KR102067508B1 - 전압 조절기를 위한 확산 스펙트럼 장치 - Google Patents
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Abstract
클록 신호에 확산 스펙트럼을 제공하기 위한 장치가 설명된다. 장치는: 출력 클록 신호를 생성하는 발진기 - 발진기는 출력 클록 신호의 주파수를 조절하기 위한 조절가능한 기준 신호를 수신함 - ; 출력 클록 신호의 중심 주파수를 나타내는 제1 신호를 제공하는 제1 회로; 출력 클록 신호에 대한 스펙트럼-확산을 제공하기 위해 스위칭 파형을 생성하는 제2 회로; 및 제1 및 제2 회로들에 결합되어, 제1 신호와 스위칭 파형에 따라 조절가능한 기준 신호를 제공하는 제3 회로를 포함한다.
Description
본 출원은, 2013년 3월 15자로 출원되고 발명의 명칭이 "Integrated Voltage Regulators"이며 그 전체 내용이 참고로 포함되는 미국 가출원 61,799,833의 우선권의 이득을 청구한다.
스위칭 조절기로부터의 잡음은 부품(예컨대, 프로세서) 또는 플랫폼이 EMI(electro-magnetic interference) 사양을 초과하게 하여, 부품 또는 플랫폼이 선적 또는 판매될 수 없게 할 수 있다. 스위칭 잡음 고조파(switching noise harmonics)가 라디오 대역에 존재하는 경우, 스위칭 조절기로부터의 잡음은 또한 플랫폼 라디오와의 간섭을 야기할 수 있어 성능 저하의 원인이 된다. 상기 문제에 대한 일반적인 해결책은 스위칭 전압 조절기를 위한 패러데이 케이지 실드(Faraday cage shield)를 사용하는 것이다. 그러나, 스위칭 전압 조절기가 다른 간섭 회로들과 다이 상에 통합될 때, 패러데이 케이지는 실행 가능한 해결책이 될 수 없다.
벅(buck) DC-DC 변환기(예컨대, 전압 조절기)에서 유한 인덕턴스 및 제한된 출력 디커플링 커패시턴스는, 출력 전류가 급격하게 증가할 때, 변환기의 출력 전압을 드룹(droop)시킨다. 이것은 특히 가장 높은 di/dt를 가진 (전압 조절기에 의해 생성된) 코어 공급(core supply)에 대해 문제가 될 수 있다. 전압 조절기(voltage regulator; VR)는 CPU(Central Processing Unit)에서의 대부분의 전압 도메인에 대한 공급을 제공할 수 있다. 높은 di/dt에서 DC-DC 변환기의 고 전류의 스위칭은 스위칭 주파수의 기본(fundamental) 및 고조파(harmonics)에서 전자기 방사를 초래할 수 있는데, 이는 EMI(electromagnetic interference) 및 RFI(radio frequency interference)(플랫폼에서 수신 라디오에 의해 보임)을 야기한다. CPU로부터의 완화되지 않은 EMI 및 RFI는 플랫폼 비용을 증가시키고 및/또는 배터리 수명을 단축시킬 수 있으며, 심지어 CPU가 EMI 테스트를 실패하게 할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 아래 주어진 상세한 설명 및 본 개시의 다양한 실시예들에 대한 첨부 도면들로부터 보다 충분히 이해될 것이지만, 이들은 본 개시를 특정 실시예들로 제한하기 위해 취해진 것이 아니라, 단지 설명 및 이해를 위한 것이다.
도 1은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 하나 이상의 스위칭 전압 조절기를 위한 확산 스펙트럼을 사용하는 고 수준 아키텍처이다.
도 2는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 개루프 확산 스펙트럼 장치(open loop spread-spectrum apparatus)이다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 노치 능력 및 출력 클록의 가변 트래킹을 이용하는 폐루프 확산 스펙트럼 장치(closed loop spread-spectrum apparatus)이다.
도 4a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 개루프 확산 스펙트럼 장치의 동작을 나타내는 주파수 플롯이다.
도 4b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 느린 잠금(slow locking)을 이용하는 폐루프 확산 스펙트럼 장치의 동작을 나타내는 주파수 플롯이다.
도 4c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 폐루프 확산 스펙트럼 장치의 동작을 나타내는 주파수 플롯이다.
도 5a-d는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 노치를 이용하는 개루프 확산 스펙트럼 장치 및 폐루프 확산 스펙트럼 장치의 동작을 나타내는 플롯이다.
도 6a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 폐루프 확산 스펙트럼 장치에 사용하기 위한 곱셈기(multiplier)를 도시한다.
도 6b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 곱셈기의 동작을 나타내는 파형이다.
도 7은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 개루프 확산 스펙트럼 장치 및 폐루프 확산 스펙트럼 장치에 사용하기 위한 조절가능한 저항기이다.
도 8은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 스위칭 전압 조절기를 위한 확산 스펙트럼 장치를 가진 스마트 디바이스 또는 컴퓨터 시스템 또는 SoC(system-on-chip)이다.
도 1은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 하나 이상의 스위칭 전압 조절기를 위한 확산 스펙트럼을 사용하는 고 수준 아키텍처이다.
도 2는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 개루프 확산 스펙트럼 장치(open loop spread-spectrum apparatus)이다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 노치 능력 및 출력 클록의 가변 트래킹을 이용하는 폐루프 확산 스펙트럼 장치(closed loop spread-spectrum apparatus)이다.
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도 4b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 느린 잠금(slow locking)을 이용하는 폐루프 확산 스펙트럼 장치의 동작을 나타내는 주파수 플롯이다.
도 4c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 폐루프 확산 스펙트럼 장치의 동작을 나타내는 주파수 플롯이다.
도 5a-d는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 노치를 이용하는 개루프 확산 스펙트럼 장치 및 폐루프 확산 스펙트럼 장치의 동작을 나타내는 플롯이다.
도 6a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 폐루프 확산 스펙트럼 장치에 사용하기 위한 곱셈기(multiplier)를 도시한다.
도 6b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 곱셈기의 동작을 나타내는 파형이다.
도 7은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 개루프 확산 스펙트럼 장치 및 폐루프 확산 스펙트럼 장치에 사용하기 위한 조절가능한 저항기이다.
도 8은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 스위칭 전압 조절기를 위한 확산 스펙트럼 장치를 가진 스마트 디바이스 또는 컴퓨터 시스템 또는 SoC(system-on-chip)이다.
본 개시의 실시예들은 EMI를 감소시키기 위해 피크 전력 스펙트럼 밀도를 감소시키는 확산 스펙트럼 변조를 제공한다. 일 실시예에서, 평균 스위칭 주파수는 확산 고조파(spread harmonics)이 RFI 제어를 위해 라디오의 수신 대역으로부터 멀리 떨어져 있도록 조절된다. 일 실시예에서, 프리 러닝 광역 발진기(free running wide range oscillator)(예컨대, VCO(voltage controlled oscillator)는 VR을 위한 1차 스위칭 클록을 제공하는데 사용된다. 일 실시예에서, VCO는 주파수를 바꾸기 위해 변조될 수 있는 주파수 튜닝 전압을 갖는다.
일 실시예에서, 저속 디지털 트래킹 루프는 시스템 기준 클록을 사용하고, 임계치, 예컨대, 0.2-2% 이내로 안정적인 스위칭 주파수를 유지하기 위해 VCO 전압을 변조하는데 사용된다. 일 실시예에서, 소프트웨어 인터페이스는, 타겟 스위칭 주파수가 트래킹 루프를 위한 타겟 주파수로 사용되는 특정 값으로 설정되는 것을 허용하는데 사용된다. 일 실시예에서, 트래킹 루프와의 조합으로, 소프트웨어 인터페이스는, 고조파가 플랫폼 라디오와 최소로 간섭하는 주파수 스폿에 스위칭 주파수가 배치되는 것을 허용한다.
일 실시예에서, 디지털 확산 스펙트럼 및 노치 필터 블록은 VCO의 튜닝 전압을 변조하는데 사용된다. 일 실시예에서, 이러한 디지털 논리는 트래킹 루프와 조합하여 작동한다. 일 실시예에서, 이러한 디지털 블록은 EMI 완화를 위한 전통적인 확산 스펙트럼 변조를 제공할 수 있지만, 추가로, 타겟 스위칭 주파수를 중심으로 하는 주파수 스펙트럼에 노치를 만들 수 있는 알고리즘을 포함한다. 일 실시예에서, 이러한 노치의 폭은 프로그래머블하고, 특정 주파수에서의 잡음을 라디오 간섭(radio interference)이 발생할 수 있는 임계치 아래로 줄이는데 사용된다. 일 실시예에서, 위에서 언급된 기능은 또한 소프트웨어에 의해 프로그래머블하다.
실시예의 하나의 기술적 효과는, 라디오 간섭을 감소시키고 EMI 인증을 통과하기 위해 플랫폼이 VR 잡음 스펙트럼을 성형하는(shape) 것을 허용하는 다수의 디지털 알고리즘 및 기술을 조합하는 것이다. 이것은 더 높은 주파수 스위칭 토폴로지의 사용을 허용하고 플랫폼 차폐의 사용을 줄이게 할 수 있다. 또한, 새로운 VR 회로들 및 토폴로지들은 스위칭 잡음으로 인해 금지될 수 있는 것으로 고려될 수 있다.
일 실시예에서, 확산 스펙트럼 및 주파수 노칭을 위한 디지털 알고리즘은 주파수 트래킹 루프로부터 아날로그 전압과 혼합되는 아날로그 전압을 생성한다. 일 실시예에서, 이러한 아날로그 전압들의 혼합은 기준 타겟 주파수와 동일한 평균 주파수로 VCO 주파수를 생성한다. 일 실시예에서, 순간 주파수(instantaneous frequency)는 확산 스펙트럼과 원하는 방사 프로파일을 제공하기 위해 VCO 주파수를 어디로 시프트해야 할지를 결정하는 주파수 노칭 알고리즘의 조합에 의해 관리된다.
아래의 설명에서, 본 개시의 실시예들에 대한 보다 철저한 설명을 제공하기 위해 다수의 세부 사항이 논의된다. 그러나, 본 개시의 실시예들은 이러한 특정 세부 사항 없이 실행될 수 있다는 것이 당업자에게는 자명할 것이다. 다른 예들에서, 본 개시의 실시예들을 모호하게 하지 않기 위해, 잘 알려진 구조 및 디바이스는 상세하기보다는 블록도의 형태로 나타낸다.
실시예들의 대응 도면들에서, 신호는 라인으로 표현된다는 것에 유의한다. 일부 라인들은 더 많은 구성 신호 경로를 나타내기 위해 더 두꺼울 수 있고, 및/또는 1차 정보 흐름 방향을 나타내기 위해 하나 이상의 단부에 화살표를 가질 수 있다. 이러한 표시는 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 라인들은 회로 또는 논리 유닛에 대한 더 쉬운 이해를 촉진하기 위해 하나 이상의 예시적인 실시예와 관련하여 사용된다. 설계 요구 또는 선호도에 따른, 임의의 표현 신호는 실제로 어느 방향으로든 이동할 수 있고 임의의 적합한 유형의 신호 방식으로 구현될 수 있는 하나 이상의 신호들을 포함할 수 있다.
명세서 및 청구항 전체에 걸쳐, "접속된(connected)"이라는 용어는 임의의 중간 디바이스 없이 접속되어 있는 것들 사이의 직접적인 전기적 접속을 의미한다. "결합된(coupled)"이라는 용어는 접속된 것들 사이의 직접적인 전기적 접속 또는 하나 이상의 수동 또는 능동 중간 디바이스를 통한 간접적인 접속 중 어느 하나를 의미한다. "회로(circuit)"라는 용어는 원하는 기능을 제공하기 위해 서로 협력하도록 구성된 하나 이상의 수동 및/또는 능동 컴포넌트들을 의미한다. "신호(signal)"라는 용어는 적어도 하나의 전류 신호, 전압 신호 또는 데이터/클록 신호를 의미한다. "하나의(a, an)" 및 "그(the)"의 의미는 복수의 언급 대상을 포함한다. "내(in)"의 의미는 "안(in)" 및 "위(on)"를 포함한다.
"스케일링(scaling)"이라는 용어는 일반적으로 설계(개략도(schematic) 및 레이아웃)를 하나의 프로세스 기술로부터 또 다른 프로세스 기술로 변환하는 것을 지칭한다. "스케일링"이라는 용어는 일반적으로 또한 동일한 기술 노드 내에서 레이아웃 및 디바이스를 소형화하는 것을 지칭한다. "스케일링" 이라는 용어는 또한 또 다른 파라미터, 예를 들어, 전력 공급 수준에 대한 신호 주파수의 조절(예컨대, 슬로우 다운)을 지칭할 수 있다. "실질적으로(substantially)", "가까운(close)", "대략적으로(approximately)", "근처(near)" 및 "약(about)"이라는 용어는 일반적으로 타겟 값이 +/-20% 내에 있다는 것을 지칭한다.
공통 객체를 설명하기 위해 서수 형용사 "제1", "제2", 및 "제3" 등의 사용을 별도로 지정하지 않는 한, 단순히 같은 객체들의 상이한 인스턴스들을 지칭하는 것임을 나타내고, 그렇게 설명된 객체들이 시간적으로, 공간적으로, 랭킹에 있어서 또는 임의의 다른 방식으로 주어진 시퀀스라는 것을 함축하도록 의도된 것이 아니다.
실시예들의 목적을 위해, 트랜지스터들은 드레인, 소스, 게이트, 및 벌크 터미널들을 포함하는 MOS(metal oxide semiconductor) 트랜지스터이다. 트랜지스터는 또한 3-게이트(Tri-Gate) 및 핀펫(FinFet) 트랜지스터, 게이트 올 어라운드 원통형 트랜지스터(Gate All Around Cylindrical Transistor) 또는 카본 나노 튜브나 스핀트로닉(spintronic) 디바이스와 같은 트랜지스터 기능을 구현하는 다른 디바이스를 포함한다. 소스 및 드레인 터미널은 동일한 터미널일 수 있고, 본 명세서에서 서로 교대해서 사용할 수 있다. 당업자는 다른 트랜지스터, 예를 들어, 바이-폴라 접합 트랜지스터 - BJT PNP/NPN, BiCMOS, CMOS, eFET 등이 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. "MN"이라는 용어는 n-형 트랜지스터(예컨대, NMOS, NPN BJT 등)를 나타내고, "MP"라는 용어는 p-형 트랜지스터(예컨대, PMOS, PNP BJT 등)를 나타낸다.
도 1은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 하나 이상의 스위칭 전압 조절기를 위한 확산 스펙트럼을 사용하는 고 수준 아키텍처(high level architecture; 100)이다. 일 실시예에서, 아키텍처(100)는 확산 스펙트럼 기준 클록 발생기(101), 하나 이상의 PLL(phase locked loops), 즉, PLL-1와 PLL-2 내지 PLL-N, 및 VR(voltage regulators), 즉, VR-1와 VR-2 내지 VR-N을 포함하는데, 여기서, 'N'은 2보다 큰 정수이다. 일 실시예에서, 각각의 VR은 그의 대응하는 스위치 매트릭스, 즉, Switch Matrix-1와 Switch Matrix-2 내지 Switch Matrix-N을 갖는데, 여기서, 'N'은 2보다 큰 정수이다.
일 실시예에서, 확산 스펙트럼 기준 클록 발생기(101)는 다른 전압 조절기들과 관련된 다른 클로킹 유닛들에 대한 VRClk_ref를 생성한다. 기준 클록(VRClk_ref)의 확산 스펙트럼에 의해, 기준 클록을 수신하는 다른 전압 조절기들의 각 발진기들(예컨대, 펄스 폭 변조기들(pulse width modulators)의 발진기들) 및 다른 PLL들은 그들의 클록 신호들의 스펙트럼을 효과적으로 확산하여 EMI를 감소시킨다. 일 실시예에서, VRClk_ref의 주파수는 +/-1%(예컨대, 1MHz 내지 100MHz)만큼 확산되어, PPD(peak power density)를, 예를 들면, 20배까지 감소시킨다. 다른 실시예에서, 확산의 다른 비율로서, 예컨대, 3kHz에서 +/-3%가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 확산 스펙트럼 기준 클록 발생기(101)는, VRClk_Ref를 사용하는 VR들이 계속해서 적절하게 작동하는 한 VRClk_ref의 스펙트럼을 임의의 비율만큼 확산하도록 동작가능하다. 예를 들어, PLL 1-N이 가변 기준 클록(VRClk_ref)으로 인해 잠금(lock)을 상실하지 않도록 VRClk_ref의 스펙트럼이 확산될 수 있다.
일 실시예에서, 몇몇의 VR의 PWM은 확산 스펙트럼 VRClk_ref에 위상 잠금된다. 일 실시예에서, PWM은 2x 기준 클록 주파수(즉, VRClk_ref)인 주파수에서 동작한다. 일 실시예에서, VR의 고객 또는 사용자는 확산량 및 중심 주파수를 바꿀 수 있다.
일 실시예에서, 확산 스펙트럼 기준 클록 발생기(101)는 RFI(radio frequency interference)를 감소시키기 위해 확산 고조파(spread harmonics)에 노치를 도입할 수 있다. 더 나은 라디오 통신을 위해, 라디오의 수신 대역은 잡음을 가져서는 안 된다. 일 실시예에서, 사용할 라디오에 대한 스펙트럼을 무잡음(noiseless)(또는 실질적으로 무잡음) 방식으로 두기 위해 확산 스펙트럼 기준 클록 발생기(101)에 의해 확산된 스펙트럼에 갭들이 도입된다. 일 실시예에서, 확산 스펙트럼 기준 클록 발생기(101)는 (스펙트럼 확산을 목적으로) VRClk_ref 평균 스위칭 주파수를 일정하게 유지한다. 일 실시예에서, 확산 스펙트럼 기준 클록 발생기(101)는 스펙트럼의 업-확산(up-spread) 및 다운-확산(down-spread)을 도입하는데 사용되는 삼각파를 생성하도록 동작가능하다. 일 실시예에서, 확산 스펙트럼 기준 클록 발생기(101)는 VRClk_ref에 랜덤 스펙트럼 확산을 도입하도록 동작가능하다. 예를 들어, 스펙트럼 확산을 랜덤화하기 위해 제어가능한 긴 주기를 갖는 랜덤 워크(random walk)가 도입된다.
도 2는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 개루프 확산 스펙트럼 장치(200)(예컨대, 101)이다. 임의의 다른 도면의 요소들과 동일한 참조 번호들(또는 명칭들)을 갖는 도 2의 요소들은 설명된 것과 유사한 임의의 방식으로 동작하거나 기능할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다는 것에 주목한다.
일 실시예에서, 장치(200)는 발진기(201), 제1 회로(202), 제2 회로(203), 및 제3 회로(204)를 포함한다. 일 실시예에서, 발진기(201)는 출력 클록 신호의 주파수를 조절하기 위한 조절가능한 기준 신호(Vref)에 따라 출력 클록 신호(도 1의 VRClk_ref과 동일한 VR Clk)를 생성한다. 일 실시예에서, 발진기(201)는 DCO(digitally controlled oscillator)로서, 여기서, 조절가능한 기준 신호는 디지털 제어 워드이다. 일 실시예에서, 발진기(201)는 VCO(voltage controlled oscillator)로서, 여기서, 조절가능한 기준 신호는 전압 제어 신호이다.
일 실시예에서, 제1 회로(202)는 출력 클록 신호의 중심 주파수를 나타내는 제1 신호(예컨대, VR 중심 주파수)를 제공하도록 동작가능하다. 일 실시예에서, 제1 회로(202)는 제1 신호(즉, VR 중심 주파수)로서 중심 주파수의 디지털 표현(예컨대, 기준 주파수 코드)을 아날로그 표현으로 변환하는 제1 DAC(digital to analog converter)(206)를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 회로(202)는 DAC(206)에 결합된 레지스터(207)를 포함하는데, 레지스터(207)는 제어 신호에 의해 제공된 기준 주파수 코드를 저장한다. 일 실시예에서, DAC(206)는 기준 클록 신호를 사용하여 동작하는 클로킹된 DAC이다. 일 실시예에서, DAC(208)는 또한 기준 클록 신호를 사용하여 동작가능한 클로킹된 DAC이다. 다른 실시예에서, DAC(206)와 DAC(208)는 비동기적일 수 있다.
일 실시예에서, 제2 회로(203)는 출력 클록 신호에 대한 스펙트럼 확산을 제공하기 위해 스위칭 파형(216)(예컨대, SS 변조)을 생성하도록 동작가능하다. 일 실시예에서, 제2 회로(203)는 기준 클록 주파수에서 동작하는 업-다운 카운터(209) 및 제2 DAC(208)를 포함한다. 일 실시예에서, 제2 DAC(208)는 업-다운 카운터(209)에 결합되는데, 제2 DAC(208)는 업-다운 카운터(209)의 출력(215)에 따라 스위칭 파형(216)을 생성하도록 동작가능하다. 일 실시예에서, 제2 DAC(208)는 12 비트 DAC이다. 다른 실시예에서, 제2 DAC(208)에 대한 다른 사이즈가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 더 평활한 출력(smoother output; 216)을 생성하기 위해 더 큰 비트 사이즈의 DAC들이 사용되어 Vref가 평활하게 변조된다. 그러한 실시예에서, VR Clk는 평활한 스펙트럼 확산을 보이므로, 후속해서 PLL들이 안정된 상태를 유지한다. 일 실시예에서, DAC 해상도(즉, 비트 수)의 증가는 확산 패턴에서 스펙트럼 라인들의 관측가능성을 줄이는데 도움을 준다.
일 실시예에서, 업-다운 카운터(209)는, 업-다운 카운터(209)의 출력(213)이 가산기(212)로부터의 전류 값에 가산되도록, 가산기(212)에 결합된 레지지스터(211)를 포함한다. 일 실시예에서, 레지스터(211)는 12비트 레지스터이다. 일 실시예에서, 업-다운 카운터(209)는 기준 클록 신호를 사용하여 동작한다. 일 실시예에서, 기준 클록 신호가 100MHz의 주파수를 갖는다. 다른 실시예에서, 기준 클록 신호의 다른 주파수들이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 업-다운 카운터(209)는 오버플로우할 때 카운트의 방향을 스위칭하는 프리-러닝 카운터이다. 이러한 실시예에서, 업-다운 카운터(209)의 출력(215)은 주기적인 삼각 파형이다. 기준 클록 신호의 주파수는 삼각파의 주기에 영향을 미친다. 일 실시예에서, DAC(208)의 해상도 및 카운터 사이즈를 증가시킴으로써, 스펙트럼 선들이 나타나기 전에 더 큰 최대 확산이 달성된다.
일 실시예에서, 제2 회로(203)는 업-다운 카운터(209)에 결합된 의사-랜덤 발생기(210)를 더 포함한다. 일 실시예에서, 의사-랜덤 발생기(210)는 업-다운 카운터(209)에 랜덤 업 또는 다운 신호들(랜덤 워크 신호로도 지칭됨)을 제공하도록 동작가능하다. 일 실시예에서, 의사-랜덤 발생기(210)는 기준 클록 신호 를 사용하여 동작하는 LFSR(linear feedback shift register)이다. 일 실시예에서, 의사-랜덤 발생기(210)가 인에이블될 때, 출력(215)은 랜덤-워크 디지털 코드이다. 일 실시예에서, 의사-랜덤 발생기(210)로부터의 업/다운 신호(214)는 일차(first order) 랜덤이다. 다른 실시예에서, 의사-랜덤 발생기(210)에 의한 업/다운 신호(214)에 고차(higher order)의 랜덤성이 도입될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 회로들(202 및 203)에 결합된 제3 회로(204)는 제1 신호(즉, VR 중심 주파수) 및 스위칭 파형(216 또는 SS 변조 중 어느 하나)에 따라 조절가능한 기준 신호(Vref)를 제공한다. 실시예를 모호하게 하지 않기 위해, Vref는 아날로그 전압이다. 다른 실시예에서, 디지털 제어 코드는 DCO에 의해 사용하기 위해 생성될 수 있다. 일 실시예에서, 제3 회로(204)는 POT(on-die potentiometer)이다. 일 실시예에서, VR 중심 주파수는 고정되고 SS 변조 신호는 Vref가 변조되게 한다. 하나의 그러한 제3 회로(204)가 도 7에 도시된다.
도 7은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 개루프 확산 스펙트럼 장치 및 폐루프 확산 스펙트럼 장치에 사용되는 조절가능한 저항기(700)(예컨대, 제3 회로(204))이다. 임의의 다른 도면의 요소들과 동일한 참조 번호들(또는 명칭들)을 갖는 도 7의 요소들은 설명된 것과 유사한 임의의 방식으로 동작하거나 기능할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다는 것에 주목한다.
일 실시예에서, 조절가능한 저항기(700)는 복수의 저항기(R1-RN)를 포함하고, 'N'은 2보다 큰 정수이다. 일 실시예에서, 저항기(R1-RN)는 폴리 저항기이다. 다른 실시예에서, R1-RN은 선형 모드에서 동작하는 트랜지스터이다. 일 실시예에서, R1-RN은 제1 터미널 'A'(예컨대, SS 변조 신호를 제공) 및 제2 터미널 'B'(예컨대, VR 중심 주파수를 제공)를 갖는 저항기 래더를 형성한다. 일 실시예에서, 조절가능한 저항기(700)는 제1 터미널과 제2 터미널의 전압 또는 신호를 보간한다.
일 실시예에서, 레지스터의 각각의 터미널은 제어가능한 스위치에 결합된다. 예를 들어, 도시한 바와 같이, 스위치(S1-SN)는 저항기(R1-RN)의 터미널에 결합된다. 일 실시예에서, 스위치(S1-SN)는 p-형 디바이스, n-형 디바이스, 또는 이 둘의 조합으로 형성된 패스-게이트이다. 일 실시예에서, 스위치(S1-SN)는 조절가능한 기준 신호(Vref)를 제공하기 위해 저항 분배기(즉, 저항기(R1-RN))의 출력을 선택적으로 결합하는 멀티플렉서를 형성한다.
일 실시예에서, 스위치(S1-SN)는 디코더(701)에 의해 생성된 디지털 신호에 의해 제어가능하다. 일 실시예에서, 디코더(701)는 확산-제어 신호를 수신하여 어느 수준의 확산이 요구되는지를 결정한다. 예를 들어, 확산-제어 신호는 1%인지 2% 등의 확산이 요구되는지를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 확산-제어 신호는 퓨즈 기반 신호이다. 또 다른 실시예에서, 확산-제어 신호는 소프트웨어에 의해 프로그래머블하다. 일 실시예에서, 디코더(701)는 어느 스위치가 턴온되고 어느 스위치가 턴오프되는지를 결정하는 신호를 생성하여 Vref를 생성한다.
다시 도 2를 참조하면, 일 실시예에서, 장치(200)는 제2 및 제3 회로들(203 및 204)에 결합된 제4 회로(205)를 더 포함한다. 일 실시예에서, 제4 회로(205)는 카운터(209)와 DAC(208) 사이에 디지털 스케일러(digital scalar) 회로를 삽입하여 디지털적으로 구현된다. 일 실시예에서, 디지털 스케일러 회로는 좌/우 시프트 동작으로서 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 제4 회로(205)는 노드(216) 상의 신호를 스케일링하여 SS 변조 신호를 생성한 다음 제3 회로(204)에 제공한다. 일 실시예에서, 제4 회로(205)는 온-다이 POT(전위차계)이다. 일 실시예에서, 제4 회로(205)는 도 7의 조절가능한 저항기(700)로서 구현된다. 일 실시예에서, 제4 회로(205)는 VR Clk의 스펙트럼에 대한 확산량을 제어하기 위해 추가적인 노브(knob)를 제공한다.
도 4a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 느린 잠금 모드(slow locking mode)에서 도 2의 개루프 확산 스펙트럼 장치(200)의 동작을 보여주는 플롯(400)이다. 임의의 다른 도면의 요소들과 동일한 참조 번호들(또는 명칭들)을 갖는 도 4a의 요소들은 설명된 것과 유사한 임의의 방식으로 동작하거나 기능할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다는 것에 주목한다.
x-축은 시간이고, y-축은 주파수이다. 점선 수평선은 타겟 확산 주파수, 즉, F_setpt을 나타낸다. 수직 점선은 VR(예컨대, VR(1 -N))이 인에이블된 시간을 나타낸다. 개루프 모드에서, 확산은 삼각파(401)로 도시된 바와 같이 즉시 턴온할 수 있지만, 주파수 설정 포인트(즉, F_setpt) 및 실제 동작 주파수 사이에 에러가 존재할 수 있다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 가변 트래킹 및 노치 능력을 이용하는 폐루프 확산 스펙트럼 장치(300)이다. 임의의 다른 도면의 요소들과 동일한 참조 번호들(또는 명칭들)을 갖는 도 3의 요소들은 설명된 것과 유사한 임의의 방식으로 동작하거나 기능할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다는 것에 주목한다. 실시예들을 모호하게 하지 않기 위해, 이전에 논의된 것과 동일한 식별자를 가진 컴포넌트들 및/또는 특징들은 다시 논의되지 않는다.
일 실시예에서, 장치(300)는 발진기(201), 제1 회로(302), 제2 회로(303), 및 제3 회로(204)를 포함한다. 일 실시예에서, 발진기(201)는 통합된 전압 조절기에 대한 1차 스위칭 클록을 제공하는 프리 러닝 광역 발진기이다. 일 실시예에서, 발진기(201)는 VR Clk의 주파수를 변경하도록 변조할 수 있는 디지털 코드(발진기(201)가 DCO일 때) 또는 주파수 튜닝 전압(발진기(201)가 VCO일 때)을 갖는다. 실시예를 모호하게 하지 않기 위해, 발진기(201)는 VCO이다. 동일한 개념이 DCO(미도시)에 적용된다. 일 실시예에서, 장치(300)는, 타이트한 비율, 예를 들어, 0.2% 이내에서 스위칭 주파수를 안정적으로 유지하기 위해, 시스템 기준 클록을 사용하고 VCO(201) 전압을 변조하는 저속 디지털 트래킹 루프에서 동작한다.
일 실시예에서, 제1 회로(302)는 트랙킹 루프와, 출력 클록 신호(즉, VR Clk)의 중심 주파수를 나타내는 제1 신호(즉, VR 중심 주파수)를 제공한다. 일 실시예에서, 제1 회로(302)는 빠른 트래킹 모드를 제공하므로, VR(예컨대, VR(1 -N))들이 인에이블되기 전에 확산 타겟 주파수가 잘 달성된다. 일 실시예에서, 제1 회로(302)는 VR Clk의 주파수에 정수 배수 'N'을 곱하는 곱셈기(304)를 포함한다.
VR Clk의 주파수에 곱셈하는 하나의 기술적 효과는 원하는 타겟 주파수에 도달하기 위해 VR Clk 주파수의 빠른 트래킹, 즉, VR Clk 중심 주파수의 빠른 조정을 달성하는 것이다. 정규 모드, 즉, 빠르지 않은 트래킹 모드(예컨대, 느린 트래킹 모드)동안, 곱셈 팩터는 1이다. 그러한 일례에서, 제1 회로(302)가 빠른 트래킹 모드와는 상이한 느린 트래킹 모드에서 동작하도록 동작가능할 때, 곱셈기(304)는, 출력 클록 신호 주파수가 제1 회로(302)에 의한 사용을 위해 바뀌지 않고 유지하도록 동작가능하다.
도 6a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 폐루프 확산 스펙트럼 장치(300)에 사용하기 위한 곱셈기(600)(예컨대, 304)를 나타낸다. 임의의 다른 도면의 요소들과 동일한 참조 번호들(또는 명칭들)을 갖는 도 6a의 요소들은 설명된 것과 유사한 임의의 방식으로 동작하거나 기능할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다는 것에 주목한다.
일 실시예에서, 곱셈기(600)는 링 발진기(601), 및 XOR(Exclusive OR logic) 게이트(602, 603, 및 604)를 포함한다. 일 실시예에서, 링 발진기(601)는 링을 형성하기 위해 함께 결합된 지연 스테이지들의 체인을 포함한다. 일 실시예에서, 링 발진기(601)는 (VCO(201)와 같은) VCO이다. 일 실시예에서, 링 발진기는 디지털 제어 워드에 의해 제어가능한 DCO이다. 일 실시예에서, 각각의 지연 스테이지는 반전 스테이지이다. 일 실시예에서, 링 발진기(601)의 각각의 지연 스테이지의 출력은 서로에 대해 위상이 45도 다르다. 일 실시예에서, XOR 논리 게이트(602)의 입력들(A 및 C)은 각각 위상이 0 및 90도 다르다. 일 실시예에서, XOR 논리(603)의 입력들(B 및 D)은 각각 위상이 45 및 135도 다르다. 일 실시예에서, 입력들 A, B, C 및 D에 대한 신호들의 주파수는 f0이다.
일 실시예에서, XOR(602 및 603)의 출력들은 XOR(604)에 대한 입력들(E 및 F)을 형성한다. 이러한 실시예에서, 입력들(E 및 F)에 대한 신호들의 주파수는 주파수 f0의 두 배, 즉, 2f0이다. 일 실시예에서, XOR(604)의 출력(G)은 입력들(E 및 F)에 대한 신호의 주파수의 두 배 주파수, 즉, 4f0이다.
도 6b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 곱셈기(600)의 동작을 보여주는 파형(620)이다. 임의의 다른 도면의 요소들과 동일한 참조 번호들(또는 명칭들)을 갖는 도 6a의 요소들은 설명된 것과 유사한 임의의 방식으로 동작하거나 기능할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다는 것에 주목한다. 플롯(620)은 도 6a를 참조하여 논의되는 파형들(A, B, C, D, E, F, 및 G)을 나타낸다. 신호 G의 주파수는 신호 A의 4배이다.
도 3을 다시 참조하면, 일 실시예에서, 제1 회로(302)는 기준 클록 신호에 대한 출력 클록 신호 VR Clk의 주파수를 카운트하는 주파수 카운터(305)를 포함한다. 일 실시예에서, 주파수 카운터(305)는 곱셈된 클록, 즉, VR Clk x N을 카운트하고, 여기서 'N'은 1 이상의 정수이다. 일 실시예에서, 주파수 카운트(312)는 주파수 카운트 코드로서 저장된다. 일 실시예에서, 주파수 카운터(305)는 16 비트 카운터이다. 다른 실시예에서, 주파수 카운터(305)에 대하여 다른 사이즈가 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 회로(302)는 주파수 카운트(312)를 스케일링된 양만큼 스케일링하는 논리 유닛(306)(스케일러로도 지칭됨)을 포함한다. 예를 들어, 곱셈기(304)가 VR Clk에 정수 배수 'N'을 곱할 때 빠른 트래킹 모드동안, 주파수 카운트(312)는 배수 'N'과 동일한 양만큼 스케일링된다. 일 실시예에서, 정상 모드(예컨대, 느린 트래킹 모드)동안, 스케일 팩터는 스케일러(306)에 대해 '1'이다. 일 실시예에서, 스케일러(306)는 정상 모드 동안 바이패스된다. 일 실시예에서, 스케일러(306)의 출력은 주파수 카운트 코드이다. 일 실시예에서, 스케일러(306)는 10비트 스케일러이다. 다른 실시예에서, 스케일러(306)에 대하여 다른 사이즈가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 회로(302)는 주파수 에러 코드를 생성하기 위해 (타겟 주파수 코드와 동일한) 기준 주파수 코드에서 주파수 카운트 코드를 감산하는 논리(308)(즉, 가산기)를 더 포함한다. 일 실시예에서, 주파수 에러 코드는 현재의 확산 주파수가 타겟 확산 주파수에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 나타낸다.
일 실시예에서, 제1 회로(302)는 신호(313)로서 중심 주파수의 디지털 버전을 생성하는 PI(Proportional Integrator) 제어기(307)를 더 포함한다. 일 실시예에서, 제1 DAC(206)는 중심 주파수(313)의 디지털 버전을 수신하고 아날로그 버전 VR 중심 주파수를 생성한다. 일 실시예에서, 소프트웨어 인터페이스는 타겟 스위칭 주파수(즉, 기준 주파수 코드)가 트래킹 루프에 대한 타겟 주파수로 사용되는 특정 값으로 설정될 수 있도록 제공된다. 일 실시예에서, 트래킹 루프는 곱셈기(304), 주파수 카운터(305), 스케일러(306), 가산기(308), PI 제어기(307), DAC(206), 제3 회로(204), 및 VCO(201)로 형성된다. 트래킹 루프의 하나의 기술적 효과는 고조파가 플랫폼 라디오와 최소로 간섭하는 주파수 스폿에 스위칭 주파수가 배치되는 것을 허용한다는 점이다.
일 실시예에서, PI 제어기(307)는 (누산기로도 지칭되는) 적분기(309)를 포함한다. 일 실시예에서, 적분기(309)는 도시된 바와 같이 가산기(311)에 결합된 레지스터(310)를 갖는 카운터를 포함한다. 적분기(309)의 하나의 기술적 효과는 시간에 걸쳐 에러를 누적하므로, 시스템에서의 또 다른 컴포넌트로 인한 오프셋 또는 VCO에서의 온도 드리프트와 같은 팩터들을 고려한 후이더라도 평균 주파수 에러가 0으로 감소한다는 것이다.
일 실시예에서, PI 제어기(307)는 비례 피드백 게인(proportional feedback gain)인 게인(Kp)를 가진 게인 유닛(312)을 포함한다. 일 실시예에서, PI 제어기(307)는 평균 중심 주파수를 생성하기 위해 게인 유닛(312)의 출력과 (누산기로도 지칭되는) 적분기(309)의 출력을 가산하는 가산기(313)를 포함한다. 일 실시예에서, 비례 컴포넌트는 제어기(307)가 얼마나 강하게 현재의 에러에 반응할지를 지시한다. 이는 제어기(307)가 제로 에러(이 경우에, 평균 주파수 에러)에 안정할 수 있는 속도를 지시하는 것을 돕고, 또한 시스템의 안정성에 중요한 역할을 하는데, 즉, 너무 높은 KP 이득 설정은 시스템이 불안정하게 할 수 있는 반면 너무 낮은 KP 설정은 시스템이 너무 느리게 안정되게 할 것이다.
일 실시예에서, 제2 회로(303)는 스위칭 파형(216 또는 SS 변조 신호)을 생성하도록 동작가능하다. 제2 회로(303)는 출력 클록 신호 VR Clk의 스펙트럼에 노치를 야기하도록 동작가능하다는 점에서 도 2의 제2 회로(203)와 상이하다. 일 실시예에서, 제2 회로(303)는 기준 클록 주파수에서 동작하는 업-다운 카운터(314)를 포함한다. 일 실시예에서, 업-다운 카운터(314)는 업-다운 카운터(209)를 이용하여 삼각 파형을 생성한다. 일 실시예에서, 삼각파의 상승부(rising section)는 업 스펙트럼 확산을 야기하는 한편 삼각파의 하강부(falling section)는 다운 스펙트럼 확산을 야기한다.
일 실시예에서, 업-다운 카운터(314)는 가산기(316)에 결합된 레지스터(315)를 포함하여, 레지스터(319)의 출력이 가산기(316)에 의해 가산된다. 일 실시예에서, 제2 회로(303)는 업-다운 카운터(314)의 출력(320)에 노치를 야기하는 노치 논리(317)를 포함한다. 일 실시예에서, 노치 논리(317)의 출력(318)은 가산기(316)에 의해 레지스터(315)의 출력(319)에 가산된다. 일 실시예에서, (317의 일부로도 도시된) FSM(finite state machine)은 노치 논리를 제어한다.
일 실시예에서, FSM은 다음 카운트의 스텝 사이즈 및 방향(위 또는 아래)을 결정하기 위해 업/다운 카운터 출력(319)의 현재 값을 사용한다. 일 실시예에서, 스텝 사이즈는 구성가능한 노치 폭 설정에 의해 결정되어, 출력이 파형의 현재 위치에 따라 정확한 양을 스테핑한다. 일 실시예에서, 삼각파의 주파수는 스텝 사이즈를 변경함으로써 조절될 수 있다. 일 실시예에서, FSM은 방향을 반전시킬 때를 결정하기 위해 현재 또는 다음 상태의 하이/로우 오버플로우를 검출한다.
일 실시예에서, 제2 회로(303)는 업/다운(U/D) 신호를 랜덤화하는 의사-랜덤 발생기(210)를 포함한다. 일 실시예에서, 제2 회로(303)는 업-다운 카운터(314)에 결합된 제2 DAC(208)를 포함한다. 일 실시예에서, 주기적인 삼각파 또는 랜덤 워크 신호 중 어느 하나인 출력(320)이 DAC(208)에 의해 아날로그 신호(216)로 변환된다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 회로들(302 및 303)에 결합된 제3 회로(204)(예컨대, 도 7의 조절가능한 저항기(700))는 출력 클록 신호 VR Clk의 중심 주파수 및 스위칭 파형(216 또는 SS 변조 신호)에 따라 조절가능한 기준 신호 Vref를 제공한다.
일 실시예에서, 디지털 확산 스펙트럼 및 노치 필터는 발진기(201)의 튜닝 신호 Vref를 변조한다. 일 실시예에서, 디지털 논리는 트래킹 루프와의 조합으로 작동한다. 일 실시예에서, (도 2의 제2 회로(203)의 출력과 같은) 제2 회로(303)의 출력은 EMI 경감을 위한 확산 스펙트럼 변조를 제공하지만, 추가로 타겟 스위칭 주파수 부근을 중심으로 하는 주파수 스펙트럼에 노치를 생성한다. 일 실시예에서, 노치 논리(317)는 노치 폭에 있어서 프로그래머블하며, 특정 주파수에서의 잡음을 라디오 간섭이 발생할 수 있는 임계치 아래로 감소시키기 위해 사용된다. 일 실시예에서, 노치 논리(317)는 소프트웨어에 의해 프로그래머블하다.
장치(300)의 하나의 기술적 효과는, 플랫폼으로 하여금 통합된 전압 조절기 잡음 스펙트럼을 성형하여 라디오 간섭을 감소시키고 EMI 인증을 통과하도록 하는 다수의 디지털 알고리즘 및 기술을 결합한다는 것이다. 실시예들은 더 높은 주파수 스위칭 회로 토폴로지의 사용을 허용하고 또한 플랫폼 차폐의 사용을 줄이게 할 수 있다.
일 실시예에서, 확산 스펙트럼 및 주파수 노칭을 위한 디지털 알고리즘은 주파수 트래킹 루프로부터의 출력(예컨대, VR 중심 주파수)과 혼합되는 제어 신호(예컨대, 216)를 생성한다. 일 실시예에서, 신호들(예컨대, VR 중심 주파수 신호와 SS 변조 신호)의 혼합은 기준 타겟 주파수와 실질적으로 동일한 평균 주파수를 갖는 (발진기(201)의) 발진기 주파수를 생성한다. 일 실시예에서, 순간 주파수는 확산 스펙트럼과 원하는 방사 프로파일을 제공하기 위해 발진기(201)의 주파수를 어디로 시프트해야 할지를 결정하는 주파수 노칭 알고리즘의 조합에 의해 관리된다.
도 4b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 느린 잠금 모드에서 도 3의 폐루프 확산 스펙트럼 장치(300)의 동작을 보여주는 플롯(420)이다. 임의의 다른 도면의 요소들과 동일한 참조 번호들(또는 명칭들)을 갖는 도 4b의 요소들은 설명된 것과 유사한 임의의 방식으로 동작하거나 기능할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다는 것에 주목한다.
x-축은 시간이고, y-축은 주파수이다. 점선 수평선은 타겟 확산 주파수, 즉, F_target을 나타낸다. 계단파(staircase waveform; 421)는 시작 주파수, 즉, F_start에서 시작하고, F_target가 달성될 때 종료한다. 그 시점에서, 삼각파(422)는 스펙트럼을 확산한다. 수직 점선은 VR들(예컨대, VR 1-N)이 인에이블된 시간을 나타낸다.
도 4c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 빠른 잠금 모드에서 도 3의 폐루프 확산 스펙트럼 장치(300)의 동작을 보여주는 플롯(430)이다. 임의의 다른 도면의 요소들과 동일한 참조 번호들(또는 명칭들)을 갖는 도 4c의 요소들은 설명된 것과 유사한 임의의 방식으로 동작하거나 기능할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다는 것에 주목한다.
x-축은 시간이고, y-축은 주파수이다. 점선 수평선은 타겟 확산 주파수, 즉, F_target을 나타낸다. 계단파(431)는 시작 주파수, 즉, F_start에서 시작하고, F_target가 달성될 때 종료한다. VR Clk이 곱셈기(304)에 의해 곱해지는 빠른 트랙 모드이기 때문에, 도 4b의 파형(421)에 비해, 파형(431)이 타겟 주파수에 더 빨리 도달하고, 스케일러(306)는 주파수 카운터(305)의 출력(312)을 스케일링한다. 수직 점선은 VR들(예컨대, VR 1-N)이 인에이블된 시간을 나타낸다. 장치(300)에 의해, VR가 인에이블되기 전에 VR Clk의 스펙트럼은 이미 확산된다.
도 5a-d는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 2의 개루프 확산 스펙트럼 장치(200) 및 노치를 가진 도 3의 폐루프 확산 스펙트럼 장치(300)의 동작을 나타내는 플롯이다. 임의의 다른 도면의 요소들과 동일한 참조 번호들(또는 명칭들)을 갖는 도 5a-5d의 요소들은 설명된 것과 유사한 임의의 방식으로 동작하거나 기능할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다는 것에 주목한다.
도 5a는 시간인 x-축과 주파수인 y-축을 가진 플롯(500)이다. 플롯(500)은 도 2의 노드(216)에서의 삼각파를 도시한다. 여기서, f0은 중심 주파수(즉, 제1 회로(202)에 의해 생성된 VR 중심 주파수)를 나타낸다. 도 5b는 주파수인 x-축과 전력인 y-축을 가진 플롯(520)이다. 플롯(520)은 장치(200 및/또는 300)에 의해 생성되는 중심 주파수 f0 주변의 전력 스펙트럼 확산을 도시한다.
도 5c는 시간인 x-축과 주파수인 y-축을 가진 플롯(530)이다. 플롯(500)은 노치를 가진 도 3의 노드(216)에서의 삼각파를 보여준다. 여기서, f0는 중심 주파수(즉, 제1 회로(302)에 의해 생성된 VR 중심 주파수)를 나타낸다. 도 5d는 주파수인 x-축과 전력인 y-축을 가진 플롯(540)이다. 플롯(540)은 장치(300)에 의해 생성된 중심 주파수 f0 주변의 노치된 전력 스펙트럼 확산을 도시한다. 일 실시예에서, 중심 주파수 f0에서의 노치는 f0 또는 고조파 N x f0 주변의 영역에서 동작하는 라디오 신호에 대한 EMI/RFI를 감소시키고, 여기서 'N'은 '1'보다 큰 정수이다.
도 8은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 스위칭 전압 조절기들을 위한 확산 스펙트럼 장치(101)(예컨대, 200 및/또는 300)를 갖는 스마트 디바이스 또는 컴퓨터 시스템(1600) 또는 SoC(system-onchip)이다. 임의의 다른 도면의 요소들과 동일한 참조 번호들(또는 명칭들)을 갖는 도 8의 요소들은 설명된 것과 유사한 임의의 방식으로 동작하거나 기능할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다는 것에 주목한다.
도 8은 평면 인터페이스 커넥터(flat surface interface connector)가 사용될 수 있는 모바일 디바이스의 실시예의 블록도를 도시한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스(1600)는 컴퓨팅 태블릿, 모바일 폰 또는 스마트 폰, 무선으로 사용가능한(wireless-enabled) e-리더, 또는 다른 무선 모바일 디바이스와 같은 모바일 컴퓨팅 디바이스를 나타낸다. 소정의 컴포넌트들이 일반적으로 도시되며, 이러한 디바이스의 모든 컴포넌트가 컴퓨팅 디바이스(1600)에 도시되어 있는 것은 아니라는 것이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스(1600)는, 논의된 실시예에 따른, 확산 스펙트럼 기준 클록 발생기(101)를 가진 제1 프로세서(1610)를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스(1600)의 다른 블록 또한 확산 스펙트럼 기준 클록 발생기(101)를 포함할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예는 또한 시스템 실시예가 무선 디바이스, 예를 들어, 셀 폰이나 개인용 디지털 보조수단(personal digital assistant)에 포함될 수 있도록 무선 인터페이스와 같은 참조번호 1670 내의 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(1610)(및 프로세서(1690))는 마이크로프로세서, 애플리케이션 프로세서, 마이크로컨트롤러, 프로그래머블 논리 디바이스, 또는 다른 처리 수단과 같은 하나 이상의 물리적 디바이스를 포함할 수 있다. 프로세서(1610)에 의해 수행되는 처리 동작들은 애플리케이션 및/또는 디바이스 기능이 실행되는 동작 플랫폼 또는 운영 체제의 실행을 포함한다. 처리 동작은 인간 사용자 또는 다른 디바이스와의 I/O(입/출력))에 관련된 동작들, 전력 관리에 관련된 동작들 및/또는 컴퓨팅 디바이스(1600)를 또 다른 디바이스에 접속하는 것에 관련된 동작들을 포함한다. 처리 동작은 또한 오디오 I/O 및/또는 디스플레이 I/O에 관련된 동작들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스(1600)는, 컴퓨팅 디바이스에 오디오 기능을 제공하는 것과 연관된 하드웨어(예컨대, 오디오 하드웨어 및 오디오 회로) 및 소프트웨어(예컨대, 드라이버, 코덱) 컴포넌트를 나타내는 오디오 서브시스템(1620)을 포함한다. 오디오 기능은 스피커 및/또는 헤드폰 출력 뿐만 아니라 마이크로폰 입력을 포함할 수 있다. 이러한 기능을 위한 디바이스는 컴퓨팅 디바이스(1600)에 통합되거나 컴퓨팅 디바이스(1600)에 접속될 수 있다. 일 실시예에서, 사용자는 프로세서(1610)에 의해 수신 및 처리되는 오디오 명령들을 제공하여 컴퓨팅 디바이스(1600)와 상호 작용한다.
디스플레이 서브시스템(1630)은 컴퓨팅 디바이스(1600)와 상호 작용하기 위해 사용자를 위한 시각적 및/또는 촉각적 디스플레이를 제공하는 하드웨어(예컨대, 디스플레이 디바이스) 및 소프트웨어(예컨대, 드라이버) 컴포넌트를 나타낸다. 디스플레이 서브시스템(1630)은 사용자에게 디스플레이를 제공하는데 사용되는 특정한 스크린 또는 하드웨어 디바이스를 포함하는 디스플레이 인터페이스(1632)를 포함한다. 일 실시예에서, 디스플레이 인터페이스(1632)는 디스플레이에 관련된 적어도 일부의 처리를 수행하기 위해 프로세서(1610)와는 별도의 논리를 포함한다. 일 실시예에서, 디스플레이 서브시스템(1630)은 사용자에게 입력과 출력을 모두 제공하는 터치 스크린(또는 터치 패드) 디바이스를 포함한다.
I/O 제어기(1640)는 사용자와의 상호 작용에 관련된 하드웨어 디바이스 및 소프트웨어 컴포넌트를 나타낸다. I/O 제어기(1640)는 오디오 서브시스템(1620) 및/또는 디스플레이 서브시스템(1630)의 일부인 하드웨어를 관리하도록 동작가능하다. 추가로, I/O 제어기(1640)는 사용자가 그를 통해 시스템과 상호 작용할 수 있는 컴퓨팅 디바이스(1600)에 접속하는 추가적인 디바이스에 대한 접속 포인트를 도시한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1600)에 부착될 수 있는 디바이스는 마이크로폰 디바이스, 스피커 혹은 스테레오 시스템, 비디오 시스템 혹은 다른 디스플레이 디바이스, 키보드 혹은 키패드 디바이스, 또는 카드 판독기나 다른 디바이스와 같은 특정 애플리케이션에 사용하기 위한 다른 I/O 디바이스를 포함할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, I/O 제어기(1640)는 오디오 서브시스템(1620) 및/또는 디스플레이 서브시스템(1630)과 상호 작용할 수 있다. 예를 들어, 마이크로폰 또는 다른 오디오 디바이스를 통한 입력은 컴퓨팅 디바이스(1600)의 하나 이상의 애플리케이션 또는 기능을 위한 입력 또는 명령들을 제공할 수 있다. 추가로, 오디오 출력은 디스플레이 출력 대신에 또는 그에 추가하여 제공될 수 있다. 또 다른 예에서, 디스플레이 서브시스템(1630)이 터치 스크린을 포함하는 경우, 디스플레이 디바이스는 또한 적어도 부분적으로 I/O 제어기(1640)에 의해 관리될 수 있는 입력 디바이스로서 작용한다. 또한, I/O 제어기(1640)에 의해 관리되는 I/O 기능을 제공하기 위해 컴퓨팅 디바이스(1600)에 추가적인 버튼 또는 스위치가 존재할 수 있다.
일 실시예에서, I/O 제어기(1640)는 가속도계, 카메라, 광 센서 혹은 다른 환경 센서, 또는 컴퓨팅 디바이스(1600)에 포함될 수 있는 다른 하드웨어와 같은 디바이스들을 관리한다. 입력은 직접적인 사용자 상호 작용은 물론 (노이즈에 대한 필터링, 휘도 검출에 대한 디스플레이 조절, 카메라를 위한 플래시 적용, 또는 다른 특징들과 같이) 그의 동작에 영향을 미치기 위해 시스템에 환경적 입력을 제공하는 것 중 일부일 수 있다.
일 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스(1600)는 배터리 전력 사용, 배터리의 충전 및 전력 절약 동작에 관련된 특징을 관리하는 전력 관리(1650)를 포함한다. 메모리 서브시스템(1660)은 컴퓨팅 디바이스(1600)에 정보를 저장하기 위한 메모리 디바이스를 포함한다. 메모리는 비휘발성(메모리 디바이스에 대한 전력이 중단된 경우에 상태가 변경되지 않음) 및/또는 휘발성(메모리 디바이스에 대한 전력이 중단된 경우에 상태가 결정되지 않음) 메모리 디바이스를 포함할 수 있다. 메모리 서브시스템(1660)은 애플리케이션 데이터, 사용자 데이터, 음악, 사진, 문서, 또는 다른 데이터는 물론 컴퓨팅 디바이스(1600)의 기능들 및 애플리케이션들의 실행에 관련된 시스템 데이터(장기적이든 일시적이든)를 저장할 수 있다.
실시예들의 요소들은 또한 컴퓨터 실행가능 명령어(예컨대, 본 명세서에서 논의된 임의의 다른 프로세스를 구현하기 위한 명령어)를 저장하기 위한 머신 판독가능 매체(예컨대, 메모리(1660))로서 제공된다. 머신 판독가능 매체(예컨대, 메모리(1660))는 플래시 메모리, 광 디스크, CD-ROM, DVD ROM, RAM, EPROM, EEPROM, 자기 혹은 광 카드, PCM(phase change memory) 또는 전자 혹은 컴퓨터 실행가능 명령어를 저장하기에 적합한 다른 유형의 머신 판독가능한 매체를 포함할 수 있지만, 이로 제한되지는 않는다. 예를 들어, 본 개시의 실시예는 통신 링크(예컨대, 모뎀이나 네트워크 접속)를 통해 데이터 신호에 의해 원격 컴퓨터(예컨대, 서버)로부터 요청 컴퓨터(예컨대, 클라이언트)로 전송될 수 있는 컴퓨터 프로그램(예컨대, BIOS)으로서 다운로드될 수 있다.
접속성(1670)은 외부 디바이스와 통신하기 위해 컴퓨팅 디바이스(1600)를 인에이블하는 하드웨어 디바이스(예컨대, 무선 및/또는 유선 커넥터 및 통신 하드웨어) 및 소프트웨어 컴포넌트(예컨대, 드라이버, 프로토콜 스택)를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스(1600)는 다른 컴퓨팅 디바이스, 무선 액세스 포인트 또는 기지국과 같은 개별 디바이스는 물론, 헤드셋, 프린터, 또는 다른 디바이스와 같은 주변 기기일 수 있다.
접속성(1670)은 다수의 상이한 유형의 접속성을 포함할 수 있다. 일반화하기 위해, 컴퓨팅 디바이스(1600)는 셀룰러 접속성(1672) 및 무선 접속성(1674)을 갖는 것으로 도시된다. 셀룰러 접속성(1672)은 일반적으로 무선 캐리어에 의해 제공되는, 이를테면, GSM(global system for mobile communications) 또는 변형 혹은 파생, CDMA(code division multiple access) 또는 변형 혹은 파생, TDM(time division multiplexing) 또는 변형 혹은 파생, 또는 다른 셀룰러 서비스 표준을 통해 제공되는 셀룰러 네트워크 접속성을 지칭한다. 무선 접속성(또는 무선 인터페이스)(1674)은 셀룰러가 아닌 무선 접속성을 지칭하고, PAN(personal area networks)(이를테면, 블루투스, 근거리 등), LAN(local area networks)(이를테면, 와이파이), 및/또는 WAN(wide area networks)(이를테면, WiMAX), 또는 다른 무선 통신을 포함할 수 있다.
주변기기 접속(1680)은 주변 접속을 이루기 위해 하드웨어 인터페이스 및 커넥터는 물론 소프트웨어 컴포넌트(예컨대, 드라이버, 프로토콜 스택)를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스(1600)는 다른 컴퓨팅 디바이스들로의 주변 디바이스("to"(1682))는 물론 그에 접속된 주변 디바이스들("from"(1684)) 둘 다 일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 컴퓨팅 디바이스(1600)는 흔히 컴퓨팅 디바이스(1600) 상의 콘텐츠를 관리하는 것(예컨대, 다운로드 및/또는 업로드, 변경, 동기화)과 같은 목적을 위해 다른 컴퓨팅 디바이스로의 접속을 위해 "도킹(docking)" 커넥터를 갖는다. 추가로, 도킹 커넥터는, 예를 들어, 시청각 또는 다른 시스템에 출력된 콘텐츠를 컴퓨팅 디바이스(1600)가 제어하는 것을 허용하는 특정 주변기기에 컴퓨팅 디바이스(1600)가 접속하는 것을 허용할 수 있다.
독점적 도킹 커넥터(proprietary docking connector) 또는 다른 독점적 접속 하드웨어에 더해, 컴퓨팅 디바이스(1600)는 공통 또는 표준 기반의 커넥터를 통해 주변 접속(1680)을 이룰 수 있다. 흔한 유형으로는 USB(Universal Serial Bus) 커넥터(다수의 상이한 하드웨어 인터페이스 중 임의의 것을 포함할 수 있음), MDP(MiniDisplayPort)를 포함하는 DisplayPort, HDMI(High Definition Multimedia Interface), 파이어와이어(Firewire), 또는 다른 유형을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "일 실시예", "일 실시예", "일부 실시예" 또는 "다른 실시예"라는 언급은, 실시예들과 관련하여 설명된 특정한 특징, 구조 또는 특성이, 반드시 모든 실시예에 포함될 필요는 없지만, 적어도 일부 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. "일 실시예", "일 실시예" 또는 "일부 실시예"의 다양한 등장이 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭할 필요는 없다. 명세서에서, 컴포넌트, 특징, 구조, 또는 특성이 포함될 "수 있다(may, might 또는 could)"라고 언급하는 경우, 그 특정한 컴포넌트, 특징, 구조, 또는 특성이 포함되도록 요구되는 것은 아니다. 명세서 또는 청구항이 "하나의(a 또는 an)" 요소를 지칭하는 경우, 그것이 요소들 중 단지 하나가 존재한다는 것을 의미하는 것이 아니다. 명세서 또는 청구항이 "추가적인" 요소를 지칭하는 경우, 그것이 추가적인 요소가 둘 이상 존재하는 것을 배제하지 않는다.
또한, 특정한 특징, 구조, 기능, 또는 특성은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예는, 두 개의 실시예와 연관된 특정한 특징, 구조, 기능, 또는 특성이 상호 배타적이지 않은 제2 실시예와 조합될 수 있다.
본 개시는 그의 특정 실시예들과 함께 설명되었지만, 그러한 실시예들의 많은 대안, 수정 및 변형이 전술한 설명에 비추어 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 다른 메모리 아키텍처, 예컨대, DRAM(Dynamic RAM)은 논의된 실시예들을 이용할 수 있다. 본 개시의 실시예들은 첨부된 청구항들의 넓은 범위 내에 있도록 이러한 모든 대안, 수정, 및 변형을 포함하게끔 의도된다.
또한, IC(integrated circuit) 칩 및 다른 컴포넌트에 대한 잘 알려진 전원/접지 접속은 도시 및 논의를 간략하게 하고 본 개시를 모호하게 하지 않기 위해 제시된 도면 내에 도시될 수도 있거나 도시되지 않을 수 있다. 또한, 구성들은, 본 개시를 모호하게 하는 것을 피하기 위해서, 그리고 블록도 구성의 구현에 대한 세부 사항은 본 개시가 구현될 플랫폼에 크게 의존한다는 사실의 관점에서 블록도 형태로 도시될 수 있다(즉, 이러한 세부 사항은 물론 당업자의 이해의 범위 내 있어야 함). 특정 세부 사항(예컨대, 회로)가 본 개시의 예시적인 실시예를 설명하기 위해 진술되는 경우, 본 개시는 이러한 특정 세부 사항없이 또는 그들의 변형으로 실시될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 설명은 제한이 아닌 예시로서 간주되어야 한다.
다음의 예들은 추가 실시예들과 관련이 있는 것이다. 예들에서의 세부 사항은 하나 이상의 실시예들에서 사용될 수 있다. 본 명세서에 설명된 장치의 모든 선택적 특징들은 또한 방법 또는 프로세스에 대해 구현될 수 있다.
예를 들어, 장치는: 출력 클록 신호를 생성하는 발진기 - 발진기는 출력 클록 신호의 주파수를 조절하기 위한 조절가능한 기준 신호를 수신함 - ; 출력 클록 신호의 중심 주파수를 나타내는 제1 신호를 제공하는 제1 회로; 출력 클록 신호에 대한 확산 스펙트럼을 제공하기 위해 스위칭 파형을 생성하는 제2 회로; 및 제1 회로와 제2 회로에 결합되어, 제1 신호 및 스위칭 파형에 따라 조절가능한 기준 신호를 제공하는 제3 회로를 포함한다.
일 실시예에서, 발진기는 VCO 또는 DCO 중 하나이다. 일 실시예에서, 제1 회로는 제1 신호로서 중심 주파수의 디지털 표현을 아날로그 표현으로 변환하는 제1 DAC를 포함한다. 일 실시예에서, 제2 회로는: 기준 클록 주파수에서 동작하는 업-다운 카운터; 및 업-다운 카운터에 결합된 제2 DAC - 제2 DAC는 스위칭 파형을 생성함 - 를 포함한다. 일 실시예에서, 장치는 업-다운 카운터에 결합된 의사 난수 발생기를 더 포함하는데, 의사 난수 발생기는 업-다운 카운터에 업 또는 다운 신호를 제공한다. 일 실시예에서, 업-다운 카운터는 제2 DAC에 대한 삼각 파형을 생성한다. 일 실시예에서, 업-다운 카운터는 제2 DAC에 대한 랜덤 워크 신호를 생성한다.
일 실시예에서, 제3 회로는: 저항 분배기; 및 조절가능한 기준 신호를 제공하기 위해 저항 분배기의 출력을 선택적으로 결합하는 멀티플렉서를 포함한다. 일 실시예에서, 장치는 또한 제2 회로와 제3 회로에 결합된 제4 회로를 더 포함하고, 제4 회로는: 저항 분배기; 스위칭 파형을 제공하기 위해 저항 분배기의 출력을 선택적으로 결합하는 멀티플렉서를 포함한다. 일 실시예에서, 장치는 출력 클록 신호를 수신하는 PWM을 더 포함한다. 일 실시예에서, 발진기는 PWM 발진기의 복제(replica) 발진기이다.
또 다른 예에서, 장치는: 출력 클록 신호를 생성하는 발진기 - 발진기는 출력 클록 신호의 주파수를 조절하기 위한 조절가능한 기준 신호를 수신함 - ; 출력 클록 신호의 중심 주파수를 나타내는 제1 신호를 제공하는 제1 회로; 스위칭 파형을 생성하는 제2 회로 - 제2 회로는 출력 클록 신호의 스펙트럼에 노치를 야기하도록 동작가능함 - ; 및 제1 및 제2 회로에 결합되어, 출력 클록 신호의 중심 주파수 및 스위칭 파형에 따라 조절가능한 기준 신호를 제공하는 제3 회로를 포함한다.
일 실시예에서, 제1 회로는: 기준 클록 신호에 대한 출력 클록 신호의 주파수를 카운트하는 주파수 카운터 - 주파수 카운트는 주파수 코드로서 저장됨 - ; 및 주파수 에러 코드를 생성하기 위해 기준 주파수 코드에서 주파수 코드를 감산하는 논리 유닛을 포함한다. 일 실시예에서, 제1 회로는 출력 클록 신호의 주파수에 곱하도록 동작가능한 클록 곱셈기를 더 포함하고, 클록 곱셈기는 주파수 카운터에 결합된다.
일 실시예에서, 클록 곱셈기는, 제1 회로가 빠른 트랙 모드에서 동작하도록 동작가능할 때 출력 클록 신호의 주파수에 1보다 큰 팩터를 곱하도록 동작가능하고, 제1 회로가 빠른 트랙 모드와는 상이한 느린 트랙 모드에서 동작하도록 동작가능할 때 출력 클록 신호 주파수가 변경없이 유지시키도록 동작가능하다. 일 실시예에서, 제1 회로는, 제1 회로가 빠른 트랙 모드에서 동작하도록 동작가능할 때 1보다 큰 팩터로 주파수 카운트를 스케일링하는 주파수 스케일러를 더 포함한다. 일 실시예에서, 스케일러는, 제1 회로가 빠른 트랙 모드와는 상이한 느린 트랙 모드에서 동작하도록 동작가능할 때 1인 팩터로 주파수 카운트를 스케일링한다.
일 실시예에서, 장치는: 제1 신호로서 중심 주파수의 디지털 표현을 아날로그 표현으로 변환하는 제1 DAC(digital to analog converter); 및 논리 유닛 및 제1 DAC에 결합된 PI 제어기 - PI 제어기는 주파수 에러 코드에 따라 중심 주파수의 디지털 표현을 조절함 - 를 더 포함한다.
일 실시예에서, 제2 회로는: 기준 클록 주파수에서 동작하는 업-다운 카운터; 업다운 카운터의 출력에 노치를 야기하는 노치 논리; 및 업-다운 카운터에 결합된 제2 DAC - 제2 DAC는 업-다운 카운터의 출력에 따라 스위칭 파형을 생성함 - 를 포함한다. 일 실시예에서, 장치는 업-다운 카운터에 결합된 의사 난수 발생기 - 의사 난수 발생기는 업-다운 카운터에 업 또는 다운 신호를 제공함 - 를 더 포함한다.
일 실시예에서, 제3 회로는: 저항 분배기; 및 조절가능한 기준 신호를 제공하기 위해 저항 분배기의 출력을 선택적으로 결합하는 멀티플렉서를 포함한다. 일 실시예에서, 장치는 제2 회로 및 제3 회로에 결합된 제4 회로를 더 포함하고, 제4 회로는: 저항 분배기; 및 스위칭 파형을 제공하기 위해 저항 분배기의 출력을 선택적으로 결합하는 멀티플렉서를 포함한다.
또 다른 예에서, 시스템은: 메모리 유닛; 및 메모리 유닛에 결합되고, 복수의 IVR(integrated voltage regulators) 및 확산 스펙트럼 제어기를 갖는 프로세서를 포함하고, 확산 스펙트럼 제어기는: 출력 클록 신호를 생성하는 발진기 - 발진기는 출력 클록 신호의 주파수를 조절하기 위한 조절가능한 기준 신호를 수신함 - ; 출력 클록 신호의 중심 주파수를 나타내는 제1 신호를 제공하는 제1 회로; 출력 클록 신호에 대한 확산 스펙트럼을 제공하기 위해 스위칭 파형을 생성하는 제2 회로; 및 제1 및 제2 회로에 결합되어, 제1 신호 및 스위칭 파형에 따라 조절가능한 기준 신호를 제공하는 제3 회로를 포함한다.
일 실시예에서, 시스템은: 프로세서가 또 다른 디바이스와 통신하는 것을 허용하기 위한 무선 인터페이스; 및 디스플레이 유닛을 더 포함한다. 일 실시예에서, 제2 회로는 출력 클록 신호의 스펙트럼에 노치를 야기하도록 동작가능하다.
요약서는 독자가 기술적 개시의 본성 및 요지를 확인할 수 있도록 제공된다. 요약서는 그것이 특허청구범위의 범주 또는 의미를 제한하기 위해 사용되지 않을 것이라는 이해와 함께 제출된다. 이하의 특허청구범위는 상세한 설명에 통합되는 것으로, 각각의 청구항은 그 자체를 별도의 실시예로서 주장한다.
Claims (16)
- 출력 클록 신호를 생성하는 발진기 - 상기 발진기는 상기 출력 클록 신호의 주파수를 조절하기 위한 조절가능한 기준 신호를 수신함 - ;
상기 출력 클록 신호의 중심 주파수를 나타내는 제1 신호를 제공하는 제1 회로;
스위칭 파형을 생성하는 제2 회로; 및
상기 제1 회로 및 상기 제2 회로에 결합되어, 상기 제1 신호와 상기 스위칭 파형에 따라 상기 조절가능한 기준 신호를 제공하는 제3 회로
를 포함하고,
상기 제2 회로는 상기 출력 클록 신호의 스펙트럼에 노치를 야기하도록 동작가능하고,
상기 제1 회로는,
기준 클록 신호에 대한 상기 출력 클록 신호의 주파수를 카운트하는 주파수 카운터 - 상기 주파수 카운트는 주파수 코드로서 저장됨 - ; 및
주파수 에러 코드를 생성하기 위해 기준 주파수 코드에서 상기 주파수 코드를 차감하는 논리 유닛
을 포함하고,
상기 제1 회로는 상기 제1 회로가 빠른 트랙 모드에서 동작하도록 동작가능할 때 1보다 큰 팩터에 의해 상기 주파수 카운트를 스케일링하는 주파수 스케일러(frequency scalar)를 더 포함하는 장치. - 제1항에 있어서,
상기 발진기는 VCO(voltage controlled oscillator) 또는 DCO(digitally controlled oscillator) 중 하나인 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제3 회로는,
저항 분배기; 및
상기 조절가능한 기준 신호를 제공하기 위해 상기 저항 분배기의 출력을 선택적으로 결합하는 멀티플렉서
를 포함하는 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 회로 및 상기 제3 회로에 결합된 제4 회로를 더 포함하고, 상기 제4 회로는,
저항 분배기; 및
상기 스위칭 파형을 제공하기 위해 상기 저항 분배기의 출력을 선택적으로 결합하는 멀티플렉서
를 포함하는 장치. - 제1항에 있어서, 상기 출력 클록 신호를 수신하는 PWM(pulse width modulator)을 더 포함하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 발진기는 PWM 발진기의 복제(replica) 발진기인 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 회로는 상기 출력 클록 신호의 주파수를 곱하도록 동작가능한 클록 곱셈기를 더 포함하고, 상기 클록 곱셈기는 상기 주파수 카운터에 결합되는 장치. - 제8항에 있어서,
상기 클록 곱셈기는, 상기 제1 회로가 빠른 트랙 모드에서 동작하도록 동작가능할 때, 상기 출력 클록 신호의 주파수에 1보다 큰 팩터를 곱하도록 동작가능하고, 상기 제1 회로가 상기 빠른 트랙 모드와는 상이한 느린 트랙 모드에서 동작하도록 동작가능할 때, 상기 출력 클록 신호의 주파수를 변경없이 유지시키도록 동작가능한 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 회로가 상기 빠른 트랙 모드와는 상이한 느린 트랙 모드에서 동작하도록 동작가능할 때, 상기 주파수 스케일러는 1인 팩터에 의해 상기 주파수 카운트를 스케일링하도록 동작가능한 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 회로는,
상기 제1 신호로서 상기 중심 주파수의 디지털 표현을 아날로그 표현으로 변환하는 제1 DAC(digital to analog converter); 및
상기 논리 유닛 및 상기 제1 DAC에 결합된 PI(proportional integration) 제어기 - 상기 PI 제어기는 상기 주파수 에러 코드에 따라 상기 중심 주파수의 상기 디지털 표현을 조절함 -
를 더 포함하는 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 회로는 상기 출력 클록 신호의 상기 스펙트럼의 노치의 폭을 조정하도록 동작가능한 장치. - 시스템으로서,
메모리 유닛; 및
상기 메모리 유닛에 결합되고, 복수의 IVR(integrated voltage regulator) 및 확산 스펙트럼 제어기를 갖는 프로세서
를 포함하고,
상기 확산 스펙트럼 제어기는,
출력 클록 신호를 생성하는 발진기 - 상기 발진기는 상기 출력 클록 신호의 주파수를 조절하기 위한 조절가능한 기준 신호를 수신함 - ;
상기 출력 클록 신호의 중심 주파수를 나타내는 제1 신호를 제공하는 제1 회로;
스위칭 파형을 생성하는 제2 회로; 및
상기 제1 회로 및 상기 제2 회로에 결합되어, 상기 제1 신호와 상기 스위칭 파형에 따라 상기 조절가능한 기준 신호를 제공하는 제3 회로
를 포함하고,
상기 제2 회로는 상기 출력 클록 신호의 스펙트럼에 노치를 야기하도록 동작가능하고,
상기 제1 회로는,
기준 클록 신호에 대한 상기 출력 클록 신호의 주파수를 카운트하는 주파수 카운터 - 상기 주파수 카운트는 주파수 코드로서 저장됨 - ; 및
주파수 에러 코드를 생성하기 위해 기준 주파수 코드에서 상기 주파수 코드를 차감하는 논리 유닛
을 포함하고,
상기 제1 회로는 상기 제1 회로가 빠른 트랙 모드에서 동작하도록 동작가능할 때 1보다 큰 팩터에 의해 상기 주파수 카운트를 스케일링하는 주파수 스케일러(frequency scalar)를 더 포함하는 시스템. - 제14항에 있어서,
상기 프로세서가 또 다른 디바이스와 통신하는 것을 허용하는 무선 인터페이스; 및
디스플레이 유닛
을 더 포함하는 시스템. - 제14항에 있어서,
상기 제2 회로는 상기 출력 클록 신호의 상기 스펙트럼의 노치의 폭을 조정하도록 동작가능한 시스템.
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