KR102480018B1 - An oscillation frequency calibration device of an injection locked oscillator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치를 공개한다. 이 장치는 주파수 레벨 값을 인가받아 위상 동기 루프 주파수에 응답하여 분주된 주파수 레벨 별 분주 주파수를 출력하는 멀티 모듈 분주기; 상기 위상 동기 루프 주파수 신호와 상기 분주된 주파수 레벨 별 분주 주파수 신호를 입력받아, 주파수를 가산 및 감산하여 출력하는 단측파 대역 연산기; 상기 가산 및 감산된 주파수를 공진 주파수로 하는 커패시턴스 값을 디지털 코드로 변환하여 주파수 도약을 실행시켜 발진 주파수 신호를 출력하는 주입 잠금 발진기; 및 상기 발진 주파수 신호를 인가받아 상기 주입 잠금 발진기의 공진 주파수를 요구되는 주입 신호의 주파수와 일치시켜 양측 밴드에서 주파수 교란을 제거하는 주파수 교정기; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의할 경우, 멀티 주파수 레벨에서 동작하는 주파수 합성기에서 주파수 변동에 취약한 주입 잠금 발진기에 발생할 수 있는 잠금 오류 및 위상 노이즈 저하 현상을 최소화 시킴으로써, 다음 단을 동작시키는 데에 충분한 출력을 가지고 고속 주파수 도약을 할 수 있게 된다.The present invention discloses an oscillation frequency calibration device for an injection-locked oscillator. The device includes a multi-module divider that receives a frequency level value and outputs a divided frequency for each divided frequency level in response to a phase-locked loop frequency; a single-sideband calculator for receiving the phase-locked loop frequency signal and the divided frequency signal for each divided frequency level, adding and subtracting frequencies, and outputting them; an injection-locked oscillator for outputting an oscillation frequency signal by performing frequency hopping by converting a capacitance value having a resonant frequency at the added and subtracted frequencies into a digital code; and a frequency corrector receiving the oscillation frequency signal and matching a resonant frequency of the injection-locked oscillator with a required frequency of the injection signal to remove frequency disturbance from both bands. It is characterized in that it includes. According to the present invention, in a frequency synthesizer operating at a multi-frequency level, by minimizing a locking error and a phase noise deterioration that may occur in an injection-locked oscillator that is vulnerable to frequency fluctuations, a high-speed operation is possible with sufficient output to operate the next stage. frequency hopping is possible.

Description

주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치{An oscillation frequency calibration device of an injection locked oscillator}An oscillation frequency calibration device of an injection locked oscillator}

본 발명은 발진 주파수 교정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멀티 주파수 간의 신속한 도약을 위해 양측 밴드에서 주파수 교정을 수행함으로써, 주입 잠금 발진기에 발생할 수 있는 주파수 교란 또는 주파수 천이 문제를 해결할 수 있는 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oscillation frequency calibration device, and more particularly, by performing frequency calibration in both bands for rapid jumping between multi-frequency, injection-locked oscillations that can solve frequency disturbance or frequency shift problems that may occur in injection-locked oscillators. It relates to an oscillation frequency calibration device for an oscillator.

일반적으로, 종래의 주파수 도약 능력을 갖는 주파수 합성기 구조로는 두 지점 변조(Two-point Modulation) 방법을 기반으로 한 구조, 주입 잠금 발진기(Injection Locked Oscillator, ILO)를 이용한 주파수 체배 구조 및 단측파 대역 믹서(Single-sideband Mixer)를 기반으로 한 구조가 있다. In general, as a conventional frequency synthesizer structure having frequency hopping capability, a structure based on a two-point modulation method, a frequency multiplication structure using an injection locked oscillator (ILO), and a short side wave band There is a structure based on a mixer (Single-sideband Mixer).

첫째, 두 지점 변조 방법은 계단형 변조 신호를 가하여 주파수 도약 출력을 얻는, 위상 동기 루프의 저역 통과의 특성을 갖는 경로와 고역 통과 대역의 특성을 갖는 경로에 동시에 가하여 원하는 변조 신호를 출력단에서 얻는 방법이다.First, the two-point modulation method obtains a desired modulated signal at the output end by simultaneously applying a step-modulated signal to a path having a low-pass characteristic of a phase-locked loop and a path having a high-pass band characteristic to obtain a frequency hopping output. to be.

이 때, 저역 통과 경로와 고역 통과 경로의 이득에 오차가 있는 경우, 도약 시간이 증가하게 된다.In this case, when there is an error in the gains of the low-pass path and the high-pass path, the hopping time increases.

따라서, 두 경로의 이득 오차를 줄이기 위해서는 불가피하게 복잡한 회로를 구성해야 하는데, 현재까지 당업계에 발표된 통계 자료에 따르면 100 ns 정도의 도약 시간을 얻을 수 있는 방법으로 알려져 있다.Therefore, in order to reduce the gain error of the two paths, a complicated circuit must be constructed. According to statistical data published in the art, a method for obtaining a leap time of about 100 ns has been known.

둘째, 주입 잠금 발진기를 이용한 주파수 체배 방법은 기준 주파수의 배수 주파수들을 추출한 후에, 주입 잠금 발진기가 이들의 배수 주파수들 중 하나에 일치되도록 하는 방법이다. Second, the frequency multiplication method using an injection-locked oscillator is a method in which multiple frequencies of a reference frequency are extracted, and then the injection-locked oscillator is matched to one of these multiple frequencies.

이 방법은 주파수 도약을 위해 주입 잠금 발진기의 커패시턴스를 순간적으로 변경하여 다른 배수 주파수에 일치되도록 하는데, 현재까지 당업계에 발표된 도약 시간은 3 ns 이내로 알려져 있다. This method instantaneously changes the capacitance of an injection-locked oscillator for frequency hopping to match a different multiple frequency, and the hopping time announced in the art is known to be within 3 ns.

또한, 기준 주파수에 의한 스퍼가 출력에 나타나게 되는데, 낮은 기준 주파수를 사용하는 경우 스퍼가 신호 가까이에 생성되며, 이는 주입 잠금 발진기가 원하는 배수 주파수에 일치되는 것을 어렵게 하는 것은 물론, 더욱 강한 스퍼(Spur)로 남게 되는 단점이 있다. In addition, spurs caused by the reference frequency appear in the output. If a low reference frequency is used, the spurs are generated close to the signal, which makes it difficult for the injection-locked oscillator to match the desired multiple frequency, as well as stronger spurs. ) has the disadvantage of remaining as

더욱이, 배수 주파수를 추출하는 부분(Harmonic Extraction)이 여러 인접 배수 주파수를 동일한 이득으로 추출하기 때문에, 원하는 주파수에서 가까운 배수 주파수가 생성하는 스퍼는 큰 문제를 발생시킬 수 있다. Moreover, since the harmonic extraction part extracts several adjacent multiple frequencies with the same gain, spurs generated by multiple frequencies close to the desired frequency may cause a big problem.

예를 들어, 원하는 주파수가 13번째 배수 주파수일 경우, 인접한 11 내지 15 번째 주파수 역시 동일한 이득으로 추출된다. For example, when the desired frequency is a 13th multiple frequency, adjacent 11th to 15th frequencies are also extracted with the same gain.

따라서, 이 방법은 불가피하게 높은 기준 주파수를 사용해야 하는 한계가 존재하며, 이는 전체 시스템의 주파수 설계에 제한을 가하게 되는 문제점이 있었다.Therefore, this method inevitably has a limitation in that a high reference frequency must be used, which limits the frequency design of the entire system.

셋째, 단측파 대역(Single-sideband, SSB) 믹서를 기반으로 한 주파수 도약 구조는 고정된 주파수 생성기들을 단측파 대역 믹서를 이용하여, 주파수의 덧셈 또는 뺄셈의 결과를 얻어내는 방법이다.Third, the frequency hopping structure based on a single-sideband (SSB) mixer is a method of obtaining a frequency addition or subtraction result by using a single-sideband mixer with fixed frequency generators.

도 1은 종래 기술에 따라 단측파 대역(SSB) 믹서를 기반으로 한 주파수 도약 능력을 갖는 주파수 합성기의 개략적인 블록도로서, 위상 동기 루프(10), 멀티 모듈 분주기(20), 단측파 대역 연산기(30), 룩업 테이블(40) 및 주입 잠금 발진기(50)를 구비한다.1 is a schematic block diagram of a frequency synthesizer with frequency hopping capability based on a single side band (SSB) mixer according to the prior art, comprising a phase locked loop 10, a multi-module divider 20, a single side wave band It has an arithmetic unit (30), a look-up table (40) and an injection locked oscillator (50).

도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 주파수 도약 능력을 갖는 주파수 합성기의 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. Referring to FIG. 1, the operation of a frequency synthesizer having a frequency hopping capability according to the prior art will be schematically described as follows.

위상 동기 루프(Phase-Locked Loop, PLL, 10) 회로는 입력 신호와, 출력 신호에서 피드백된 신호와의 위상차를 이용해 주파수가 조절된 출력 신호를 생성한다. A phase-locked loop (PLL) 10 circuit generates a frequency-adjusted output signal using a phase difference between an input signal and a signal fed back from an output signal.

여기에서, '위상 동기'란 기준 신호원에 관해 일정한 위상각에서 동작하도록 발진기 또는 주기 신호 발생기를 제어하는 것을 말한다. Here, 'phase synchronization' refers to controlling an oscillator or periodic signal generator to operate at a constant phase angle with respect to a reference signal source.

멀티 모듈 분주기(Multi moduled divider, MMDIV, 20)는 위상 동기 루프(10)로부터 주파수가 조절된 출력 신호(fPLL)를 인가받고 복수 레벨의 주파수(FL)를 인가받아 분주된 주파수(fdiv[FL])를 출력한다.The multi-module divider (MMDIV, 20) receives the frequency-adjusted output signal (f PLL ) from the phase-locked loop (10), receives multiple levels of frequency (FL), and divides the frequency (f div ) [FL] ) is output.

단측파 대역 연산기(30)는 위상 동기 루프(10)에서 생성된 주파수가 조절된 출력 신호와 멀티 모듈 분주기(20)에서 출력된 분주된 주파수(fdiv[FL])를 입력받아, 주파수를 가산 및 감산한다.The single side wave band calculator 30 receives the frequency-adjusted output signal generated from the phase-locked loop 10 and the divided frequency f div [FL] output from the multi-module divider 20 as inputs, and calculates the frequency Add and subtract.

주입 잠금 발진기(Injection Locked Oscillator, ILO, 50)는 단측파 대역 연산기(30)에서 가산 또는 감산된 주파수를 공진 주파수로 하는 커패시턴스 값을 디지털 코드로 변환하고, 주파수 도약을 실행시켜 발진 주파수 신호(fILO)를 출력한다.The injection locked oscillator (ILO, 50) converts the capacitance value having the frequency added or subtracted from the single side wave band operator 30 as the resonant frequency into a digital code, and performs frequency hopping to obtain an oscillation frequency signal (f) ILO ) is output.

또한, 기준 주파수의 배수 주파수들을 추출한 후에, 그 중 하나에 일치되도록 커패시턴스를 순간적으로 변경한다.Also, after extracting multiple frequencies of the reference frequency, the capacitance is instantaneously changed to match one of them.

이 때, 룩업 테이블(Lookup Table, LuT, 40)은 증가된 코드에 해당하는 디지털 커패시턴스 값을 코드 형식으로 저장한다.At this time, the lookup table (LuT, 40) stores the digital capacitance value corresponding to the increased code in the form of a code.

즉, 룩업 테이블(40)은 복수 레벨의 주파수(FL)를 인가받아 요구되는 발진기 튜닝 워드(Oscillator tuning word, OTW)를 저장한 후에, 주입 잠금 발진기(50)로 출력한다.That is, the look-up table 40 stores the oscillator tuning word (OTW) required by receiving a plurality of levels of frequencies FL, and then outputs it to the injection-locked oscillator 50.

이 경우, 주입 잠금 발진기(50)는 재생 증폭기(Regenerative Amplifier)로서의 동작을 하게 되는데, 주파수 교란(Frequency Disturbance) 또는 주파수 천이(Frequency Drift) 문제로 인해 잠금 오류(Lock Failure) 및 위상 노이즈 저하(Phase Noise Degradation) 현상이 발생한다.In this case, the injection-locked oscillator 50 operates as a regenerative amplifier. Due to a frequency disturbance or frequency drift problem, lock failure and phase noise deterioration (Phase Noise Degradation) phenomenon occurs.

이는 주입 잠금 발진기(50)에서 요구되지 않는 발진 주파수 신호(fILO)를 출력함으로써, 다음 단을 동작시키는 데에 결국 충분치 못한 출력을 내는 한계가 있었다.By outputting an oscillation frequency signal (f ILO ) that is not required by the injection-locked oscillator 50, there is a limit to eventually producing an output that is insufficient to operate the next stage.

또한, 주입 신호에 맞는 주입 잠금 발진기(50) 출력을 얻기 위해서는 주입 잠금 발진기(50)의 공진 주파수가 주입 신호와 크게 차이가 나는 경우 원하는 동작을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.In addition, in order to obtain an output of the injection-locked oscillator 50 suitable for the injection signal, a desired operation cannot be obtained when the resonant frequency of the injection-locked oscillator 50 is greatly different from the injection signal.

이는 주입 잠금 발진기(50)의 특성상 자체 발진 주파수를 중심으로 잠금 범위가 존재하는데, 멀티 주파수 레벨에서는 주입 잠금 발진기(50)가 주파수 변동(Frequency Variation)에 취약하기 때문이다.This is because, due to the characteristics of the injection-locked oscillator 50, a locking range exists around the self-oscillation frequency, and the injection-locked oscillator 50 is vulnerable to frequency variation at multi-frequency levels.

이에 따라, 고속 주파수 도약(Frequency Hopping)을 위해서는 주입 잠금 발진기(50)의 공진 주파수를, 요구되는 주입 신호의 주파수와 일치시키도록 하는 고속 교정회로가 필요하다.Accordingly, for high-speed frequency hopping, a high-speed calibration circuit is required to match the resonant frequency of the injection-locked oscillator 50 with the frequency of the required injection signal.

한국공개특허 KR 10-2006-0041377 AKorean Patent Publication KR 10-2006-0041377 A

본 발명의 목적은 주파수 합성기 내 주입 잠금 발진기의 공진 주파수를 주입 신호의 주파수와 일치시켜 멀티 주파수 간의 신속한 도약을 위해 양측 밴드에서 주파수 교정을 수행함으로써, 주입 잠금 발진기 동작에 치명적인 주파수 교란 또는 주파수 천이 문제를 해결할 수 있는 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to match the resonance frequency of an injection-locked oscillator in a frequency synthesizer with the frequency of an injection signal to perform frequency correction in both bands for rapid jumping between multi-frequency, thereby solving the problem of frequency disturbance or frequency shift fatal to the operation of the injection-locked oscillator. It is an object of the present invention to provide an oscillation frequency calibration device for an injection-locked oscillator capable of solving

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations thereof set forth in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치는 주파수 레벨 값을 인가받아 위상 동기 루프 주파수에 응답하여 분주된 주파수 레벨 별 분주 주파수를 출력하는 멀티 모듈 분주기; 상기 위상 동기 루프 주파수 신호와 상기 분주된 주파수 레벨 별 분주 주파수 신호를 입력받아, 주파수를 가산 및 감산하여 출력하는 단측파 대역 연산기; 상기 가산 및 감산된 주파수를 공진 주파수로 하는 커패시턴스 값을 디지털 코드로 변환하여 주파수 도약을 실행시켜 발진 주파수 신호를 출력하는 주입 잠금 발진기; 및 상기 발진 주파수 신호를 인가받아 상기 주입 잠금 발진기의 공진 주파수를 요구되는 주입 신호의 주파수와 일치시켜 양측 밴드에서 주파수 교란을 제거하는 주파수 교정기; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.An oscillation frequency calibration device of an injection-locked oscillator of the present invention for achieving the above object includes a multi-module divider for receiving a frequency level value and outputting a divided frequency for each divided frequency level in response to a phase-locked loop frequency; a single-sideband calculator for receiving the phase-locked loop frequency signal and the divided frequency signal for each divided frequency level, adding and subtracting frequencies, and outputting them; an injection-locked oscillator for outputting an oscillation frequency signal by performing frequency hopping by converting a capacitance value having a resonant frequency at the added and subtracted frequencies into a digital code; and a frequency corrector receiving the oscillation frequency signal and matching a resonant frequency of the injection-locked oscillator with a required frequency of the injection signal to remove frequency disturbance from both bands. It is characterized in that it includes.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치는 상기 주입 잠금 발진기에서 업데이트된 디지털 코드에 해당하는 디지털 커패시턴스 값을 저장하는 룩업 테이블; 및 상기 단측파 대역 연산기와 상기 주입 잠금 발진기 사이에서 연결 경로를 오픈 또는 쇼트시키는 주입 신호 스위치; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for calibrating the oscillation frequency of an injection-locked oscillator of the present invention for achieving the above object includes a look-up table for storing a digital capacitance value corresponding to a digital code updated in the injection-locked oscillator; and an injection signal switch for opening or shorting a connection path between the single-sideband operator and the injection-locked oscillator. It is characterized in that it further comprises.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치의 상기 주입 잠금 발진기는 상기 주입 신호 스위치가 턴 오프된 경우, 상기 연결 경로가 오픈되어, 상기 주입 잠금 발진기의 공진 주파수가 기준 주파수의 배수 주파수들 중 하나에 일치되도록 디지털 커패시턴스 값을 업데이트시키고, 상기 주입 신호 스위치가 턴 온된 경우, 상기 연결 경로가 쇼트되어, 상기 주입 잠금 발진기가 상기 가산 또는 감산된 주파수를 인가받아 상기 주파수 도약을 실행시키는 것을 특징으로 한다.In the injection-locked oscillator of the oscillation frequency calibration device of the injection-locked oscillator of the present invention for achieving the above object, when the injection signal switch is turned off, the connection path is opened, so that the resonance frequency of the injection-locked oscillator is set to the reference frequency. The digital capacitance value is updated to match one of the multiple frequencies of , and when the injection signal switch is turned on, the connection path is shorted, so that the injection locked oscillator receives the added or subtracted frequency to perform the frequency hopping. characterized by running.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치의 상기 주파수 교정기는 상기 연결 경로가 오픈된 상태에서, 상기 주입 잠금 발진기에 상기 주입 신호가 인가되는 것을 잠시 중단하고, 상기 룩업 테이블을 업데이트시켜 요구되는 발진기 튜닝 워드가 저장되게 함으로써 상기 발진 주파수 신호를 교정하는 것을 특징으로 한다.The frequency calibrator of the oscillation frequency calibration device of the injection-locked oscillator of the present invention for achieving the above object temporarily stops the application of the injection signal to the injection-locked oscillator while the connection path is open, and the look-up table It is characterized in that the oscillation frequency signal is calibrated by updating the oscillator tuning word so that the required oscillator tuning word is stored.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치의 상기 주파수 교정기는 하기의 수학식 1에 따라 상기 발진 주파수 신호의 주파수를 변경하며, [수학식 1] fILO = fPLL + FL*fref 여기에서, fPLL 는 위상 동기 루프 주파수 값이고, FL은 주파수 레벨 값이며, fref 는 기준 주파수 값인 것을 특징으로 한다.The frequency calibrator of the oscillation frequency calibration device of the injection-locked oscillator of the present invention for achieving the above object changes the frequency of the oscillation frequency signal according to Equation 1 below, [Equation 1] f ILO = f PLL + FL*f ref Here, f PLL is a phase-locked loop frequency value, FL is a frequency level value, and f ref is a reference frequency value.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치의 상기 주파수 교정기는 상기 위상 동기 루프 주파수 신호와 상기 발진 주파수 신호를 인가받아 주파수를 가산 및 감산하여 출력하는 양측파 대역 연산기; 상기 가산 및 감산된 주파수를 인가받아 소정의 시간을 지연시켜 변이 주파수 신호를 출력하는 복수개의 버퍼; 상기 주파수 레벨 값을 인가받아 상기 변이 주파수 신호 및 상기 위상 동기 루프 주파수 신호의 제어에 응답해 주파수를 분주하여 기준 주파수 및 정규화 주파수를 출력하는 주파수 분주기; 분주된 상기 기준 주파수 및 상기 정규화 주파수를 인가받아 펄스 엣지수를 카운팅하여 출력하는 카운팅부; 상기 카운팅부의 출력 신호를 인가받아 가산 또는 감산하여 출력하는 가감기; 상기 가감기의 출력 신호를 인가받아 기준 주파수 지연 신호의 제어에 응답하여 부호 출력 신호를 출력하는 비교기; 및 상기 부호 출력 신호를 인가받아 클럭 신호에 응답하여 상기 부호 출력 신호를 래치하여 상기 룩업 테이블로 출력하는 D-플립플롭;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The frequency calibrator of the oscillation frequency calibrating device of the injection-locked oscillator of the present invention for achieving the above object includes a double-sided wave band operator for receiving the phase-locked loop frequency signal and the oscillation frequency signal, adding and subtracting frequencies, and outputting them; a plurality of buffers receiving the added and subtracted frequencies and outputting a shift frequency signal by delaying a predetermined time; a frequency divider for receiving the frequency level value and dividing frequencies in response to control of the shift frequency signal and the phase-locked loop frequency signal to output a reference frequency and a normalized frequency; a counting unit receiving the divided reference frequency and the normalized frequency and counting and outputting the number of pulse edges; an adder or subtractor that receives the output signal of the counting unit and adds or subtracts the output signal; a comparator receiving the output signal of the adjuster and outputting a code output signal in response to control of the reference frequency delay signal; and a D flip-flop receiving the code output signal, latching the code output signal in response to a clock signal, and outputting the latched code output signal to the lookup table.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치의 상기 룩업 테이블은 상기 래치된 부호 출력 신호를 인가받아 클럭 신호에 응답하여 상기 부호 출력 신호를 합산해 발진기 튜닝 워드 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.The look-up table of the oscillation frequency calibration device of the injection-locked oscillator of the present invention for achieving the above object receives the latched code output signal and sums the code output signal in response to a clock signal to output an oscillator tuning word signal characterized by

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치의 상기 주파수 교정기는 상기 양측 밴드 중 하측 밴드에서 상기 발진기 튜닝 워드 신호를 상기 룩업 테이블에 저장할 필요가 있는 경우, 주파수 레벨 별 부호 신호의 제어에 응답하여 상기 가감기의 입력을 교환하는 스와퍼;를 상기 카운팅부와 상기 가감기 사이에 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the frequency calibrator of the oscillation frequency calibration device of the injection-locked oscillator of the present invention needs to store the oscillator tuning word signal in the look-up table in the lower band of the both bands, code signal for each frequency level It is characterized in that it further comprises a; swapper for exchanging the input of the adjuster in response to the control of the counting unit and the adjuster.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치의 상기 주파수 분주기는 상기 주파수 레벨 값을 인가받아 상기 변이 주파수 신호의 제어에 응답하여 상기 주파수 레벨 값 마다의 분주율에 따라 분주하여 상기 정규화 주파수를 출력하는 정규화 주파수 분주부; 및 상기 위상 동기 루프 주파수 신호의 제어에 응답하여 고정된 분주율에 따라 분주하여 상기 기준 주파수를 출력하는 기준 주파수 분주부;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The frequency divider of the oscillation frequency calibration device of the injection-locked oscillator of the present invention for achieving the above object receives the frequency level value and divides according to the division rate for each frequency level value in response to control of the shift frequency signal a normalized frequency divider for outputting the normalized frequency; and a reference frequency divider configured to divide the phase-locked loop frequency signal according to a fixed frequency division ratio and output the reference frequency in response to control of the phase-locked loop frequency signal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치의 상기 주파수 분주기는 상기 분주된 기준 주파수를 인가받아 일정 시간 동안의 펄스 엣지수를 카운트하는 제1 카운터; 및 상기 분주된 정규화 주파수를 인가받아 상기 일정 시간과 동일한 시간 동안의 펄스 엣지수를 카운트하는 제2 카운터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The frequency divider of the oscillation frequency calibration device of the injection-locked oscillator of the present invention for achieving the above object includes a first counter for receiving the divided reference frequency and counting the number of pulse edges for a predetermined time; and a second counter receiving the divided normalized frequency and counting the number of pulse edges for a time equal to the predetermined time.

기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in "Specific Contents for Carrying Out the Invention" and the accompanying "Drawings".

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and/or features of the present invention, and methods of achieving them, will become apparent upon reference to the various embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 게시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.However, the present invention is not limited only to the configuration of each embodiment disclosed below, but may also be implemented in various other forms, and each embodiment disclosed herein only makes the disclosure of the present invention complete, and this It is provided to completely inform the scope of the present invention to those skilled in the art to which the invention belongs, and it should be noted that the present invention is only defined by the scope of each claim of the claims.

본 발명에 의할 경우, 멀티 주파수 레벨에서 동작하는 주파수 합성기에서 주파수 변동에 취약한 주입 잠금 발진기에 발생할 수 있는 잠금 오류 및 위상 노이즈 저하 현상을 최소화 시킴으로써, 다음 단을 동작시키는 데에 충분한 출력을 가지고 고속 주파수 도약을 할 수 있게 된다.According to the present invention, in a frequency synthesizer operating at a multi-frequency level, by minimizing a locking error and a phase noise deterioration that may occur in an injection-locked oscillator that is vulnerable to frequency fluctuations, a high-speed operation is possible with sufficient output to operate the next stage. frequency hopping is possible.

또한, 상측 밴드에서의 교정 과정에서 주파수 레벨 값이 바뀔 때에 이전에 저장된 값을 불러오므로 룩업 테이블이 잠금 상태를 유지할 수 있게 되어, 주입 신호가 잠금 범위 내에 존재함에 따라 주파수 변동에도 취약하지 않게 된다.In addition, since the previously stored value is called when the frequency level value changes during the calibration process in the upper band, the lookup table can maintain a locked state, so that the injection signal is not vulnerable to frequency fluctuations as it exists within the locked range. .

또한, 하측 밴드에서의 교정 과정에서 추가적인 시간이 소모되지 않게 되어, 주입 잠금 발진기의 출력에 나타날 수 있는 솔기 파형이 없는 동작이 가능하게 된다. In addition, no additional time is consumed in the calibration process in the lower band, enabling operation without seam waveforms that may appear on the output of the injection-locked oscillator.

도 1은 종래 기술에 따라 단측파 대역(SSB) 믹서를 기반으로 한 주파수 도약 능력을 갖는 주파수 합성기의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치의 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 시간 경과 대비 주입 신호의 잠금에 따른 주입 잠금 발진기(600) 공진 주파수의 변화에 대한 그래프이다.
도 4는 도 2에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 시간 경과 대비 주입 신호의 인가에 따른 주입 잠금 발진기(600) 공진 주파수의 변화에 대한 그래프이다.
도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 세부 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 세부 블록도에서, 주입 신호 스위치(400)가 턴 오프된 경우 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 도 5에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 세부 블록도에서, 주입 신호 스위치(400)가 턴 온된 경우 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 도 5에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 세부 블록도에서, 발진 주파수 교정이 수행되는 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 도 8에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치 내 상측 밴드(upper-sideband)에서, 발진 주파수 교정이 수행되는 일부 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 시뮬레이션 결과, 시간의 경과 대비 제1 및 제2 카운터(741, 742), 비교기(760) 및 룩업 테이블(500)의 출력 변화에 대한 그래프이다.
도 11은 도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 시뮬레이션 결과, 제1 및 제2 카운터(741, 742)에서의 리드-지연 역전(Lead-lag reversion) 현상에 따른 비교기(760)의 출력 변화에 대한 그래프이다.
도 12는 도 5에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 세부 블록도에서, 하측 밴드(lower-sideband)에서, 발진 주파수 교정이 수행되는 일부 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 13은 도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 상측 밴드에서의 시뮬레이션 결과 파형도이다.
도 14는 도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 하측 밴드에서의 시뮬레이션 결과 파형도이다.
Figure 1 is a schematic block diagram of a frequency synthesizer with frequency hopping capability based on a single side wave band (SSB) mixer according to the prior art.
2 is a block diagram of an oscillation frequency calibration device for an injection-locked oscillator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph of a change in the resonant frequency of the injection-locked oscillator 600 according to locking of the injection signal versus time of the oscillation frequency calibration device shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a graph of a change in the resonant frequency of the injection-locked oscillator 600 according to application of an injection signal versus time of the oscillation frequency calibration device shown in FIG. 2 .
Figure 5 is a detailed block diagram of the oscillation frequency calibration device of the present invention shown in Figure 2.
FIG. 6 is a block diagram for explaining an operation when the injection signal switch 400 is turned off in the detailed block diagram of the oscillation frequency calibration device of the present invention shown in FIG. 5 .
FIG. 7 is a block diagram for explaining an operation when the injection signal switch 400 is turned on in the detailed block diagram of the oscillation frequency calibration device of the present invention shown in FIG. 5 .
8 is a block diagram for explaining an operation in which oscillation frequency calibration is performed in the detailed block diagram of the oscillation frequency calibration device of the present invention shown in FIG. 5 .
FIG. 9 is a block diagram for explaining some operations in which oscillation frequency calibration is performed in an upper-sideband in the oscillation frequency calibrating apparatus of the present invention shown in FIG. 8 .
FIG. 10 is a graph of output changes of the first and second counters 741 and 742, the comparator 760, and the lookup table 500 versus time, as a result of simulation of the oscillation frequency calibration device shown in FIG. 5 .
FIG. 11 shows simulation results of the oscillation frequency calibrating device shown in FIG. 5 and the output change of the comparator 760 according to the lead-lag reversion phenomenon in the first and second counters 741 and 742. is a graph for
FIG. 12 is a block diagram for explaining some operations in which oscillation frequency calibration is performed in a lower-sideband in the detailed block diagram of the apparatus for calibrating the oscillation frequency of the present invention shown in FIG. 5 .
FIG. 13 is a waveform diagram of a simulation result in an upper band of the oscillation frequency calibrating device shown in FIG. 5 .
FIG. 14 is a waveform diagram of a simulation result in a lower band of the oscillation frequency calibrating device shown in FIG. 5 .

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있다.Before describing the present invention in detail, the terms or words used in this specification should not be construed unconditionally in a conventional or dictionary sense, and in order for the inventor of the present invention to explain his/her invention in the best way Concepts of various terms can be appropriately defined and used.

더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Furthermore, it should be noted that these terms or words should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다.That is, the terms used in this specification are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not intended to specifically limit the contents of the present invention.

이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.It should be noted that these terms are terms defined in consideration of various possibilities of the present invention.

또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Also, in this specification, a singular expression may include a plurality of expressions unless the context clearly indicates otherwise.

또한, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.In addition, it should be noted that similarly, even if expressed in a plurality, it may include a singular meaning.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.Throughout this specification, when a component is described as "including" another component, it does not exclude any other component, but further includes any other component, unless otherwise stated. It can mean you can do it.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있다.Furthermore, when a component is described as "existing inside or connected to and installed" of another component, this component may be directly connected to or installed in contact with the other component.

또한, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있다.In addition, it may be installed at a certain distance, and in the case of being installed at a certain distance, a third component or means for fixing or connecting the corresponding component to another component may exist. .

한편, 상기 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.Meanwhile, it should be noted that the description of the third component or means may be omitted.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.On the other hand, when it is described that a certain element is "directly connected" to another element, or is "directly connected", it should be understood that no third element or means exists.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.Similarly, other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "directly between", or "adjacent to" and "directly adjacent to" have the same meaning. should be interpreted as

또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용된다.In addition, in the present specification, terms such as "one side", "the other side", "one side", "the other side", "first", and "second" refer to one component with respect to another component. It is used to make it clearly distinguishable from the elements.

하지만, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.However, it should be noted that the meaning of a corresponding component is not limitedly used by such a term.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 한다.In addition, in this specification, terms related to positions such as “upper”, “lower”, “left”, “right”, etc., if used, are to be understood as indicating relative positions of corresponding components in the drawing.

또한, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니 된다.In addition, unless an absolute location is specified for these locations, these location-related terms should not be understood as referring to an absolute location.

더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미한다.Moreover, in the specification of the present invention, terms such as "... unit", "... unit", "module", and "device", if used, mean a unit capable of processing one or more functions or operations.

이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.It should be noted that this may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.In the drawings accompanying this specification, the size, position, coupling relationship, etc. of each component constituting the present invention is partially exaggerated, reduced, or omitted in order to sufficiently clearly convey the spirit of the present invention or for convenience of explanation. may be described, and therefore the proportions or scale may not be exact.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다. In addition, in the following description of the present invention, a detailed description of a configuration that is determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, for example, a known technology including the prior art, may be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치의 블록도로서, 위상 동기 루프(100), 멀티 모듈 분주기(200), 단측파 대역 연산기(300), 주입 신호 스위치(400), 룩업 테이블(500), 주입 잠금 발진기(600) 및 주파수 교정기(700)를 구비한다.2 is a block diagram of an oscillation frequency calibration device of an injection-locked oscillator according to an embodiment of the present invention, comprising a phase-locked loop 100, a multi-module divider 200, a single-sideband operator 300, and an injection signal switch. (400), a lookup table (500), an injection locked oscillator (600) and a frequency calibrator (700).

도 3은 도 2에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 시간 경과 대비 주입 신호의 잠금에 따른 주입 잠금 발진기(600) 공진 주파수의 변화에 대한 그래프이다.FIG. 3 is a graph of a change in the resonant frequency of the injection-locked oscillator 600 according to locking of the injection signal versus time of the oscillation frequency calibration device shown in FIG. 2 .

도 4는 도 2에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 시간 경과 대비 주입 신호의 인가에 따른 주입 잠금 발진기(600) 공진 주파수의 변화에 대한 그래프이다.FIG. 4 is a graph of a change in the resonant frequency of the injection-locked oscillator 600 according to application of an injection signal versus time of the oscillation frequency calibration device shown in FIG. 2 .

도 2 내지 도 4를 참조하여 도 2에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 주입 신호의 잠금 및 인가에 따른 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. Referring to FIGS. 2 to 4, the operation according to the locking and application of the injection signal of the oscillation frequency calibration device of the present invention shown in FIG. 2 will be described schematically as follows.

도 2에서 주입 신호 스위치(400)가 턴 오프된 경우, 단측파 대역 연산기(300)와 주입 잠금 발진기(600)의 연결 경로가 오픈된다.In FIG. 2 , when the injection signal switch 400 is turned off, a connection path between the single side wave band operator 300 and the injection locked oscillator 600 is opened.

이에 따라, 주입 잠금 발진기(600)는 단측파 대역 연산기(300)에서 가산 또는 감산된 주파수를 인가받지 못하고, 기준 주파수의 배수 주파수들 중 하나에 일치되도록 커패시턴스를 업데이트한다.Accordingly, the injection-locked oscillator 600 does not receive the frequency added or subtracted from the single side wave band calculator 300, and updates the capacitance to match one of multiple frequencies of the reference frequency.

또한, 룩업 테이블(500)은 주입 잠금 발진기(600)에서 업데이트된 코드에 해당하는 디지털 커패시턴스 값을 주파수 교정기(700)를 통하여 전달받아 코드 형식으로 저장한다.In addition, the lookup table 500 receives a digital capacitance value corresponding to a code updated by the injection-locked oscillator 600 through the frequency calibrator 700 and stores it in a code form.

따라서, 도 3(b)에서 보는 바와 같이, 주입 잠금 발진기(600)에서 출력되는 발진 주파수 신호(fILO)의 초기에 약간의 셋팅(settling) 시간이 필요한 솔기(seam) 파형(회색 표시)이 나타난다. Therefore, as shown in FIG. 3(b), a seam waveform (shown in gray) that requires some settling time at the beginning of the oscillation frequency signal f ILO output from the injection-locked oscillator 600 is appear.

반면, 도 2에서 주입 신호 스위치(400)가 턴 온된 경우, 단측파 대역 연산기(300)와 주입 잠금 발진기(600)의 연결 경로가 쇼트(short)된다.On the other hand, when the injection signal switch 400 in FIG. 2 is turned on, a connection path between the single side wave band operator 300 and the injection locked oscillator 600 is shorted.

이에 따라, 주입 잠금 발진기(600)는 단측파 대역 연산기(300)에서 가산 또는 감산된 주파수를 인가받게 되어, 공진 주파수로 하는 커패시턴스 값을 디지털 코드로 변환하고, 주파수 도약을 실행시킨다.Accordingly, the injection-locked oscillator 600 receives the frequency added or subtracted from the single side wave band operator 300, converts the capacitance value used as the resonant frequency into a digital code, and performs frequency hopping.

또한, 룩업 테이블(500)은 저장되었던 발진기 튜닝 워드, 즉 이미 교정된 주파수를 인가받아 커패시턴스 업데이트를 하기 때문에 추가적인 셋팅 시간이 거의 소모되지 않는다.In addition, since the lookup table 500 updates the capacitance by receiving the stored oscillator tuning word, that is, the already calibrated frequency, additional setting time is hardly consumed.

따라서, 도 4(b)에서 보는 바와 같이, 주입 잠금 발진기(600)에서 출력되는 발진 주파수 신호(fILO)는 솔기(seam) 파형이 없는 평활 신호(하늘색 표시)가 나타난다. Accordingly, as shown in FIG. 4(b), the oscillation frequency signal f ILO output from the injection-locked oscillator 600 shows a smooth signal (shown in light blue) without a seam waveform.

도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 세부 블록도로서, 위상 동기 루프(100), 멀티 모듈 분주기(200), 단측파 대역 연산기(300), 주입 신호 스위치(400), 룩업 테이블(500), 주입 잠금 발진기(600) 및 주파수 교정기(700)를 구비한다.FIG. 5 is a detailed block diagram of the oscillation frequency calibration device of the present invention shown in FIG. 2, comprising a phase-locked loop 100, a multi-module divider 200, a single side wave band operator 300, and an injection signal switch 400. , a lookup table 500, an injection locked oscillator 600 and a frequency calibrator 700.

주파수 교정기(700)는 양측파 대역 연산기(Double-sideband, DSB, 710), 복수개의 버퍼(720), 주파수 분주기(730), 카운팅부(740), 가감기(750), 비교기(760) 및 D-플립플롭(770)을 포함한다.The frequency calibrator 700 includes a double-sideband (DSB) 710, a plurality of buffers 720, a frequency divider 730, a counting unit 740, an adder 750, and a comparator 760. and D-flip-flop 770.

또한, 주파수 분주기(730)는 정규화 주파수 분주부(731) 및 기준 주파수 분주부(732)를 포함하고, 카운팅부(740)는 제1 카운터(741) 및 제2 카운터(742)를 포함한다.In addition, the frequency divider 730 includes a normalization frequency divider 731 and a reference frequency divider 732, and the counting unit 740 includes a first counter 741 and a second counter 742. .

도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 세부 블록도에서, 주입 신호 스위치(400)가 턴 오프된 경우 동작을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram for explaining an operation when the injection signal switch 400 is turned off in the detailed block diagram of the oscillation frequency calibration device of the present invention shown in FIG. 5 .

도 7은 도 5에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 세부 블록도에서, 주입 신호 스위치(400)가 턴 온된 경우 동작을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 7 is a block diagram for explaining an operation when the injection signal switch 400 is turned on in the detailed block diagram of the oscillation frequency calibration device of the present invention shown in FIG. 5 .

도 8은 도 5에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 세부 블록도에서, 발진 주파수 교정이 수행되는 동작을 설명하기 위한 블록도이다.8 is a block diagram for explaining an operation in which oscillation frequency calibration is performed in the detailed block diagram of the oscillation frequency calibration device of the present invention shown in FIG. 5 .

도 9는 도 8에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치 내 상측 밴드(upper-sideband)에서, 발진 주파수 교정이 수행되는 일부 동작을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram for explaining some operations in which oscillation frequency calibration is performed in an upper-sideband in the oscillation frequency calibrating apparatus of the present invention shown in FIG. 8 .

도 10은 도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 시뮬레이션 결과, 시간의 경과 대비 제1 및 제2 카운터(741, 742), 비교기(760) 및 룩업 테이블(500)의 출력 변화에 대한 그래프이다.FIG. 10 is a graph of output changes of the first and second counters 741 and 742, the comparator 760, and the lookup table 500 versus time, as a result of simulation of the oscillation frequency calibration device shown in FIG. 5 .

도 11은 도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 시뮬레이션 결과, 제1 및 제2 카운터(741, 742)에서의 리드-지연 역전(Lead-lag reversion) 현상에 따른 비교기(760)의 출력 변화에 대한 그래프이다.FIG. 11 shows simulation results of the oscillation frequency calibrating device shown in FIG. 5 and the output change of the comparator 760 according to the lead-lag reversion phenomenon in the first and second counters 741 and 742. is a graph for

도 12는 도 5에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 세부 블록도에서, 하측 밴드(lower-sideband)에서, 발진 주파수 교정이 수행되는 일부 동작을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 12 is a block diagram for explaining some operations in which oscillation frequency calibration is performed in a lower-sideband in the detailed block diagram of the apparatus for calibrating the oscillation frequency of the present invention shown in FIG. 5 .

도 13은 도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 상측 밴드에서의 시뮬레이션 결과 파형도이다.FIG. 13 is a waveform diagram of a simulation result in an upper band of the oscillation frequency calibrating device shown in FIG. 5 .

도 14는 도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 하측 밴드에서의 시뮬레이션 결과 파형도이다.FIG. 14 is a waveform diagram of a simulation result in a lower band of the oscillation frequency calibrating device shown in FIG. 5 .

도 5 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 주입 신호의 잠금 및 인가에 따른 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.The operation according to the locking and application of the injection signal of the oscillation frequency calibration device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 14 .

도 6에서 보는 바와 같이, 주입 신호 스위치(400)가 턴 오프된 경우, 주입 잠금 발진기(600)에 주입 신호가 인가되지 않아 직류 바이어스만 출력하여, 룩업 테이블(500)을 업데이트시켜 요구되는 발진기 튜닝 워드(OTW[FL])가 저장되게 한다.As shown in FIG. 6, when the injection signal switch 400 is turned off, the injection signal is not applied to the injection locked oscillator 600 and only DC bias is output, and the lookup table 500 is updated to obtain required oscillator tuning. Causes word (OTW[FL]) to be stored.

또한, 도 8에서 보는 바와 같이, 주입 잠금 발진기(600)에서 출력되는 발진 주파수 신호(fILO)에서 발생하는 주파수 교란을 제거하기 위하여 발진 주파수 교정 동작이 수행된다.In addition, as shown in FIG. 8 , an oscillation frequency correction operation is performed to remove frequency disturbance generated in the oscillation frequency signal f ILO output from the injection-locked oscillator 600 .

즉, 정상 상태(steady state)에서는, 주파수 피드백에 따라 상측 밴드의 정규화 주파수 분주부(731)의 출력인 정규화 주파수 값(fnorm[FL])은 기준 주파수 분주부(732)의 출력인 기준 주파수 값(fref)과 거의 동일하다.That is, in a steady state, the normalized frequency value (f norm[FL] ) that is the output of the normalized frequency divider 731 of the upper band according to the frequency feedback is the reference frequency that is the output of the reference frequency divider 732. It is almost identical to the value (f ref ).

하지만, 본 발명의 발진 주파수 교정 장치에 의해 주파수 교정이 이루어졌을 때에는 주입 잠금 발진기(600)에서 출력되는 발진 주파수 신호(fILO)가 다음의 수학식 1과 같이 변경된다.However, when frequency calibration is performed by the oscillation frequency calibration device of the present invention, the oscillation frequency signal f ILO output from the injection-locked oscillator 600 is changed as in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

fILO = fPLL + FL*fref f ILO = f PLL + FL*f ref

여기에서, fPLL 는 위상 동기 루프 주파수 값이고, FL은 주파수 레벨 값이며, fref 는 기준 주파수 값을 의미한다.Here, f PLL is a phase-locked loop frequency value, FL is a frequency level value, and f ref is a reference frequency value.

즉, 도 9에서 보는 바와 같이, 흑색 표시된 경로에 따라 위상 동기 루프 주파수(fPLL)가 60 GHz 이고, 기준 주파수 분주부(732)의 출력 주파수 값(fref)이 1 GHz인 경우, 적색 표시된 경로에 따라 주파수 레벨(FL) 값이 3이 되므로, 주입 잠금 발진기(600)의 발진 주파수 신호(fILO)는 상기 수학식 1에 의해 63 GHz로 산출된다.That is, as shown in FIG. 9, when the phase-locked loop frequency (f PLL ) is 60 GHz and the output frequency value (f ref ) of the reference frequency divider 732 is 1 GHz along the path marked in black, the red mark Since the frequency level (FL) value becomes 3 according to the path, the oscillation frequency signal f ILO of the injection-locked oscillator 600 is calculated as 63 GHz by Equation 1 above.

따라서, 본 발명의 발진 주파수 교정 장치에 의해 주파수 교정이 이루어졌을 때 주입 잠금 발진기(600)는 다운 믹싱 위상 동기 루프에서의 직류 발진기와 같이 동작한다.Therefore, when frequency calibration is performed by the oscillation frequency calibration device of the present invention, the injection-locked oscillator 600 operates like a DC oscillator in a downmixing phase-locked loop.

도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치 내 제1 및 제2 카운터(741, 742)의 출력의 기울기는 주파수를 의미하고, 복수개의 주파수는 가감기(750)의 부호에 의해 비교된다.The slopes of the outputs of the first and second counters 741 and 742 in the oscillation frequency calibrating apparatus shown in FIG. 5 mean frequencies, and a plurality of frequencies are compared by signs of the adder 750.

또한, 가감기(750)가 제1 및 제2 카운터(741, 742)의 출력을 인가받아 뺄셈 연산을 하고, 기준 주파수 지연 신호(fref.delay)의 제어에 따라 비교기(760)가 출력한 부호 출력 신호(Sign out)의 정보를 통하여 주파수의 크기를 비교할 수 있고, 발진기 튜닝 워드(OTW)를 조절할 수 있다.In addition, the adder 750 performs a subtraction operation by receiving the outputs of the first and second counters 741 and 742, and the comparator 760 outputs the output according to the control of the reference frequency delay signal f ref.delay The size of the frequency may be compared through information of the sign output signal (Sign out), and the oscillator tuning word (OTW) may be adjusted.

즉, 도 10(a)에서 제2 카운터(742)의 출력(적색)의 기울기가 제1 카운터(741)의 출력(흑색)의 기울기보다 큰 구간(T1 내지 T3, T5, T7)에서는, 도 10(b)에서 비교기(760)의 부호 출력 신호(Sign out)가 하이 레벨로 출력된다.That is, in the intervals (T1 to T3, T5, T7) in which the slope of the output (red) of the second counter 742 is greater than the slope of the output (black) of the first counter 741 in FIG. 10 (a), FIG. At 10(b), the sign output signal Sign out of the comparator 760 is output at a high level.

이에 따라, D-플립플롭(770)은 클럭 신호(CLK)의 제어에 응답하여 하이 레벨의 부호 출력 신호(Sign out)를 래치(latch)하여 소정 시간 지연된 하이 레벨의 신호를 출력하고, 룩업 테이블(500)은 이를 인가받아 클럭 신호의 제어에 응답하여 합산함으로써, 도 10(c)의 구간(T1 내지 T3, T5, T7)과 같은 발진기 튜닝 워드 신호(OTW)를 출력한다.Accordingly, the D flip-flop 770 latches the high-level sign output signal (Sign out) in response to the control of the clock signal (CLK) to output a high-level signal delayed by a predetermined time, and uses the look-up table 500 receives this signal and sums it up in response to control of the clock signal, thereby outputting the oscillator tuning word signal OTW as in the intervals T1 to T3, T5 and T7 of FIG. 10(c).

반면, 도 10(a)에서 제2 카운터(742)의 출력(적색)의 기울기가 제1 카운터(741)의 출력(흑색)의 기울기보다 작은 구간(T4, T6)에서는, 도 10(b)에서 비교기(760)의 부호 출력 신호(Sign out)가 로우 레벨로 출력된다.On the other hand, in the intervals T4 and T6 in which the slope of the output (red) of the second counter 742 is smaller than the slope of the output (black) of the first counter 741 in FIG. 10 (a), FIG. 10 (b) At , the sign output signal Sign out of the comparator 760 is output at a low level.

이에 따라, D-플립플롭(770)은 클럭 신호의 제어에 응답하여 로우 레벨의 부호 출력 신호(Sign out)를 래치(latch)하여 소정 시간 지연된 로우 레벨의 신호를 출력하고, 룩업 테이블(500)은 이를 인가받아 클럭 신호의 제어에 응답하여 합산함으로써, 도 10(c)의 구간(T4, T6)과 같은 발진기 튜닝 워드 신호(OTW)를 출력한다. Accordingly, the D flip-flop 770 latches the low-level sign output signal (Sign out) in response to the control of the clock signal to output a low-level signal delayed by a predetermined time, and the look-up table 500 is received and summed in response to the control of the clock signal, thereby outputting the oscillator tuning word signal OTW as in the sections T4 and T6 of FIG. 10(c).

한편, 발진기 튜닝 워드 신호(OTW)의 튜닝 해상도(Tuning resolution)를 증가시키기 위하여 클럭 신호(CLK)의 상승 엣지(edge)에 대하여 제1 및 제2 카운터(741, 742)의 위상을 비교함으로써, 이상적으로는 클럭 신호(CLK)의 주파수 만큼의 해상도(resolution)를 얻을 수 있다. Meanwhile, by comparing the phases of the first and second counters 741 and 742 with respect to the rising edge of the clock signal CLK in order to increase the tuning resolution of the oscillator tuning word signal OTW, Ideally, a resolution equal to the frequency of the clock signal CLK can be obtained.

즉, 도 5에서 주파수 분주기(730) 내 정규화 주파수 분주부(731)는 주파수 레벨(FL) 값을 인가받아 복수개의 버퍼(720)를 통해 지연된 변이 주파수 신호(fdev[FL])의 제어에 응답해 주파수 레벨(FL) 값 마다의 분주율에 따라 분주하여 정규화 주파수(fnorm[FL])를 출력한다.That is, in FIG. 5, the normalized frequency divider 731 in the frequency divider 730 controls the shift frequency signal f dev[FL] delayed through the plurality of buffers 720 by receiving the frequency level FL value. In response, the normalized frequency (f norm[FL] ) is output by dividing according to the division rate for each frequency level (FL) value.

또한, 주파수 분주기(730) 내 기준 주파수 분주부(732)는 위상 동기 루프 주파수 신호(fPLL)의 제어에 응답해 고정된 분주율에 따라 분주하여 기준 주파수(fref)를 출력한다.In addition, the reference frequency divider 732 in the frequency divider 730 outputs the reference frequency f ref by dividing according to a fixed dividing ratio in response to the control of the phase-locked loop frequency signal f PLL .

카운팅부(740) 내 제1 카운터(741)는 기준 주파수 분주부(732)에서 출력된 기준 주파수(fref)를 인가받아 일정 시간 동안의 펄스 엣지(edge)수를 카운트하고, 제2 카운터(742)는 정규화 주파수 분주부(731)에서 출력된 정규화 주파수(fnorm[FL])를 인가받아 동일한 시간 동안의 펄스 엣지(edge)수를 카운트한다.The first counter 741 in the counting unit 740 receives the reference frequency f ref output from the reference frequency dividing unit 732 and counts the number of pulse edges for a certain period of time, and the second counter ( 742) receives the normalized frequency (f norm[FL] ) output from the normalized frequency divider 731 and counts the number of pulse edges during the same time period.

이렇게 카운트된 제1 및 제2 카운터(741, 742) 출력 신호는 도 11(a)에서 보는 바와 같이 각각 흑색 파형과 적색 파형으로 나타나고, 시점(t1)에서 리드-지연 역전(Lead-lag reversion) 현상이 발생한다.The output signals of the first and second counters 741 and 742 counted in this way appear as a black waveform and a red waveform, respectively, as shown in FIG. 11 (a), and lead-lag reversion at time point t1 phenomenon occurs.

이에 따라, 비교기(760)의 부호 출력 신호(Sign out)는 도 11(b)에서 보는 바와 같이 시점(t1)에서 하이 레벨에서 로우 레벨로 토글링된다.Accordingly, the sign output signal Sign out of the comparator 760 toggles from a high level to a low level at a time point t1 as shown in FIG. 11(b).

다음으로, 도 5에 도시된 본 발명의 발진 주파수 교정 장치의 하측 밴드(lower-sideband)에서 발진 주파수 교정이 수행되기 위해서는, 도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치 내 주파수 교정기(700)의 블록도가 도 12와 같이 변경되어야 한다.Next, in order to perform oscillation frequency calibration in the lower-sideband of the oscillation frequency calibration device of the present invention shown in FIG. 5, a block diagram of the frequency calibrator 700 in the oscillation frequency calibration device shown in FIG. should be changed as shown in FIG.

즉, 도 5에 도시된 주파수 교정기(700)의 블록도에서, 카운팅부(740)와 가감기(750) 사이에 스와퍼(swapper, 745)가 추가된다.That is, in the block diagram of the frequency calibrator 700 shown in FIG. 5, a swapper 745 is added between the counting unit 740 and the adder 750.

스와퍼(745)는 발진 주파수 교정 장치의 하측 밴드(lower-sideband)에서 발진기 튜닝 워드 신호(OTW)를 룩업 테이블(500)에 저장할 필요가 있는 경우, 주파수 레벨(FL) 별 부호 신호(SIGN(FL))의 제어에 응답하여 가감기(750)의 입력을 교환(swapping)해 준다.The swapper 745 converts the sign signal SIGN(SIGN( In response to the control of FL)), the input of the adjuster 750 is swapped.

여기에서, 주파수 레벨(FL) 별 부호 신호(SIGN(FL))는 상측 밴드(upper-sideband)에서는 (+) 신호를 출력하고, 하측 밴드(lower-sideband)에서는 (-) 신호를 출력하는 제어 신호이다.Here, the sign signal SIGN(FL) for each frequency level FL controls to output a (+) signal in the upper-sideband and a (-) signal in the lower-sideband. It's a signal.

이를 통하여 본 발명의 발진 주파수 교정 장치는 하측 밴드(lower-sideband)에서 이미 교정된 결과를 불러와서 업데이트를 하기 때문에 거의 추가적인 시간이 소모되지 않게 되어, 주입 잠금 발진기(600)의 출력이 주입 신호가 인가되는 경로가 잠깐 끊기는 동작이 잘 나타나지 않도록 솔기 파형이 없는(seamless) 동작이 가능해진다.Through this, since the oscillation frequency calibration device of the present invention loads and updates the result already calibrated in the lower-sideband, almost no additional time is consumed, so that the output of the injection lock oscillator 600 is the injection signal A seamless operation is possible so that the applied path is not easily disconnected for a moment.

도 13은 도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 상측 밴드에서의 시뮬레이션 결과 파형도로서, 주파수 레벨 신호(FL), 주파수 레벨(FL) 별 발진기 튜닝 워드 신호(OTW(FL)), 주입 잠금 발진기(600)의 발진 주파수 신호(fILO), 정규화 주파수 분주부(731)의 주파수 신호(fnorm)를 포함한다.13 is a waveform diagram of a simulation result in an upper band of the oscillation frequency calibration device shown in FIG. 5, including a frequency level signal FL, an oscillator tuning word signal OTW(FL) for each frequency level FL, and an injection lock oscillator 600 of the oscillation frequency signal f ILO and the normalization frequency divider 731 of the frequency signal f norm .

도 13에서 보는 바와 같이, 주파수 레벨(FL) 값이 2~4 값에서 다양하게 변화함에 따라 발진기 튜닝 워드 신호(OTW)가 일정한 값으로 수렴하는 것을 볼 수 있는데, 상측 밴드에서는 주파수 레벨(FL) 값이 바뀔 때에 이전에 저장된 값을 불러오기 때문에 추가적인 튜닝, 즉 잠금(locking) 시간이 많이 소요되지 않는다.As shown in FIG. 13, it can be seen that the oscillator tuning word signal (OTW) converges to a constant value as the frequency level (FL) value varies from 2 to 4. In the upper band, the frequency level (FL) When the value changes, the previously saved value is called, so additional tuning, that is, locking time, is not required.

이에 따라, 시간이 3.6 ~ 4.2 ns 인 구간에서 발진기 튜닝 워드 신호(OTW)는 13 ~ 14 값을 가지고 잠금 상태를 유지하고, 정규화 주파수 분주부(731)의 출력 주파수 값(fnorm)은 기준 주파수 분주부(732)의 출력 주파수 값(fref)인 1 GHz로 수렴한다.Accordingly, in the period from 3.6 to 4.2 ns, the oscillator tuning word signal OTW maintains a locked state with values 13 to 14, and the output frequency value f norm of the normalized frequency divider 731 is the reference frequency It converges to 1 GHz, which is the output frequency value (f ref ) of the divider 732.

또한, 주파수 레벨(FL) 값이 3인 구간에서는 주입 잠금 발진기(600)에서 출력되는 발진 주파수 신호(fILO)가 요구되는 주파수인 63 GHz로 수렴함을 볼 수 있고, 이는 상기 [수학식 1]에서 산출된 값과 동일함을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the oscillation frequency signal f ILO output from the injection-locked oscillator 600 converges to the required frequency of 63 GHz in the interval where the frequency level (FL) value is 3, which is It can be seen that it is the same as the value calculated in .

이때, 상측 밴드에서는 모든 튜닝 과정에서 룩업 테이블(500)이 이전 상태로부터 업데이트되고, 주파수 튜닝에 소요되는 시간은 100 ns 미만이다.At this time, in the upper band, the lookup table 500 is updated from the previous state in every tuning process, and the time required for frequency tuning is less than 100 ns.

도 14는 도 5에 도시된 발진 주파수 교정 장치의 하측 밴드에서의 시뮬레이션 결과 파형도로서, 주파수 레벨 신호(FL), 주파수 레벨(FL) 별 발진기 튜닝 워드 신호(OTW(FL)), 주입 잠금 발진기(600)의 발진 주파수 신호(fILO), 정규화 주파수 분주부(731)의 주파수 신호(fnorm)를 포함한다.14 is a waveform diagram of simulation results in the lower band of the oscillation frequency calibration device shown in FIG. 5, including a frequency level signal FL, an oscillator tuning word signal OTW(FL) for each frequency level FL, and an injection lock oscillator 600 of the oscillation frequency signal f ILO and the normalization frequency divider 731 of the frequency signal f norm .

하측 밴드에서의 교정 동작 중 특이점은 발진기 튜닝 워드 신호(OTW(FL))의 초기값이 '0'이었기 때문에, 도 14에서 보는 바와 같이, 발진기 튜닝 워드 값이 'zero'에서 'full'로 되는 방향 전환(Turn around) 시점에서 주입 잠금 발진기(600)의 발진 주파수 신호(fILO) 및 정규화 주파수 분주부(731)의 주파수 신호(fnorm)는 피크 값을 출력함을 알 수 있다. The peculiarity of the calibration operation in the lower band is that since the initial value of the oscillator tuning word signal OTW(FL) was '0', as shown in FIG. 14, the oscillator tuning word value changes from 'zero' to 'full'. It can be seen that the oscillation frequency signal f ILO of the injection-locked oscillator 600 and the frequency signal f norm of the normalization frequency divider 731 output peak values at the turn around time.

이와 같이, 본 발명은 주파수 합성기 내 주입 잠금 발진기의 공진 주파수를 주입 신호의 주파수와 일치시켜 멀티 주파수 간의 신속한 도약을 위해 양측 밴드에서 주파수 교정을 수행함으로써, 주입 잠금 발진기 동작에 치명적인 주파수 교란 또는 주파수 천이 문제를 해결할 수 있는 주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치를 제공한다.As such, the present invention matches the resonance frequency of the injection-locked oscillator in the frequency synthesizer to the frequency of the injection signal and performs frequency correction in both bands for rapid jump between multi-frequency, thereby preventing frequency disturbance or frequency shift fatal to the operation of the injection-locked oscillator. An oscillation frequency correction device for an injection-locked oscillator capable of solving the problem is provided.

이를 통하여, 본 발명은 멀티 주파수 레벨에서 동작하는 주파수 합성기에서 주파수 변동에 취약한 주입 잠금 발진기에 발생할 수 있는 잠금 오류 및 위상 노이즈 저하 현상을 최소화 시킴으로써, 다음 단을 동작시키는 데에 충분한 출력을 가지고 고속 주파수 도약을 할 수 있게 된다.Through this, the present invention minimizes the locking error and phase noise deterioration that may occur in the injection-locked oscillator, which is vulnerable to frequency fluctuations in the frequency synthesizer operating at multi-frequency levels, so that it has sufficient output to operate the next stage and high-speed frequency can make a leap.

또한, 상측 밴드에서의 교정 과정에서 주파수 레벨 값이 바뀔 때에 이전에 저장된 값을 불러오므로 룩업 테이블이 잠금 상태를 유지할 수 있게 되어, 주입 신호가 잠금 범위 내에 존재함에 따라 주파수 변동에도 취약하지 않게 된다.In addition, since the previously stored value is called when the frequency level value changes during the calibration process in the upper band, the lookup table can maintain a locked state, so that the injection signal is not vulnerable to frequency fluctuations as it exists within the locked range. .

또한, 하측 밴드에서의 교정 과정에서 추가적인 시간이 소모되지 않게 되어, 주입 잠금 발진기의 출력에 나타날 수 있는 솔기 파형이 없는 동작이 가능하게 된다.In addition, no additional time is consumed in the calibration process in the lower band, enabling operation without seam waveforms that may appear on the output of the injection-locked oscillator.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.In the above, several preferred embodiments of the present invention have been described with some examples, but the description of the various embodiments described in the "Specific Contents for Carrying Out the Invention" section is merely illustrative, and the present invention Those skilled in the art will understand from the above description that the present invention can be practiced with various modifications or equivalent implementations of the present invention can be performed.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.In addition, since the present invention can be implemented in various other forms, the present invention is not limited by the above description, and the above description is intended to complete the disclosure of the present invention and is common in the technical field to which the present invention belongs. It is only provided to completely inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and it should be noted that the present invention is only defined by each claim of the claims.

100: 위상 동기 루프
200: 멀티 모듈 분주기
300: 단측파 대역 연산기
400: 주입 신호 스위치
500: 룩업 테이블
600: 주입 잠금 발진기
700, 700': 주파수 교정기
710: 양측파 대역 연산기
720: 복수개의 버퍼
730: 주파수 분주기
731: 정규화 주파수 분주부
732: 기준 주파수 분주부
740: 카운팅부
741: 제1 카운터
742: 제2 카운터
100: phase locked loop
200: multi-module divider
300: single side wave band calculator
400: injection signal switch
500: lookup table
600: injection lock oscillator
700, 700': frequency corrector
710: double-sided band calculator
720: multiple buffers
730: frequency divider
731: normalization frequency divider
732: reference frequency divider
740: counting unit
741: first counter
742: second counter

Claims (10)

주파수 레벨 값을 인가받아 위상 동기 루프 주파수에 응답하여 분주된 주파수 레벨 별 분주 주파수를 출력하는 멀티 모듈 분주기;
상기 위상 동기 루프 주파수 신호와 상기 분주된 주파수 레벨 별 분주 주파수 신호를 입력받아, 주파수를 가산 및 감산하여 출력하는 단측파 대역 연산기;
상기 가산 및 감산된 주파수를 공진 주파수로 하는 커패시턴스 값을 디지털 코드로 변환하여 주파수 도약을 실행시켜 발진 주파수 신호를 출력하는 주입 잠금 발진기; 및
상기 발진 주파수 신호를 인가받아 상기 주입 잠금 발진기의 공진 주파수를 요구되는 주입 신호의 주파수와 일치시켜 양측 밴드에서 주파수 교란을 제거하는 주파수 교정기;
상기 주입 잠금 발진기에서 업데이트된 디지털 코드에 해당하는 디지털 커패시턴스 값을 저장하는 룩업 테이블; 및
상기 단측파 대역 연산기와 상기 주입 잠금 발진기 사이에서 연결 경로를 오픈 또는 쇼트시키는 주입 신호 스위치;
를 포함하며,
상기 주파수 교정기는
상기 위상 동기 루프 주파수 신호와 상기 발진 주파수 신호를 인가받아 주파수를 가산 및 감산하여 출력하는 양측파 대역 연산기;
상기 가산 및 감산된 주파수를 인가받아 소정의 시간을 지연시켜 변이 주파수 신호를 출력하는 복수개의 버퍼;
상기 주파수 레벨 값을 인가받아 상기 변이 주파수 신호 및 상기 위상 동기 루프 주파수 신호의 제어에 응답해 주파수를 분주하여 기준 주파수 및 정규화 주파수를 출력하는 주파수 분주기;
분주된 상기 기준 주파수 및 상기 정규화 주파수를 인가받아 펄스 엣지수를 카운팅하여 출력하는 카운팅부;
상기 카운팅부의 출력 신호를 인가받아 가산 또는 감산하여 출력하는 가감기;
상기 가감기의 출력 신호를 인가받아 기준 주파수 지연 신호의 제어에 응답하여 부호 출력 신호를 출력하는 비교기; 및
상기 부호 출력 신호를 인가받아 클럭 신호에 응답하여 상기 부호 출력 신호를 래치하여 상기 룩업 테이블로 출력하는 D-플립플롭;
을 포함하는 것을 특징으로 하는,
주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치.
a multi-module divider that receives a frequency level value and outputs a divided frequency for each divided frequency level in response to a phase-locked loop frequency;
a single-sideband calculator for receiving the phase-locked loop frequency signal and the divided frequency signal for each divided frequency level, adding and subtracting frequencies, and outputting them;
an injection-locked oscillator for outputting an oscillation frequency signal by performing frequency hopping by converting a capacitance value having a resonant frequency at the added and subtracted frequencies into a digital code; and
a frequency calibrator receiving the oscillation frequency signal and matching a resonant frequency of the injection-locked oscillator with a required injection signal frequency to remove frequency disturbance from both bands;
a look-up table for storing a digital capacitance value corresponding to a digital code updated in the injection-locked oscillator; and
an injection signal switch that opens or shorts a connection path between the single-sideband calculator and the injection-locked oscillator;
Including,
The frequency corrector is
a double-sided band calculator for receiving the phase-locked loop frequency signal and the oscillation frequency signal, adding and subtracting frequencies, and outputting the added and subtracted frequencies;
a plurality of buffers receiving the added and subtracted frequencies and outputting a shift frequency signal by delaying a predetermined time;
a frequency divider for receiving the frequency level value and dividing frequencies in response to control of the shift frequency signal and the phase-locked loop frequency signal to output a reference frequency and a normalized frequency;
a counting unit receiving the divided reference frequency and the normalized frequency and counting and outputting the number of pulse edges;
an adder or subtractor that receives the output signal of the counting unit and adds or subtracts the output signal;
a comparator receiving the output signal of the adjuster and outputting a code output signal in response to control of the reference frequency delay signal; and
a D flip-flop receiving the code output signal, latching the code output signal in response to a clock signal, and outputting the latched code output signal to the lookup table;
Characterized in that it includes,
An oscillation frequency correction device for an injection-locked oscillator.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 주입 잠금 발진기는
상기 주입 신호 스위치가 턴 오프된 경우, 상기 연결 경로가 오픈되어, 상기 주입 잠금 발진기의 공진 주파수가 기준 주파수의 배수 주파수들 중 하나에 일치되도록 디지털 커패시턴스 값을 업데이트시키고,
상기 주입 신호 스위치가 턴 온된 경우, 상기 연결 경로가 쇼트되어, 상기 주입 잠금 발진기가 상기 가산 또는 감산된 주파수를 인가받아 상기 주파수 도약을 실행시키는 것을 특징으로 하는,
주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치.
According to claim 1,
The injection locked oscillator is
When the injection signal switch is turned off, the connection path is opened to update a digital capacitance value such that a resonant frequency of the injection locked oscillator matches one of multiple frequencies of a reference frequency;
Characterized in that, when the injection signal switch is turned on, the connection path is shorted, so that the injection locked oscillator receives the added or subtracted frequency and executes the frequency hopping.
An oscillation frequency correction device for an injection-locked oscillator.
제3항에 있어서,
상기 주파수 교정기는
상기 연결 경로가 오픈된 상태에서, 상기 주입 잠금 발진기에 상기 주입 신호가 인가되는 것을 잠시 중단하고, 상기 룩업 테이블을 업데이트시켜 요구되는 발진기 튜닝 워드가 저장되게 함으로써 상기 발진 주파수 신호를 교정하는 것을 특징으로 하는,
주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치.
According to claim 3,
The frequency corrector is
In the state where the connection path is open, the application of the injection signal to the injection-locked oscillator is temporarily stopped, and the oscillation frequency signal is calibrated by updating the look-up table so that the required oscillator tuning word is stored. doing,
An oscillation frequency correction device for an injection-locked oscillator.
제4항에 있어서,
상기 주파수 교정기는
하기의 수학식 1에 따라 상기 발진 주파수 신호(fILO)의 주파수를 변경하며,
[수학식 1]
fILO = fPLL + FL*fref
여기에서, fPLL 는 위상 동기 루프 주파수 값이고, FL은 주파수 레벨 값이며, fref 는 기준 주파수 값인 것을 특징으로 하는,
주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치.
According to claim 4,
The frequency corrector is
Changing the frequency of the oscillation frequency signal f ILO according to Equation 1 below,
[Equation 1]
f ILO = f PLL + FL*f ref
Here, f PLL is a phase-locked loop frequency value, FL is a frequency level value, and f ref is a reference frequency value.
An oscillation frequency correction device for an injection-locked oscillator.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 룩업 테이블은
상기 래치된 부호 출력 신호를 인가받아 클럭 신호에 응답하여 상기 부호 출력 신호를 합산해 발진기 튜닝 워드 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는,
주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치.
According to claim 1,
The lookup table is
Characterized in that the latched code output signal is received and an oscillator tuning word signal is output by summing the code output signal in response to a clock signal.
An oscillation frequency correction device for an injection-locked oscillator.
제7항에 있어서,
상기 주파수 교정기는
상기 양측 밴드 중 하측 밴드에서 상기 발진기 튜닝 워드 신호를 상기 룩업 테이블에 저장할 필요가 있는 경우, 주파수 레벨 별 부호 신호의 제어에 응답하여 상기 가감기의 입력을 교환하는 스와퍼;
를 상기 카운팅부와 상기 가감기 사이에 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치.
According to claim 7,
The frequency corrector is
a swapper for exchanging inputs of the modulator in response to control of a code signal for each frequency level when it is necessary to store the oscillator tuning word signal in the lookup table in the lower band of the both bands;
Characterized in that it further comprises between the counting unit and the adjuster,
An oscillation frequency correction device for an injection-locked oscillator.
제1항에 있어서,
상기 주파수 분주기는
상기 주파수 레벨 값을 인가받아 상기 변이 주파수 신호의 제어에 응답하여 상기 주파수 레벨 값 마다의 분주율에 따라 분주하여 상기 정규화 주파수를 출력하는 정규화 주파수 분주부; 및
상기 위상 동기 루프 주파수 신호의 제어에 응답하여 고정된 분주율에 따라 분주하여 상기 기준 주파수를 출력하는 기준 주파수 분주부;
을 포함하는 것을 특징으로 하는,
주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치.
According to claim 1,
The frequency divider is
a normalized frequency divider configured to receive the frequency level value and output the normalized frequency by dividing the frequency according to a division rate for each frequency level value in response to control of the shift frequency signal; and
a reference frequency dividing unit dividing the phase-locked loop frequency signal according to a fixed frequency division ratio in response to control of the phase-locked loop frequency signal and outputting the reference frequency;
Characterized in that it includes,
An oscillation frequency correction device for an injection-locked oscillator.
제9항에 있어서,
상기 주파수 분주기는
상기 분주된 기준 주파수를 인가받아 일정 시간 동안의 펄스 엣지수를 카운트하는 제1 카운터; 및
상기 분주된 정규화 주파수를 인가받아 상기 일정 시간과 동일한 시간 동안의 펄스 엣지수를 카운트하는 제2 카운터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는,
주입 잠금 발진기의 발진 주파수 교정 장치.


According to claim 9,
The frequency divider is
a first counter receiving the divided reference frequency and counting the number of pulse edges for a predetermined period of time; and
a second counter receiving the divided normalized frequency and counting the number of pulse edges for a time equal to the predetermined time;
Characterized in that it includes,
An oscillation frequency correction device for an injection-locked oscillator.


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