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KR101789467B1 - Fast reset apparatus of pseudo random binary sequence generator - Google Patents

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KR101789467B1
KR101789467B1 KR1020170044819A KR20170044819A KR101789467B1 KR 101789467 B1 KR101789467 B1 KR 101789467B1 KR 1020170044819 A KR1020170044819 A KR 1020170044819A KR 20170044819 A KR20170044819 A KR 20170044819A KR 101789467 B1 KR101789467 B1 KR 101789467B1
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KR
South Korea
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signal
input
enable signal
binary sequence
sequence generator
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KR1020170044819A
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Korean (ko)
Inventor
나선필
안준일
송규하
박정동
남효현
박준식
Original Assignee
국방과학연구소
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.)
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Abstract

본 발명은 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치는, CML 래치의 제1 입력단에 연결되는 제1 리셋 회로부; 및 상기 CML 래치의 제2 입력단에 연결되는 제2 리셋 회로부;를 포함하며, 상기 제1 리셋 회로부 및 상기 제2 리셋 회로부는, 외부로부터 인에이블 신호가 입력됨에 따라, 스위칭 제어를 통해 상기 인에이블 신호를 상기 제1 및 제2 입력단에 각각 입력할 수 있다.The present invention relates to a high-speed reset device for a pseudo-random binary sequence generator, wherein a fast reset device of a pseudo-random binary sequence generator according to an embodiment of the present invention includes a first reset circuit portion connected to a first input of a CML latch; And a second reset circuit part connected to a second input terminal of the CML latch, wherein the first reset circuit part and the second reset circuit part are connected to the enable terminal of the enable Signals may be input to the first and second input terminals, respectively.

Description

의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치{FAST RESET APPARATUS OF PSEUDO RANDOM BINARY SEQUENCE GENERATOR}[0001] FAST RESET APPARATUS OF PSEUDO RANDOM BINARY SEQUENCE GENERATOR [0002]

본 발명은 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 의사 랜덤 이진 수열(PSEUDO RANDOM BINARY SEQUENCE: PRBS) 발생기에 포함된 전류모드 논리회로(Current Mode Logic: CML) 래치의 입력단에 인에이블(Enable: EN) 신호를 입력함에 따라 초기 조건을 0과 1 중 원하는 값으로 스위칭함으로써, PRBS 신호와 ADC를 리셋하여 양자 간의 동기를 초기화시키기 위한, 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-speed reset device for a pseudo-random binary sequence generator, and more particularly, to an input stage of a current mode logic (CML) latch included in a PSEUDO RANDOM BINARY SEQUENCE (PRBS) A high-speed reset device of a pseudo-random binary sequence generator for resetting the PRBS signal and the ADC to initialize the synchronization between them by switching the initial condition to a desired value of 0 or 1 by inputting an enable (EN) signal .

일반적으로, 0과 1 두 개의 숫자(또는 두 개의 문자)로 이루어진 수열을 이진 수열이라 한다. 이러한 이진 수열은 정보통신의 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며, 이진 수열의 여러 특성 중 흔하게 요구되는 특성 중 하나는 랜덤 특성이다. 이는 다음 항이 0인지 혹은 1인지가 예측 불가능함을 뜻한다.Generally, a sequence of two numbers (or two characters), 0 and 1, is called a binary sequence. Such a binary sequence is widely used in various fields of information communication, and one of the characteristics that is frequently required among the various characteristics of the binary sequence is the random characteristic. This means that it is impossible to predict whether the next term is 0 or 1.

의사 랜덤 이진 수열(Psudo Random Binary Sequence: PRBS, 이하 "PRBS"라 함)은 의사적으로 랜덤하게 만들어진 패턴을 갖는 비트열로서, 정보보호 시스템, 통신 시스템 등에 활용될 수 있다. A PRBS (hereinafter referred to as " PRBS ") is a bit string having a pattern randomly generated in a pseudo manner, and can be used for an information protection system, a communication system, and the like.

또한, 초고속 PRBS 발생기는 내부적으로 낮은 입출력 전압으로 동작하는 전류모드 논리회로(Current Mode Logic: CML, 이하 "CML"이라 함)를 사용하여 설계되며, 내부 로직 회로 출력 신호의 스윙이 작기 때문에 고속 스위칭이 가능하다. 이러한 초고속 PRBS 발생기는 수십 Gb/s 이상에서 동작할 수 있다. In addition, the high-speed PRBS generator is designed using a current mode logic (CML) circuit (hereinafter referred to as " CML ") which operates internally with a low input / output voltage. Since the swing of the output signal of the internal logic circuit is small, This is possible. Such a high speed PRBS generator can operate at several tens Gb / s or more.

그러나 초고속 PRBS 발생기는 클록 신호가 지터(jitter) 등에 의해 시간에 따라 변하게 되며, 원하는 시점에 고속의 PRBS 신호를 리셋(reset)할 필요가 있다.However, in the ultra-high speed PRBS generator, the clock signal changes with time due to jitter or the like, and it is necessary to reset the high-speed PRBS signal at a desired timing.

구체적으로, PRBS 신호와 ADC(Analog-to-Digital Converter)의 표본화 주파수를 생성하는 PLL(Phase Locked Loop)이 상이하다. 즉, PRBS 신호의 생성에 사용되는 클록 신호(예를 들어, 18GHz)를 발생시키는 PLL과 ADC의 표본화 주파수(예를 들어, 1.25GHz)를 생성하는 내부 PLL이 상이하다.Specifically, the PRBS signal is different from a PLL (Phase Locked Loop) generating a sampling frequency of an ADC (Analog-to-Digital Converter). That is, the PLL generating the clock signal (e.g., 18 GHz) used to generate the PRBS signal is different from the internal PLL generating the sampling frequency (e.g., 1.25 GHz) of the ADC.

이로 인해, 일정시간 경과 후 PRBS 신호와 ADC 사이에 비동기 현상이 발생될 수 있기 때문에, PRBS 신호와 ADC를 리셋하여 양자 사이의 동기를 초기화시킬 필요가 있다.As a result, asynchronism may occur between the PRBS signal and the ADC after a lapse of a predetermined time, so it is necessary to reset the PRBS signal and the ADC to initialize the synchronization between them.

대한민국 등록특허공보 제10-1239524호 (2013.02.26 등록)Korean Registered Patent No. 10-1239524 (Registered on February 26, 2013)

본 발명의 목적은 의사 랜덤 이진 수열(PSEUDO RANDOM BINARY SEQUENCE: PRBS) 발생기에 포함된 전류모드 논리회로(Current Mode Logic: CML) 래치의 입력단에 인에이블(Enable: EN) 신호를 입력함에 따라 초기 조건을 0과 1 중 원하는 값으로 스위칭함으로써, PRBS 신호와 ADC를 리셋하여 양자 간의 동기를 초기화시키기 위한, 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for generating a current mode logic (CML) latch, which includes an enable (EN) signal input to a current mode logic (CML) latch included in a PSEUDO RANDOM BINARY SEQUENCE Random binary sequence generator for resetting the PRBS signal and the ADC to initialize the synchronization between the PRBS signal and the ADC.

본 발명의 일실시예에 따른 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치는, CML 래치의 제1 입력단에 연결되는 제1 리셋 회로부; 및 상기 CML 래치의 제2 입력단에 연결되는 제2 리셋 회로부;를 포함하며, 상기 제1 리셋 회로부 및 상기 제2 리셋 회로부는, 외부로부터 인에이블 신호가 입력됨에 따라, 스위칭 제어를 통해 상기 인에이블 신호를 상기 제1 및 제2 입력단에 각각 입력할 수 있다.A fast resetting device of a fast pseudo random binary sequence generator according to an embodiment of the present invention includes a first reset circuit part connected to a first input of a CML latch; And a second reset circuit part connected to a second input terminal of the CML latch, wherein the first reset circuit part and the second reset circuit part are connected to the enable terminal of the enable Signals may be input to the first and second input terminals, respectively.

상기 인에이블 신호는, 제1 인에이블 신호 및 제2 인에이블 신호를 포함하며, 상기 제1 인에이블 신호와 상기 제2 인에이블 신호는 High 또는 Low 레벨을 구별할 수 있는 전압 차이를 갖는 신호일 수 있다.Wherein the enable signal includes a first enable signal and a second enable signal, and the first enable signal and the second enable signal are signals having a voltage difference capable of discriminating between a high level and a low level have.

상기 제1 리셋 회로부는, 상기 제1 입력단과 연결되는 제1 바이어스 저항; 상기 제1 바이어스 저항과 상기 제1 EN 신호가 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 제1 스위칭부; 및 상기 제1 바이어스 저항과 제1 바이어스 전압이 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 제2 스위칭부;를 포함할 수 있다.The first reset circuit section includes: a first bias resistor connected to the first input terminal; A first switching unit for connecting or disconnecting a connection between the first bias resistor and a terminal to which the first EN signal is applied; And a second switching unit for connecting or disconnecting a connection between the first bias resistor and the terminal to which the first bias voltage is applied.

상기 제2 리셋 회로부는, 상기 제2 입력단과 연결되는 제2 바이어스 저항; 상기 제2 바이어스 저항과 제2 EN 신호가 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 제3 스위칭부; 및 상기 제2 바이어스 저항과 제2 바이어스 전압이 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 제4 스위칭부;를 포함할 수 있다.The second reset circuit portion includes: a second bias resistor connected to the second input terminal; A third switching unit for connecting or disconnecting a connection between the second bias resistor and a terminal to which the second EN signal is applied; And a fourth switching unit for connecting or disconnecting a connection between the second bias resistor and a terminal to which the second bias voltage is applied.

상기 제1 및 제2 스위칭부는 병렬로 연결되고, 상기 제3 및 제4 스위칭부는 병렬로 연결될 수 있다.The first and second switching units may be connected in parallel, and the third and fourth switching units may be connected in parallel.

상기 제1 내지 제4 스위칭부는, 외부로부터 입력되는 인에이블 신호에 따라 스위칭 제어될 수 있다.The first to fourth switching units can be switched and controlled according to an enable signal input from the outside.

상기 제1 및 제3 스위칭부는, 상기 인에이블 신호가 High 상태인 경우에 온(ON)상태이고, 상기 제2 및 제4 스위칭부는, 상기 인에이블 신호가 Low 상태인 경우에 온(ON) 상태일 수 있다.Wherein the first and third switching units are ON when the enable signal is in the high state and the second and fourth switching units are in the ON state when the enable signal is in the low state, Lt; / RTI >

상기 인에이블 신호는, 사용자의 입력에 따라 직/병렬 인터페이스(Serial Peripheral Interface: SPI) 및 시프트 레지스터(Shift Register)를 통해 입력될 수 있다.The enable signal may be input through a serial peripheral interface (SPI) and a shift register according to a user input.

상기 CML 래치는, 상기 제1 및 제3 스위칭부가 온 상태일 때, 상기 제1 및 제2 인에이블 신호의 레벨이 변경됨으로써 0과 1 중 원하는 값으로 출력신호가 설정될 수 있다.The CML latch may be set to an output signal of a desired value between 0 and 1 by changing the level of the first and second enable signals when the first and third switching units are on.

본 발명은 의사 랜덤 이진 수열(PSEUDO RANDOM BINARY SEQUENCE: PRBS) 발생기에 포함된 전류모드 논리회로(Current Mode Logic: CML) 래치의 입력단에 인에이블(Enable: EN) 신호를 입력함에 따라 초기 조건을 0과 1 중 원하는 값으로 스위칭함으로써, PRBS 신호와 ADC를 리셋하여 양자 간의 동기를 초기화시킬 수 있다.(EN) signal is input to an input terminal of a current mode logic (CML) latch included in a PSEUDO RANDOM BINARY SEQUENCE (PRBS) generator, an initial condition is set to 0 By switching to the desired value of 1 and 1, the PRBS signal and the ADC can be reset to initialize the synchronization between them.

또한, 본 발명은 사용자의 입력에 따라 CML 래치의 입력단을 제어하여 CML 래치의 초기 조건(즉, 출력 신호)를 원하는 값으로 설정함으로써, 원하는 시점에 고속의 PRBS 신호를 리셋할 수 있다. In addition, the present invention can reset the high-speed PRBS signal at a desired time point by controlling the input terminal of the CML latch in accordance with a user's input to set the initial condition (i.e., output signal) of the CML latch to a desired value.

또한, 본 발명은 원하는 시점에 PRBS 신호를 리셋하고 각 CML 래치의 초기 조건을 개별 제어함으로써, 리셋 이후 PRBS 신호의 위상을 원하는 대로 빠르게 조정할 수 있다. In addition, the present invention can quickly adjust the phase of the PRBS signal after reset by resetting the PRBS signal at a desired time point and separately controlling initial conditions of each CML latch.

또한, 본 발명은 PRBS 발생기의 출력 신호를 PRBS 발생기의 현재 동작과 무관하게 리셋시킴으로써, 시간의 흐름에 따라 클록 신호원의 주파수 천이 등과 같은 동작이 지속되면서 발생하게 되는 영향을 제거할 수 있다.In addition, the present invention resets the output signal of the PRBS generator irrespective of the current operation of the PRBS generator, thereby eliminating the influence of continuous operation such as frequency transition of the clock signal source over time.

도 1은 PRBS 발생기의 구조 예시를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 PRBS 발생기에서 출력되는 신호의 예시를 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 PRBS 발생기의 구성 요소인 D-래치를 CML 래치로 구현하는 예시를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 PRBS 발생기에 EN 신호를 입력하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 EN 신호의 입력에 따라 PRBS 발생기의 출력 신호가 리셋되는 결과를 나타낸 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a structure example of a PRBS generator,
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a signal output from the PRBS generator of FIG. 1,
FIG. 3 illustrates an example of implementing a D-latch, which is a component of the PRBS generator of FIG. 1, as a CML latch;
4 is a block diagram illustrating a fast resetting apparatus for a fast pseudo-random binary sequence generator according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a process of inputting an EN signal to a PRBS generator according to an embodiment of the present invention,
6 is a graph illustrating a result of resetting an output signal of the PRBS generator according to an input of an EN signal according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 PRBS 발생기의 구조 예시를 나타낸 도면이다. 도 1의 (a)는 Full-rate PRBS 발생기의 예시이며, 도 1의 (b)는 Half-rate PRBS 발생기의 예시이다.1 is a diagram showing an example of the structure of a PRBS generator. FIG. 1 (a) is an example of a full-rate PRBS generator, and FIG. 1 (b) is an example of a Half-rate PRBS generator.

PRBS 발생기는 의사적으로 랜덤하게 만들어진 패턴을 갖는 비트열을 출력하는 모듈로서, 예를 들어, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1…과 같은 랜덤 이진 수열을 발생할 수 있다. The PRBS generator is a module that outputs a bit stream having a pattern randomly generated in a pseudo-random fashion. For example, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1 ... Can generate random binary sequences such as < RTI ID = 0.0 >

도 1의 (a)와 같이, Full-rate PRBS 발생기는 N개의 D-플립플롭(flip-flop)이 직렬 연결될 수 있다. 이때, 1개의 D-플립플롭은 2개의 D-래치(latch)로 구현된다. 또한, 도 1의 (a)에 도시된 Full-rate PRBS 발생기는 도 1의 (b)에 도시된 Half-rate PRBS 발생기로 구현 가능하며, 이 경우 PRBS 발생기의 동작 속도가 2배가 된다.As shown in FIG. 1 (a), a full-rate PRBS generator may have N D-flip-flops connected in series. At this time, one D-flip-flop is implemented with two D-latches. Also, the full-rate PRBS generator shown in FIG. 1 (a) can be implemented by the Half-rate PRBS generator shown in FIG. 1 (b), in which case the operation speed of the PRBS generator doubles.

도 2는 도 1의 PRBS 발생기에서 출력되는 신호의 예시를 나타낸 도면이다. 도 2의 (a)는 PRBS 발생기에서 출력되는 신호에 대한 스펙트럼을 시간 영역(time domain)에서 나타낸 그래프이며, 도 2의 (b)는 PRBS 발생기에서 출력되는 신호에 대한 스펙트럼을 주파수 영역(frequency domain)에서 나타낸 그래프이다.2 is a diagram illustrating an example of a signal output from the PRBS generator of FIG. 2 (a) is a graph showing a spectrum of a signal output from a PRBS generator in a time domain, and FIG. 2 (b) is a graph showing a spectrum of a signal output from a PRBS generator in a frequency domain ).

그런데 PRBS 발생기에서 출력되는 신호(즉, PRBS 신호)는 아래 수학식 1과 같은 주기

Figure 112017033889070-pat00001
로 반복된다. The signal output from the PRBS generator (i.e., the PRBS signal)
Figure 112017033889070-pat00001
Lt; / RTI >

Figure 112017033889070-pat00002
Figure 112017033889070-pat00002

여기서,

Figure 112017033889070-pat00003
은 D-플립플롭의 개수이며,
Figure 112017033889070-pat00004
는 클록 주파수(clock frequency)이다. 또한, PRBS 신호는 클록 주파수에서 NULL을 형성하게 된다. 즉, 클록 주파수는
Figure 112017033889070-pat00005
이다. here,
Figure 112017033889070-pat00003
Is the number of D-flip flops,
Figure 112017033889070-pat00004
Is the clock frequency. Also, the PRBS signal will form NULL at the clock frequency. That is, the clock frequency is
Figure 112017033889070-pat00005
to be.

또한, PRBS 발생기는 후술할 도 3과 같이 낮은 입출력 전압으로 동작 가능한 차동 형태의 CML 래치로 구현할 수 있다. Also, the PRBS generator can be implemented as a differential CML latch capable of operating with a low input / output voltage as shown in FIG. 3, which will be described later.

도 3은 도 1의 PRBS 발생기의 구성 요소인 D-래치를 CML 래치로 구현하는 예시를 나타낸 도면이다. 본 실시예에서는 BJT를 주 스위치로 사용하고 MOSFET을 바이어스 회로부로 하여 CML 래치를 구현 하였으나, MOSFET를 주 스위치를 이용해서 CML 래치를 구현할 수 있다. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of implementing a D-latch, which is a component of the PRBS generator of FIG. 1, as a CML latch. In this embodiment, a CML latch is implemented using a BJT as a main switch and a MOSFET as a bias circuit, but a CML latch can be implemented using a MOSFET as a main switch.

도 3에 도시된 PRBS 발생기는 낮은 입출력 전압으로 동작하게 되며, 출력 신호의 스윙이 작기 때문에 고속 스위칭이 가능하다. 이러한 PRBS 발생기는 예를 들어, 30Gb/s 이상의 초고속 동작이 가능하다. 이때, N은 예를 들어, 7∼11일 수 있다.The PRBS generator shown in FIG. 3 operates at a low input / output voltage and high-speed switching is possible because the swing of the output signal is small. Such a PRBS generator can operate at an extremely high speed of, for example, 30 Gb / s or more. In this case, N may be 7 to 11, for example.

도 3을 참조하면, PRBS 발생기(1)는 N개의 D-플립플롭(2)을 직렬 연결하여 구현하고, D-플립플롭(2)은 2개의 D-래치(3)로 구현한다. 다시, D-래치(3)는 CML 래치(4)로 구현할 수 있다.Referring to FIG. 3, the PRBS generator 1 is implemented by connecting N D-flip-flops 2 in series and the D-flip-flop 2 is implemented by two D-latches 3. Again, the D-latch 3 can be implemented with the CML latch 4. [

CML 래치(4)는 제1 페어(sample pair)(4a)와 제2 페어(hold pair 또는 cross-coupled pair)(4b)를 구비한다. 제1 페어(4a)는 클록 신호에 의해 활성화되어 CML 버퍼로서 기능한다. 즉, 트랜지스터 Q1과 Q2는 차동 증폭기를 형성하며, 클록 신호에 따라 전류가 흐르는 방향을 달리하여 래치 기능을 수행한다. The CML latch 4 has a first pair 4a and a second pair (a hold pair or a cross-coupled pair 4b). The first pair 4a is activated by a clock signal and functions as a CML buffer. That is, the transistors Q1 and Q2 form a differential amplifier, and performs a latch function by varying the direction of current flow according to the clock signal.

구체적으로, 클록 신호의 레벨이 High인 경우(즉, CP가 (+)이고 CN이 (-)인 경우), 제1 페어(4a)는 입력단 IP에 입력되는 전압과 입력단 IM에 입력되는 전압의 차에 따라 출력 신호의 레벨을 1 또는 0으로 스위칭한다. Specifically, when the level of the clock signal is high (that is, when CP is positive and CN is negative), the first pair 4a outputs the voltage input to the input terminal IP and the voltage input to the input terminal IM The level of the output signal is switched to 1 or 0 according to the difference.

일 예시로서, 클록 신호의 레벨이 High인 경우, 입력단 IP 및 IM의 차등 전압에 따라 트랜지스터 Q1측 브렌치(branch)에는 전류 ISS가 흐르는 반면에, Q2측 브렌치에는 전류 ISS가 흐르지 않을 수 있다. 이 경우, OP의 전압은 VDD, ON의 전압은 VDD-RDISS가 되며, 양자간 전압의 차(즉, OP의 전압-ON의 전압)는 RDISS(>0)가 되어 출력은 1이 된다.As an example, when the level of the clock signal is High, the current I SS flows through the branch on the side of the transistor Q 1 according to the differential voltage of the input terminals IP and IM, while the current I SS does not flow through the Q 2 side branch . In this case, the voltage of OP is V DD , the voltage of ON is V DD -R D I SS , and the difference between the voltages (ie, the voltage of OP -ON) is R D I SS (> 0) And the output becomes 1.

다른 예시로서, 클록 신호의 레벨이 High인 경우, 입력단 IP 및 IM의 차등 전압에 따라 트랜지스터 Q2측 브렌치에는 전류 ISS가 흐르는 반면에, 트랜지스터 Q1측 브랜치에는 전류 ISS가 흐르지 않을 수 있다. 이 경우, OP의 전압은 VDD-RDISS, ON의 전압은 VDD가 되며, 양자 간 전압의 차(즉, OP의 전압-ON의 전압)는 -RDISS(<0)가 되어 출력은 0이 된다.As another example, when the level of the clock signal is High, the current I SS flows through the branch on the side of the transistor Q 2 according to the differential voltage of the input terminals IP and IM, while the current I SS does not flow on the side of the transistor Q 1 side. In this case, the voltage of the OP is a voltage of V DD -R D I SS, ON is the V DD, both the difference between the voltage across (i.e., the voltage of the voltage of -ON OP) is -R D I SS (<0) And the output becomes 0.

또한, 클록 신호의 레벨이 Low인 경우(즉, CP가 (-)이고 CN이 (+)인 경우), 제2 페어(4b)는 출력단 OP 및 ON에서 출력되는 출력 신호의 레벨을 그대로 유지시킨다. 이때, OP의 전압과 ON의 전압 양자 간 전압의 차(즉, OP의 전압-ON의 전압)는 RDISS(또는 -RDISS)로 유지된다.Further, when the level of the clock signal is Low (that is, when CP is negative and CN is positive), the second pair 4b maintains the level of the output signal output from the output terminals OP and ON . At this time, the difference between the voltage of OP and the voltage of ON (ie, the voltage of OP -ON of OP) is maintained at R D I SS (or -R D I SS ).

이와 같은 CML 래치는 CMOS 스태틱(static) 구조에 비해 고속의 데이터를 처리할 수 있는 장점이 있다. 이러한 CML 래치는 고속의 스위칭이 가능한 반면에 바이어스 전류가 필요하기 때문에 CMOS 스태틱 구조에 비해서 전력소모가 크다.Such a CML latch has an advantage in that it can process data at a higher speed than a CMOS static structure. These CML latches are capable of high-speed switching while consuming more power than CMOS static structures because of the need for bias currents.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 PRBS 발생기의 고속 리셋 장치에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a fast resetting apparatus of a PRBS generator according to an embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치를 나타낸 도면이다. 여기서, 도 4의 (a)는 고속 리셋 장치(300)를 나타내며, 도 4의 (b)는 CML 래치(200)를 나타낸다. 여기서 CML 래치는 BJT를 주 스위치로 사용하고 MOSFET을 바이어스 회로부로 하여 회로를 구현할 수 있고, MOSFET를 주 스위치를 이용해서 CML 래치를 구현할 수 있다.4 is a block diagram illustrating a fast resetting apparatus for a fast pseudo-random binary sequence generator according to an embodiment of the present invention. 4 (a) shows the high-speed reset device 300, and FIG. 4 (b) shows the CML latch 200. FIG. Here, the CML latch can implement the circuit using the BJT as the main switch, the MOSFET as the bias circuit, and the CML latch using the MOSFET as the main switch.

본 발명의 일실시예에 따른 PRBS 발생기(100)는 CML 래치(200) 및 고속 리셋 장치(300)를 포함한다.The PRBS generator 100 according to an embodiment of the present invention includes a CML latch 200 and a fast reset device 300. [

CML 래치(200)는 도 3의 CML 래치(4)와 동일한 기능을 수행하되, 사용자가 원하는 시점에 CML 래치(200)의 초기 조건, 즉 출력 신호를 리셋할 수 있도록 앞서 설명한 CML 래치(4)와 비교하여 CML 래치(200)의 입력단에 고속 리셋 장치(300)가 연결되는 차이가 있다. 여기서, 출력 신호의 리셋이란 CML 래치(200)의 출력 신호를 0과 1 중 원하는 값으로 설정하여 CML 래치(200)를 초기화시키는 행위를 의미한다. The CML latch 200 performs the same function as that of the CML latch 4 of FIG. 3. The CML latch 200 includes the CML latch 4 described above so that the user can reset the initial condition of the CML latch 200, There is a difference that the high-speed reset device 300 is connected to the input terminal of the CML latch 200. [ Here, the reset of the output signal means an operation of initializing the CML latch 200 by setting the output signal of the CML latch 200 to a desired value of 0 and 1.

구체적으로, CML 래치(200)는 제1 회로부(202), 제2 회로부(204), 제1 출력단(210), 제2 출력단(212), 전류원(214), 클록 신호 입력단(216, 218)을 포함한다.Specifically, the CML latch 200 includes a first circuit portion 202, a second circuit portion 204, a first output 210, a second output 212, a current source 214, clock signal inputs 216 and 218, .

먼저, 제1 회로부(202)는 도 3에서 설명한 CML 래치(4)의 제1 페어(4a)에 대응되는 부분으로서, 복수의 트랜지스터(Q1, Q2)를 포함한다. 여기서, 트랜지스터(Q1, Q2)는 예를 들어, MOSFET, BJT 등이 될 수 있다. 복수의 트랜지스터(Q1, Q2)는 제1 입력단(206) 및 제2 입력단(208)을 각각 구비할 수 있다. 이때, 제1 입력단(206) 및 제2 입력단(208)은 예를 들어, MOSFET의 게이트(gate), BJT의 베이스(base) 등일 수 있다.First, the first circuit unit 202 includes a plurality of transistors Q1 and Q2 as a part corresponding to the first pair 4a of the CML latch 4 described with reference to FIG. Here, the transistors Q1 and Q2 may be, for example, MOSFETs, BJTs, and the like. The plurality of transistors Q1 and Q2 may include a first input terminal 206 and a second input terminal 208, respectively. The first input 206 and the second input 208 may be, for example, a gate of a MOSFET, a base of a BJT, or the like.

제2 회로부(204)는 도 3에서 설명한 CML 래치(4)의 제2 페어(4b)에 대응되는 부분으로서, 복수의 트랜지스터(Q3, Q4)를 포함한다. 여기서, 트랜지스터(Q3, Q4)는 예를 들어, MOSFET, BJT 등이 될 수 있다.The second circuit portion 204 includes a plurality of transistors Q3 and Q4 as a portion corresponding to the second pair 4b of the CML latch 4 described with reference to FIG. Here, the transistors Q3 and Q4 may be, for example, MOSFETs, BJTs, and the like.

제1 출력단(210, OP) 및 제2 출력단(212, OM)은 도 3에서 설명한 CML 래치(4)의 OP, ON에 대응되는 부분이다. CML 래치(200)의 출력 신호는 제1 출력단(210) 및 제2 출력단(212)의 전압 차이일 수 있다.The first output terminal 210 and the second output terminal 212 correspond to OP and ON of the CML latch 4 shown in FIG. The output signal of the CML latch 200 may be the voltage difference between the first output 210 and the second output 212.

전류원(214)은 도 3에서 설명한 CML 래치(4)의 전류원 ISS와 대응되는 부분이다. 도 4에서는 전류원(214)이 복수 개의 트랜지스터(M1, M2)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이는 일 예시에 불과하며 전류원(214)의 실시 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.The current source 214 corresponds to the current source I SS of the CML latch 4 described with reference to FIG. Although the current source 214 includes a plurality of transistors M1 and M2 in FIG. 4, this is merely an example, and the embodiment of the current source 214 is not limited thereto.

클록 신호 입력단(216, 218)은 도 3에서 설명한 CML 래치(4)의 CP, CN에 대응되는 부분이다. 클록 신호 입력단(216, 218)은 클록 펄스 발생기(clock pulse generator, 미도시)에 연결되어 클록이 입력될 수 있다. 이때, 제1 클록 신호 입력단(216, CP)과 제2 클록 신호 입력단(218, CM)은 서로 다른 극성의 클록 신호가 입력될 수 있다. The clock signal input terminals 216 and 218 correspond to the CP and CN of the CML latch 4 described in FIG. The clock signal inputs 216 and 218 may be connected to a clock pulse generator (not shown) to which a clock may be input. At this time, clock signals having different polarities may be input to the first clock signal input terminal 216, CP and the second clock signal input terminal 218, CM.

일 예시로서, 제1 클록 신호 입력단(216)의 클록 신호가 (+)이고, 제2 클록 신호 입력단(218)의 클록 신호가 (-)인 경우 입력되는 클록 신호의 레벨이 'High'이며, 제1 클록 신호 입력단(216)의 클록 신호가 (-)이고 제2 클록 신호 입력단(218)의 클록 신호가 (+)인 경우 입력되는 클록 신호의 레벨이 'Low'인 것으로 볼 수 있다. As an example, when the clock signal of the first clock signal input terminal 216 is (+) and the clock signal of the second clock signal input terminal 218 is (-), the level of the input clock signal is 'High' When the clock signal of the first clock signal input terminal 216 is (-) and the clock signal of the second clock signal input terminal 218 is (+), it can be seen that the level of the clock signal to be input is 'Low'.

제1 회로부(202)는 클록 신호의 레벨이 High인 경우에, 복수의 입력단(206, 208)에 입력되는 전압의 차에 따라 출력 신호의 레벨을 스위칭한다. 일 예시로서, 클록 신호의 레벨이 High인 경우에는 복수의 입력단(206, 208)에 입력되는 전압의 차에 따라, 제1 및 제2 출력단(210, 212) 전압의 차(즉, OP의 전압-OM의 전압)가 RCISS(>0)가 되어 출력 신호의 레벨이 High(또는 1)가 되거나, 제1 및 제2 출력단(210, 212) 전압의 차(즉, OP의 전압-OM의 전압)가 -RCISS(<0)가 되어 출력 신호의 레벨이 Low(또는 0)가 될 수 있다. 이는 도 3에서 설명한 바와 동일하다.The first circuit unit 202 switches the level of the output signal according to the difference in the voltage input to the plurality of input stages 206 and 208 when the level of the clock signal is High. As an example, when the level of the clock signal is High, the difference between the voltages of the first and second output terminals 210 and 212 (that is, the voltage of the OP voltage of -OM) is R I C SS (> is a zero) the level of the output signal or the High (or 1), the first and second output terminals (210, 212) the voltage difference (i.e., the voltage of the OP - OM) becomes -R C I SS (<0) and the level of the output signal becomes Low (or 0). This is the same as that described in Fig.

또한, 제2 회로부(204)는 클록 신호의 레벨이 High보다 낮은 Low인 경우에, 출력 신호의 레벨을 유지시킨다. 이 경우, 제1 및 제2 출력단(210, 212) 전압의 차(즉, OP의 전압-OM의 전압)는 RCISS(또는 -RCISS)로 유지된다. 이는 도 3에서 설명한 바와 동일하다.Further, the second circuit unit 204 maintains the level of the output signal when the level of the clock signal is Low, which is lower than High. In this case, the difference between the voltages of the first and second output terminals 210 and 212 (that is, the voltage of the voltage -OM of OP) is maintained at R C I SS (or -R C I SS ). This is the same as that described in Fig.

한편, 도 4에 도시된 CML 래치(200)는 도 3의 CML 래치(4)와 달리, 제1 및 제2 입력단(206, 208)에 고속 리셋 장치(300)가 연결된다. The CML latch 200 shown in FIG. 4 is different from the CML latch 4 of FIG. 3 in that the high-speed reset device 300 is connected to the first and second input terminals 206 and 208.

이하, 고속 리셋 장치(300)에 대해 설명한다.Hereinafter, the high-speed reset device 300 will be described.

고속 리셋 장치(300)는 사용자의 입력에 따라 CML 래치(200)의 입력단(206, 208), 예를 들어 트랜지스터 Q1, Q2의 베이스(또는 MOSFET의 경우 게이트)를 제어하여 CML 래치(200)의 출력 신호를 원하는 값으로 리셋할 수 있다. The fast reset device 300 controls the inputs 206 and 208 of the CML latch 200 according to the user's input such as the base of the transistors Q1 and Q2 The output signal can be reset to a desired value.

도 4에 도시된 바와 같이, 고속 리셋 장치(300)는 제1 리셋 회로부(302) 및 제2 리셋 회로부(304)를 포함하며, 사용자의 입력에 따라 CML 래치(200)의 입력단(206, 208) 각각에 인에이블(Enable : EN) 신호를 가해 CML 래치(200)의 출력 신호를 리셋할 수 있다.4, the fast reset device 300 includes a first reset circuit portion 302 and a second reset circuit portion 304 and is responsive to a user's input for inputting the inputs 206 and 208 of the CML latch 200 (EN) signal to reset the output signal of the CML latch 200.

먼저, 제1 리셋 회로부(302)는 CML 래치(200)의 제1 입력단(206, IP1)과 연결되는 부분으로, 제1 바이어스 저항(306), 제1 스위칭부(310) 및 제2 스위칭부(312)를 포함한다. First, the first reset circuit 302 is a part that is connected to the first input terminal (206, IP 1) of CML latch 200, a first bias resistor 306, a first switching part 310 and the second switch (312).

제2 리셋 회로부(304)는 제2 입력단(208, IM1)과 연결되는 부분으로, 제2 바이어스 저항(308), 제3 스위칭부(314) 및 제4 스위칭부(316)를 포함한다.The second reset circuit portion 304 includes a second bias resistor 308, a third switching portion 314 and a fourth switching portion 316 connected to the second input terminal 208 and IM 1 .

여기서, CML 래치(200)가 MOSFET으로 구현된 경우, 제1 바이어스 저항(306) 및 제2 바이어스 저항(308)의 크기는 신호가 바이어스 저항에 영향을 받지 않을 만큼 상당한 크기의 저항값(예를 들어, 10∼30㏀)을 가지며, 제1 입력단(206) 및 제2 입력단(208)과 각각 연결될 수 있다. Here, when the CML latch 200 is implemented as a MOSFET, the magnitudes of the first bias resistor 306 and the second bias resistor 308 are set so that the signal is not affected by the bias resistance, And may be connected to the first input terminal 206 and the second input terminal 208, respectively.

한편, 스위칭 트랜지스터가 BJT로 구현된 경우에, 제1 및 제2 입력단(206, 208)과 제1 및 제2 리셋 회로부(302, 304) 사이에 각각 이미터 팔로워(도면에 미도시)가 포함되어 스위치가 온 상태인 경우에, 이미터 팔로워는 제1 입력단(206)과 연결된 Q1 및 제2 입력단(208)과 연결된 Q2에 동작에 필요한 베이스 전류를 공급해 준다. 이때 제1 바이어스 저항(306) 및 제2 바이어스 저항(308)의 크기는 신호가 바이어스 저항에 영향을 받지 않고 이미터 팔로워의 동작에 필요한 크기의 저항값(예를 들어, 2∼3㏀)을 가진다. On the other hand, when the switching transistor is implemented as a BJT, an emitter follower (not shown) is included between the first and second input stages 206 and 208 and the first and second reset circuit sections 302 and 304, respectively The emitter follower supplies a base current required for operation to Q1 connected to the first input terminal 206 and Q2 connected to the second input terminal 208. [ At this time, the magnitude of the first bias resistor 306 and the second bias resistor 308 may be set such that the signal is not affected by the bias resistance and has a resistance value (for example, 2 to 3 k?) Of a magnitude necessary for operation of the emitter follower I have.

또한, EN 신호는 제1 EN 신호 및 제2 EN 신호를 포함할 수 있다. 이때, 제1 EN 신호의 전압은 제2 EN 신호의 전압과 설정된 값만큼 차이날 수 있다. 일 예시로서, 제1 EN 신호는 High 레벨의 크기를 갖는 전압이며, 제2 EN 신호는 Low 레벨의 크기를 갖는 전압일 수 있다.Further, the EN signal may include a first EN signal and a second EN signal. At this time, the voltage of the first EN signal may be different from the voltage of the second EN signal by a set value. In one example, the first EN signal may be a voltage having a magnitude of a high level, and the second EN signal may be a voltage having a magnitude of a low level.

제1 스위칭부(310)와 제2 스위칭부(312)는 병렬 연결되며, 제3 스위칭부(314)와 제4 스위칭부(316)는 병렬 연결된다.The first switching unit 310 and the second switching unit 312 are connected in parallel and the third switching unit 314 and the fourth switching unit 316 are connected in parallel.

여기서, 제1 스위칭부(310)는 제1 바이어스 저항(306)과 제1 EN 신호가 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 스위치를 포함하며, 제3 스위칭부(314)는 제2 바이어스 저항(308)과 제2 EN 신호가 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 스위치를 포함할 수 있다. Here, the first switching unit 310 includes a switch for connecting or disconnecting the connection between the first bias resistor 306 and the terminal to which the first EN signal is applied, and the third switching unit 314 includes a second bias And a switch for connecting or disconnecting the connection between the resistor 308 and the terminal to which the second EN signal is applied.

또한, 제2 스위칭부(312)는 제1 바이어스 저항(306)과 제1 바이어스 전압(VIP_BIAS)이 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 스위치를 포함하며, 제4 스위칭부(316)는 제2 바이어스 저항(308)과 제2 바이어스 전압(VIM_BIAS)이 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 스위치를 포함할 수 있다. In addition, the second switching unit 312 comprises a first bias resistor 306 and the first and the bias voltage (V IP _ BIAS), and a switch for connecting or blocking the connection to the terminal is to be applied, a fourth switching unit ( 316 may include a switch for connecting or disconnecting the connection between the second bias resistor 308 and the terminal to which the second bias voltage V IM - BIAS is applied.

여기서, 제1 바이어스 전압(VIP_BIAS)과 제2 바이어스 전압(VIM_BIAS)은 트랜지스터 Q1, Q2를 각각 능동 상태(forward active mode)(MOS의 경우에, 포화 상태)로 동작시키기 위한 전압이다. Here, the first bias voltage V IP - - BIAS and the second bias voltage V IM - BIAS are used to operate the transistors Q1 and Q2 in the forward active mode (in the case of MOS, saturated state) Voltage.

이하, 고속 리셋 장치(300)가 CML 래치(200)로 EN 신호를 입력하여 CML 래치(200)의 출력 신호를 원하는 시점에 조정하는 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an operation of the high-speed reset device 300 to input the EN signal to the CML latch 200 to adjust the output signal of the CML latch 200 to a desired timing will be described.

제2 스위칭부(312)와 제4 스위칭부(316)가 온(ON)(즉, 닫혀지는 경우)되는 경우에, CML 래치(200)는 도 3의 CML 래치(4)와 동일하게 동작한다. 즉, EN 신호가 입력되기 전에는 제2 스위칭부(312)와 제4 스위칭부(316)가 온 상태를 유지하게 된다. When the second switching unit 312 and the fourth switching unit 316 are turned on (i.e., closed), the CML latch 200 operates in the same manner as the CML latch 4 of FIG. 3 . That is, the second switching unit 312 and the fourth switching unit 316 are maintained in the ON state before the EN signal is input.

만약, 이 상태에서 EN 신호가 가해지는 경우(예를 들어, EN 신호가 High인 경우), 제1 스위칭부(310) 및 제3 스위칭부(314)는 온(ON)되고 제2 스위칭부(312) 및 제4 스위칭부(314)는 오프(OFF)될 수 있다. If the EN signal is applied in this state (for example, when the EN signal is High), the first switching unit 310 and the third switching unit 314 are turned on and the second switching unit 312 and the fourth switching unit 314 may be turned off.

여기서, EN 신호는 CML 래치(200)를 리셋시키는 신호인 것으로 가정한다. 이 경우, 트랜지스터 Q1측 브렌치에는 전류 ISS가 흐르는 반면에, 트랜지스터 Q2측 브렌치에는 전류 ISS가 흐르지 않게 된다. Here, it is assumed that the EN signal is a signal for resetting the CML latch 200. In this case, the current I SS flows through the branch of the transistor Q 1, while the current I SS does not flow through the branch of the transistor Q 2.

이로 인해, 출력 신호의 레벨은 High(또는 1) 레벨이 된다. 이때, CML 래치(200)의 복수의 출력단(210, 212)에 출력되는 전압의 차(즉, OP의 전압-OM의 전압)는 RCISS(>0)이다.As a result, the level of the output signal becomes High (or 1) level. At this time, the difference between the voltages output to the plurality of output terminals 210 and 212 of the CML latch 200 (that is, the voltage of the voltage OP of OP) is R C I SS (> 0).

반대로, 제1 스위칭부(310)가 연결되는 단자와 제3 스위칭부(314)가 연결되는 단자가 서로 바뀌는 경우(즉, EN 신호 입력시, 제1 스위칭부(310)가 온되어 제2 EN 신호가 가해지고 제3 스위칭부(314)가 온되어 제1 EN 신호가 가해지는 경우)에는 트랜지스터 Q2측 브렌치에는 전류 ISS가 흐르는 반면에, 트랜지스터 Q1측 브렌치에는 전류 ISS가 흐르지 않게 된다.In contrast, when the terminal to which the first switching unit 310 is connected and the terminal to which the third switching unit 314 are connected are interchanged (i.e., when the EN signal is input, the first switching unit 310 is turned on and the second EN Signal is applied and the third switching unit 314 is turned on to apply the first EN signal), the current I SS flows through the branch on the side of the transistor Q 2, but the current I SS does not flow through the branch on the side of the transistor Q 1.

이로 인해, 출력 신호의 레벨은 Low(또는 0) 레벨이 된다. 이때, CML 래치(200)의 복수의 출력단(210, 212)에 출력되는 전압의 차(즉, OP의 전압-OM의 전압)는 -RCISS(<0)이다.As a result, the level of the output signal becomes Low (or 0) level. At this time, the difference between the voltages output to the plurality of output terminals 210 and 212 of the CML latch 200 (that is, the voltage of the voltage OP of OP) is -R C I SS (<0).

따라서, 고속 리셋 장치(300)는 CML 래치(200)의 입력단(206, 208)에 바이어스 전압 대신 임의로 EN 신호를 가해 CML 래치(200)의 출력 신호를 원하는 시점에 조정할 수 있다.Thus, the fast reset device 300 can optionally apply an EN signal to the inputs 206 and 208 of the CML latch 200 instead of the bias voltage to adjust the output signal of the CML latch 200 to a desired point in time.

한편, 이 상태에서 EN 신호가 가해지지 않는 경우(예를 들어, EN 신호가 Low인 경우), 제1 스위칭부(310) 및 제3 스위칭부(314)는 오프(OFF)되고 제2 스위칭부(312) 및 제4 스위칭부(316)는 온(ON)될 수 있다. 이 경우, 제1 바이어스 전압(VIP_BIAS)과 제2 바이어스 전압(VIM_BIAS)이 각각 가해지게 되며, CML 래치(200)는 도 3의 CML 래치(4)와 동일하게 정상적으로 동작한다.When the EN signal is not applied in this state (for example, when the EN signal is Low), the first switching unit 310 and the third switching unit 314 are turned off, The first switching unit 312 and the fourth switching unit 316 may be turned ON. In this case, the first bias voltage V IP - - BIAS and the second bias voltage V IM - - BIAS are applied, respectively, and the CML latch 200 operates normally as the CML latch 4 of FIG. 3 .

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 PRBS 발생기에 EN 신호를 입력하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a process of inputting an EN signal to a PRBS generator according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 고속 리셋 장치(300)는 사용자의 입력에 따라 직/병렬 인터페이스(Serial Peripheral Interface: SPI) 및 시프트 레지스터(Shift Register)를 통해 EN 신호를 수신할 수 있다. As shown in FIG. 5, the fast reset device 300 may receive an EN signal through a serial / parallel interface (SPI) and a shift register according to a user's input.

직/병렬 인터페이스(SPI)는 SPI 마스터(SPI master)(500)와 SPI 슬레이브(SPI slave)(600)로 구성될 수 있다.The serial / parallel interface (SPI) can be configured as an SPI master (SPI master) 500 and an SPI slave (SPI slave)

SPI 마스터(500)와 SPI 슬레이브(600)는 직/병렬 인터페이스를 통해 통신 가능하며, SPI 슬레이브(600)와 PRBS 발생기(100)는 칩(chip)(10) 내부에 구현될 수 있다. 직/병렬 인터페이스(SPI)는 1:N 통신을 지원하는 동기식 통신 방식으로서, 반드시 하나의 SPI 마스터와 하나 이상의 SPI 슬레이브를 구비해야 한다.The SPI master 500 and the SPI slave 600 may communicate via the serial / parallel interface and the SPI slave 600 and the PRBS generator 100 may be implemented within the chip 10. A serial / parallel interface (SPI) is a synchronous communication method that supports 1: N communication. It must have one SPI master and one or more SPI slaves.

또한, 직/병렬 인터페이스(SPI)는 최소 4개의 신호선(MOSI, MISO, CLK, SS)을 통해 통신을 수행한다. 여기서, MOSI(Master Out, Slave In)은 SPI 마스터(500)에서 SPI 슬레이브(600)로 데이터를 출력하기 위한 신호선이며, MISO(Master In, Slave Out)은 SPI 슬레이브(600)에서 SPI 마스터(500)로 데이터를 출력하기 위한 신호선이다. 또한, CLK(또는 SCK)는 클록 신호가 전달되는 신호선이며, SS(Slave Select)는 데이터를 송수신할 슬레이브를 선택하기 위한 신호선이다. In addition, the serial / parallel interface (SPI) performs communication through at least four signal lines (MOSI, MISO, CLK, SS). Here, MOSI (Master Out, Slave In) is a signal line for outputting data from the SPI master 500 to the SPI slave 600 and MISO (Master In, Slave Out) is a signal line from the SPI slave 600 to the SPI master 500 ) For outputting data. In addition, CLK (or SCK) is a signal line through which a clock signal is transmitted, and SS (Slave Select) is a signal line for selecting a slave to transmit and receive data.

이처럼 직/병렬 인터페이스(SPI)는 데이터를 전송하는 선과 수신하는 선이 별도로 있기 때문에 데이터의 전송과 수신이 동시에 이루어질 수 있다. 즉, 직/병렬 인터페이스(SPI)는 속도가 빠른 장점이 있다. 또한, 직/병렬 인터페이스(SPI)는 동기화 방식이므로 클록 신호가 사용되며, 클록 신호는 SPI 마스터(500)에서만 출력된다.As described above, the serial / parallel interface (SPI) can transmit and receive data at the same time because the line for transmitting data and the line for receiving data are separately provided. That is, serial / parallel interface (SPI) has advantages of speed. In addition, since the serial / parallel interface (SPI) is synchronous, a clock signal is used, and the clock signal is output only from the SPI master 500.

본 실시예들에 있어서, SPI 마스터(500)는 사용자 단말(400)과 연결될 수 있다. 사용자 단말(400)은 사용자가 소지하는 단말로서, 예를 들어 데스크탑, 노트북, 태블릿 PC, 스마트폰 등과 같은 전자기기일 수 있다. 사용자는 사용자 단말(400)을 통해 EN 신호의 입력을 위한 명령을 입력할 수 있다. 사용자 단말(400)은 사용자의 입력에 따라 EN 신호를 생성하여 SPI 마스터(500)로 전달하거나, 또는 EN 신호의 생성을 위한 명령을 SPI 마스터(500)로 전달할 수 있다. SPI 마스터(500)는 사용자 단말(400)로부터 EN 신호를 수신하거나, 또는 사용자 단말(400)로부터 EN 신호의 생성을 위한 명령을 수신하여 EN 신호를 생성할 수 있다. In these embodiments, the SPI master 500 may be coupled to the user terminal 400. The user terminal 400 may be an electronic device such as a desktop, a notebook, a tablet PC, a smart phone, or the like as a terminal possessed by a user. The user may input a command for inputting the EN signal through the user terminal 400. [ The user terminal 400 may generate and transmit an EN signal to the SPI master 500 according to a user's input or may transmit an instruction for generating an EN signal to the SPI master 500. The SPI master 500 may receive the EN signal from the user terminal 400 or may receive a command for generation of the EN signal from the user terminal 400 to generate the EN signal.

이후, SPI 마스터(500)는 직/병렬 인터페이스(SPI)를 통해 EN 신호를 SPI 슬레이브(600)로 전달할 수 있다. SPI 마스터(500)와 SPI 슬레이브(600)는 시프트 레지스터(Shift Register, 미도시)를 각각 구비한다. SPI 마스터(500)와 SPI 슬레이브(600)는 직/병렬 인터페이스(SPI)로 연결되면, 양쪽의 시프트 레지스터가 서로 연결되는 구조를 갖는다.The SPI master 500 may then forward the EN signal to the SPI slave 600 via the serial / parallel interface (SPI). The SPI master 500 and the SPI slave 600 each have a shift register (not shown). When the SPI master 500 and the SPI slave 600 are connected by the serial / parallel interface (SPI), both shift registers are connected to each other.

이에 따라, 클록 발생시 SPI 마스터(500)의 시프트 레지스터 내 EN 신호는 SPI 슬레이브(600)의 시프트 레지스터로 전달되며 SPI 슬레이브(600)의 시프트 레지스터 내 데이터 또한 동시에 SPI 마스터(500)의 시프트 레지스터로 전달된다. Accordingly, when a clock is generated, the EN signal in the shift register of the SPI master 500 is transferred to the shift register of the SPI slave 600 and the data in the shift register of the SPI slave 600 is simultaneously transferred to the shift register of the SPI master 500 do.

이와 같은 방식을 통해 SPI 슬레이브(600)는 SPI 마스터(500)로부터 N개의 EN 신호를 순차적(또는 직렬적)으로 수신하고 N 비트의 EN 신호를 시프트 레지스터 메모리 뱅크(Shift Register Memory Bank)에 저장할 수 있다. 이후, SPI 슬레이브(600)는 PRBS 발생기(100)의 입력단(206, 208)에 N개의 EN 신호를 병렬적으로 전송할 수 있다. 이와 같이 전달되는 N개의 EN 신호는 'EN1, EN2,…,ENn,…'이 될 수 있다.In this manner, the SPI slave 600 can receive the N EN signals sequentially (or serially) from the SPI master 500 and store the N bit EN signals in the Shift Register Memory Bank have. The SPI slave 600 may then transmit the N EN signals in parallel to the inputs 206 and 208 of the PRBS generator 100. The N EN signals transmitted in this way are 'EN1, EN2, ... , ENn, ... 'Can be.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 EN 신호의 입력에 따라 PRBS 발생기의 출력 신호가 리셋되는 결과를 나타낸 그래프이다.6 is a graph illustrating a result of resetting an output signal of the PRBS generator according to an input of an EN signal according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, EN 신호(620)가 가해짐에 따라 PRBS 발생기(100)의 출력 신호(610)가 변하는 것을 확인할 수 있다. 일 예시로서, EN 신호(620)가 reset enable 신호인 경우, 고속 리셋 장치(300)는 사용자의 입력에 따라 동일한 N개의 EN 신호를 가하여 PRBS 발생기(100)를 리셋시킬 수 있다. 또한, 고속 리셋 장치(300)는 각 CML 래치(200)에 동일 또는 상이한 EN 신호를 가해 PRBS 신호의 위상을 변화시킬 수도 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the output signal 610 of the PRBS generator 100 changes as the EN signal 620 is applied. In one example, if the EN signal 620 is a reset enable signal, the fast reset device 300 may reset the PRBS generator 100 by applying the same N EN signals according to the user's input. The fast reset device 300 may also apply the same or different EN signals to each CML latch 200 to change the phase of the PRBS signal.

이상과 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자의 입력에 따라 CML 래치(200)의 입력단(206, 208)을 제어하여 CML 래치(200)의 초기 조건(즉, 출력 신호)를 원하는 값으로 설정함으로써, 원하는 시점에 고속의 PRBS 신호를 리셋할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 원하는 시점에 PRBS 신호를 리셋하고 각 CML 래치(200)의 초기 조건을 개별 제어함으로써, 리셋 이후 PRBS 신호의 위상을 원하는 대로 빠르게 조정할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, PRBS 발생기(100)의 출력 신호를 PRBS 발생기(100)의 현재 동작과 무관하게 리셋시킴으로써, 시간의 흐름에 따라 클록 신호원의 주파수 천이 등과 같은 동작이 지속되면서 발생하게 되는 영향을 제거할 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to control the input terminals 206 and 208 of the CML latch 200 according to the input of the user so that the initial condition of the CML latch 200 (i.e., the output signal) , It is possible to reset the high-speed PRBS signal at a desired point in time. Also, according to embodiments of the present invention, the phase of the PRBS signal after reset can be adjusted as quickly as desired by resetting the PRBS signal at a desired point in time and individually controlling initial conditions of each CML latch 200. [ Also, according to embodiments of the present invention, by resetting the output signal of the PRBS generator 100 regardless of the current operation of the PRBS generator 100, the operation such as the frequency shift of the clock signal source is continued It is possible to eliminate the influence that would otherwise occur.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and equivalent arrangements may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 : 칩 100 : PRBS 발생기
200 : CML 래치 202 : 제1 회로부
204 : 제2 회로부 206 : 제1 입력단
208 : 제2 입력단 210 : 제1 출력단
212 : 제2 출력단 214 : 전류원
216, 218 : 클록 신호 입력단 300 : 고속 리셋 장치
302 : 제1 리셋 회로부 304 : 제2 리셋 회로부
306 : 제1 바이어스 저항 308 : 제2 바이어스 저항
310 : 제1 스위칭부 312 : 제2 스위칭부
314 : 제3 스위칭부 316 : 제4 스위칭부
400 : 사용자 단말 500 : SPI 마스터
600 : SPI 슬레이브
10: chip 100: PRBS generator
200: CML latch 202: first circuit part
204: second circuit unit 206: first input stage
208: second input terminal 210: first output terminal
212: second output stage 214: current source
216, 218: Clock signal input terminal 300: High-speed reset device
302: first reset circuit part 304: second reset circuit part
306: first bias resistor 308: second bias resistor
310: first switching unit 312: second switching unit
314: third switching unit 316: fourth switching unit
400: User terminal 500: SPI master
600: SPI slave

Claims (9)

CML 래치의 제1 입력단에 연결되는 제1 리셋 회로부; 및
상기 CML 래치의 제2 입력단에 연결되는 제2 리셋 회로부;를 포함하며,
상기 제1 리셋 회로부 및 상기 제2 리셋 회로부는, 외부로부터 인에이블 신호가 입력됨에 따라, 스위칭 제어를 통해 상기 인에이블 신호를 상기 제1 및 제2 입력단에 각각 입력하는 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치.
A first reset circuit portion coupled to a first input of the CML latch; And
And a second reset circuit portion coupled to a second input of the CML latch,
Wherein the first reset circuit part and the second reset circuit part comprise a high speed pseudo random binary sequence generator for inputting the enable signal to the first and second input stages respectively through switching control as the enable signal is inputted from the outside Fast reset device.
제 1 항에 있어서,
상기 인에이블 신호는, 제1 인에이블 신호 및 제2 인에이블 신호를 포함하며, 상기 제1 인에이블 신호와 상기 제2 인에이블 신호는 High 또는 Low 레벨을 구별할 수 있는 전압 차이를 갖는 신호인 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the enable signal includes a first enable signal and a second enable signal, and the first enable signal and the second enable signal are signals having a voltage difference capable of discriminating between a high level and a low level A fast reset device of a fast pseudorandom binary sequence generator.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 리셋 회로부는,
상기 제1 입력단과 연결되는 제1 바이어스 저항;
상기 제1 바이어스 저항과 상기 제1 EN 신호가 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 제1 스위칭부; 및
상기 제1 바이어스 저항과 제1 바이어스 전압이 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 제2 스위칭부;
를 포함하는 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the first reset circuit part comprises:
A first bias resistor connected to the first input terminal;
A first switching unit for connecting or disconnecting a connection between the first bias resistor and a terminal to which the first EN signal is applied; And
A second switching unit for connecting or disconnecting a connection between the first bias resistor and a terminal to which the first bias voltage is applied;
And a high speed pseudo random binary sequence generator.
제 2 항에 있어서,
상기 제2 리셋 회로부는,
상기 제2 입력단과 연결되는 제2 바이어스 저항;
상기 제2 바이어스 저항과 제2 EN 신호가 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 제3 스위칭부; 및
상기 제2 바이어스 저항과 제2 바이어스 전압이 가해지는 단자와의 연결을 접속 또는 차단하는 제4 스위칭부;
를 포함하는 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the second reset circuit part comprises:
A second bias resistor connected to the second input terminal;
A third switching unit for connecting or disconnecting a connection between the second bias resistor and a terminal to which the second EN signal is applied; And
A fourth switching unit for connecting or disconnecting a connection between the second bias resistor and the terminal to which the second bias voltage is applied;
And a high speed pseudo random binary sequence generator.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 스위칭부는 병렬로 연결되고, 상기 제3 및 제4 스위칭부는 병렬로 연결되는 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치.
The method according to claim 3 or 4,
Wherein the first and second switching units are connected in parallel and the third and fourth switching units are connected in parallel.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 스위칭부는,
외부로부터 입력되는 인에이블 신호에 따라 스위칭 제어되는 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치.
The method according to claim 3 or 4,
Wherein the first to fourth switching units comprise:
Wherein the high speed pseudo random binary sequence generator is switched according to an enable signal input from the outside.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 및 제3 스위칭부는, 상기 인에이블 신호가 High 상태인 경우에 온(ON)상태이고, 상기 제2 및 제4 스위칭부는, 상기 인에이블 신호가 Low 상태인 경우에 온(ON) 상태인 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the first and third switching units are ON when the enable signal is in the high state and the second and fourth switching units are in the ON state when the enable signal is in the low state, Speed pseudo-random binary sequence generator.
제 1 항에 있어서,
상기 인에이블 신호는,
사용자의 입력에 따라 직/병렬 인터페이스(Serial Peripheral Interface: SPI) 및 시프트 레지스터(Shift Register)를 통해 입력되는 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치.
The method according to claim 1,
The enable signal,
A high-speed reset device of a fast pseudo-random binary sequence generator input through a serial / parallel interface (SPI) and a shift register according to a user's input.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 CML 래치는,
상기 제1 및 제3 스위칭부가 온 상태일 때, 상기 제1 및 제2 인에이블 신호의 레벨이 변경됨으로써 0과 1 중 원하는 값으로 출력신호가 설정되는 고속 의사 랜덤 이진 수열 발생기의 고속 리셋 장치.
The method according to claim 3 or 4,
The CML latch comprises:
Wherein an output signal is set to a desired value between 0 and 1 by changing the level of the first and second enable signals when the first and third switching units are on.
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