KR20060090496A - 슬립용 저항-커패시터 발진 장치 및 방법 - Google Patents

슬립용 저항-커패시터 발진 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬립클럭(Sleep Clock)을 발생시킴에 있어서 종래의 수정 발진기기를 저항(Resistor)-커패시터(Capacitor)를 이용한 R-C 발진기 회로로 대체하여 클럭발진 발생원으로 사용케 함으로써, 단말기의 크기를 최소화 할 뿐만 아니라 부품가격을 절감하기 위한 슬립용 저항-커패시터 발진 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상기 슬립모드 상태에서 일정한 주파수를 가진 클럭을 계속 발생시키는 저항-커패시터 발진기의 오차를 보정하기 위한 장치는, 정상모드 상태에서 무선 이동 단말기와 기지국간의 정보교환을 위해 무선 이동 단말기 내에서 클럭을 발생시키는 정상모드용 수정 발진기; 슬립모드 상태에서 일정한 주파수를 가진 클럭을 계속 발생시키는 슬립용 저항-커패시터 발진기; 정상모드용 수정 발진기와 슬립용 수정 발진기에서 발생하는 클럭을 카운팅하고 정상모드 구간과 슬립구간을 주기적으로 반복시키기 위한 제어부를 포함한다.
수정 발진기, 저항-커패시터 발진기, 슬립 클럭용 발진기, 룩업테이블

Description

슬립용 저항-커패시터 발진 장치 및 방법{Resistor-capacitor oscillator for sleep clock and method thereof}
도 1은 종래의 수정 발진기를 슬립용 클럭 공급원으로 하는 단말기의 개략적인 회로도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 저항-캐패시터를 이용한 클럭 발생부를 클럭 공급원으로 하는 단말기의 개략적인 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
110 : 온도 보상형 발진기 120 : 정상모드용 수정 발진기
130 : 슬립용 저항-커패시터 발진기 140 : 위상동기루프
150 : 제어부 160 : 온도 감지부
170 : 아날로그-디지털 컨버터 180 : 룩업테이블(Look Up Table)
F1 : 온도 필드 F2 : 저항 필드
F3 : 커패시터 필드 F4 : 펄스 수 필드
본 발명은 휴대 단말기에서 슬립클럭을 발생시키는 발진기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 종래의 슬립용 클럭 발생 공급원인 수정 발진기를 저항-커패시터(R-C Oscillator)로 대체한 슬립용 저항-커패시터 발진 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 휴대용 단말기는 외부와의 신호를 변조 및 복조를 담당하는 모뎀을 지속적으로 구동하기 위한 클럭 발생부를 구비한다.
이러한 단말기의 클럭 발생부는 클럭 발생 용도에 따라 여러 가지로 구분되고 발생 공급원의 종류도 여러 가지가 있다.
이하 상기와 같은 종래의 클럭 발생부에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 슬립용 수정 발진기(13)를 클럭 공급원으로 하는 단말기의 개략적인 회로도이다.
도 1을 참조하면, 온도 보상형 발진기(11), 정상모드용 수정 발진기(12), 슬립용 수정 발진기(13), 위상동기루프(14), 제어부(15)를 포함한다.
상기 온도 보상형 발진기(11)는 수정발진기 내부의 온도를 일정하게 유지 시켜 주파수 편이를 줄여 일정한 클럭을 발생시키는 발진기이다.
한편, 발진기는 저항(R), 인덕터(L), 커패시터(C)의 조합으로 이루어지는데 이들 개별소자들은 주위온도 변화에 의하여 인덕터(L)와 커패시터(C)값을 변경시킬 우려가 있으며 특히 커패시터는 재료나 구성 방법에 따라서 큰 변화가 있을 수 있다.
상기 정상모드용 수정 발진기(12)는 정상모드에서 필요한 일정한 클럭을 발생시키는 클럭 발진기이다.
상기 슬립용 수정 발진기(13)는 슬립모드 상태에서 내부의 수정편의 특성에 의해서 일정한 주파수를 가진 클럭을 계속 발생시키는 발진기이다.
상기 위상동기루프(14)는 정상 모드시 단말기 내부의 주파수와 기지국에서의 주파수를 동기화시켜서 정보교환을 가능하게 한다.
상기 제어부(15)는 정상모드용 수정 발진기와 슬립용 수정 발진기에서 발생하는 클럭을 카운팅함으로써 정상모드 구간과 슬립구간을 주기적으로 반복시킨다.
상기와 같은 구성을 갖는 이동무선 단말기는 일반적으로 정상모드와 슬립모드가 반복된다.
정상모드는 기지국과 이동통신단말기간의 정보교환이 이루어지는 상태로써 위상동기루프는 이 정보교환이 가능하게 하기 위해서 단말기 내 정상모드용 수정 발진기(12)의 주파수와 기지국에서 발생하는 주파수의 위상을 동기화 시킨다. 일정한 시간이 지나면 정보교환이 끝나게 되고 정상모드용 수정 발진기는 동작을 멈추고 단말기는 슬립모드로 들어가 슬립용 수정 발진기만 동작한다.
그러나, 상기 종래와 같은 단말기는 모두 슬립클럭(Sleep Clock)을 발생시키는데 있어서 슬립용 수정발진기를 사용하기 때문에, 단말기 내부의 부품 크기가 커질 뿐 아니라 가격도 비싸기 때문에 단말기 크기의 최소화와 부품의 제조원가 절감 을 요구하는 사용자의 요구에 부응하기에 어려움이 있었다.
따라서, 부피가 큰 수정 발진기를 대체할 만한 다른 발진 소자를 개발할 필요성이 대두되고 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 단말기의 크기와 부품가격 및 회로구성이 복잡한 수정발진기(X-Tal Oscillator)를 저항-커패시터 발진기(R-C Oscillator)로 대체함으로써 부품의 크기 및 회로의 복잡성을 피하고 제조원가를 절감하기 위한 슬립용 클럭 발진기를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 온도에 따라 달라지는 개별소자들의 값을 수치화 시킨 룩업테이블(Look Up Table)을 제공하여 오차를 최소한으로 줄이는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 슬립용 저항-커패시터 발진 장치는 일정한 클럭을 발생시키는 온도 보상형 발진기; 정상모드 상태에서 무선 이동 단말기와 기지국간의 정보교환을 위해 무선 이동 단말기 내에서 클럭을 발생시키는 정상모드용 수정 발진기; 슬립모드 상태에서 일정한 주파수를 가진 클럭을 계속 발생시키는 슬립용 저항-커패시터 발진기; 정상 모드시 단말기 내부의 주파수와 기지국에서의 주파수를 동기화를 시켜 주기 위한 위상동기루프; 및 정상모드용 수정 발진기와 슬립용 수정 발진기에서 발생하는 클럭을 카운팅하고 정상모드 구간과 슬립구간을 반복시키기 위한 제어부를 포함한다.
또한, 상기 슬립용 저항-커패시터 발진 장치는 온도에 민감한 소자를 이용하여 주위온도를 체크하기 위한 온도 감지부; 상기 온도감지부에 의해 체크된 아날로그 값을 디지털 값으로 변환시키기 위한 아날로그 디지털 컨버터; 및 상기 아날로그-디지털 컨버터로부터 나온 디지털 값에 해당하는 개별소자들의 변환값을 정리해 놓은 룩업테이블을 더 포함한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 슬립용 클럭 발진방법은 온도감지부로부터 출력되는 현재 온도에 대한 아날로그 값을 디지털 값으로 변환하는 단계; 수신한 디지털 값에 따른 온도를 검색하여, 온도에 해당하는 클럭 펄스수를 탐색하는 단계; 및 제어부에서 현재 온도에 해당하는 클럭 펄스수 값을 참조하여 , 슬립용 저항-커패시터 발진기로부터 출력되는 클럭 펄스수가 상기 클럭 펄스수에 해당하는 만큼 출력되는 순간 정상모드 발진부로 구동신호를 출력하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 지닌자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 저항-캐패시터를 이용한 클럭 발생부를 클럭 공급원으로 하는 단말기의 개략적인 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명은 온도 보상형 발진기(110), 정상모드용 수정 발진기(120), 슬립용 저항-커패시터 발진기(130), 위상동기루프(140), 제어부(150)를 포함한다.
상기 온도 보상형 발진기(11)는 수정발진기 내부의 온도를 일정하게 유지 시켜 주파수 편이를 줄여 일정한 클럭을 발생시키는 발진기이다.
상기 정상모드용 수정 발진기(120)는 정상모드에서 필요한 일정한 클럭을 발생시키는 클럭 발진기이다.
상기 슬립용 저항-커패시터 발진기(130)는 슬립모드 상태에서 일정한 주파수를 가진 클럭을 계속 발생시키는 발진기이다.
상기 위상동기루프(140)는 정상 모드시 단말기 내부의 주파수와 기지국에서의 주파수를 동기화시켜서 정보교환이 가능하게 한다.
상기 제어부(150)는 정상모드용 수정 발진기와 슬립용 수정 발진기에서 발생하는 클럭의 펄스를 카운팅함으로써 일정한 펄스 개수를 기준으로 정상모드 구간과 슬립구간을 반복시킨다.
상기 슬립용 저항-커패시터 발진기는 저항과 커패시터로 구성되어 있어서 커패시터의 특성상 주위온도 변화에 민감하여 고정된 주파수나 클럭을 얻는데 용이하지 않으므로, 이를 보완하기 위해서 온도감지부(160), 아날로그 - 디지털 컨버터(Analog - Digital Converter)(170), 룩업테이블(180)을 더 구비한다.
상기 온도감지부(160)는 온도에 민감한 소자를 이용하여 주위온도를 체크하기 위해 단말기 내부에 있는 기존의 소자인 써미스터(Thermistor), 저항을 이용한 다.
상기 아날로그-디지털 컨버터(170)는 온도감지부에 의해 체크된 값을 아날로그 값에서 디지털 값으로 변환시킨다.
상기 룩업테이블(180)은 아날로그-디지털 컨버터로부터 나온 출력 값에 해당하는 온도를 나타내는 온도 필드(F1), 저항을 나타내는 저항 필드(F2), 커패시터를 나타내는 커패시터 필드(F3), 해당 온도 때의 슬립구간 동안 발생하는 펄스 수를 나타내는 펄스 수 필드(F4), 이 외에도 온도에 영향을 받을 수 있는 모든 종류의 소자 값을 나타내는 필드를 정리해 놓은 것이다.
상기 룩업테이블(180)의 각 필드 값은 가장 바람직한 값을 설정하기 위해 충분한 실험을 거쳐서 그 값을 얻어 낼 수 있다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 동작을 설명하기로 한다.
우리가 사용하는 이동 무선 단말기는 일반적으로 슬립모드, 정상모드로 이루어지는데 여기서 정상모드라고 함은 우리가 흔히 사용하는 이동무선단말기와 기지국간의 정보교환이 이루어지는 상태라고 할 수 있다.
그리고 정보교환이 끝나면 다시 슬립상태로 돌아오는데 이때에 이동무선단말기는 전력소모를 줄이기 위한 최적의 상태를 만들기 위해 정상모드용 클럭발진기(120)는 동작을 멈추게 되고 슬립용 클럭 발진기(130)만 계속 동작하게 된다.
정상모드시 상기위상동기루프(140)는 상기 정상모드용 수정발진기(130)에서 발생하는 클럭의 주파수와 기지국에서 발생하는 주파수의 위상을 맞춰 동기화시킴으로써 단말기와 기지국간의 정보교환이 가능하게 한다.
정보교환이 끝나게 되면 다시 단말기는 슬립상태가 되며 상기 정상모드용 수정발진기(130)는 동작을 멈추게 되고, 상기 슬립모드용 저항-커패시터 발진기(120)만 동작을 하게 된다. 이와 같은 동작은 일정한 주기를 갖고 발생한다. 이러한 주기의 시간적 계산을 위해 모뎀의 칩 내부에 있는 상기 제어부(150)는 클럭발진기에서 발생하는 클럭의 펄스를 카운팅(Counting)하게 된다.
하지만 온도의 변화에 따라 발진기 내의 소자 특성이 변하므로 항상 일정한 펄스의 수가 일정한 주기를 의미하지는 않는다. 이와 같은 오차를 최소화하기 위해 상기 룩업테이블(180)을 참조하여 카운팅한다.
상기 온도 감지부(160)는 온도에 의해 특성이 민감하게 반응하는 써미스터와 같은 소자들을 이용하여 일정한 온도간격으로 개별소자 들의 값을 상기 아날로그-디지털 컨버터(170)로 보낸다.
상기 아날로그-디지털 컨버터(170)는 온도 감지부(160)로부터 받은 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환하여 제어부로 전송한다.
상기 제어부(150)는 클럭의 수를 카운팅 할 때 이를 상기 룩업테이블을 참조함으로써 보다 정확한 주기를 알 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 현재 모든 단말기에 일반적으로 사용되는 슬립용 클럭을 위한 수정발진기(Sleep X-Tal Oscillator)를 저항-커패시터발진기(Resistor-Capacitor Oscillator)로 대체함으로써 부품 절감효과와 회로의 단순화 및 단말기의 크기 감소를 가져오는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 이동 통신 시스템에서, 슬립모드 상태에서 일정한 주파수를 가진 클럭을 계속 발생시키는 저항-커패시터 발진기의 오차를 보정하기 위한 장치에 있어서,
    정상모드 상태에서 무선 이동 단말기와 기지국간의 정보교환을 위해 무선 이동 단말기 내에서 클럭을 발생시키는 정상모드용 수정 발진기;
    슬립모드 상태에서 일정한 주파수를 가진 클럭을 계속 발생시키는 슬립용 저항-커패시터 발진기;
    정상모드용 수정 발진기와 슬립용 수정 발진기에서 발생하는 클럭을 카운팅하고 정상모드 구간과 슬립구간을 주기적으로 반복시키기 위한 제어부를 포함하는 상기 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    온도에 민감한 소자를 이용하여 주위온도를 체크하기 위한 온도감지부;
    상기 온도감지부에 의해 체크된 아날로그 값을 디지털 값으로 변환시키기 위한 아날로그 디지털 컨버터; 및
    상기 아날로그-디지털 컨버터로부터 나온 디지털 값에 해당하는 개별소자들의 변환값을 정리해 놓은 룩업테이블을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제어부는,
    클럭의 수를 카운팅 할 때 상기 룩업테이블을 참조함을 특징으로 하는 상기 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 룩업테이블은,
    온도 감지부로부터 입력되는 온도 변화 값에 따라 고유값이 달라지는 저항 필드, 커패시터 필드와 해당온도에서 발생하는 펄스 수 필드를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 이동 통신 시스템에서, 슬립모드 상태에서 일정한 주파수를 가진 클럭을 계속 발생시키는 저항-커패시터 발진기의 오차를 보정하기 위한 방법에 있어서,
    온도감지부로부터 출력되는 현재 온도에 대한 아날로그 값을 디지털 값으로 변환하는 단계;
    수신한 디지털 값에 따른 온도를 검색하여, 온도에 해당하는 클럭 펄스수를 탐색하는 단계; 및
    제어부에서 현재 온도에 해당하는 클럭 펄스수 값을 참조하여 클럭수를 카운팅하는 단계를 포함하는 상기 방법.
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