KR20230153611A - 크리스털 오실레이터 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

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엄재홍
김희구
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Abstract

크리스털 오실레이터 시스템은, 크리스털 오실레이터; 상기 크리스털 오실레이터의 출력을 증폭하여 출력하는 이득 증폭기; 상기 크리스털 오실레이터의 출력을 측정하여 출력하는 레벨 측정기; 및 상기 레벨 측정기의 출력을 입력받아, 상기 이득 증폭기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어기;를 포함한다.

Description

크리스털 오실레이터 시스템 및 그 동작 방법{CRYSTAL OSCILLATOR SYSTEM AND OPERATION METHOD THEREFOR}
본 발명은 크리스털 오실레이터 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
반도체 칩에 클록 신호를 공급하기 위해 사용되는 오실레이터는 주로 크리스털 오실레이터를 사용하는 데, 크리스털 오실레이터는 정밀한 인덕터와 커패시터로 구성되는 소자로 특정 주파수에서만 공진하는 특성이 있다.
도 1은 종래의 크리스털 오실레이터 시스템(100)의 구성도를 나타낸다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 크리스털 오실레이터 시스템(100)은, 크리스털 오실레이터(110) 및 크리스털 오실레이터(110)의 신호를 증폭하여 출력하는 이득 증폭기(120)를 포함하여 구성된다.
그런데, 크리스털 오실레이터 시스템(100)이 초기 동작 시나 슬립 모드로부터 동작 모드 전환 시에, 크리스털 오실레이터 시스템(100)으로부터 안정된 클록 신호가 출력되기까지는 시간이 소요된다.
따라서, 크리스털 오실레이터 시스템(200)의 빠른 부팅에 대한 대책이 요구된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 크리스털 오실레이터 시스템이 초기 동작 시나 슬립 모드로부터 동작 모드 전환 시에, 크리스털 오실레이터 시스템으로부터 안정된 클록 신호가 신속하게 출력될 수 있는 크리스털 오실레이터 시스템 및 그 동작 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
크리스털 오실레이터 시스템은, 크리스털 오실레이터; 상기 크리스털 오실레이터의 출력을 증폭하여 출력하는 이득 증폭기; 상기 크리스털 오실레이터의 출력을 측정하여 출력하는 레벨 측정기; 및 상기 레벨 측정기의 출력을 입력받아, 상기 이득 증폭기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어기;를 포함한다.
또한, 제어 신호는, 상기 레벨 측정기의 출력이 제 1 값 미만인 경우에는, 상기 크리스털 오실레이터의 출력에 반비례하는 값으로 상기 이득 증폭기의 이득을 설정하고, 상기 레벨 측정기의 출력이 제 1 값 이상인 경우에는, 제 2 이득값으로 상기 이득 증폭기의 이득을 설정한다. 여기서, 상기 레벨 측정기의 출력이 제 1 값 미만인 경우의 상기 이득 증폭기의 이득이, 상기 레벨 측정기의 출력이 제 1 값 이상인 경우의 상기 이득 증폭기의 이득보다 큰 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제 1 값은, 상기 크리스털 오실레이터 시스템의 전원 전압의 값에 따라 설정된다.
크리스털 오실레이터 시스템의 동작 방법에 있어서, 크리스털 오실레이터의 출력을 이득 증폭기로 증폭하여 출력하는 증폭 단계; 상기 크리스털 오실레이터의 출력을 측정하는 측정 단계; 및 상기 측정 단계의 출력을 입력받아, 상기 이득 증폭기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 단계;를 포함한다.
구체적으로, 상기 제어 신호는, 상기 측정 단계의 출력이 제 1 값 미만인 경우에는 상기 측정 단계의 출력에 반비례하는 값으로 상기 이득 증폭기의 이득을 설정하고, 상기 측정 단계의 출력이 제 1 값 이상인 경우에는 제 2 이득값으로 상기 이득 증폭기의 이득을 설정한다. 아울러, 상기 측정 단계의 출력이 제 1 값 미만인 경우의 상기 이득 증폭기의 이득이, 상기 측정 단계의 출력이 제 1 값 이상인 경우의 상기 이득 증폭기의 이득보다 큰 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 값은, 상기 크리스털 오실레이터 시스템의 전원 전압의 값에 따라 설정될 수 있다.
본 발명의 크리스털 오실레이터 시스템 및 그 동작 방법에 따르면, 크리스털 오실레이터 시스템이 초기 동작 시나 슬립 모드로부터 동작 모드 전환 시에, 크리스털 오실레이터 시스템으로부터 안정된 클록 신호가 신속하게 출력될 수 있다.
도 1은 종래의 크리스털 오실레이터 시스템의 구성도.
도 2는 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템의 구성도.
도 3은 제어기에 의한 이득 증폭기의 제어 설명도.
도 4는 종래의 크리스털 오실레이터 시스템의 클록 신호와 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템의 클록 신호의 파형도.
도 5는 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템의 동작 방법의 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템 및 그 동작 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
도 2는 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템(200)의 구성도를 나타낸다.
일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템(200)의 각 구성은 회로, 프로세서 그리고, 회로 및 프로세서의 조합 중 적어도 하나에 의해 구현될 수 있다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템(200)은, 크리스털 오실레이터(210), 이득 증폭기(220), 레벨 측정기(230) 및 제어기(240)를 포함하여 구성된다.
이득 증폭기(220)는, 크리스털 오실레이터(210)의 출력을 증폭하여 출력한다. 아울러, 레벨 측정기(230)는, 크리스털 오실레이터(210)의 출력을 측정하여 출력한다.
제어기(240)는 레벨 측정기(230의 출력을 입력받아, 이득 증폭기(220)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 역할을 한다.
도 3은 제어기(240)에 의한 이득 증폭기(220)의 제어 설명도를 나타난다.
도 3에 의해 이득 증폭기(220)의 이득의 제어 측면에서 제어기(240)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
제어 신호는, 레벨 측정기(230의 출력이 제 1 값 미만인 경우에는, 레벨 측정기(230의 출력에 반비례하는 값으로 이득 증폭기(220)의 이득을 설정한다. 즉, 제어기(240)는 레벨 측정기(230의 출력이 제 1 값 미만인 경우에는, 레벨 측정기(230의 출력이 작아짐에 따라 이득 증폭기(220)의 이득이 커지도록 제어한다. 아울러, 제어 신호는, 레벨 측정기(230의 출력이 제 1 값 이상인 경우에는, 제 2 이득값으로 이득 증폭기(220)의 이득을 설정한다.
또한, 레벨 측정기(230의 출력이 제 1 값 미만인 경우의 이득 증폭기(220)의 이득이, 레벨 측정기(230의 출력이 제 1 값 이상인 경우의 이득 증폭기(220)의 이득보다 크다
제 1 값은, 크리스털 오실레이터 시스템(200)의 전원 전압의 값에 따라 설정될 수 있다. 예를 들면 제 1 값은 전원 전압의 50%의 값으로 설정될 수 있다.
도 4는 종래의 크리스털 오실레이터 시스템(100)의 클록 신호와 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템(200)의 클록 신호를 각각 나타낸다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템(200)의 경우, 초기 동작 시나 슬립 모드로부터 동작 모드 전환 시에, 안정된 클록 신호가 신속하게 출력되는 것을 알 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템(200)의 동작 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 5의 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템(200)의 동작 방법은 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템(200)을 이용하므로, 별도의 설명이 없더라도 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템(200)의 특징을 모두 포함하고 있음은 물론이다.
도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템(200)의 동작 방법은, 크리스털 오실레이터(210)의 출력을 이득 증폭기(220)로 증폭하여 출력하는 증폭 단계(S10); 크리스털 오실레이터(210)의 출력을 측정하는 측정 단계(S20); 및 측정 단계(S20)의 출력을 입력받아, 이득 증폭기(220)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 단계(S30);를 포함한다.
구체적으로, 제어 신호는, 측정 단계(S20)의 출력이 제 1 값 미만인 경우에는 측정 단계(S20)의 출력에 반비례하는 값으로 이득 증폭기(220)의 이득을 설정하고, 측정 단계(S20)의 출력이 제 1 값 이상인 경우에는 제 2 이득값으로 이득 증폭기(220)의 이득을 설정한다. 여기서, 측정 단계(S20)의 출력이 제 1 값 미만인 경우의 이득 증폭기(220)의 이득이, 측정 단계(S20)의 출력이 제 1 값 이상인 경우의 이득 증폭기(220)의 이득보다 크다.
상술한 바와 같이, 일실시예에 따른 크리스털 오실레이터 시스템(200) 및 그 동작 방법에 따르면, 크리스털 오실레이터 시스템(200)이 초기 동작 시나 슬립 모드로부터 동작 모드 전환 시에, 크리스털 오실레이터 시스템(200)으로부터 안정된 클록 신호가 신속하게 출력될 수 있음을 알 수 있다.
100, 200 : 크리스털 오실레이터 시스템
110, 210 : 크리스털 오실레이터
120, 220 : 이득 증폭기
230 : 레벨 측정기
240 : 제어기

Claims (8)

  1. 크리스털 오실레이터 시스템에 있어서,
    크리스털 오실레이터;
    상기 크리스털 오실레이터의 출력을 증폭하여 출력하는 이득 증폭기;
    상기 크리스털 오실레이터의 출력을 측정하여 출력하는 레벨 측정기; 및
    상기 레벨 측정기의 출력을 입력받아, 상기 이득 증폭기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어기;를 포함하는,
    크리스털 오실레이터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 신호는,
    상기 레벨 측정기의 출력이 제 1 값 미만인 경우에는, 상기 크리스털 오실레이터의 출력에 반비례하는 값으로 상기 이득 증폭기의 이득을 설정하는,
    크리스털 오실레이터 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 신호는,
    상기 레벨 측정기의 출력이 제 1 값 이상인 경우에는, 제 2 이득값으로 상기 이득 증폭기의 이득을 설정하되,
    상기 레벨 측정기의 출력이 제 1 값 미만인 경우의 상기 이득 증폭기의 이득이, 상기 레벨 측정기의 출력이 제 1 값 이상인 경우의 상기 이득 증폭기의 이득보다 큰,
    크리스털 오실레이터 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 값은,
    상기 크리스털 오실레이터 시스템의 전원 전압의 값에 따라 설정되는,
    크리스털 오실레이터 시스템.
  5. 크리스털 오실레이터 시스템의 동작 방법에 있어서,
    크리스털 오실레이터의 출력을 이득 증폭기로 증폭하여 출력하는 증폭 단계;
    상기 크리스털 오실레이터의 출력을 측정하는 측정 단계; 및
    상기 측정 단계의 출력을 입력받아, 상기 이득 증폭기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 단계;를 포함하는,
    크리스털 오실레이터 시스템의 동작 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 신호는,
    상기 측정 단계의 출력이 제 1 값 미만인 경우에는, 상기 측정 단계의 출력에 반비례하는 값으로 상기 이득 증폭기의 이득을 설정하는,
    크리스털 오실레이터 시스템의 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 신호는,
    상기 측정 단계의 출력이 제 1 값 이상인 경우에는, 제 2 이득값으로 상기 이득 증폭기의 이득을 설정하되,
    상기 측정 단계의 출력이 제 1 값 미만인 경우의 상기 이득 증폭기의 이득이, 상기 측정 단계의 출력이 제 1 값 이상인 경우의 상기 이득 증폭기의 이득보다 큰,
    크리스털 오실레이터 시스템의 동작 방법.
  8. 제6항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 값은,
    상기 크리스털 오실레이터 시스템의 전원 전압의 값에 따라 설정되는,
    크리스털 오실레이터 시스템의 동작 방법.

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