KR102397395B1 - Wide range lo generator and apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
본 개시의 예시적 실시예에 따라 믹서에 국부 발진 신호를 제공하는 LO(local oscillator) 생성기는, 입력 발진 신호를 수신하고 제1 내부 발진 신호를 출력하는 입력 버퍼, 제1 내부 발진 신호의 주파수를 분주함으로써 제2 내부 발진 신호를 출력하는 주파수 분주 회로, 및 제2 내부 발진 신호를 수신하고 국부 발진 신호를 출력하는 출력 버퍼를 포함할 수 있고, 입력 버퍼 및 주파수 분주 회로는 출력 버퍼와는 독립적으로 전원 전압을 수신하도록 구성될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure, a local oscillator (LO) generator for providing a local oscillator signal to a mixer includes an input buffer for receiving an input oscillation signal and outputting a first internal oscillation signal, the frequency of the first internal oscillation signal and a frequency division circuit for outputting a second internal oscillation signal by division, and an output buffer for receiving the second internal oscillation signal and outputting a local oscillation signal, wherein the input buffer and the frequency division circuit are independent of the output buffer and may be configured to receive a power supply voltage.
Description
본 개시의 기술적 사상은 무선 통신에 관한 것으로서, 자세하게는 국부 발진 신호를 생성하는 LO(Local Oscillator) 생성기 및 이를 포함하는 장치에 관한 것이다.The technical idea of the present disclosure relates to wireless communication, and more particularly, to an LO (Local Oscillator) generator for generating a local oscillation signal and an apparatus including the same.
비제한 적인 예시들로서, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, GSM(Global System for Mobile Communications) 시스템, WDCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템, LTE(Long Term Evolution) 시스템 등과 같은, 무선 통신 시스템의 다양한 표준들의 지원이 가능한 무선 통신 장치는 광범위한 활용성을 제공할 수 있다. 무선 통신 시스템의 다양한 표준들을 지원하기 위하여 무선 통신 장치는, 광대역(wideband)을 지원할 수 있는 송수신기(transceiver)를 포함할 수 있고, 송수신기는 국부 발진 신호(local oscillator signal)를 사용하여 넓은 범위의 주파수들을 가지는 반송파(carrier)에 따라 수신되는 신호를 처리할 수 있다. 송수신기의 지원 가능한 대역의 폭뿐만 아니라, 송수신기에 의해서 소비되는 전력의 크기는, 예컨대 배터리에 의해서 동작하는 휴대용 단말기에서 매우 중요할 수 있다. 따라서, 광대역을 지원하는 동시에 낮은 전력을 소비하는 송수신기가 요구된다. As non-limiting examples, a variety of wireless communication systems, such as a Code Division Multiple Access (CDMA) system, a Global System for Mobile Communications (GSM) system, a Wideband Code Division Multiple Access (WDCDMA) system, a Long Term Evolution (LTE) system, etc. A wireless communication device capable of supporting standards can provide a wide range of applications. In order to support various standards of a wireless communication system, a wireless communication device may include a transceiver capable of supporting a wideband, and the transceiver uses a local oscillator signal to provide a wide range of frequencies. It is possible to process a received signal according to a carrier having them. The amount of power consumed by the transceiver as well as the width of the transceiver's supportable band may be very important, for example, in a battery-operated portable terminal. Accordingly, there is a need for a transceiver that supports a wide bandwidth and at the same time consumes low power.
본 개시의 기술적 사상은 무선 통신 시스템에서, 넓은 범위의 주파수들을 가지는 국부 발진 신호를 제공하는 LO(Local Oscillator) 생성기 및 이를 포함하는 장치를 제공한다.SUMMARY The present disclosure provides a local oscillator (LO) generator that provides a local oscillation signal having a wide range of frequencies in a wireless communication system, and an apparatus including the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따라 믹서에 국부 발진 신호를 제공하는 LO 생성기는, 입력 발진 신호를 수신하고 제1 내부 발진 신호를 출력하는 입력 버퍼, 제1 내부 발진 신호의 주파수를 분주함으로써 제2 내부 발진 신호를 출력하는 주파수 분주 회로, 및 제2 내부 발진 신호를 수신하고 국부 발진 신호를 출력하는 출력 버퍼를 포함할 수 있고, 입력 버퍼 및 주파수 분주 회로는 출력 버퍼와는 독립적으로 전원 전압을 수신하도록 구성될 수 있다.In order to achieve the above object, an LO generator for providing a local oscillation signal to a mixer according to an aspect of the technical concept of the present disclosure includes an input buffer for receiving an input oscillation signal and outputting a first internal oscillation signal, a first a frequency division circuit for outputting a second internal oscillation signal by dividing the frequency of the internal oscillation signal, and an output buffer for receiving the second internal oscillation signal and outputting a local oscillation signal, the input buffer and the frequency division circuit comprising: It may be configured to receive the supply voltage independently of the output buffer.
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따라 무선 통신을 위한 장치는, 입력 발진 신호의 주파수를 분주함으로써 국부 발진 신호를 출력하고, 제1 전원 전압을 수신하는 LO 생성기, 국부 발진 신호를 수신하는 믹서, 및 무선 통신의 반송파 주파수에 기초하여 입력 발진 신호의 주파수 및 LO 생성기의 주파수 분주비를 제어하고 입력 발진 신호의 주파수 및 LO 생성기의 주파수 분주비에 기초하여 제1 전원 전압을 조절하는 것을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.According to an aspect of the technical concept of the present disclosure, an apparatus for wireless communication includes an LO generator for outputting a local oscillation signal by dividing a frequency of an input oscillation signal and receiving a first power supply voltage, a mixer for receiving the local oscillation signal, and a controller that controls the frequency of the input oscillation signal and the frequency division ratio of the LO generator based on the carrier frequency of the wireless communication, and controls to adjust the first power supply voltage based on the frequency of the input oscillation signal and the frequency division ratio of the LO generator may include
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따라 발진기의 발진 신호를 분주하는 주파수 분주기는, 복수의 게이티드 인버터들을 포함하는 주입-잠금 발진기를 포함할 수 있고, 복수의 게이티드 인버터들 각각은, 양의 전원 전압 및 음의 전원 전압 사이에서 순차적으로 직렬 연결된 핀펫(Finfet)들인 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터, 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터를 포함할 수 있고, 제2 PMOS 트랜지스터 및 제1 NMOS 트랜지스터의 드레인들에 다음 스테이지의 입력 신호가 생성될 수 있고, 제1 PMOS 트랜지스터 및 제2 NMOS 트랜지스터의 게이트들에 이전 스테이지의 출력 신호가 인가될 수 있고, 제2 PMOS 트랜지스터 및 제1 NMOS 트랜지스터의 게이트들에 발진 신호가 인가될 수 있다.A frequency divider for dividing an oscillation signal of an oscillator according to an aspect of the present disclosure may include an injection-locked oscillator including a plurality of gated inverters, and each of the plurality of gated inverters includes: may include first and second PMOS transistors, first and second NMOS transistors, which are finFETs sequentially connected in series between a power supply voltage and a negative power supply voltage of An input signal of a next stage may be generated at the drains, an output signal of a previous stage may be applied to gates of the first PMOS transistor and the second NMOS transistor, and the gates of the second PMOS transistor and the first NMOS transistor An oscillation signal may be applied to the .
본 개시의 예시적 실시예에 따른 LO 생성기 및 이를 포함하는 장치에 의하면, 넓은 범위의 주파수들을 가지는 국부 발진 신호가 생성될 수 있는 동시에 국부 발진 신호를 생성하는데 소비되는 전력이 감소할 수 있다.According to an LO generator and an apparatus including the same according to an exemplary embodiment of the present disclosure, a local oscillation signal having a wide range of frequencies can be generated, and power consumed to generate the local oscillation signal can be reduced.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 사용자 기기 및 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 도 1의 RX LO 생성기의 예시들을 나타내는 블록도들이다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 AC-커플드 버퍼를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 RX LO 생성기를 나타내는 블록도이다.
도 5a 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 4의 듀티 조절 회로의 예시를 나타내는 블록도이고, 도 5b는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 5a의 신호들을 나타내는 파형도이다.
도 6a는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 RX LO 생성기를 나타내는 블록도이고, 도 6b는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 6a의 출력 버퍼의 예시를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 주파수 분주기를 나타내는 회로도이다.
도 8a는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 주파수 분주기를 나타내는 회로도이고, 도 8b는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 8a의 주파수 분주기의 특성을 나타내는 그래프다.
도 9a는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 멀티플렉서를 나타내는 블록도이고, 도 9b는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 멀티플렉서의 팬아웃에 따른 출력 전력을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 RX LO 생성기를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 RX LO 생성기를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 1의 송수신기를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 1의 송수신기를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.1 shows a block diagram of a wireless communication system including a user equipment and a base station according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
2A and 2B are block diagrams illustrating examples of the RX LO generator of FIG. 1 in accordance with example embodiments of the present disclosure.
3 is a block diagram illustrating an AC-coupled buffer according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
4 is a block diagram illustrating an RX LO generator according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
5A is a block diagram illustrating an example of the duty adjustment circuit of FIG. 4 according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and FIG. 5B is a waveform diagram illustrating the signals of FIG. 5A according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
6A is a block diagram illustrating an RX LO generator according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and FIG. 6B is a block diagram illustrating an example of the output buffer of FIG. 6A according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
7 is a circuit diagram illustrating a frequency divider according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
8A is a circuit diagram illustrating a frequency divider according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and FIG. 8B is a graph illustrating characteristics of the frequency divider in FIG. 8A according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
9A is a block diagram illustrating a multiplexer according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and FIG. 9B is a graph illustrating output power according to fan-out of the multiplexer according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
10 is a block diagram illustrating an RX LO generator according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
11 is a block diagram illustrating an RX LO generator according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
12 is a flowchart illustrating a method of controlling the transceiver of FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
13 is a flowchart illustrating a method of controlling the transceiver of FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present disclosure;
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 사용자 기기(10) 및 기지국(20)을 포함하는 무선 통신 시스템(5)의 블록도를 나타낸다. 1 shows a block diagram of a
무선 통신 시스템(5)은, 비제한적인 예시로서 LTE(Long Term Evolution) 시스템, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, GSM(Global System for Mobile Communications) 시스템, WLAN(Wireless Local Area Network) 시스템 또는 다른 임의의 무선 통신 시스템의 표준일 수 있다. 이하에서, 무선 통신 시스템(5)은 LTE 시스템을 주로 참조하여 설명되나 본 개시의 예시적 실시예들이 이에 제한되지 아니하는 점은 이해될 것이다.The
기지국(Base Station; BS)(20)은 일반적으로 사용자 기기 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 지칭할 수 있고, 사용자 기기 및/또는 타 기지국과 통신함으로써 데이터 및 제어정보를 교환할 수 있다. 예를 들면, 기지국(20)은 Node B, eNB(evolved-Node B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), AP(Access Pint), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 스몰 셀(small cell) 등으로 지칭될 수도 있다. 본 명세서에서, 기지국(20) 또는 셀은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 Node-B, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석될 수 있고, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드, RRH, RU, 스몰 셀 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄할 수 있다.A base station (BS) 20 may generally refer to a fixed station that communicates with user equipment and/or other base stations, and provides data and control information by communicating with user equipment and/or other base stations. can be exchanged for For example, the
사용자 기기(User Equipment; UE)(10)는 무선 통신 기기로서, 고정되거나 이동성을 가질 수 있고, 기지국(20)과 통신하여 데이터 및/또는 제어정보를 송수신할 수 있는 다양한 기기들을 지칭할 수 있다. 예를 들면, 사용자 기기(10)는 단말 기기(terminal equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선 장치(wireless device), 휴대 장치(handheld device) 등으로 지칭될 수 있다. User Equipment (UE) 10 is a wireless communication device, which may be fixed or mobile, and may refer to various devices capable of transmitting and receiving data and/or control information by communicating with the
사용자 기기(10) 및 기지국(20) 사이 무선 통신 네트워크는 가용 네트워크 자원들을 공유함으로써 다수의 사용자들이 통신하는 것을 지원할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 네트워크에서 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA 등과 같은 다양한 다중 접속 방식으로 정보가 전달할 수 있다.The wireless communication network between the
도 1에 도시된 바와 같이, 사용자 기기(10) 및 기지국(20)은 상향링크(UL) 및 하향링크(DL)를 통해서 상호 통신할 수 있다. 상향링크(UL) 및 하향링크(DL)에서 데이터는 주파수 채널에서 반송파에 의해서 전송될 수 있고, 복수의 반송파들을 동시에 사용하는 반송파 집성(carrier aggregation)이 상향링크(UL) 또는 하향링크(DL)에서 사용될 수도 있다. 상향링크(UL) 및 하향링크(DL)에서 사용되는 반송파의 주파수의 범위는 무선 통신 시스템의 표준에 의해서 결정될 수 있고, 무선 통신 시스템의 다양한 표준들을 지원하기 위하여 사용자 기기(10) 및/또는 기지국(20)은 넓은 범위의 주파수들을 가지는 반송파를 처리할 수 있는 송수신기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 사용자 기기(10)는 무선 통신 시스템의 상이한 표준들을 준수하는 기지국들과 통신하기 위하여, 넓은 범위의 주파수들을 가지는 반송파를 처리할 수 있는 송수신기(13)를 포함할 수 있다. 이하에서, 본 개시의 예시적 실시예들은 설명의 편의상 사용자 기기(10)를 주로 참조하여 설명되나, 기지국(20) 역시 본 개시의 예시적 실시예에 따른 송수신기 및 이를 제어하는 구성요소들을 포함할 수 있는 점이 유의된다.As shown in FIG. 1 , the
도 1을 참조하면, 사용자 기기(10)는 안테나(11), 스위치들/듀플렉서들(12), 송수신기(13), 컨트롤러(14) 및 PMIC(Power Management Integrated Circuit)(15)를 포함할 수 있다. 스위치들/듀플렉서들(12)은 안테나(11)를 통해서 수신되는 신호를 RX 입력 신호(RXin)로서 송수신기(13)에 제공할 수도 있고, 송수신기(13)로부터 수신되는 TX 출력 신호(TXout)를 안테나(11)에 제공할 수도 있다.Referring to FIG. 1 , a
송수신기(13)는 RX 입력 신호(RXin)를 처리함으로써 RX 출력 신호(RXout)를 생성하여 컨트롤러(14)로 제공할 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, RX 출력 신호(RXin)를 처리하기 위하여, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier; LNA)(110), RX 믹서(120), 기저대역 필터(130), RX 발진기(140), RX LO 생성기(150)를 포함할 수 있다. 저잡음 증폭기(110)는 RX 입력 신호(RXin)를 증폭할 수 있고, RX 믹서(120)는 RX 국부 발진 신호(RX_LO) 및 저잡음 증폭기(110)의 출력 신호(RXr)로부터 RX 기저대역 신호(RXb)를 생성할 수 있다. 기저대역 필터(130)는 RX 기저대역 신호(RXb)에서 원하지 않는 이미지들을 제거함으로써 RX 출력 신호(RXout)를 생성할 수 있다.The
또한, 송수신기(13)는 컨트롤러(14)로부터 수신된 TX 입력 신호(TXin)를 처리함으로써 송신 출력 신호(TXout)를 생성할 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, TX 입력 신호(TXin)를 처리하기 위하여, TX 믹서(210), RF 필터(220), 전력 증폭기(Power Amplifier; PA)(230), TX 발진기(240), TX LO 생성기(250)를 포함할 수 있다. TX 믹서(210)는 TX 국부 발진 신호(TX_LO) 및 TX 입력 신호(TXin)로부터 TX RF 신호(TXr)를 생성할 수 있다. RF 필터(220)는 TX RF 신호(TXr)에서 원치 않는 이미지들을 제거함으로써 TX 필터링된 신호(TXf)를 생성할 수 있고, 전력 증폭기(230)는 TX 필터링된 신호(TXf)를 증폭함으로써 TX 출력 신호(TXout)를 생성할 수 있다.In addition, the
RX LO 생성기(150) 및 TX LO 생성기(250)는 반송파의 주파수와 동일한 주파수를 가지는 국부 발진 신호들(RX_LO, TX_LO)을 각각 생성할 수 있다. 예를 들면, RX LO 생성기(150)는 RX 발진기(140)로부터 수신되는 RX 발진 신호(RX_O) 및 컨트롤러(14)로부터 수신되는 RX 제어 신호(C_RX)에 기초하여 RX 국부 발진 신호(RX_LO)를 생성할 수 있다. 유사하게, TX LO 생성기(250)는 TX 발진기(240)로부터 수신되는 TX 발진 신호(TX_O) 및 컨트롤러(14)로부터 수신되는 TX 제어 신호(C_TX)에 기초하여 TX 국부 발진 신호(TX_LO)를 생성할 수 있다.The
비록, 도 1에서 RX 입력 신호(RXin)를 처리하기 위하여 하나의 RX 믹서(120), 하나의 RX LO 생성기(150)가 도시되었으나, 본 개시의 예시적 실시예들은 이에 제한되지 아니하며, 예컨대 송수신기(13)는 반송파 집성을 위하여 복수의 RX 믹서들 및 복수의 RX LO 생성기들을 포함할 수도 있다. 유사하게, 송수신기(13)는 반송파 집성을 위하여 복수의 TX 믹서들 및 복수의 TX LO 생성기들을 포함할 수도 있다.Although, one
컨트롤러(14)는 송수신기(13)로부터 수신 출력 신호(RXout)를 수신할 수 있고, 송수신기(13)로 송신 입력 신호(TXin)를 제공할 수 있다. 컨트롤러(14)는 RX 출력 신호(RXout)를 처리할 수 있고, 데이터를 처리함으로써 TX 입력 신호(TXin)를 생성할 수 있으며, 데이터 프로세서로서 지칭될 수도 있다. 또한, 컨트롤러(14)는 송수신기(13)를 제어하기 위한 제어 신호들(C_RX, C_TX)을 생성할 수 있으며, PMIC(15)에 DVS 제어 신호(C_DVS)를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(14)는 논리 합성을 통해서 설계된 하드웨어 로직을 포함할 수도 있고, 메모리 등에 저장된 소프트웨어를 실행하는 프로세서를 포함할 수도 있다.The
일부 실시예들에서, 컨트롤러(14)는 기지국(20)에 의해서 결정되는 하향링크(DL)의 반송파 주파수를 획득할 수 있고, RX 국부 발진 신호(RX_LO)가 반송파 주파수와 동일한 주파수를 가지도록 RX 제어 신호(C_RX)를 통해서 RX LO 생성기(150)를 제어할 수 있다. 유사하게, 일부 실시예들에서, 컨트롤러(14)는 기지국(20)에 의해서 결정되는 상향링크(UL)의 반송파 주파수를 획득할 수 있고, TX 국부 발진 신호(TX_LO)가 반송파 주파수와 동일한 주파수를 가지도록 TX 제어 신호(C_TX)를 통해서 TX LO 생성기(250)를 제어할 수 있다. In some embodiments, the
비록 도 1에 도시되지 아니하였으나, 일부 실시예들에서, RX 발진기(140)는 RX 제어 신호(C_RX)를 수신할 수 있고, RX 발진기(140)는 RX 제어 신호(C_RX)에 따라 RX LO 생성기(150)의 입력 발진 신호인 RX 발진 신호(RX_O)의 주파수를 조절할 수 있다. 예를 들면, RX 발진기(140)는 적어도 하나의 VCO(Voltage Controlled Oscillator)를 포함할 수 있고, RX 제어 신호(C_RX)에 따라 VCO가 선택되거나 VCO의 출력 신호의 주파수가 조절될 수 있다. 유사하게, 일부 실시예들에서, TX 발진기(240) 역시 TX 제어 신호(C_TX)를 수신할 수도 있다.Although not shown in FIG. 1 , in some embodiments, the
일부 실시예들에서, 컨트롤러(14)는 획득된 반송파 주파수에 기초하여 DVS 제어 신호(C_DVS)를 통해서 PMIC(15)가 생성하는 전원 전압들(V_RX, V_TX)을 조절할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(14)는, RX LO 생성기(150) 내부에서 처리되는 발진 신호의 주파수가 상대적으로 낮은 경우 RX 전원 전압(V_RX)을 하강시킬 수 있는 한편, RX LO 생성기(150) 내부에서 처리되는 발진 신호의 주파수가 상대적으로 높은 경우 RX 전원 전압(V_RX)을 상승시킬 수 있다. 즉, 컨트롤러(14)는 RX LO 생성기(150)의 내부 발진 신호의 주파수에 따라, 동적 전압 스케일링(Dynamic Voltage Scaling; DVS)을 수행할 수 있다. 유사하게, 컨트롤러(14)는, TX 전원 전압(V_TX)를 조절할 수 있다. 반송파 주파수가 낮은 경우 RX 전원 전압(V_RX)이 반드시 하강하는 것은 아니며, 도 4 등을 참조하여 후술되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 원하는 주파수의 RX 발진 신호(RX_LO)를 위하여, RX 발진기(140)가 생성하는 RX 발진 신호(RX_O)의 주파수, RX LO 생성기(150)의 구성 등에 기초하여, RX 전원 전압(V_RX)이 조절될 수 있다.In some embodiments, the
RX LO 생성기(150) 및 TX LO 생성기(250)에서 상대적으로 낮은 주파수의 내부 발진 신호들이 처리되는 경우, 전원 전압들(V_RX, V_TX)이 하강함으로써 RX LO 생성기(150) 및 TX LO 생성기(250)에 의한 전력 소모가 감소될 수 있다. 또한, 도 8b 등을 참조하여 후술되는 바와 같이, RX LO 생성기(150) 및 TX LO 생성기(250)의 전원 전압들(V_RX, V_TX)의 조절은, RX LO 생성기(150) 및 TX LO 생성기(250)에 포함되는 주파수 분주기의 주파수 조정(tuning) 범위의 변경을 유발할 수 있고, 주파수 분주기의 변경된 주파수 조정 범위는 발진 신호들(RX_O, TX_O)의 주파수들과 조합되어 국부 발진 신호들(RX_LO, TX_LO)의 조절가능한 주파수 범위를 확장시킬 수 있다. 이하에서, 본 개시의 예시적 실시예들은 하향링크(DL)를 통해서 수신된 신호를 처리하기 위한 RX LO 생성기(150)를 주로 참조하여 설명될 것이나, 본 개시의 예시적 실시예들이 TX LO 생성기(250)에도 적용될 수 있는 점은 이해될 것이다.When the internal oscillation signals of relatively low frequencies are processed by the
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 도 1의 RX LO 생성기(150)의 예시들을 나타내는 블록도들이다. 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이, 도 2a 및 도 2b의 RX LO 생성기들(500, 500')은 가변적인 전원 전압(V_RX)을 수신할 수 있다. 도 2a 및 도 2b는 도 1을 참조하여 전술될 것이며, 도 2a 및 도 2b에 대한 설명 중 중복되는 내용은 생략될 것이다.2A and 2B are block diagrams illustrating examples of the
도 2a를 참조하면, RX LO 생성기(500)는 RX 제어 신호(C_RX)에 따라 RX 발진 신호(RX_O)로부터 RX 국부 발진 신호(RX_LO)를 생성할 수 있고, 제1 및 제2 전원 전압(V_RX1, V_RX2)을 포함하는 RX 전원 전압(V_RX)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. RX LO 생성기(500)는 입력 버퍼(510), 주파수 분주 회로(520) 및 출력 버퍼(530)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A , the
입력 버퍼(510)는 RX 발진 신호(RX_O)를 수신할 수 있고, 제1 내부 발진 신호(SIG_1)를 출력할 수 있다. 예를 들면, 입력 버퍼(510)는 적어도 하나의 인버터를 포함할 수 있다. 주파수 분주 회로(520)는 RX 제어 신호(C_RX)에 따라 제1 내부 발진 신호(SIG_1)의 주파수를 분주함으로써 제2 내부 발진 신호(SIG_2)를 출력할 수 있다. 즉, 제1 내부 발진 신호(SIG_1)의 주파수 분주비는 RX 제어 신호(C_RX)에 의해서 결정될 수 있다. 출력 버퍼(530)는 제2 내부 발진 신호(SIG_2)를 수신할 수 있고, RX 국부 발진 신호(RX_LO)를 출력할 수 있다. 예를 들면 출력 버퍼(530)는 적어도 하나의 인버터를 포함할 수 있다. The
도 2a에 도시된 바와 같이, 입력 버퍼(510) 및 주파수 분주 회로(520)는 제1 경로(501)를 통해서 제1 전원 전압(V_RX1)을 수신할 수 있고, 출력 버퍼(530)는 제2 경로(502)를 통해서 제2 전원 전압(V_RX2)을 수신할 수 있다. 즉, 입력 버퍼(510) 및 주파수 분주 회로(520)는, 출력 버퍼(530)와 독립적으로 제1 전원 전압(V_RX1)을 수신할 수 있고, 제1 및 제2 전원 전압(V_RX1, V_RX2)은 상호 독립적으로 조절될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 전원 전압(V_RX1)은 RX 발진 신호(RX_O)의 주파수에 기초하여 조절될 수 있는 한편, 제2 전원 전압(V_RX2)은 고정될 수 있다. 예를 들면, RX 국부 발진 신호(RX_LO)를 수신하는 믹서(예컨대, 도 1의 120)의 전원 전압은 고정될 수 있고 믹서가 요구하는 RX 국부 발진 신호(RX_LO)의 고전압 레벨을 충족시키기 위하여, 출력 버퍼(530)에 제공되는 제2 전원 전압(V_RX2)은 (예컨대, 믹서의 전원 전압과 동일한 크기로) 고정될 수 있다. 이 경우, 출력 버퍼(530)는 가변적인 고전압 레벨을 가지는 제2 내부 발진 신호(SIG_2)를 처리하기 위한 구조(예컨대, 도 3의 AC-커플드 버퍼(30))를 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 전원 전압(V_RX1, V_RX2) 양자 모두 RX 발진 신호(RX_O)의 주파수에 기초하여 조절될 수도 있다.As shown in FIG. 2A , the
도 2b를 참조하면, RX LO 생성기(500')는 제1 내지 제3 전원 전압(V_RX1 내지 V_RX3)을 포함하는 RX 전원 전압(V_RX)을 수신할 수 있고, 입력 버퍼(510'), 주파수 분주 회로(520') 및 출력 버퍼(530')를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2B , the
입력 버퍼(510') 및 주파수 분주 회로(520')는, 도 2a의 입력 버퍼(510) 및 주파수 분주 회로(520)와 비교할 때, 출력 버퍼(530')와 독립적으로 전원 전압들(V_RX3, V_RX1)을 수신할 뿐만 아니라, 상호 독립적으로 전원 전압들(V_RX3, V_RX1)을 각각 수신할 수 있다. 예를 들면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 입력 버퍼(510')는 제3 경로(503')를 통해서 제3 전원 전압(V_RX3)을 수신할 수 있고, 주파수 분주 회로(520')는 제1 경로(501')를 통해서 제1 전원 전압(V_RX1)을 수신할 수 있고, 출력 버퍼(530')는 제2 경로(502')를 통해서 제2 전원 전압(V_RX2)을 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 내지 제3 전원 전압(V_RX1 내지 V_RX3) 중 적어도 하나는 RX 발진 신호(RX_O)의 주파수에 기초하여 조절될 수 있다. 이하에서, 도면들을 참조하여 설명되는 RX LO 생성기들은 도 2b에 도시된 바와 같이, 상호 독립적으로 전원 전압을 수신하는 입력 버퍼, 주파수 분주 회로 및 출력 버퍼를 포함하나, 본 개시의 예시적 실시예들은 이에 제한되지 아니하며, 도 2a에 도시된 바와 같이, 후술되는 RX LO 생성기는 동일한 전원 전압을 수신하는 입력 버퍼 및 주파수 분주 회로를 포함할 수도 있는 점은 이해될 것이다.The
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 AC-커플드 버퍼(30)를 나타내는 블록도이다. 이하에서 도 3은 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명될 것이다. 3 is a block diagram illustrating an AC-coupled
도 2a 및 도 2b를 참조하여 전술된 바와 같이, RX LO 생성기(500 또는 500')의 구성요소들 중 적어도 하나는 다른 구성요소와 독립적으로 전원 전압을 수신할 수 있다. 예를 들면, 도 2a의 RX LO 생성기(500)에서, 출력 버퍼(530)에 공급되는 제2 전원 전압(V_RX2)이 고정되고 주파수 분주 회로(520)에 공급되는 제1 전원 전압(V_RX1)이 조절되는 경우, 제2 내부 발진 신호(SIG_2)의 고전압 레벨은 변동할 수 있다. 발진 신호의 고전압 레벨이 변동하는 경우, 발진 신호를 수신하는 회로는, 발진 신호의 천이 또는 듀티 사이클을 유효하기 인식하지 못할 수 있다. 이에 따라, 출력 버퍼(530)는 변동하는 고전압 레벨을 가지는 제2 내부 발진 신호(SIG_2)를 유효하게 처리하기 위한 구조를 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서, 출력 버퍼(530)는 제2 내부 발진 신호(SIG_2)를 AC 커플링시키는 AC-커플드(AC-coupled) 버퍼(30)를 포함할 수 있다.As described above with reference to FIGS. 2A and 2B , at least one of the components of the
도 3을 참조하면, AC-커플드 버퍼(30)는 인버터(INV), 피드백 저항(R) 및 캐패시터(C)를 포함할 수 있고, AC-커플드 셀프-바이어스드(self-biased) 인버터 버퍼로서 지칭될 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 피드백 저항(R)은 인버터(INV)의 입력단 및 출력단에 각각 연결된 양단을 가질 수 있고, 캐패시터(C)는 AC-커플드 버퍼(30)의 입력단에 연결된 제1 단 및 인버터(INV)의 입력단에 연결된 제2 단을 가질 수 있다. 이에 따라, AC-커플드 버퍼(30)는 입력 발진 신호(IN)의 고전압 레벨의 변동에도 불구하고 입력 신호(IN)의 천이를 유효하게 인식함으로써 출력 발진 신호(OUT)를 출력할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the AC-coupled
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 RX LO 생성기(500a)를 나타내는 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, RX LO 생성기(500a)는 제3 전원 전압(V_RX3)을 수신하는 입력 버퍼(510a), 제1 전원 전압(V_RX1)을 수신하는 주파수 분주 회로(520a) 및 제2 전원 전압(V_RX2)을 수신하는 출력 버퍼(530a)를 포함할 수 있다. 4 is a block diagram illustrating an
도 4를 참조하면, 주파수 분주 회로(520a)는 제1 내부 발진 신호(SIG_1)를 수신하는 제1 내지 제4 주파수 분주기(521a 내지 524a), 선택 회로(525a) 및 듀티 조절 회로(526a)를 포함할 수 있다. 도 1등을 참조하여 전술된 바와 같이, RX 발진 신호(RX_O)는 미리 정해진 주파수 범위를 가질 수 있고, 일부 실시예들에서 입력 버퍼(510a)가 출력하는 제1 내부 발진 신호(SIG_1)는 RX 발진 신호(RX_O)와 동일한 주파수를 가질 수 있다. RX 발진 신호(RX_O)가 가지는 주파수 범위 및 반송파 주파수의 범위에 따라 주파수 분주 회로(520a)에 포함된 제1 내지 제4 주파수 분주기(521a 내지 524a)의 개수 및/또는 주파수 분주비들이 결정될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 주파수 분주기(521a 내지 524a) 각각은 제1 내부 발진 신호(SIG_1)의 할당된 주파수 범위를 가질 수 있고, 자신의 주파수 분주비에 따라 제1 내부 발진 신호(SIG_1)의 주파수를 분주할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
선택 회로(525a)는 제1 내지 제4 주파수 분주기(521a 내지 524a)이 출력하는 복수의 발진 신호들을 수신할 수 있고, RX 제어 신호(C_RX)에 따라 복수의 발진 신호들 중 하나를 선택할 수 있다. 일부 실시예들에서, 선택 회로(525a)의 출력 신호(S_50)는 복수의 발진 신호들 중 선택된 발진 신호일 수도 있고, 선택된 발진 신호를 처리(예컨대, 주파수 분주)한 발진 신호일 수도 있다.The
듀티 조절 회로(526a)는 선택 회로(525a)의 출력 신호(S_50)의 위상을 조절함으로써 제2 내부 발진 신호(SIG_2)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 선택 회로(525a)의 출력 신호(S_50)의 듀티 사이클은, RX 국부 발진 신호(RX_LO)를 수신하는 믹서(예컨대, 도 1의 140)가 요구하는 듀티 사이클과 상이할 수 있다. 이에 따라, 듀티 조절 회로(526a)는 선택 회로(525a)의 출력 신호(S_50)의 위상을 조절할 수 있다. 듀티 조절 회로(526a)에 대한 자세한 내용은 도 5a 및 도 5b를 참조하여 후술될 것이다.The
제1 내지 제4 주파수 분주기(521a 내지 524a)은 제1 전원 전압(V_RX1)을 수신할 수 있고, 제1 전원 전압(V_RX1)은 RX 발진 신호(RX_O)의 주파수(또는 제1 내부 발진 신호(SIG_1)의 주파수)에 따라 조절될 수 있다. 예를 들면, 3610 MHz 내지 5380 MHz의 주파수 범위를 가지는 제1 내부 발진 신호(SIG_1)가 제1 주파수 분주기(521a), 선택 회로(525a) 및 듀티 조절 회로(526a)에 의해서 순차적으로 처리되는 것으로 가정할 때, 제1 내부 발진 신호(SIG_1)의 주파수가 3610 MHz에 가까울수록 제1 주파수 분주기(521a)에 제공되는 제1 전원 전압(V_RX1)이 하강할 수 있는 한편, 제1 내부 발진 신호(SIG_1)의 주파수가 5380 MHz에 가까울수록 제1 전원 전압(V_RX1)이 상승할 수 있다. 이에 따라, 제1 주파수 분주기(521a)에 의해서 소비되는 전력 소모는 고정된 제1 전원 전압(V_RX1)이 사용되는 경우보다 감소할 수 있다.The first to fourth frequency dividers 521a to 524a may receive the first power supply voltage V_RX1 , and the first power supply voltage V_RX1 is the frequency of the RX oscillation signal RX_O (or the first internal oscillation signal). (frequency of SIG_1)). For example, the first internal oscillation signal SIG_1 having a frequency range of 3610 MHz to 5380 MHz is sequentially processed by the first frequency divider 521a, the
도 5a 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 4의 듀티 조절 회로(526a)의 예시를 나타내는 블록도이고, 도 5b는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 5a의 신호들을 나타내는 파형도이다. 도 4를 참조하여 전술된 바와 같이, 도 5a의 듀티 조절 회로(526a')는 선택 회로(525a)의 출력 신호(S_50)의 위상을 조절함으로써 제2 내부 발진 신호(SIG_2)를 출력할 수 있다. 이하에서 도 5a 및 도 5b는 도 4를 참조하여 설명될 것이다.5A is a block diagram illustrating an example of the
선택 회로(525a)의 출력 신호(S_50)는 50%의 듀티(duty) 사이클을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 선택 회로(525a)의 출력 신호(S_50)는 I-채널을 위한 신호들(LOIP_50, LOIM_50) 및 Q-채널을 위한 신호들(LOQP_50, LOQM_50)을 포함할 수 있고, I-채널을 위한 신호들(LOIP_50, LOIM_50) 및 Q-채널을 위한 신호들(LOQP_50, LOQM_50)은 50%의 듀티 사이클을 가질 수 있다. 또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상호 대응하는 I-채널을 위한 신호(LOIP_50) 및 Q-채널을 위한 신호(LOQP_50) 사이에는 25%의 위상차가 있을 수 있다. The output signal S_50 of the
제2 내부 발진 신호(SIG_2)는 25%의 듀티 사이클을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 4를 참조하여 전술된 바와 같이, 패시브 믹서는 25%의 듀티 사이클을 가지는 RX 국부 발진 신호(RX_LO)를 요구할 수 있고, 이에 따라 제2 내부 발진 신호(SIG_2)는 25%의 듀티 사이클을 가질 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 내부 발진 신호(SIG_2)는, I-채널을 위한 신호들(LOIP_50, LOIM_50) 및 Q-채널을 위한 신호들(LOQP_50, LOQM_50)에 대응하는 25%의 듀티 사이클을 가지는 신호들(LOIP_25, LOIM_25, LOQP_25, LOQM_25)을 포함할 수 있다.The second internal oscillation signal SIG_2 may have a duty cycle of 25%. For example, as described above with reference to FIG. 4 , the passive mixer may require an RX local oscillation signal RX_LO having a duty cycle of 25%, and accordingly, the second internal oscillation signal SIG_2 may have a 25% duty cycle. It may have a duty cycle. As shown in FIG. 5B , the second internal oscillation signal SIG_2 has a duty of 25% corresponding to the signals LOIP_50 and LOIM_50 for the I-channel and the signals LOQP_50 and LOQM_50 for the Q-channel. Signals having a cycle (LOIP_25, LOIM_25, LOQP_25, LOQM_25) may be included.
도 5a를 참조하면, 50%의 듀티 사이클을 가지는 4개의 신호들(LOIP_50, LOIM_50, LOQP_50, LOQM_50)로부터 25%의 듀티 사이클을 가지는 4개의 신호들(LOIP_25, LOIM_25, LOQP_25, LOQM_25)을 생성하기 위하여, 듀티 조절 회로(526a')는 4개의 AND 게이트들을 포함할 수 있다. 4개의 AND 게이트들의 입력들은, 도 5a에 도시된 바와 같이 상호연결될 수 있다.5A , to generate four signals (LOIP_25, LOIM_25, LOQP_25, LOQM_25) having a duty cycle of 25% from four signals (LOIP_50, LOIM_50, LOQP_50, LOQM_50) having a duty cycle of 50% To this end, the
도 6a는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 RX LO 생성기(500b)를 나타내는 블록도이고, 도 6b는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 6a의 출력 버퍼(530b)의 예시를 나타내는 블록도이다.6A is a block diagram illustrating an
도 6a를 참조하면, 도 4의 RX LO 생성기(500a)와 유사하게, 도 6a의 RX LO 생성기(500b)는 입력 버퍼(510b), 주파수 분주 회로(520b) 및 출력 버퍼(530b)를 포함할 수 있고, 주파수 분주 회로(520b)는 제1 내지 제4 주파수 분주기(521b 내지 524b) 및 선택 회로(525b)를 포함할 수 있다. 출력 버퍼(530b)는 AC-커플드 버퍼(531b) 및 듀티 조절 회로(532b)를 포함할 수 있다. 도 4의 RX LO 생성기(500a)와 비교할 때, 도 6a의 출력 버퍼(530b)에서 듀티 조절 회로(532b)는 출력 버퍼(530b)에 포함될 수 있다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 입력 버퍼(510b)는 제3 전원 전압(V_RX3)을 수신할 수 있고, 주파수 분주 회로(520b)는 제1 전원 전압(V_RX1)을 수신할 수 있으며, 출력 버퍼(530b)는 제2 전원 전압(V_RX2)을 수신할 수 있다.Referring to FIG. 6A , similar to the
도 6b를 참조하면, 도 5b의 듀티 조절 회로(526a')와 유사하게, 출력 버퍼(530b')는 50%의 듀티 사이클을 가지는 4개의 신호들(LOIP_50, LOIM_50, LOQP_50, LOQM_50)을 포함하는 제2 내부 발진 신호(SIG_2)를 수신할 수 있고, 25%의 듀티 사이클을 가지는 4개의 신호들(LOIP_25, LOIM_25, LOQP_25, LOQM_25)을 포함하는 RX 국부 발진 신호(RX_LO)를 출력할 수 있다. Referring to FIG. 6B , similar to the
AC-커플드 버퍼(531b')는 4개의 신호들(LOIP_50, LOIM_50, LOQP_50, LOQM_50) 각각을 AC-커플링시킬 수 있고, AC-커플드 버퍼(531b')의 출력 신호들은 듀티 조절 회로(532b')에 입력될 수 있다. 듀티 조절 회로(532b')는 4개의 NAND 게이트들 및 4개의 인버터들을 포함할 수 있고, 결과적으로 4개의 AND 게이트들을 포함하는 도 5b의 듀티 조절 회로(526a')와 유사하게 동작할 수 있다.The AC-coupled
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 주파수 분주기(70)를 나타내는 회로도이다. 구체적으로 도 7은 입력 발진 신호(IN)의 주파수를 2분주함으로써 출력 발진 신호(OUT)를 출력하는 2분주(divide-by-two) 주파수 분주기(70)의 예시적인 회로도를 나타낸다.7 is a circuit diagram illustrating a
도 4 등을 참조하여 전술된 바와 같이, RX LO 생성기(500a)의 주파수 분주 회로(520a)는 복수의 주파수 분주기들을 포함할 수 있고, 도 5b 등을 참조하여 전술된 바와 같이 차동 발진 신호들이 사용되므로, 2분주 주파수 분주기(70)는 차동 신호들(IN, /IN)을 수신할 수 있고, 차동 신호들(OUT, /OUT)을 출력할 수 있으며, 2분주 차동 주파수 분주기로서 지칭될 수도 있다. 도 7을 참조하면, 2분주 주파수 분주기(70)는 게이티드 인버터들(71 내지 74) 및 래치들(75, 76)을 포함할 수 있다. 또한, 래치들(75, 76)은 다양하게 구현될 수 있으며, 비제한적인 예시로서 도 7에 도시된 바와 같이, n-래치(76a), p-래치(76b), CMOS 래치(76c) 등이 사용될 수 있다.As described above with reference to FIG. 4 and the like, the
도 8a는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 주파수 분주기(80)를 나타내는 회로도이고, 도 8b는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 8a의 주파수 분주기(80)의 특성을 나타내는 그래프다. 구체적으로, 도 8a는 n이 1 또는 소수(prime number)일 때, 입력 발진 신호(IN)를 (2n+1)분주함으로써 출력 발진 신호(OUT)를 출력하는 (2n+1)분주(divide-by-(2n+1)) 주파수 분주기(80)의 예시적인 회로도를 나타내고, 도 8b는 상이한 전원 전압들(즉, 0.7V 및 0.8V) 각각에서, (2n+1)분주 주파수 분주기(80)의 입력 발진 신호(IN)의 주파수에 따른 입력 발진 신호(IN)의 전력을 나타내는 그래프이다.8A is a circuit diagram illustrating a
도 8a를 참조하면, (2n+1)분주 주파수 분주기(80)는 복수의 게이티드 인버터들(81 내지 86) 및 복수의 래치들(87 내지 89)을 포함할 수 있다. (2n+1)분주 주파수 분주기(80)에 포함된 게이티드 인버터들 및 복수의 래치들의 개수는 주파수 분주비에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 직렬 연결된 게이티드 인버터들의 개수 또는 래치들의 개수는 (2n+1)과 일치 할 수 있고, (2n+1)분주 주파수 분주기(80)의 스테이지들의 개수로서 지칭될 수 있다. (2n+1)분주 주파수 분주기(80)는 주입-잠금 발진기(injection-locked oscillator)로서 지칭될 수 있고, (2n+1)개의 스테이지들을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8A , a (2n+1)
(2n+1)분주 주파수 분주기(80)의 하나의 스테이지는 차동 신호를 위하여 2개의 게이티드 인버터들(예컨대, 81, 84)을 포함할 수 있다. 게이티드 인버터(81)는, 도 8a에 도시된 바와 같이, 양의 공급 전압(또는 전원 전압) 및 음의 공급 전압(또는 접지 전압) 사이에서 순차적으로 직렬 연결된 제1 및 제2 PMOS 트랜지스터(P1, P2) 및 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터(N1, N2)을 포함할 수 있다. 이전 스테이지의 출력 신호, 즉 게이티드 인버터(83)가 출력하는 출력 발진 신호(OUT)는, 게이티드 인버터(81)에서 양의 공급 전압이 인가되는 소스를 가지는 제1 PMOS 트랜지스터(P1) 및 음의 공급 전압이 인가되는 소스를 가지는 제2 NMOS 트랜지스터(N2)의 게이트들에 인가될 수 있고, 본 명세서에서 제1 PMOS 트랜지스터(P1) 및 제2 NMOS 트랜지스터(N2)는 테일(tail) 트랜시스터들로서 지칭될 수 있다 또한, 입력 발진 신호(IN)는 게이티드 인버터(81)의 출력 신호가 출력되는 드레인들을 각각 가지는 제2 PMOS 트랜지스터(P2) 및 제1 NMOS 트랜지스터(N1) 게이트들에 인가될 수 있고, 본 명세서에서 제2 PMOS 트랜지스터(P2) 및 제1 NMOS 트랜지스터(N1)는 캐스코드(cascade) 트랜지스터들로서 지칭될 수 있다.One stage of the (2n+1)
입력 발진 신호(IN) 및 이전 스테이지에서 출력된 출력 발진 신호(OUT)가, 도 8a에 도시된 바와 상이하게 게이티드 인버터(81)에 인가되는 경우, 즉 입력 발진 신호(IN)가 테일 트랜지스터들의 게이트들에 인가되고 출력 발진 신호(OUT)가 캐스코드 트랜지스터들의 게이트들에 인가되는 경우, 반도체 공정이 미세화됨에 따라 제한적인 대역폭을 가질 수 있다. 특히, (2n+1)분주 주파수 분주기(80)에 포함된 트랜지스터들이 Finfet인 경우, 평면형(planar) 트랜지스터와 상이하게 채널에 대한 바디 바이어스의 영향이 감소할 수 있다. 예를 들면, 입력 발진 신호(IN)가 테일 트랜지스터들의 게이트들에 인가되는 경우, 캐스코드 트랜지스터들 사이 추가적인 캐패시턴스는 게이티드 인버터의 부하 캐패시턴스를 상승시킬 수 있다. 이에 따라, 출력 극점 주파수가 감소할 수 있고, 입력 발진 신호(IN)에 의해서 발생되는 주입 전류의 크기가 제한될 수 있으며, 결과적으로 대역폭을 제한할 수 있다. 다른 한편으로, 도 8a에 도시된 바와 같이, 게이티드 인버터(81)에서 입력 발진 신호(IN)가 캐스코드 트랜지스터들의 게이트들에 인가되고 출력 발진 신호(OUT)가 테일 트랜지스터들의 게이트들에 인가되는 경우, 주입 전류가 캐스코드 트랜지스터들에서 생성되므로 래치(87)에 기인한 부하 캐패시턴스만이 우세할 수 있고, 결과적으로 부하 캐패시턴스가 감소할 수 있다.When the input oscillation signal IN and the output oscillation signal OUT output from the previous stage are applied to the
도 8b를 참조하면, 도 8a의 (2n+1)분주 주파수 분주기(80)는 전원 전압에 따라 상이한 주파수 조정(tuning) 범위를 가질 수 있다. 즉, 주입 잠금 발진기의 고유(natural) 주파수는 전원 전압의 크기에 따라 변동할 수 있다. 예를 들면, 도 8b의 그래프에서 주어진 전원 전압에서 입력 발진 신호(IN)의 가장 낮은 전력을 나타내는 주파수가 (2n+1)분주 주파수 분주기(80)의 고유 주파수를 나타낼 수 있다. 이에 따라, 도 8b에 도시된 바와 같이, (2n+1)분주 주파수 분주기(80)는 0.8V의 전원 전압이 인가되는 경우, 0.7V의 전원 전압이 인가되는 경우보다 높은 고유 주파수를 가질 수 있고, 결과적으로 더 높은 주파수 조정 범위를 가질 수 있다.Referring to FIG. 8B , the (2n+1)
본 개시의 예시적 실시예에 따라, 주파수 분주 회로(예컨대, 도 4의 520a)에 제공되는 전원 전압이 조절될 수 있고, 주파수 분주 회로에 포함된 주파수 분주기에 공급되는 전원 전압 역시 조절될 수 있다. 이에 따라, 주파수 분주 회로에서 소비되는 전력이 감소할 뿐만 아니라, 도 8b를 참조하여 전술된 바와 같이 변동하는 주파수 조정 범위를 가지는 주파수 분주기에 기인하여, 주파수 분주 회로에서 지원가능한 주파수 범위 역시 변동할 수 있다. 결과적으로, 주파수 분주 회로에서 지원가능한 주파수 범위가 확장됨으로써 주파수 분주 동작의 효율성이 향상될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the power supply voltage supplied to the frequency divider circuit (eg, 520a in FIG. 4 ) may be adjusted, and the power supply voltage supplied to the frequency divider included in the frequency divider circuit may also be adjusted. there is. Accordingly, not only power consumed in the frequency division circuit is reduced, but also due to the frequency divider having a varying frequency adjustment range as described above with reference to FIG. 8B, the frequency range supported by the frequency division circuit may also vary. can As a result, the frequency division circuit may expand the supportable frequency range, thereby improving the efficiency of the frequency division operation.
도 9a는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 멀티플렉서를 나타내는 블록도이고, 도 9b는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 멀티플렉서의 팬아웃에 따른 출력 전력을 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도 9a는 전술된 선택 회로(예컨대, 도 4의 525a)에 포함되는 멀티플렉서의 예시로서 2:1 멀티플렉서(90)를 나타내고, 도 9b는 게이티드 인버터를 포함하는 멀티플렉서의 팬아웃에 따른 출력 전력을 나타내는 그래프이다.9A is a block diagram illustrating a multiplexer according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and FIG. 9B is a graph illustrating output power according to fan-out of the multiplexer according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Specifically, FIG. 9A shows a 2:1
도 9a를 참조하면, 2:1 멀티플렉서(90)는 게이티드 인버터들(91, 92)을 포함할 수 있다. 제1 게이티드 인버터(91)는 제1 입력 신호(IN1)를 수신할 수 있고, 차동 선택 신호들(SEL, /SEL)에 따라 제1 입력 신호(IN1)를 반전시키거나 출력을 플로팅시킬 수 있다. 유사하게, 제2 게이티드 인버터(92)는 제2 입력 신호(IN2)를 수신할 수 있고, 차동 선택 신호들(SEL, /SEL)에 따라 제2 입력 신호(IN2)를 반전시키거나 출력을 플로팅 시킬 수 있다. 도 9a에 도시된 바와 상이하게, 멀티플렉서가 차동 선택 신호들(SEL, /SEL)에 따라 제1 및 제2 입력 신호(IN1, IN2)를 통과시키거나 차단시키는 패스(pass) 게이트들을 포함하는 경우 패스 게이트의 추가적인 기생성분(parasitic element)에 기인하여 대역폭이 제한될 수 있는 반면, 게이티드 인버터들(91, 92)을 포함하는 2:1 멀티플렉서(90)는 상대적으로 높은 대역폭을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 9a의 인버터(93)는 생략될 수도 있다.Referring to FIG. 9A , the 2:1
도 9b를 참조하면, 게이티드 인버터들을 포함하는 멀티플렉서의 출력 전력은, 상대적으로 높은 주파수로 발진하는 신호가 입력될 때, 팬아웃에 따라 변동할 수 있다. 즉, 도 9b에 도시된 바와 같이, 멀티플렉서의 출력 전력은 팬아웃이 증가할수록 감소할 수 있고, 결과적으로 팬아웃이 작을수록 높은 주파수로 발진하는 신호에 유리할 수 있다. 따라서, 도 10 및 도 11을 참조하여 후술되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 복수의 주파수 분주기들이 출력하는 발진 신호들 중 하나를 선택하는 선택 회로(예컨대, 도 4의 525a)는 계층적으로 배치된 복수의 2:1 멀티플렉서들을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 선택 회로는, 복수의 게이티드 인버터들을 포함하는 멀티플렉서(예컨대, 도 9a의 90)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9B , the output power of the multiplexer including gated inverters may vary according to fan-out when a signal oscillating at a relatively high frequency is input. That is, as shown in FIG. 9B , the output power of the multiplexer may decrease as the fan-out increases, and as a result, as the fan-out decreases, it may be advantageous for a signal oscillating at a high frequency. Accordingly, as will be described below with reference to FIGS. 10 and 11 , in some embodiments, a selection circuit (eg, 525a of FIG. 4 ) that selects one of oscillation signals output by a plurality of frequency dividers is hierarchical. It may include a plurality of 2:1 multiplexers arranged as Also, in some embodiments, the selection circuit may include a multiplexer (eg, 90 in FIG. 9A ) including a plurality of gated inverters.
도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 RX LO 생성기(500c)를 나타내는 블록도이다. 도 4의 RX LO 생성기(500a)와 유사하게, 도 10의 RX LO 생성기(500c)는 입력 버퍼(510c), 주파수 분주 회로(520c) 및 출력 버퍼(530c)를 포함할 수 있다. 이하에서, 도 10에 대한 설명 중 도 4에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략될 것이다.10 is a block diagram illustrating an
도 10을 참조하면, 주파수 분주 회로(520c)는 제1 내지 제4 주파수 분주기(521c 내지 524c), 선택 회로(525c) 및 듀티 조절 회로(526c)를 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 도 10의 제1 내지 제4 주파수 분주기(521c 내지 524c)의 분주비들 중 적어도 하나는, 도 4의 제1 내지 제4 주파수 분주기(521a 내지 524a)과 상이할 수 있다. 즉, 도 4의 제3 및 제4 주파수 분주기(523a, 524a)는 4분주 및 6분주의 주파수 분주비들을 각각 가지는 한편, 도 10의 제3 및 제4 주파수 분주기(523c, 524c)는 2분주 및 3분주의 주파수 분주비들을 각각 가질 수 있다. 후술되는 바와 같이, 도 10의 제3 주파수 분주기(523c)는 선택 회로(525c)에 포함된 제5 주파수 분주기(525c_4)와 함께 4분주의 주파수 분주비를 형성할 수 있고, 도 10의 제4 주파수 분주기(524c)는 선택 회로(525c)에 포함된 제5 주파수 분주기(525c_4)와 함께 6분주의 주파수 분주비를 형성할 수 있다. 도 10의 제3 및 제4 주파수 분주기(523c, 524c)는 제5 주파수 분주기(525c_4)를 공유할 수 있고, 이에 따라 주파수 분주 회로(520c)의 면적 및 소비 전력은 감소할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the
선택 회로(525c)는 제1 내지 제3 2:1 멀티플렉서(525c_1, 525c_2, 525c_3)을 포함할 수 있고, 제2 및 제3 2:1 멀티플렉서(525c_2, 525c_3) 사이에 배치된 제5 주파수 분주기(525c_4)를 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 선택 회로(525c)는 제1 내지 제4 주파수 분주기(521c 내지 524c)로부터 수신되는 4개의 발진 신호들 중 하나를 선택하기 위하여, 계층적으로 배치된 제1 내지 제3 2:1 멀티플렉서(525c_1, 525c_2, 525c_3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 2:1 멀티플렉서(525c_1, 525c_2, 525c_3)은 RX 제어 신호(C_RX)에 따라 4개의 발진 신호들 중 하나를 선택할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 내지 제3 2:1 멀티플렉서(525c_1, 525c_2, 525c_3) 각각은, 도 9a를 참조하여 전술된 바와 같이, 게이티드 인버터들을 포함할 수 있다. The
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 RX LO 생성기(500d)를 나타내는 블록도이다. 도 10의 RX LO 생성기(500c)와 유사하게, 도 11의 RX LO 생성기(500d)는 입력 버퍼(510d), 주파수 분주 회로(520d) 및 출력 버퍼(530d)를 포함할 수 있고, 주파수 분주 회로(520d)는 제1 내지 제4 주파수 분주기(521d 내지 524d), 선택 회로(525d) 및 듀티 조절 회로(526c)를 포함할 수 있다. 이하에서, 도 11에 대한 설명 중 도 10에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략될 것이다.11 is a block diagram illustrating an
도 11을 참조하면, 주파수 분주 회로(520d)는 제1 내지 제5 주파수 분주기(521d 내지 524d, 525d_4)에 공급되는 전력을 상호 독립적으로 차단할 수 있는 제1 내지 제5 스위치(521d-1 내지 525d-1)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 스위치(521d-1)는 제1 전원 전압(V_RX1)이 제1 주파수 분주기(521d)에 제공되는 것을 차단할 수 있다. 제1 내지 제5 스위치(521d-1 내지 525d-5)는 RX 제어 신호(C_RX)에 의해서 제어될 수 있고, RX 제어 신호(C_RX)에 따라 전력을 제1 내지 제5 주파수 분주기(521d 내지 524d, 525d_4)에 공급하거나 차단할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 내지 제5 스위치(521d-1 내지 525d-1)는 제1 전원 전압(V_RX1)이 인가되는 소스를 가지는 PMOS 트랜지스터를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the
일부 실시예들에서, 제1 그룹(G1)의 제1 내지 제4 스위치(521d-1 내지 525d-4)는 제1 그룹(G1)의 제1 내지 제4 주파수 분주기(521d 내지 524d)가 출력하는 4개의 발진 신호들 중 선택 회로(525d)에 의해서 선택되지 아니하는 3개의 발진 신호들을 출력하는 3개의 주파수 분주기들에 전력을 차단하도록, RX 제어 신호(C_RX)에 의해서 제어될 수 있다. 또한, 제5 스위치(525d-1) 역시 제2 2:1 멀티플렉서(525d_2)가 출력하는 발진 신호가 선택되지 아니할 때 제5 주파수 분주기(525d_4)에 공급되는 전력을 차단하도록, RX 제어 신호(C_RX)에 의해서 제어될 수 있다. 예를 들면, 주파수 분주 회로(520d)가 제1 내부 발진 신호(SIG_1)의 주파수를 2분주 함으로써 제2 내부 발진 신호(SIG_2)를 출력하는 경우, 제1 스위치(521d-1)는 제1 주파수 분주기(521d)에 제1 전원 전압(V_RX1)이 제공되도록 닫힐 수 있는 한편, 제2 내지 제5 스위치(522d-1 내지 525d-1)는 제2 내지 제5 주파수 분주기(521d 내지 524d, 525d_4)에 제1 전원 전압(V_RX1)이 차단되도록 개방될 수 있다. 이에 따라, 제2 내지 제5 주파수 분주기(521d 내지 524d, 525d_4)에 의해서 소비되는 전력은 제거될 수 있고, 결과적으로 주파수 분주 회로(520d) 및 이를 포함하는 RX LO 생성기(예컨대, 도 1의 150)가 소비하는 전력이 감소할 수 있다.In some embodiments, the first to
비록 도 11의 예시에서, 제1 내지 제5 주파수 분주기(521d 내지 524d, 525d_4)가 제1 전원 전압(V_RX1)의 공급이 제1 내지 제5 스위치들(521d-1 내지 525d-1)에 의해서 차단가능한 것으로 도시되었으나, 일부 실시예들에서, 제1 내지 제5 주파수 분주기(521d 내지 524d, 525d_4) 중 일부는 항상 제1 전원 전압(V_RX1)이 공급될 수 있고, 다른 일부는 제1 전원 전압(V_RX1)이 공급이 차단가능할 수도 있다.Although in the example of FIG. 11 , the first to
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 1의 송수신기(13)를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다. 예를 들면, 도 12의 방법은 도 1의 컨트롤러(14)에 의해서 수행될 수도 있고, 컨트롤러(14)의 동작 방법으로 지칭될 수도 있다. 이하에서, 도 12는 도 1을 참조하여 설명될 것이다.12 is a flowchart illustrating a method of controlling the
도 12를 참조하면, 단계 S11에서, 반송파 주파수를 획득하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(14)는 기지국(20)으로부터 하향링크(DL)에 사용되는 적어도 하나의 반송파의 주파수를 획득할 수 있다. 예를 들면, 기지국(20)은 사용자 기기(10)에 데이터를 전송하기 위하여 하향링크(DL)에서 사용하는 적어도 하나의 주파수 채널에 대한 정보를 사용자 기기(10)에 제공할 수 있고, 사용자 기기(10)의 컨트롤러(14)는 주파수 채널의 중심 주파수를 반송파 주파수로서 인식할 수 있다.12 , in step S11, an operation of obtaining a carrier frequency may be performed. For example, the
단계 S12에서, RX 발진 신호(RX_O)의 주파수 및 주파수 분주비를 제어하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(14)는 획득된 반송파 주파수에 기초하여, RX 국부 발진 신호(RX_LO)가 반송파 주파수와 동일한 주파수를 가지도록, RX 발진 신호(RX_O) 및 RX LO 생성기(150)의 주파수 분주비를 결정할 수 있다. 그 다음에, 컨트롤러(14)는 RX 제어 신호(C_RX)를 통해서 RX 발진기(140)에 포함되는 적어도 하나의 VCO를 활성화/비활성화하거나 VCO에서 출력되는 발진 신호의 주파수를 제어함으로써, RX LO 생성기(150)에 제공되는 RX 발진 신호(RX_O)의 주파수를 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(14)는 RX 제어 신호(C_RX)를 통해서 RX LO 생성기(150)의 주파수 분주비를 제어할 수 있다. 이에 따라, RX LO 생성기(150)가 출력하는 RX 국부 발진 신호(RX_LO)는 반송파 주파수와 동일한 주파수를 가질 수 있다.In operation S12, an operation of controlling the frequency and frequency division ratio of the RX oscillation signal RX_O may be performed. For example, based on the obtained carrier frequency, the
단계 S13에서, RX 전원 전압(V_RX)을 스케일링하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(14)는 단계 S12에서 결정된 RX 발진 신호(RX_O)의 주파수에 기초하여 RX LO 생성기(150)에 제공되는 RX 전원 전압(V_RX)의 크기를 결정할 수 있다. 컨트롤러(14)는 결정된 RX 전원 전압(V_RX)의 크기에 기초하여 DVS 제어 신호(C_DVS)를 생성할 수 있고, PMIC(15)는 DVS 제어 신호(C_DVS)에 기초하여 RX 전원 전압(V_RX)의 크기를 조절할 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 낮은 주파수의 RX 발진 신호(RX_O)에서 불필요하게 소비되는 전력에 제거될 수 있고, 결과적으로 RX LO 생성기(150)의 전력 소모가 감소할 수 있다.In step S13 , an operation of scaling the RX power supply voltage V_RX may be performed. For example, the
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 1의 송수신기(13)를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다. 예를 들면, 도 13의 방법은 도 1의 컨트롤러(14)에 의해서 수행될 수 있고, 컨트롤러(14)의 동작 방법으로 지칭될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 도 13은 도 11의 RX LO 생성기(500d)를 포함하는 송수신기를 제어하는 방법일 수 있다. 이하에서, 도 13은 도 1의 컨트롤러(14)가 도 11의 RX LO 생성기(500d)를 제어하는 것으로 가정하여 설명될 것이다.13 is a flowchart illustrating a method of controlling the
도 13을 참조하면, 단계 S21에서, 반송파 주파수를 획득하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 도 12의 단계 S11과 유사하게, 컨트롤러(14)는 기지국(20)으로부터 하향링크(DL)에 사용되는 적어도 하나의 반송파의 주파수를 획득할 수 있다. 예를 들면, 기지국(20)은 사용자 기기(10)에 데이터를 전송하기 위하여 하향링크(DL)에서 사용하는 적어도 하나의 주파수 채널에 대한 정보를 사용자 기기(10)에 제공할 수 있고, 사용자 기기(10)의 컨트롤러(14)는 주파수 채널의 중심 주파수를 반송파 주파수로서 인식할 수 있다.Referring to FIG. 13 , in step S21, an operation of obtaining a carrier frequency may be performed. For example, similar to step S11 of FIG. 12 , the
단계 S22에서, RX 발진 신호(RX_O)의 주파수 및 주파수 분주비를 제어하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 도 12의 단계 S12와 유사하게, 컨트롤러(14)는 획득된 반송파 주파수에 기초하여, RX 국부 발진 신호(RX_LO)가 반송파 주파수와 동일한 주파수를 가지도록, RX 발진 신호(RX_O) 및 RX LO 생성기(500d)의 주파수 분주비를 결정할 수 있다. 그 다음에, 컨트롤러(14)는 RX 제어 신호(C_RX)를 통해서 RX 발진기(140)에 포함되는 적어도 하나의 VCO를 활성화/비활성화하거나 VCO에서 출력되는 발진 신호의 주파수를 제어함으로써, RX LO 생성기(500d)에 제공되는 RX 발진 신호(RX_O)의 주파수를 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(14)는 RX 제어 신호(C_RX)를 통해서 RX LO 생성기(500d)의 주파수 분주비를 제어할 수 있다. 이에 따라, RX LO 생성기(500d)가 출력하는 RX 국부 발진 신호(RX_LO)는 반송파 주파수와 동일한 주파수를 가질 수 있다.In operation S22, an operation of controlling the frequency and frequency division ratio of the RX oscillation signal RX_O may be performed. For example, similar to step S12 of FIG. 12 , the
단계 S23에서, RX LO 생성기(500d)의 제1 내지 제5 주파수 분주기(521d 내지 524d, 525d_4)에 공급되는 전력을 선택적으로 차단하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(14)는 단계 S22에서 결정된 RX LO 생성기(500d)의 주파수 분주비에 기초하여 제1 내지 제5 주파수 분주기(521d 내지 524d, 525d_4) 중 RX 국부 발진 신호(RX_LO)의 생성에 사용되지 아니하는 것들을 인식할 수 있다. 컨트롤러(14)는 제1 내지 제5 주파수 분주기(521d 내지 524d, 525d_4) 중 RX 국부 발진 신호(RX_LO)의 생성에 사용되지 아니하는 것들에 공급되는 전력을 차단하기 위하여, RX 제어 신호(C_RX)를 통해서 스위치들 (521d-1 내지 525d-1) 중 적어도 하나를 개방시킬 수 있다. 이에 따라, 사용되지 아니하는 주파수 분주기에서 소비되는 전력이 제거될 수 있고, 결과적으로 RX LO 생성기(500d)에서 소비되는 전력이 감소할 수 있다.In step S23 , an operation of selectively cutting off power supplied to the first to
일부 실시예들에서, 도 12 및 도 13을 참조하여 전술된 도 1의 송수신기(13)를 제어하는 방법은 결합될 수 있다. 즉, RX 발진 신호(RX_O) 및 RX LO 생성기(150)의 주파수 분주비가 결정되면, RX LO 생성기(150)에 공급되는 RX 전원 전압(V_RX)이 스케일링될 수 있고, RX LO 생성기(150)에 포함되는 복수의 주파수 분주기들 중 사용되지 아니하는 적어도 하나에 공급되는 전력이 차단될 수 있다. In some embodiments, the method of controlling the
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Exemplary embodiments have been disclosed in the drawings and specification as described above. Although embodiments have been described using specific terms in the present specification, these are used only for the purpose of explaining the technical spirit of the present disclosure and not used to limit the meaning or scope of the present disclosure described in the claims. . Therefore, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present disclosure should be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (10)
입력 발진 신호에 기초하여, 제1 내부 발진 신호를 생성하는 입력 버퍼;
상기 제1 내부 발진 신호의 주파수를 분주함으로써 제2 내부 발진 신호를 출력하는 주파수 분주 회로; 및
상기 제2 내부 발진 신호에 기초하여, 상기 국부 발진 신호를 생성하는 출력 버퍼를 포함하고,
상기 입력 버퍼 및 상기 주파수 분주 회로 중 적어도 하나는, 상기 출력 버퍼와는 독립적으로 상기 국부 발진 신호의 주파수에 따라 조절되는 전원 전압을 수신하도록 구성되고,
상기 출력 버퍼는, 고정된 전원 전압을 수신하도록 구성되고,
상기 주파수 분주 회로는,
상기 제1 내부 발진 신호의 주파수를 상호 독립적으로 분주하고, 복수의 출력 신호들을 각각 생성하는 복수의 제1 주파수 분주기들; 및
상기 복수의 출력 신호들 중 하나를 상기 제2 내부 발진 신호로서 출력하는 선택 회로를 포함하고,
상기 선택 회로는, 계층적으로 배치된 적어도 하나의 2:1 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 LO 생성기.A local oscillator (LO) generator for providing a local oscillating signal to a mixer, comprising:
an input buffer configured to generate a first internal oscillation signal based on the input oscillation signal;
a frequency division circuit for outputting a second internal oscillation signal by dividing the frequency of the first internal oscillation signal; and
an output buffer configured to generate the local oscillation signal based on the second internal oscillation signal;
at least one of the input buffer and the frequency division circuit is configured to receive a power supply voltage adjusted according to the frequency of the local oscillation signal independently of the output buffer;
the output buffer is configured to receive a fixed supply voltage;
The frequency division circuit is
a plurality of first frequency dividers independently dividing the frequency of the first internal oscillation signal and generating a plurality of output signals, respectively; and
a selection circuit for outputting one of the plurality of output signals as the second internal oscillation signal;
wherein the selection circuit comprises at least one 2:1 multiplexer arranged hierarchically.
상기 입력 버퍼 및 상기 주파수 분주 회로는, 상호 독립적으로 전원 전압들을 각각 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 LO 생성기.The method according to claim 1,
and the input buffer and the frequency division circuit are configured to receive power supply voltages independently of each other.
상기 출력 버퍼는, 상기 제2 내부 발진 신호를 AC 커플링시키는 AC-커플드(AC-coupled) 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 LO 생성기.The method according to claim 1,
and the output buffer comprises an AC-coupled buffer for AC coupling the second internal oscillation signal.
상기 AC-커플드 버퍼는,
인버터;
상기 인버터의 입력단 및 출력단에 각각 연결된 양단을 가지는 피드백 저항; 및
상기 제2 내부 발진 신호를 수신하는 제1 단 및 상기 인버터의 입력단에 연결된 제2 단을 가지는 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 LO 생성기.4. The method according to claim 3,
The AC-coupled buffer,
inverter;
a feedback resistor having both ends respectively connected to an input terminal and an output terminal of the inverter; and
and a capacitor having a first end for receiving the second internal oscillation signal and a second end connected to an input end of the inverter.
상기 입력 버퍼 및 상기 주파수 분주 회로는 가변적인 전원 전압을 수신하도록 각각 구성된 것을 특징으로 하는 LO 생성기.The method according to claim 1,
and said input buffer and said frequency division circuit are each configured to receive a variable supply voltage.
상기 적어도 하나의 2:1 멀티플렉서는 복수의 2:1 멀티플렉서들을 포함하고,
상기 선택 회로는 상기 복수의 2:1 멀티플렉서들 중 적어도 2개 사이에 연결된 적어도 하나의 제2 주파수 분주기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LO 생성기.The method according to claim 1,
the at least one 2:1 multiplexer comprises a plurality of 2:1 multiplexers;
and the selection circuit further comprises at least one second frequency divider coupled between at least two of the plurality of 2:1 multiplexers.
상기 적어도 하나의 2:1 멀티플렉서는 2개의 게이티드 인버터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 LO 생성기.The method according to claim 1,
and said at least one 2:1 multiplexer comprises two gated inverters.
상기 주파수 분주 회로는, 상기 복수의 제1 주파수 분주기들 중 적어도 하나에 공급되는 전력을 차단할 수 있는 적어도 하나의 제1 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 LO 생성기.The method according to claim 1,
The frequency divider circuit comprises at least one first switch capable of cutting off power supplied to at least one of the plurality of first frequency dividers.
상기 복수의 제1 주파수 분주기들 중 적어도 하나의 제1 주파수 분주기는, 복수의 게이티드 인버터들을 포함하는 주입-잠금 발진기(injection-locked oscillator)를 포함하고,
상기 복수의 게이티드 인버터들 각각은,
양의 전원 전압 및 음의 전원 전압 사이에서 순차적으로 직렬 연결된, 제1 PMOS 트랜지스터 및 제2 PMOS 트랜지스터, 제1 NMOS 트랜지스터 및 제2 NMOS 트랜지스터를 포함하고,
상기 제2 PMOS 트랜지스터 및 상기 제1 NMOS 트랜지스터의 드레인들에 다음 스테이지의 입력 신호가 생성되고,
상기 제1 PMOS 트랜지스터 및 상기 제2 NMOS 트랜지스터의 게이트들에 이전 스테이지의 출력 신호가 인가되고,
상기 제2 PMOS 트랜지스터 및 상기 제1 NMOS 트랜지스터의 게이트들에 상기 제1 내부 발진 신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 LO 생성기.The method according to claim 1,
At least one first frequency divider of the plurality of first frequency dividers includes an injection-locked oscillator including a plurality of gated inverters,
Each of the plurality of gated inverters,
a first PMOS transistor and a second PMOS transistor, a first NMOS transistor and a second NMOS transistor, sequentially connected in series between a positive supply voltage and a negative supply voltage;
an input signal of a next stage is generated in drains of the second PMOS transistor and the first NMOS transistor;
an output signal of a previous stage is applied to gates of the first PMOS transistor and the second NMOS transistor;
and the first internal oscillation signal is applied to gates of the second PMOS transistor and the first NMOS transistor.
입력 발진 신호에 기초하여 제1 내부 발진 신호를 생성하고, 상기 제1 내부 발진 신호의 주파수를 분주함으로써 제2 내부 발진 신호를 생성하고, 상기 제2 내부 발진 신호에 기초하여 국부 발진 신호를 생성하고, 제1 전원 전압을 수신하는 LO 생성기;
상기 국부 발진 신호를 수신하는 믹서; 및
상기 무선 통신의 반송파 주파수에 기초하여 상기 입력 발진 신호의 주파수 및 상기 LO 생성기의 주파수 분주비를 제어하고, 상기 입력 발진 신호의 주파수 및 상기 LO 생성기의 주파수 분주비에 기초하여 상기 제1 전원 전압을 조절하는 것을 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 LO 생성기는 상기 제1 내부 발진 신호를 분주함으로써 상기 제2 내부 발진 신호를 생성하는 주파수 분주 회로를 포함하고,
상기 주파수 분주 회로는,
상기 제1 내부 발진 신호의 주파수를 상호 독립적으로 분주하고, 복수의 출력 신호들을 각각 생성하는 복수의 제1 주파수 분주기들; 및
상기 복수의 출력 신호들 중 하나를 상기 제2 내부 발진 신호로서 출력하는 선택 회로를 더 포함하고,
상기 선택 회로는, 계층적으로 배치된 적어도 하나의 2:1 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신을 위한 장치.A device for wireless communication, comprising:
generating a first internal oscillation signal based on an input oscillation signal, generating a second internal oscillation signal by dividing a frequency of the first internal oscillation signal, and generating a local oscillation signal based on the second internal oscillation signal; , an LO generator to receive the first supply voltage;
a mixer for receiving the local oscillation signal; and
Control the frequency of the input oscillation signal and the frequency division ratio of the LO generator based on the carrier frequency of the wireless communication, and the first power supply voltage based on the frequency of the input oscillation signal and the frequency division ratio of the LO generator a controller for controlling the regulating;
the LO generator includes a frequency division circuit configured to generate the second internal oscillation signal by dividing the first internal oscillation signal;
The frequency division circuit is
a plurality of first frequency dividers independently dividing the frequency of the first internal oscillation signal and generating a plurality of output signals, respectively; and
a selection circuit for outputting one of the plurality of output signals as the second internal oscillation signal;
The selection circuit comprises at least one 2:1 multiplexer arranged hierarchically.
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Patent Citations (1)
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