KR20210047778A - Multi vco apparatus using phase locked loop circuit for outputting multi-synchronizing signals - Google Patents

Multi vco apparatus using phase locked loop circuit for outputting multi-synchronizing signals Download PDF

Info

Publication number
KR20210047778A
KR20210047778A KR1020190131783A KR20190131783A KR20210047778A KR 20210047778 A KR20210047778 A KR 20210047778A KR 1020190131783 A KR1020190131783 A KR 1020190131783A KR 20190131783 A KR20190131783 A KR 20190131783A KR 20210047778 A KR20210047778 A KR 20210047778A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
adjusting
module
input
clock
Prior art date
Application number
KR1020190131783A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102335966B1 (en
Inventor
조규필
Original Assignee
조규필
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조규필 filed Critical 조규필
Priority to KR1020190131783A priority Critical patent/KR102335966B1/en
Publication of KR20210047778A publication Critical patent/KR20210047778A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102335966B1 publication Critical patent/KR102335966B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
    • H03B5/1237—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator
    • H03B5/124—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance
    • H03B5/1243—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device comprising means for varying the frequency of the generator the means comprising a voltage dependent capacitance the means comprising voltage variable capacitance diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/20—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08—Details of the phase-locked loop
    • H03L7/099—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
    • H03L7/0991—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider

Abstract

According to the present invention, a multiple voltage controlled oscillator device outputting multiple sync signals using a phase-locked loop circuit includes: an oscillator module having a plurality of voltage-controlled oscillators capable of generating different frequencies by adjusting each input voltage; a voltage controlled bit module for adjusting a potential input to the oscillator module; and a PLL module which receives each output frequency of the plurality of voltage-controlled oscillators as a feedback clock and synchronizes them to a reference clock, wherein the oscillator module further includes a switching diode unit for switching, a capacitor block for adjusting a capacitor value, a changing voltage unit for changing a voltage, and an adjusting capacitor unit for adjusting the capacitor value.

Description

위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치{MULTI VCO APPARATUS USING PHASE LOCKED LOOP CIRCUIT FOR OUTPUTTING MULTI-SYNCHRONIZING SIGNALS}Multiple voltage controlled oscillator device that outputs multiple synchronization signals using a phase-locked loop circuit {MULTI VCO APPARATUS USING PHASE LOCKED LOOP CIRCUIT FOR OUTPUTTING MULTI-SYNCHRONIZING SIGNALS}

본 발명은 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multiple voltage controlled oscillator device that outputs a synchronization signal while outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit.

일반적으로, 전압제어발진기(VCO)는 동조부에 가해지는 입력전압에 의해 버랙터(Varactor)의 커패시턴스를 가변시켜 동조부의 공진주파수를 변화시키고, 그 공진주파수를 발진 및 증폭시켜 RF시스템에서 요구되는 발진주파수를 증폭시키는 모듈로서 RF송수신기에 널리 사용되고 있다. In general, a voltage-controlled oscillator (VCO) changes the resonant frequency of the tuning part by varying the capacitance of the varactor by the input voltage applied to the tuning part, and oscillating and amplifying the resonance frequency required in the RF system. As a module that amplifies the oscillation frequency, it is widely used in RF transmitters and receivers.

종래의 위상잠금루프(PLL) 회로를 이용한 응용 분야들은 많고 다양하다. 예를 들어 위상잠금루프 회로들은 디지털 신호 시퀀스들로부터 클럭신호의 복구를 위해, 또는 FM 변조를 위해 사용될 수 있다. 이러한 회로에서는 기준신호로 입력된 입력신호에서 통신 시스템에 사용하기 위한 다양한 주파수를 얻기 위해서는 주파수 체배기 또는 분배기를 이용하여 원하는 주파수를 얻는 방법을 주로 이용한다.There are many and various applications using a conventional phase lock loop (PLL) circuit. For example, phase-locked loop circuits can be used for recovery of a clock signal from digital signal sequences, or for FM modulation. In such a circuit, in order to obtain various frequencies for use in a communication system from an input signal input as a reference signal, a method of obtaining a desired frequency using a frequency multiplier or a divider is mainly used.

본 발명의 목적은 위상동기화 기법을 이용하여 다수의 전압제어발진기를 안정적인 레퍼런스 신호에 동기화하여 위상이 동일한 여러 채널의 동기신호를 출력하기 위한 것으로, 특히 고주파를 요구하는 레이더 시스템 등에 사용되는 주파수 합성부는 비교적 노이즈가 적은 동기 신호를 필요로 하며 다중채널의 기준주파수가 출력될 경우 원하는 출력주파수를 저위상잡음으로 얻을 수 있는 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to synchronize a plurality of voltage-controlled oscillators with a stable reference signal using a phase synchronization technique to output synchronization signals of multiple channels having the same phase. An object of the present invention is to provide a multi-voltage controlled oscillator device that requires a synchronization signal with relatively low noise and outputs multiple synchronization signals capable of obtaining a desired output frequency with low phase noise when a reference frequency of multiple channels is output.

본 발명에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치는 각각의 입력전압을 조정하여 서로 다른 주파수를 생성할 수 있는 복수의 전압제어발진부를 구비한 오실레이터 모듈; 상기 오실레이터 모듈에 입력되는 전위를 조절하는 전압제어비트모듈; 및 상기 복수의 전압제어발진부의 각 출력 주파수를 피드백 클럭으로 입력 받고 기준클럭에 동기화하는 PLL 모듈을 포함하되, 상기 오실레이터 모듈은 스위칭을 하는 스위칭 다이오드부, 커패시터값을 조정하는 커패시터 블럭,전압을 변경할 수 있는 변경전압부, 및 커패시터값을 조정하는 조정커패시터부를 더 포함하고, 상기 스위칭 다이오드부, 상기 변경전압부, 및 상기 조정커패시터부는 상기 복수의 전압제발진부로 입력되는 입력전압을 조정하는 것을 특징으로 할 수 있다.A multi-voltage-controlled oscillator device for outputting multiple synchronization signals using a phase-locked loop circuit according to the present invention comprises: an oscillator module including a plurality of voltage-controlled oscillators capable of generating different frequencies by adjusting respective input voltages; A voltage control bit module for adjusting a potential input to the oscillator module; And a PLL module that receives each output frequency of the plurality of voltage control oscillators as a feedback clock and synchronizes with a reference clock, wherein the oscillator module includes a switching diode unit for switching, a capacitor block for adjusting a capacitor value, and a voltage change. And an adjustable voltage unit for adjusting the capacitor value, and the switching diode unit, the change voltage unit, and the adjustable capacitor unit to adjust input voltages input to the plurality of voltage generator oscillators. You can do it.

또한, 본 발명에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치에서, 상기 PLL회로부는 상기 기준클럭을 생성하는 레퍼런스 클릭부, 상기 기준 클럭과 상기 피드백 클럭의 위상을 비교하여 풀업 제어 신호와 풀다운 제어 신호를 생성하는 위상 검출부, 상기 풀업 제어 신호와 상기 풀다운 제어 신호의 입력에 대응하여 전압을 펌핑하는 차지펌프부, 상기 펌핑된 전압의 노이즈 성분을 제거하여 상기 입력 제어 전압을 출력하는 루프 필터부, 상기 입력 제어 전압을 입력 받아 출력 클럭을 발진시키는 복수의 전압 제어 발진부, 및 상기 출력 클럭의 주파수를 소정 비율로 나누어 상기 피드백 클럭을 생성하는 클럭 분주부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the multi-voltage controlled oscillator device outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit according to the present invention, the PLL circuit unit comprises a reference click unit generating the reference clock, and compares the phase of the reference clock and the feedback clock. A phase detection unit that generates a pull-up control signal and a pull-down control signal, a charge pump unit that pumps a voltage in response to the input of the pull-up control signal and the pull-down control signal, and the input control voltage by removing a noise component of the pumped voltage. And a loop filter unit for outputting a loop filter unit, a plurality of voltage control oscillator units receiving the input control voltage and oscillating an output clock, and a clock divider unit configured to generate the feedback clock by dividing the frequency of the output clock by a predetermined ratio. You can do it.

또한, 본 발명에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치에서, 상기 전압제어비트모듈은 디지털 포텐티오미터를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the multiple voltage control oscillator device outputting multiple synchronization signals using the phase lock loop circuit according to the present invention, the voltage control bit module may include a digital potentiometer.

본 발명에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치는 다중 출력 주파수를 생성하기 위해서는 미세조정 Capacitor Block과 가변 전압 모듈 개발을 이용하여 각각의 전압제어발진기(VCO)의 전압을 제어하고, 출력되는 주파수를 기준주파수 발진기에 위상동기 시켜 복수개의 위상잠금 된 출력주파수를 생성할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치 및 방법는 여러 개의 체배기와 분주기가 없으면서도, 하나의 모듈에서 다중 채널로 여러 개의 기준주파수가 출력할 수 있어, 다양한 기준주파수의 출력 성능이 우수하고, 회로가 차지하는 공간을 줄일 수 있어 공간효율적인 측면에서 장점이 있다.The multiple voltage controlled oscillator device outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit according to the present invention uses a fine tuning capacitor block and a variable voltage module development to generate multiple output frequencies. A plurality of phase-locked output frequencies can be generated by controlling the voltage and phase-synchronizing the output frequency with the reference frequency oscillator. In addition, the multiple voltage controlled oscillator device and method for outputting multiple synchronization signals using the phase-locked loop circuit according to the present invention can output multiple reference frequencies from one module to multiple channels without multiple multipliers and dividers. , The output performance of various reference frequencies is excellent, and the space occupied by the circuit can be reduced, which is advantageous in terms of space efficiency.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치의 오실레이터 모듈을 도시한 도면이다.
도2은 본 발명의 일실시예에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치의 전압제어비트모듈을 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치의 전압제어비트 모듈을 도시한 도면이다.
도2은 본 발명의 일실시예에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치의 PLL모듈을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing an oscillator module of a multiple voltage controlled oscillator device outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a voltage control bit module of a multiple voltage controlled oscillator device outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a voltage control bit module of a multiple voltage controlled oscillator device outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a PLL module of a multiple voltage controlled oscillator device outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention through preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the embodiments of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Terms used throughout the present specification are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention and can be sufficiently modified according to the intention and custom of users or operators. It will have to be made based on the contents of

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치의 오실레이터 모듈을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing an oscillator module of a multiple voltage controlled oscillator device that outputs multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치는 오실레이터 모듈(100), 전압제어비트 모듈(200), PLL 회로모듈(300)로 구비될 수 있다.Referring to FIG. 1, a multiple voltage controlled oscillator device outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit according to an embodiment of the present invention includes an oscillator module 100, a voltage control bit module 200, and a PLL circuit module ( 300).

본 발명의 일실시예에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치는 상기 오실레이터 모듈(100)에서는 전압제어와 커패시터 조정을 통하여 각각의 주파수 A, B, C, D MHz를 생성해 내고, 여기서 생성된 각각의 주파수는 상기 PLL모듈(200)에서 입력 클럭신호로서 사용되는 클럭신호와 동기되고 다시 레퍼런스 클릭 신호에 관하여 조절가능한 위상차를 갖도록 한다.In the multiple voltage controlled oscillator device outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit according to an embodiment of the present invention, in the oscillator module 100, each frequency A, B, C, D is controlled through voltage control and capacitor adjustment. MHz is generated, and each frequency generated here is synchronized with a clock signal used as an input clock signal in the PLL module 200 and again has an adjustable phase difference with respect to the reference click signal.

초기입력신호를 입력받아 각각의 제어입력전압을 조정하여 서로 다른 주파수를 생성할 수 있는 복수의 전압제어발진부를 구비한 오실레이터 모듈;An oscillator module including a plurality of voltage controlled oscillators capable of generating different frequencies by receiving an initial input signal and adjusting respective control input voltages;

상기 오실레이터 모듈(100)은 초기입력신호를 입력받아 각각의 제어입력전압을 조정하여 서로 다른 주파수를 생성할 수 있는 제1, 2, 3, 4, 전압제어발진부(110, 120, 130, 140)를 구비하며, 이에 추가하여 스위칭다이오드부(150), 변환전압부(160), 및 조정커패시터부(170)을 포함할 수 있다.The oscillator module 100 receives an initial input signal and adjusts each control input voltage to generate different frequencies. And a switching diode unit 150, a conversion voltage unit 160, and an adjustment capacitor unit 170 in addition to this.

상기 제1, 2, 3, 4 전압제어발진부(110, 120, 130, 140)는 다수의 출력주파수를 얻기 위하여 각 제어입력전압에 대체로 선형적으로 비례하며 가변 주파수를 발생시키는 것으로, 상기 제1, 2, 3, 4 전압제어발진부(110, 120, 130, 140)은 각 제어입력전압을 입력받아 각각 A, B, C, D MHz 의 주파수를 출력한다. The first, second, third, and fourth voltage control oscillators 110, 120, 130, 140 are generally linearly proportional to each control input voltage and generate a variable frequency to obtain a plurality of output frequencies, and the first , 2, 3, 4 The voltage control oscillator 110, 120, 130, 140 receives respective control input voltages and outputs frequencies of A, B, C, and D MHz, respectively.

상기 스위칭다이오드부(150), 상기 변환전압부(160), 및 상기 조정커패시터부(170)는 상기 제1, 2, 3, 4 전압제어발진부(110, 120, 130, 140)의 출력주파수 A, B, C, D MHz를 생성하기 위하여 상기 제1, 2, 3, 4 전압제어발진부(110, 120, 130, 140)으로 입력되는 각각의 제어입력전압을 제어하여 주파수를 가변하기 위한 것으로, 상기 스위칭다이오드부(150)는 수위칭 역할을 하는 다이오드로 구비되며, 상기 변환전압부(160)는 입력신호에 따라 전압을 변환시켜 출력하는 역할을 하고, 상기 조정커패시터부(170)는 입력신호에 따라 커패시터값을 변화시켜 결국 상기 제1, 2, 3, 4 전압제어발진부(110, 120, 130, 140)으로 입력되는 각각의 제어입력전압을 조정하거나 변화시키는 역할을 한다. 상기 변환전압부(160)과 상기 조정커패시터부(170)은 상기 제1, 2, 3, 4 전압제어발진부(110, 120, 130, 140)으로 입력되는 각각의 제어입력전압의 가변정도에 따라 각각의 역할을 담당할 수 있다.The switching diode unit 150, the conversion voltage unit 160, and the adjustment capacitor unit 170 are output frequency A of the first, second, third, and fourth voltage controlled oscillation units 110, 120, 130, 140 , B, C, D is to control the respective control input voltage input to the first, 2, 3, 4 voltage control oscillator (110, 120, 130, 140) in order to generate MHz to change the frequency, The switching diode unit 150 is provided with a diode that serves as a water position, the conversion voltage unit 160 serves to convert and output a voltage according to an input signal, and the adjustment capacitor unit 170 is an input signal. The capacitor value is changed according to the function of adjusting or changing each of the control input voltages input to the first, second, third, and fourth voltage control oscillators 110, 120, 130, and 140. The conversion voltage unit 160 and the adjustment capacitor unit 170 are configured according to the degree of variation of each control input voltage input to the first, second, third, and fourth voltage control oscillators 110, 120, 130, and 140. Each can play a role.

도2은 본 발명의 일실시예에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치의 전압제어비트모듈을 도시한 도면이다.2 is a diagram showing a voltage control bit module of a multiple voltage controlled oscillator device outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit according to an embodiment of the present invention.

도2를 참조하면, 상기 전압제어비트모듈(200)은 상기 오실레이터 모듈의 상기 초기입력신호의 전위를 조절하는 디지털 가변저항기(digital potentiometer)로 디지털 입력값에 따라 저항을 가변하여 전위를 조절할 수 있는 것이다. 보다 구체적으로, 상기 스위칭다이오드부(150)에 연결되어 가변저항에 따라 전위값을 변경하여 입력하는 역할을 한다. 상기 디지털가변저항기에 대한 설명은 통상의 기술자에게 자명한 사항이므로, 여기서는 생략하기로 한다.Referring to FIG. 2, the voltage control bit module 200 is a digital potentiometer that adjusts the potential of the initial input signal of the oscillator module, and is capable of adjusting the potential by varying a resistance according to a digital input value. will be. More specifically, it is connected to the switching diode unit 150 to change and input a potential value according to a variable resistance. Since the description of the digital variable resistor is obvious to a person skilled in the art, it will be omitted here.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치의 PLL 회로모듈을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing a PLL circuit module of a multiple voltage controlled oscillator device outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit according to an embodiment of the present invention.

도3을 참조하면, 상기 PLL 회로모듈(300)은 상기 제1, 2, 3, 4 전압제어발진부(110, 120, 130, 140)에서 생성된 A, B, C, D Mhz 주파수와 기준클럭의 위상을 비교하여 두 주파수의 위상차이만큼 보정하여 위상이 일치하는 싱크된 동일한 위상을 갖는 주파수를 출력하도록 할 수 있다. 3, the PLL circuit module 300 includes A, B, C, D Mhz frequencies and reference clocks generated by the first, 2, 3, and 4 voltage controlled oscillators (110, 120, 130, 140). By comparing the phases of and correcting the phase difference between the two frequencies, a frequency having the same phase synchronized with each other can be output.

아래에서는 상기 PLL 회로모듈(300)을 상기 제1, 2, 3, 4 전압제어발진부(110, 120, 130, 140)에서 동일하므로, 이하 상기 제1 전압제어발진부(110)에 대해서만 보다 자세히 그 동작을 설명하도록 한다.In the following, the PLL circuit module 300 is the same in the first, second, third, and fourth voltage controlled oscillators 110, 120, 130, and 140, so that only the first voltage controlled oscillator 110 is described in more detail below. Explain the operation.

상기 PLL 회로모듈은(300)은 기준이 되는 기준클럭을 제공하는 레퍼런스 클릭부(310), 기준 클럭과 피드백 클럭의 위상을 비교하여 풀업 제어 신호와 풀다운 제어 신호를 생성하는 위상 검출부(320), 상기 풀업 제어 신호와 상기 풀다운 제어 신호의 입력에 대응하여 전압을 펌핑하는 차지펌프부(330), 펌핑된 전압의 노이즈 성분을 제거하여 입력제어전압을 출력하는 루프 필터부(340), 상기 입력제어전압을 입력 받아 출력 클럭을 발진시키는 제1 전압 제어 발진부(110) 및 상기 출력 클럭의 주파수를 소정 비율로 나누어 상기 피드백 클럭을 생성하는 클럭 분주부(350)로 구비될 수 있다. The PLL circuit module 300 includes a reference click unit 310 for providing a reference clock as a reference, a phase detection unit 320 for generating a pull-up control signal and a pull-down control signal by comparing the phases of the reference clock and the feedback clock, A charge pump unit 330 for pumping a voltage in response to the input of the pull-up control signal and the pull-down control signal, a loop filter unit 340 for outputting an input control voltage by removing a noise component of the pumped voltage, and the input control A first voltage control oscillator 110 for receiving a voltage and oscillating an output clock, and a clock divider 350 for generating the feedback clock by dividing the frequency of the output clock by a predetermined ratio.

상기 위상 검출기(320)는 상기 입력 클럭과 상기 피드백 클럭의 위상이 같아지면 상기 풀업 제어 신호와 상기 풀다운 제어 신호를 모두 인에이블 시켜 출력한다. 그리고 상기 루프 필터부(340)는 상기 풀업 제어 신호와 상기 풀다운 제어 신호의 입력에 대응되는 레벨의 상기 입력제어전압을 출력한다. 이후 상기 제1 전압 제어 발진부(110)는 상기 루프 필터부(340)로부터 전달되는 상기 입력제어전압에 대응하여 상기 출력 클럭을 발진시키는 동작을 수행한다. 그리고 상기 클럭 분주기(350)는 상기 출력 클럭의 주파수를 소정 비율로 나누어 상기 피드백 클럭을 생성한다. 결국 상기 제1 전압제어 발진부(110)는 안정된 단일 주파수의 기준클럭에 동기된 주파수만을 출력할 수 있다.When the phase of the input clock and the feedback clock is the same, the phase detector 320 enables and outputs both the pull-up control signal and the pull-down control signal. In addition, the loop filter unit 340 outputs the input control voltage of a level corresponding to the input of the pull-up control signal and the pull-down control signal. Thereafter, the first voltage control oscillator 110 performs an operation of oscillating the output clock in response to the input control voltage transmitted from the loop filter unit 340. Further, the clock divider 350 generates the feedback clock by dividing the frequency of the output clock by a predetermined ratio. As a result, the first voltage controlled oscillator 110 may output only a frequency synchronized with a reference clock of a stable single frequency.

위와 같이 본 발명에 따른 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치는 서로 다른 다수의 전압제어발진기의 출력주파수를 하나의 기준 클럭(reference clock)에 위상잠금루프 회로를 적용시킴으로서 동일한 위상의 주파수를 생성할 수 있다. 즉, 다중 출력 주파수를 생성하기 위해서는 미세조정 커패시터와 가변 전압 모듈 개발을 이용하여 각각의 전압제어발진부(VCO)의 전압을 제어하고, 출력되는 주파수를 기준 클럭 주파수에 위상동기 시켜 복수개의 위상잠금 된 출력주파수를 생성할 수 있다. 또한, 원하는 출력 주파수를 얻기 위해서는 기준주파수 출력에 대한 여러 개의 체배기와 분주기가 필요하나, 하나의 모듈에서 다중 채널로 여러 개의 기준주파수가 출력되면 성능 및 공간적인 측면에서 상당한 장점을 가질 수 있다.As described above, the multi-voltage controlled oscillator device outputting multiple synchronization signals using the phase-locked loop circuit according to the present invention applies the phase-locked loop circuit to one reference clock by applying the output frequencies of a plurality of different voltage-controlled oscillators. By doing so, it is possible to generate frequencies of the same phase. In other words, in order to generate multiple output frequencies, the voltage of each voltage control oscillator (VCO) is controlled using the development of a fine-tuning capacitor and a variable voltage module, and the output frequency is phase-locked to the reference clock frequency. Output frequency can be generated. In addition, in order to obtain a desired output frequency, several multipliers and dividers for the reference frequency output are required, but if several reference frequencies are output from one module to multiple channels, it can have significant advantages in terms of performance and space.

100: 오실레이터 모듈 110, 120, 130, 140: 제1, 2, 3, 4 전압제어발진기
150: 스위칭 다이오드 160: 변환전압모듈 170: 조정캐피시터모듈
200: 전압제어비트모듈
300: PLL 모듈 310: 레퍼런스 클럭부 320: 위상 검출부
330: 차지펌프부 340: 루프필터부 350: 클럭분주부100: oscillator module 110, 120, 130, 140: first, 2, 3, 4 voltage controlled oscillator
150: switching diode 160: conversion voltage module 170: adjustment capacitor module
200: voltage control bit module
300: PLL module 310: reference clock unit 320: phase detection unit
330: charge pump unit 340: loop filter unit 350: clock division unit

Claims (4)

초기입력신호를 입력받아 각각의 제어입력전압을 조정하여 서로 다른 주파수를 생성할 수 있는 복수의 전압제어발진부를 구비한 오실레이터 모듈;
상기 오실레이터 모듈의 상기 초기입력신호의 전위를 조절하는 전압제어비트모듈; 및
상기 복수의 전압제어발진부의 각 출력 주파수를 피드백 클럭으로 입력 받고 기준클럭에 동기화하는 PLL 회로모듈을 포함하는 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치.An oscillator module including a plurality of voltage controlled oscillators capable of generating different frequencies by receiving an initial input signal and adjusting each control input voltage;
A voltage control bit module for adjusting a potential of the initial input signal of the oscillator module; And
A multi-voltage-controlled oscillator device for outputting multiple synchronization signals using a phase-locked loop circuit including a PLL circuit module that receives each output frequency of the plurality of voltage-controlled oscillators as a feedback clock and synchronizes with a reference clock. 제1항에 있어서,
상기 오실레이터 모듈은 스위칭을 하는 스위칭 다이오드부, 커패시터값을 조정하는 커패시터 블럭,전압을 변경할 수 있는 변경전압부, 및 커패시터값을 조정하는 조정커패시터부를 더 포함하고, 상기 스위칭 다이오드부, 상기 변경전압부, 및 상기 조정커패시터부는 상기 복수의 전압제발진부로 입력되는 각각의 제어입력전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치.The method of claim 1,
The oscillator module further includes a switching diode part for switching, a capacitor block for adjusting a capacitor value, a change voltage part for changing a voltage, and an adjustment capacitor part for adjusting a capacitor value, and the switching diode part, the change voltage part And the adjusting capacitor unit adjusting the respective control input voltages input to the plurality of voltage generating units. 제1항에 있어서,
상기 PLL 회로모듈는 상기 기준클럭을 생성하는 레퍼런스 클릭부, 상기 기준 클럭과 상기 피드백 클럭의 위상을 비교하여 풀업 제어 신호와 풀다운 제어 신호를 생성하는 위상 검출부, 상기 풀업 제어 신호와 상기 풀다운 제어 신호의 입력에 대응하여 전압을 펌핑하는 차지펌프부, 상기 펌핑된 전압의 노이즈 성분을 제거하여 상기 입력제어전압을 출력하는 루프 필터부, 상기 입력제어전압을 입력 받아 출력 클럭을 발진시키는 복수의 전압 제어 발진부, 및 상기 출력 클럭의 주파수를 소정 비율로 나누어 상기 피드백 클럭을 생성하는 클럭 분주부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치.The method of claim 1,
The PLL circuit module includes a reference click unit for generating the reference clock, a phase detection unit for generating a pull-up control signal and a pull-down control signal by comparing phases of the reference clock and the feedback clock, and input of the pull-up control signal and the pull-down control signal. A charge pump unit for pumping a voltage in response to the pumped voltage, a loop filter unit for outputting the input control voltage by removing a noise component of the pumped voltage, a plurality of voltage control oscillators for oscillating an output clock by receiving the input control voltage, And a clock divider configured to generate the feedback clock by dividing the frequency of the output clock by a predetermined ratio. 제1항에 있어서,
상기 전압제어비트모듈은 상기 초기입력신호의 전위를 조절하는 디지털 가변저항기(digital potentiometer)를 구비하는 것을 특징으로 하는 위상잠금루프 회로를 이용한 다중 동기신호를 출력하는 다중 전압제어발진기 장치.The method of claim 1,
The voltage control bit module is a multi-voltage controlled oscillator device for outputting multiple synchronization signals using a phase lock loop circuit, characterized in that it comprises a digital potentiometer for adjusting the potential of the initial input signal.
KR1020190131783A 2019-10-22 2019-10-22 Multi vco apparatus using phase locked loop circuit for outputting multi-synchronizing signals KR102335966B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190131783A KR102335966B1 (en) 2019-10-22 2019-10-22 Multi vco apparatus using phase locked loop circuit for outputting multi-synchronizing signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190131783A KR102335966B1 (en) 2019-10-22 2019-10-22 Multi vco apparatus using phase locked loop circuit for outputting multi-synchronizing signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210047778A true KR20210047778A (en) 2021-04-30
KR102335966B1 KR102335966B1 (en) 2021-12-03

Family

ID=75740646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190131783A KR102335966B1 (en) 2019-10-22 2019-10-22 Multi vco apparatus using phase locked loop circuit for outputting multi-synchronizing signals

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102335966B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220169144A (en) * 2021-06-18 2022-12-27 중앙대학교 산학협력단 Voltage Controlled Oscillator

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060080770A (en) * 2005-01-06 2006-07-11 신효균 Signal jamming system for mobile phone and control method thereof
KR20140021671A (en) * 2011-05-03 2014-02-20 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 Apparatus and methods for adjusting voltage controlled oscillator gain
KR20150044617A (en) * 2013-10-17 2015-04-27 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 Apparatus for pvt varactor calibration of frequency multiplier based on injection locking system and the method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060080770A (en) * 2005-01-06 2006-07-11 신효균 Signal jamming system for mobile phone and control method thereof
KR20140021671A (en) * 2011-05-03 2014-02-20 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 Apparatus and methods for adjusting voltage controlled oscillator gain
KR20150044617A (en) * 2013-10-17 2015-04-27 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 Apparatus for pvt varactor calibration of frequency multiplier based on injection locking system and the method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220169144A (en) * 2021-06-18 2022-12-27 중앙대학교 산학협력단 Voltage Controlled Oscillator

Also Published As

Publication number Publication date
KR102335966B1 (en) 2021-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8791734B1 (en) Cascaded PLL for reducing low-frequency drift in holdover mode
US6956419B1 (en) Fail-safe zero delay buffer with automatic internal reference
US6636575B1 (en) Cascading PLL units for achieving rapid synchronization between digital communications systems
ATE363155T1 (en) PHASE-LOCKED LOOP GAIN CONTROL WITH UNIT CURRENT SOURCES
US20110254632A1 (en) Pll frequency synthesizer
KR20110088901A (en) Communication system for compensating frequency offset from external reference clock generator and compensating method thereof
KR20080044977A (en) Phase locked loop and method of operating phase locked loop
JP2006500857A (en) Voltage controlled oscillator preset circuit
KR20020065467A (en) Rational frequency synthesizers
US6661291B2 (en) Fractional and rapid response frequency synthesizer, and corresponding frequency synthesizing method
KR102335966B1 (en) Multi vco apparatus using phase locked loop circuit for outputting multi-synchronizing signals
US8638141B1 (en) Phase-locked loop
US6693987B1 (en) Digital-to-analog DAC-driven phase-locked loop PLL with slave PLL's driving DAC reference voltages
CN112994687B (en) Reference clock signal injection phase-locked loop circuit and offset elimination method
JP2017512446A (en) Frequency synthesizer
US4097816A (en) Tuning system
KR20180131017A (en) Frequency Synthesizer with Dual Paths for Wideband FMCW
US7292107B2 (en) Modulation method and apparatus with adjustable divisors of the dividers in phase-locked loop
US4095190A (en) Tuning system
JPH0834589B2 (en) Sampling clock generator
US5596301A (en) Apparatus for a synthesized reactance controlled oscillator usable in a phase locked loop
JP2015015572A (en) Oscillation circuit, oscillation device and oscillation method
US20230223944A1 (en) Phase noise performance using multiple resonators with varying quality factors and frequencies
KR101855354B1 (en) APPARATUS AND METHOD for generating LOW FREQUANGY SYSTEM REFERENCE CLOCK
KR101327100B1 (en) Frequency divider, phase locked loop circuit thereof and method for controlling phase locked loop circuit

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant