KR101622542B1

KR101622542B1 - 전하 펌프 전류 변조를 사용하여 폐 루프 곡선 검색을 실행하는 다중-곡선 vco를 갖는 pll 주파수 합성기

Info

Publication number: KR101622542B1
Application number: KR1020140036608A
Authority: KR
Inventors: 주인-얀 첸; 웨이-캉 쳉
Original assignee: 마이크렐 인코포레이티드
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2016-05-19
Also published as: US20150077164A1; KR20140130022A; US8872556B1; US20140320183A1; US9048848B2

Abstract

본 발명은 한 세트의 동작 곡선들을 갖는 다중-곡선 전압-제어 발진기(VCO)를 사용하는 위상 동기 루프 회로로서, 각각의 동작 곡선은 제어 전압 범위에 걸친 상이한 주파수 범위에 대응하는, 상기 위상 동기 루프 회로를 개시한다. 위상 동기 루프 회로는 전하 펌프를 구동하는 위상 및 주파수 검출기 및 다중-곡선 VCO에서 동작 곡선들 중 하나를 선택하기 위해 폐 루프 곡선 검색 동작을 사용하여 곡선 선택 신호를 생성하도록 구성된 디지털 제어 회로를 포함하고, 선택된 동작 곡선은 위상 동기 루프의 타겟 주파수와 같거나 또는 그에 가까운 출력 주파수를 갖는 출력 신호를 생성하기 위해 VCO에 의해 사용된다. 일 실시예에서, 디지털 제어 회로는 폐 루프 곡선 검색 동작 동안 공칭 전류 값보다 크게 전하 펌프 전류를 증가시키고 동작 곡선이 선택된 후 전하 펌프 전류를 공칭 전류 값으로 설정한다.

Description

전하 펌프 전류 변조를 사용하여 폐 루프 곡선 검색을 실행하는 다중-곡선 VCO를 갖는 PLL 주파수 합성기{PLL FREQUENCY SYNTHESIZER WITH MULTI-CURVE VCO IMPLEMENTING CLOSED LOOP CURVE SEARCHING USING CHARGE PUMP CURRENT MODULATION}

본 발명은 PLL 주파수 합성기에 관한 것이다.

무선 통신의 출현은 점점 복잡한 통신 명세들을 준수하기 위한 무선 통신 장치들에 대한 요구들을 증가시키는 것을 초래한다. 무선 통신 장치는 일반적으로 하나 이상의 원격 통신 표준들에 따라 변조된 무선 주파수(RF) 신호들을 송신하고 수신한다. 무선 통신 장치들은 일반적으로 무선 주파수(RF) 송신기 및 RF 수신기에 대한 원하는 변조 주파수를 생성하기 위한 주파수 합성기를 포함한다. 다수의 주파수 대역들을 포함하고 정밀한 주파수 스텝 크기의 요구를 충족하기 위해서, 분수 분주형(fractional-N) 주파수 합성기들이 종종 채용된다. 또한, 무선 통신 표준들은 종종 다수의 채널들을 좁은 주파수 대역으로 묶는다. 이들 무선 애플리케이션들에 대한 주파수 합성기는 출력 주파수 신호상에 낮은 지터를 보장하면서 넓은 주파수 범위를 포함할 수 있어야 한다.

위상 동기 루프들(PLL)은 주파수 합성기 회로들의 기반으로서 널리 사용된다. 위상 동기 루프들(PLL)은 발진기가 기준 신호에 관하여 일정한 위상각을 유지하도록 발진기를 제어하는 전기 회로이다. 일반적으로, PLL은 위상 검출기, 전하 펌프, 저역 통과 필터, 및 전압-제어 발진기(VCO)에 의해 형성된다. PLL은 입력 신호를 수신하고 VCO 출력 발진 신호가 입력 신호와 고정된 위상 관계를 유지하도록 입력 신호에 의해 표시된 주파수로 VCO를 고정하는 것을 제어하도록 동작한다.

도 1은 종래의 위상 동기 루프(PLL) 회로의 개략도이다. 도 1을 참조하면, 위상 동기 루프(PLL) 회로(10)는 입력 주파수 f _in 를 갖는 발진기(11)에 의해 생성된 입력 신호(12)를 수신하고 출력 주파수 f _out 를 갖는 출력 신호(22)를 생성하고, 출력 신호(22)는 입력 신호(12)의 위상에 대해 고정된 관계를 갖는다. PLL 회로(10)는 기준 주파수 f _ref 를 갖는 기준 신호(15)를 생성하기 위해 예컨대 M의 분할 팩터에 의해 입력 주파수를 나누기 위한 주파수 분할기(13)를 포함할 수 있다. PLL 회로(10)는 위상 및 주파수 검출기(PFD; 14), 전하 펌프(16), 저역 통과 필터(18) 및 전압 제어 발진기(VCO; 20)를 포함한다. 루프 필터라고도 또한 불리는, 저역 통과 필터(18)는 일반적으로 캐퍼시터 및 저항의 직렬 접속으로서 구현된다. PLL 회로(10)는 또한 음의 피드백 루프를 형성하는 피드백 주파수 분할기(30)를 포함한다. 피드백 주파수 분할기(30)는 출력 신호(22)를 수신하고 예컨대 N의 분할 팩터에 의해 분할(divided-down) 피드백 주파수 f _fb 를 갖는 피드백 신호(34)를 생성한다. 피드백 신호(26)는 위상 및 주파수 검출기(14)에 결합되어 피드백 루프를 형성한다.

PLL(10)의 동작은 잘 알려져 있다. 위상 및 주파수 검출기(14)는 기준 신호(15)와 피드백 신호(34) 사이의 위상차를 비교한다. 위상차는 VCO(20)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 전하 펌프(16)를 제어하기 위해 사용된다. 제어 신호는 저역 통과 필터(18)에 결합되어 고 주파수 변경들을 필터링하여 VCO(20)를 구동하기 위한 제어 전압(Vctrl)을 생성한다. VCO(20)는 입력 신호의 위상에 대해 고정된 관계를 갖는 출력 신호(22)를 생성한다. 출력 신호(22)는 피드백 주파수 분할기(30)를 통해 위상 및 주파수 검출기(14)로 피드백된다. 이와 같이 생성된 출력 주파수는 입력 주파수 및 분할 팩터들 N 및 M의 함수이고,

로서 주어진다.

본 발명의 목적은 다중-곡선 VCO를 갖는 PLL 주파수 합성기에서 실행되는 디지털 제어 회로 및 폐 루프 곡선 검색 방법을 제공하는 것이다.

PLL의 VCO는 VCO 동작 곡선에 적용된 제어 전압(Vctrl)에 기초하여 출력 주파수를 생성한다. 넓은 주파수 범위를 갖는 출력 주파수를 생성하기 위해, 단일-곡선 VCO가 사용될 수 있지만, VCO는 도 2a에 도시된 바와 같이 단일 VCO 동작 곡선에서 가파른 경사로 나타낸 큰 VCO 이득을 가질 필요가 있다. 큰 VCO 이득은 제어 전압(Vctrl)에서 작은 변경들이 출력 주파수에서 큰 변경을 초래할 것이고 바람직하지 않은 지터들을 초래하기 때문에 종종 바람직하지 않다. 몇몇 예시들에서, 지터링 문제는 제어 전압에서 변동들을 제한함으로써 제어된다. 다른 경우들에서, 도 2b에 도시된, 다수의 VCO 동작 곡선들을 갖는 다중-곡선 VCO이 사용된다. 다중-곡선 VCO가 사용될 때, 각각의 VCO 동작 곡선은 각각의 곡선에 대한 더 얕은 경사로 나타낸, 더 작은 VCO 이득을 갖고, 동작 곡선들의 세트는 바람직한 넓은 주파수 범위를 포함한다.

도 3은 다중-곡선 VCO를 통합하는 종래의 분수 분주형 주파수 합성기의 개략도이다. 도 3을 참조하면, 분수 분주형 주파수 합성기(50)는 위상 및 주파수 검출기(PFD; 54), 전하 펌프(56), 저역 통과 필터(58) 및 전압 제어 발진기(VCO; 60)를 포함하는 기본 위상 동기 루프(PLL) 구조를 사용하여 형성된다. 발진기(52)는 위상 및 주파수 검출기(54)에 대한 입력 신호로서 기준 주파수 f _ref 를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 피드백 주파수 분할기(64)는 피드백 경로에서 사용된다. 피드백 주파수 분할기(64)는 분할기(64)의 모듈러스라고도 또한 불리는 분할 비율 N을 갖는 다중-모듈러스 분할기로서 구현된다. 따라서, 출력 주파수 f _out 는, f _out = N*f _ref 로 주어진, N과 기준 주파수 f _ref 의 곱이다. 분수 분주형 주파수 합성기에서, 출력 주파수 f _out 는 입력 기준 주파수 f _ref 의 일 부분이고 분할기 비율 N은 정수부 및 분수부를 포함한다. 다중-모듈러스 분할기로서, 피드백 분할기(30)는 일련의 분할기 셀들로서 구현되고 제공된 분할 범위를 갖는다.

동작시, 기준 주파수 f _ref 는 발진기(52)로부터 생성된다. 기준 주파수 f _ref 는 일반적으로 고주파수 신호이고 피드백 주파수 분할기(64)에 의해 출력 주파수 f _out 로서 바람직한 더 낮은 주파수로 분할된다. 출력 주파수 f _out 는 PLL을 통해 기준 주파수 f _ref 로 동기가 맞춰진다. 피드백 주파수 분할기(64)는 입력 소스 주파수로서 출력 주파수 f _out 를 수신하고 PLL에 대한 피드백 주파수 f _fb 로서 분할된 주파수를 생성한다. 출력 주파수 f _out 는 피드백 주파수 분할기(64)의 분할 비율 N을 변경함으로써 조정된다. 미세 주파수 스텝 크기는 N으로부터 N-1, N+1, N-2, N+2 등으로와 같이 정수들 사이의 피드백 분할 비율 N을 계속하여 교체함으로써 달성될 수 있다.

피드백 주파수 분할기(64)의 분할 비율 N은 변조기(68)에 의해 변조된다. 변조기(68)는 제어 데이터비트를 생성하여 분할기(64)에서 분할기 셀들의 분할 팩터를 제어하여 바람직한 분할 비율 N을 실현한다. 변조기(68)는 피드백 주파수 f _fb 를 수신하고 제어 데이터비트들은 피드백 주파수 f _fb 에 동기하여 생성된다. 실제로, 변조기(68)는 정수들 D와 D+1 사이의 모듈러스의 선택을 랜덤화하여 분수의 분할 비율 N을 생성한다.

주파수 합성기가 다중-곡선 VCO를 사용할 때, 제어 회로는 제공된 타겟 출력 주파수에 대한 바람직한 VCO 동작 곡선을 선택하도록 사용된다. VCO 동작 곡선을 선택하기 위한 동작은 "거친 제어"라고 종종 불린다. 바람직한 동작 곡선이 선택된 후, 주파수 합성기의 PLL은 선택된 VCO 동작 곡선에 따라 출력 주파수를 변경하기 위해 "미세 제어"를 사용하여 VCO를 구동하는 제어 전압 Vctrl를 조정하도록 동작한다. 다중-곡선 VCO에서, 거친 제어, 또는 동작 곡선의 검색 및 선택을 위한 종래의 방법들은, 종종 개방 루프 제어를 채용하고 종종 최적의 동작 곡선을 선택하지 않는다. 몇몇 경우들에서, 종래의 검색 방법들은 VCO가 주파수 합성기의 동작을 지연시키는 차선의 동작 곡선을 따르게 할 수 있다.

본 발명은 프로세스, 전압, 및 온도 변동들에 걸쳐 잡음에 민감하지 않고, 더 견고하며, 증가된 전하 펌프 전류를 인가하여 더 짧은 검색 시간 또는 더 빠른 검색 속도를 실현하여, 타겟 주파수에 대한 최적의 VCO 동작 곡선을 선택하도록 동작하는, 디지털 제어 회로 및 폐 루프 곡선 검색 방법을 제공한다.

도 1은 종래의 위상 동기 루프(PLL) 회로의 개략도.
도 2a는 단일 곡선 VCO에 대한 하나의 예시 VCO 동작 곡선을 도시하는 도면.
도 2b는 다중-곡선 VCO에 대한 하나의 예시 VCO 동작 곡선을 도시하는 도면.
도 3은 다중-곡선 VCO를 통합하는 종래의 분수 분주형 주파수 합성기의 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 다중-곡선 VCO 및 디지털 제어 회로를 통합하는 분수 분주형 주파수 합성기의 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 도 4의 분수 분주형 주파수 합성기에서 디지털 제어 회로의 실행을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 예시들에서 다중-곡선 VCO의 동작 곡선들을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 예시들에서 PLL 주파수 합성기에서 전하 펌프 회로를 도시하는 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예들에서 타겟 주파수에 대한 동작 곡선을 선택하기 위한 폐쇄 루프 곡선 탐색 방법을 도시하는 플로차트.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따라 디지털 제어 회로 내 곡선 추적 방법을 도시하는 플로차트.
도 10은 본 발명의 실시예들에서 전하 펌프 전류 변조를 사용하여 타겟 주파수에 대한 동작 곡선을 선택하기 위한 폐쇄 루프 곡선 검색 방법을 도시하는 플로차트.
도 11은 본 발명의 실시예들에서 폐쇄 루프 곡선 검색 방법에서 사용된 2진 점프 방법의 일 예시를 도시하는 도면.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 일 예시에서, 폐쇄 루프 곡선 검색 방법을 사용하여 타겟 주파수에 대한 다중-곡선 VCO에서 최적의 동작 곡선을 선택하는 프로세스를 도시하는 도면들.

본 발명의 다수의 실시예들은 다음의 상세한 설명 및 첨부하는 도면들에 개시된다.

본 발명은 프로세스; 장치; 시스템; 및/또는 구성 요소의 조합을 포함하는 다수의 방식들로 실행될 수 있다. 본 명세서에서, 이들 구현들, 또는 본 발명이 취할 수 있는 임의의 다른 형태는 기술들이라고 불릴 수 있다. 일반적으로, 개시된 프로세스들의 단계들의 순서는 본 발명의 범위 내에서 변경될 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시예들의 상세한 설명은 본 발명의 원리들을 도시하는 첨부하는 도면들과 함께 이하에 제공된다. 본 발명은 이러한 실시예들에 관하여 설명되지만, 본 발명은 임의의 실시예로 제한되지 않는다. 본 발명의 범위는 청구항들에 의해서만 제한되고 본 발명은 다수의 대안들, 변경들 및 균등물들을 포함한다. 다수의 특정 상세들은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다음의 설명에서 제시된다. 이들 상세들은 예시를 위해 제공되고 본 발명은 이들 특정 상세들의 일부 또는 모두가 없이 청구항들에 따라 실시될 수 있다. 명확성을 위해, 본 발명에 관련된 기술 분야들에서 알려진 기술적인 내용은 본 발명이 불필요하게 불분명해지지 않도록 상세하게 설명되지 않는다.

본 발명의 실시예들에 따라, 다중-곡선 VCO를 사용하는 PLL 주파수 합성기는 폐 루프 곡선 검색을 실행하는 디지털 제어 회로를 통합하여 주어진 타겟 주파수에 대한 최적의 VCO 동작 곡선을 선택한다. 몇몇 실시예들에서, 폐 루프 곡선 검색 방법은 더 넓은 제어 전압 범위에 걸쳐 선택된 동작 곡선을 유지하면서 좁고 집중된 제어 전압 범위에 기초하여 동작 곡선에 대해 검색한다. 이러한 방식에서, 곡선 검색 방법은 최적의 동작 곡선의 선택을 보장한다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 폐 루프 곡선 검색 방법은 디지털 제어 회로가 2진 검색 알고리즘이 사용될 때 종종 요청되는 공간 소비 가산기 및 감산기 회로들 없이 실행될 수 있도록 곡선 검색 동안 곡선 선택을 위한 2진 점프 방법을 실행한다.

몇몇 실시예들에서, 디지털 제어 회로는 폐 루프 검색이 수렴하기 위한 속도를 증가시키기 위해 곡선 검색 동작 동안 PLL의 전하 펌프 전류를 제 1 레벨로 증가시키는 폐 루프 곡선 검색 방법을 실행한다. 폐 루프 곡선 검색 방법은 곡선 선택 후 곡선 추적을 위해 전하 펌프 전류를 제 2의 더 낮은 레벨로 리턴한다. 곡선 검색 동작 동안 전하 펌프 전류를 증가시킴으로써, PLL 주파수 합성기는 더 견고한 곡선 검색을 위한 폐 루프 검색 방법을 사용하는 동안 최적의 VCO 동작 곡선에 더 빠르게 수렴할 수 있다.

다중-곡선 VCO를 갖는 PLL 주파수 합성기에서 실행된 본 발명의 디지털 제어 회로 및 폐 루프 곡선 검색 방법은 종래의 거친 제어 기술들을 통한 많은 이점들을 실현한다. 첫째, 디지털 제어 회로 및 검색 방법은 타겟 주파수에 대한 최적의 VCO 동작 곡선을 선택하도록 동작한다. 본 기술에서, 최적의 VCO 동작 곡선은 VCO 제어 전압의 좁은 중앙 범위에서 타겟 주파수로 차단하는 VCO 동작 곡선이다. 최적의 VCO 동작 곡선이 선택될 때, VCO는 제어 전압이 미세 제어 동안 변할 때 쉽게 포화되거나 최대화되지 않을 것이다.

둘째로, 디지털 제어 회로 및 곡선 검색 방법은 프로세스, 전압, 및 온도 변동들을 통한 잡음에 둔감하다. PLL 주파수 합성기는 프로세스, 전압 및 온도 변동들에 관하여 최적의 동작 곡선을 선택할 수 있다.

셋째로, 디지털 제어 회로 및 곡선 검색 방법은 종래의 개방 루프 검색 방식들보다 더 견고한 폐 루프 검색 알고리즘을 사용한다. 하나의 개방 루프 검색 방식에서, PLL의 피드백 루프 동작은 제어 회로가 사용할 바람직한 동작 곡선을 결정하는 동안 중단되거나 차단된다. PLL 피드백 루프의 정상 동작은 동작 곡선이 선택된 후에 복구된다. 개방 루프 검색 방식들은 곡선 검색이 PLL의 동작 상태들과 동일한 상태들 하에서 수행되지 않기 때문에 바람직하지 않다. 그러므로, 개방 루프 검색 방식들은 종종 타겟 주파수에 대하여 이상적인 곡선을 선택하지 않는다. 그러나, 본 발명의 실시예들에서, 곡선 검색 동작은 폐 루프에서 행해진다. 즉, PLL의 피드백 루프는 중단되거나 차단되지 않는다. 대신, PLL 피드백 루프는 바람직한 동작 곡선에 대한 디지털 제어 회로 검색들로서 계속해서 동작한다. 이러한 방식에서, 동작 곡선은 PLL의 정상 동작 상태들 동안 선택되고 있다. 따라서, 폐 루프 검색 방법을 사용하여 선택된 동작 곡선은 PLL 동작에 대하여 더 견고하다.

넷째로, 몇몇 실시예들에서, 디지털 제어 회로 및 곡선 검색 방법은 증가된 전하 펌프 전류를 인가하여 더 짧은 검색 시간 또는 더 빠른 검색 속도를 실현한다. 타겟 주파수가 변할 때, 폐 루프 곡선 검색 방법은 증가된 전하 펌프 전류 때문에 최적의 곡선에 대해 빠르게 검색할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예들에서, 다중-곡선 VCO 및 디지털 제어 회로를 통합하는 분수 분주형 주파수 합성기의 개략도이다. 도 4를 참조하면, 분수 분주형 주파수 합성기(100)는 위상 및 주파수 검출기(PFD; 104), 전하 펌프(106), 저역 통과 필터(108), 및 다중-곡선 전압 제어 발진기(VCO; 110)를 포함하는 위상 동기 루프(PLL) 회로를 사용하여 형성된다. 수정 발진기(102)와 같은 매우 정확하고 안정한 주파수 소스는 위상 및 주파수 검출기(104)에 대한 입력 신호(103)로서 기준 주파수 f _ref 를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 피드백 주파수 분할기(114)는 피드백 경로에서 사용된다. 피드백 주파수 분할기(114)는, 또한 분할기(114)의 모듈러스라고도 불리는, 분할 비율 N을 갖는 다중-모듈러스 분할기로서 실행된다. 따라서, 출력 주파수 f _out 는 N과 기준 주파수 f _ref 의 곱이고, f _out = N*f _ref 로 주어진다. 분수 분주형 주파수 합성기에서, 출력 주파수 f _out 는 입력 기준 주파수 f _ref 의 일 부분이고, 분할 비율 N은 정수부 및 소수부를 포함한다. 다중-모듈러스 분할기에서 피드백 분할기(114)는 일련의 분할기 셀들로서 실행되고 제공된 분할 범위를 갖는다.

동작시, 기준 주파수 f _ref 는 발진기(102)로부터 생성된다. 기준 주파수 f _ref 는 일반적으로 고 주파수 신호이고 피드백 주파수 분할기(114)에 의해 출력 주파수 f _out 로서 바람직한 더 낮은 주파수로 분할된다. 출력 주파수 f _out 는 PLL을 통해 기준 주파수 f _ref 로 동기로 맞춰진다. 피드백 주파수 분할기(114)는 출력 주파수 f _out 를 입력 소스 주파수로서 수신하고 분할된 주파수를 PLL에 대한 피드백 주파수 f _fb 로서 생성한다. 출력 주파수 f _out 는 피드백 주파수 분할기(114)의 분할 비율 N을 변경함으로써 조정된다. 미세 주파수 스텝 크기는 N으로부터 N-1, N+1, N-2, N+2로와 같이 정수들 사이의 피드백 분할 비율 N을 지속적으로 교환함으로써 달성될 수 있다.

피드백 주파수 분할기(114)의 분할 비율 N은 델타-시그마(

) 변조기(118)에 의해 변조된다.

변조기(118)는 분할기(114)에서 분할기 셀들의 분할 팩터를 제어하기 위한 제어 데이터비트들 PI[n:0]를 생성하여 바람직한 분할 비율 N을 실현한다.

변조기(118)는 피드백 주파수 f _fb 를 수신하고 데이터비트들 PI[n:0]은 피드백 주파수 f _fb 에 동기하여 생성된다. 실제로,

변조기(118)는 정수들 D와 D+1 사이의 모듈러스의 선택을 랜덤화하여 분수의 분할 비율 N을 생성한다.

변조기(118)의 잡음 셰이핑 효과는 위상 잡음을 LPF(108)에 의해 필터링될 수 있는 고 레벨로 푸시한다.

PLL 동작은 다음과 같다. 위상 및 주파수 검출기(104)는 기준 주파수 f _ref 와 피드백 주파수 f _fb 사이의 위상차를 비교한다. 위상차는 VCO(110)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 전하 펌프(106)를 제어하기 위해 사용된다. 특히, PFD(104)는 한 쌍의 전하 펌프 제어 신호들(UP 및 DOWN)을 생성하여 전하 펌프가 전하 펌프의 출력 노드(107)로부터 전류를 공급받거나 빼내게 하여, VCO에 대한 제어 신호를 생성한다. 전하 펌프로부터의 출력 신호는 고주파수 성분들을 필터링하기 위해 저역 통과 필터(108)에 결합된다. 필터링된 신호는 VCO(110)를 구동하기 위한 제어 전압(Vctrl)(노드(109))이다. VCO(110)는 기준 주파수 f _ref 의 위상에 대해 고정된 관계를 갖는 출력 주파수 f _out 를 갖는 출력 신호(112)를 생성한다. 출력 주파수 f _out 는 피드백 주파수 분할기(114)를 통해 위상 및 주파수 검출기(104)로 피드백되어 제어 루프를 완료한다.

주파수 합성기(100)가 PLL 회로에서 다중-곡선 VCO(110)를 사용할 때, 주파수 합성기(100)는 타겟 주파수를 충족하는 출력 주파수를 생성할 수 있는 다수의 VCO 동작 곡선들의 세트 중에서 하나의 VCO 동작 곡선을 선택하기 위한 "거친 제어"를 적용한다. 본 발명의 실시예들에서, PLL 주파수 합성기(100)는 타겟 주파수를 충족하는 출력 주파수를 갖는 최적의 VCO 동작 곡선을 선택하는 폐 루프 곡선 검색 방법을 실행하는 디지털 제어 회로(125)를 포함한다. 원하는 VCO 동작 곡선이 선택된 후, 주파수 합성기의 PLL은 선택된 VCO 동작 곡선을 따라 VCO의 출력 주파수를 변경하기 위해 "미세 제어"를 사용하여 VCO를 구동하는 제어 전압(Vctrl)(노드(109))을 조정하도록 동작한다.

본 발명의 실시예들에서, PLL 주파수 합성기(100)는 최적의 VCO 동작 곡선 선택시 거친 제어를 제공하기 위한 디지털 제어 회로를 포함한다. 한편, 위상 및 주파수 검출기(104), 전하 펌프(106), 저역 통과 필터(108) 및 피드백 주파수 분할기(114)를 포함하는, PLL은 타겟 주파수를 추적하기 위해 제어 전압(Vctrl)을 조정하기 위한 미세 제어를 제공한다.

몇몇 실시예들에서, 주파수 합성기(100)는 바람직한 채널 또는 바람직한 타겟 주파수를 선택하기 위한 제어 신호들을 생성하는 프로그래밍 인터페이스(120)를 포함한다. 채널이 변경될 때, 프로그래밍 인터페이스(120)는 제어 신호들을 제공하여 타겟 주파수를 변경한다. 프로그래밍 인터페이스(120)는

변조기(118)가 피드백 주파수 분할기(114)의 분할기 비율을 변경하기 위한 제 1 제어 신호(노드(123))를 생성한다. 분할기 비율을 변경하는 것은 PLL의 출력 주파수 f _out 를 변경한다. 타겟 주파수가 변할 때, PLL은 루프를 새로운 타겟 주파수로 재동기할 필요가 있다. 프로그래밍 인터페이스(120)는 제 2 제어 신호(노드(122))를 디지털 제어 회로(125)에 전송하여 새로운 VCO 동작 곡선을 선택하기 위해 제어 회로를 재시작한다.

디지털 제어 회로(125)는 기준 주파수 f _ref 및 제어 전압 Vctrl(노드(109))을 입력 신호들로서 수신한다. 기준 주파수 f _ref 는 디지털 제어 회로에서 타이머 신호들을 생성하기 위한 클록 신호로서 사용된다. 제어 전압 Vctrl은 폐 루프 곡선 검색 방법을 사용하여 타겟 주파수에 대한 최적의 동작 곡선을 선택하기 위해 사용된다. 폐 루프 곡선 검색 방법이 최적의 동작 곡선을 검출할 때, 디지털 제어 회로(125)는 선택된 동작 곡선을 사용하기 위해 VCO(110)에 대한 curve_sel 신호(노드(128))를 생성한다.

더 구체적으로, 본 발명의 실시예들에서, 폐 루프 곡선 검색 방법은 거친 제어 동안 좁고 집중된 제어 전압 범위를 사용하여 동작 곡선에 대하여 검색한다. 이러한 방식으로, 곡선 검색 방법은 최적의 동작 곡선의 선택을 보장한다. 이후, PLL은 미세 제어 동안 더 넓은 제어 전압 범위에 걸쳐 선택된 동작 곡선을 유지한다. 또한, 본 발명의 실시예들에서, 폐 루프 곡선 검출 방법은 디지털 제어 회로가 2진 검색 알고리즘이 사용될 때 종종 요구되는 공간을 소비하는 가산기 또는 감산기 회로들 없이 실행될 수 있도록 곡선 검색 동안 곡선 선택을 위한 2진 점프 방법을 실행한다.

또한, 몇몇 실시예들에서, 디지털 제어 회로는 전하 펌프 제어 신호 cp_ctrl(노드(126))를 생성하여 거친 제어 단계 또는 곡선 검색 단계 동안 전하 펌프(106)에서 전하 펌프 전류를 증가시킨다. 전하 펌프 전류가 증가될 때, 제어 전압 Vctrl은 더 빠르게 안정될 수 있어서 곡선 검색 동작이 더 빠르게 완료되게 한다.

도 5는 본 발명의 실시예들에서 도 4의 분수 분주형 주파수 합성기에서 디지털 제어 회로의 실행을 도시한다. 도 4 및 도 5의 유사한 요소들이 유사한 참조 번호들로 주어지고 추가로 설명되지 않을 것이다. 도 5를 참조하면, 분수 분주형 주파수 합성기(100)에서, 프로그래밍 인터페이스는 출력 주파수 f _out 에 대해 바람직한 타겟 주파수 또는 채널을 선택한다. 새로운 타겟 주파수를 선택하기 위해, 프로그래밍 인터페이스(120)는

변조기(118)에 대한 정수 및 분수 값을 나타내는 제어 신호를 제공하여 피드백 주파수 분할기(114)의 분할기 비율을 변경한다. 프로그래밍 인터페이스(120)는 추가로 재시작 제어 신호(노드(124))를 디지털 제어 회로(125)의 재시작 회로(138)에 제공하여 디지털 제어 회로의 상태 머신을 재시작하거나 시작한다. 이러한 방식으로, 디지털 제어 회로(125)는 폐 루프 곡선 검색 방법을 시작하여 새롭게 확립된 타겟 주파수에 대한 동작 곡선을 찾는다.

디지털 제어 회로(125)는 제어 전압 Vctrl(109)를 수신하고 제어 전압 Vctrl(노드(109))를 네 개의 비교기 전압들(Vcmp_0 내지 Vcmp_3)의 각각에 비교하는 한 세트의 네 개의 비교기들(130)을 포함한다. 이러한 방식으로, 비교기들(130)은 제어 전압 Vctrl을 디지털화한다. 비교 결과들은 상태 머신(134)에 제공되어 곡선 선택 신호 curve_sel를 생성한다(노드(128)). 본 발명의 실시예들에서, 상태 머신(134)은 상태 변수들을 상태 머신에 제공하는 룩업 테이블(136)과 통신한다. 일 실시예에서, 룩업 테이블(136)은, 이하에 더 상세히 설명될 바와 같이, 상태 타이머 값들 및 전하 펌프 전류 값들을 상태 머신(134)에 제공한다. 본 실시예에서, 프로그래밍 인터페이스(120)는 룩업 테이블(136)에 저장될 상태 타이머 값들을 제공한다. 디지털 제어 회로(125)에서, 상태 머신(13), 룩업 테이블(136) 및 재시작 회로(138)는 동작 상태들에 기초하여 적절한 VCO 동작 곡선을 선택하기 위해 자동 감지 회로(132)를 형성한다.

도 6은 본 발명의 예시들에서 다중-곡선 VCO의 동작 곡선들을 도시한다. 도 6을 참조하면, 다중-곡선 VCO는 상이한 주파수 범위에 대응하는 각각의 동작 곡선을 갖는 한 세트의 2ⁿ 개의 VCO 동작 곡선들을 포함한다. 곡선 선택 신호는 출력 주파수를 생성하기 위해 2ⁿ 개의 동작 곡선들 중 하나를 선택하기 위해 사용된다(curve_sel n-비트 값). 본 실시예에서, 다중-곡선 VCO는 가장 큰 주파수로부터 가장 낮은 주파수까지 0 내지 31로 넘버링된 32(즉, 2⁵) 개의 동작 곡선들을 포함하는 것으로 도시된다. 동작 곡선들은 본 예시에서 0.5 V 내지 2.1 V인 제어 전압 범위에 걸쳐 확장한다. 비교기 전압들(Vcmp_0 내지 Vcmp_3)은 제어 전압 범위를 5 개의 영역들(영역 1 내지 영역 5)로 분할하는 증가하는 전압 값들을 나타낸다. 특히, 전압들(Vcmp_1, Vcmp_2)은 좁고 집중된 제어 전압 범위인 제 1 전압 범위 VR1을 규정한다. 즉, 전압 범위 VR1은 제어 전압의 전체 전압 범위의 중앙을 나타낸다. 전압들(Vcmp_0 내지 Vcmp_3)은 전압 범위 VR1보다 넓은 전압 범위인 제 2 전압 범위 VR2를 규정한다. 본 예시에서, 전압 범위 VR1은 제어 전압의 중앙의 약 25%이고, 전압 범위 VR2는 제어 전압의 중앙의 약 50%이다. 본 발명의 실시예들에서, 동작 곡선은 제어 전압 Vctrl이 좁은 전압 범위 VR1 내 타겟 주파수와 매칭할 때에만 선택된다. 이러한 방식으로, 디지털 제어 회로(125)는 최적의 동작 곡선이 선택되는 것을 보장한다. 타겟 주파수에 대한 최적의 동작 곡선의 선택시, 디지털 제어 회로(125)의 동작은 이하에 더 상세히 설명될 것이다.

몇몇 실시예들에서, 디지털 제어 회로(125)는 곡선 검색 동작의 속도를 높이도록 전하 펌프(106)의 전하 펌프 전류를 제어한다. 그를 위해, 프로그래밍 인터페이스(120)는 공칭 전하 펌프 전류를 나타내는 신호 cp_sel(노드(122))를 디지털 제어 회로(125)에 제공할 수 있다. 디지털 제어 회로(125)는 전하 펌프(106)에 대한 전하 펌프 제어 신호 cp_ctrl(노드(126))를 생성한다. 디지털 제어 회로(125)는 곡선 검색 동작들 동안 전하 펌프 전류(106)를 증가시키기 위한 전하 펌프 제어 신호 cp_ctrl을 생성하고(거친 제어) 곡선 추적 동작들 동안 공칭 전하 펌프 전류를 제공하기 위한 전하 펌프 제어 신호 cp_ctrl를 생성한다.

도 7은 본 발명의 실시예들에서 PLL 주파수 합성기 내 전하 펌프 회로를 도시하는 개략도이다. 도 7을 참조하면, 전하 펌프 회로(106)는, 모두 전원 전압과 접지 사이에 직렬로 접속된, 제 1 전류 소스(140), 제 1 스위치(S1), 제 2 스위치(S2) 및 제 2 전류 소스(142)를 포함한다. 스위치(S1)는 업 제어 신호에 의해 제어되고, 스위치(S2)는 다운 제어 신호에 의해 제어되고, 둘 모두는 기준 주파수 f _ref 와 피드백 주파수 f _fb 사이의 차에 응답하여 위상 및 주파수 검출기(104)로부터 생성된다. 업 제어 신호가 폐 스위치(S1)에 대해 단정될 때, 제 1 전류 소스로부터의 전하 펌프 전류(140)는 출력 노드(107)를 충전한다. 다운 제어 신호가 폐 스위치(S2)에 대해 단정될 때, 제 2 전류 소스로부터의 전하 펌프 전류(142)는 제어 전압 노드(107)를 방전시킨다. 스위치들(S1, S2)은 동시에 턴 온되지 않는다. 저항(R1) 및 캐퍼시터(C1)의 직렬 접속에 의해 형성된 저역 통과 필터(108)는 출력 노드(107)에 결합되어 출력 노드에서 전압을 저역 통과 필터링하여 제어 전압 Vctrl을 생성한다. 제어 전압 Vctrl은 이후 VCO(110)을 구동하기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예들에서, 전하 펌프 제어 신호 cp_ctrl(노드(126))는 전하 펌프(106)에 제공되어 전류 소스들(140, 142)에 의해 제공된 전류 값들을 설정한다. 더 큰 전류를 제공함으로써, 출력 노드(107)는 저역 통과 필터(108)를 더 빠르게 충전 또는 방전할 수 있고, 따라서 제어 전압 Vctrl은 PFD(104)에서 검출 조건들의 변경에 대해 더 빠르게 응답할 수 있다. 그러나, 출력 노드에서 잡음 리플은 더 크다. 전하 펌프가 공칭 전류 레벨에서 동작할 때, 출력 노드(107)는 빠르게 응답할 수 없고 제어 전압상의 잡음은 최소화된다.

최적의 동작 곡선을 선택하기 위한 PLL 주파수 합성기에서 디지털 제어 회로(125)의 동작은 여기서 도 8 내지 도 10에서 플로 차트들을 참조하여 설명될 것이다. 도 8은 본 발명의 실시예들에서 타겟 주파수에 대한 동작 곡선을 선택하는 폐 루프 곡선 검색 방법을 도시하는 플로차트이다. 도 8의 폐 루프 곡선 검색 방법은 도 5의 디지털 제어 회로(125) 및 도 6의 VCO 동작 곡선들을 참조하여 설명될 것이다. 폐 루프 곡선 검색 방법은 추가로 곡선 검색 방법 및 도 6의 다중-곡선 VCO에서 곡선 선택의 프로세스에 의해 채용된 2진 점프 방법을 도시하는 도 11 내지 도 15를 참조하여 설명될 것이다.

도 8, 및 도 11 내지 도 15를 참조하면, 폐 루프 곡선 검색 방법(200)은, 프로그래밍 인터페이스(120)가 새로운 타겟 주파수를 선택하고 상태 머신(134)의 재시작을 개시하는 것과 같이, VCO(110)에 대한 타겟 주파수("타겟 F_VCO")가 선택될 때 개시된다. 본 예시에서, 타겟 주파수는 11 ㎓이다. 202에서, 제공된 타겟 F_VCO에 대하여, 초기 VCO 동작 곡선은 2ⁿ VCO 동작 곡선들로부터 선택되고, 곡선 선택 신호는 n-비트(curve_sel[n-1:0])를 갖는다. 예를 들면, 2ⁿ VCO 동작 곡선들의 세트의 중앙 곡선은 초기 VCO 곡선으로서 사용될 수 있다. 본 예시에서, 곡선 번호 15는 32 개의 VCO 곡선들로부터 선택되고(도 12) 곡선 선택 신호는 5 비트를 갖는다(curve_sel[4:0]). 도 11을 참조하며, 곡선 번호 15를 선택하기 위해, "01111"의 값을 갖는 곡선 선택 신호 curve_sel은 디지털 제어 회로(125)의 상태 머신(134)에 의해 VCO(110)으로 제공된다. 202에서, 검색 카운터 k의 값은 0으로 초기화된다.

선택된 초기 곡선으로, 방법(200)은 선택된 VCO 동작 곡선에 따르는 제어 전압을 변경하여 VCO(110)의 출력 주파수를 타겟 F_VCO(204)로 조정한다. 206에서, 방법(200)은 타겟 F_VCO이 발견되었는지 및 제어 전압(Vctrl)이 비교기 전압들(Vcmp_1 및 Vcmp_2) 사이의 영역 3 내에 있는지를 결정한다. 두 조건들이 충족되는 경우, 방법(200)은 최적의 곡선이 발견된 것을 결정하고 디지털 제어 회로(125)는 선택된 동작 곡선(여기서, 초기 곡선)을 사용하는 곡선 추적 동작(208)으로 이동할 수 있다. 본 예시에서, 곡선 번호 15는 11 ㎓의 타겟 주파수를 결코 교차하지 않고(도 12) 전압 Vctrl은 출력 주파수가 타겟 주파수에 가까울 때 영역 5에 있도록 결정된다. 그러므로, 206에서 조건들은 충족되지 않고 방법(200)은 단계(210)로 진행한다.

210에서, 방법(200)은 2진 점프 방법을 수행함으로써 다음의 동작 곡선을 선택한다. 2진 점프 방법 하에서, 방법(200)은 현재 선택된 곡선으로부터 떨어진 2^(n-2-k) 곡선인 다음의 동작 곡선을 선택한다. 2^(n-2-k) 증분들로 다음 동작 곡선을 선택함으로써, 디지털 제어 회로는 새로운 곡선에 대한 곡선 선택 신호를 생성하기 위하여 단지 n-비트 곡선 선택 신호 curve_sel에서 1 또는 2 데이터비트의 값들을 변경할 필요만이 있다. 종래의 2진 검색 방식들에 사용된 복잡한 가산 동작들이 필요하지 않다. 본 예시에서, k = 0 및 n = 5이고, 따라서, 2진 점프 방법은 현재 곡선으로부터 벗어난 2³ 또는 8 개의 곡선들인 곡선으로 점핑함으로써 다음의 동작 곡선을 선택할 것이다. 도 11을 참조하면, 2진 점프 방법은 곡선 번호 7 또는 곡선 번호 23 중 하나를 선택할 것이다. 곡선 번호 7 또는 곡선 번호 23를 선택하기 위해, 디지털 제어 회로(125)는 곡선 선택 신호의 최상위 비트들 중 하나 또는 두 개의 값, 즉, 곡선 선택 신호 curve_sel[4:0]의 비트 3 및/또는 4를 변경할 필요만이 있다. 예를 들면, 곡선 번호 7을 선택하기 위해, 디지털 제어 회로는 단지 제 2의 값을 맨 마지막 최상위 비트로 변경할 필요가 있다. 즉, 곡선 선택 신호는 "01111"로부터 "00111"로 변경된다. 곡선 번호 23을 선택하기 위해, 디지털 제어 회로는 단지 두 개의 최상위 비트들의 값을 변경할 필요가 있다. 즉, 곡선 선택 신호는 "01111"로부터 "10111"로 변경된다. 본 발명의 곡선 검색 방법에 사용된 2진 점프 방법은 곡선 선택 신호에서 하나 또는 두 개의 데이터비트들의 값들을 변경함으로써 실행된다. 2진 점프 방법은 디지털 제어 회로가 간략화된 회로를 사용하여 실행되게 한다.

디지털 제어 회로(125)는 VCO 출력 주파수가 타겟 주파수에 있거나 가장 근접할 때 제어의 값 Vctrl에 기초하여 높은 VCO 주파수의 동작 곡선으로 점프 업 또는 낮은 VCO 주파수의 동작 곡선으로 점프 다운할지를 결정한다. 더 구체적으로, 방법(200)은 제어 전압 Vctrl을 네 개의 비교기 전압들(Vcmp_0 내지 Vcmp_3)과 비교함으로써 VCO 출력 주파수가 타겟 주파수에 있거나 타겟 주파수에 가장 근접할 때 제어 전압 Vctrl이 어느 영역에 놓여있는지를 결정한다. 제어 전압 Vctrl이 영역 1 또는 영역 2에 있는 경우, 방법(200)은 낮은 출력 주파수를 갖는 동작 곡선(본 예시에서 더 높은 곡선 번호를 갖는)으로 점프 다운할 것이다. 제어 전압 Vctrl이 영역 4 또는 5에 있는 경우, 방법(200)은 높은 출력 주파수를 갖는 동작 곡선(본 예시에서 더 낮은 곡선 번호를 갖는)으로 점프 업할 것이다. 본 예시에서(도 12), 곡선 번호 15는 11 ㎓ 타겟 F_VCO에 가까울 때 영역 1에 있고, 그러므로, 방법(200)은 더 낮은 출력 주파수를 갖는 동작 곡선인 곡선 23으로 점프 다운한다(도 11 및 도 13을 참조). 따라서, 곡선 선택 신호 curve_sel은 "10111"의 값을 갖는다.

다음의 동작 곡선이 선택된 후, 방법(200)은 검색 카운터 k(212)를 증가시키고 방법(200)은 전압 Vctrl이 선택된 VCO 곡선을 따라 타겟 F_VCO로 변경되는 204에서 반복한다. 도 13을 참조하면, 곡선 번호 23상의 제어 전압 Vctrl을 더 높은 전압 값(영역 5)까지 변경하는 것은 여전히 타겟 주파수를 충족하지 않을 것이다. 방법(200)은 이후 다음 곡선이 선택될 때 210으로 진행한다. 이러한 증가에서, k는 1의 값을 갖고 곡선 검색 방법은 곡선 번호 23으로부터 벗어나서 2² 또는 4 개의 곡선들로 점프할 것이다(도 11을 참조). 전압 Vctrl이 영역 5에 있기 때문에, 방법(200)은 점프 업하고 더 높은 출력 주파수의 곡선을 선택할 것이다. 그러므로, 곡선 번호 19는 도 14에 도시된 바와 같이 선택될 것이다. 이러한 증가에서, 곡선 선택 신호는 다음 곡선을 선택하기 위해 단지 1 내지 2 비트(비트들 2 및/또는 3)를 변경할 필요가 있다. 따라서, 곡선 번호 23으로부터 곡선 번호 19로 점프하기 위해, 곡선 선택 신호는 "10111"로부터 "10011"로 변경한다.

19번 곡선이 선택되면, 방법(200)은 검색 카운터 k=2(212)로 증가시키고, 전압 Vctrl이 선택된 VCO 곡선을 따라 타겟 F_VCO로 변경되는 204에서 반복한다. 도 14를 참조하면, 곡선 번호 19상의 제어 전압 Vctrl을 가장 높은 전압 값(영역 5)까지 변화시키는 것은 여전히 타겟 주파수를 충족하지 않지만 매우 근접할 것이다. 방법(200)은 이후 다음 곡선이 선택될 때 210으로 진행한다. 이러한 증가에서, k는 2의 값을 갖고 곡선 검색 방법은 곡선 번호 19로부터 벗어나서 2¹ 또는 2 개의 곡선들로 점프할 것이다(도 11을 참조). 전압 Vctrl이 영역 5에 있기 때문에, 방법(200)은 점프 업하고 더 높은 출력 주파수의 곡선을 선택할 것이다. 그러므로, 곡선 번호 17은 도 15에 도시된 바와 같이 선택될 것이다. 이러한 증가에서, 곡선 선택 신호는 다음 곡선을 선택하기 위해 1 내지 2 비트(비트들 1 및/또는 2)을 변경할 필요만이 있다. 따라서, 곡선 번호 19로부터 곡선 번호 17로 점프하기 위해서, 곡선 선택 신호는 "10011"로부터 "10001"로 변경한다.

17번 곡선이 선택되면, 방법(200)은 검색 카운터 k=3(212)으로 증가시키고, 전압 Vctrl이 선택된 VCO 곡선을 따라 타겟 F_VCO로 변경되는 204에서 반복한다. 도 15를 참조하면, 곡선 번호 17은 좁고 집중된 영역 3에서 제어 전압 Vctrl을 갖는 타겟 주파수 11 ㎓를 교차한다. 그러므로, 206의 조건들은 충족되고 곡선 번호 17은 최적의 동작 곡선으로서 선택되고 곡선 추적 동작이 시작될 수 있다(208). 곡선이 제어 전압 범위의 중앙 영역에서 타겟 F_VCO를 교차해서 제어 전압의 충분한 변동이 다른 VCO 곡선이 선택되는 것을 요구하지 않고 출력 주파수를 조정하도록 허용되기 때문에, 곡선 번호 17은 PLL 주파수 합성기에 대한 최적의 동작 곡선이다.

도 9는 본 발명의 실시예들에 따라 디지털 제어 회로에서 곡선 추적 방법을 도시하는 플로차트이다. 도 9를 참조하면, VCO 동작 곡선이 선택된 후, 디지털 제어 회로(125)에서 곡선 추적 방법(250)은 선택된 VCO 곡선을 따라 제어 전압 Vctrl을 변경하여 프로세스 동안 타겟 주파수, 온도, 및 전압 변동들(252)을 유지한다. 그 동안에, 방법(250)은 제어 전압 Vctrl이 제어 전압 범위(254)의 외부 경계들로 이동되는지를 결정한다. 즉, 디지털 제어 회로(125)는 제어 전압 Vctrl이 비교기 전압(Vcmp_0)보다 적은지 또는 비교기 전압(Vcmp_3)보다 큰지를 결정한다(예를 들면, 도 15를 참조). 다시 말해서, 방법(250)은 제어 전압 Vctrl이 영역들 2 내지 4 내부 또는 영역들 2 내지 4의 외부에 있는지를 결정한다.

제어 전압이 제어 전압 범위의 영역들(2-4(254)) 내에 있을 때, 방법(250)은 선택된 곡선상에 유지함으로써 타겟 주파수를 유지할 수 있다. 곡선 추적 방법(250)은 제어 전압을 계속 모니터링한다. 제어 전압 Vctrl이 제어 전압 범위의 영역들 2 내지 4 외부에 있는 경우, 방법(250)은 이웃하는 VCO 동작 곡선을 선택하는 것을 진행한다(258). 제어 전압이 영역 5에 있는 경우, 방법(250)은 현재 곡선으로부터 위의 다음 동작 곡선을 선택할 것이다(곡선 번호를 감소시킨다). 제어 전압이 영역 1에 있는 경우, 방법(250)은 현재 곡선으로부터 아래의 다음 동작 곡선을 선택할 것이다(곡선 번호를 증가시킨다). 방법(250)은 252로 리턴하여 제어 전압 Vctrl을 모니터링한다. 이러한 방식으로, 동작 곡선이 선택되면, 곡선 추적 방법은 선택된 곡선상의 타겟 주파수를 유지하거나 한번에 하나의 곡선을 다른 곡선으로 이동한다.

본 발명의 몇몇 실시예들에 따라, 디지털 제어 회로는 곡선 검색 동작의 속도를 증가시키기 위해 전하 펌프 전류 변조로 폐 루프 곡선 검색 방법을 실행한다. 도 10은 본 발명의 실시예들에서 전하 펌프 전류 변조를 사용하여 타겟 주파수에 대한 동작 곡선을 선택하기 위한 폐 루프 곡선 검색 방법을 도시하는 플로차트이다. 도 10의 폐 루프 곡선 검색 방법은 도 5에서 디지털 제어 회로(125) 및 도 6에서 VCO 동작 곡선들을 참조하여 설명될 것이다.

도 5, 도 6, 및 도 10을 참조하면, 폐 루프 곡선 검색 방법(300)은, 프로그래밍 인터페이스(120)가 새로운 타겟 주파수를 선택하고 상태 머신(134)의 재시작을 개시하는 것과 같이, VCO(110)에 대한 타겟 주파수("타겟 F_VCO")가 선택될 때 개시된다. 302에서, 주어진 타겟 F_VCO에 대하여, 초기 VCO 동작 곡선이 2ⁿ VCO 동작 곡선들로부터 선택되고, 곡선 선택 신호는 n-비트를 갖는다(curve_sel[n-1:0]). 예를 들면, 2ⁿ VCO 동작 곡선들의 세트에서 중앙 곡선은 초기 VCO 곡선으로서 사용될 수 있다. 202에서, 검색 계수 k의 값은 0으로 초기화된다.

304에서, 방법(300)은 전하 펌프 전류를 증가시키기 위한 전하 펌프에 대한 신호를 생성한다. 초기 곡선이 선택되고 증가된 전하 펌프 전류가 확립되면, 방법(300)은 타겟 F_VCO(306)으로 VCO(110)의 출력 주파수를 조정하도록 선택된 VCO 동작 곡선을 따라 제어 전압을 변경한다. 308에서, 방법(300)은, 비교기 전압들(Vcmp_1, Vcmp_2) 사이에서, 타겟 F_VCO가 발견되는지 및 제어 전압 Vctrl이 영역 3 내에 있는지를 결정한다. 두 조건들이 충족되는 경우, 방법(300)은 최적의 곡선이 발견되었고 디지털 제어 회로(125)가 선택된 동작 곡선(여기서, 초기 곡선)을 사용하여 곡선 추적 동작(310)으로 이동할 수 있다는 것을 결정한다. 방법(300)은 추가로 전하 펌프 전류를 공칭 값으로 감소(312)시키기 위한 신호를 생성한다.

한편, 308에서 조건들이 충족되지 않을 때, 방법(300)은 2진 점프 방법을 수행함으로써 다음 동작 곡선을 선택하기 위해 단계 314로 진행한다. 2진 점프 방법하에서, 방법(300)은 현재 선택된 곡선으로부터 떨어진 2^(n-2-k) 곡선인 다음 동작 곡선을 선택한다. 디지털 제어 회로(125)는 VCO 출력 주파수가 타겟 주파수에 있거나 또는 그에 가까울 때 제어 Vctrl의 값에 기초하여 더 높은 VCO 주파수의 동작 곡선으로 점프 업할지 또는 더 낮은 VCO 주파수의 동작 주파수로 점프 다운할지를 결정한다. 제어 전압 Vctrl이 영역 1 또는 2에 있을 경우, 방법(300)은 (본 예시에서 더 높은 곡선 번호를 갖는) 더 낮은 출력 주파수를 갖는 동작 곡선으로 점프 다운할 것이다. 제어 전압 Vctrl이 영역 4 또는 5에 있을 경우, 방법(300)은 (본 예시에서 더 낮은 곡선 번호를 갖는) 더 높은 출력 주파수를 갖는 동작 곡선으로 점프 업할 것이다. 다음의 동작 곡선이 선택된 후, 방법(300)은 검색 계수 k(316)를 증분시키고 방법(300)은 전압 Vctrl은 선택된 VCO 곡선을 따라 타겟 F_VCO으로 변화되는 306에서 반복한다. 방법(300)이 곡선 검색 모드로 유지하는 동안, 전하 펌프 전류는 증가된 전류 레벨로 유지하여 전압 전압의 응답 시간을 증가시킨다.

본 발명의 실시예들에 따라, 디지털 제어 회로(125)는 룩업 테이블(136)을 사용하여 상태 타이머 값들을 저장한다. 상태 타이머 값들은 안정 시간을 감소기키고 곡선 검색 동작에 대한 속도를 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 룩업 테이블(136)은 상태 머신의 상이한 동작 상태들에 대한 상태 타이머 값들을 저장한다. 본 설명에서, 상태 타이머 값들은 측정들이 비교기들(130)의 출력에서 취해지기 전에 상태 머신(134)의 대기 시간 또는 제어 전압의 안정 시간을 말한다. 상이한 상태 타이머 값들이 룩업 테이블(136)에서 제공될 때, 상태 머신(134)은 곡선 검색 방법이 타겟 주파수에 가깝게 수렴하는 더 짧은 상태 시간 값들을 사용한다. 이러한 방식에서, 비교기 출력 신호들을 평가하기 위한 대기 시간은 곡선 검색이 타겟 주파수로 수렴함에 따라 감소된다. 곡선 검색 방법의 속도가 증가될 수 있다. 예를 들면, 검색 계수 k가 0 또는 1과 같이 작을 때, 더 긴 상태 타이머 값이 사용될 수 있다. 검색 계수 k가 2 또는 3과 같은 더 큰 값으로 증가할 때, 더 짧은 상태 타이머 값이 사용될 수 있다.

다른 실시예들에서, 디지털 제어 회로(125)는 룩업 테이블(136)을 사용하여 전하 펌프 전류 값들을 저장한다. 전하 펌프 전류 값들은 곡선 검색 동작에 대한 속도를 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 룩업 테이블(136)은 상태 머신의 상이한 동작 상태들에 대한 전하 펌프 전류 값들을 저장한다. 예를 들면, 더 큰 전하 펌프 전류 값이 초기 검색 상태들 동안 사용될 수 있고 곡선 검색 방법이 타겟 주파수에 가깝게 수렴할 때 공칭 전하 펌프 전류 값에 가까운 더 작은 전하 펌프 전류 값들이 사용될 수 있다. 이러한 방식에서, 증가된 전하 펌프 전류는 곡선 검색 동작의 속도를 높이기 위해 사용될 수 있다. 더 큰 전하 펌프 전류는 제어 전압이 더 빠르게 충전될 수 있지만 제어 전압이 더 큰 리플들을 가질 수 있도록 루프 필터를 더 빠르게 PLL 충전 또는 방전하는 것을 도울 수 있다. 곡선 검색 방법은 중앙 영역 3에서 타겟 주파수에 도달하는 것에 가까워지고 있기 때문에, 전하 펌프 전류는 정확한 제어 전압 측정이 더 짧은 안정 시간으로 획득될 수 있도록 제어 전압 Vctrl상의 울림을 감소시키도록 감소된다. 예를 들면, 검색 계수 k가 0 또는 1과 같이 작을 때, 더 큰 전하 펌프 전류가 사용될 수 있다. 검색 계수 k가 2 또는 3과 같이 더 높은 값으로 증가할 때, 더 짧은 전하 펌프 전류가 사용될 수 있다.

도 11로 돌아와서, 본 발명의 폐 루프 검색 방법으로 실행된 2진 점프 방법은 가산 또는 감산이 현재 단계로부터 다음 단계를 결정하기 위해 사용되는 종래의 2진 검색 방식으로부터 구별될 수 있다. 예를 들면, 곡선 번호 15가 선택될 때, 종래의 2진 검색 방법에서, 곡선 번호 15는 7의 단계 크기에 도달하기 위해 반으로 분할 될 것이고, 값 7은 값 15로부터 가산되거나 감산된다. 가산 및 감산 회로들은 공간 소비적이다. 본 발명의 실시예들에서, 2진 점프 방법은 n-비트의 곡선 선택 신호를 관찰하고 단 하나의 서브세트의 비트들을 작동시킨다. 예를 들면, 상기 실시예들에서, 2진 점프 방법은 2 비트의 n-비트 곡선 선택 신호상에 작동한다. 다른 실시예들에서, 2진 점프 방법은 임의의 q개의 비트들의 곡선 선택 신호를 작동시킬 수 있다.

2진 점프 방법에서, 곡선 검색의 각각의 상태에서, 2진 점프 방법은 q개의 비트들의 곡선 선택 신호를 취하고, 다음 곡선 위치를 결정하기 위해 하나 이상의 q 개의 비트들을 플립한다. 예를 들면, 곡선 15로부터, 제 2 최상위 비트를 플립하는 것은 8 스텝들의 점프 업을 초래하고 제 1 및 제 2 최상위 비트들을 플립하는 것은 8 스텝들의 점프 다운을 초래한다.

제 1 검색 단계에서, q 최상위 비트들은 다음 곡선 위치를 결정하기 위해 사용된다. 다음 검색 단계에서, n-l 비트들 중 q 최상위 비트들은 더 작은 스텝 변화를 얻기 위해 사용된다. q 비트는 2진 점핑이 큰 점프 스텝(거친)을 시작하지만 점진적으로 더 미세한 점프 스텝들로 감소하도록 곡선 선택 신호의 최상위 비트들로부터 최하위 비트들로 점진적으로 적용된다. 2진 점프를 사용하는 곡선 검색 방법은 q 최하위 비트들이 사용될 때까지 계속한다.

상술된 예시들에서, 다중-곡선 VCO는 32 개의 동작 곡선들을 갖는다. 실제 실행시, 다중-곡선 VCO는 각각의 곡선이 n-비트 곡선 선택 신호로 식별되는 2ⁿ 개의 곡선들을 가질 수 있다.

전술한 실시예들이 이해의 명확성을 위해 몇몇 상세들에서 설명되었지만, 본 발명은 제공된 상세들로 제한되지 않는다. 본 발명을 실행하는 많은 대안적인 방식들이 존재한다. 개시된 실시예들은 예시적이고 제한적인 것은 아니다.

100 : 분수 분주형 주파수 합성기 102 : 수정 발진기
104 : 위상 및 주파수 검출기 106 : 전하 펌프
108 : 저역 통과 필터
110 : 다중-곡선 전압 제어 발진기 114 : 피드백 주파수 분할기

Claims

복수의 동작 곡선들을 갖는 다중-곡선 전압-제어 발진기(VCO)를 사용하는 위상 동기 루프 회로로서, 각각의 동작 곡선은 제어 전압 범위를 통해 상이한 주파수 범위에 대응하고, 상기 위상 동기 루프는 기준 주파수를 갖는 입력 신호를 수신하고 상기 다중-곡선 VCO를 제어하기 위한 제어 전압을 생성하여 상기 복수의 동작 곡선들 중 하나를 사용하여 출력 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 출력 신호는 상기 입력 신호의 위상과 고정된 관계를 갖는, 상기 위상 동기 루프 회로에 있어서,
상기 입력 신호 및 피드백 신호를 수신하고 상기 입력 신호와 상기 피드백 신호 사이의 위상차에 응답하여 전하 펌프를 제어하는 하나 이상의 제어 신호들을 생성하도록 구성된 위상 및 주파수 검출기로서, 상기 피드백 신호는 상기 출력 신호에 관련되고, 상기 전하 펌프는 제어 전압 노드를 구동하기 위한 전하 펌프 전류를 제공하여 제어 전압을 생성하여 상기 다중-곡선 VCO를 제어하는, 상기 위상 및 주파수 검출기; 및
상기 다중-곡선 VCO에서 상기 복수의 동작 곡선들 중 하나를 선택하기 위해 폐 루프 곡선 검색 방법을 사용하여 곡선 선택 신호를 생성하도록 구성된 디지털 제어 회로로서, 상기 선택된 동작 곡선은 상기 위상 동기 루프의 타겟 주파수와 같거나 또는 그에 가까운 출력 주파수를 갖는 출력 신호를 생성하기 위해 상기 VCO에 의해 사용되는, 상기 디지털 제어 회로를 포함하고,
상기 디지털 제어 회로는 상기 다중-곡선 VCO에서 상기 복수의 동작 곡선들 중 하나를 선택하기 위해 상기 폐 루프 곡선 검색 동작 동안 상기 전하 펌프 전류를 공칭 전류 값보다 크게 증가시키도록 구성되고, 상기 디지털 제어 회로는 또한 동작 곡선이 선택된 후 상기 전하 펌프 전류를 상기 공칭 전류 값으로 설정하도록 구성되는, 위상 동기 루프 회로.
제 1 항에 있어서,
상기 디지털 제어 회로는 복수의 전하 펌프 전류 값들을 저장하도록 구성된 룩업 테이블을 포함하고, 상기 복수의 전하 펌프 전류값들은 상기 다중-곡선 VCO에서 상기 복수의 동작 곡선들 중 하나를 선택하기 위해 상기 폐 루프 곡선 검색 동작 동안 상기 디지털 제어 회로에 의해 사용되고 있는 제 1 전하 펌프 전류 값, 및 상기 폐 루프 곡선 검색 동작 및 동작 곡선이 선택된 후, 상기 디지털 제어 회로에 의해 사용된 상기 공칭 전류 값인 제 2 전하 펌프 전류 값을 포함하는, 위상 동기 루프 회로.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 전하 펌프 전류 값들은 상기 다중-곡선 VCO에서 상기 복수의 곡선들 중 하나를 선택하기 위해 상기 폐 루프 곡선 검색 동작 동안 상기 디지털 제어 회로에 의해 사용되고 있는 제 1 세트의 전하 펌프 전류 값들을 포함하고, 상기 제 1 세트의 전하 펌프 전류 값들은 전류 값들을 공칭 전류 값에 가까운 제 1 전류 값으로부터 마지막 전류 값까지 증가시키고, 상기 디지털 제어 회로는 상기 폐 루프 곡선 검색 동안 상기 제 1 세트의 전하 펌프 전류 값들을 상기 마지막 전류 값으로부터 상기 제 1 전류 값까지 적용하도록 구성되는, 위상 동기 루프 회로.
제 2 항에 있어서,
상기 디지털 제어 회로는, 전류 값들을 상기 폐 루프 곡선 검색의 시작의 마지막 전류 값으로부터 상기 폐 루프 곡선 검색의 종단에 가까운 상기 제 1 전류 값으로 감소시킬 때, 상기 제 1 세트의 전하 펌프 전류 값들을 적용하는, 위상 동기 루프 회로.
제 1 항에 있어서,
상기 디지털 제어 회로는 상기 선택된 동작 곡선을 검색하기 위해 상기 복수의 동작 곡선들로부터 하나 이상의 동작 곡선들을 선택하기 위한 2진 점프 방법을 실행하고, 상기 디지털 제어 회로는, 상기 동작 곡선이 상기 제어 전압 범위내 좁고 집중된 전압 범위인 제 1 전압 범위 내에 있는 상기 제어 전압을 갖는 상기 타겟 주파수를 충족하는 출력 주파수를 가질 때, 하나 이상의 동작 곡선들 중 하나를 상기 선택된 동작 곡선으로서 선택하기 위한 상기 곡선 선택 신호를 생성하는, 위상 동기 루프 회로.
제 5 항에 있어서,
상기 곡선 선택 신호는 n-비트 신호를 포함하고 상기 다중-곡선 전압-제어 발진기는 2ⁿ 개의 동작 곡선들을 갖고, 상기 디지털 제어 회로는 적어도 1비트의 상기 곡선 선택 신호의 논리 상태를 변경함으로써 상기 하나 이상의 동작 곡선들을 선택하기 위한 2진 점프 방법을 실행하고, 상기 적어도 1 비트의 상기 곡선 선택 신호는 상기 곡선 선택 신호의 최상위 비트로부터 최하위 비트까지 선택되는, 위상 동기 루프 회로.
제 6 항에 있어서,
상기 디지털 제어 회로는 상기 2진 점프 방법을 실행하여 1 또는 2 비트의 상기 곡선 선택 신호의 상기 논리 상태를 변경함으로써 상기 하나 이상의 동작 곡선들을 선택하고, 상기 1 또는 2 비트의 상기 곡선 선택 신호는 상기 곡선 선택 신호의 최상위 비트로부터 최하위 비트까지 선택되는, 위상 동기 루프 회로.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 전압 범위는 상기 제어 전압 범위의 중심의 25%인 전압 범위를 포함하는, 위상 동기 루프 회로.
제 5 항에 있어서,
상기 디지털 제어 회로는 상기 제어 전압을 제 1 및 제 2 비교기 전압들의 각각과 비교하도록 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 비교기 전압들은 상기 제어 전압 범위 내 상기 제 1 전압 범위의 하한 및 상한을 규정하는, 위상 동기 루프 회로.
제 5 항에 있어서,
상기 디지털 제어 회로는, 상기 제어 전압이 상기 제 1 전압 범위보다 큰 제 2 전압 범위 내에 있을 때, 상기 선택된 동작 곡선을 사용하여 상기 타겟 주파수를 추적하도록 구성되는, 위상 동기 루프 회로.
제 10 항에 있어서,
상기 디지털 제어 회로는 상기 제어 전압을 복수의 비교기 전압들의 각각과 비교하도록 구성된 비교기 회로를 포함하고, 상기 복수의 비교기 전압들은 상기 제어 전압 범위 내 상기 제 1 전압 범위를 규정하는 제 1 및 제 2 비교기 전압들, 및 상기 제어 전압 범위 내 상기 제 2 전압 범위를 규정하는 제 3 및 제 4 비교기 전압들을 포함하고, 상기 디지털 제어 회로는 상기 제어 전압이 상기 제 1 전압 범위 또는 상기 제 2 전압 범위내에 있을 때를 결정하기 위해 상기 제어 전압을 상기 복수의 비교기 전압들과 비교하는, 위상 동기 루프 회로.
복수의 동작 곡선들을 갖는 다중-곡선 전압-제어 발진기(VCO)를 사용하여 위상 동기 루프 회로를 동작시키는 방법으로서, 각각은 제어 전압 범위에 걸쳐 상이한 주파수 범위에 대응하는, 상기 위상 동기 루프 회로를 동작시키는 방법에 있어서,
기준 주파수를 갖는 입력 신호 및 상기 위상 동기 루프의 출력 신호에 관련된 피드백 신호를 수신하는 단계;
상기 입력 신호와 상기 피드백 신호 사이의 위상차에 응답하여 전하 펌프를 제어하기 위한 하나 이상의 제어 신호들을 생성하는 단계;
상기 다중-곡선 VCO를 제어하기 위한 제어 전압을 생성하여 상기 복수의 동작 곡선들 중 하나를 사용하는 상기 출력 신호를 생성하도록 제어 전압 노드를 구동하기 위한 전하 펌프 전류를 제공하는 단계로서, 상기 출력 신호는 상기 위상 동기 루프의 타겟 주파수와 같거나 또는 그에 가깝고 상기 입력 신호의 위상에 대해 고정된 관계를 갖는 출력 주파수를 갖는, 상기 전하 펌프 전류를 제공하는 단계;
상기 다중-곡선 VCO에서 상기 복수의 동작 곡선들로부터 동작 곡선을 선택하도록 폐 루프 곡선 검색 동작을 수행하는 단계;
상기 복수의 동작 곡선들 중 하나를 선택하기 위해 상기 폐 루프 곡선 검색 동작 동안 상기 전하 펌프 전류를 공칭 전류 값보다 크게 증가시키는 단계;
동작 곡선이 선택된 후 상기 전하 펌프 전류를 상기 공칭 전류 값으로 설정하는 단계; 및
상기 선택된 동작 곡선을 나타내는 곡선 선택 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 위상 동기 루프 회로를 동작시키는 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 폐 루프 곡선 검색 동작 동안 상기 전하 펌프 전류를 상기 공칭 전류 값보다 크게 증가시키는 단계는:
상기 공칭 전류 값보다 큰 전하 펌프 전류 값들의 세트를 제공하는 단계로서, 상기 전하 펌프 전류 값들의 세트는 현재 값들을 공칭 전류 값에 가까운 제 1 전류 값으로부터 마지막 전류 값들로 증가시키는 것을 포함하는, 상기 제공 단계; 및
상기 폐 루프 곡선 검색 동안 상기 전하 펌프 전류 값들의 세트를 상기 마지막 전류 값으로부터 상기 제 1 전류 값까지 적용하는 단계를 포함하는, 위상 동기 루프 회로를 동작시키는 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 폐 루프 곡선 검색 동안 상기 전하 펌프 전류 값들의 세트를 상기 마지막 전류 값으로부터 상기 제 1 전류 값까지 적용하는 단계는:
전류 값들을 상기 폐 루프 곡선 검색의 시작에서 마지막 전류 값으로부터 상기 폐 루프 곡선 검색의 마지막 가까이에서 상기 제 1 전류 값으로 감소시 상기 전하 펌프 전류 값들의 세트를 적용하는 단계를 포함하는, 위상 동기 루프 회로를 동작시키는 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 폐 루프 곡선 검색 동작은:
상기 선택된 동작 곡선을 검색하기 위해 상기 복수의 동작 곡선들로부터 하나 이상의 동작 곡선들을 선택하는 단계;
각각의 선택된 동작 곡선에 대하여, 상기 제어 전압을 변경하여 현재 선택된 동작 곡선을 사용하여 VCO로부터 출력 신호를 생성하는 단계;
각각의 선택된 동작 곡선에 대하여, 상기 출력 신호가 상기 제어 전압 범위 내의 좁고 집중된 전압 범위인 제 1 전압 범위 내에 있는 상기 제어 전압을 갖는 타겟 주파수를 충족하는 출력 주파수를 갖는지를 결정하는 단계; 및
제 1 동작 곡선이 상기 제 1 전압 범위 내에 있는 상기 제어 전압을 갖는 상기 타겟 주파수를 충족하는 출력 주파수를 가질 때, 상기 제 1 동작 곡선을 선택하기 위해 곡선 선택 신호를 생성하는 단계로서, 상기 선택된 동작 곡선이 상기 출력 신호를 생성하기 위해 VCO에 의해 사용되는, 상기 곡선 선택 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 위상 동기 루프 회로를 동작시키는 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 선택된 동작 곡선을 검색하기 위해 상기 복수의 동작 곡선들로부터 하나 이상의 동작 곡선들을 선택하는 단계는:
2진 점프 방법을 사용하여 상기 복수의 동작 곡선들로부터 상기 하나 이상의 동작 곡선들을 선택하는 단계를 포함하고, 상기 2진 점프 방법은:
n-비트 곡선 선택 신호를 사용하여 각각의 동작 곡선을 식별하는 단계로서, 상기 다중-곡선 전압-제어 발진기는 2ⁿ개의 동작 곡선들을 포함하는, 상기 식별 단계; 및
적어도 1 비트의 상기 곡선 선택 신호의 논리 상태를 변경함으로써 상기 하나 이상의 동작 곡선들을 선택하는 단계로서, 상기 적어도 1 비트의 상기 곡선 선택 신호는 상기 곡선 선택 신호의 최상위 비트로부터 최하위 비트까지 선택되는, 상기 선택 단계를 포함하는, 위상 동기 루프 회로를 동작시키는 방법.
제 16 항에 있어서,
적어도 1 비트의 상기 곡선 선택 신호의 논리 상태를 변경함으로써 상기 하나 이상의 동작 곡선들을 선택하는 단계는 1 또는 2 비트의 곡선 선택 신호의 상기 논리 상태를 변경함으로써 상기 하나 이상의 동작 곡선들을 선택하는 단계를 포함하는, 위상 동기 루프 회로를 동작시키는 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 제 1 전압 범위는 상기 제어 전압 범위의 중심의 25%인 전압 범위를 포함하는, 위상 동기 루프 회로를 동작시키는 방법.
제 15 항에 있어서,
각각의 선택된 동작 곡선에 대하여, 상기 출력 신호가 상기 제어 전압이 제 1 전압 범위 내에 있는 상기 타겟 주파수를 충족하는 출력 신호를 갖는지를 결정하는 단계는:
상기 제어 전압을 제 1 비교기 전압 및 제 2 비교기 전압과 비교하는 단계로서, 상기 제 1 및 제 2 비교기 전압들은 상기 제 1 전압 범위를 상기 제어 전압 범위 내로 규정하는, 상기 비교 단계를 포함하는, 위상 동기 루프 회로를 동작시키는 방법.