KR20130061386A - Phase-frequency decector proving frequency multiplying, phase locked loop comprising the phase-frequency decector, and clock and data recovery circuit comprising the phase-frequency decector - Google Patents
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Abstract
Description
아래의 실시예들은 위상 주파수 검출기에 관한 것이다.The following embodiments relate to a phase frequency detector.
주파수 배수 기능을 제공하는 위상 주파수 검출기, 상기의 위상 주파수 검출기를 포함하는 위상 고정 루프 및 상기의 위상 주파수 검출기를 포함하는 클락 및 데이터 복원 회로가 개시된다.A phase and frequency recovery circuit is disclosed that includes a phase-frequency detector that provides a frequency-doubling function, a phase-locked loop that includes the phase-frequency detector, and the phase-frequency detector.
일반적으로 위상 고정 루프(Phase Looked Loop; PLL) 또는 클락 및 데이터 복원(Clock and Data Recovery; CDR) 회로 내에서 주파수 배수(frequency multiplying) 기능이 요구되는 경우, 상기의 PLL 또는 CDR 회로는 분주기(divider)를 사용하여 주파수 배수를 한다.In general, when a frequency multiplying function is required in a phase-locked loop (PLL) or a clock and data recovery (CDR) circuit, the PLL or CDR circuit may be a frequency divider divider) to perform frequency multiplication.
그러나, 분주기가 사용될 경우, 분주기 내부의 신호 처리 과정에서 신호가 지연된다. 이러한 지연 시간(즉, 분주 딜레이(dividing delay))은 PLL 및 CDR 회로의 지터(jitter) 특성을 저하시킬 수 있으며, PLL 및 CDR 회로의 정확도를 저하시킬 수 있다. 따라서, 분주기를 사용하지 않고 주파수 배수를 수행하는 PLL 및 CDR 회로가 요구된다.However, when the divider is used, the signal is delayed in the signal processing inside the divider. This delay time (i.e., a dividing delay) may degrade the jitter characteristics of the PLL and CDR circuits and may degrade the accuracy of the PLL and CDR circuits. Therefore, a PLL and a CDR circuit that perform frequency multiplication without using a frequency divider are required.
위상 주파수 검출기(Phase-Frequency Detector; PFD) 내에 분주 기능이 추가될 경우 상기의 PFD를 사용하는 PLL 및 CDR 회로의 루프(loop)의 정확도가 향상될 수 있다.When the dividing function is added to the phase-frequency detector (PFD), the accuracy of the loop of the PLL and the CDR circuit using the PFD can be improved.
한국공개특허 제10-2008-0016179호(공개일 2008년 2월 21일)에는, 위상 주파수 검출기를 포함하며, 클락을 채배(multiple)하는 장치가 개시되었다. 상기의 한국공개특허는 입력 클락을 N 배 체배하며, 입력 클락의 체배비가 증가하는 경우라도 입력 클락 및 출력 클락의 위상 및 주파수 차가 누적되지 않게하는 구성을 개시한다. 또한, 상기 장치의 클락 체배기는 출력 클락이 입력 클락보다 빠른 경우에는 누적된 지터를 제거할 수 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0016179 (published on February 21, 2008) discloses an apparatus including a phase frequency detector and multiplying a clock. The Korean Patent Laid-Open Publication herewith discloses a configuration in which the input clock is multiplied by N times and the phase and frequency differences of the input clock and the output clock are not accumulated even when the input multiplication ratio of the input clock is increased. In addition, the clock multiplier of the apparatus can eliminate accumulated jitter when the output clock is faster than the input clock.
본 발명의 일 실시예는 주파수 배수 기능을 제공하는 위상 주파수 검출기를 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention can provide a phase frequency detector that provides a frequency drain function.
본 발명의 일 실시예는 주파수 배수 위상 주파수 검출기를 사용하는 위상 고정 루프를 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention may provide a phase locked loop using a frequency-doubled phase frequency detector.
본 발명의 일 실시예는 주파수 배수 위상 주파수 검출기를 사용하는 클락 및 데이터 복원 회로를 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention may provide a clock and data recovery circuit using a frequency-doubled phase frequency detector.
본 발명의 일 측에 따르면, n 개의 플립-플롭들 - n은 3 이상의 정수임 - 및 리셋부를 포함하고, 상기 n 개의 플립-플롭들 중 제1 플립-플롭은 제1 클락 신호의 특정 에지가 입력되면 제2 논리로 세트되는 업 신호를 출력하고, 상기 n 개의 플립-플롭들 중 직렬로 연결된 제2 플립-플롭 내지 제n 플립-플롭은 제2 클락 신호의 상기 특정 에지가 n-1번 입력되면 제2 논리로 세트되는 다운 신호를 출력하고, 상기 리셋부는 상기 업 신호 및 상기 다운 신호가 모두 제2 논리이면, 상기 업 신호 및 상기 다운 신호가 모두 제1 논리가 되도록 상기 n 개의 플립-플롭들 각각을 리셋시키는, 위상 주파수 검출기가 제공된다.According to one aspect of the present invention, n flip-flops-n comprise at least three integers and a reset portion, wherein a first one of the n flip- Flops to n-th flip-flops of the n flip-flops serially connected to each other, the specific edge of the second clock signal is input to the n-1 input And the reset unit outputs the n-th flip-flop so that the up signal and the down signal are both the first logic, if the up signal and the down signal are both the second logic, A phase frequency detector is provided for resetting each of the first and second output signals.
상기 n 개의 플립-플롭들 각각의 리셋 포트 R들은 각각 상기 리셋부의 출력 포트와 연결될 수 있다.The reset ports R of each of the n flip-flops may be connected to the output port of the reset unit.
상기 제1 플립-플롭의 입력 포트 및 제2 플립 플롭의 입력 포트 D는 전원 VDD와 연결될 수 있다.The input port of the first flip-flop and the input port D of the second flip-flop may be coupled to the power supply VDD.
상기 제1 플립-플롭의 클락 포트 CK에는 상기 제1 클락 신호가 입력되고, 상기 제1 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 리셋부의 제1 입력 포트와 연결될 수 있다.The first clock signal may be input to the clock port CK of the first flip-flop, and the output port Q of the first flip-flop may be coupled to the first input port of the reset unit.
상기 제2 플립-플롭 내지 상기 제n 플립-플롭 각각의 클락 포트 CK들에는 각각 상기 제2 클락 신호가 입력될 수 있다.The second clock signal may be input to the clock port CKs of the second flip-flop to the n-th flip-flop, respectively.
상기 n 개의 D-플립-플롭들 중 제k 플립-플롭의 출력 포트 Q는 제k+1 플립-플롭의 입력 포트 D와 연결될 수 있다. - k는 2 이상 n - 1 이하의 정수임 -.The output port Q of the kth flip-flop of the n D-flip-flops may be coupled to the input port D of the k + 1 flip-flop. - k is an integer greater than or equal to 2 and less than or equal to n - 1.
상기 제n 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 리셋부의 제2 입력 포트와 연결될 수 있다.The output port Q of the nth flip-flop may be coupled to a second input port of the reset unit.
상기 n 개의 플립-플롭들 각각은 D 플립-플롭일 수 있다.Each of the n flip-flops may be a D flip-flop.
상기 제2 클락 신호의 주파수는 상기 제1 클락 신호의 주파수의 n - 1 배일 수 있다.The frequency of the second clock signal may be n-1 times the frequency of the first clock signal.
상기 제1 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 제2 클락 신호의 위상이 상기 제1 클락 신호의 위상보다 느리다는 것을 나타내는 업 신호를 출력할 수 있고, 상기 제 n 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 제2 클락 신호의 위상이 상기 제1 클락 신호의 위상보다 빠르다는 것을 나타내는 다운 신호를 출력할 수 있다.The output port Q of the first flip-flop may output an up signal indicating that the phase of the second clock signal is slower than the phase of the first clock signal, and the output port Q of the nth flip- And output a down signal indicating that the phase of the second clock signal is faster than the phase of the first clock signal.
상기 위상 주파수 검출기는 상기 제1클락 신호가 상기 제1 플립-플롭에 의해 샘플링되는 시점 및 상기 제n-1 플립-플롭이 출력하는 신호가 상기 제n 플립-플롭에 의해 샘플링되는 시점을 비교하여 상기 업 신호의 값 및 상기 다운 신호의 값을 결정할 수 있다.The phase frequency detector compares a time point at which the first clock signal is sampled by the first flip-flop and a time point at which a signal output from the n-th flip-flop is sampled by the nth flip-flop The value of the up signal and the value of the down signal.
상기 위상 주파수 검출기는 상기 하나 이상의 플립-플롭들 중 제3 플립-플롭 내지 제n 플립-플롭 중 하나의 플립-플롭의 입력 포트 D를 상기 전원 VDD와 연결함으로써 상기 위상 주파수 검출기의 주파수 배수 개수(frequency multiplying ratio)를 조절할 수 있다.The phase frequency detector detects a frequency multiple of the phase frequency detector by connecting the input port D of one of the third flip-flop to the n < th > flip-flop with the power supply VDD of the one or more flip- frequency multiplying ratio.
본 발명의 다른 일 측에 따르면, 업 신호 및 다운 신호를 입력받아 상기 업 신호 및 상기 다운 신호에 기반하여 제어 전압을 조절하는 전하 펌프, 상기 제어 전압에 비례하는 주파수를 갖는 클락 신호를 출력하는 전압 제어 발진기 - 상기 클락 신호의 주파수는 기준 클락 신호의 주파수의 m 배이고, m은 2 이상의 정수임 - 및 상기 기준 클락 신호 및 상기 클락 신호를 입력받아 상기 클락 신호의 주파수가 상기 기준 클락 신호의 주파수의 m 배가 되도록 상기 업 신호의 값 및 상기 다운 신호의 값을 조절하여 출력하는 주파수 배수 위상 주파수 검출기를 포함하는, 위상 고정 루프가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a charge pump circuit including: a charge pump which receives an up signal and a down signal and adjusts a control voltage based on the up signal and the down signal, a voltage outputting a clock signal having a frequency proportional to the control voltage And a control oscillator, wherein the frequency of the clock signal is m times the frequency of the reference clock signal, m is an integer equal to or greater than 2, and a control circuit that receives the reference clock signal and the clock signal, And a frequency-multiplied phase-frequency detector for adjusting and outputting the value of the up-signal and the value of the down-signal so as to be doubled.
상기 주파수 배수 위상 주파수 검출기는, n 개의 플립-플롭들 - n은 m+1임 - 및 리셋부를 포함할 수 있다.The frequency-doubled phase frequency detector may comprise n flip-flops-n being m + 1 and a reset portion.
상기 n 개의 플립-플롭들 중 제1 플립-플롭은 상기 업 신호를 출력할 수 있다.The first flip-flop of the n flip-flops may output the up signal.
상기 n 개의 플립-플롭들 중 직렬로 연결된 제2 플립-플롭 내지 제n 플립-플롭은 상기 다운 신호를 출력할 수 있다.And a second flip-flop to an n-th flip-flop connected in series among the n flip-flops may output the down signal.
상기 리셋부는 상기 업 신호 및 상기 다운 신호가 모두 제2 논리이면, 상기 n 개의 플립-플롭들 각각을 리셋시킬 수 있다.The reset unit may reset each of the n flip-flops if the up signal and the down signal are both the second logic.
상기 주파수 배수 위상 주파수 검출기는, 상기 기준 클락 신호의 특정 에지가 입력되면 상기 업 신호의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경할 수 있고, 상기 클락 신호의 상기 특정 에지가 상기 m 번 입력되면 상기 다운 신호의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경할 수 있고, 상기 업 신호의 값 및 상기 다운 신호의 값이 모두 제2 논리이면 상기 업 신호의 값 및 상기 다운 신호의 값을 모두 제1 논리로 변경할 수 있다.Wherein when the specific edge of the reference clock signal is input, the value of the up signal can be changed from the first logic to the second logic, and when the specific edge of the clock signal is inputted m times, The value of the up signal and the value of the down signal can both be changed from the first logic to the second logic, and if the value of the up signal and the value of the down signal are both the second logic, .
상기 전하 펌프는, 상기 업 신호의 값이 제2 논리이면 상기 제어 전압을 증가시킬 수 있고, 상기 다운 신호의 값이 제2 논리이면 상기 제어 전압을 감소시킬 수 있다.The charge pump may increase the control voltage if the value of the up signal is the second logic and decrease the control voltage if the value of the down signal is the second logic.
상기 위상 고정 루프는, 제어 전압을 제공하는 캐패시터를 더 포함할 수 있다.The phase locked loop may further comprise a capacitor providing a control voltage.
상기 전하 펌프는 상기 캐패시터에 전류를 공급함으로써 상기 제어 전압을 증가시킬 수 있고, 상기 캐패시터로부터 전류를 빼냄으로써 상기 제어 전압을 감소시킬 수 있다.The charge pump can increase the control voltage by supplying a current to the capacitor and reduce the control voltage by removing current from the capacitor.
상기 클락 신호의 상승 엣지는 상기 참조 클락 신호의 상승 엣지에 비해 지연되지 않을 수 있다.The rising edge of the clock signal may not be delayed compared to the rising edge of the reference clock signal.
본 발명의 또 다른 일 측에 따르면, 제1 업 신호 및 제1 다운 신호를 입력받아 상기 제1 업 신호 및 상기 제1 다운 신호에 기반하여 제어 전압을 조절하는 제1 전하 펌프, 제2 업 신호 및 제2 다운 신호를 입력받아 상기 제2업 신호 및 상기 제2 다운 신호에 기반하여 상기 제어 전압을 조절하는 제2 전하 펌프, 상기 제어 전압에 비례하는 주파수를 갖는 클락 신호를 출력하는 전압 제어 발진기 - 상기 클락 신호의 주파수는 기준 클락 신호의 주파수의 m 배이고, m은 2 이상의 정수임 -, 상기 기준 클락 신호 및 상기 클락 신호를 입력받아 상기 클락 신호의 주파수가 상기 기준 클락 신호의 주파수의 m 배가 되도록 상기 제1 업 신호의 값 및 상기 제1 다운 신호의 값을 조절하여 출력하는 주파수 배수 위상 주파수 검출기 및 상기 클락 신호 및 데이터 신호를 입력받아 상기 데이터를 상기 클락 신호에 동기화시킨 시간 조정된 데이터 신호를 출력하고, 상기 클락 신호 및 상기 데이터 신호 간의 위상차에 기반하여 상기 제2 업 신호의 값 및 상기 제2 다운 신호의 값을 조절하여 출력하는 위상 검출기를 포함하는, 클락 및 데이터 복원 회로가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a charge pump circuit including a first charge pump that receives a first up signal and a first down signal and adjusts a control voltage based on the first up signal and the first down signal, And a second charge pump for receiving the second down signal and adjusting the control voltage based on the second up signal and the second down signal, a voltage controlled oscillator for outputting a clock signal having a frequency proportional to the control voltage, - the frequency of the clock signal is m times the frequency of the reference clock signal and m is an integer equal to or greater than 2 so that the frequency of the clock signal is m times the frequency of the reference clock signal A frequency multiple phase frequency detector for adjusting and outputting the value of the first up signal and the value of the first down signal, Adjusted data signal synchronized with the clock signal and adjusting the value of the second up signal and the value of the second down signal based on the phase difference between the clock signal and the data signal A clock and data recovery circuit is provided that includes a phase detector.
상기 주파수 배수 위상 주파수 검출기는, n 개의 플립-플롭들 - n은 m+1임 - 및 리셋부를 포함할 수 있다.The frequency-doubled phase frequency detector may comprise n flip-flops-n being m + 1 and a reset portion.
상기 n 개의 플립-플롭들 중 제1 플립-플롭은 상기 제1 업 신호를 출력할 수 있다.The first flip-flop of the n flip-flops may output the first up signal.
상기 n 개의 플립-플롭들 중 직렬로 연결된 제2 플립-플롭 내지 제n 플립-플롭은 상기 제1 다운 신호를 출력할 수 있다.And the second flip-flop to the nth flip-flop serially connected among the n flip-flops may output the first down signal.
상기 리셋부는 상기 업 신호 및 상기 다운 신호가 모두 제2 논리이면, 상기 n 개의 플립-플롭들 각각을 리셋시킬 수 있다.The reset unit may reset each of the n flip-flops if the up signal and the down signal are both the second logic.
상기 제어 전압은 제1 부분 제어 전압 및 제2 부분 제어 전압의 합일 수 있다.The control voltage may be a sum of a first partial control voltage and a second partial control voltage.
상기 제1 전하 펌프는 상기 제1 부분 제어 전압을 조절할 수 있다.The first charge pump may adjust the first partial control voltage.
상기 제2 전하 펌프는 상기 제2 부분 제어 전압을 조절할 수 있다.The second charge pump can regulate the second partial control voltage.
상기 주파수 배수 위상 주파수 검출기는, 상기 기준 클락 신호의 특정 에지가 입력되면 상기 제1 업 신호의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경할 수 있고, 상기 클락 신호의 상기 특정 에지가 상기 m 번 입력되면 상기 제1 다운 신호의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경할 수 있고, 상기 업 신호의 값 및 상기 다운 신호의 값이 모두 제2 논리이면 상기 제1 업 신호의 값 및 상기 제1 다운 신호의 값을 모두 제1 논리로 변경할 수 있다.Wherein the frequency doubled phase frequency detector is capable of changing the value of the first up signal from a first logic to a second logic when a specific edge of the reference clock signal is input, And if the value of the up signal and the value of the down signal are both the second logic, the value of the first up signal and the value of the first down signal can be changed from the first logic to the second logic, All the values of the signal can be changed to the first logic.
상기 제1 전하 펌프는 상기 제1 업 신호의 값이 제2 논리 이면 상기 제어 전압을 증가시킬 수 있고, 상기 제1 다운 신호의 값이 제2 논리이면 상기 제어 전압을 감소시킬 수 있다.The first charge pump may increase the control voltage if the value of the first up signal is a second logic and decrease the control voltage if the value of the first down signal is a second logic.
상기 제2 전하 펌프는 상기 제2 업 신호의 값이 제2 논리 이면 상기 제어 전압을 증가시킬 수 있고, 상기 제2 다운 신호의 값이 제2 논리이면 상기 제어 전압을 감소시킬 수 있다.The second charge pump may increase the control voltage if the value of the second up signal is a second logic and decrease the control voltage if the value of the second down signal is a second logic.
상기 클락 신호의 상승 엣지는 상기 참조 클락 신호의 상승 엣지에 비해 지연되지 않을 수 있다.The rising edge of the clock signal may not be delayed compared to the rising edge of the reference clock signal.
상기 위상 검출기는, 상기 클락 신호의 하강 에지 및 상승 에지의 사이에 상기 데이터 신호가 천이되면 상기 제2 업 신호의 값을 제2 논리로 세트할 수 있고, 상기 클럭의 상승 에지 및 하강 에지의 사이에 상기 데이터 신호의 천이되면 상기 제2 다운 신호의 값을 제2 논리로 세트할 수 있다.The phase detector may set the value of the second up signal to a second logic when the data signal transitions between a falling edge and a rising edge of the clock signal, The second logic value of the second down signal may be set to the second logic.
주파수 배수 기능을 제공하는 위상 주파수 검출기가 제공된다.A phase frequency detector is provided that provides a frequency doubling function.
주파수 배수 위상 주파수 검출기를 사용하여 내부 클락 신호의 지터를 감소시키는 위상 고정 루프가 제공된다.A phase locked loop is provided that uses a frequency-doubled phase frequency detector to reduce the jitter of the internal clock signal.
주파수 배수 위상 주파수 검출기를 사용하여 내부 클락 신호의 지터 및 시간 조정된 데이터 신호의 지터를 감소시키는 클락 및 데이터 복원 회로가 제공된다.A clock and data recovery circuit is provided that reduces the jitter of the internal clock signal and the jitter of the time adjusted data signal using a frequency doubled phase frequency detector.
도 1은 PLL의 구조도이다.
도 2는 PFD의 회로도이다.
도 3은 분주기의 지연 시간으로 인한 REF 및 CLK 간의 위상 차이를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 2 배 주파수를 비교하는 PFD의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 2 배 주파수를 비교하는 PFD의 동작 파형을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 m 배 주파수를 비교하는 PFD의 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 배수 PFD를 사용하는 PLL의 구조도이다.
도 8은 CDR 회로를 설명하는 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 배수 PFD를 사용하는 CDR 회로의 구조도이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 플립-플롭의 대체를 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 주파수 배수 PFD의 넷 전하 변화를 나타낸다.
도 12는 주파수 차이에 따른 주파수 배수 PFD의 넷 전하 변화를 나타낸다.1 is a structural view of a PLL.
2 is a circuit diagram of the PFD.
3 illustrates the phase difference between REF and CLK due to the delay time of the frequency divider.
4 is a circuit diagram of a PFD comparing twofold frequencies according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates an operation waveform of a PFD comparing twofold frequencies according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram of a PFD for comparing m times frequency according to an example of the present invention.
7 is a structural diagram of a PLL using a frequency multiple PFD according to an embodiment of the present invention.
8 is a conceptual diagram illustrating the CDR circuit.
9 is a structural diagram of a CDR circuit using a frequency multiple PFD according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 illustrates the replacement of a flip-flop in accordance with an example of the present invention.
FIG. 11 shows the net charge variation of a frequency multiple PFD according to an example of the present invention.
12 shows the net charge variation of the frequency multiple PFD according to the frequency difference.
이하에서, 본 발명의 일 실시예를, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
하기에서, "주파수 배수"는 특정한 신호의 주파수를 n 배로 변환시키는 것을 의미하며, "주파수 체배"와 동일한 의미로 사용될 수 있다..In the following, "frequency multiple" means converting the frequency of a particular signal to n times, and can be used in the same sense as "frequency multiplication ".
하기의 신호들(예컨대, 참조 클락 신호, 클락 신호, 업 신호 및 다운 신호) 중 일부는 디지털 신호일 수 있다. 디지털 신호는 제1 논리 또는 제2 논리의 값을 가질 수 있다. 제1 논리 및 제2 논리는 서로 상이한 논리 값을 갖는다. 예컨대, 제1 논리가 논리 0을 나타내면, 제2 논리는 논리 1을 나타낸다. 제1 논리가 논리 1을 나타내면, 제2 논리는 논리 0을 나타낸다.Some of the following signals (eg, reference clock signal, clock signal, up signal, and down signal) may be digital signals. The digital signal may have a value of a first logic or a second logic. The first logic and the second logic have different logical values. For example, if the first logic represents a logical zero, the second logic represents a logical one. If the first logic indicates logic one, the second logic indicates logic zero.
"신호가 출력된다"는 표현은 신호의 값이 "제2 논리"임을 의미할 수 있다. 즉, 어떤 신호가 "제2 논리"의 값을 가질 때 상기의 신호가 특정한 구성 요소로부터 출력되는 것으로 표현될 수 있고, 상기의 신호가 "제1 논리"의 값을 가질 때는 상기 특정한 신호가 출력되지 않는 것으로 표현될 수 있다.
The expression "signal is output" may mean that the value of the signal is "second logic ". That is, when a signal has a value of "second logic ", the signal can be represented as being output from a specific component, and when the signal has a value of" first logic " Can be expressed as not.
도 1은 PLL의 구조도이다.1 is a structural view of a PLL.
PLL(100)은 PFD(110), 전하 펌프(Charge Pump; CP)(120), 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator; VCO)(130) 및 분주기(140)를 포함할 수 있다.The
PLL(100)은 외부로부터 입력되는 기준 클락 신호 REF 및 내부의 VCO(130)가 출력하는 신호 VO의 위상 및 주파수를 일치시켜, 반도체의 내부 시스템에 깨끗한 클락 신호 VO를 제공할 수 있다.The
REF 보다 더 빠른 신호를 생성하기 위해, 분주기(140)가 VCO(130) 및 PFD(110)의 사이에 배치될 수 있다. VO가 분주기(140)로 입력되며, 분주기(140)는 클락 신호 CLK를 출력할 수 있다. VO는 CLK보다 N 배 빠를 수 있다. 즉, VO의 주파수는 CLK의 주파수의 N 배일 수 있다. 분주기(140)에 의해 REF보다 빠른 CLK가 PFD로 입력될 수 있다..A
PFD(110)는 REF 및 CLK를 입력받아, REF 및 CLK가 동일한 주파수 및 위상을 갖도록 업 신호 UP의 값 및 다운 신호 DN의 값을 조절할 수 있다. PFD(110)는 UP 및 DN을 출력한다.The
CP(120)는 UP 및 DN을 입력받아, UP 및 DN에 기반하여 제어 전압 CV를 조절할 수 있다. 예컨대, CP(120)는 UP의 값이 제2 논리이면 CV를 증가시킬 수 있고, DN의 값이 제2 논리이면 CV를 감소시킬 수 있다.
VCO(130) CV에 비례하는 주파수를 갖는 VO를 출력할 수 있다. 즉, VO의 주파수는 CV에 비례하도록 VCO(130)에 의해 조절될 수 있다.
It is possible to output a VO having a frequency proportional to the
도 2는 PFD의 회로도이다.2 is a circuit diagram of the PFD.
PFD(110)는 제1 플립-플롭(flip-flop)(210), 제2 플립-플롭(flip-flop)(220) 및 리셋부(230) 를 포함할 수 있다. 제1 플립-플롭(210), 제2 플립-플롭(220)은 각각 D 플립-플롭일 수 있다. 리셋부(230)는 논리곱 게이트일 수 있다.The
PFD(110)는 REF 및 CLK이 양 플립-플롭들에 의해 각각 샘플링되는 시점들을 비교하여 UP의 값 및 DN의 값을 결정할 수 있다.
도시된 회로에 따라, PFD(110)는 REF의 특정 에지(예컨대, 상승 에지)가 입력되면 UP의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경할 수 있고, CLK의 특정 에지(예컨대, 상승 에지)가 입력되면 DN의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경할 수 있다. PFD(110)는 UP의 값 및 DN의 값이 모두 제2 논리이면, UP의 값 및 DN의 값을 모두 제1 논리로 변경할 수 있다.
According to the circuit shown, the
도 3은 분주기의 지연 시간으로 인한 REF 및 CLK 간의 위상 차이를 설명한다.3 illustrates the phase difference between REF and CLK due to the delay time of the frequency divider.
도 1을 참조하여 전술한 것처럼, PLL(100)은 REF보다 빠른 신호인 VO를 생성하기 위해, 분주기(140)를 사용한다. 그러나, 분주기(140)가 VO를 사용하여 CLK를 생성할 때, 생성된 CLK는 VO에 비해 지연된다. 이러한 분주기(140) 자체의 지연 시간이 존재하기 때문에, REF 및 CLK가 PFD(110)에 의해 정확하게 비교되기가 어렵다.As described above with reference to FIG. 1,
하기에서 설명될 본 발명의 실시예들에서, 분주 기능이 추가된 PFD, 상기의 PFD를 사용함으로써 분주기 없이 기준 주파수보다 더 빠른 주파수를 생성하는 PLL 및 CDR 회로가 개시된다.
In embodiments of the present invention to be described below, a PLL and a CDR circuit for generating a frequency faster than a reference frequency without a divider by using the PFD with the dividing function, the PFD described above, are disclosed.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 2 배 주파수를 비교하는 PFD의 회로도이다.4 is a circuit diagram of a PFD comparing twofold frequencies according to an embodiment of the present invention.
주파수 배수 PFD(400)는 제1 플립-플롭(410), 제2 플립-플롭(420), 제3 플립-플롭(430) 및 리셋부(440)를 포함한다. 제1 플립-플롭(410), 제2 플립-플롭(420) 및 제3 플립-플롭(430)은 각각 D 플립 플롭일 수 있다. 리셋부(440)는 논리곱 게이트(AND gate)를 포함할 수 있다.The frequency
제1 플립-플롭(410), 제2 플립-플롭(420) 및 제3 플립-플롭(430) 각각의 리셋 포트 R들은 리셋부(440)의 출력 포트와 연결된다.The reset ports R of each of the first flip-
제1 플립-플롭(410) 및 제2 플립-플롭(420) 각각의 입력 포트 D들은 전원 VDD와 연결된다.The input ports D of each of the first flip-
제1 플립-플롭(410)의 클락 포트 CK에는 제1 클락 신호가 입력된다. 여기에서, 제1 클락 신호는 기준 클락 신호 REF일 수 있다.The first clock signal is input to the clock port CK of the first flip-
제1 플립-플롭(410)의 출력 포트 Q는 리셋부(440)의 제1 입력 포트와 연결된다.The output port Q of the first flip-
제2 플립-플롭(420) 및 제3 플립-플롭(430) 각각의 클락 포트 CK들에는 제2 클락 신호가 입력된다. 여기에서, 제2 클락 신호는 클락 신호 CLK이다.The second clock signal is input to the clock ports CK of the second flip-
제2 플립-플롭(420)의 출력 포트 Q는 제3 플립-플롭(430)의 입력 포트 D와 연결된다.The output port Q of the second flip-
제3 플립-플롭(430)의 출력 포트 Q는 리셋부(440)의 제2 입력 포트와 연결된다.The output port Q of the third flip-
제1 플립-플롭(410)의 출력 포트 Q가 출력하는 신호가 업 신호 UP이고, 제3 플립-플롭(430)의 출력 포트 Q가 출력하는 신호가 다운 신호 DN이다. 또한, 제2 플립-플롭(420)의 출력 포트 Q가 출력하는 신호가 중간 신호 a이다.
The signal output from the output port Q of the first flip-
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 2 배 주파수를 비교하는 PFD의 동작 파형을 도시한다.5 illustrates an operation waveform of a PFD comparing twofold frequencies according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5에서 주파수 배수 PFD(400)가 출력하는 신호들(REF, CLK, a, DN 및 UP)의 파형들이 도시되었다.The waveforms of the signals (REF, CLK, a, DN and UP) output by the frequency
CLK의 주파수가 REF의 주파수의 2 배일 때, 주파수 하강을 나타내는 DN의 신호 폭 및 주파수 상승을 나타내는 UP의 신호 폭이 일정하게 된다.When the frequency of the CLK is twice the frequency of the REF, the signal width of the DN indicating the frequency fall and the signal width of the UP indicating the frequency rise become constant.
여기에서, CLK는 도 7을 참조하여 후술될 (분주기를 사용하지 않는) PLL의 VCO로부터 출력되는 신호이다. 따라서, CLK의 주파수가 REF의 주파수의 2 배일 때 PFD(400)를 사용하는 PLL의 주파수 및 위상이 고정된다. 따라서, 주파수 배수 PFD(400)를 사용함으로써 분주기로 인해 발생하는 지연 시간 없이 주파수 배수를 제공하는 PLL이 구현될 수 있다.Here, CLK is a signal output from the VCO of the PLL (which does not use the frequency divider) to be described later with reference to FIG. Therefore, the frequency and phase of the PLL using the
상술된 주파수 배수 PFD(400)의 구조는 m 배 주파수를 비교하는 위상 주파수 검출기로 변형될 수 있다. 즉, 주파수 배수 PFD의 주파수 배수 개수(frequency multiplying ration)는 주파수 배수 PFD(400)의 구조를 변경함으로써 조절될 수 있다.
The structure of the
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 m 배 주파수를 비교하는 PFD의 회로도이다.6 is a circuit diagram of a PFD for comparing m times frequency according to an example of the present invention.
주파수 배수 PFD(600)는 n 개의 플립-플롭들 및 리셋부(650)를 포함한다. 여기에서, n은 3 이상의 정수이며, n은 m+1이다. 즉, 주파수 배수 개수 m이 3일 경우, 주파수 배수 PFD(600)은 4 개의 D-플립-플롭들을 포함한다.The frequency
n 개의 플립-플롭들 중 제1 플립-플롭(610), 제2 플립-플롭(620), 제3 플립-플롭(630) 및 제n 플립-플롭(640)이 도시되었다. n 개의 플립-플롭들은 각각 D 플립-플롭일 수 있다. 리셋부(650)는 논리곱 게이트일 수 있다.A first flip-
제1 플립-플롭(610)은 제1 클락 신호를 입력 받고, 제1 클락 신호의 특정 에지가 입력되면 제2 논리로 세트되는 업 신호를 출력한다. 여기에서, 특정 에지란 상승 에지 또는 하강 에지를 의미할 수 있다.The first flip-
제2 플립-플롭(620) 내지 제n 플립-플롭(640)은 직렬로 연결되었다. 직렬로 연결된 제2 플립-플롭(620) 내지 제n 플립-플롭(640)은 제2 클락 신호를 입력 받고, 제2 클락 신호의 상기 특정 에지가 n-1번 입력되면 제2 논리로 세트되는 다운 신호를 출력한다.The second flip-
리셋부(650)는 업 신호 및 다운 신호가 모두 제2 논리이면, 업 신호 및 다운 신호가 모두 제1 논리가 되도록 상기 n 개의 플립-플롭들 각각을 리셋시킨다.The
n 개의 플립-플롭들 각각의 리셋 포트 R들은 리셋부(650)의 출력 포트와 연결된다.The reset ports R of each of the n flip-flops are connected to the output port of the
n 개의 플립-플롭들 중 제1 플립-플롭(610)의 입력 포트 및 제2 플립-플롭(620)의 입력 포트 D는 전원 VDD와 연결된다.The input port of the first flip-
제1 플립-플롭(610)의 클락 포트 CK에는 제1 클락 신호가 입력된다. 제1 클락 신호는 기준 클락 신호 REF일 수 있다.The first clock signal is input to the clock port CK of the first flip-
제1 플립-플롭(610)의 출력 포트 Q는 리셋부(650)의 제1 입력 포트와 연결된다.The output port Q of the first flip-
n 개의 플립-플롭들 중 제2 플립-플롭(620) 내지 제n 플립-플롭(640) 각각의 클락 포트 CK들에는 제2 클락 신호가 입력된다. 제2 클락 신호는 클락 신호 CLK일 수 있다.A second clock signal is input to the clock ports CK of the second flip-
n 개의 플립-플롭들 중 제k 플립-플롭의 출력 포트 Q는 제k+1 플립-플롭의 입력 포트 D와 연결된다. 여기에서, k는 2 이상 n-1 이하의 정수이다. 예컨대, n이 4일 경우, 제2 플립-플롭(620)의 출력 포트 Q는 제3 플립-플롭(630)의 입력 포트 D와 연결된다. 제3 플립-플롭(630)의 출력 포트 Q는 제4 플립-플롭(즉, 제n 플립-플롭(640)의 입력 포트 D와 연결된다.The output port Q of the kth flip-flop of the n flip-flops is connected to the input port D of the k + 1 flip-flop. Here, k is an integer of 2 or more and n-1 or less. For example, if n is 4, the output port Q of the second flip-
제n 플립-플롭의 출력 포트 Q는 리셋부(650)의 제2 입력 포토와 연결될 수 있다.The output port Q of the nth flip-flop may be coupled to the second input port of the
제1 플립-플롭(610)의 출력 포트 Q는 업 신호 UP를 출력한다. UP(또는, UP의 값이 제2 논리인 것)는 제2 클락 신호의 위상이 제1 클락 신호의 위상보다 느리다는 것을 나타낼 수 있다. 즉, UP(또는, UP의 값이 제2 논리인 것)는 후술될 VCO가 더 빠른 동작을 수행해야한다는 것(즉, 더 빠른 주파수의 제2 클락 신호를 출력해야 한다는 것)을 나타낼 수 있다.The output port Q of the first flip-
제n 플립-플롭(640)의 출력 포트 Q는 다운 신호 DN을 출력한다. DN(또는, DN의 값이 제2 논리인 것)은 제2 클락 신호의 위상이 제1 클락 신호의 위상보다 빠르다는 것을 나타낼 수 있다. 즉, DN(또는, DN의 값이 제2 논리인 것)은 후술될 VCO가 더 느린 동작을 수행해야한다는 것(즉, 더 느린 주파수의 제2 클락 신호를 출력해야 한다는 것)을 나타낼 수 있다.The output port Q of the nth flip-
n 개의 플립-플롭들 각각은 D 플립-플롭일 수 있다. n 개의 플립-플롭들 각각은 상승 에지(edge) 트리거 플립-플롭일 수 있다.Each of the n flip-flops may be a D flip-flop. Each of the n flip-flops may be a rising edge trigger flip-flop.
주파수 배수 PFD(600)의 동작에 의해 제2 클락 신호의 주파수는 제1 클락 신호의 주파수의 m 배(즉, n - 1 배)가 될 수 있다.The frequency of the second clock signal may be m times (that is, n - 1 times) the frequency of the first clock signal by the operation of the frequency
주파수 배수 PFD(600)는 제1 클락 신호가 제1 플립-플롭(610)에 의해 샘플링되는 시점 및 제n-1 플립-플롭이 출력하는 신호가 제n 플립-플롭(640)에 의해 샘플링되는 시점을 비교하여 UP의 값 및 DN의 값을 결정할 수 있다.The
주파수 배수 PFD(600)는 하나 이상의 플립-플롭들 중 제3 플립-플롭(630) 내지 제n 플립-플롭(640) 중 하나의 플립-플롭의 입력 포트 D를 전원 VDD와 연결함으로써, 주파수 배수 PFD(600)의 주파수 배수 개수를 조절할 수 있다. 예컨대, n이 4일 때, 제3 플립-플롭(630)의 입력 포트 D가 (제2 플립-플롭(620)의 출력 포트 Q 대신) 전원 VDD와 연결되면, 주파수 배수 PFD(600)는 2 배 주파수를 비교하는 PFD로 동작할 수 있다. 따라서, 주파수 배수 PFD(600)의 주파수 배수 개수 m은 동적으로 조절될 수 있으며, 분주가를 사용하지 않고도 제1 클락 신호(즉, REF)보다 m 배 빠른 제2 클락 신호(즉, CLK)가 획득될 수 있다.
The frequency
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 배수 PFD를 사용하는 PLL의 구조도이다.7 is a structural diagram of a PLL using a frequency multiple PFD according to an embodiment of the present invention.
PLL(700)은 주파수 배수 PFD(600), CP(720) 및 VCO(730)을 포함한다.The
CP(720)는 주파수 배수 PFD(600)로부터 업 신호 UP 및 다운 신호 DN을 입력받아 UP 및 DN에 기반하여 제어 전압 CV를 조절한다.The
VCO(730)는 CV에 비례하는 주파수를 갖는 클락 신호 CLK를 출력한다. 여기에서, 주파수 배수 PFD(600)의 주파수 배수 개수는 m이고, CLK의 주파수는 기준 클락 신호 REF의 m 배이다. m은 2 이상의 정수이다. 즉, REF의 주파수가 x Hz일 경우, CLK의 주파수는 mx Hz이다.The
주파수 배수 PFD(600)는 REF 및 CLK를 입력받아 CLK의 주파수가 REF의 주파수의 m 배가 되도록 UP의 값 및 DN의 값을 조절하여 출력한다. 도 6을 참조하여 전술된 것처럼 REF는 제1 클락 신호일 수 있다. CLK는 제2 클락 신호일 수 있다. UP은 제1 플립-플롭(610)의 출력 포트 Q로부터 출력되는 신호일 수 있다. DN은 제n 플립-플롭(640)의 출력 포트 Q로부터 출력되는 신호일 수 있다.The frequency
예컨대, 주파수 배수 PFD(600)는 REF의 특정 에지가 입력되면 UP의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경할 수 있다. 또한, 주파수 배수 PFD(600)는 CLK의 특정 에지가 m 번 입력되면 DN의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경할 수 있다. 여기서, 특정 에지는 상승 에지 및 하강 에지 중 하나를 의미할 수 있다.For example, the frequency
주파수 배수 PFD(600)는 UP의 값 및 DN의 값이 모두 제2 논리이면, UP의 값 및 DN의 값을 모두 제1 논리로 변경할 수 있다. 또한, UP의 값 또는 DN의 값이 제2 논리로 변경되었을 때, 변경된 제2 논리의 값은 특정한 시간(예컨대, REF 또는 CLK의 1 클럭) 동안 유지되거나, 특정한 이벤트(예컨대, REF 또는 CLK의 하강 에지)가 발생할 때까지 유지될 수 있다. 이후, UP의 값 또는 DN의 값은 다시 제1 논리로 돌아올 수 있다.The frequency
CP(720)는 UP의 값이 제2 논리이면 CV를 증가시킬 수 있으며, DN의 값이 제2 논리이면 CV를 감소시킬 수 있다. 또는, CP(720)는 UP의 값이 제2 논리고, DN의 값이 제1 논리이면 CV를 증가시킬 수 있으며, UP의 값이 제1 논리고, DN의 값이 제2 논리이면 CV를 감수시킬 수 있다.
PLL(700) 또는 CP(720)는 캐패시터(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.The
캐패시터의 일 단은 CP(720)의 출력 단 및 VCO(730)의 입력 단 사이에 연결될 수 있다. 캐패시터의 다른 일 단은 그라운드(ground)와 연결될 수 있다.One end of the capacitor may be coupled between the output end of the
CP(720)는 캐패시터에 전류를 공급함으로써 CV를 증가시킬 수 있으며, 캐패시터로부터 전류를 빼냄으로써 CV를 감소시킬 수 있다.
상술된 것처럼, PLL(700)은 분주기를 사용하지 않을 수 있다. 따라서, PLL(700)에 의해 REF 및 CLK의 위상은 동일하게 조절될 수 있다. 즉, CLK의 상승 엣지는 REF의 상승 엣지에 비해 지연되지 않는다.As discussed above,
앞서 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 기술적 내용들이 본 실시예에도 그대로 적용될 수 있다. 따라서 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
Technical contents according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIGS. 1 to 7 may be applied to the present embodiment as it is. Therefore, more detailed description will be omitted below.
도 8은 CDR 회로를 설명하는 개념도이다.8 is a conceptual diagram illustrating the CDR circuit.
CDR 회로는 유선 데이터 링크(link)에 사용되는 회로이다.The CDR circuit is a circuit used for a wired data link.
송신 시스템에서 수신 시스템으로 데이터가 전송될 때, 데이터 전송 선로(data transmission line)의 로우 패스 필터(Low Pass Filter; LPF) 특성으로 인해 왜곡된 데이터가 송신 시스템으로 전달될 수 있다. CDR 회로는 이러한 왜곡된 데이터를 복원하기 위해 사용될 수 있다.When data is transmitted from the transmission system to the reception system, the distorted data can be transmitted to the transmission system due to the low pass filter (LPF) characteristic of the data transmission line. The CDR circuit can be used to recover such distorted data.
도 8에서, 데이터 전송 선로의 LPF 특성으로 인해, 수신 시스템으로 전송된 데이터 신호는 왜곡되었다. 왜곡된 데이터 신호는 클록 복원 회로(clock recovery circuit)(810) 및 결정 회로(decision circuit)(820)로 입력 된다. 클록 복원 회로(810)는 왜곡된 데이터 신호에 기반하여 데이터에 동기화된 클락 신호를 복원한다. 클록 복원 회로(810)는 복원된 클락 신호를 결정 회로(820)로 인가한다. 결정 회로(720)는 왜곡된 데이터 신호 및 복원된 클락 신호를 사용하여 데이터를 복원한다.In Fig. 8, due to the LPF characteristic of the data transmission line, the data signal transmitted to the receiving system is distorted. The distorted data signal is input to a
일반적으로, 수신 시스템으로 전송되는 데이터는 비제로 복귀 신호(Non Return to Zero; NRZ)의 형태로 전송된다. 따라서, 이론적으로는, 수신 시스템으로 전송된 데이터는 특정한 주파수 성분을 갖고 있지 않다. 따라서, NRZ의 형태로 전송된 수신 데이터에 대해 클록 복원을 적용하는 것은 용이하지 않다.
In general, data transmitted to the receiving system is transmitted in the form of a Non Return to Zero (NRZ) signal. Therefore, theoretically, the data transmitted to the receiving system does not have a particular frequency component. Therefore, it is not easy to apply clock recovery to received data transmitted in the NRZ form.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 배수 PFD를 사용하는 CDR 회로의 구조도이다.9 is a structural diagram of a CDR circuit using a frequency multiple PFD according to an embodiment of the present invention.
CDR 회로(900)는 주파수 배수 PFD(600), 제1 CP(910), 위상 검출기(Phase Detector; PD)(920), 제2 CP(930) 및 VCO(940)를 포함한다.The
CDR 회로(900)은 PLL 파트 및 데이터 복원 루프로 구성될 수 있다. PLL 파트는 도 9의 상단의 구성요소들(즉, PFD(600), 제1 CP(910) 및 VCO(940))을 포함할 수 있다. 데이터 복원 루프는 도 9의 하단의 구성요소들(즉, PD(920), 제2 CP(930) 및 VCO(940))을 포함할 수 있다.The
제1 CP(910)는 제1 업 신호 UP1 및 제1 다운 신호 DN1을 입력받아 UP1 및 DN1에 기반하여 제어 전압 CV를 조절한다.The first CP (910) adjusts the control voltage CV based on the UP and DN 1 1 receives the first up signal UP 1 and a first down signal DN 1.
제2 CP(930)는 제2 업 신호 UP2 및 제2 다운 신호 DN2을 입력받아 UP2 및 DN2에 기반하여 CV를 조절한다.Second CP (930) controls the CV based on the UP and DN 2 2 receives the second up signal UP 2, and the second down signal DN 2.
CV는 제1 부분 제어 전합 CV1 및 제2 부분 제어 전압 CV2의 합일 수 있다.CV may be the sum of the first partial control CV 1 and the second partial control voltage CV 2 .
제1 CP(910)는 UP1 및 DN1에 기반하여 CV1을 조절할 수 있다. 제2 CP(930)는 UP2 및 DN2에 기반하여 CV2를 조절할 수 있다. 예컨대, 제1 CP(910)는 UP1의 값이 제2 논리이면, CV1(또는, CV)를 증가시킬 수 있고, DN1의 값이 제2 논리이면 CV1(또는, CV)를 감소시킬 수 있다. 또는, 제1 CP(910)는 UP1의 값이 제2 논리고 DN1의 값이 제1 논리이면 CV1(또는, CV)를 증가시킬 수 있으며, UP1의 값이 제1 논리고 DN1의 값이 제2 논리이면 CV1(또는, CV)를 감소시킬 수 있다. 제2 CP(930)는 UP2의 값이 제2 논리이면, CV2(또는, CV)를 증가시킬 수 있고, DN2의 값이 제2 논리이면 CV2(또는, CV)를 감소시킬 수 있다. 또는, 제2 CP(930)는 UP2의 값이 제2 논리고 DN2의 값이 제1 논리이면 CV2(또는, CV)를 증가시킬 수 있으며, UP2의 값이 제1 논리고 DN2의 값이 제2 논리이면 CV2(또는, CV)를 감소시킬 수 있다.The
PLL(700) 또는 제1 CP(910)는 제1 캐패시터(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 제1 캐패시터의 일 단은 제1 CP(910)의 출력 단 및 VCO(940)의 입력 단 사이에 연결될 수 있다. 제1 캐패시터의 다른 일 단은 그라운드(ground)와 연결될 수 있다. 제1 CP(910)는 제1 캐패시터에 전류를 공급함으로써 CV1을 증가시킬 수 있으며, 제1 캐패시터로부터 전류를 빼냄으로써 CV1을 감소시킬 수 있다.The
PLL(700) 또는 제2 CP(930)는 제1 캐패시터(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 제2 캐패시터의 일 단은 제2 CP(930)의 출력 단 및 VCO(940)의 입력 단 사이에 연결될 수 있다. 제2 캐패시터의 다른 일 단은 그라운드(ground)와 연결될 수 있다. 제2 CP(930)는 제2 캐패시터에 전류를 공급함으로써 CV2를 증가시킬 수 있으며, 제2 캐패시터로부터 전류를 빼냄으로써 CV2를 감소시킬 수 있다.The
VCO(940)는 CV에 비례하는 주파수를 갖는 클락 신호 CLK를 출력한다. 주파수 배수 PFD(600)의 주파수 배수 개수는 m이고, CLK의 주파수는 기준 클락 신호 REF의 m 배이다. m은 2 이상의 정수이다. 즉, REF의 주파수가 x Hz일 경우, CLK의 주파수는 mx Hz이다.
주파수 배수 PFD(600)는 REF 및 CLK를 입력받아 CLK의 주파수가 REF의 주파수의 m 배가 되도록 UP1의 값 및 DN1의 값을 조절하여 출력한다. 도 6을 참조하여 전술된 것처럼 REF는 제1 클락 신호일 수 있다. CLK는 제2 클락 신호일 수 있다. UP1은 제1 플립-플롭(610)의 출력 포트 Q로부터 출력되는 신호일 수 있다. DN1은 제n 플립-플롭(640)의 출력 포트 Q로부터 출력되는 신호일 수 있다.The frequency
예컨대, 주파수 배수 PFD(600)는 REF의 특정 에지가 입력되면 UP1의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경할 수 있다. 또한, 주파수 배수 PFD(600)는 CLK의 특정 에지가 m 번 입력되면 DN1의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경할 수 있다. 주파수 배수 PFD(600)는 UP1의 값 및 DN1의 값이 모두 제2 논리이면, UP1의 값 및 DN1의 값을 모두 제1 논리로 변경할 수 있다. 여기서, 특정 에지는 상승 에지 및 하강 에지 중 하나의 에지를 의미할 수 있다.For example, the frequency
또한, UP1의 값 또는 DN1의 값이 제2 논리로 변경되었을 때, 변경된 제2 논리의 값은 특정한 시간(예컨대, 1 REF 클럭 또는 1 CLK 클럭) 동안 유지되거나, 특정한 이벤트(예컨대, REF 또는 CLK의 하강 에지)가 발생할 때까지 유지될 수 있다. 이후, UP1의 값 또는 DN1의 값은 다시 제1 논리로 돌아올 수 있다.In addition, when the value of UP 1 or the value of DN 1 is changed to the second logic, the changed second logic value is maintained for a certain time (eg, 1 REF clock or 1 CLK clock), or a specific event (eg, REF Or the falling edge of CLK). Thereafter, the value of UP 1 or the value of DN 1 can return to the first logic again.
PD(920)는 REF 및 데이터 신호 DATA를 입력받아 DATA를 CLK에 동기화시킨 시간 조정된(retimed) 데이터 신호를 출력한다. PD(920)는 CLK 및 DATA 간의 위상차에 기반하여 UP2의 값 및 DN2의 값을 조절하여 출력한다.The
PD(920)는 CLK의 하강 에지 및 상승 에지의 사이에 DATA가 천이되면 UP2의 값을 제2 논리로 세트할 수 있다. 또한, PD(920)는 CLK의 상승 에지 및 하강 에지의 사이에 DATA가 천이되면 DN2의 값을 제2 논리로 세트할 수 있다. PD(920)는 UP2의 값 및 DN2의 값이 모두 제2 논리이면, UP2의 값 및 DN2의 값을 모두 제1 논리로 변경할 수 있다. 또한, UP2의 값 또는 DN2의 값이 제2 논리로 변경되었을 때, 변경된 제2 논리의 값은 특정한 시간(예컨대, CLK의 1 클럭) 동안 유지되거나, 특정한 이벤트(예컨대, CLK 또는 DATA의 하강 에지)가 발생할 때까지 유지될 수 있다. 이후, UP2의 값 또는 DN2의 값은 다시 제1 논리로 돌아올 수 있다.PD (920) may DATA when the transition between the falling edge and the rising edge of the CLK set the value of the UP 2 to the second logic. In addition, PD (920) may DATA when the transition between the rising and falling edges of the CLK set the value of the DN 2 to the second logic. PD (920) has a value and DN 2 are both a second logic value of the UP 2, can all the values of the value of the UP and DN 2 2 change to the first logic. Further, when the value of the value or the DN of the UP 2 2 is changed to a second logic value of the second logic changed is or maintained for a specified time (e.g., one clock of CLK), a particular event (e.g., the CLK or DATA Falling edge) occurs. Then, the value of the UP or DN 2 2 values may be able to go back to the first logic.
CDR 회로(900)는 분주기를 사용하지 않을 수 있다. 따라서, CDR 회로(900)에 의해 REF 및 CLK의 위상은 동일하게 조절될 수 있다. 즉, CLK의 상승 엣지는 REF의 상승 엣지에 비해 지연되지 않는다.The
PLL 파트는 기준 클락 신호 REF에 동기화된 클락 신호 CLK를 복원할 수 있다. CLK를 바탕으로, PD(920)는 DATA를 내부 클락 CLK에 동기화하여 수신 시스템에 시간 조정된 DATA를 전달할 수 있다.The PLL part can recover the clock signal CLK synchronized with the reference clock signal REF. Based on the CLK, the
상술된 것과 같이, 주파수 배수 PFD(600)는 일반적인 형태의 CDR 회로에 손쉽게 적용될 수 있다. CDR 회로의 PLL이 분주기를 사용할 경우, 분주기에 의해 지연 시간이 발생하고, CLK의 지터가 증가할 수 있다. 따라서, CDR 회로는 주파수 배수 PFD(600)를 사용함으로써 CLK의 지터를 감소시킬 수 있고, CLK의 지터가 감소시킴으로써 CDR 회로의 출력인 시간 조정된 DATA의 지터 역시 감소시킬 수 있다.As described above, the frequency
앞서 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 기술적 내용들이 본 실시예에도 그대로 적용될 수 있다. 따라서 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
The technical contents according to one embodiment of the present invention described above with reference to Figs. 1 to 8 can be directly applied to this embodiment as well. Therefore, more detailed description will be omitted below.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 플립-플롭의 대체를 설명한다.Figure 10 illustrates the replacement of a flip-flop in accordance with an example of the present invention.
전술된 실시예에서의 D 플립-플롭들은 다른 플립-플롭들로 치환될 수 있다.The D flip-flops in the above embodiment may be replaced by other flip-flops.
D 플립-플롭(1000)은 SR 플립-플롭(1010)을 포함할 수 있다. 또는, D 플립-플롭(1000)은 SR 플립-플롭(1010)으로 대체될 수 있다.The D flip-
이 경우, D 플립-플롭(1000)의 입력 포트 D로 입력되는 신호는 SR 플립-플롭(1010)의 입력 포트 S로 입력될 수 있다. SR 플립-플롭(1010)의 입력 포트 R로는 D 플립-플롭(1000)의 입력 포트 D로 입력되는 신호의 인버스(inverse) 신호가 입력될 수 있다.In this case, the signal input to the input port D of the D flip-
D 플립-플롭(1000)의 클록 포트 CK로 입력되는 신호는 SR 플립-플롭(1010)의 클록 포트 CK로 입력될 수 있다.The signal input to the clock port CK of the D flip-
D 플립-플롭(1000)의 출력 포트 Q는 SR 플립-플롭(1010)의 출력 포트 Q로부터 출력되는 신호를 출력할 수 있다. D 플립-플롭(1000)의 출력 포트 Q'는 SR 플립-플롭(1010)의 출력 포트 Q'로부터 출력되는 신호를 출력할 수 있다.
The output port Q of the D flip-
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 주파수 배수 PFD의 넷 전하 변화를 나타낸다.FIG. 11 shows the net charge variation of a frequency multiple PFD according to an example of the present invention.
도 11에서, 2 배 주파수를 비교하는 주파수 배수 PFD의 성능을 실험한 결과가 도시되었다. 도 11의 그래프에서, x 축은 시간을 나타낸다. y 축은 넷(net) 전하(charge)를 나타낸다.In FIG. 11, the results of experiments on the performance of a frequency multiple PFD comparing twofold frequencies are shown. In the graph of Fig. 11, the x-axis represents time. The y-axis represents the net charge.
그래프에 따르면, 기준 클락 신호 REF의 주파수 및 VCO 클락 CLK의 주파수의 비가 1:2이고, REF 및 CLK의 위상들이 서로 상이할 때, PLL 루프의 전하량이 변화한다는 것이 확인될 수 있다.
According to the graph, it can be confirmed that the charge amount of the PLL loop changes when the ratio of the frequency of the reference clock signal REF and the frequency of the VCO clock CLK is 1: 2 and the phases of REF and CLK are different from each other.
도 12는 주파수 차이에 따른 주파수 배수 PFD의 넷 전하 변화를 나타낸다.12 shows the net charge variation of the frequency multiple PFD according to the frequency difference.
도 11에서, 2 배 주파수를 비교하는 주파수 배수 PFD의 성능을 실험한 결과가 도시되었다. 도 11의 그래프에서, x 축은 주기를 나타낸다. y 축은 넷 전하를 나타낸다.In FIG. 11, the results of experiments on the performance of a frequency multiple PFD comparing twofold frequencies are shown. In the graph of Fig. 11, the x-axis represents the period. The y-axis represents the net charge.
그래프에 따르면, 기준 클락 신호 REF의 주파수와 VOC 클락 CLK의 주파수가 서로 상이할 때, 넷 전하량이 변화한다는 것이 확인될 수 있다.
According to the graph, it can be confirmed that the net charge amount changes when the frequency of the reference clock signal REF and the frequency of the VOC clock CLK are different from each other.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Method according to an embodiment of the present invention is implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means may be recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
600: 주파수 배수 PFD
700: PLL
720: CP
730: VCO
900: CDR 회로
920: PD600: Frequency multiple PFD
700: PLL
720: CP
730: VCO
900: CDR circuit
920 PD
Claims (20)
리셋부
를 포함하고,
상기 n 개의 플립-플롭들 중 제1 플립-플롭은 제1 클락 신호의 특정 에지가 입력되면 제2 논리로 세트되는 업 신호를 출력하고,
상기 n 개의 플립-플롭들 중 직렬로 연결된 제2 플립-플롭 내지 제n 플립-플롭은 제2 클락 신호의 상기 특정 에지가 n-1번 입력되면 제2 논리로 세트되는 다운 신호를 출력하고,
상기 리셋부는 상기 업 신호 및 상기 다운 신호가 모두 제2 논리이면, 상기 업 신호 및 상기 다운 신호가 모두 제1 논리가 되도록 상기 n 개의 플립-플롭들 각각을 리셋시키는, 위상 주파수 검출기.n flip-flops - n is an integer greater than or equal to 3; And
The reset unit
Lt; / RTI >
The first flip-flop of the n flip-flops outputs an up signal that is set to the second logic when a specific edge of the first clock signal is input,
The second flip-flop to the n-th flip-flop serially connected among the n flip-flops outputs a down signal set to the second logic when the specific edge of the second clock signal is input n-1 times,
And the reset section resets each of the n flip-flops such that the up signal and the down signal are both first logic, if the up signal and the down signal are both the second logic.
상기 n 개의 플립-플롭들 각각의 리셋 포트 R들은 각각 상기 리셋부의 출력 포트와 연결되고,
상기 제1 플립-플롭의 입력 포트 D 및 제2 플립 플롭의 입력 포트 D는 전원 VDD와 연결되고,
상기 제1 플립-플롭의 클락 포트 CK에는 상기 제1 클락 신호가 입력되고,
상기 제1 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 리셋부의 제1 입력 포트와 연결되고,
상기 제2 플립-플롭 내지 상기 제n 플립-플롭 각각의 클락 포트 CK들에는 각각 상기 제2 클락 신호가 입력되고,
상기 n 개의 D-플립-플롭들 중 제k 플립-플롭의 출력 포트 Q는 제k+1 플립-플롭의 입력 포트 D와 연결되고 - k는 2 이상 n - 1 이하의 정수임 -,
상기 제n 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 리셋부의 제2 입력 포트와 연결된, 위상 주파수 검출기.The method of claim 1,
The reset ports R of each of the n flip-flops are connected to the output port of the reset unit,
The input port D of the first flip-flop and the input port D of the second flip-flop are connected to the power supply VDD,
The first clock signal is input to the clock port CK of the first flip-flop,
An output port Q of the first flip-flop is connected to a first input port of the reset unit,
The second clock signal is input to each of the clock ports CK of the second flip-flop to the nth flip-flop,
The output port Q of the kth flip-flop among the n D-flip-flops is connected to the input port D of the (k + 1) th flip-flop, k is an integer of 2 or more and n -
And an output port Q of the nth flip-flop is connected to a second input port of the reset section.
상기 n 개의 플립-플롭들 각각은 D 플립-플롭인, 위상 주파수 검출기.The method of claim 1,
Wherein each of the n flip-flops is a D flip-flop.
상기 제2 클락 신호의 주파수는 상기 제1 클락 신호의 주파수의 n - 1 배인, 위상 주파수 검출기.The method of claim 1,
Wherein the frequency of the second clock signal is n - 1 times the frequency of the first clock signal.
상기 제1 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 제2 클락 신호의 위상이 상기 제1 클락 신호의 위상보다 느리다는 것을 나타내는 상기 업 신호를 출력하고, 상기 제 n 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 제2 클락 신호의 위상이 상기 제1 클락 신호의 위상보다 빠르다는 것을 나타내는 상기 다운 신호를 출력하는, 위상 주파수 검출기.The method of claim 1,
The output port Q of the first flip-flop outputs the up signal indicating that the phase of the second clock signal is slower than the phase of the first clock signal, and the output port Q of the nth flip- And outputs the down signal indicating that the phase of the second clock signal is faster than the phase of the first clock signal.
상기 위상 주파수 검출기는 상기 제1클락 신호가 상기 제1 플립-플롭에 의해 샘플링되는 시점 및 상기 제n-1 플립-플롭이 출력하는 신호가 상기 제n 플립-플롭에 의해 샘플링되는 시점을 비교하여 상기 업 신호의 값 및 상기 다운 신호의 값을 결정하는, 위상 주파수 검출기.The method of claim 5,
The phase frequency detector compares a time point at which the first clock signal is sampled by the first flip-flop and a time point at which a signal output from the n-th flip-flop is sampled by the nth flip-flop And determines the value of the up signal and the value of the down signal.
상기 위상 주파수 검출기는 상기 하나 이상의 플립-플롭들 중 제3 플립-플롭 내지 상기 제n 플립-플롭 중 하나의 플립-플롭의 입력 포트 D를 상기 전원 VDD와 연결함으로써 상기 위상 주파수 검출기의 주파수 배수 개수(frequency multiplying ratio)를 조절하는, 위상 주파수 검출기.The method of claim 1,
Wherein the phase frequency detector connects the input port D of one of the third flip-flop to the power supply VDD of one of the one of the one or more flip-flops to the frequency multiplier < RTI ID = 0.0 > and adjusts the frequency multiplying ratio.
상기 제어 전압에 비례하는 주파수를 갖는 클락 신호를 출력하는 전압 제어 발진기 - 상기 클락 신호의 주파수는 기준 클락 신호의 주파수의 m 배이고, m은 2 이상의 정수임 -; 및
상기 기준 클락 신호 및 상기 클락 신호를 입력받아 상기 클락 신호의 주파수가 상기 기준 클락 신호의 주파수의 m 배가 되도록 상기 업 신호의 값 및 상기 다운 신호의 값을 조절하여 출력하는 주파수 배수 위상 주파수 검출기
를 포함하고,
상기 주파수 배수 위상 주파수 검출기는,
n 개의 플립-플롭들 - n은 m+1임 -; 및
리셋부
를 포함하고,
상기 n 개의 플립-플롭들 중 제1 플립-플롭은 상기 업 신호를 출력하고,
상기 n 개의 플립-플롭들 중 직렬로 연결된 제2 플립-플롭 내지 제n 플립-플롭은 상기 다운 신호를 출력하고,
상기 리셋부는 상기 업 신호 및 상기 다운 신호가 모두 제2 논리이면, 상기 n 개의 플립-플롭들 각각을 리셋시키는, 위상 고정 루프A charge pump which receives the up signal and the down signal and adjusts the control voltage based on the up signal and the down signal;
A voltage controlled oscillator for outputting a clock signal having a frequency proportional to the control voltage, the frequency of the clock signal being m times the frequency of the reference clock signal, and m being an integer of 2 or more; And
A frequency doubling phase frequency detector for receiving the reference clock signal and the clock signal and adjusting the value of the up signal and the value of the down signal so that the frequency of the clock signal is m times the frequency of the reference clock signal,
Lt; / RTI >
Wherein the frequency-doubled phase and frequency detector comprises:
n flip-flops - n is m + 1; And
The reset unit
Lt; / RTI >
A first flip-flop of the n flip-flops outputs the up signal,
A second flip-flop to an n < th > flip-flop serially connected among the n flip-flops outputs the down signal,
Wherein the reset unit resets each of the n flip-flops if the up signal and the down signal are both the second logic,
상기 n 개의 플립-플롭들 각각의 리셋 포트 R들은 각각 상기 리셋부의 출력 포트와 연결되고,
상기 제1 플립-플롭의 입력 포트 D 및 제2 플립 플롭의 입력 포트 D는 전원 VDD와 연결되고,
상기 제1 플립-플롭의 클락 포트 CK에는 상기 기준 클락 신호가 입력되고,
상기 제1 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 리셋부의 제1 입력 포트와 연결되고,
상기 제2 플립-플롭 내지 상기 제n 플립-플롭 각각의 클락 포트 CK들에는 각각 상기 클락 신호가 입력되고,
상기 n 개의 D-플립-플롭들 중 제k 플립-플롭의 출력 포트 Q는 제k+1 플립-플롭의 입력 포트 D와 연결되고 - k는 2 이상 n - 1 이하의 정수임 -,
상기 제n 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 리셋부의 제2 입력 포트와 연결되고,
상기 제1 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 업 신호를 출력하고,
상기 제n 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 다운 신호를 출력하는, 위상 고정 루프.9. The method of claim 8,
The reset ports R of each of the n flip-flops are connected to the output port of the reset unit,
The input port D of the first flip-flop and the input port D of the second flip-flop are connected to the power supply VDD,
The reference clock signal is input to the clock port CK of the first flip-flop,
An output port Q of the first flip-flop is connected to a first input port of the reset unit,
The clock signal is input to each of the clock ports CK of the second flip-flop to the nth flip-flop,
The output port Q of the kth flip-flop among the n D-flip-flops is connected to the input port D of the (k + 1) th flip-flop, k is an integer of 2 or more and n -
An output port Q of the nth flip-flop is connected to a second input port of the reset unit,
The output port Q of the first flip-flop outputs the up signal,
And the output port Q of the nth flip-flop outputs the down signal.
상기 주파수 배수 위상 주파수 검출기는, 상기 기준 클락 신호의 특정 에지가 입력되면 상기 업 신호의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경하고, 상기 클락 신호의 상기 특정 에지가 상기 m 번 입력되면 상기 다운 신호의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경하고, 상기 업 신호의 값 및 상기 다운 신호의 값이 모두 제2 논리이면 상기 업 신호의 값 및 상기 다운 신호의 값을 모두 제1 논리로 변경하는, 위상 고정 루프.9. The method of claim 8,
Wherein when the specific edge of the reference clock signal is input, the frequency-doubled phase-frequency detector changes the value of the up signal from the first logic to the second logic, and when the specific edge of the clock signal is inputted m times, And changing the value of the up signal and the value of the down signal to the first logic if the value of the up signal and the value of the down signal are both the second logic Phase locked loop.
상기 전하 펌프는, 상기 업 신호의 값이 제2 논리이면 상기 제어 전압을 증가시키고, 상기 다운 신호의 값이 제2 논리이면 상기 제어 전압을 감소시키는, 위상 고정 루프.9. The method of claim 8,
Wherein the charge pump increases the control voltage if the value of the up signal is a second logic and decreases the control voltage if the value of the down signal is a second logic.
제어 전압을 제공하는 캐패시터
를 더 포함하고,
상기 전하 펌프는 상기 캐패시터에 전류를 공급함으로써 상기 제어 전압을 증가시키고, 상기 캐패시터로부터 전류를 빼냄으로써 상기 제어 전압을 감소시키는, 위상 고정 루프.9. The method of claim 8,
A capacitor providing a control voltage
Further comprising:
The charge pump increases the control voltage by supplying current to the capacitor and decreases the control voltage by drawing current from the capacitor.
상기 클락 신호의 상승 엣지는 상기 참조 클락 신호의 상승 엣지에 비해 지연되지 않는, 위상 고정 루프.9. The method of claim 8,
And the rising edge of the clock signal is not delayed relative to the rising edge of the reference clock signal.
제2 업 신호 및 제2 다운 신호를 입력받아 상기 제2업 신호 및 상기 제2 다운 신호에 기반하여 상기 제어 전압을 조절하는 제2 전하 펌프;
상기 제어 전압에 비례하는 주파수를 갖는 클락 신호를 출력하는 전압 제어 발진기 - 상기 클락 신호의 주파수는 기준 클락 신호의 주파수의 m 배이고, m은 2 이상의 정수임 -;
상기 기준 클락 신호 및 상기 클락 신호를 입력받아 상기 클락 신호의 주파수가 상기 기준 클락 신호의 주파수의 m 배가 되도록 상기 제1 업 신호의 값 및 상기 제1 다운 신호의 값을 조절하여 출력하는 주파수 배수 위상 주파수 검출기; 및
상기 클락 신호 및 데이터 신호를 입력받아 상기 데이터를 상기 클락 신호에 동기화시킨 시간 조정된 데이터 신호를 출력하고, 상기 클락 신호 및 상기 데이터 신호 간의 위상차에 기반하여 상기 제2 업 신호의 값 및 상기 제2 다운 신호의 값을 조절하여 출력하는 위상 검출기
를 포함하고,
상기 주파수 배수 위상 주파수 검출기는,
n 개의 플립-플롭들 - n은 m+1임 -; 및
리셋부
를 포함하고,
상기 n 개의 플립-플롭들 중 제1 플립-플롭은 상기 제1 업 신호를 출력하고,
상기 n 개의 플립-플롭들 중 직렬로 연결된 제2 플립-플롭 내지 제n 플립-플롭은 상기 제1 다운 신호를 출력하고,
상기 리셋부는 상기 업 신호 및 상기 다운 신호가 모두 제2 논리이면, 상기 n 개의 플립-플롭들 각각을 리셋시키는,, , 클락 및 데이터 복원 회로.A first charge pump receiving a first up signal and a first down signal and adjusting a control voltage based on the first up signal and the first down signal;
A second charge pump that receives the second up signal and the second down signal and adjusts the control voltage based on the second up signal and the second down signal;
A voltage controlled oscillator for outputting a clock signal having a frequency proportional to the control voltage, the frequency of the clock signal being m times the frequency of the reference clock signal, and m being an integer of 2 or more;
A frequency division circuit for receiving the reference clock signal and the clock signal and adjusting the value of the first up signal and the value of the first down signal so that the frequency of the clock signal is m times the frequency of the reference clock signal, Frequency detector; And
And outputs the time-adjusted data signal, which is received by the clock signal and the data signal and is synchronized with the clock signal, based on the phase difference between the clock signal and the data signal, A phase detector for adjusting the value of the down signal and outputting
Lt; / RTI >
Wherein the frequency-doubled phase and frequency detector comprises:
n flip-flops - n is m + 1; And
The reset unit
Lt; / RTI >
A first flip-flop of the n flip-flops outputs the first up signal,
A second flip-flop to an n-th flip-flop serially connected among the n flip-flops outputs the first down signal,
And wherein the reset unit resets each of the n flip-flops if the up signal and the down signal are both a second logic.
상기 n 개의 플립-플롭들 각각의 리셋 포트 R들은 각각 상기 리셋부의 출력 포트와 연결되고,
상기 n 개의 플립-플롭들 중 제1 플립-플롭의 입력 포트 D 및 제2 플립 플롭의 입력 포트 D는 전원 VDD와 연결되고,
상기 제1 플립-플롭의 클락 포트 CK에는 상기 기준 클락 신호가 입력되고,
상기 제1 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 리셋부의 제1 입력 포트와 연결되고,
상기 n 개의 플립-플롭들 중 제2 플립-플롭 내지 제n 플립-플롭 각각의 클락 포트 CK들에는 각각 상기 클락 신호가 입력되고,
상기 n 개의 D-플립-플롭들 중 제k 플립-플롭의 출력 포트 Q는 제k+1 플립-플롭의 입력 포트 D와 연결되고 - k는 2 이상 n - 1 이하의 정수임 -,
상기 제n 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 리셋부의 제2 입력 포트와 연결되고,
상기 제1 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 제1 업 신호를 출력하고,
상기 제n 플립-플롭의 출력 포트 Q는 상기 제1 다운 신호를 출력하는, 클락 및 데이터 복원 회로.15. The method of claim 14,
The reset ports R of each of the n flip-flops are connected to the output port of the reset unit,
The input port D of the first flip-flop and the input port D of the second flip-flop among the n flip-flops are connected to the power supply VDD,
The reference clock signal is input to the clock port CK of the first flip-flop,
An output port Q of the first flip-flop is connected to a first input port of the reset unit,
The clock signal is input to each of the clock ports CK of the second flip-flop to the n-th flip-flop among the n flip-flops,
The output port Q of the kth flip-flop among the n D-flip-flops is connected to the input port D of the (k + 1) th flip-flop, k is an integer of 2 or more and n -
An output port Q of the nth flip-flop is connected to a second input port of the reset unit,
The output port Q of the first flip-flop outputs the first up signal,
And the output port Q of the nth flip-flop outputs the first down signal.
상기 제어 전압은 제1 부분 제어 전압 및 제2 부분 제어 전압의 합이고,
상기 제1 전하 펌프는 상기 제1 부분 제어 전압을 조절하고,
상기 제2 전하 펌프는 상기 제2 부분 제어 전압을 조절하는, 클락 및 데이터 복원 회로.15. The method of claim 14,
Wherein the control voltage is a sum of a first partial control voltage and a second partial control voltage,
Wherein the first charge pump regulates the first partial control voltage,
The second charge pump regulates the second partial control voltage.
상기 주파수 배수 위상 주파수 검출기는, 상기 기준 클락 신호의 특정 에지가 입력되면 상기 제1 업 신호의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경하고, 상기 클락 신호의 상기 특정 에지가 상기 m 번 입력되면 상기 제1 다운 신호의 값을 제1 논리에서 제2 논리로 변경하고, 상기 업 신호의 값 및 상기 다운 신호의 값이 모두 제2 논리이면 상기 제1 업 신호의 값 및 상기 제1 다운 신호의 값을 모두 제1 논리로 변경하는, 클락 및 데이터 복원 회로.15. The method of claim 14,
Wherein the frequency-multiplied phase-frequency detector changes the value of the first up signal from a first logic to a second logic when a specific edge of the reference clock signal is input, and when the specific edge of the clock signal is inputted m times The value of the first up signal and the value of the first down signal are both the second logic when the value of the up signal and the value of the down signal are both the second logic, Values to all of the first logic.
상기 제1 전하 펌프는 상기 제1 업 신호의 값이 제2 논리 이면 상기 제어 전압을 증가시키고, 상기 제1 다운 신호의 값이 제2 논리이면 상기 제어 전압을 감소시키고,
상기 제2 전하 펌프는 상기 제2 업 신호의 값이 제2 논리 이면 상기 제어 전압을 증가시키고, 상기 제2 다운 신호의 값이 제2 논리이면 상기 제어 전압을 감소시키는, 클락 및 데이터 복원 회로.15. The method of claim 14,
Wherein the first charge pump increases the control voltage if the value of the first up signal is a second logic and decreases the control voltage if the value of the first down signal is a second logic,
Wherein the second charge pump increases the control voltage when the value of the second up signal is the second logic and decreases the control voltage when the value of the second down signal is the second logic.
상기 클락 신호의 상승 엣지는 상기 참조 클락 신호의 상승 엣지에 비해 지연되지 않는, 클락 및 데이터 복원 회로.15. The method of claim 14,
And the rising edge of the clock signal is not delayed relative to the rising edge of the reference clock signal.
상기 위상 검출기는, 상기 클락 신호의 하강 에지 및 상승 에지의 사이에 상기 데이터 신호가 천이되면 상기 제2 업 신호의 값을 제2 논리로 세트하고, 상기 클럭의 상승 에지 및 하강 에지의 사이에 상기 데이터 신호의 천이되면 상기 제2 다운 신호의 값을 제2 논리로 세트하는, 클락 및 데이터 복원 회로.15. The method of claim 14,
Wherein the phase detector sets a value of the second up signal to a second logic when the data signal transitions between a falling edge and a rising edge of the clock signal, And sets the value of the second down signal to a second logic when the data signal transitions.
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