KR19990065070A - 주파수 편차를 조절할 수 있는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주파수 조절 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 주파수 편차를 줄이기 위한 주파수 조절 장치에 관한 것으로서, 적어도 하나 이상의 커패시터들의 일단이 병렬로 접속되고, 저항을 포함하는 RC군과; 기준 주파수를 발생하는 서브 오실레이터와; 상기 기준 주파수에 대해 메인 클럭이 동작되는 시간을 결정하는 컨트롤 블록과; 메인 클럭이 발생되는 동안에 상기 몇 개의 명령이 발생하는지를 카운팅하는 메인 오실레이터와; 상기 컨트롤 블록으로부터 발생된 제어 신호로 인해 RC 군내의 커패시터 값을 선택하는 커패시터 컨트롤 레지스터를 포함한다. 이와 같은 장치에 의해서 주파수를 자유로이 조절할 수 있다.

Description

주파수 편차를 조절할 수 있는 장치(frequency variation control possible apparatus)

본 발명은 오실레이터에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 주파수 편차를 줄이기 위한 RC 오실레이터에 관한 것이다.

컨트롤러의 기능을 갖는 대부분의 제품은 제어 기능을 수행하는 데 있어 오실레이터를 사용하고 있으며, 여러 오실레이터들 중 비교적 가격이 저렴한 RC 오실레이터를 많이들 사용하고 있다. RC 오실레이터는 10HZ에서부터 100KHZ까지의 주파수 범위(최대 1MHZ)에서는 동작이 원활하게 수행되지만 10HZ이하의 주파수에서는 수동 소자들의 값이 너무 커져버려 발진기의 사용에 제한이 뒤따르게 된다. RC 오실레이터가 저항이 외부에 구성되고 커패시터를 내장하는 경우에는 저항이나 커패시터 둘 중 하나를 조절하여 주파수를 변화시킬 수 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 RC 오실레이터를 사용하여 고집적 회로(large scale integration)를 구성할 경우에는 주파수 편차(frequency variation)가 심하게 나타나는 경우가 발생하기도 한다. 상기 RC 오실레이터는 외부에 구성되는 저항 이외의 내장된 커패시터는 웨이퍼상의 위치나 제조 공정상에 값의 조절이 어려워짐으로써 커패시터에 따라 주파수의 편차가 심하게 벌어지는 문제점이 발생하게 된다. 그리고 주파수 편차는 칩의 제조 공정, 동작 전압, 동작 온도, 또는 외부에서 사용하는 저항 값의 편차등 많은 요인들로 인해 발생할 수도 있어 주파수 조절이 더욱 어려워지고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 칩 내부에서 주파수 조절이 가능하도록 하여 RC 오실레이터의 신뢰성을 향상시키기 위함이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오실레이터와 그 주변의 구성을 보여주는 블록도:

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명

10 : RC 회로 20 : 재생 비교기

30 : 서브 오실레이터 40 : 제어 회로

50 : 타이머 60 : 커패시터 제어 레지스터

(구성)

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 일 특징에 의하면, 적어도 하나 이상의 커패시터들의 일단이 병렬로 접속되고, 저항을 포함하는 RC군과; 기준 주파수를 발생하는 서브 오실레이터와; 상기 기준 주파수에 대해 메인 클럭이 동작되는 시간을 결정하는 컨트롤 블록과; 메인 클럭이 발생되는 동안에 상기 몇 개의 명령이 발생하는지를 카운팅하는 메인 오실레이터와; 상기 컨트롤 블록으로부터 발생된 제어 신호로 인해 RC 군내의 커패시터 값을 선택하는 커패시터 컨트롤 레지스터를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 RC 군은 한 개의 저항과; 일단이 상기 저항의 일단에 공통으로 접속되는 N개의 커패시터들과; 상기 커패시터들의 타단에 각각 대응되는 전달 게이트들을 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 RC군은 상기 컨트롤 레지스터로부터 발생된 제어 신호에 응답하여 상기 커패시터들을 클럭 신호 출력단과 전기적으로 절연 내지 접속시키는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 RC 군은 한 개의 커패시터와; 일단이 상기 커패시터의 일단에 접속되는 N 개의 저항들과; 상기 저항들의 타단에 각각 접속되는 전달 게이트들을 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 RC군은 상기 컨트롤 레지스터로부터 발생된 제어 신호에 응답하여 저항들을 시스템 클럭 신호 출력단과 전기적으로 절연 내지 접속시키는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 컨트롤 블록은 상기 서브 오실레이터로부터 발생되는 기준 주파수에 맞추어 메인 클럭 신호가 출력되는 동안에 몇 개의 명령이 수행되는지를 결정하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 장치에 의해서, 주파수 조절이 자유롭다.

(실시예)

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 참고 도면 도 1에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 기준이 되는 주파수를 갖는 서브 오실레이터 회로와 카운트 클럭신호를 발생하는 재생 비교기로 일정 시간 간격을 만들어 이 기간 동안에 RC 오실레이터가 몇 개의 명령이 동작되는지 카운팅함으로써 주파수를 알 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 칩 내부의 RC 오실레이터와 그 주변을 보여주는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 칩외부에 존재하는 저항(R)과 칩내부의 커패시터들(C1,‥‥,Cn)로 구성된 RC 회로(10)와 칩내부에 재생 비교기(20), 서브 오실레이터 회로(30), 컨트롤 블록(40), 상기 컨트롤 블록내(30)에 타이머(50), 그리고 커패시터 컨트롤 레지스터(60)를 구비하고서 주파수를 조절할 수 있다. 상기 RC 회로(10)는 상기 재생 비교기(20)와 결합하여 트리거 신호(νtrigger)를 컨트롤 블록(40)으로 전달하고, 이외에도 서브 오실레이터 회로(30)로부터 인가되는 신호가 컨트롤 불록(40)으로 인가된다. 이로 인해 컨트롤 블록(40) 내의 타이머(50)는 일정 시간(time interval)을 갖고 폭을 갖는 펄스신호가 출력된다. 상기 타이머(50)로 인해 발생되는 시간 간격 동안에 몇 개의 명령이 실행되었는지를 RC 오실레이터로 카운팅하여 RC 오실레이터의 발진 주파수를 확인할 수 있다.

이때, 측정된 발진 주파수가 실제 사용하고자 주파수와 차이가 심하게 발생되면, 커패시터 컨트롤 레지스터(60)를 이용하여 내부에 구비되는 커패시터들(C1∼Cn)의 값을 조절함으로써 얻고자 하는 주파수를 이용하여 오실레이터가 동작할 수 있도록 한다. 상기 RC 오실레이터는 도 1에서는 커패시터들(C1∼Cn)의 값을 조절하여 주파수를 조절하였지만, 반대로 저항들도 다수개 포함된 RC 오실레이터의 경우에는 저항의 값을 변화시키면서 얻고자 하는 주파수가 발생되도록 이는 제어할 수 있다. 그러므로 저항들을 비롯하여 커패시터들을 모두 포함하는 RC 오실레이터의 경우에는 둘 중의 어느 하나만 변화시켜도 실제 발생되는 주파수와 얻고자 하는 주파수와의 편차를 줄일 수 있다. 이는 저항이나 커패시터의 값을 조절함으로써 가능하다.

그러므로 타이머로 인해 발생되는 시간 간격 동안 몇 개의 펄스 신호가 발생되는지를 카운팅하고, 그 후에 주파수를 측정한다. 이때, 측정된 주파수가 얻고자 하는 주파수와 차이가 발생되면 커패시터또는 저항들의 값을 조절하여 값을 조절할 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 주파수 조절 회로의 RC 회로는 다수 개의 저항들 또는 커패시터들(C1,‥‥, Cn)을 포함하고 있으며, 상기 RC 회로(20)는 재생 비교기(30)에 연결되고 이로 인해 입력 전압에 대해 출력 전압이 히스테리시스 또는 백래시(backlash)가 발생된다. 상기 트랜지스터의 출력으로 인해 발생되는 것을 특징으로 한다. 상기 히스테리시스에 의한 칩 내부에서 콘트롤 기능을 부여함으로써 주파수의 보정이 가능하여 RC 오실레이터의 신뢰성이 향상된다.

도 1의 재생 비교기(30)는 슈미트 트리거(schmitt trigger)라고도 하는데 이로부터 발생되는 신호를 도 2의 타이머에 인가할 경우의 동작을 설명하면 다음과 같다. 상기 타이머로부터 발생되는 펄스 신호의 폭은 상기 타이머가 준안정 상태에서 소비하는 시간 간격(time interval)이다. 그리고 펄스 신호의 폭은 외부 소자인 저항과 커패시터에 의해서 결정되며 이소자들은 외부에서 자유롭게 조절이 가능하므로 주파수의 조절도 원하는 값을 갖도록 조절할 수 있다.

따라서, 본 발명은 내부에서 오실레이터의 동작을 카운팅하여 원하는 주파수가 발생되도록 내부에서 저항과 커패시터 값을 조절할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 적어도 하나 이상의 커패시터들의 일단이 병렬로 접속되고, 저항을 포함하는 RC군과;

   기준 주파수를 발생하는 서브 오실레이터와;

   상기 기준 주파수에 대해 메인 클럭이 동작되는 시간을 결정하는 컨트롤 블록과;

   메인 클럭이 발생되는 동안에 상기 몇 개의 명령이 발생하는지를 카운팅하는 메인 오실레이터와;

   상기 컨트롤 블록으로부터 발생된 제어 신호로 인해 RC 군내의 커패시터 값을 선택하는 커패시터 컨트롤 레지스터를 포함하는 주파수 조절 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 RC 군은

   한 개의 저항과;

   일단이 상기 저항의 일단에 공통으로 접속되는 N개의 커패시터들과;

   상기 커패시터들의 타단에 각각 대응되는 전달 게이트들을 포함하는 주파수 조절 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 RC군은

   상기 컨트롤 레지스터로부터 발생된 제어 신호에 응답하여 상기 커패시터들을 클럭 신호 출력단과 전기적으로 절연 내지 접속시키는 주파수 조절 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 RC 군은

   한 개의 커패시터와;

   일단이 상기 커패시터의 일단에 접속되는 N 개의 저항들과;

   상기 저항들의 타단에 각각 접속되는 전달 게이트들을 포함하는 주파수 조절 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 RC군은

   상기 컨트롤 레지스터로부터 발생된 제어 신호에 응답하여 저항들을 시스템 클럭 신호 출력단과 전기적으로 절연 내지 접속시키는 주파수 조절 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 컨트롤 블록은 상기 서브 오실레이터로부터 발생되는 기준 주파수에 맞추어 메인 클럭 신호가 출력되는 동안에 몇 개의 명령이 수행되었는지를 결정하는 주파수 조절 장치.