KR100811420B1 - Clock generator in RFID including nonvolatile ferroelectric memory - Google Patents
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Abstract
본 발명은 불휘발성 강유전체 메모리를 포함하는 RFID(Radio Frequency Identification)에서의 클록 발생 장치에 관한 것으로서, RFID에서의 클록 발생 회로의 구성을 최소화하고 전력 소모를 줄일 수 있도록 하는 기술을 개시한다. 이러한 본 발명은 전원전압의 레벨을 감지하여 전원전압의 레벨 변화에 따라 서로 다른 전류 레벨을 갖는 전압 제어신호를 출력하는 클록 조정부; 전압 제어신호에 따라 클록의 발진 주파수를 조정하여 차동 출력 클록을 발생하는 클록 발진부; 차동 출력 클록을 커플링하여 차동 출력 클록에 대응하는 복수개의 레퍼런스 전압을 출력하는 클록 신호 커플링부; 및 복수개의 레퍼런스 전압을 비교 및 증폭하여 클록의 주파수 변화를 특정 주파수 범위로 제한하여 출력하는 클록 앰프부를 포함한다. The present invention relates to a clock generator in a radio frequency identification (RFID) including a nonvolatile ferroelectric memory, and discloses a technique for minimizing the configuration of the clock generator circuit in RFID and reducing power consumption. The present invention includes a clock adjusting unit for sensing the level of the power supply voltage and outputs a voltage control signal having a different current level in accordance with the level change of the power supply voltage; A clock oscillator for generating a differential output clock by adjusting the oscillation frequency of the clock according to the voltage control signal; A clock signal coupling unit coupling a differential output clock to output a plurality of reference voltages corresponding to the differential output clocks; And a clock amplifier unit configured to compare and amplify a plurality of reference voltages to limit a frequency change of the clock to a specific frequency range and output the same.
Description
도 1은 본 발명에 따른 불휘발성 강유전체 메모리를 포함하는 RFID의 전체 구성도. 1 is an overall configuration diagram of an RFID including a nonvolatile ferroelectric memory according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 불휘발성 강유전체 메모리를 포함하는 RFID에서의 클록 발생 장치의 구성도. 2 is a block diagram of a clock generator in RFID including a nonvolatile ferroelectric memory according to the present invention;
도 3은 도 2의 클록 조정부에 관한 상세 회로도. FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the clock adjuster of FIG. 2. FIG.
도 4는 도 2의 클록 발진부에 관한 상세 회로도. 4 is a detailed circuit diagram related to the clock oscillator of FIG.
도 5는 도 2의 클록 앰프부에 관한 상세 회로도. FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the clock amplifier unit of FIG. 2. FIG.
도 6 및 도 7은 본 발명에 다른 클록 발생 장치의 동작 파형도. 6 and 7 are operation waveform diagrams of a clock generator according to the present invention.
본 발명은 불휘발성 강유전체 메모리를 포함하는 RFID(Radio Frequency Identification)에서의 클록 발생 장치에 관한 것으로서, RFID에서의 클록 발생 회로의 구성을 최소화하고 전력 소모를 줄일 수 있도록 하는 기술이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 불휘발성 강유전체 메모리 즉, FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)은 디램(DRAM;Dynamic Random Access Memory) 정도의 데이터 처리 속도를 갖고, 전원의 오프시에도 데이터가 보존되는 특성 때문에 차세대 기억 소자로 주목받고 있다. In general, nonvolatile ferroelectric memory, or ferroelectric random access memory (FeRAM), has a data processing speed of about dynamic random access memory (DRAM) and is attracting attention as a next-generation memory device because of its characteristic that data is preserved even when the power is turned off. have.
이러한 FeRAM은 디램과 거의 유사한 구조를 갖는 기억소자로써 커패시터의 재료로 강유전체를 사용하여 강유전체의 특성인 높은 잔류 분극을 이용한 것이다. 이와 같은 잔류 분극 특성으로 인하여 전계를 제거하더라도 데이터가 지워지지 않는다. The FeRAM is a memory device having a structure similar to that of a DRAM, and uses a ferroelectric material as a capacitor material, and uses a high residual polarization characteristic of the ferroelectric material. Due to this residual polarization characteristic, data is not erased even when the electric field is removed.
상술된 FeRAM에 관한 기술내용은 본 발명과 동일 발명자에 의해 출원된 대한민국 특허 출원 제 2001-57275호에 개시된 바 있다. 따라서, FeRAM에 관한 기본적인 구성 및 그 동작에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다. Description of the above-described FeRAM has been disclosed in Korean Patent Application No. 2001-57275 filed by the same inventor as the present invention. Therefore, a detailed description of the basic configuration of the FeRAM and its operation will be omitted.
한편, 일반적인 RFID(Radio Frequency Identification) 장치는 크게 아날로그 블럭, 디지털 블럭 및 메모리 블럭을 구비한다. 여기서, 아날로그 블럭의 내부에는 전압 멀티플라이어(Voltage Multiplier)로부터 인가되는 전원전압에 따라 디지털 블록에 클록 CLK을 발생하기 위한 클록 발생기(Clock Generator)가 구비된다. On the other hand, a general radio frequency identification (RFID) device includes an analog block, a digital block, and a memory block. Here, a clock generator is provided inside the analog block to generate a clock CLK in the digital block according to a power supply voltage applied from a voltage multiplier.
여기서, 안정적인 주파수 특성을 갖는 클록 발생기를 설계하는 것은 RFID의 동작특성 및 전력 소모 특성에 많은 영향을 주게 된다. 특히, RFID 회로 설계에서 RFID 태그(Tag)의 단가를 줄이기 위해서는 간단하게 최적화된 회로의 구성이 요구된다. 또한, RFID의 동작 성능을 개선하기 위해서는 전력 소모를 최소화할 수 있는 회로의 구성이 요구된다. Here, designing a clock generator having a stable frequency characteristic has a great influence on the operation characteristics and power consumption characteristics of the RFID. In particular, in order to reduce the cost of the RFID tag in the RFID circuit design, a simple optimized circuit configuration is required. In addition, in order to improve the operation performance of the RFID, a configuration of a circuit capable of minimizing power consumption is required.
하지만, 종래의 클록 발생기는 비교적 복잡한 구성을 갖도록 설계되어 RFID 태그(Tag)의 단가를 높이게 되는 문제점이 있다. 또한, 종래의 클록 발생기는 안정적인 주파수 특성을 갖지 못하게 되어 동작 성능이 저하되며 전력 소모가 증가하게 되는 문제점이 있다. However, there is a problem that the conventional clock generator is designed to have a relatively complicated configuration to increase the cost of the RFID tag. In addition, the conventional clock generator does not have a stable frequency characteristics, there is a problem that the operating performance is lowered and the power consumption is increased.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 전압에 따른 주파수의 변화를 제한하여 넓은 동작 전압에서 안정적인 주파수 특성을 유지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, the present invention is to limit the change in frequency according to the voltage to maintain a stable frequency characteristics at a wide operating voltage.
또한, 본 발명은 클록 발생 회로의 구성을 비교적 간단하게 최적화하여 RFID 태그의 단가를 줄이고 동작 성능을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to reduce the cost of the RFID tag and improve the operation performance by optimizing the configuration of the clock generation circuit relatively simply.
또한, 본 발명은 클록 발생 회로에 전류 제한 저항 소자를 사용하여 소모되는 전류를 줄임으로써 RFID의 전력 소모를 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to reduce the power consumption of the RFID by reducing the current consumed by using a current limiting resistor element in the clock generation circuit.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 불휘발성 강유전체 메모리를 포함하는 RFID에서의 클록 발생 장치는, 전원전압의 레벨을 감지하여 전원전압의 레벨 변화에 따라 서로 다른 전류 레벨을 갖는 전압 제어신호를 출력하는 클록 조정부; 전압 제어신호에 따라 클록의 발진 주파수를 조정하여 차동 출력 클록을 발생하는 클록 발진부; 차동 출력 클록을 커플링하여 차동 출력 클록에 대응하는 복수개의 레퍼런스 전압을 출력하는 클록 신호 커플링부; 및 복수개의 레퍼런스 전압을 비교 및 증폭하여 클록의 주파수 변화를 특정 주파수 범위로 제한하여 출력하는 클록 앰 프부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Clock generation device in the RFID including the nonvolatile ferroelectric memory of the present invention for achieving the above object, by detecting the level of the power supply voltage and outputs a voltage control signal having a different current level in accordance with the level change of the power supply voltage A clock adjusting unit; A clock oscillator for generating a differential output clock by adjusting the oscillation frequency of the clock according to the voltage control signal; A clock signal coupling unit coupling a differential output clock to output a plurality of reference voltages corresponding to the differential output clocks; And a clock amplifier unit for comparing and amplifying the plurality of reference voltages to limit the frequency change of the clock to a specific frequency range and output the same.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 불휘발성 강유전체 메모리를 포함하는 RFID의 전체 구성도이다. 본 발명의 RFID(Radio Frequency Identification) 장치는 크게 아날로그 블럭(100)과, 디지털 블럭(200) 및 불휘발성 강유전체 메모리(FeRAM;non-volatile ferroelectric random access memory;300)를 구비한다. 1 is an overall configuration diagram of an RFID including a nonvolatile ferroelectric memory according to the present invention. The radio frequency identification (RFID) device of the present invention includes an
여기서, 아날로그 블럭(100)은 전압 멀티플라이어(Voltage Multiplier;110), 전압 리미터(Voltage Limiter;120), 모듈레이터(Modulator;130), 디모듈레이터(Demodulator;140), 파워온 리셋부(Power On Reset;150) 및 클록 발생부(160)를 구비한다. Here, the
그리고, 아날로그 블럭(100)의 안테나(10)는 외부의 리더기 또는 라이터기와 RFID 간에 무선 주파수 신호 RF를 송수신하기 위한 구성이다. 전압 멀티플라이어(110)는 안테나(10)로부터 인가되는 무선 주파수 신호 RF에 의해 RFID의 구동전압인 전원전압 VDD을 생성한다. 전압 리미터(120)는 안테나(10)로부터 인가된 무선 주파수 신호 RF의 전송 전압의 크기를 제한하여 디모듈레이터(140)와 클록 발생부(160)에 출력한다. And, the
또한, 모듈레이터(130)는 디지털 블럭(200)으로부터 인가되는 응답 신호 RP를 모듈레이팅하여 안테나(10)에 전송한다. 디모듈레이터(140)는 전압 멀티플라이어(110)와 전압 리미터(120)의 출력전압에 따라 안테나(10)로부터 인가되는 무선 주파수 신호 RF에서 동작 명령 신호를 검출하여 명령신호 DEMOD를 디지털 블럭(200)에 출력한다. In addition, the
파워온 리셋부(150)는 전압 멀티플라이어(110)의 출력 전압 VDD을 감지하여 리셋 동작을 제어하기 위한 파워 온 리셋신호 POR를 디지탈 블럭(200)에 출력한다. 클록 발생부(160)는 전압 멀티플라이어(110)의 출력 전압 VDD에 따라 디지탈 블럭(200)의 동작을 제어하기 위한 클록 CLK를 디지탈 블럭(200)에 공급한다. The power-on
또한, 상술된 디지탈 블럭(200)은 아날로그 블럭(100)으로부터 전원전압 VDD, 파워 온 리셋신호 POR, 클록 CLK 및 명령신호 DEMOD를 인가받아 명령신호를 해석하고 제어신호 및 처리 신호들을 생성하여 아날로그 블럭(100)에 해당하는 응답신호 RP를 출력한다. 그리고, 디지탈 블럭(200)은 어드레스 ADD, 입/출력 데이터 I/O, 제어신호 CTR 및 클록 CLK을 FeRAM(300)에 출력한다. FeRAM(300)은 불휘발성 강유전체 커패시터 소자를 이용하여 데이터를 리드/라이트 하는 메모리 블럭이다. In addition, the above-described
도 2는 도 1의 클록 발생부(160)에 관한 상세 회로도이다. 2 is a detailed circuit diagram illustrating the
클록 발생부(160)는 클록 조정부(161)와, 클록 발진부(162)와, 클록 신호 커플링(Clock Signal Coupling)부(163)와, 레퍼런스 바이어스(Reference Bias)부(164,165) 및 클록 앰프(Clock Amplifier)부(166)를 포함한다. The
여기서, 클록 조정부(161)는 입력되는 클록의 주파수 특성을 조정하여 전압 제어신호 VC1를 출력한다. 그리고, 클록 발진부(162)는 전압 제어신호 VC1에 따라 클록의 발진 주파수를 조정하여 주파수 조정된 클록 CLK1,CLK2를 출력한다. Here, the
또한, 클록 신호 커플링부(163)는 클록 CLK1,CLK2을 커플링하여 커플링 조정된 레퍼런스 전압 vref1,vref2을 출력한다. 여기서, 클록 신호 커플링부(163)는 클록 CLK1,CLK2의 인가단과 레퍼런스 전압 vref1,vref2의 출력단 사이에 각각 연결된 강유전체 커패시터 FC1,FC2를 구비한다. In addition, the clock
그리고, 레퍼런스 바이어스부(164)는 레퍼런스 전압 vref1 단에 DC 입력 전압인 일정 바이어스 전압을 인가한다. 여기서, 레퍼런스 바이어스부(164)는 전원전압 VDD 인가단과 접지전압단 사이에 연결된 레퍼런스 저항 Rref1,Rref2을 포함한다. The
또한, 레퍼런스 바이어스부(165)는 레퍼런스 전압 vref2 단에 DC 입력 전압인 일정 바이어스 전압을 인가한다. 여기서, 레퍼런스 바이어스부(165)는 전원전압 VDD 인가단과 접지전압단 사이에 연결된 레퍼런스 저항 Rref3,Rref4을 포함한다. In addition, the
클록 앰프부(166)는 양(+)의 단자를 통해 인가되는 레퍼런스 전압 vref1과 음(-)의 단자를 통해 인가되는 레퍼런스 전압 vref2을 비교 및 증폭하여 클록 CLK을 출력한다. The
도 3은 도 2의 클록 조정부(161)에 관한 상세 회로도이다. 3 is a detailed circuit diagram illustrating the
클록 조정부(161)는 전원전압 감지부(170)와, 클록 제어부(171)를 포함한다. 여기서, 전원전압 감지부(170)는 PMOS트랜지스터 P1,P2와, NMOS트랜지스터 N1,N2 및 저항 R1,R2을 구비한다. The
PMOS트랜지스터 P1,P2는 공통 소스 단자가 전원전압단과 연결되며 공통 게이 트 단자가 PMOS트랜지스터 P1의 드레인 단자와 연결되어 검출신호 dec3가 인가된다. In the PMOS transistors P1 and P2, the common source terminal is connected to the power supply voltage terminal, and the common gate terminal is connected to the drain terminal of the PMOS transistor P1 to apply the detection signal dec3.
NMOS트랜지스터 N1,N2는 공통 게이트 단자가 NMOS트랜지스터 N2의 드레인 단자와 연결되어 제어신호 feed1가 인가된다. 여기서, NMOS트랜지스터 N1는 저항 R1과 PMOS트랜지스터 P1 사이에 연결되고, NMOS트랜지스터 N2는 저항 R2와 접지전압단 사이에 연결된다. In the NMOS transistors N1 and N2, a common gate terminal is connected to the drain terminal of the NMOS transistor N2, and a control signal feed1 is applied thereto. Here, the NMOS transistor N1 is connected between the resistor R1 and the PMOS transistor P1, and the NMOS transistor N2 is connected between the resistor R2 and the ground voltage terminal.
그리고, 저항 R1는 NMOS트랜지스터 N1의 소스 단자와 접지전압단 사이에 연결되어 검출신호 dec1의 전류를 제어한다. 저항 R2는 PMOS트랜지스터 P2의 드레인 단자와 NMOS트랜지스터 N2의 드레인 단자 사이에 연결되어, 제어신호 feed1와 검출신호 dec2에 흐르는 전류를 제어한다. The resistor R1 is connected between the source terminal of the NMOS transistor N1 and the ground voltage terminal to control the current of the detection signal dec1. The resistor R2 is connected between the drain terminal of the PMOS transistor P2 and the drain terminal of the NMOS transistor N2 to control the current flowing in the control signal feed1 and the detection signal dec2.
또한, 클록 제어부(171)는 저항 R3 및 NMOS트랜지스터 N3을 포함한다. 여기서, NMOS트랜지스터 N3는 저항 R3과 접지전압단 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 제어신호 feed1가 인가된다. 그리고, 저항 R3은 전압 제어신호 VC1의 출력단과 NMOS트랜지스터 N3 사이에 연결된다. In addition, the
도 4는 도 2의 클록 발진부(162)에 관한 상세 회로도이다. 4 is a detailed circuit diagram illustrating the
클록 발진부(162)는 홀수개의 인버터 IV1~IV5을 구비하는 인버터 체인과, 클럭 CLK의 주파수를 조정하기 위한 전류 제어 저항 RCLK1,RCLK2을 포함한다. The
여기서, 각각의 인버터 IV1~IV5는 전압 제어신호 VC1의 인가단과 전압 제어신호 VC0의 인가단 사이에 직렬 연결된 PMOS트랜지스터와 NMOS트랜지스터 쌍(P3,N4)(P4,N5)(P5,N6)(P6,N7)(P7,N8)을 포함한다. Here, each inverter IV1 to IV5 is a PMOS transistor and an NMOS transistor pair (P3, N4) (P4, N5) (P5, N6) (P6) connected in series between an application terminal of the voltage control signal VC1 and an application terminal of the voltage control signal VC0. , N7) (P7, N8).
첫 번째 단의 인버터 IV1는 게이트 단자를 통해 클록 CLK1가 인가되며, 나머지 단의 인버터 IV2~IV5는 앞 단 인버터의 출력이 다음 단 인버터의 입력으로 인가된다. 또한, 최종 단의 인버터 IV5로부터 출력된 클록 CLK1은 첫 번째 단의 인버터 IV1로 피드백 입력된다. 그리고, 인버터 IV4의 출력인 클록 CLK2는 인버터 IV5의 출력인 클록 CLK1과 위상이 서로 반대인 차동 신호 출력이다. Inverter IV1 of the first stage is supplied with the clock CLK1 through the gate terminal, and the outputs of the previous stage inverter are applied to the input of the next stage inverter in the other stages IV2 ~ IV5. In addition, the clock CLK1 output from the inverter IV5 of the last stage is fed back to the inverter IV1 of the first stage. The clock CLK2, which is the output of the inverter IV4, is a differential signal output having a phase opposite to that of the clock CLK1, which is the output of the inverter IV5.
또한, 전류 제어 저항 RCLK1은 전원전압단과 전압 제어신호 VC1의 인가단 사이에 연결된다. 그리고, 전류 제어 저항 RCLK2은 접지전압단과 전압 제어신호 VC0의 인가단 사이에 연결된다. In addition, the current control resistor RCLK1 is connected between the power supply voltage terminal and the application terminal of the voltage control signal VC1. The current control resistor RCLK2 is connected between the ground voltage terminal and the application terminal of the voltage control signal VC0.
도 5는 도 2의 클록 앰프부(166)에 관한 상세 회로도이다. FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the
클록 앰프부(166)는 증폭부(180)와 버퍼부(181)를 포함한다. The
여기서, 증폭부(180)는 전류 제한 저항 소자 R4,R5, PMOS트랜지스터 P8,P9 및 NMOS트랜지스터 N9,N10를 포함하여 차동 증폭기 형태를 갖는다. 여기서, 전류 제한 저항 소자 R4,R5는 회로의 구동 전류를 제한하기 위한 전류 제한 소자이다. Here, the
전류 제한 저항 소자 R4는 전원전압단과 PMOS트랜지스터 P8,P9의 공통 소스 단자 사이에 연결된다. 그리고, 전류 제한 저항 소자 R5는 NMOS트랜지스터 N9,N10의 공통 소스 단자와 접지전압단 사이에 연결된다. The current limiting resistor R4 is connected between the supply voltage terminal and the common source terminal of the PMOS transistors P8 and P9. The current limiting resistor R5 is connected between the common source terminal of the NMOS transistors N9 and N10 and the ground voltage terminal.
그리고, PMOS트랜지스터 P8,P9는 전류 제한 저항 소자 R4와 NMOS트랜지스터 N9,N10 사이에 연결되어 공통 게이트 단자가 PMOS트랜지스터 P8의 드레인 단자와 연결된다. NMOS트랜지스터 N9,N10는 PMOS트랜지스터 P8,P9와 전류 제한 저항 소자 R5 사이에 연결되어 각각의 게이트 단자를 통해 차동 입력인 레퍼런스 전압 vref2 과 레퍼런스 전압 vref1이 인가된다. The PMOS transistors P8 and P9 are connected between the current limiting resistor element R4 and the NMOS transistors N9 and N10 so that the common gate terminal is connected to the drain terminal of the PMOS transistor P8. The NMOS transistors N9 and N10 are connected between the PMOS transistors P8 and P9 and the current limiting resistor R5 to apply the differential inputs of the reference voltage vref2 and the reference voltage vref1 through their respective gate terminals.
또한, 버퍼부(181)는 전원전압단과 접지전압단 사이에 직렬 연결된 전류 제한 저항 소자 R6,R7와 PMOS트랜지스터 P10 및 NMOS트랜지스터 N11를 포함한다. 여기서, PMOS트랜지스터 P10와 NMOS트랜지스터 N11는 공통 게이트 단자를 통해 증폭부(180)의 출력이 인가되며, 공통 드레인 단자를 통해 클록 CLK을 출력한다. 그리고, 전류 제한 저항 소자 R4,R5는 회로의 구동 전류를 제한하기 위한 전류 제한 소자이다. In addition, the
이러한 구성을 갖는 본 발명의 동작 과정을 도 6 및 도 7의 동작 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. An operation process of the present invention having such a configuration will be described below with reference to the operation waveform diagrams of FIGS. 6 and 7.
먼저, 클록 조정부(161)는 입력되는 클록의 주파수 특성을 조정하여 전압 제어신호 VC1를 출력한다. 즉, 전원전압 감지부(170)는 전원전압(VDD)의 레벨을 감지하여 전원전압의 변화에 따라 서로 다른 전류 레벨을 갖는 제어신호 feed1를 출력한다. First, the
여기서, 제어신호 feed1는 클록 제어부(171)의 NMOS트랜지스터 N3의 게이트 단자에 입력되어 저항 R3에 흐르는 전류를 제어하게 된다. 따라서, 전원전압의 레벨이 높아질 경우 제어신호 feed1의 전류 레벨이 상승하게 되어 NMOS트랜지스터 N3을 통해 흐르는 전압 제어신호 VC1의 전류량이 증가하게 된다. Here, the control signal feed1 is input to the gate terminal of the NMOS transistor N3 of the
이후에, 클록 발진부(162)는 전압 제어신호 VC1,VC0의 전압 레벨에 따라 클록의 발진 주파수를 조정하여 주파수 조정된 클록 CLK1,CLK2를 출력한다. 즉, 전압 제어신호 VC1의 전압 레벨이 상승할 경우 클록 CLK1,CLK2의 동작 주파수를 상승 시켜 출력한다. 여기서, 전압 제어신호 VC1의 전압 레벨은 전압 제어신호 VC0 보다 일정 레벨 크게 설정하는 것이 바람직하다. Thereafter, the
다음에, 클록 발진부(162)에서 출력된 클록 CLK1,CLK2는 강유전체 커패시터 FC1,FC2에 의해 커플링되어 레퍼런스 전압 vref1,vref2 단에 출력된다. 그리고, 레퍼런스 바이어스부(164)는 레퍼런스 저항 Rref1,Rref2의 분할 값에 대응하는 바이어스 전압을 레퍼런스 전압 vref1 단에 공급한다. 또한, 레퍼런스 바이어스부(165)는 레퍼런스 저항 Rref3,Rref4의 분할 값에 대응하는 바이어스 전압을 레퍼런스 전압 vref2 단에 공급한다. Next, the clocks CLK1 and CLK2 output from the
이어서, 클록 앰프부(166)의 증폭부(180)는 차동 입력인 레퍼런스 전압 vref1,vref2를 비교 및 증폭하여 출력한다. 그리고, 버퍼부(181)는 증폭부(180)의 출력을 버퍼링하여 주파수 조정된 클록 CLK가 출력된다. Subsequently, the
이때, 상술된 클록 앰프부(166)에 구비된 전류 제한 저항 소자 R4~R7는 저항값이 큰 저항소자를 사용하여 클록 앰프부(166)에 1㎂ 이하의 작은 전류가 흐르도록 함으로써 회로의 구동 전류를 제한한다. At this time, the current limiting resistors R4 to R7 included in the above-described
이상에서와 같이, 도 6은 전원전압(VDD)이 2V인 경우 클록 발생부(160)의 동작 파형을 나타낸 것이다. 즉, 클록 CLK1,CLK2과 레퍼런스 전압 vref1,vref2 단 사이에 연결된 강유전체 커패시터 FC1,FC2에 의해 클록 CLK1,CLK2이 커플링되고 클록 증폭부(166)에 의해 레퍼런스 전압 vref1,vref2이 증폭되어 클록 CLK이 발생하게 된다. As described above, FIG. 6 illustrates an operation waveform of the
또한, 도 7은 전원전압(VDD)이 3V로 상승했을 경우 클록 발생부(160)의 동작 파형을 나타낸 것이다. 즉, 전원전압의 레벨이 변하더라도 제어신호 feed1에 의해 전압 제어신호 VC1의 전압 레벨이 조정되어 이에 따른 클록 CLK의 주파수 변화가 작게 조정되는 것을 알 수 있다. 7 illustrates an operation waveform of the
이상에서와 같이 안정적인 주파수 특성을 갖는 클록을 출력하는 클록 발생기를 설계하는 것은 RFID의 동작 특성 및 전력 소모 특성에 많은 영향을 주게 된다. RFID 회로의 설계에서 RFID 태그(Tag)의 단가를 줄이기 위해서는 간단하게 최적화된 회로의 구성이 요구된다. 또한, RFID의 동작 성능을 개선하기 위해서는 전력 소모를 최소화할 수 있는 회로의 구성이 요구된다. As described above, designing a clock generator that outputs a clock having stable frequency characteristics has a great influence on the operation characteristics and power consumption characteristics of the RFID. In order to reduce the cost of the RFID tag in the design of the RFID circuit, a simple optimized circuit configuration is required. In addition, in order to improve the operation performance of the RFID, a configuration of a circuit capable of minimizing power consumption is required.
이에 따라, 본 발명의 클록 발생기(160)는 최적화된 회로의 구성으로 전력 소모를 최소화할 수 있도록 구현되어 상술된 2가지 요구 조건을 모두 만족할 수 있게 된다. Accordingly, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다. As described above, the present invention provides the following effects.
첫째, 본 발명은 전원전압에 따른 주파수의 변화를 제한하여 넓은 범위의 동작 전압에서 안정적인 주파수 특성을 유지할 수 있도록 한다. First, the present invention is to limit the change of the frequency according to the power supply voltage to maintain a stable frequency characteristics at a wide range of operating voltage.
둘째, 본 발명은 클록 발생 회로의 구성을 비교적 간단하게 최적화하여 RFID 태그의 단가를 줄이고 동작 성능을 향상시킬 수 있도록 한다. Secondly, the present invention can relatively simply optimize the configuration of the clock generation circuit to reduce the cost of the RFID tag and improve the operation performance.
셋째, 본 발명은 클록 발생 회로에 전류 제한 저항 소자를 사용하여 소모되는 전류를 줄임으로써 RFID의 전력 소모를 줄일 수 있도록 하는 효과를 제공한다. Third, the present invention provides the effect of reducing the power consumption of the RFID by reducing the current consumed by using a current limiting resistor element in the clock generation circuit.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라 면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. In addition, the preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and modifications are the following patents It should be regarded as belonging to the claims.
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