KR19980056984A - Phase locked loop circuit - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

조정 가능한 위상 고정 루프Adjustable Phase Locked Loop

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제2. Technical problem to be solved by the invention

일반적인 반도체 회로로서 위상 고정 루프 회로는 설계후 아날로그 회로부분에 대한 신뢰도가 떨어지게 되는 결과로 인해 원하는 출력 신호를 얻을 수 없는 경우가 많아 이 경우 원하는 출력신호를 얻지 못할 경우에는 다시 설계를 하여야 하므로 과정의 반복으로 인한 시간과 경제적인 손실을 면할 수 없었다.As a general semiconductor circuit, a phase-locked loop circuit is often unable to obtain a desired output signal as a result of a decrease in reliability of an analog circuit part after designing. In this case, if a desired output signal cannot be obtained, it is necessary to design again. The time and economic losses of repetition were inevitable.

3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention

반도체 설계 후 공정을 거쳐 회로가 완성된 다음에라도 외부에서 위상 동기 루프의 출력을 조정하여 사양에 맞는 출력 결과로 조정할 수 있는 위상 동기 루프 회로를 제공하고자 한다.Even after the circuit is completed after the semiconductor design process, the present invention aims to provide a phase-locked loop circuit that can adjust the output of the phase-locked loop from the outside to the output result that satisfies the specification.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

위상 고정 루프Phase locked loop

Description

위상 동기 루프 회로Phase locked loop circuit

본 발명은 위상 고정 루프를 이용하는 모든 분야에 적용되는 안정적인 주파수를 얻을 수 있는 위상 고정 루프에 관한 것이다.The present invention relates to a phase locked loop capable of obtaining a stable frequency applied to all fields using the phase locked loop.

도 1은 종래 기술에 의한 위상 고정 루프 회로 구성도로서, 도면에 도시한 바와 같이 루프 필터(레지스터와 캐패시터로 구성)의 경우 설계시에 정해진 값에 의해 결정된 상태이며, 이를 반도체 설계시 레이아웃을 한 후 공정을 거치면 아날로그 부분의 회로인 루프 필터 회로 부분의 경우는 공정상의 여러 파라메터들에 의한 변화량 때문에 원하는 결과의 출력신호를 만들어 주지 못할 가능성이 매우 높다.1 is a diagram illustrating a phase locked loop circuit according to the prior art. As shown in the drawing, a loop filter (consisting of a register and a capacitor) is determined by a value determined at the time of design, and the layout is determined when designing a semiconductor. In the post-process, the loop filter circuit part, which is the circuit part of the analog part, is very unlikely to produce an output signal of a desired result due to the amount of change caused by various parameters in the process.

상기와 같이 일반적인 반도체 회로로서 위상 고정 루프 회로는 설계후 아날로그 회로부분에 대한 신뢰도가 떨어지게 되는 결과로 인해 원하는 출력 신호를 얻을 수 없는 경우가 많다.As described above, a phase-locked loop circuit as a general semiconductor circuit is often unable to obtain a desired output signal due to the result that the reliability of the analog circuit portion is degraded after design.

이 경우 원하는 출력신호를 얻지 못할 경우에는 다시 설계를 하여야 하므로 과정의 반복으로 인한 시간과 경제적인 손실을 면할 수 없었다.In this case, if the desired output signal is not obtained, it is necessary to redesign, thus saving time and economical loss due to the repetition of the process.

그리고, 종래의 문제점 중 반도체 분야에서는 위상고정루프를 설계하여 공정상의 생산 과정을 거칠 경우에 생산 공정상에서의 여러 가지 조건들에 따라 아직은 아날로그 회로에 대한 설계상의 원하는 수치들이 정확하게 구현되기가 어려운 관계로, 이에 대한 대응책이 요구되었다.In the semiconductor field, when the phase fixed loop is designed and processed in the process of production, it is difficult to accurately implement the desired values for the analog circuit according to various conditions in the production process. In response, a response was required.

상기 종래 기술에 대한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 반도체 설계 후 공정을 거쳐 회로가 완성된 다음에라도 외부에서 위상 동기 루프의 출력을 조정할 수 있어서, 설계가 사양에서 조금 벗어난다 해도 사양에 맞는 출력 결과로 조정할 수 있는 위상 동기 루프 회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve the problems of the prior art can adjust the output of the phase-locked loop from the outside even after the circuit is completed through a post-semiconductor design process, even if the design is slightly out of specification, The aim is to provide a phase locked loop circuit that can be tuned to the output result.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기준 입력주파수와 분주된 출력의 피드백된 신호를 입력으로 하는 위상주파수 검출수단, 상기 위상 주파수검출수단의 출력신호의 값을 전달하는 경로를 선택하는 스위칭 제어수단, 상기 스위칭 제어수단에 연결되는 루프 필터링 수단, 상기 챠지 펌핑 수단 및 상기 루프 필터링 수단에 연결되는 전압 조정 오실레이터(VCO), 상기 전압 조정오실레이터의 출력 주파수를 상기 기준 입력 주파수로 분주하여 상기 위상 주파수 검출수단으로 제공하는 분주수단을 구비하되, 상기 스위칭 제어수단은, 상기 위상 주파수 검출기의 출력신호가 각각의 해당 경로를 선택하도록 하는 스위치/제어부 및 상기 스위치/제어부의 경로 선택에 따라 해당 값을 입력받아 상기 루프 필터링 수단으로 출력하는 다수의 챠지 펌프를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a phase frequency detecting means for inputting a feedback signal of a reference input frequency and a divided output, and switching control means for selecting a path for transmitting a value of the output signal of the phase frequency detecting means. And the output frequency of the loop filtering means connected to the switching control means, the charge pumping means and the loop filtering means, and the output frequency of the voltage adjusting oscillator are divided into the reference input frequency to detect the phase frequency. And a dispensing means provided as means, wherein the switching control means receives a corresponding value according to the path selection of the switch / control unit and the switch / control unit to allow the output signal of the phase frequency detector to select the respective paths. A plurality of charge pump output to the loop filtering means Characterized in that high.

도 1은 종래의 위상 고정 루프의 회로도,1 is a circuit diagram of a conventional phase locked loop,

도 2는 본 발명에 따른 위상 고정 루프의 회로도,2 is a circuit diagram of a phase locked loop according to the present invention;

도 3은 스위칭 제어부의 구성도.3 is a configuration diagram of a switching controller.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 위상 주파수 검출기 2 : 스위칭 제어부1: phase frequency detector 2: switching controller

3 : 루프 필터 4 : 전압조정 오실레이터3: loop filter 4: voltage adjusting oscillator

5 : 분주기5: divider

이하, 첨부된 도 2 이하를 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명에 따른 위상 고정 루프 회로도로서, 도면에서 1은 위상 주파수 검출기, 2는 스위칭 제어부, 3은 루프 필터, 4는 전압 조정 오실레이터, 5는 분주기를 각각 나타낸다.2 is a phase locked loop circuit diagram according to the present invention, in which 1 represents a phase frequency detector, 2 represents a switching controller, 3 represents a loop filter, 4 represents a voltage adjusting oscillator, and 5 represents a divider.

도면에 도시한 바와 같이 위상 주파수 검출기(PFD)(1)는 기준 입력주파수와 후술할 전압 조정 오실레이터(VCO)(4)의 출력이 피드백된 신호를 입력으로 하여, 두 개의 신호를 주파수와 위상을 비교하여 비교 검출된 결과의 신호를 기준 신호에 비하여 피드백된 신호의 차이를 출력한다.As shown in the figure, the phase frequency detector (PFD) 1 inputs a signal fed back with a reference input frequency and an output of a voltage adjusting oscillator (VCO) 4 to be described later, and sets two signals as frequency and phase. Compare and output the difference of the signal fed back compared to the reference signal as a result of the comparison detection result.

스위칭제어부에서는 챠지 펌프 회로의 경로를 3개로 분리시키고 3개의 경로를 선택적으로 출력해주는 회로로 구성되어 있다.The switching controller is composed of a circuit that separates the charge pump circuit into three paths and selectively outputs three paths.

상기 스위칭 제어부(2)에서 결정된 경로를 따라 상기 위상 주파수 검출기(1)의 출력신호가 해당되는 챠지 펌프군에 인가되어지게 된다. 여기서 사용된 챠지 펌프군은 각각의 트랜지스터의 사이즈에 따라 출력의 다이나믹 레인지(출력의 스윙폭)가 각각 다른 결과를 나타내도록 임의의 사양에 의해 결정되어진 것이다.The output signal of the phase frequency detector 1 is applied to the corresponding charge pump group along the path determined by the switching controller 2. The charge pump group used here is determined by an arbitrary specification so that the dynamic range of the output (swing width of the output) differs depending on the size of each transistor.

따라서 반도체 레이아웃 설계상 까다로운 캐패시터의 사이즈를 고정시킨 상태로 두고, 앞단의 챠지 펌프군에서 루프 필터(3)로 입력되어지는 신호를 바꾸어 주므로써 이로 인해 위상 동기 루프 회로의 최종 출력단에서 출력신호에 대한 주파수를 조절할 수 있으며 특히 지터 보상 회로로서 개선된 기능을 가질 수 있다.Therefore, the size of the capacitor, which is difficult for semiconductor layout design, is fixed, and the signal input to the loop filter 3 is changed from the charge pump group in the preceding stage, thereby changing the output signal at the final output stage of the phase locked loop circuit. The frequency can be adjusted and can have improved functionality, especially as a jitter compensation circuit.

본 발명의 주된 포인트가 되는 회로는 스위칭 제어부(2)로서 이 회로에 대한 상세는 도 3에 나타낸다.The circuit which becomes the main point of this invention is the switching control part 2, The detail about this circuit is shown in FIG.

먼저, 레지스터(6)를 이용하여 플래그를 챠지 펌프의 개수만큼(바람직한 실시예에서는 3개의 챠지 폄프 이용)을 설정한다. 각각의 플래그는 3개의 스위치 제어 신호를 만들기 위한 제어 데이터를 가지고 있다. 즉, 플래그에 '1'이 셋팅되어졌을 경우 해당 스위치를 턴온하고, '0'이면 턴오프된다.First, the register 6 is used to set a flag as many as the number of charge pumps (in the preferred embodiment, three charge pumps are used). Each flag has control data for making three switch control signals. That is, when '1' is set in the flag, the corresponding switch is turned on, and when it is '0', it is turned off.

스위칭 블록을 구성하는 회로는 범용 트라이 스테이트 버퍼를 사용하여 경로설정을 해주고, 트라이 스테이트의 인에이블 단자는 스위치의 역할을 대신해준다. 트라이 스테이트 버퍼는 하나의 스위칭 경로당 두 개씩이며, 하나의 스위칭 경로를 만들기 위해 소요된 한쌍의 버퍼의 인에이불 신호는 동일한 것이어야 한다.The circuits that make up the switching block are routed using a universal tri-state buffer, and the enable state of the tri-state takes the place of the switch. There are two tri-state buffers per switching path, and the enable signal of the pair of buffers required to make one switching path must be the same.

상기와 같은 본 발명은 반도체 회로 설계시 공정상의 아날로그 회로상의 원치않는 변화로 인한 결과의 왜곡을 제조완료 이후에도 원하는 결과를 얻을 수 있도록 조정 가능한 설계상의 조정 팩터를 삽입하여 반도체로 설계되어지는 상품에 대한 신뢰도를 증가시키고 또 생산시 발생될 수 있는 리스크에 대하여 어느 정도 대처할 수 있다는 장점을 가지고 있다.As described above, the present invention relates to a product that is designed as a semiconductor by inserting an adjustable design adjustment factor to obtain a desired result even after completion of manufacturing. It has the advantage of increasing reliability and being able to cope with some of the risks that may occur during production.

Claims (2)

기준 입력주파수와 분주된 출력의 피드백된 신호를 입력으로 하는 위상주파수 검출수단, 상기 위상 주파수검출수단의 출력신호의 값을 전달하는 경로를 선택하는 스위칭 제어수단, 상기 스위칭 제어수단에 연결되는 루프 필터링 수단, 상기 챠지 폄핑 수단 및 상기 루프 필터링 수단에 연결되는 전압 조정 오실레이터(VCO), 상기 전압 조정오실레이터의 출력 주파수를 상기 기준 입력 주파수로 분주하여 상기 위상 주파수 검출수단으로 제공하는 분주수단을 구비하되, 상기 스위칭 제어수단은, 상기 위상 주파수 검출기의 출력신호가 각각의 해당 경로를 선택하도록 하는 스위치/제어부 및 상기 스위치/제어부의 경로 선택에 따라 해당 값을 입력받아 상기 루프 필터링 수단으로 출력하는 다수의 챠지 펌프를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 위상 동기 루프 회로.Phase frequency detection means for inputting a feedback signal of a divided frequency and a reference input frequency, switching control means for selecting a path for transmitting a value of an output signal of the phase frequency detection means, and loop filtering connected to the switching control means Means, a voltage adjusting oscillator (VCO) connected to the charge pumping means and the loop filtering means, and a divider means for dividing an output frequency of the voltage adjusting oscillator to the reference input frequency to provide the phase frequency detecting means, The switching control means may include a plurality of charges for receiving a corresponding value according to the path selection of the switch / control unit and the switch / control unit to allow the output signal of the phase frequency detector to select respective corresponding paths. Phase synchronization comprising a pump Program circuit. 제1항에 있어서, 상기 스위치/제어부는, 레지스터로 구성되는 플래그를 상기 챠지 펌프의 개수만큼 설정하고, 각각의 플래그는 해당하는 스위치 제어 신호를 만들기 위한 제어 데이터를 가지도록 트라이 스테이트 버퍼로 구성한 것을 특징으로 하는 위상 동기 루프 회로.The method of claim 1, wherein the switch / control unit sets a flag configured by a register as many as the number of the charge pumps, and each flag is configured as a tri-state buffer to have control data for generating a corresponding switch control signal. A phase locked loop circuit.
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