KR19980033965A - Clock and Data Recovery Circuit for Optical Communication Receiver - Google Patents

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    • H04B10/616Details of the electronic signal processing in coherent optical receivers
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Abstract

본 발명은 클럭 및 데이타 복구회로에 관한 것으로 특히, 전달된 데이타 신호로부터 클럭신호복구, 데이타 결정 및 다채널 병렬 데이타로의 변환이 동시에 가능하도록 한 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to clock and data recovery circuits, and more particularly, to clock and data recovery circuits for optical communication receivers that enable clock signal recovery, data determination and conversion of multi-channel parallel data from transmitted data signals.

이와 같은 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로는 입력 데이타와 정확히 동기되도록 기준신호를 출력하는 딜레이부; 상기 딜레이부의 출력신호와 위상동기를 이루게 하는 PLL회로; 그리고 상기 PLL 회로의 클럭신호들을 이용하여 수신되는 직렬 데이타를 병렬 데이타로 변환 및 결정하고, 입력 데이타와 추출된 클럭신호가 동기되도록 클럭정보를 포함한 데이타를 출력하는 데이타 결정 및 변환회로를 포함하여 구성됨에 그 특징이 있다.Such a clock and data recovery circuit for an optical communication receiver of the present invention includes a delay unit for outputting a reference signal to be exactly synchronized with the input data; A PLL circuit for achieving phase synchronization with the output signal of the delay unit; And a data determination and conversion circuit for converting and determining received serial data into parallel data using clock signals of the PLL circuit and outputting data including clock information to synchronize input data and the extracted clock signal. Has its features.

Description

광통신 수신기용 클럭 및 데이타(Data) 복구회로Clock and Data Recovery Circuit for Optical Communication Receiver

본 발명은 클럭 및 데이타 복구회로에 관한 것으로 특히, 전달된 데이타 신호로부터 클럭 신호복구와 데이타 결정 및 다채널 병렬 데이타로의 변환이 동시에 가능하도록 한 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to clock and data recovery circuits, and more particularly, to clock and data recovery circuits for optical communication receivers that enable clock signal recovery, data determination and conversion of multi-channel parallel data from transmitted data signals.

일반적으로 대부분의 데이타 전송 시스템에서는 정보를 변조 또는 비변조된 디지탈 비트 형태로 송수신하며 하드웨어 구성비용을 절감하기 위해 클럭신호를 제외한 데이타 신호만을 전송한다.In general, most data transmission systems transmit and receive information in the form of modulated or unmodulated digital bits, and transmit only data signals except clock signals to reduce hardware configuration costs.

그러므로 수신기에서는 전달된 데이타로부터 송신부에서 사용된 클럭신호를 추출하고, 이를 데이타 비트와 동기시켜 데이타 상태를 정확히 결정하는 클럭 및 데이타 복구회로(Clock and Data Recovery Circuit)를 필수적으로 포함하여야 한다.Therefore, the receiver must include a clock and data recovery circuit which extracts the clock signal used in the transmitter from the transmitted data and synchronizes it with the data bits to accurately determine the data state.

상기 클럭 및 데이타 복구회로는 디스크 드라이브(Disk-Driver), 근거리 통신망(LAN : Local Area Network), 광통신 등 여러 분야에서 연구 및 응용되고 있으며 특히, 최근에는 응답특성이 양호하고 온도 등 주변환경의 변화에도 비교적 영향을 적게 받는 위상동기루프(Phase Locked Loop : PLL)회로가 각광받고 있다.The clock and data recovery circuits have been researched and applied in various fields, such as disk drives, local area networks (LANs), and optical communications. However, Phase Locked Loop (PLL) circuits, which are relatively less affected, are in the spotlight.

또한, 측정 장비에서 사용되는 주파수 합성기와 같은 기존의 PLL 구조에서는 입력신호가 주기성을 가지기 때문에 위상 비교기의 출력이 연속적이고, 쉽게 동기되어 안정화 된다.In addition, in the conventional PLL structure such as the frequency synthesizer used in the measurement equipment, since the input signal has a periodicity, the output of the phase comparator is continuous, easily synchronized and stabilized.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a clock and data recovery circuit for a conventional optical communication receiver will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 광통신수신기용 클럭 및 데이타 복구회로를 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing a conventional clock and data recovery circuit for an optical communication receiver.

종래의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로는 도 1에 도시된 바와 같이 광 수신기(Photo Receiver) (11)와, 1/2 비트 딜레이(1/2 Bit Delay)부(12a) 및 익스글로시브 오아 게이트(12b)로 구성되어 입력 데이타율을 두 배로 하기 위한 NRZ(Non Return to Zero) 변환기(12)와, 위상 검파기(13a) 및 로패스 필터(LPF : Low Pass Filter) (13b) 및 전압제어 발진기(VCO : Voltage Controlled Oscillator) (13c)로 구성되어 전달된 비주기적인 입력 데이타로부터 주기적인 클럭신호를 추출하는 PLL(Phase Locked Loop) 회로(13)와, 상기 PLL 회로(13)에서 추출된 클럭신호에 의해 직렬 데이타(Serial Data)로 복귀하는 데이타 검출회로(Data Delision Circuit) (14)와, 상기 데이타 검출회로(14)에서 복구된 직렬 데이타를 여덟 채널의 병렬 데이타로 출력하기 위한 주파수 분배기(Frequency Divider) (15) 및 디멀티 플렉서(Demultiplexer)(16)을 포함하여 구성된다.A conventional clock and data recovery circuit for an optical communication receiver includes a photo receiver 11, a 1/2 bit delay unit 12a and an exclusive oar as shown in FIG. A non-return to zero (NRZ) converter 12 composed of a gate 12b to double the input data rate, a phase detector 13a, a low pass filter (LPF) 13b, and voltage control A PLL (Phase Locked Loop) circuit 13 configured to extract a periodic clock signal from the aperiodic input data transmitted by the oscillator (VCO: Voltage Controlled Oscillator) 13c, and extracted from the PLL circuit 13 A data divider circuit 14 which returns to serial data by a clock signal and a frequency divider for outputting the serial data recovered by the data detector circuit 14 as parallel data of eight channels. Frequency Divider (15) and Demultiplexer (1 6) is configured to include.

상기와 같이 구성된 종래의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional clock and data recovery circuit for the optical communication receiver configured as described above are as follows.

먼저, 광 케이블을 통해서 전달된 직렬 데이타는 광 수신기(11)에 의해 NRZ 변환기(NRZ Converter) (12)와 데이타 결정회로(14)를 충분히 구동시킬 수 있는 전압레벨(Voltage Level)로 변환 및 증폭한다.First, the serial data transferred through the optical cable is converted and amplified to a voltage level capable of sufficiently driving the NRZ converter 12 and the data determination circuit 14 by the optical receiver 11. do.

이어, 상기 광 수신기(11)로부터 전달된 두 배의 입력 데이타 신호를 받아 입력 데이타율과 동일한 주파수의 클럭신호를 추출하기 위해 NRZ 변환기(12) 즉, 클럭의 반주기 만큼 1/2 비트 딜레이(Delay)부 (12a)에서 딜레이시키고, 상기 딜레이된 출력신호는 익스글로시브 오아 게이트(Exclusive-OR-Gate) (12b)를 통해 PLL 회로(13)에 인가함으로써 입력 데이타율과 동일한 주파수의 클럭신호를 추출한다.Subsequently, in order to extract the clock signal having the same frequency as the input data rate by receiving the double input data signal transmitted from the optical receiver 11, the NRZ converter 12, i.e., a half bit delay of a clock, is delayed. The delayed output signal is applied to the PLL circuit 13 through an Exclusive-OR-Gate 12b so that a clock signal having the same frequency as the input data rate is applied. Extract.

이때, 상기 NRZ 변환기(12)에서 추출된 출력신호와 상기 전압제어 발진기(VCO) (13c)의 출력신호를 받는 위상 검파기(13a)에서 두 신호 사이의 위상차의 함수인 출력신호를 발생시킨다.At this time, an output signal which is a function of the phase difference between the two signals is generated in the phase detector 13a which receives the output signal extracted from the NRZ converter 12 and the output signal of the voltage controlled oscillator (VCO) 13c.

이어, 상기 위상 검파기(PD) (13a)에 발생된 출력신호는 로패스 필터(LPF : Low Pass Filter) (13b)에서 고주파 성분이 제거되어 전압제어 발진기(VCO) (13c)의 피이드 백 루프(Feedback Loop)에 의해 상기 NRZ 변환기(12)에서 추출된 클럭성분과 상기 전압제어 발진기(VCO) (130c)의 출력이 로킹(locking) 된다.Subsequently, the output signal generated in the phase detector (PD) 13a is removed from the low pass filter (LPF: Low Pass Filter) 13b so that the high frequency component is removed and the feedback loop (VCO) 13c of the feedback loop ( The feedback loop) locks the clock component extracted from the NRZ converter 12 and the output of the voltage controlled oscillator (VCO) 130c.

그리고 상기 전압제어 발진기(13c)의 출력신호는 광 수신기(11)의 입력신호와 함께 데이타 결정회로(14)에 인가되어 추출된 클럭신호(Clock Signal)를 데이타와 동시기킴으로써 전송된 데이타를 정확하게 직렬 데이타(Serial Data)로 복구한다.The output signal of the voltage controlled oscillator 13c is applied to the data determination circuit 14 together with the input signal of the optical receiver 11 to synchronize the extracted clock signal with the data to transmit the data. Restore to serial data correctly.

이어서, 상기 데이타 결정회로(14)에서 복구된 직렬 데이타는 디멀티 플렉서(16)와 주파수 분배기(15)를 거쳐 데이타 링크 제어블럭(Data Link Control Block) (17)에 전달될 여덟 채널의 병렬 데이타를 출력한다.Subsequently, the serial data recovered by the data determination circuit 14 is passed through the demultiplexer 16 and the frequency divider 15 to the data link control block 17 in parallel with eight channels. Print the data.

그러나 이상에서 설명한 바와 같이 종래의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복귀회로에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.However, as described above, the conventional clock and data recovery circuit for an optical receiver has the following problems.

첫째, 광 통신용 수신기에서는 입력되는 '1'과 '0'의 상태가 불규칙하게 변하는 비주기성의 신호가 수신된다.First, in the optical communication receiver, an aperiodic signal in which the states of '1' and '0' are changed irregularly is received.

둘째, 입력 데이타와 클럭신호를 비교하여 동기를 맞추기 때문에 로패스 필터의 타임 컨스턴트(Time Constant)가 커야 한다.Second, the time constant of the low pass filter must be large because the input data and the clock signal are compared and synchronized.

즉, 로킹(Locking)이 되기까지 시간이 많이 걸린다.In other words, it takes a long time to be locked.

셋째, 다 채널 병렬 데이타로의 변환을 위한 디멀티 플렉서(Demultiplexer) 및 주파수 분배기 등을 포함하여야 함으로 구성이 복잡하다.Third, the configuration is complicated because it must include a demultiplexer and a frequency divider for conversion to multi-channel parallel data.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 광 수신기를 거쳐서 전달된 입력 데이터로부터 다 채널의 병렬 데이타로의 변환 및 결정을 동시에 실현하도록 한 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a clock and data recovery circuit for an optical communication receiver which simultaneously realizes conversion and determination of input data transmitted through an optical receiver to parallel data of multiple channels. There is a purpose.

도 1은 종래의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로를 나타낸 블럭도1 is a block diagram showing a clock and data recovery circuit for a conventional optical communication receiver;

도 2는 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로를 나타낸 블럭도2 is a block diagram showing a clock and data recovery circuit for the optical communication receiver of the present invention.

도 3은 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로에서 전하필터 PLL의 등가 회로도3 is an equivalent circuit diagram of a charge filter PLL in a clock and data recovery circuit for an optical communication receiver of the present invention.

도 4는 도 3의 전하필터 PLL 등가회로도에서 위상 및 주파수 검출기를 나타낸 회로도4 is a circuit diagram illustrating a phase and frequency detector in the charge filter PLL equivalent circuit diagram of FIG. 3.

도 5a-도 5d는 도 4의 위상 및 주파수 검출기의 검증결과를 나타낸 파형도5A through 5D are waveform diagrams illustrating verification results of the phase and frequency detectors of FIG. 4.

도 6은 도 3의 전하필터 PLL 등가회로에서 전하 펌프회로와 루프 필터를 나타낸 도면6 illustrates a charge pump circuit and a loop filter in the charge filter PLL equivalent circuit of FIG. 3.

도 7a와 도 7b는 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로에서 전압제어 링 발진기를 나타낸 회로와 그 검증모델을 나타낸 회로도7A and 7B are circuit diagrams showing a circuit showing a voltage controlled ring oscillator and a verification model thereof in a clock and data recovery circuit for an optical communication receiver according to the present invention.

도 8은 전압제어 링 발진기에 이용된 VCO의 검증모델을 나타낸 도면8 shows a verification model of a VCO used in a voltage controlled ring oscillator.

도 9는 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로에서 데이타 결정 및 변화회로를 나타낸 회로도9 is a circuit diagram showing a data determination and change circuit in a clock and data recovery circuit for an optical communication receiver of the present invention.

도 10은 도 9의 데이타 결정 및 변환회로를 검증한 결과를 나타낸 파형도FIG. 10 is a waveform diagram illustrating a result of verifying a data determination and conversion circuit of FIG. 9. FIG.

도 11은 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로의 검증결과를 나타낸 파형도11 is a waveform diagram showing a verification result of the clock and data recovery circuit for the optical communication receiver of the present invention;

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

21:광 수신기22:1/2비트 딜레이부21: Optical receiver 22: 1/2 bit delay part

23:전하 펌프 PLL 회로24:데이타 결정 및 변환회로23: charge pump PLL circuit 24: data determination and conversion circuit

25:주파수 발진기26:전하 펌프 회로25: frequency oscillator 26: charge pump circuit

27:루프 필터28:전압제어 링 발진기27 loop filter 28 voltage control ring oscillator

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로는 입력 데이타와 정확히 동기되도록 기준신호를 출력하는 딜레이부; 상기 딜레이부의 출력신호와 위상동기를 이루게 하는 PLL 회로; 그리고 상기 PLL 회로의 클럭신호들을 이용하여 수신되는 직렬 데이타를 병렬 데이타로 변환 및 결정하고, 입력 데이타와 추출된 클럭신호가 동기되도록 클럭정보를 포함한 데이타를 출력하는 데이타 결정 및 변환회로를 포함하여 구성됨에 그 특징이 있다.Clock and data recovery circuit for the optical communication receiver of the present invention for achieving the above object is a delay unit for outputting a reference signal to be exactly synchronized with the input data; A PLL circuit for achieving phase synchronization with the output signal of the delay unit; And a data determination and conversion circuit for converting and determining received serial data into parallel data using clock signals of the PLL circuit and outputting data including clock information to synchronize input data and the extracted clock signal. Has its features.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a clock and data recovery circuit for an optical communication receiver of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로를 나타낸 블럭도이다.2 is a block diagram showing a clock and data recovery circuit for the optical communication receiver of the present invention.

본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로는 도 2에서와 같이 광수신기(21), 1/2 비트 딜레이부(22), 전하 펌프 PLL 회로(Charge Pump PLL) (23), 데이타 결정 및 변환회로(Data Decision and Conversion Circuit) (24)로 구성된다.The clock and data recovery circuit for the optical communication receiver of the present invention includes an optical receiver 21, a 1/2 bit delay unit 22, a charge pump PLL circuit 23, data determination and conversion as shown in FIG. Data Decision and Conversion Circuit (24).

그리고 상기 전하 펌프 PLL 회로(Charge Pump Phase Locked Loop) (23)는 위상 및 주파수 발진기(PFD : Phase Frequency Detecter) (25), 전하 펌프 회로(Charge Pump Circuit) (26), 저항과 커패시턴스가 직렬로 연결된 루프 필터(Loop Filter) (27), 그리고 전압제어 링 발진기(VCO : Voltage Controlled Ring Oscillator) (28)로 구성되며, 적용되는 각 블럭별 이득을 조정함으로써 설계자가 원하는 성능을 얻을 수 있다.In addition, the charge pump phase locked loop (PLL) circuit 23 includes a phase frequency detector (PFD) 25, a charge pump circuit 26, resistance and capacitance in series. It consists of a connected loop filter (27), and a voltage controlled ring oscillator (VCO) (28). By adjusting the gain for each block applied, designers can achieve the desired performance.

상기와 같이 구성된 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the clock and data recovery circuit for the optical communication receiver of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 광 케이블을 통해서 전달된 직렬 데이타는 광 수신기(21)에 의해 1/2비트 딜레이부(22)와 데이타 결정 및 변환회로(23)를 충분히 구동시킬 수 있는 전압 레벨(Voltage Level)로 변환 및 증폭한다.First, serial data transmitted through the optical cable is converted into a voltage level capable of sufficiently driving the 1 / 2-bit delay unit 22 and the data determination and conversion circuit 23 by the optical receiver 21. And amplify.

그리고 상기 광 수신기(21)로부터 입력된 622.08 Mbps NRZ 데이타(Data)를 1/2 비트 딜레이부(22)에서 1/2 비트 즉 0.8 nsec 만큼 지연시킨 출력신호를 발생시킨다.The 622.08 Mbps NRZ data input from the optical receiver 21 is generated by the 1/2 bit delay unit 22 by a delay of 1/2 bit, that is, 0.8 nsec.

상기 1/2 비트 딜레이부(22)에서 지연된 출력신호는 송신부의 클럭(Clock)에 의해 발생되어 전송된 입력 데이타를 그대로 지연시킨 신호이므로 송신부의 클럭정보를 포함하는 데이타 신호이다.The output signal delayed by the 1/2 bit delay unit 22 is a signal generated by a clock of the transmitter to delay the input data transmitted as it is and is a data signal including clock information of the transmitter.

이어서, 전압제어 링 발진기(28)을 포함한 전하 펌프 PLL 회로(23)를 이용하여 입력 데이타율의 1/8 주파수인 77.76Hz 클럭신호를 추출한다.Subsequently, a charge pump PLL circuit 23 including a voltage controlled ring oscillator 28 is used to extract a 77.76 Hz clock signal, which is 1/8 frequency of the input data rate.

그리고 동일 주파수를 가지며, 각각 주기의 i/8 (i=1, 2,…,8)만큼씩 위상지연된 여덟 채널의 클럭신호들을 데이타 결정 및 변환회로(24)에 동시에 인가한다.The clock signals of eight channels having the same frequency and phase delayed by i / 8 (i = 1, 2, ..., 8) of each period are simultaneously applied to the data determination and conversion circuit 24.

그 다음에 상기 데이타 결정 및 변횐회로(24)에서는 인가되는 여덟 채널의 클럭신호(C1-C8)를 이용하여 여덟 비트의 데이타를 독립적으로 복구함과 동시에 여덟 채널의 병렬 데이타(DA1-DA8)로 변환하여 출력한다.Then, the data determination and conversion circuit 24 independently recovers eight bits of data using eight clock signals C 1 -C 8 applied thereto, and simultaneously performs eight channels of parallel data (DA 1 −). DA 8 ) to output it.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로의 각 블럭의 구성 및 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of each block of the clock and data recovery circuit for the optical communication receiver of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로에서 전하펌프 PLL 를 나타낸 등가 회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram showing a charge pump PLL in a clock and data recovery circuit for an optical communication receiver of the present invention.

전하펌프 PLL 회로(23)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 1/2 비트 딜레이부(22)에서 지연된 출력신호(Phase-IN)와 데이타 결정 및 변환회로(24)에서 인가되는 출력신호(Phase-OUT)가 입력되는 위상 및 주파수 검출기(PFD) (25)에서 두 신호의 하강 천이를 이용하여 위상차 혹은 주파수 차이를 검출한다.As shown in FIG. 3, the charge pump PLL circuit 23 includes an output signal Phase-IN delayed by the 1/2 bit delay unit 22 and an output signal Phase applied by the data determination and conversion circuit 24. -OUT) detects the phase difference or the frequency difference by using the falling transition of the two signals in the phase and frequency detector (PFD) 25.

도 4는 도 3의 잔하펌프 PLL 회로에서 위상 및 주파수 검출기를 나타낸 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a phase and frequency detector in the residual pump PLL circuit of FIG. 3.

상기 위상 및 주파수 검출기(Sequencial Phase Frequency Detecter)는 도 4에 도시된 바와 같이 NAND 게이트와 인버터의 조합으로 구성된다.The sequential phase frequency detector is composed of a combination of a NAND gate and an inverter as shown in FIG.

먼저, 위상 및 주파수 검출기는 기존의 곱셈기(Multiplier)를 이용한 위상 검출기에 비하여 주파수 검출기 기능이 추가되어 있으며, 입력되는 두 신호의 하강 천이를 이용하여 위상차 혹은 주파수 차이를 검출한다.First, the phase and frequency detector has a frequency detector function added as compared to a phase detector using a multiplier, and detects a phase difference or a frequency difference by using a falling transition of two input signals.

또한, 상기 검출된 위상차 또는 주파수 차이는 업/다운(UP/DOWN) 신호형태로 출력되어 전하 펌프회로에 인가되며 두 신호의 위상차 또는 주파수차가 없을 경우에는 어떠한 업(UP) 신호나 다운(DOWN) 신호도 발생 시키지 않는다.In addition, the detected phase difference or frequency difference is output in the form of an UP / DOWN signal and applied to the charge pump circuit. When there is no phase difference or frequency difference between the two signals, any UP signal or down signal is applied. It does not generate a signal.

그러므로 상기 위상 및 주파수 검출기는 두개의 출력단을 가지고 세 가지 형태를 출력하는 특성을 갖는다.Therefore, the phase and frequency detector has a characteristic of outputting three forms with two output stages.

도 5a-5d는 위상 및 주파수 검출기의 검증 결과를 나타낸 파형도이다.5A-5D are waveform diagrams showing the verification results of the phase and frequency detectors.

도 5a와 5b는 입력되는 두 신호가 위상차를 가질 경우를 나타내고, 도 5a에서와 같이 VCO신호가 REF신호에 비해 위상이 지연될 경우에는 발생하는 위상차만큼의 업(UP) 신호를 출력한다.5A and 5B illustrate a case where two input signals have a phase difference, and as shown in FIG. 5A, an UP signal corresponding to a phase difference generated when the VCO signal is delayed in phase with respect to the REF signal is output.

그리고 도 5b는 그 반대의 경우를 나타내며 위상차만큼의 다운(DOWN) 신호를 출력한다.5B illustrates the opposite case and outputs a DOWN signal corresponding to the phase difference.

또한, 도 5c와 5d는 입력되는 두 신호가 주파수차이가 있는 경우를 나타낸 것으로 도 5c에서와 같이 VCO 신호가 REF 신호에 비해 주파수가 낮을 경우, 발생하는 주파수 차이만큼의 업(UP) 신호를 출력하고, 그 반대의 경우 도 5d에서와 같이 다운(DOWN) 신호를 출력한다.5C and 5D show a case where two input signals have a frequency difference, and as shown in FIG. 5C, when the VCO signal has a lower frequency than the REF signal, an UP signal corresponding to a frequency difference generated is output. In the opposite case, a DOWN signal is output as shown in FIG. 5D.

도 6은 도 3의 전하 펌프 PLL의 등가회로도에서 전하펌프 회로와 루프 필터를 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a charge pump circuit and a loop filter in an equivalent circuit diagram of the charge pump PLL of FIG. 3.

먼저, 전하 펌프회로는 도 6에 도시된 바와 같이 두개의 전류원(G1, G2)과 두개의 스위치(SW1, SW2)로 구성되며, 루프 필터(27)는 저항(RL)과 커패시턴스(CL)가 직렬로 연결된다.First, the charge pump circuit is composed of two current sources G1 and G2 and two switches SW1 and SW2 as shown in FIG. 6, and the loop filter 27 includes a resistor RL and a capacitance CL. Are connected in series.

상기 위상 및 주파수 검출기에서 발생된 업/다운(UP/DOWN) 신호에 의해 두개의 스위치(SW1, SW2)가 번갈아가며 제어된다.The two switches SW1 and SW2 are alternately controlled by an UP / DOWN signal generated by the phase and frequency detectors.

예를들면, 입력되는 두 신호의 위상차 또는 주파수차에 의해 업(UP) 신호가 발생하였을 경우, 상기 스위치(SW1)이 ON됨으로서 전류원(G1)의 펌프전류(Ip)는 루프 필터(27)이 저항(RL)을 거쳐 커패시터(CL)에 충전된다.For example, when an UP signal is generated due to a phase difference or a frequency difference between two input signals, the switch SW1 is turned on, so that the pump current Ip of the current source G1 is changed by the loop filter 27. The capacitor CL is charged via the resistor RL.

반대로, 입력되는 두 신호의 위상차 또는 주파수차에 의해 다운(DOWN) 신호가 발생하였을 경우, 상기 스위치(SW2)가 ON됨으로써 전류원(G2)의 펌프전류(Ip)에 의해 커패시터에 충전된 전하가 저항을 거쳐 방전된다.On the contrary, when a DOWN signal is generated due to a phase difference or a frequency difference between two input signals, the switch SW2 is turned on so that the charge charged in the capacitor by the pump current Ip of the current source G2 is resistance. Discharge through.

여기서, 충방전된 전하에 의해 변하는 커패시터 양단의 전압과 저항 양단의 전압의 합이 전압제어 링 발진기의 제어전압으로 인가되어 클럭신호의 주파수와 위상을 변화시킨다.Here, the sum of the voltage across the capacitor and the voltage across the resistor, which is changed by the charged and discharged charge, is applied to the control voltage of the voltage control ring oscillator to change the frequency and phase of the clock signal.

그리고 전하펌프 PLL 회로에서 전하제어 링 발진기의 출력은 전하 펌프회로의 스위치가 동작하여 전류를 충방전할 때에만 상태변화가 가능하며, 선형회로로써의 해석이 가능하다.In the charge pump PLL circuit, the output of the charge control ring oscillator can be changed only when the switch of the charge pump circuit operates to charge and discharge the current, and can be interpreted as a linear circuit.

스위치가 동작하는 매 사이클마다 순간적인 제어전압인 루프 필터(27)의 출력은The output of the loop filter 27, which is the instantaneous control voltage every cycle in which the switch operates,

VCONTROL= VC(0) + △VR V CONTROL = V C (0) + ΔV R

와 같이 표현할 수 있으며 VC(0)는 커패시터의 초기전압, △VR는 펌프전류(Ip)와 저항(RL)에 의해 점프전압을 나타낸다.V C (0) represents the initial voltage of the capacitor, ΔV R represents the jump voltage by the pump current (Ip) and the resistor (RL).

그리하여 상기 제어전압은 매 동작 사이클에서 직각모양의 리플형태를 가지며, 리플이 적절하지 못할 경우 전압제어 링 발진기가 정상상태에서 기준신호와 동기되지 못할 가능성이 있으므로 리플의 폭과 크기는 정전류원의 전류량(Ip)와 루프필터(27)의 저항(RL)값과 커패시터(CL)값에 의해 적절하게 조정된다.Thus, the control voltage has a rectangular ripple shape in every operating cycle, and if the ripple is not appropriate, the voltage control ring oscillator may not be synchronized with the reference signal in the normal state, so the width and magnitude of the ripple are the amount of current in the constant current source. It is appropriately adjusted by the value of Ip and the resistance RL and the capacitor CL of the loop filter 27.

도 7a와 도 7b는 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로에서 전압제어 링 발진기 회로와 그 검증모델을 나타낸 회로도이다.7A and 7B are circuit diagrams illustrating a voltage control ring oscillator circuit and a verification model thereof in a clock and data recovery circuit for an optical communication receiver of the present invention.

일반적으로 링 발진기는 인버터(Inverter)의 지연시간(Delay Time)과 인버터의갯수를 이용하여 발진기의 동작 주파수를 가변할 수 있으며 크게 단일 출력의 링 발진기(Single Ended Ring Oscillator)와 이중 출력의 링 발진기(Double Ended Ring Oscillator)로 나눈다.In general, the ring oscillator can vary the operating frequency of the oscillator by using the delay time of the inverter and the number of inverters, and the single-ended ring oscillator and the dual-output ring oscillator can be changed. Divided by (Double Ended Ring Oscillator).

단일 출력의 링 발진기는 홀수개의 인버터로 구성하여 각 단마다 한개의 출력을 하게 되며, 이중 출력의 링 발진기는 짝수개의 인버터로 구성되며, 각 단마다 서로 180°의 위상차를 가지는 두개의 파형을 출력한다.A single output ring oscillator consists of an odd number of inverters to produce one output for each stage, and a dual output ring oscillator consists of an even number of inverters and outputs two waveforms with phase differences of 180 ° to each stage. do.

제안된 전하펌프 PLL에서 사용된 전압제어 링 발진기는 도 7a에 도시된 바와 같이 이중 출력 인버터 여덟 개로 구성되며, 제어전압이 2.5V 일때 발진주파수가 77.76MHz되도록 설계된다.The voltage controlled ring oscillator used in the proposed charge pump PLL is composed of eight dual output inverters as shown in FIG. 7A and designed to have an oscillation frequency of 77.76MHz when the control voltage is 2.5V.

제안된 전압제어 링 발진기에서는 모두 열여섯개의 노드를 얻을 수 있으며 각 노드는 77.76MHz의 동일 주파수를 가지며 각각 주기의 i/16(i=1, 2, …, 16) 만큼씩 위상지연을 가진다.In the proposed voltage controlled ring oscillator, all sixteen nodes can be obtained, and each node has the same frequency of 77.76MHz and each has a phase delay of i / 16 (i = 1, 2,…, 16) of the period.

도 7a에서와 같이 여덟 노드에서 각각 주기의 i/8(i=1, 2, …, 8)만큼 위상지연된 출력신호(C1-C8)를 데이타 변환 및 결정회로의 클럭신호로 인가하게 된다.As shown in FIG. 7A, the output signals C 1 -C 8 , which are phase-delayed by i / 8 (i = 1, 2,..., 8) of periods, are applied as clock signals of the data conversion and determination circuits at the eight nodes. .

그리고 검증모델은 도 7b에서와 같이 VCO 블럭과 일곱개의 전압제어 지연블럭(Voltage Controlled Delay Block)으로 구성된다.The verification model is composed of a VCO block and seven voltage controlled delay blocks as shown in FIG. 7B.

상기 VCO 블럭에서는 제어전압 2.5V를 중심으로 31MHz/V의 감도(Sensitivity)를 가지는 77.76MHz의 구형파를 출력하여 다음단인 전압제어 지연블럭에 전달한다.The VCO block outputs a 77.76MHz square wave having a sensitivity of 31MHz / V centered on a control voltage of 2.5V and delivers the square wave to a next voltage control delay block.

상기 전압제어 지연블럭에서는 출력된 구형파를 제어전압과 역비례 관계의 지연시간을 가지며 각각 순차적으로 지연시킴으로써 실제 링 발진기의 동작상태와 동일한 효과를 얻는다.In the voltage controlled delay block, the output square wave has a delay time in inverse proportion to the control voltage and sequentially delays the same to obtain the same effect as the operation state of the actual ring oscillator.

도 8은 전압제어 링 발진기에 이용된 VCO의 검증모델을 나타낸 도면이다.8 illustrates a verification model of a VCO used in a voltage controlled ring oscillator.

도 8에서와 같이 구형파 컨버터(Square Wave Converter)와 전압제어 전류원 두개(GT, GD)와 스위치 네개(SW-1, SW-2, SW1, SW2)를 이용한 전압제어 인버터구조로 구성된다.As shown in FIG. 8, a voltage controlled inverter structure using a square wave converter, two voltage controlled current sources GT, GD, and four switches SW-1, SW-2, SW1, and SW2 is used.

상기 전압제어 인버터에서의 V(CTRL)는 VCO의 제어전압을 나타내며, Vc는 스위치의 제어전압이다.V (CTRL) in the voltage controlled inverter represents the control voltage of the VCO, and Vc is the control voltage of the switch.

그리고 SW-1과 SW-2는 각각 SW1과 SW2의 동작상태와 동일하다.SW-1 and SW-2 are the same as the operating states of SW1 and SW2, respectively.

상기와 같이 구성된 VCO의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the VCO configured as described above are as follows.

전압제어 컨버터단의 SW1과 SW2가 구형파 컨버터단의 SQU 노드(Node)의 전압에 의해 ON/OFF 됨으로서 전류원 GT와 GD의 전류는 커패시터(CL)를 충반전한다.SW1 and SW2 of the voltage control converter stage are turned on / off by the voltage of the SQU node of the square wave converter stage, so that the currents of the current sources GT and GD charge and charge the capacitor CL.

상기 커패시터(CL)에 충반전되는 전류량의 변화에 의해 TRI 노드에서는 연속적인 삼각파를 발진하게 되며, 상기 발생된 삼각파는 다시 구형파 컨버터단에서 E7의 아날로그 동작 모델링인 테이블(TABLE) 문에 의해 구형파로 변환한다.The triangular wave oscillates continuously at the TRI node due to the change in the amount of current charged and charged in the capacitor CL, and the generated triangular wave is converted into a square wave by a table (TABLE) statement which is an analog operation model of E7 at the square wave converter stage. Convert.

또한, 원하는 구형파의 발진 주파수는 전압제어 전류원인 GT와 GD의 전류량과 커패시터 값을 조정함으로써 얻는다.In addition, the oscillation frequency of the desired square wave is obtained by adjusting the current amount and the capacitor value of the voltage controlled current sources GT and GD.

도 9는 본 발명의 클럭/데이타 복구회로에서 데이타 결정 및 변환회로를 나타낸 회로도이다.9 is a circuit diagram showing a data determination and conversion circuit in the clock / data recovery circuit of the present invention.

도 9에서와 같이 데이타 결정 및 변환회로는 전압제어 발진기의 클럭신호들을 이용하여 수신되는 직렬 데이타를 병렬 데이타로 변환 및 결정하는 회로이며, 입력 데이타와 추출된 클럭신호가 동기되도록 클럭정보를 포함한 데이타를 출력한다.As shown in FIG. 9, the data determination and conversion circuit is a circuit for converting and determining received serial data into parallel data using clock signals of a voltage controlled oscillator, and includes data including clock information such that the input data and the extracted clock signal are synchronized. Outputs

상기와 같은 데이타 결정 및 변환회로는 D플립플롭(Flipflop) 여덟개와 3상 버퍼(Tri-state Buffer) 여덟개로 구성된다. 그리고 최종 출력단에 노이즈(Noise)를 제거하기 위한 인버터 두개가 직렬로 연결된다.The data determination and conversion circuit is composed of eight D flip-flops and three tri-state buffers. Two inverters are connected in series at the final output stage to eliminate noise.

또한, 입력 데이타가 없을 경우 정의되지 않는 구간은 로우(Low) 상태로 하기 위해 풀다운 저항 R(Pulldown)을 사용한다.In addition, when there is no input data, the undefined section uses a pull-down resistor R (Pulldown) to make the low state.

상기와 같이 구성된 데이타 결정 및 변환회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the data determination and conversion circuit configured as described above is as follows.

먼저, 데이타 결정 및 변환회로에 인가되는 신호는 전압제어 발진기(VCO)의 출력신호(C1-C8)와 3상 버퍼의 제어신호(A1-A8) 그리고 입력신호(DATAIN)이다.First, the signals applied to the data determination and conversion circuit are the output signals C 1 -C 8 of the voltage controlled oscillator VCO, the control signals A 1 -A 8 of the three-phase buffer, and the input signal DATAIN.

예를들면, 622.08 Mbps NRZ(Non Return to Zero) 데이타는 VCO의 출력신호(C1-C8)에 의해 비트단위로 각 해당되는 클럭신호에 의해 복원되어 여덟 채널의 병렬 데이타 신호(DA1-DA8)를 출력한다.For example, 622.08 Mbps Non Return to Zero (NRZ) data is recovered by the corresponding clock signal in bit units by the output signals (C 1 -C 8 ) of the VCO, and the eight parallel data signals (DA 1- ). DA 8 ).

그리고 복구된 병렬 데이타 신호(DA1-DA8)는 다시 조합된 직렬 데이타 신호(DATAOUT)를 출력하기 위해 3상 버퍼를 사용하고, 이를 제어하기 위한 3상 버퍼의 제어신호(A1-A8)를 발생한다.The recovered parallel data signal DA 1 -DA 8 uses a three-phase buffer to output the combined serial data signal DATAOUT, and the control signal A 1 -A 8 of the three-phase buffer for controlling the same. Will occur).

제어신호는 AOi는The control signal is AOi

AOi=COi(i=1, 2, 3,…, 8)AOi = COi (i = 1, 2, 3,…, 8)

와 같이 클럭신호(COi)와 인접한 클럭신호의 반전된 신호()를 앤드(AND) 연산함으로써 쉽게 구현한다.The inverted signal of the clock signal adjacent to the clock signal COi ) Is easily implemented by an AND operation.

도 10는 도 9의 데이타 결정 및 변환회로를 검증한 결과를 나타낸 파형도이다.FIG. 10 is a waveform diagram illustrating a result of verifying a data determination and conversion circuit of FIG. 9.

도 10에 도시된 바와 같이 입력신호(DATAIN)와 클럭신호(C1-C8)가 입력될 때 3상 버퍼의 제어신호(A1-A8), 병렬 데이타(DA1-DA8), 그리고 병렬 데이타를 조합한 신호(DATAOUT)를 차례로 보여준다.As shown in FIG. 10, when the input signals DATAIN and the clock signals C 1 -C 8 are input, the control signals A 1 -A 8 of the three-phase buffer, the parallel data DA 1 -DA 8 , And shows the data (DATAOUT) combining the parallel data in order.

그리고 클럭 발생부의 여덟개 탭중 세번째 탭의 출력인 C3에 의해 데이타 결정하는 과정을 화살표 1, 2, 3으로 나타내고 있다.Arrows 1, 2, and 3 show the process of determining data by C 3 , which is the output of the third tap among the eight taps of the clock generator.

상기 세번째 클럭신호(C3)의 상승 천이가 화살표 1과 같이 입력신호(DATAIN)에 인가되고, 화살표 2와 같이 세번째 채널 데이타(DA3)를 차례로 결정한다.The rising transition of the third clock signal C 3 is applied to the input signal DATAIN as shown by arrow 1, and the third channel data DA 3 is sequentially determined as shown by arrow 2.

또한, 3상 버퍼의 제어신호 A3은 화살표 3과 같이 세번째 채널 데이타 신호 D A3에 해당되는 비트만을 차례로 복구한다.In addition, the control signal A 3 of the three-phase buffer sequentially recovers only the bits corresponding to the third channel data signal DA 3 as shown by the arrow 3.

이와 같은 방식으로 3상 버퍼 제어신호 A1-A8에 의해 추출된 클럭정보를 포함하는 직렬 데이타 신호(DATAOUT)를 출력한다.In this manner, the serial data signal DATAOUT including the clock information extracted by the three-phase buffer control signals A 1 -A 8 is output.

도 11은 본 발명의 광통신 수신기용 클럭/데이타 복구회로를 디자인 센터(Design Center) (Version 6.1)로 시뮬레이션한 검증결과를 나타낸 파형도이다.FIG. 11 is a waveform diagram illustrating a verification result of simulating a clock / data recovery circuit for an optical communication receiver of the present invention with a Design Center (Version 6.1). FIG.

도 11에서와 같이 입력 데이타의 유무에 따른 클럭신호의 추출과정과 입력 데이타로부터의 다채널 병렬 데이타로의 변환 및 복구과정을 잘 나타내고 있다.As shown in FIG. 11, the clock signal extraction process according to the presence or absence of the input data and the conversion and recovery process from the input data to the multi-channel parallel data are shown well.

추출된 클럭신호(C1-C8)와 본 회로의 최종 출력 데이타 신호(DA1-DA8)를 나타내고 있으며, 클럭신호가 입력 데이타에 인가되어 병렬 데이타로 복구되는 과정을 1과 2의 화살표로 나타내고 있다.The extracted clock signals (C 1 -C 8 ) and the final output data signals (DA 1 -DA 8 ) of this circuit are shown, and the clock signals are applied to the input data and restored to parallel data. It is represented by.

초기의 추출된 클럭신호 C1은 77.76MHz의 기준 클럭신호 X-TAL1에 비해 p.d만큼 위상이 앞서고 있었으나 로크(Lock)으로 표시된 점선부분에서 거의 완전한 동기를 이룬다.Initially, the extracted clock signal C 1 was advanced by pd compared to the reference clock signal X-TAL1 of 77.76 MHz, but is almost completely synchronized at the dotted line marked with lock.

상기 LOCK 점선 이후의 추출된 클럭신호(C1-C8)는 점선부분에서와 같이 각각 주기의 i/8(i=1, 2, …, 8)만큼의 위상지연을 유지하며 출력된다.The extracted clock signals C 1 -C 8 after the LOCK dotted line are output while maintaining a phase delay of i / 8 (i = 1, 2, ..., 8) of each period as in the dotted line.

이때 출력된 클럭신호들은 프리앰블 시간(Preamble Time) 동안에 입력 데이타와 완전한 동기를 이루며, 입력 데이타(DTATIN)를 병렬 데이타 신호(DA1-DA8)로 정확히 변환 및 복구한다.At this time, the output clock signals are completely synchronized with the input data during the preamble time, and accurately convert and restore the input data DTATIN into parallel data signals DA 1 -DA 8 .

예를 들면, 도 11에서와 같이 여섯 번째 클럭신호(C6)의 상승 천이가 화살표 1과 같이 입력 데이타(DARAIN)에 인가되고, 화살표 2와 같이 여섯번째 채널 데이타 신호 DA6을 차례로 결정하는 과정을 나타낸다.For example, as shown in FIG. 11, the rising transition of the sixth clock signal C 6 is applied to the input data DARAIN as shown by arrow 1, and the sixth channel data signal DA 6 is sequentially determined as shown by arrow 2. Indicates.

도 11의 검증결과로부터 데이타가 입력되지 않을 경우에도 클럭 발생부의 클럭신호들은 정상적으로 출력을 유지하고, 622 Mbps 직렬 데이타가 입력될 경우, 클럭신호(C1-C8)와 정확히 동기가 이루며, 여덟 채널의 병렬 데이타 신호(DA1-DA8)로 변환 및 복구됨을 확인할 수 있다.Even when no data is input from the verification result of FIG. 11, the clock signals of the clock generator maintain the output normally. When 622 Mbps serial data is input, the clock signals C 1 -C 8 are exactly synchronized with each other. It can be seen that the parallel data signals DA 1 to DA 8 of the channel are converted and recovered.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the clock and data recovery circuit for the optical communication receiver of the present invention has the following effects.

첫째, 클럭복구 및 데이타 결정 그리고 다채널 병렬 데이타로의 변환이 동시에 이루어진다. 둘째, 입력 데이타를 복구하기 위한 전압제어 발진기의 출력 주파수가 입력 데이타율의 1/8에 되도록 함으로써 발진 주파수를 줄일 수 있다.First, clock recovery, data determination, and conversion to multichannel parallel data are simultaneously performed. Second, the oscillation frequency can be reduced by setting the output frequency of the voltage controlled oscillator for recovering the input data to 1/8 of the input data rate.

셋째, 입력 데이타와 클럭에 의해 복구된 데이타를 비교함으로써 송신부측의 클럭신호와 수신부측의 클럭신호를 비교할 수 있다.Third, by comparing the input data and the data recovered by the clock, it is possible to compare the clock signal of the transmitter and the clock signal of the receiver.

넷째, 비주기적인 데이타와 주기적인 클럭신호를 비교하는 것이 아니라 입력 데이타와 복구된 데이타를 비교하여 위상동기를 이룸으로써 루프 필터를 타임 컨스턴트(Constant)를 줄여 로킹 타임(Locking Time)을 줄일 수 있다.Fourth, the loop filter can reduce the locking time by reducing the time constant by achieving phase synchronization by comparing the input data with the recovered data rather than comparing the periodic data with the periodic clock signal. have.

다섯째, 종래에 비해 구성이 간단하다.Fifth, the configuration is simple compared to the conventional.

Claims (11)

입력 데이타와 정확히 동기되도록 기준신호를 출력하는 딜레이부;A delay unit for outputting a reference signal to be exactly synchronized with the input data; 상기 딜레이부의 출력신호와 위상동기를 이루게 하는 PLL 회로; 그리고A PLL circuit for achieving phase synchronization with the output signal of the delay unit; And 상기 PLL 회로의 클럭신호들을 이용하여 수신되는 직렬 데이타를 병렬 데이타로 변환 및 결정하고, 입력 데이타와 추출된 클럭신호가 동기되도록 클럭정보를 포함한 데이타를 출력하는 데이타 결정 및 변환회로를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.And a data determination and conversion circuit for converting and determining received serial data into parallel data using clock signals of the PLL circuit and outputting data including clock information to synchronize input data and the extracted clock signal. A clock and data recovery circuit for an optical communication receiver. 제 1항에 있어서, 상기 딜레이부는 입력신호를 그대로 위상만 1/2 비트 즉, 0.8 nsec 만큼만 지연시킴을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.2. The clock and data recovery circuit of claim 1, wherein the delay unit delays the input signal by 1/2 of phase only, that is, 0.8 nsec. 제 1항에 있어서, 상기 PLL 회로는2. The circuit of claim 1, wherein the PLL circuit is 입력되는 두 신호의 하강 천이를 이용하여 위상차 혹은 주파수 차이를 검출하여 업/다운 신호를 출력하는 위상 및 주파수 검출기;A phase and frequency detector for outputting an up / down signal by detecting a phase difference or a frequency difference using a falling transition of two input signals; 상기 위상 및 주파수 검출기의 업/다운 신호에 의해 두개의 스위치를 번갈아 가며 제어하는 전하 펌프회로;A charge pump circuit which alternately controls two switches by up / down signals of the phase and frequency detectors; 매 싸이클마다 순간적인 제어전압을 출력하는 루프 필터;A loop filter for outputting an instantaneous control voltage every cycle; 발진기의 동작 주파수를 가변하는 전압제어 링 발진기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.A clock and data recovery circuit for an optical communication receiver, comprising a voltage controlled ring oscillator for varying an operating frequency of the oscillator. 제 3항에 있어서, 상기 위상 및 주파수 검출기는 두개의 출력단을 가지고 세가지 형태를 출력함을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.4. The clock and data recovery circuit of claim 3, wherein the phase and frequency detector outputs three types with two output stages. 제 3항에 있어서, 상기 전하 펌프회로는 두개의 전류원과 두개의 스위치로 구성됨을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.4. The clock and data recovery circuit of claim 3, wherein the charge pump circuit is composed of two current sources and two switches. 제 3항에 있어서, 상기 루프 필터는 저항과 커패시턴스가 직렬로 연결되어 구성됨을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.4. The clock and data recovery circuit of claim 3, wherein the loop filter is configured by connecting a resistor and a capacitance in series. 제 3항에 있어서, 상기 전압제어 링 발진기는 짝수개의 인버터로 구성된 이중 출력의 링 발진기임을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.4. The clock and data recovery circuit of claim 3, wherein the voltage controlled ring oscillator is a dual output ring oscillator composed of an even number of inverters. 제 3항에 있어서, 상기 전압제어 링 발진기는 각 단마다 서로 180°의 위상 차를 가지는 두개의 파형을 출력함을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.4. The clock and data recovery circuit of claim 3, wherein the voltage control ring oscillator outputs two waveforms each having a phase difference of 180 degrees for each stage. 제 3항에 있어서, 상기 전압제어 링 발진기는 이중 출력 인버터 여덟개로 구성되며, 제어전압이 2.5V일때 발진 주파수가 77.76MHz로 설계됨을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.4. The clock and data recovery circuit of claim 3, wherein the voltage control ring oscillator includes eight dual output inverters, and the oscillation frequency is designed to be 77.76 MHz when the control voltage is 2.5V. 제 3항에 있어서, 상기 전압제어 링 발진기는 모두 열여섯개의 노드를 얻고, 각 노드는 77.76MHz의 동일 주파수를 갖고, 각각 주기의 i/16 (i= 1, 2, …, 16)만큼씩 위상지연함을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.4. The voltage controlled ring oscillator all obtains sixteen nodes, each node having the same frequency of 77.76 MHz, each i / 16 (i = 1, 2, ..., 16) of the period. Clock and data recovery circuit for an optical communication receiver characterized by a phase delay. 제 1항에 있어서, 상기 데이타 결정 및 변환회로는 D플립플럽 여덟개와 3상 버퍼 여덟개로 구성되며, 최종 출력단에 노이즈를 제거하기 위한 인버터 두개가 직렬로 연결됨을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.2. The clock and data of claim 1, wherein the data determination and conversion circuit includes eight D flip flops and eight three-phase buffers, and two inverters are connected in series to remove noise from a final output stage. Recovery circuit. 제 11항에 있어서, 상기 데이타 결정 및 변환회로는 입력 데이타가 없을 경우 정의되지 않는 구간은 Low상태로 하기 위해 풀다운 저항을 사용함을 특징으로 하는 광통신 수신기용 클럭 및 데이타 복구회로.12. The clock and data recovery circuit of claim 11, wherein the data determination and conversion circuit uses a pull-down resistor to set an undefined section to a low state when there is no input data.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100296385B1 (en) * 1999-01-18 2001-07-12 윤종용 Method and apparatus for identification of transmission rate
KR100475850B1 (en) * 2002-10-08 2005-03-10 한국전자통신연구원 Method of clock recovery using optical filter, and apparatus thereof
US7180343B2 (en) 2004-12-16 2007-02-20 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for synchronizing clock using source synchronous clock in optical transmission system
KR101046651B1 (en) * 2010-04-30 2011-07-05 전자부품연구원 Clock and data recovering device
KR101218364B1 (en) * 2011-04-12 2013-01-03 주식회사 더즈텍 data receiving device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100296385B1 (en) * 1999-01-18 2001-07-12 윤종용 Method and apparatus for identification of transmission rate
KR100475850B1 (en) * 2002-10-08 2005-03-10 한국전자통신연구원 Method of clock recovery using optical filter, and apparatus thereof
US7180343B2 (en) 2004-12-16 2007-02-20 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for synchronizing clock using source synchronous clock in optical transmission system
KR101046651B1 (en) * 2010-04-30 2011-07-05 전자부품연구원 Clock and data recovering device
KR101218364B1 (en) * 2011-04-12 2013-01-03 주식회사 더즈텍 data receiving device

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