KR970701950A - 비교기 입력 스와핑 기법을 사용하는 위상 오차 처리기 회로(a phase error processor circuit with a comparator input swapping technique) - Google Patents

비교기 입력 스와핑 기법을 사용하는 위상 오차 처리기 회로(a phase error processor circuit with a comparator input swapping technique)

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KR970701950A
KR970701950A KR1019960705032A KR19960705032A KR970701950A KR 970701950 A KR970701950 A KR 970701950A KR 1019960705032 A KR1019960705032 A KR 1019960705032A KR 19960705032 A KR19960705032 A KR 19960705032A KR 970701950 A KR970701950 A KR 970701950A
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phase
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KR1019960705032A
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히 웡
가브리엘 엠. 리
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존 엠. 클락 3세
내쇼날 세미컨덕터 코포레이션
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Abstract

착신 데이타와 국부 클록(local clock) 사이의 위상 오차를 나타내는 폭의 펄스를 포함하는 제1펄스 스트림(pulse stream) 및 기준폭의 펄스를 포함하는 제2펄스 스트림의 형태로 위상 오차기 PEP 회로에 제공되는 위상 오차 처리기(phase error processor; PEP)를 지나는 위상 동기 루프(phase-locked loop). 상기 회로에는 비교기의 제1 및 제2입력에 연결된 출력을 지니는 두개의 적분기가 포함된다. 스위치들은 제1시간 원도우(window) 동안 상기 제1펄스 스트림을 하나의 적분기의 입력에 그리고 상기 제2펄스 스트림을 다른 하나의 적분기의 입력에 연결하고 제2시간 원도우 동안에는 상기 연결을 역으로 한다. 상기 스위치들은 일정 간격으로 상태를 교번시키는 SWAP 신호에 의해 제어된다. 비교기의 출력은 교번 원도우마다 비교기의 출력 신호를 반전시키기 위해 상기 SWAP 신호와 배타적 OR 연산되어 상기 비교기의 임의 입력 오프셋 오차 또는 상기 두 스트림 사이의 적분기의 부정합으로 인한 오프셋을 평균한다. 배타적(exclusive)OR 게이트의 출력은 원도우 당 1회 래치(latch)되는 D 플립폴롭의 입력에 연결된다. D 플립폴롭의 출력은 발진기를 제어하는 UP/DOWN 신호이며, 상기 신호는 국부 클록 신호를 발생시켜 상기 UP/DOWN 신호의 조건에 응답하여 국부 클록의 위상을 진상(advance) 또는 지상(retard)시킨다.

Description

비교기 입력 스와핑 기법을 사용하는 위상 오차 처리기 회로(A PHASE ERROR PROCESSOR CIRCUIT WITH A COMPARATOR INPUT SWAPPING TECHNIQUE)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제2도는 본 발명에 따른 제1도의 회로에 대한 위상 오차 처리기에 대한 블록의 계략적 부분 다이어그램.

Claims (27)

  1. 위상 동기 루프(phase-locked loop)로 들어 오는 데이타 스트림(data stream)의 주파수 및 위상과 동일한 주파수 및 위상을 갖는 국부 클록(local clock) 신호를 발생시키는 위상 동기 루프 장치에 있어서, 위상 및 주파수를 갖는 상기 국부 클록 신호를 발생시키는 발진기; 상기 국부 클록 신호 및 상기 착신 데이타 스트림을 수신하여 상기 국부 클록 신호와 상기 착신 데이타 스트림 사이의 위상차에 비례하는 지속기간의 펄스를 갖는 제1펄스열(pulse train) 및 상기 착신 데이타 스트림과 상기 국부 클록 신호 사이에 위상차가 없는 경우 상기 제1펄스열의 상기 펄스의 지속기간과 동일한 지속기간의 기준 펄스를 갖는 제2펄스열을 발생시키도록 연결된 위상 검출기; 및 위상 오차 처리기를 포함하며, 상기 위상 오차 처리기는 입력 단자 및 출력 단자를 지니는 제1적분기; 입력 단자 및 출력 단자를 지니는 제2적분기; 상기 제1적분기의 출력 단자에 연결된 제1입력 단자, 상기 제2적분기의 출력 단자에 연결된 제2입력 단자 및 위상 오차 방향 신호를 출력하는 출력 단자를 지니는 비교기로서, 상기 발진기는 상기 국부 클록 신호의 위상을 진상(advance) 또는 지상(retard)시키도록 상기 위상 오차 방향 신호에 응답하는 비교기; 제1 및 제2조건을 지니는 스위치로서, 상기 스위치는 상기 제1 및 제2펄스열을 수신하여 상기 제1조건에 있는 경우 상기 제1펄스열을 상기 제2적분기에 그리고 상기 제2펄스 열을 상기 제2적분기에 제공하며 상기 제2조건에 있는 경우 상기 제2펄스열을 상기 제1적분기에 그리고 상기 제1펄스열을 제2적분기에 제공하는 스위치; 및 소정의 동일한 간격으로 상기 제1 및 제2조건에 있는 상기 스위치를 교대로 배치하는 제어 수단을 포함하는 위상 동기 루프 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 일정한 간격으로 제1 및 제2상태 사이에서 전환되는 SWAP 신호를 발생시키는 유한 상태 머신(finte state machine)을 포함하며, 상기 SWAP 신호는 상기 스위치에 연결되어 상기 스위치가 상기 제1상태에 있는 상기 SWAP 신호에 응답하여 상기 제1조건에 있도록 하며 상기 제2상태에 있는 상기 SWAP 신호에 응답하여 상기 제2조건에 있도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 위상 오차 방향 신호를 수신하도록 연결된 제1입력 단자, 상기 SWAP 신호에 연결된 제2입력 단자 및 출력 단자를 지니는 배타적 논리합(exclusive-OR) 게이트를 부가적으로 포함하는 장치로서, 상기 발진기는 상기 배타적 논리합 게이트의 상기 출력 신호에 의해 제어되는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 배타적 논리합 게이트의 상기 출력 단자에 연결된 데이타 입력 단자를 지니는 D 플립플롭을 부가적으로 포함하는 장치로서, 상기 D 플리플롭은 데이타 입력 단자에서 간격당 1회 신호를 래칭하도록 제어되고 UP/DOWN 신호를 출력하는 상기 발진기에 연결된 데이타 출력 단자를 지니며, 상기 발진기는 제1상태에 있는 경우의 상기 극부 클록의 위상을 진상시키도록 그리고 제2상태에 있는 경우의 상기 국부 클록 신호의 위상을 지상시키도록 상기 UP/DOWN 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2펄스열을 수신하여 상기 소정 간격의 각각당 상기 스위치에 상기 펄스열 각각상의 펄스의 소정수를 제공하도록 상기 위상 검출기와 상기 스위치 사이에 연결된 위상 오차 게이트 회로를 부가적으로 포함하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 소정수는 2개인 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 간격 각각당 1회 단정되는 STROBE 신호를 부가적으로 발생시키며, 상기 D 플립플롭은 상기 STROBE 단정에 응답하여 데이타 입력 단자에서 상기 신호를 래칭하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 제1 및 제2적분기에 연결되어 상기 STROBE 신호가 단정된 후 상기 간격 각각 당 1회 단정되는 DUMP 신호를 부가적으로 발생시키며, 상기 제1 및 제2적분기는 영(0)의 상태로 리셋되도록 상기 DUMP 신호에 응답하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 위상 오차 처리기와 상기 발전기 사이에 연결된 디지탈 루프 필터를 부가적으로 포함하는 장치.
  10. 제1입력 신호의 위상이 제2입력 신호의 위상을 지상(lag) 또는 진상(lead)시키는지를 나타내는 신호를 발생시키는 위상 오차 처리 회로에 있어서, 입력 단자 및 출력 단자를 지니는 제1적분기; 입력 단자 및 출력 단자를 지니는 제2적분기; 상기 제1적분기의 출력 단자에 연결된 제1입력 단자, 상기 제2적분기의 출력 단자에 연결된 제2입력 단자 및 위상 오차 방향 신호를 출력하는 출력 단자를 지니는 비교기; 제1 및 제2조건을 지니는 스위치로서, 상기 스위치는, 제1 및 제2펄스열을 수신하여 상기 제1조건에 있는 경우 상기 제1펄스열을 상기 제1적분기에 그리고 상기 제2펄스열을 상기 제2적분기에 제공하고 상기 제2조건에 있는 경우 상기 제2펄스열을 상기 제1적분기에 그리고 상기 제1펄스열을 상기 제2적분기에 제공하도록 연결되며, 상기 제1펄스열은 상기 제1 및 제2입력 신호 사이의 위상차에 비례하는 지속기간의 펄스를 지니며 상기 제2펄스열은 상기 제1 및 제2입력 신호 사이에 위상차가 없는 경우 상기 제1펄스열의 펄스의 지속기간과 동일한 지속기간의 기준 펄스를 지니는 것을 특징으로 하는 스위치; 및 상기 제1 및 제2조건에서 소정의 동일 간격으로 상기 스위치를 교대로 배치하는 제어 수단을 포함하는 위상 오차 처리회로.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 소정의 간격으로 제1 및 제2상태 사이에서 전환되는 SWAP 신호를 발생시키는 유한 상태 머신을 포함하며, 상기 SWAP 신호는 상기 스위치의 제어 입력 단자에 연결되어 상기 스위치가 상기 제1상태에 있는 상기 SWAP 신호에 응답하여 상기 제1조건에 있도록 하며 상기 제2상태에 있는 상기 SWAP 신호에 응답하여 상기 제2조건에 있도록 하는 것을 특징으로 하는 회로.
  12. 제11항에 있어서, 상기 소정 간격중 교번(alternate)간격에서 상기 비교기의 출력을 반전시키기 위해서, 상기 위상 오차 방향 신호를 수신하도록 연결된 제1입력 단자, 상기 SWAP 신호에 연결된 제2입력 단자 및 출력 단자를 갖는 배타적 논리합 게이트를 부가적으로 포함하는 회로.
  13. 제12항에 있어서, 상기 배타적 논리합 게이트의 출력 단자에 연결된 데이타 입력 단자를 지니는 D 플립플롭을 부가적으로 포함하는 장치로서, 상기 D 플립플롭은 데이타 입력 단자에서 소정 간격 당 1회 신호를 래칭하도록 제어되며 UP/DOWN 신호를 출력하는 데이타 출력 단자를 지니는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2펄스열을 수신하여 상기 소정 간격 각각 당 상기 스위치에 상기 펄스열 각각상의 펄스의 소정수를 제공하는 상기 스위치의 앞에 연결된 위상 오차 게이트 회로를 부가적으로 포함하는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 소정수는 2개인 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 간격 각각 당 1회 단정되는 STROBE 신호를 부가적으로 발생시키며, 상기 D 플립플롭은 상기 STROBE 신호의 단정에 응답하여 데이타 입력 단자에서 상기 신호를 래칭하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 제1 및 제2적분기에 연결되어 상기 STROBE 신호가 단정된 후 상기 간격 각각 당 1회 단정되는 DUMP 신호를 부가적으로 발생시키며, 상기 제1 및 제2적분기는 영(0)의 상태로 리셋되도록 상기 DUMP 신호에 응답하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 위상 동기 루프로 들어 오는 데이타 스트림의 주파수 및 위상과 동일한 주파수 및 위상을 지니는 국부 클록 신호를 발생시키는 위상 동기 루프 장치에 있어서, 위상 및 주파수를 갖는 국부 클록 신호를 발생시키는 발진기; 상기 국부 클록 신호 및 상기 착신 데이타 스트림을 수신하여, 상기 국부 클록 신호와 상기 착신 데이타 스트림 사이의 위상차에 비례하는 지속기간의 펄스를 갖는 제1펄스열 및 상기 착신 데이터 스트림과 상기 국부 클록 신호 사이에 위상차가 없는 경우 상기 제1펄스열의 펄스의 펄스폭과 동일한 지속기간의 기준 펄스를 갖는 제2펄스열을 발생시키도록 연결된 위상 검출기; 및 위상 오차 처리기를 포함하며, 상기 위상 오차 처리기는 입력 단자 및 출력 단자를 지니는 제1적분기; 입력 단자 및 출력 단자를 지니는 제2적분기; 상기 제1적분기의 출력 단자에 연결된 제1입력 단자, 상기 제2적분기의 출력 단자에 연결된 제2입력 단자 및 위상 오차 방향 신호를 출력하는 출력 단자를 비교기로서, 상기 발진기는 상기 국부 클록 신호의 위상을 진상 또는 지상시키도록 상기 위상 오차 방향 신호에 응답하는 비교기; 제1 및 제2 조건을 지니는 스위치로서, 상기 스위치는 상기 제1 및 제2펄스열을 수신하여, 상기 제1조건에 있는 경우 상기 제1펄스열을 상기 제1적분기에 그리고 상기 제2펄스열을 상기 제2적분기에 제공하며 상기 제2조건에 있는 경우 상기 제2펄스열을 상기 제1적분기에 그리고 상기 제1펄스열을 상기 제2적분기에 제공하도록 연결된 스위치; 상기 위상 오차 방향 신호를 수신하도록 연결된 제1입력 단자, 제2입력 단자 및 출력 단자를 지니는 배타적 논리합 게이트로서, 상기 발진기는 상기 배타적 논리합 게이트의 출력 신호에 의해 제어되는 배타적 논리합 게이트; 상기 배타적 논리합 게이트의 출력 단자에 연결된 데이타 입력 단자를 지니며 UP/DOWN 신호를 출력하는 상기 발진기에 연결된 데이타 출력 단자를 지니는 D 플리플롭으로서, 상기 발진기는 제1상태에 있는 경우의 상기 국부 클록 위상을 진상시키도록 그리고 제2상태에 있는 경우의 상기 국부 클록 신호의 위상을 지상시키도록 상기 UP/DOWN 신호에 의해 제어되는 D 플리플롭; 상기 소정의 간격으로 제1 및 제2상태 사이에서 전환되는 SWAP 신호를 발생시키는 유한 상태머신으로서, 상기 SWAP 신호는 상기 스위치의 제어 입력 단자에 연결되어 상기 스위치가 상기 제1상태에 있는 상기 SWAP 신호에 응답하여 상기 제2조건에 있도록 하고, 상기 SWAP 신호는 상기 배타적 논리합 게이트의 상기 제2입력 단자에 부가적으로 연결되어 상기 배타적 논리합 게이트가 상기 제1상태에 있는 경우의 상기 위상 오차 방향 신호를 반전시키도록 그리고 상기 제2상태에 있는 경우의 상기 위상 오차 방향 신호를 통과시키도록 하며, 상기 유한 상태 머신은 상기 간격 각각 당 1회 한정되는 STROBE 신호를 부가적으로 발생시키며 상기 D 플리플롭은 상기 STROBE 신호의 단정에 응답하여 데이타 입력 단자에서 상기 신호를 래칭하도록 제어되며, 상기 유한 상태 머신은, 상기 제1 및 제2적분기에 연결되어 상기 STROBE 신호가 단정된 후 상기 간격 각각 당 1회 단정되는 DUMP 신호를 부가적으로 발생시키며, 상기 제1 및 제2적분기는 영의 상태로 리셋되도록 상기 DUMP 신호에 응답하는 것을 특징으로 하는 유한 상태 머신; 및 상기 위상 오차 처리기와 상기 발진기 사이에 연결된 디지탈 루프 필터를 포함하는 위상 동기 루프 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 및 제2펄스열을 수신하여 상기 펄스열 각각 상의 펄스의 소정수를 상기 소정 간격 각각당 상기 스위치에 제공하도록 상기 위상 검출기와 상기 스위치 사이에 연결된 위상 오차 게이트 회로를 부가적으로 포함하는 장치.
  20. 착신 데이타 스트림의 주파수 및 위상 각각과 동일한 주파수 및 위상을 갖는 국부 클록 신호를 발생시키는 방법에 있어서, (1) 국부 클록 신호를 발생시키는 단계; (2) 상기 착신 데이타 스트림을 수신하는 단계; (3) 상기 국부 클록 신호와 상기 착신 데이타 스트림 사이의 위상 차에 비례하는 지속기간의 제1펄스를 포함하는 제1펄스열 및 상기 착신 데이타 스트림과 상기 국부 클록 신호 사이에 위상차가 없는 경우 상기 제1펄스열의 펄스의 지속기간과 동일한 지속기간의 기준 펄스를 갖는 제2펄스열을 발생시키는 단계; (4) 상기 제1펄스열을 제1시간 원도우 동안 제1적분기에 그리고 상기 제1시간 원도우와 동일한 지속기간의 제2시간 원도우 동안 제2적분기에 제공하는 단계; (5) 상기 제2펄스열을 상기 제1시간 원도우 동안 제2적분기에 그리고 상기 제2시간 원도우 동안 상기 제1적분기에 제공하는 단계; (6) 상기 적분기들은 상기 기준 펄스가 상기 제1펄스 보다 더 긴 지속기간을 가짐을 나타내는 경우 제1상태에 있으며 상기 적분기들은 상기 기준 펄스가 상기 위상 데이타 펄스보다 더 짧은 지속기간을 가짐을 나타내는 경우 제2상태에 있는 제어 신호를 상기 적분기들에 응답하여 원도우마다 발생시키는 단계; 및 (7) 상기 제1상태에 있는 상기 제어 신호에 응답하여 상기 국부 클록 신호의 위상을 진상시키고 상기 제2조건에 있는 상기 제어 신호에 응답하여 상기 국부 클록 신호의 위상을 지상시키는 단계를 포함하는 국부 클록 신호의 발생 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 및 제2시간 원도우 각각은 복수개의 시간 원도우를 포함하며, 상기 제1 및 제2시간 원도우는 상기 제1 및 제2적분기가 교번 원도우 동안 상기 제1 및 제2펄스열을 교대로 적분하도록 인터리브(interrleave)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 단계(6)는 (6.1) 상기 제1적분기의 출력을 상기 제2적분기의 출력과 비교하여, 상기 제1적분기의 출력이 상기 제2적분기의 출력보다 큰 경우 제1상태에 있고 상기 제1적분기의 출력이 상기 제2적분기의 출력보다 작은 경우 제2조건에 있는 비교 신호를 발생시키는 단계; (6.2) 상기 제2시간 원도우동안 상기 비교 신호를 반전시키는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 단계(6)는 (6.3) 상기 원도우와 연관된 상기 제1펄스 및 상기 기준 펄스가 상기 제어 신호를 발생시키도록 일어난 직후 원도우 당 1회 상기 비교 신호를 래칭(latching)하는 단계를 부가적으로 포함하는 방법.
  24. 제20항에 있어서, 상기 단계(5)는 (5.1) 상기 제1 및 제2펄스열 각각을 스위치에 제공하는 단계; 및 (5.2) 상기 제1시간 원도우 동안 상기 제1펄스열을 상기 제1적분기에 그리고 상기 제2펄스열을 상기 제2적분기에 연결하고 상기 제2시간 원도우 동안 상기 제1펄스열을 상기 제2적분기에 그리고 제2펄스열을 상기 제1적분기에 연결하기 위해서 상기 스위치를 교대로 전환시키는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제20항에 있어서, (2.5) 각각의 상기 시간 원도우 동안 상기 펄스열상의 펄스의 소정수 만을 상기 스위치에 제공하는 단계를 부가적으로 포함하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 소정수는 2개인 방법.
  27. 제20항에 있어서, (8) 상기 반전된 비교기 출력 신호가 래칭된 후 원도우 마다 상기 적분기들을 방전시키는 단계를 부가적으로 포함하는 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019960705032A 1995-01-11 1995-12-20 비교기 입력 스와핑 기법을 사용하는 위상 오차 처리기 회로(a phase error processor circuit with a comparator input swapping technique) KR970701950A (ko)

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