KR20210026680A - X-tal oscillator based hetero multi output oscillator apparatus - Google Patents

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KR20210026680A
KR20210026680A KR1020190107808A KR20190107808A KR20210026680A KR 20210026680 A KR20210026680 A KR 20210026680A KR 1020190107808 A KR1020190107808 A KR 1020190107808A KR 20190107808 A KR20190107808 A KR 20190107808A KR 20210026680 A KR20210026680 A KR 20210026680A
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frequency
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crystal oscillator
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KR1020190107808A
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임현석
김상호
송승훈
박진수
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주식회사 제이랩스
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Abstract

According to the present invention, a hetero multi-output oscillator based on a crystal oscillator includes: a multi-oscillator unit comprising a master oscillator outputting a first frequency to a first output terminal and a slave oscillator outputting a second frequency different from the first frequency to a second output terminal, respectively, wherein the first and second output terminals are simultaneously activated; and a switch control unit receiving signals from the first and second output terminals, respectively, and selectively outputting signals of the first and second output terminals using a switching control signal. According to the present invention, it is possible to respond flexibly and quickly to the change of the reference frequency.

Description

수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진 장치{X-TAL OSCILLATOR BASED HETERO MULTI OUTPUT OSCILLATOR APPARATUS}Crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator {X-TAL OSCILLATOR BASED HETERO MULTI OUTPUT OSCILLATOR APPARATUS}

본 발명은 크리스탈 발진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 출력을 구현할 수 있는 크리스탈 발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진기에 관한 것이다.The present invention relates to a crystal oscillator, and more particularly, to a crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator capable of implementing multiple outputs.

일반적으로, 수정들은 매우 높은 주파수 안정성을 보이고, 우수한 온도 특성을 가지며, 제조하기가 쉽기 때문에, 수정을 이용하는 수정 발진기(Crystal Oscillator, XO) 회로들은 실제적인 적용시 많은 장점들을 갖는다. 이러한 장점들 때문에, 수정들을 발진기 회로 에 통합함으로써 단일 패키지로서 구성되고, 규정된 전압 만을 인가함으로써 바람직한 클록 주파수를 발생시킬 수 있는 수정 발진기들이 최근 널리 이용되고 있다. 전기 통신 분야 등에서, 다수의 신호들 간의 동기를 유지하기 위하여, 또는 시스템 클록을 전송 반송파에 동기화시키기 위하여, 수정 발진기들이 사용될 수 있다. 수정 발진기는 그 제어 방식에 따라 전압제어 수정발진기(Voltage Controlled Crystal Oscillator, VCXO), 온도보상형 수정발진기(Temperature Compensated Crystal Oscillator, TCXO), 항온조 수정발진기(Oven Controlled Crystal Oscillator, OCXO) 등이 있다. 예를 들어, VCXO의 경우, 인가된 DC 전압에 따라 가변될 수 있는 캐패시턴스를 갖는 베리캡(varicap) 다이오드(Diode) 등을 가변-캐패시턴스 소자로 이용하여, 전압-제어 수정 발진기(VCXO)를 구성할 수 있다. 그런데 이러한 수정발진기들은 단일 주파수만 사용함에 따라 시스템 내부에서 요구되는 신호 및 주파수는 단일의 기준주파수 또는 그 배수에 국한되어 설정되어야 하는 단점있어, 수정발진기의 발생 주파수가 낮을 경우, 출력 주파수를 제어하기 위해 주파수 분주기 계수의 급격한 상승으로 추가 회로가 요구되고 그에 따라 출력 주파수의 노이즈(NOISE) 등이 상승하는 등 결정된 기준 주파수에 의해 출력 주파수의 가변 범위 및 용도 제한과 그에 따른 부수적인 노이즈 문제 등이 발생하고, 심지어 수정발진기의 출력주파수 변경을 위하여 발진기 자체를 물리적으로 교체해야 하는 문제점이 있다. In general, since crystals exhibit very high frequency stability, have excellent temperature characteristics, and are easy to manufacture, crystal oscillator (XO) circuits using crystals have many advantages in practical application. Because of these advantages, crystal oscillators that are configured as a single package by integrating the crystals into an oscillator circuit and capable of generating a desired clock frequency by applying only a specified voltage are widely used in recent years. In the field of telecommunications or the like, crystal oscillators may be used to maintain synchronization between multiple signals or to synchronize a system clock to a transmission carrier. Crystal oscillators include a voltage controlled crystal oscillator (VCXO), a temperature compensated crystal oscillator (TCXO), and an oven controlled crystal oscillator (OCXO) depending on the control method. For example, in the case of VCXO, a voltage-controlled crystal oscillator (VCXO) is constructed by using a varicap diode, etc., having a capacitance that can be varied according to the applied DC voltage as a variable-capacitance element. can do. However, since these crystal oscillators use only a single frequency, the signal and frequency required inside the system have a disadvantage that must be set only to a single reference frequency or a multiple thereof. When the generation frequency of the crystal oscillator is low, it is necessary to control the output frequency. Hazards Due to the rapid rise of the frequency divider coefficient, additional circuits are required, and the noise of the output frequency increases accordingly. Occurs, and there is a problem in that the oscillator itself needs to be physically replaced in order to change the output frequency of the crystal oscillator.

종래의 수정발진기의 출력주파수 변경 등의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진 장치는 기준주파수의 변경에 대한 유연하고 신속하게 대처할 수 있고, 기준주파수 변경에 따라 하드웨어를 교체할 필요가 없으며, 다른 기준주파수를 제공하면서도 주파수 간섭에 의한 불요파 발생을 억제하는 것을 목적으로 한다.In order to solve problems such as changing the output frequency of the conventional crystal oscillator, the crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to the present invention can flexibly and quickly cope with the change of the reference frequency, and according to the change of the reference frequency. There is no need to replace hardware, and it aims to suppress the generation of unwanted waves due to frequency interference while providing a different reference frequency.

본 발명에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치는 제1 주파수를 제1 출력단으로 출력하는 마스터 발진기와 상기 제1 주파수와는 서로 다른 제2 주파수를 제2 출력단으로 출력하는 슬레이브 발진기를 구비하는 멀티 발진부 및 상기 제1, 2 출력단의 신호를 각각 입력받아 스위칭제어신호를 이용하여 상기 제1, 2 출력단의 신호를 선택적으로 출력하는 스위치제어부를 포함할 수 있다.The hetero-multi-output oscillator based on a crystal oscillator according to the present invention includes a master oscillator that outputs a first frequency to a first output terminal and a slave oscillator that outputs a second frequency different from the first frequency to a second output terminal. It may include a multi-oscillator and a switch controller that receives signals from the first and second output terminals, respectively, and selectively outputs signals from the first and second output terminals using a switching control signal.

또한 본 발명에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치에서 상기 마스터 발진기는 온도보상형 수정 발진기(TCXO) 또는 항온조 수정발진기(OCXO)로 구성되고, 상기 슬레이브 발진기는 전압제어신호를 입력받아 주파수를 제어하는 전압제어 발진기(VCO)로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the hetero multi-output oscillator based on the crystal oscillator according to the present invention, the master oscillator is composed of a temperature-compensated crystal oscillator (TCXO) or a thermostat crystal oscillator (OCXO), and the slave oscillator receives a voltage control signal and adjusts the frequency. It may be characterized in that it is composed of a voltage controlled oscillator (VCO) to control.

또한 본 발명에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치는 상기 제1 출력단으로부터 커필링한 제1 입력신호와 상기 제2 출력단으로부터 커플링하여 분주한 제2 입력신호를 입력받아 위상을 검출하여 출력하는 위상검출기 및 상기 위상검출기의 출력신호를 입력받아 차지펌프와 저역통과필터를 이용하여 출력제어전압신호를 출력하는 펄스전압변환기를 구비한 위상고정루프부를 더 포함하고, 상기 출력제어전압신호를 상기 슬레이브 발진기의 전압제어 발진기의 전압제어신호로 입력하여 상기 제1, 2 주파수가 동기화되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to the present invention receives a first input signal that has been plugged from the first output terminal and a second input signal that is divided by coupling from the second output terminal and detects the phase and outputs it. And a phase-locked loop unit including a phase detector and a pulse voltage converter for receiving an output signal of the phase detector and outputting an output control voltage signal using a charge pump and a low-pass filter, wherein the output control voltage signal is output to the output control voltage signal. Voltage control of the slave oscillator It may be characterized in that the first and second frequencies are synchronized by inputting as a voltage control signal of the oscillator.

또한 본 발명에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치는 상기 스위치제어부는 상기 제1, 2 출력단의 각 신호가 출력될 수 있는 2개의 출력단을 가지며, 상기 스위칭제어신호에 따라 상기 2개의 출력단의 출력 온-오프를 선택할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to the present invention, the switch control unit has two output stages through which each signal of the first and second output stages can be output. It may be characterized in that the output on-off can be selected.

또한 본 발명에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치는 상기 스위치제어부는 상기 스위칭제어신호를 이용하여 상기 제1, 2 출력단의 신호를 각각 선택적으로 출력할 수 있는 1개의 출력단을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to the present invention, the switch control unit has one output terminal capable of selectively outputting signals of the first and second output terminals, respectively, using the switching control signal. can do.

본 발명에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진 장치는 두 개의 발진기를 내부에 적용하여 주파수 선택의 폭을 확대할 수 있으며, 필요 시 한개 또는 두 개 이상을 동시에 별도의 목적으로 사용함과 동시에 사용 주파수에 대한 동기화 기능을 요구할 경우 내부 동기신호를 확보할 수 있다. 또한 마스터 발진기와 슬레이브 발진기가 서로 동기되어 위상의 불연속점의 발생이 없어 효율적인 기준주파수 공급이 가능할 수 있다. 또한 마스터 발진기의 기본 특성에 종속되는 구조로 슬레이브 발진기를 마스터 발진기와 동일한 구조를 적용하지 않더라도 비용 대비 우수한 특성을 확보할 수 있고, 슬레이브 발진기 위상잡음 특성을 마스터 발진기 특성에 비례한 특성을 호가보할 수 있어 위상잡음이 개선할 수 있다.The crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to the present invention can expand the width of frequency selection by applying two oscillators inside, and when necessary, one or two or more can be used for separate purposes at the same time and the frequency used at the same time. Internal synchronization signals can be secured when a synchronization function is requested. In addition, since the master oscillator and the slave oscillator are synchronized with each other, there is no occurrence of a phase discontinuity, thereby enabling an efficient reference frequency supply. In addition, since the structure is subordinate to the basic characteristics of the master oscillator, even if the slave oscillator does not apply the same structure as the master oscillator, excellent characteristics for cost can be secured, and the phase noise characteristics of the slave oscillator can be favorably compared to the characteristics of the master oscillator. So that the phase noise can be improved.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진 장치의 개념도를 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진 장치를 도시한 도면이다.
도3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 반진장치에서 위상고정루프부를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a conceptual diagram of a crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to another embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a phase-locked loop unit in a crystal oscillator-based hetero multi-output half-isolator according to another embodiment of the present invention.

본 실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.The terms used in the present embodiments have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present embodiments, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician working in the field, the emergence of new technologies, etc. have.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the corresponding part. Accordingly, the terms used in the present embodiments should be defined based on the meaning of the term and the contents throughout the present embodiments, rather than a simple name of the term.

본 실시예들은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 일부 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 실시예들을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 실시예들의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용한 용어들은 단지 실시예들의 설명을 위해 사용된 것으로, 본 실시예들을 한정하려는 의도가 아니다.Since the present embodiments can be modified in various ways and have various forms, some embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the embodiments to a specific disclosed form, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the embodiments. The terms used in the present specification are only used for description of the embodiments, and are not intended to limit the embodiments.

본 실시예들에 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 실시예들에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms used in the embodiments have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the embodiments belong, unless otherwise defined. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present embodiments. It should not be interpreted.

이하에서는 도면들을 참조하여 본 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진 장치의 개념도를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a conceptual diagram of a crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to an embodiment of the present invention.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진 장치를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to an embodiment of the present invention.

도1, 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치(100)는 마스터 발진기(110)와 슬레이브 발진기(120)를 구비하는 멀티 발진부(100) 및 상기 제1, 2 출력단의 신호를 각각 입력받아 제어신호를 이용하여 상기 제1, 2 출력단의 신호를 선택적으로 출력하는 스위치제어부(200)을 포함한다.1 and 2, a crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator 100 according to an embodiment of the present invention includes a multi-oscillator 100 including a master oscillator 110 and a slave oscillator 120, and the And a switch controller 200 that receives signals from the first and second output terminals, respectively, and selectively outputs signals from the first and second output terminals using a control signal.

상기 멀티발진부(100)의 마스터 발진기(110)은 수정(Crystal)진동자를 이용하여 일정한 제1 주파수를 제1 출력단(115)로 출력하는 것으로, 보다 구체적인 실시 형태로 수정진동자의 온도에 따른 주파수 변화를 용량성 부하 등을 사용하여 보상하여 안정도를 향상시킨 온도보상형 수정 발진기(TCXO) 또는 발진기 자체를 일정한 온도 범위에서 유지되는 용기에 넣어 발진기 주변 온도를 일정하게 유지하여 주파수의 향상된 안정도를 얻을 수 있는 항온조 수정발진기(OCXO)로 구비될 수 있다.The master oscillator 110 of the multi-oscillator 100 outputs a constant first frequency to the first output terminal 115 using a crystal oscillator. In a more specific embodiment, the frequency change according to the temperature of the crystal oscillator A temperature-compensated crystal oscillator (TCXO), which has improved stability by compensating for using a capacitive load, or the oscillator itself, is placed in a container maintained in a certain temperature range to maintain a constant temperature around the oscillator to obtain improved frequency stability. It may be equipped with a thermostat crystal oscillator (OCXO).

상기 상기 멀티발진부(100)의 슬레이브 발진기(120)은 상기 제1 주파수와 서로 다른 일정한 제2 주파수를 제2 출력단(125)로 출력하는 것으로, 보다 구체적인 실시 형태로 발진기 내부 회로에 배리캡 다이오드(Varicap Diode)를 상비하여 외부에서 전압을 변화시켜 주파수를 변화시키는 기능을 추가한 전압제어형 발진기(Voltage Controlled Oscillator, VCO)로 구비될 수 있다.The slave oscillator 120 of the multi-oscillator 100 outputs a constant second frequency different from the first frequency to the second output terminal 125, and in a more specific embodiment, a varicap diode ( Varicap Diode) may be provided as a voltage controlled oscillator (VCO) in which a function of changing a frequency by changing a voltage from the outside is added.

상기 스위치제어부(200)은 상기 마스터 발진기(110)과 상기 슬레이브 발진기(120)으로부터 각각 출력되는 제1, 2 출력단의 신호를 각각 입력받아 스위칭을 위한 제어신호를 이용하여 상기 제1, 2 출력단의 신호를 선택적으로 출력한다. 여기서 상기 스위치제어부(200)이 임의적인 스위칭 제어에 따라 상시적으로 상기 제1, 2 출력단의 신호가 선택되어 출력될 수 있도록, 상기 마스터 발진기(110)과 상기 슬레이브 발진기(120)이 모두 동시에 활성화될 수 있다.The switch control unit 200 receives signals from the first and second output terminals respectively output from the master oscillator 110 and the slave oscillator 120, and uses a control signal for switching to the first and second output terminals. Selectively output a signal. Here, both the master oscillator 110 and the slave oscillator 120 are activated at the same time so that the switch control unit 200 always selects and outputs the signals of the first and second output terminals according to arbitrary switching control. Can be.

상기 스위치제어부(200)는 보다 구체적인 일실시예로, 상기 스위치제어부는 상기 제1, 2 출력단의 각 신호가 출력될 수 있는 2개의 출력단을 가지며, 상기 스위칭제어신호에 따라 상기 2개의 출력단의 출력 온-오프를 선택할 수 있는 것으로 구비될 수 있다. The switch control unit 200 is a more specific embodiment, and the switch control unit has two output stages through which signals of the first and second output stages can be output, and the output of the two output stages according to the switching control signal It may be provided to be able to select on-off.

또한 상기 스위치제어부(200)는 보다 구체적인 다른 일실시예로, 상기 스위칭제어신호를 이용하여 상기 제1, 2 출력단의 신호를 각각 선택적으로 출력할 수 있는 1개의 출력단을 갖는 것으로 구비될 수도 있다.In addition, in another more specific embodiment, the switch control unit 200 may be provided with one output terminal capable of selectively outputting signals of the first and second output terminals, respectively, using the switching control signal.

도3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to another embodiment of the present invention.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 반진장치에서 위상고정루프부를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a phase-locked loop unit in a crystal oscillator-based hetero multi-output half-isolator according to another embodiment of the present invention.

도3, 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치는, 앞서 이미 앞선 실시예에서 설명한 멀티발진부(100)와 스위치제어부(200)에 부가적으로 위상고정루프부(300)을 더 포함하는 것이다. 3 and 4, a crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to another embodiment of the present invention is additionally phased to the multi-oscillation unit 100 and the switch control unit 200 previously described in the previous embodiment. It is to further include a fixed loop portion (300).

이에 이미 설명한 상기 멀티발진부(100)와 스위치제어부(200)에 대한 중복된 설명은 여기서 생략하고, 이하에서는 상기 위상고정루프부(300)만을 추가적으로 설명하기로 한다.Accordingly, a redundant description of the multi-oscillation unit 100 and the switch control unit 200 described above will be omitted here, and hereinafter, only the phase-locked loop unit 300 will be additionally described.

상기 위상고정루프부(300)은 제1, 2 커플러(310, 320), 분주기(330), 위상검출기(340), 및 펄스전압변환기(350)을 구비할 수 있다.The phase lock loop unit 300 may include first and second couplers 310 and 320, a divider 330, a phase detector 340, and a pulse voltage converter 350.

상기 제1 커플러(310)는 상기 제1 출력단(115)을 커플링(Coupling)하여 제1 입력신호(315)를 추출하는 것으로, 상기 마스터 발진기(110)으로부터 상기 제1 출력단(115)으로 출력되는 전력의 일부를 분배하여 제1 입력신호(315)를 생성할 수 있다.The first coupler 310 extracts the first input signal 315 by coupling the first output terminal 115, and outputs the first input signal 315 from the master oscillator 110 to the first output terminal 115 The first input signal 315 may be generated by distributing a portion of the generated power.

상기 제2 커플러(320)는 상기 제2 출력단(125)을 커플링(Coupling)하여, 신호를 추출하는 것으로, 상기 슬레이브 발진기(120)으로부터 상기 제2 출력단(125)으로 출력되는 전력의 일부를 분배하여 해당 신호를 생성하고, 그 신호를 상기 분주기(330)으로 입력시킬 수 있다.The second coupler 320 couples the second output terminal 125 to extract a signal, and a part of the power output from the slave oscillator 120 to the second output terminal 125 is A corresponding signal may be generated by distributing it, and the signal may be input to the divider 330.

상기 분주기(330)는 상기 제2 커플러(320)으로부터 생성된 신호를 입력받아 분주(Frequency dividing)시켜 분주된 제2 입력신호(325)를 생성하는 것으로, 상기 제2 커플러(320)으로부터 생성되어 출력된 신호의 주파수를 1/N배가 되는 주파수로 분주시킬 수 있다. 여기서, '1/N배'로 분주시키는 'N'을 정함에 있어서, 바람직하게는 상기 분주된 제2 입력신호(325)가 상기 제1 입력신호(315)의 주파수 대역으로 이동할 수 있을 정도로 분주시키는 것을 고려할 수 있다.The divider 330 receives the signal generated from the second coupler 320 and divides it by frequency dividing to generate a divided second input signal 325, which is generated from the second coupler 320 As a result, the frequency of the output signal can be divided into a frequency that is 1/N times. Here, in determining'N' to be divided by '1/N times', preferably, the divided second input signal 325 is divided enough to move to the frequency band of the first input signal 315. You can consider letting them go.

상기 위상 검출기(340)는 상기 제1, 2 입력신호(315, 325)를 입력받아 이들의 위상을 검출하여 출력하는 것으로, 상기 제1, 2 입력신호(315, 325)의 위상 차이를 검출하여 펄스신호로 생성하여 위상검출 펄스신호(345)를 출력한다.The phase detector 340 receives the first and second input signals 315 and 325 and detects and outputs the phases thereof, and detects a phase difference between the first and second input signals 315 and 325. It is generated as a pulse signal and outputs a phase detection pulse signal 345.

상기 펄스전압변환기(350)는 상기 위상검출기(340)으로부터 상기 위상검출 펄스신호(345)를 입력받아 차지펌프(351)와 저역통과필터(352)를 거쳐 출력제어전압신호(355)를 생성할 수 있다. 상기 차지펌프(351)은 상기 위상검출 펄스신호(345)에 따라 커패시터(Capacitor)에 전하(Charge)를 음(-) 또는 양(+)으로 충전시켜 커패시터의 변화되는 전압을 출력하는 회로로 통상의 기술자에게 자명한 것으로 보다 구체적인 설명은 생략한다. 상기 저역통과필터(352)는 상기 차지펌프(351)에서 출력되는 신호에서 고주파 신호나 노이즈 등을 제거하는 역할을 한다. The pulse voltage converter 350 receives the phase detection pulse signal 345 from the phase detector 340 and generates an output control voltage signal 355 through a charge pump 351 and a low pass filter 352. I can. The charge pump 351 is a circuit that charges a capacitor with a negative (-) or positive (+) charge according to the phase detection pulse signal 345 and outputs a changed voltage of the capacitor. A more detailed description will be omitted as it is self-evident to the technician of. The low pass filter 352 serves to remove a high frequency signal or noise from the signal output from the charge pump 351.

상기 펄스전압변환기(350)에 의해서 출력되는 상기 출력제어전압신호(355)는 전압제어형 발진기(Voltage Controlled Oscillator, VCO)로 구비된 상기 슬레이브 발진기(120)의 주파수를 조정할 수 있는 제어전압으로 입력되어 전체 회로 내에서 음성 피드백 루프(Negative Feedback Loop)를 구성할 수 있게 되며, 제1 주파수와 제2 주파수의 차이값이 양(+)이면 상기 차지펌프(351)의 출력전압이 상승하여 제2 주파수가 상승하게 되며, 음(-)이면 상기 차지펌프(351)의 출력전압이 하강하여 제2 주파수가 낮아지게 되는데 이러한 동작이 피드백 루프를 따라 반복하게 됨으로써, 결국 상기 마스터 발진기(110)의 제1 주파수와 상기 슬레이브 발진기(120)의 제2 주파수가 동기화가 될 수 있다. 여기서 '동기화'는 서로 다른 주파수를 갖는 제1, 2 주파수가 각각 가지는 반복되는 형태에서 그 시작점을 일치시키는 것 등을 포함하는 넓은 의미에서의 '동기화'를 의미한다.The output control voltage signal 355 output by the pulse voltage converter 350 is input as a control voltage capable of adjusting the frequency of the slave oscillator 120 provided as a voltage controlled oscillator (VCO). A negative feedback loop can be formed within the entire circuit. If the difference between the first frequency and the second frequency is positive (+), the output voltage of the charge pump 351 increases and the second frequency Is raised, and if it is negative (-), the output voltage of the charge pump 351 is lowered and the second frequency is lowered. This operation is repeated along the feedback loop. The frequency and the second frequency of the slave oscillator 120 may be synchronized. Here,'synchronization' means'synchronization' in a broad sense that includes matching the starting point in a repetitive form of each of the first and second frequencies having different frequencies.

이상과 같이 본 발명에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진 장치는 2가지 서로 다른 주파수를 가져 상황에 따라 주파수를 변경해야 하는 기술적 필요에 대하여 유연하고 신속하게 대처할 수 있고, 기준주파수 변경에 따라 하드웨어를 교체할 필요가 없으며, 다른 기준주파수를 제공하면서도 주파수 간섭에 의한 불요파 발생을 억제할 수 있다. As described above, the crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to the present invention has two different frequencies and can flexibly and quickly cope with the technical need to change the frequency according to the situation, and hardware according to the change of the reference frequency There is no need to replace the, and it is possible to suppress the generation of unwanted waves due to frequency interference while providing a different reference frequency.

또한 본 발명에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진 장치는 두 개의 발진기를 내부에 적용하여 주파수 선택의 폭을 확대할 수 있으며, 필요 시 한개 또는 두 개 이상을 동시에 별도의 목적으로 사용함과 동시에 사용 주파수에 대한 동기화 기능을 요구할 경우 내부 동기신호를 확보할 수 있다. In addition, the crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to the present invention can increase the width of frequency selection by applying two oscillators inside, and when necessary, one or two or more can be simultaneously used for separate purposes and used at the same time. When a frequency synchronization function is requested, an internal synchronization signal can be secured.

또한 본 발명에 따른 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진 장치는 마스터 발진기와 슬레이브 발진기가 서로 동기되어 위상의 불연속점의 발생이 없어 효율적인 기준주파수 공급이 가능할 수 있으며, 마스터 발진기의 기본 특성에 종속되는 구조로 슬레이브 발진기를 마스터 발진기와 동일한 구조를 적용하지 않더라도 비용 대비 우수한 특성을 확보할 수 있고, 슬레이브 발진기 위상잡음 특성을 마스터 발진기 특성에 비례한 특성을 호가보할 수 있어 위상잡음이 개선할 수 있다.In addition, in the crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator according to the present invention, since the master oscillator and the slave oscillator are synchronized with each other, there is no occurrence of a phase discontinuity, so that an efficient reference frequency can be supplied, and the structure is dependent on the basic characteristics of the master oscillator. Even if the low-slave oscillator does not use the same structure as the master oscillator, it is possible to secure excellent characteristics for cost, and the phase noise of the slave oscillator can be improved in proportion to the characteristics of the master oscillator.

한편, 본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.On the other hand, those of ordinary skill in the technical field related to the present embodiment will be able to understand that it may be implemented in a modified form within a range not departing from the essential characteristics of the above-described substrate. Therefore, the disclosed methods should be considered from an explanatory point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the above description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

100: 멀티 발진부 110: 마스터 발진기 115: 제1 출력단
120: 슬레이브 발진기 125: 제2 출력단
200: 스위치제어부
300: 위상고정루프부 310: 제1 커플러 320: 제2 커플러
315: 제1입력신호 325: 제2입력신호 330: 분주기
340: 위상검출기 345: 위상검출 펄스신호
350: 펄스전압변환기 351: 차지펌프 352: 로우패스필터100: multi oscillator 110: master oscillator 115: first output terminal
120: slave oscillator 125: second output terminal
200: switch control unit
300: phase fixing loop unit 310: first coupler 320: second coupler
315: first input signal 325: second input signal 330: divider
340: phase detector 345: phase detection pulse signal
350: pulse voltage converter 351: charge pump 352: low pass filter

Claims (5)

제1 주파수를 제1 출력단으로 출력하는 마스터 발진기와 상기 제1 주파수와는 서로 다른 제2 주파수를 제2 출력단으로 출력하는 슬레이브 발진기를 구비하는 멀티 발진부; 및
상기 제1, 2 출력단의 신호를 각각 입력받아 스위칭제어신호를 이용하여 상기 제1, 2 출력단의 신호를 선택적으로 출력하는 스위치제어부를 포함하는 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치.
A multi-oscillator including a master oscillator outputting a first frequency to a first output terminal and a slave oscillator outputting a second frequency different from the first frequency to a second output terminal; And
A crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator comprising a switch controller that receives signals of the first and second output terminals, respectively, and selectively outputs the signals of the first and second output terminals using a switching control signal.
 제1항에 있어서,
상기 마스터 발진기는 온도보상형 수정발진기(TCXO) 또는 항온조 수정발진기(OCXO)로 구성되고,
상기 슬레이브 발진기는 전압제어신호를 입력받아 주파수를 제어하는 전압제어형 발진기(VCO)로 구성되는 것을 특징으로 하는 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치.
The method of claim 1,
The master oscillator is composed of a temperature-compensated crystal oscillator (TCXO) or a thermostat crystal oscillator (OCXO),
The slave oscillator is a crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator, characterized in that consisting of a voltage-controlled oscillator (VCO) that receives a voltage control signal and controls a frequency.
 제2항에 있어서,
상기 제1 출력단으로부터 커필링한 제1 입력신호와 상기 제2 출력단으로부터 커플링하여 분주한 제2 입력신호를 입력받아 위상을 검출하여 출력하는 위상검출기 및
상기 위상검출기의 출력신호를 입력받아 차지펌프와 저역통과필터를 이용하여 출력제어전압신호를 출력하는 펄스전압변환기를 구비한 위상고정루프부를 더 포함하고,
상기 출력제어전압신호를 상기 슬레이브 발진기의 전압제어 발진기의 전압제어신호로 입력하여 상기 제1, 2 주파수가 동기화되도록 하는 것을 특징으로 하는 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치.
The method of claim 2,
A phase detector configured to receive a first input signal cut-filled from the first output terminal and a second input signal divided by coupling from the second output terminal, detect a phase, and output; and
Further comprising a phase fixed loop unit having a pulse voltage converter for receiving the output signal of the phase detector and outputting an output control voltage signal using a charge pump and a low pass filter,
The crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator, characterized in that the first and second frequencies are synchronized by inputting the output control voltage signal as a voltage control signal of a voltage control oscillator of the slave oscillator.
 제1 내지 3항 중 어느 한항에 있어서,
상기 스위치제어부는 상기 제1, 2 출력단의 각 신호가 출력될 수 있는 2개의 출력단을 가지며, 상기 스위칭제어신호에 따라 상기 2개의 출력단의 출력 온-오프를 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The switch control unit has two output stages through which each signal of the first and second output stages can be output, and the output on-off of the two output stages can be selected according to the switching control signal. Heterogeneous multi-output oscillator.
 제1 내지 3항 중 어느 한항에 있어서,
상기 스위치제어부는 상기 스위칭제어신호를 이용하여 상기 제1, 2 출력단의 신호를 각각 선택적으로 출력할 수 있는 1개의 출력단을 갖는 것을 특징으로 하는 수정발진기 기반의 헤테로 멀티 아웃풋 발진장치.

The method according to any one of claims 1 to 3,
The switch control unit has a crystal oscillator-based hetero multi-output oscillator, wherein the switch control unit has one output stage capable of selectively outputting the signals of the first and second output stages, respectively, using the switching control signal.
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