된 클럭신호가 그대로 출력되고, 보정이 필요한 클럭신호가 입력되면, 듀티 보정부(120)에서 보정된 클럭신호(Xt)가 출력될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.When a clock signal requiring no correction (duty cycle of 50%) is inputted, the selector 130 outputs the input clock signal as it is. When a clock signal requiring correction is inputted, the duty corrector 120 corrects And outputs the clock signal Xt.

선택부(130)는 멀티플렉서(Multiplexer, MUX)를 이용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 멀티플렉서는 복수의 노드를 통해 입력되는 신호 중 기 설정된 방식에 의해 어느 하나의 신호를 선택하여 출력하는 역할을 수행하게 된다.The selection unit 130 may use a multiplexer (MUX). The multiplexer used in the present invention plays a role of selecting and outputting any one of the signals input through the plurality of nodes according to a predetermined method.

본 발명의 일 실시 예에 따른 선택부(130)는 차동클럭신호 생성부(110)에서 출력된 차동클럭신호(X)와 반대차동클럭신호(Xb)에 근거하여 제1 클럭신호(CKLp) 또는 보정된 클럭신호(Xt)를 선택하여 출력할 수 있다. The selector 130 selects the first clock signal CKLp or the second clock signal Xb based on the differential clock signal X output from the differential clock signal generator 110 and the differential clock signal Xb opposite thereto. It is possible to select and output the corrected clock signal Xt.

일 실시 예로서, 선택부(130)는 반대차동클럭신호가 high레벨을 갖는 경우, 듀티 사이클의 보정이 필요한 클럭신호가 입력된 것으로 판단하고, 듀티 보정부(120)에서 생성된 보정된 클럭신호(Xt)를 선택할 수 있다. 또한, 선택부(130)는 차동클럭신호가 high레벨만을 갖는 경우, 듀티 사이클의 보정이 필요 없는 클럭신호가 입력된 것으로 판단하고, 차동클럭신호 생성부(110)로 입력된 제1 클럭신호(CLKp)를 그대로 출력할 수 있다.If the opposite differential clock signal has a high level, the selector 130 determines that a clock signal required to correct the duty cycle is input. The selector 130 selects the corrected clock signal generated by the duty corrector 120, (Xt) can be selected. When the differential clock signal has only a high level, the selector 130 determines that a clock signal that does not require the duty cycle correction is input. The selector 130 selects the first clock signal CLKp) as it is.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정회로는 상기 선택부에서 제1 클럭신호(CLKp)가 선택되면, 차동클럭신호 생성부(110)에서 생성된 차동클럭신호(X)과 제1클럭신호(CLKp)의 위상을 일치시키기 위해 상기 제1클럭신호(CLKp)를 지연시키는 지연부(140)를 더 포함할 수 있다.When the first clock signal CLKp is selected in the selector, the duty cycle correction circuit according to the embodiment of the present invention selects the duty cycle of the first differential clock signal X from the differential clock signal X generated by the differential clock signal generator 110, And a delay unit 140 for delaying the first clock signal CLKp to match the phase of the clock signal CLKp.

여기서 상기 지연부(140)는, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 선택부(130)에서 선택된 제1 클럭신호(CLKp)의 위상을 차동클럭신호(X)의 위상과 일치되도록 클럭신호를 지연시켜 지연된 클럭신호(CLKp')를 출력할 수 있다.
4, the delay unit 140 may delay the phase of the first clock signal CLKp selected by the selector 130 to a phase of the differential clock signal X so as to match the phase of the differential clock signal X, And output a delayed clock signal CLKp '.

본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정 회로는 듀티 보정부(120) 또는 선택부(130)에서 출력되는 클럭신호를 임시로 저장하기 위한 버퍼(150)를 더 포함할 수 있다. The duty cycle correction circuit according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a buffer 150 for temporarily storing the clock signal output from the duty correction unit 120 or the selection unit 130. [

버퍼(buffer)(150)는 하나의 장치에서 다른 장치로 데이터, 신호 등을 전송할 경우, 양자간의 데이터 전송속도나 처리 속도의 차를 보상하기 위해 임시적으로 상기 데이터 또는 신호를 저장하는 역할을 한다. 도 3 내지 도 4에서 출력되는 출력신호(Output, outp)는 상기 버퍼(150)에 따라 시간이 지연된 것을 반영한 것이다.
The buffer 150 temporarily stores the data or the signal to compensate for the difference between the data transmission speed and the processing speed between the devices when transmitting data, signals, etc. from one device to another device. The output signals (Output, outp) output in FIG. 3 to FIG. 4 reflect the delay time according to the buffer 150.

도 5a 및 도 5b은 듀티 사이클이 50%가 아닌 클럭신호가 입력된 경우와 듀티 사이클이 50%인 클럭신호가 입력된 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정 회로에서 수행되는 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.5A and 5B are graphs showing simulation results performed in the duty cycle correction circuit according to an exemplary embodiment of the present invention when a clock signal having a duty cycle of 50% is input and a clock signal having a duty cycle of 50% Fig.

도 5a는 도 3에 대응되는 도면으로, 듀티 사이클이 60%인 클럭신호(CLKp)가 입력된 경우, 보정된 클럭신호(Xt) 및 출력신호(Output, outp)의 듀티 사이클이 50.1%가 된 것을 알 수 있다.FIG. 5A is a diagram corresponding to FIG. 3, where when the clock signal CLKp having a duty cycle of 60% is input, the duty cycle of the corrected clock signal Xt and the output signals Out, outp becomes 50.1% .

도 5b는 도 4에 대응되는 도면으로, 듀티 사이클이 50%인 클럭신호(CLKp)가 입력된 경우, 차동클럭신호(X)의 위상에 맞추어 지연된 클럭신호(CLKp')가 출력신호(Output, outp)로 선택되어 출력되는 것을 알 수 있다.
4, when a clock signal CLKp having a duty cycle of 50% is input, the clock signal CLKp 'delayed according to the phase of the differential clock signal X is output as the output signals Output, outp), and then output.

본 발명의 일 실시 예에 따른 듀티 사이클 보정 회로를 이용하면, 듀티 사이클이 50%가 아닌 클럭신호를 듀티 사이클이 50%가 되도록 보정할 수 있다. 또한, 듀티 사이클이 50%인 클럭신호가 입력되어도 이를 그대로 출력할 수 있다. 따라서, 복잡한 아날로그 방식의 회로가 아닌, 간단한 디지털 회로를 이용하여 듀티 사이클이 50%인 클럭신호를 출력할 수 있다.
By using the duty cycle correction circuit according to an embodiment of the present invention, a clock signal whose duty cycle is not 50% can be corrected to have a duty cycle of 50%. Also, even if a clock signal having a duty cycle of 50% is input, it can be output as it is. Therefore, a clock signal having a duty cycle of 50% can be output by using a simple digital circuit instead of a complicated analog circuit.

상기와 같이 설명된 시뮬레이션 서버는 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. The above-described simulation server is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be configured such that all or some of the embodiments are selectively combined so that various modifications can be made It is possible.

100: 듀티 사이클 보정 회로
110: 차동클럭신호 생성부
120: 듀티 보정부
130: 선택부
140: 지연부
150: 버퍼
100: duty cycle correction circuit
110: Differential clock signal generator
120: Duty correction unit
130:
140:
150: buffer

Claims (6)

보정대상이 되는 클럭신호에 대해 듀티 사이클을 보정하기 위한 회로에 있어서,
보정대상인 제1 클럭신호와, 상기 제1 클럭신호와 위상차를 갖는 제2클럭신호를 입력받고, 상기 입력된 제1 및 제2 클럭신호에 대해 XOR연산을 수행하여 차동클럭신호를 생성하는 차동클럭신호 생성부; 및
상기 차동클럭신호의 상승에지시점에 대응되는 시점에서 레벨이 전환되는 보정된 클럭신호를 생성하는 듀티 사이클 보정부를 포함하고,
상기 듀티 사이클 보정부는, 출력의 반대신호를 입력으로 피드백시키는 D-Flip-Flop인 것을 특징으로 하는 듀티 사이클 보정 회로.
A circuit for correcting a duty cycle for a clock signal to be corrected,
A first clock signal to be corrected and a second clock signal having a phase difference with respect to the first clock signal and performing an XOR operation on the input first and second clock signals to generate a differential clock signal, A signal generator; And
And a duty cycle correction unit for generating a corrected clock signal whose level is switched at a time point corresponding to a rising edge point of the differential clock signal,
Wherein the duty cycle correction unit is a D-Flip-Flop that feeds back the opposite signal of the output as an input.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 클럭신호와 상기 제2 클럭신호의 위상차는 180도이고,
상기 XOR연산을 수행하여 생성된 차동클럭신호는 일정한 간격의 상승에지시점을 가지는 것을 특징으로 하는 듀티 사이클 보정 회로.
The method according to claim 1,
The phase difference between the first clock signal and the second clock signal is 180 degrees,
Wherein the differential clock signal generated by performing the XOR operation has a rising edge point at a predetermined interval.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 차동클럭신호 생성부는 상기 차동클럭신호와 반대되는 반대차동클럭신호를 더 생성하고,
상기 차동클럭신호와 상기 반대차동클럭신호에 근거하여, 상기 보정된 클럭신호 및 상기 제1 클럭신호 중 어느 하나를 선택하는 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀티 사이클 보정 회로.
The method according to claim 1,
Wherein the differential clock signal generator further generates an opposite differential clock signal opposite to the differential clock signal,
Further comprising a selector for selecting one of the corrected clock signal and the first clock signal based on the differential clock signal and the opposite differential clock signal.
제 4 항에 있어서,
상기 선택부는,
상기 반대차동클럭신호가 high레벨인 경우, 상기 보정된 클럭신호를 선택하고,
상기 차동클럭신호가 high레벨인 경우 상기 제1 클럭신호를 선택하는 것을 특징으로 하는 듀티 사이클 보정 회로.
5. The method of claim 4,
Wherein the selection unit comprises:
Selects the corrected clock signal when the opposite differential clock signal is at a high level,
And selects the first clock signal when the differential clock signal is at a high level.
제 5 항에 있어서,
상기 선택부에서 상기 제1 클럭신호가 선택되면, 상기 차동클럭신호의 위상과 상기 선택된 제1 클럭신호의 위상을 일치시키기 위해 상기 제1 클럭신호를 지연시키는 지연부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀티 사이클 보정 회로.
6. The method of claim 5,
And a delay unit for delaying the first clock signal to match the phase of the differential clock signal with the phase of the selected first clock signal when the first clock signal is selected by the selection unit, Cycle correction circuit.
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US20130300481A1 (en) * 2012-02-10 2013-11-14 International Business Machines Corporation Edge selection techniques for correcting clock duty cycle

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