KR102287515B1 - Frequency dividng circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주파수 분주 회로에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 분주 회로는, 듀티비 50%인 입력 신호의 주파수를 1/2 분주하여, 듀티비 50%인 제1 분주 신호 및 상기 제1 분주 신호와 차동 관계를 가지고 듀티비 50%인 제2 분주 신호를 생성하는 제1 분주기; 상기 제1 분주 신호의 주파수를 1/2 분주하여 듀티비 50%인 I상(In-phase)의 제3 분주 신호를 생성하고, 상기 제2 분주 신호의 주파수를 1/2 분주하여 듀티비 50%인 Q상(Quadrature-phase)의 제4 분주 신호를 생성하는 제2 분주기; 상기 제1 분주 신호 및 제2 분주 신호가 차동 관계를 만족하지 않는 경우, 제1 리셋 신호를 상기 제1 분주기에 인가하는 제1 교정기; 및 상기 제3 분주 신호의 위상이 상기 제4 분주 신호의 위상보다 90도 선행하지 않는 경우, 제2 리셋 신호를 상기 제2 분주기에 인가하는 제2 교정기;를 포함할 수 있다.The present invention relates to a frequency divider circuit, wherein the frequency divider circuit according to an embodiment of the present invention divides the frequency of an input signal having a duty ratio of 50% by 1/2 to obtain a first divided signal having a duty ratio of 50% and the a first divider configured to have a differential relationship with the first divided signal and generate a second divided signal having a duty ratio of 50%; The frequency of the first divided signal is divided by 1/2 to generate a third divided signal of I-phase having a duty ratio of 50%, and the frequency of the second divided signal is divided by 1/2 to obtain a duty ratio of 50 a second divider for generating a fourth division signal of Q phase (Quadrature-phase) of %; a first calibrator for applying a first reset signal to the first divider when the first divided signal and the second divided signal do not satisfy a differential relationship; and a second calibrator configured to apply a second reset signal to the second divider when the phase of the third divided signal does not precede the phase of the fourth divided signal by 90 degrees.
Description
본 발명은 주파수 분주 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입력 신호를 듀티비 50% 및 I/Q(In-phase/Quadrature) 위상 관계를 가지는 신호 쌍으로 분주하여 출력하는 주파수 분주 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency divider circuit, and more particularly, to a frequency divider circuit for dividing and outputting an input signal into a signal pair having a 50% duty ratio and an In-phase/Quadrature (I/Q) phase relationship.
주파수 분주 회로란, VCO(Voltage Controlled Oscillator) 등으로부터 제공되는 입력 신호(예, RF 신호)의 주파수를 분주하여 출력 신호를 생성하는 회로를 말한다.The frequency division circuit refers to a circuit that generates an output signal by dividing the frequency of an input signal (eg, an RF signal) provided from a voltage controlled oscillator (VCO) or the like.
예컨대, 주파수 분주 회로는 단일 입력 신호 또는 차동(differential) 관계를 가지는 입력 신호 쌍을 1/4, 1/12, 1/6 등과 같이 분주할 수 있다. 또한, 분주된 결과인 두 출력 신호들은 듀티비 50%를 가지고, I/Q(In-phase/Quadrature) 위상 관계를 가지는 쌍일 수 있다. 여기서, I/Q(In-phase/Quadrature) 위상 관계란, 어느 하나의 출력 신호의 위상이 다른 하나의 출력 신호의 위상에 대하여 90도만큼 선행하는 관계 즉, 어느 하나의 출력 신호와 다른 하나의 출력 신호 간의 직교성이 확보되는 관계를 의미한다.For example, the frequency division circuit may divide a single input signal or a pair of input signals having a differential relationship, such as 1/4, 1/12, 1/6, or the like. In addition, the two output signals resulting from the division may be a pair having a duty ratio of 50% and an In-phase/Quadrature (I/Q) phase relationship. Here, the I/Q (In-phase/Quadrature) phase relationship is a relationship in which the phase of one output signal precedes the phase of the other output signal by 90 degrees, that is, the relationship between one output signal and the other. It means a relationship in which orthogonality between output signals is secured.
한편, 이러한 주파수 분주 회로는 플립플롭 등과 같은 하위 콤포넌트들을 포함할 수 있는데, 다양한 원인(예, 복수의 플립플롭들 중 적어도 어느 하나의 초기 상태)에 의해 오동작할 수 있으며, 이러한 오동작에 따라 주파수 분주 회로에 의해 생성된 출력 신호 쌍이 I/Q(In-phase/Quadrature) 위상 관계를 만족하지 못하게 될 수 있다.Meanwhile, the frequency division circuit may include lower components such as flip-flops, and may malfunction due to various causes (eg, the initial state of at least one of the plurality of flip-flops). The pair of output signals generated by the circuit may not satisfy the In-phase/Quadrature (I/Q) phase relationship.
주파수 분주 회로에 의해 생성되는 출력 신호 쌍이 I/Q(In-phase/Quadrature) 위상 관계를 만족하지 않는 경우, VCO(Voltage Controlled Oscillator) 등으로부터 제공되는 입력 신호(예, RF 신호)를 최종적으로 기저대역(baseband) 신호로 변환할 수 없다.When the output signal pair generated by the frequency divider circuit does not satisfy the I/Q (In-phase/Quadrature) phase relationship, the input signal (eg, RF signal) provided from the VCO (Voltage Controlled Oscillator), etc. is finally based It cannot be converted to a baseband signal.
이에 따라, 주파수 분주 회로에서 생성 및 처리되는 신호들의 상태를 모니터링하고, 출력 쌍의 I/Q(In-phase/Quadrature) 위상 관계를 어긋나게 하는 오동작이 발생하는 경우, 이를 적절히 교정할 수 있는 기술이 요구된다.Accordingly, there is a technology capable of monitoring the status of signals generated and processed by the frequency division circuit and appropriately correcting the malfunction when a malfunction that shifts the I/Q (In-phase/Quadrature) phase relationship of the output pair occurs. is required
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 듀비티 50%인 단일 입력 신호 또는 차동 입력 신호 쌍을 인가받아 이를 1/4, 1/6, 1/12 등으로 분주하여, 듀티비 50%이고 I/Q(In-phase/Quadrature-phase) 위상 관계를 가지는 출력 신호 쌍을 생성하는 주파수 분주 회로를 제공하는 것으로 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art described above, and in an embodiment of the present invention, a single input signal or a differential input signal pair having a duty cycle of 50% is applied to the input signal and the input signal is 1/4, 1/6, 1 An object of the present invention is to provide a frequency divider circuit for generating an output signal pair having a 50% duty ratio and an In-phase/Quadrature-phase (I/Q) phase relationship by dividing by /12 or the like.
또한, 임의의 입력 신호에 대한 분주 과정에서 생성 및 처리되는 신호들의 상태를 모니터링하고, 출력 쌍의 I/Q(In-phase/Quadrature-phase) 위상 관계를 어긋나게 하는 오동작이 발생하는 경우, 이를 교정하는 주파수 분주 회로를 제공하는 것으로 목적으로 한다.In addition, it monitors the status of signals generated and processed in the division process for an arbitrary input signal, and corrects any malfunction that shifts the I/Q (In-phase/Quadrature-phase) phase relationship of the output pair. An object of the present invention is to provide a frequency divider circuit for
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 듀티비 50%인 입력 신호의 주파수를 1/2 분주하여, 듀티비 50%인 제1 분주 신호 및 상기 제1 분주 신호와 차동 관계를 가지고 듀티비 50%인 제2 분주 신호를 생성하는 제1 분주기; 상기 제1 분주 신호의 주파수를 1/2 분주하여 듀티비 50%인 I상(In-phase)의 제3 분주 신호를 생성하고, 상기 제2 분주 신호의 주파수를 1/2 분주하여 듀티비 50%인 Q상(Quadrature-phase)의 제4 분주 신호를 생성하는 제2 분주기; 상기 제1 분주 신호 및 제2 분주 신호가 차동 관계를 만족하지 않는 경우, 제1 리셋 신호를 상기 제1 분주기에 인가하는 제1 교정기; 및 상기 제3 분주 신호의 위상이 상기 제4 분주 신호의 위상보다 90도 선행하지 않는 경우, 제2 리셋 신호를 상기 제2 분주기에 인가하는 제2 교정기;를 포함하는 주파수 분주 회로가 제공된다.According to one aspect of the present invention in order to achieve the above or other object, the frequency of the input signal having a duty ratio of 50% is divided by 1/2, and a first divided signal having a duty ratio of 50% and a differential relationship with the first divided signal a first divider for generating a second division signal having a duty ratio of 50%; The frequency of the first divided signal is divided by 1/2 to generate a third divided signal of I-phase having a duty ratio of 50%, and the frequency of the second divided signal is divided by 1/2 to obtain a duty ratio of 50 a second divider for generating a fourth division signal of Q phase (Quadrature-phase) of %; a first calibrator for applying a first reset signal to the first divider when the first divided signal and the second divided signal do not satisfy a differential relationship; and a second calibrator for applying a second reset signal to the second divider when the phase of the third divided signal does not precede the phase of the fourth divided signal by 90 degrees. .
또한, 기 제1 분주기는, 상기 입력 신호를 입력받는 제1 클록 단자, 제1 데이터 단자, 상기 제1 분주 신호를 생성하는 제1 비반전 출력 단자 및 상기 제1 데이터 단자로 피드백되는 제1 반전 출력 단자를 포함하는 제1 D-플립플롭; 및 상기 입력 신호를 입력받는 제2 클록 단자, 제2 데이터 단자, 상기 제2 분주 신호를 생성하는 제2 출력 단자, 상기 제2 데이터 단자로 피드백되는 제2 반전 출력 단자 및 상기 제1 리셋 신호를 입력받는 제1 리셋 단자를 포함하는 제2 D-플립플롭;을 포함할 수 있다.In addition, the first divider includes a first clock terminal receiving the input signal, a first data terminal, a first non-inverting output terminal generating the first division signal, and a first data terminal fed back to the first data terminal. a first D-flip-flop including an inverting output terminal; and a second clock terminal receiving the input signal, a second data terminal, a second output terminal generating the second divided signal, a second inverted output terminal fed back to the second data terminal, and the first reset signal. and a second D-flip-flop including a first reset terminal receiving an input.
또한, 상기 제1 교정기는, 상기 제1 분주 신호 및 상기 제2 분주 신호가 차동 관계를 만족하지 않는 경우, 상기 제1 리셋 신호를 생성하는 제1 리셋 신호 생성기; 및 상기 제1 분주 신호 및 상기 제2 분주 신호가 차동 관계를 만족할 때까지, 상기 제1 리셋 신호를 소정 시간만큼씩 순차적으로 지연시킨 후 상기 제1 분주기에 인가하는 제1 지연 선택기;를 포함할 수 있다.In addition, the first calibrator may include: a first reset signal generator configured to generate the first reset signal when the first divided signal and the second divided signal do not satisfy a differential relationship; and a first delay selector that sequentially delays the first reset signal by a predetermined time and applies the first reset signal to the first divider until the first divided signal and the second divided signal satisfy a differential relationship. can do.
또한, 상기 제2 분주기는, 상기 제1 분주 신호를 입력받는 제3 클록 단자, 제3 데이터 단자, 상기 제3 분주 신호를 생성하는 제3 비반전 출력 단자 및 상기 제3 데이터 단자로 피드백되는 제3 반전 출력 단자를 포함하는 제3 D-플립플롭; 및 상기 제2 분주 신호를 입력받는 제4 클록 단자, 제4 데이터 단자, 상기 제4 분주 신호를 생성하는 제4 비반전 출력 단자, 상기 제4 데이터 단자로 피드백되는 제4 반전 출력 단자 및 상기 제2 리셋 신호를 입력받는 제2 리셋 단자를 포함하는 제4 D-플립플롭;을 포함할 수 있다.In addition, the second divider is fed back to a third clock terminal receiving the first division signal, a third data terminal, a third non-inverting output terminal generating the third division signal, and the third data terminal. a third D-flip-flop including a third inverting output terminal; and a fourth clock terminal receiving the second divided signal, a fourth data terminal, a fourth non-inverting output terminal generating the fourth divided signal, a fourth inverting output terminal fed back to the fourth data terminal, and the fourth and a fourth D-flip-flop including a second reset terminal receiving the second reset signal.
또한, 상기 제2 교정기는, 상기 제3 분주 신호의 위상이 상기 제4 분주 신호의 위상보다 90도 선행하지 않는 경우, 상기 제2 리셋 신호를 생성하는 제2 리셋 신호 생성기; 및 상기 제3 분주 신호의 위상이 상기 제4 분주 신호의 위상보다 90도 선행할 때까지, 상기 제2 리셋 신호를 소정 시간만큼씩 순차적으로 지연시킨 후 상기 제2 분주기에 인가하는 제2 지연 선택기;를 포함할 수 있다.In addition, the second calibrator may include: a second reset signal generator configured to generate the second reset signal when the phase of the third divided signal does not precede the phase of the fourth divided signal by 90 degrees; and a second delay applied to the second divider after sequentially delaying the second reset signal by a predetermined time until the phase of the third division signal precedes the phase of the fourth division signal by 90 degrees It may include a selector;
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 분주 회로는 입력 신호에 대한 분주 과정에서 생성 및 처리되는 신호들의 상태를 모니터링하고, 출력 쌍의 I/Q(In-phase/Quadrature) 위상 관계를 어긋나게 하는 오동작이 발생하는 경우, 이를 적절히 교정할 수 있다는 장점이 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the frequency division circuit according to an embodiment of the present invention monitors the states of signals generated and processed in a division process for an input signal, and I/Q (In- phase/Quadrature) When a malfunction that shifts the phase relationship occurs, there is an advantage in that it can be properly corrected.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 주파수 분주 회로들을 개략적으로 보여주고,
도 1b는 도 1a에 도시된 주파수 분주 회로가 정상적으로 동작하는 경우의 입력 신호와 출력 신호 간의 관계를 보여준다.
도 2는 도 1a의 (a)에 도시된 주파수 분주 회로의 구조에 대한 일 예를 보여준다.
도 3은 도 2에 도시된 분주기의 구조 및 동작에 대한 일 예를 보여준다.
도 4은 도 3의 (a)에 도시된 두 D-플립플롭의 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 일 예를 보여준다.
도 5는 도 4의 (c)에 도시된 비정상 동작 중, 리셋 신호의 인가에 따른 교정 결과를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 교정기의 구조에 대한 일 예를 보여준다.
도 7은 도 6에 도시된 리셋 신호 생성기의 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램을 보여준다.
도 8은 도 6에 도시된 지연 선택기의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 리셋 신호가 분주기에 인가되기 전후에 대한 타이밍 다이어그램을 보여준다.
도 10은 도 2에 도시된 분주기의 구조에 대한 일 예를 보여준다.
도 11은 도 10의 (a)에 도시된 두 D-플립플롭의 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 일 예를 보여준다.
도 12는 도 2에 도시된 교정기의 구조에 대한 일 예를 보여준다.
도 13은 리셋 신호가 분주기에 인가되기 전후에 대한 타이밍 다이어그램을 보여준다.
도 14는 도 1a의 (a)에 도시된 주파수 분주 회로의 구조에 대한 일 예를 보여준다.
도 15의 (a)는 도 14에 도시된 분주기의 구조의 일 예를 보여주고, 도 15의 (b)는 분주기의 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 일 예를 보여준다.
도 16은 도 1a의 (a)에 도시된 주파수 분주 회로의 구조에 대한 일 예를 보여준다.
도 17은 도 16에 도시된 분주기의 구조의 일 예를 보여준다.
도 18a는 도 17에 도시된 분주기의 정상적인 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 일 예를 보여준다.
도 18b는 도 17에 도시된 분주기의 비정상적인 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 일 예를 보여준다.
도 18c는 도 17에 도시된 분주기의 비정상적인 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 다른 예를 보여준다.
도 19는 도 16에 도시된 교정기의 구조에 대한 일 예를 보여준다.
도 20은 도 19에 도시된 교정기에 의해 생성된 리셋 신호가 분주기에 인가되기 전후에 대한 타이밍 다이어그램을 보여준다.1A schematically shows various frequency division circuits according to embodiments of the present invention;
FIG. 1B shows a relationship between an input signal and an output signal when the frequency division circuit shown in FIG. 1A operates normally.
FIG. 2 shows an example of the structure of the frequency division circuit shown in FIG. 1A (a).
FIG. 3 shows an example of the structure and operation of the divider shown in FIG. 2 .
FIG. 4 shows an example of a timing diagram according to an input/output operation of the two D-flip-flops shown in FIG. 3A .
FIG. 5 is a diagram referenced to explain a correction result according to application of a reset signal during the abnormal operation illustrated in FIG. 4C .
6 shows an example of the structure of the straightener shown in FIG.
FIG. 7 shows a timing diagram according to an input/output operation of the reset signal generator shown in FIG. 6 .
FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining the operation of the delay selector shown in FIG. 6 .
9 shows a timing diagram before and after the reset signal is applied to the divider.
10 shows an example of the structure of the divider shown in FIG.
FIG. 11 shows an example of a timing diagram according to input/output operations of the two D-flip-flops shown in FIG. 10A.
12 shows an example of the structure of the straightener shown in FIG.
13 shows a timing diagram before and after the reset signal is applied to the divider.
14 shows an example of the structure of the frequency division circuit shown in (a) of FIG. 1A.
FIG. 15A shows an example of the structure of the divider shown in FIG. 14, and FIG. 15B shows an example of a timing diagram according to the input/output operation of the divider.
16 shows an example of the structure of the frequency division circuit shown in FIG. 1A (a).
FIG. 17 shows an example of the structure of the divider shown in FIG. 16 .
18A shows an example of a timing diagram according to a normal input/output operation of the divider shown in FIG. 17 .
18B shows an example of a timing diagram according to an abnormal input/output operation of the divider shown in FIG. 17 .
18C shows another example of a timing diagram according to an abnormal input/output operation of the divider shown in FIG. 17 .
19 shows an example of the structure of the straightener shown in FIG.
FIG. 20 shows a timing diagram before and after the reset signal generated by the calibrator shown in FIG. 19 is applied to the divider.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 주파수 분주 회로들을 개략적으로 보여주고, 도 1b는 도 1a에 도시된 주파수 분주 회로가 정상적으로 동작하는 경우의 입력 신호와 출력 신호 간의 관계를 보여준다.1A schematically shows various frequency division circuits according to embodiments of the present invention, and FIG. 1B shows a relationship between an input signal and an output signal when the frequency division circuit shown in FIG. 1A operates normally.
도 1a를 참조하면, 전압 제어 발진기(이하, "VCO"라고 칭함)(2)는 LDO레귤레이터(Low Drop Output regulator, 이하 "레귤레이터"라고 칭함)(1) 등으로부터 제공되는 전압을 통해 소정의 발진 주파수를 가지는 입력 신호(SVCO +, SVCO -)를 생성할 수 있다. 이때, 두 입력 신호(SVCO +, SVCO -)는 듀비티 50% 및 차동 관계를 가질 수 있다.Referring to FIG. 1A , a voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as “VCO”) 2 is a predetermined oscillation through a voltage provided from an LDO regulator (Low Drop Output regulator, hereinafter referred to as “regulator”) 1 and the like. An input signal (S VCO + , S VCO - ) having a frequency may be generated. In this case, the two input signals S VCO + , S VCO − may have a duty ratio of 50% and a differential relationship.
VCO(2)에 의해 생성된 입력 신호(SVCO +, SVCO -) 중 적어도 어느 하나는 스위치(3)를 통해 다양한 주파수 분주 회로들(10a, 10b, 10c) 중 적어도 어느 하나로 인가될 수 있다. At least one of the input signals S VCO + , S VCO - generated by the
예컨대, 입력 신호(SVCO -)는 스위치(3)를 통해 주파수 분주 회로(10a)에 인가될 수 있다. 주파수 분주 회로(10a)는 VCO(2)에서 출력되는 입력 신호(SVCO -)의 주파수를 1/4로 분주하여, 듀비티 50% 및 I/Q(In-phase/Quadrature-phase) 위상 관계를 가지는 출력 신호 쌍(SDIV4I, SDIV4Q)을 생성할 수 있다. For example, the input signal S VCO − may be applied to the
다른 예로, 입력 신호(SVCO +)는 스위치(3)를 통해 주파수 분주 회로(10b)에 인가될 수 있다. 주파수 분주 회로(10b)는 VCO(2)에서 출력되는 입력 신호(SVCO +)의 주파수를 1/12로 분주하여, 듀비티 50% 및 I/Q(In-phase/Quadrature-phase) 위상 관계를 가지는 출력 신호 쌍(SDIV12I, SDIV12Q)을 생성할 수 있다.As another example, the input signal S VCO + may be applied to the
다른 예로, 차동 관계의 입력 신호 쌍(SVCO +, SVCO -)은 스위치(3)를 통해 주파수 분주 회로(10c)에 인가될 수 있다. 주파수 분주 회로(10c)는 VCO(2)에서 출력되는 입력 신호 쌍(SVCO +, SVCO -)의 주파수를 1/6로 분주하여, 듀비티 50% 및 I/Q(In-phase/Quadrature-phase) 위상 관계를 가지는 출력 신호 쌍(SDIV6I, SDIV6Q)을 생성할 수 있다. As another example, the differential input signal pair S VCO + , S VCO − may be applied to the
도 1b를 참조하면, 도 1a에 도시된 주파수 분주 회로(10a)는, 예컨대 주파수가 7400MHz인 입력 신호(SVCO -)의 주파수를 1/4로 분주하여, 1850MHz의 주파수를 가지는 출력 신호 쌍(SDIV4I, SDIV4Q)을 생성할 수 있다. 이때, 출력 신호(SDIV4I)는 출력 신호(SDIV4Q)보다 위상이 π/2(=90도)만큼 앞설 수 있다.Referring to FIG. 1B, the
또한, 주파수 분주 회로(10b)는 주파수가 8400MHz인 입력 신호(SVCO +)의 주파수를 1/12로 분주하여, 700MHz의 주파수를 가지는 출력 신호 쌍(SDIV12I, SDIV12Q)을 생성할 수 있다. 이때, 출력 신호(SDIV12I)는 출력 신호(SDIV12Q)보다 위상이 π/2(=90도)만큼 앞설 수 있다.In addition, the
또한, 주파수 분주 회로(10c)는, 예컨대 주파수가 8520MHz인 입력 신호 쌍(SVCO+, SVCO -)의 주파수를 1/6로 분주하여, 1420MHz의 주파수를 가지는 출력 신호 쌍(SDIV6I, SDIV6Q)을 생성할 수 있다. 이때, 출력 신호(SDIV6I)는 출력 신호(SDIV6Q)보다 위상이 π/2(=90도)만큼 앞설 수 있다.In addition, the
한편, 도 1a 및 도 1b에서는 입력 신호의 주파수를 각각 1/4, 1/12, 1/6으로 분주하는 3가지의 주파수 분주 회로(10a, 10b, 10c)만을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 주파수 분주 회로의 목적에 따라 그 밖에 다양한 값으로 분주될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, in FIGS. 1A and 1B, only three
도 2는 도 1a의 (a)에 도시된 주파수 분주 회로(10a)의 구조에 대한 일 예를 보여준다.FIG. 2 shows an example of the structure of the
도 2를 참조하면, 분주인자 1/4인 주파수 분주 회로(10a)는 분주기(21, 22) 및 교정기(31, 32)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
분주기(21)는 입력 신호(SVCO -)의 주파수를 1/2로 분주하여, 분주 신호 쌍(SDIV2+, SDIV2 -)을 생성한다. 분주기(21)가 정상 동작하는 경우, 두 분주 신호(SDIV2+, SDIV2 -)는 차동 관계를 이루게 된다. 본 발명에서 어떤 두 신호가 차동 관계를 이루다는 것은, 어느 한 신호와 다른 한 신호 간의 위상차가 π(=180도)인 관계를 가짐을 의미한다. 예컨대, 분주기(21)가 생성한 어느 한 분주 신호(SDIV2 +)는 다른 한 분주 신호(SDIV2-)보다 위상이 180도 선행할 수 있다.The
교정기(31)는 입력 신호(SVCO -) 및 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)를 기초로, 리셋 신호(RSDIV2)를 생성한다. 이러한 리셋 신호(RSDIV2)는 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 차동 관계를 이루지 않는 경우에 생성되어 교정기(31)로부터 분주기(21)로 제공된다. 즉, 교정기(31)는 분주기(21)에 대하여 피드백 회로로 구성될 수 있다.The
분주기(22)는 분주기(21)에 의해 생성된 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)의 주파수를 1/2로 분주하여 출력 신호 쌍(SDIV4I, SDIV4Q)을 생성한다. 출력 신호 쌍(SDIV4I, SDIV4Q)은 입력 신호(SVCO -)의 주파수가 1/2씩 두 번 분주된 것인바, 입력 신호(SVCO -)의 주파수의 1/4에 해당하는 주파수를 가지게 된다.The
분주기(22)가 정상 동작하는 경우, 분주 신호 쌍(SDIV4I, SDIV4Q)은 분주 신호(SDIV4I)의 위상이 분주 신호(SDIV4Q)의 위상보다 90도 앞서는 I/Q 위상 관계를 이루게 된다. The
교정기(32)는 분주 신호 쌍(SDIV4I, SDIV4Q)을 기초로, 리셋 신호(RSIQ)를 생성한다. 이러한 리셋 신호(RSIQ)는 분주 신호 쌍(SDIV4I, SDIV4Q)이 I/Q 위상 관계를 만족하지 않는 경우에 생성되어 교정기(32)로부터 분주기(22)로 제공된다. 즉, 교정기(32)는 분주기(22)에 대하여 피드백 회로로 구성될 수 있다.The
도 3은 도 2에 도시된 분주기(21)의 구조 및 동작에 대한 일 예를 보여준다.3 shows an example of the structure and operation of the
도 3의 (a)를 참조하면, 분주기(21)는 두 D-플립플롭(101, 102)을 포함할 수 있고, 두 D-플립플롭(101, 102) 각각은 도 3의 (b)에 도시된 로직 테이블에 따라 동작한다. 본 발명에서 D-플립플롭이란, 지연(delay)형 플립플롭을 의미하며, 임의의 입력 신호를 클록 펄스의 시간 간격만큼 지연시켜 출력한다. Referring to (a) of FIG. 3 , the
D-플립플롭은 클록 단자(C), 데이터 단자(D) 및 비반전 출력 단자(Q)를 포함하고, 실시예에 따라 반전 출력 단자(Qb)나 리셋 단자(R)를 더 포함할 수 있다.The D flip-flop includes a clock terminal (C), a data terminal (D), and a non-inverting output terminal (Q), and may further include an inverting output terminal (Q b ) or a reset terminal (R) according to an embodiment. there is.
클록 단자(C)는 다른 구성 요소(예, 전압 제어 발진기)로부터 클록 신호를 수신한다. 예컨대, 플립플롭(101) 또는 플립플롭(102)에 대한 클록 신호로서 입력 신호(SVCO-)가 이용될 수 있다. The clock terminal C receives a clock signal from another component (eg, a voltage controlled oscillator). For example, the input signal S VCO- may be used as a clock signal for the flip-
비반전 출력 단자(Q)는 클록 단자(C)에 인가되는 클록 신호의 펄스에 따라, 데이터 단자(D)의 값과 동일한 값을 출력한다. 예를 들어, 데이터 단자(D)가 "0" 상태일 때 클록 단자(C)에 클록 펄스 "1"이 인가되면, 비반전 출력 단자(Q)는 "0"을 출력하고, 데이터 단자(D)에 "1" 상태일 때 클록 단자(C)에 클록 펄스 "1"이 인가되면, 비반전 출력 단자(Q)는 "1"을 출력한다.The non-inverting output terminal Q outputs the same value as the value of the data terminal D according to the pulse of the clock signal applied to the clock terminal C. For example, when a clock pulse "1" is applied to the clock terminal C when the data terminal D is in the "0" state, the non-inverting output terminal Q outputs "0", and the data terminal D ), when the clock pulse "1" is applied to the clock terminal C when in the "1" state, the non-inverting output terminal Q outputs "1".
또한, 반전 출력 단자(Qb)는 비반전 출력 단자(Q)의 출력 값의 반전 값을 출력한다. 예를 들어, 비반전 출력 단자(Q)가 "1"을 출력하면 반전 출력 단자(Qb)는 "0"을 출력하고, 비반전 출력 단자(Q)가 "0"을 출력하면 반전 출력 단자(Qb)는 "1"을 출력한다.In addition, the inverted output terminal Q b outputs an inverted value of the output value of the non-inverted output terminal Q . For example, when the non-inverting output terminal Q outputs "1", the inverting output terminal Q b outputs "0", and when the non-inverting output terminal Q outputs "0", the inverting output terminal (Q b ) outputs "1".
한편, 반전 출력 단자(Qb)는 데이터 단자(D)로 피드백되도록 연결되는 바, 클록 단자(C)에 "1"이 인가될 때마다, 비반전 출력 단자(Q)의 출력 값은 반전된다. 이에 따라, 클록 단자(C)에 인가되는 클록 신호의 듀티비가 50%인 경우, 클록 신호의 주파수의 1/2에 해당하는 주파수를 가지고 듀티비 50%인 출력 신호가 반전 출력 단자(Qb)로부터 출력될 수 있다.On the other hand, the inverting output terminal Q b is connected to be fed back to the data terminal D, and whenever “1” is applied to the clock terminal C, the output value of the non-inverting output terminal Q is inverted. . Accordingly, when the duty ratio of the clock signal applied to the clock terminal C is 50%, the output signal having a frequency corresponding to 1/2 of the frequency of the clock signal and having a duty ratio of 50% is the inverted output terminal Q b . can be output from
또한, 리셋 단자(R)에 리셋 펄스가 인가되지 않으면(즉, 리셋 신호가 "0"이면), 클록 단자(C)에 인가되는 신호 및 데이터 단자(D)에 인가되는 신호가 변화하지 않는 한, 비반전 출력 단자(Q)의 출력 값과 반전 출력 단자(Qb)의 출력 값은 각각 일정하게 유지될 수 있다. 예를 들어, 클록 단자(C)에 인가되는 신호 및 데이터 단자(D)에 인가되는 신호에 따라 비반전 출력 단자(Q)가 n번째 출력 값(Qn)을 출력한 후, 클록 단자(C)에 인가되는 신호 및 데이터 단자(D)에 인가되는 신호가 그대로 유지되면, 비반전 출력 단자(Q)는 n+1번째 출력 값(Qn + 1)으로서 n번째 출력 값(Qn)과 동일한 값을 출력하게 된다. 또한, 반전 출력 단자(Qb)가 n번째 출력 값(Qbn)을 출력한 후, 클록 단자(C)에 인가되는 신호 및 데이터 단자(D)에 인가되는 신호가 그대로 그대로 유지되면, 반전 출력 단자(Qb)는 n+1번째 출력 값(Qbn + 1)으로서 n번째 출력 값(Qbn)과 동일한 값을 출력하게 된다. 위 예시에서, n은 자연수일 수 있다.In addition, unless a reset pulse is applied to the reset terminal R (that is, when the reset signal is “0”), as long as the signal applied to the clock terminal C and the signal applied to the data terminal D do not change. , the output value of the non-inverting output terminal Q and the output value of the inverting output terminal Q b may be maintained constant, respectively. For example, after the non-inverting output terminal Q outputs an n-th output value Q n according to a signal applied to the clock terminal C and a signal applied to the data terminal D, the clock terminal C ) and the signal applied to the data terminal D are maintained as they are, the non-inverting output terminal Q is an n+1-th output value (Q n + 1 ) and an n-th output value (Q n ) and will output the same value. In addition, when the signal applied to the clock terminal C and the signal applied to the data terminal D are maintained as they are after the inverted output terminal Q b outputs the n-th output value Q bn , the inverted output The terminal Q b outputs the same value as the n-th output value Q bn as the n+1-th output value (Q bn + 1 ). In the above example, n may be a natural number.
또한, 리셋 단자(R)에 리셋 펄스가 인가되면(즉, 리셋 신호가 "1"이면), 클록 단자(C)에 인가되는 신호 및 데이터 단자(D)에 인가되는 신호와는 무관하게, 비반전 출력 단자(Q)는 "1"을 출력할 수 있다.In addition, when a reset pulse is applied to the reset terminal R (that is, when the reset signal is “1”), regardless of the signal applied to the clock terminal C and the signal applied to the data terminal D, the The inverted output terminal Q may output “1”.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 입력 신호(SVCO -)는 클록 신호로서 D-플립플롭(101) 및 D-플립플롭(102) 각각의 클록 단자(C)에 동시에 인가될 수 있으며, 도 3의 (b)에 도시된 로직 테이블에 따라, D-플립플롭(101)은 입력 신호(SVCO -)의 주파수가 1/2 분주된 분주 신호(SDIV2 +)를 생성하고, D-플립플롭(102)은 입력 신호(SVCO -)의 주파수가 1/2 분주된 분주 신호(SDIV2 -)를 생성한다. 이때, 입력 신호(SVCO -)의 듀티비가 50%인 경우, 분주 신호(SDIV2 +)와 분주 신호(SDIV2 -) 각각의 듀티비 역시 50%일 수 있다.As shown in (a) of FIG. 3 , the input signal S VCO − may be simultaneously applied to the clock terminal C of each of the D-flip-
한편, D-플립플롭(101) 및 D-플립플롭(102) 각각의 반전 출력 단자(Qb)의 초기 상태에 따라, 분주 신호(SDIV2 +)와 분주 신호(SDIV2 -)는 차동 관계를 이루거나 이루지 못할 수 있다.Meanwhile, according to the initial state of the inverted output terminal Q b of each of the D-flip-
도 4은 도 3의 (a)에 도시된 두 D-플립플롭(101, 102)의 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 일 예를 보여준다.FIG. 4 shows an example of a timing diagram according to input/output operations of the two D-flip-
도 4의 (a)는 두 D-플립플롭(101, 102) 각각의 반전 출력 단자(Qb)의 초기 상태가 서로 다른 경우의 타이밍 다이어 그램을 예시하고, 도 4의 (b)는 두 D-플립플롭(101, 102) 각각의 반전 출력 단자(Qb)의 초기 상태가 서로 같은 경우의 타이밍 다이어 그램을 예시한다. Figure 4 (a) illustrates a timing diagram when the initial state of the inverted output terminal (Q b ) of each of the two D-flip-flops ( 101 , 102 ) is different from each other, and (b) of Figure 4 is two D -Illustrating a timing diagram when the initial states of the inverted output terminals Q b of each of the flip-
도 4의 (a)는, D-플립플롭(101)의 반전 출력 단자(Qb)의 초기 값이 "0"이고, D-플립플롭(102)의 반전 출력 단자(Qb)의 초기 값이 "1"인 상태에서, 두 D-플립플롭(101, 102) 각각의 클록 단자(C)에 듀티비 50%의 입력 신호(SVCO -)가 동시에 인가되는 경우의 타이밍 다이어그램이다. Of Figure 4 (a), the initial value of the D- flip-
D-플립플롭(101)의 비반전 출력 단자(Q)의 출력 신호(SDIV2 +)와 D-플립플롭(102)의 비반전 출력 단자(Q)의 출력 신호(SDIV2 -)는 클록 신호(SVCO -)의 상승 에지마다 반전되는바, 도시된 바와 같이, 출력 신호(SDIV2 +) 및 출력 신호(SDIV2 -)는 클록 신호(SVCO-)의 주파수가 1/2 분주된 주파수를 가진다. 또한, 두 D-플립플롭(101, 102) 각각의 반전 출력 단자(Qb)의 초기 값이 서로 다르므로, D-플립플롭(101)의 비반전 출력 단자(Q)의 출력 신호(SDIV2 +)와 D-플립플롭(102)의 비반전 출력 단자(Q)의 출력 신호(SDIV2-)는 듀티비 50%를 가지고 상호 차동 관계를 이루게 된다. The output signal S DIV2 + of the non-inverting output terminal Q of the D flip-
한편, 도 4의 (b)는, D-플립플롭(101)의 반전 출력 단자(Qb)의 초기 값이 "0"이고, D-플립플롭(102)의 반전 출력 단자(Qb)의 초기 값도 "0"인 상태에서, 두 D-플립플롭(101, 102) 각각의 클록 단자(C)에 듀티비 50%의 클록 신호(SVCO -)가 동시에 인가되는 경우의 타이밍 다이어그램이다. On the other hand, in FIG. 4B , the initial value of the inverting output terminal Q b of the D- flip-
D-플립플롭(101)의 비반전 출력 단자(Q)의 출력 신호(SDIV2 +)와 D-플립플롭(102)의 비반전 출력 단자(Q)의 출력 신호(SDIV2 -)는 클록 신호(SVCO -)의 상승 에지마다 반전되는바, 도시된 바와 같이, 출력 신호(SDIV2 +) 및 출력 신호(SDIV2 -)는 클록 신호(SVCO-)의 주파수가 1/2 분주된 주파수 및 듀티비 50%를 가진다는 점에서 도 4의 (a)와 동일하다. 하지만, 두 D-플립플롭(101, 102) 각각의 반전 출력 단자(Qb)의 초기 값이 서로 동일하므로, D-플립플롭(101)의 비반전 출력 단자(Q)의 출력 신호(SDIV2+)와 D-플립플롭(102)의 비반전 출력 단자(Q)의 출력 신호(SDIV2 -)는 서로 차동 관계를 만족하지 못하게 된다. The output signal S DIV2 + of the non-inverting output terminal Q of the D flip-
도 4의 (c)는 리셋 신호(RSDIV2)를 이용하여, 도 4의 (b)와 같은 분주기(21)의 오작동을 교정하는 동작을 설명하기 위한 타이밍 다이어그램이다.FIG. 4C is a timing diagram for explaining an operation of correcting a malfunction of the
도 4의 (c)와 같이 D-플립플롭(101)의 출력 신호(SDIV2 +)와 D-플립플롭(102)의 출력 신호(SDIV2 -)가 모두 "1"인 상태일 때, 클록 신호(SVCO -)의 다음 상승 에지(positive edge)가 오기 전, D-플립플롭(102)의 리셋 단자(R)에 리셋 신호(RSDIV2)를 인가할 수 있다.As shown in (c) of FIG. 4 , when the output signal S DIV2 + of the D-flip-
도 3의 (b)을 참조하여 전술한 바와 같이 D-플롭플롭은 리셋 단자(R)에 리셋 펄스 "1"이 인가될 때마다, 비반전 출력 단자(Q)는 항상 "0"을 출력하는 특성을 가지므로, D-플립플롭(102)의 리셋 단자(R)에 리셋 신호(RSDIV2)가 인가되면, 도시된 바와 같이 출력 신호(SDIV2 -)는 "1"에서 "0"으로 반전되어, D-플립플롭(101)의 출력 신호(SDIV2+)와 서로 다른 값을 가지게 된다. 즉, 리셋 신호(RSDIV2)의 상승 에지 직전에는 두 출력 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 차동 관계를 만족하지 않으나, 리셋 신호(RSDIV2)의 상승 에지 후에는 두 출력 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 차동 관계를 정상적으로 만족하게 된다.As described above with reference to FIG. 3(b), the D-flop-flop always outputs “0” to the non-inverting output terminal Q whenever a reset pulse “1” is applied to the reset terminal R. characteristic, when the reset signal RS DIV2 is applied to the reset terminal R of the D-flip-
한편, 두 출력 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 차동 관계를 만족시키는 교정 동작을 위해서는, 두 출력 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 모두 "1"인 시점에 D-플립플롭(102)의 리셋 단자(R)로 리셋 신호(RSDIV2)가 인가되어야 한다. 즉, 두 출력 신호(SDIV2 +, SDIV2 -) 중 적어도 하나가 "0"인 시점에 리셋 신호(RSDIV2)가 인가되면, 교정 동작이 정상적으로 이루어지지 않을 수 있다.On the other hand, two output signals (S + DIV2, DIV2 S -) in order that a calibration operation, the two output signals (S + DIV2, S DIV2 -) satisfying the differential between both the D- flip to "1" point-flop ( 102), a reset signal RS DIV2 must be applied to the reset terminal R. That is, when the reset signal RS DIV2 is applied when at least one of the two output signals S DIV2 + , S DIV2 - is “0”, the calibration operation may not be normally performed.
이러한 리셋 신호(RSDIV2)는 도 2에 도시된 교정기(31)로부터 인가되는 것일 수 있는바, 이하 도 5 및 도 6을 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.This reset signal RS DIV2 may be applied from the
도 5는 도 4의 (c)에 도시된 비정상 동작 중, 리셋 신호(RSDIV2)의 인가에 따른 교정 결과를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.FIG. 5 is a diagram referenced to explain a calibration result according to the application of the reset signal RS DIV2 during the abnormal operation shown in FIG. 4C .
도 5를 참조하면, 듀티비 50%인 클록 신호(SVCO -)의 어느 한 상승 에지(positive edge)(Pk)에서 바로 다음 상승 에지(Pk + 1)까지는 시간 폭(TCLK)이 존재한다.Referring to FIG. 5 , the time width T CLK from one positive edge P k to the next rising edge P k + 1 of the clock signal S VCO - having a duty ratio of 50% is exist.
또한, 리셋 신호(RSDIV2)는 펄스폭(TPW)을 가진다. 또한, 리셋 신호(RSDIV2)는 클록 신호(SVCO -)를 적어도 한 번 이상 분주한 후에야 생성할 수 있는 것이므로, 리셋 신호(RSDIV2)의 상승 에지는 클록 신호(SVCO -)의 상승 에지로부터 어느 정도의 시간(Tc2q)만큼 딜레이된다. 딜레이되는 시간(Tc2q)은 주파수 분주 회로(10a)의 물리적 특성(즉, 어떤 입력으로부터 출력을 얻는 데에 발생하는 딜레이)에 기인한 값으로서, 여러 요인에 따라 증감할 수 있다. 이에 따라, 도시된 바와 같이, 리셋 신호(RSDIV2)의 하강 에지는 클록 신호(SVCO -)의 어느 한 상승 에지)(Pk)로부터 적어도 Tc2q+TPW 만큼 지연된 시점에 위치할 수 있다. In addition, the reset signal RS DIV2 has a pulse width T PW . In addition, since the reset signal RS DIV2 can be generated only after the clock signal S VCO - is divided at least once, the rising edge of the reset signal RS DIV2 is the rising edge of the clock signal S VCO - . It is delayed by a certain amount of time (T c2q ) from The delay time T c2q is a value due to the physical characteristics of the
또한, 리셋 신호(RSDIV2)의 하강 에지(falling edge)는 클록 신호(SVCO -)의 다음 상승 에지(Pk + 1)로부터 적어도 셋업 시간(Tsetup) 이전의 어느 한 시점(예, ①번 시점)에 위치하여야 한다. 즉, 정상적인 교정이 이루어지기 위해서는 Tmargin=TCLK- (Tc2q+TPW+ Tsetup) > 0 이어야 한다.In addition, the falling edge of the reset signal RS DIV2 is at least from the next rising edge (P k + 1 ) of the clock signal S VCO - at any point before the setup time (T setup ) (eg, ① time point) should be located. That is, in order for normal calibration to occur, T margin =T CLK - (T c2q +T PW + T setup ) > 0.
하지만, 예를 들어 입력 신호(SVCO -)의 주파수가 11GHz와 같이 고속 동작을 하게 될 경우, TCLK은 매우 짧아지게 되고, 프로세스 변화(process variation)에 의해 회로의 동작 특성이 악화되는 경우 Tc2q와 TPW는 길어져, Tmargin 은 0보다 작아질 수 있다.However, for example , when the frequency of the input signal S VCO − is operated at a high speed such as 11 GHz, T CLK becomes very short, and when the operating characteristics of the circuit are deteriorated due to process variation, T c2q and T PW become longer, so that T margin can be smaller than 0.
만약, 리셋 신호(RSDIV2)의 하강 에지가 클록 신호(SVCO -)의 다음 상승 에지)(Pk+1)로부터 셋업 시간(Tsetup) 이전을 넘어선 시점(예, ②번 시점)에 위치하게 되면(즉, Tmargin < 0에 해당하는 시점), 클록 신호(SVCO -)의 다음 상승 에지가 D-플립플롭(102)에 인가되더라도, D-플립플롭(102)의 출력 신호(SDIV2 -)는 계속 "0"로 유지되어, 정상적인 교정이 이루어지지 않을 수 있다.If the falling edge of the reset signal (RS DIV2 ) is the next rising edge of the clock signal (S VCO - )) (P k+1 ), it is located at a time point (eg, time point ②) beyond the setup time (T setup ) (ie, a time point corresponding to T margin < 0), even if the next rising edge of the clock signal S VCO − is applied to the D flip-
따라서, 본 발명은 입력 신호(SVCO -)의 주파수, Tc2q, TPW 등에 관계없이, 분주기(21)의 입출력 상태를 모니터링하고, 오동작이 검출된 경우 이를 교정할 수 있는 교정기(31)를 포함하는 회로를 제안하고자 하는바, 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Therefore, the present invention is the frequency of the input signal (S VCO - ), T c2q , T PW Regardless of the like, it is intended to propose a circuit including a
도 6은 도 2에 도시된 교정기(31)의 구조에 대한 일 예를 보여준다.6 shows an example of the structure of the
도 6을 참조하면, 교정기(31)는 리셋 신호 생성기(111) 및 지연 선택기(112)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the
리셋 신호 생성기(111)는 분주기(21)에 의해 생성된 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2-)들의 상태를 모니터링하여, 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)들이 서로 차동 관계를 이루지 않는 경우, 초기 리셋 신호(RS1)를 생성한다. The
리셋 신호 생성기(111)는 XNOR 게이트(121), 분주기(122), 딜레이 유닛(123) 및 D-플립플롭(124)을 포함할 수 있다.The
XNOR 게이트(121)는 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)를 인가받아, 이에 대응하는 신호(SXORb)를 출력한다. 예컨대, XNOR 게이트(121)는 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 같은 상태(예, ("1", "1") 또는 ("0", "0"))인 경우에는, "1"을 생성하고, 두 분주 신호(SDIV2+, SDIV2 -)가 다른 상태(예, ("1", "0") 또는 ("0", "1"))인 경우에는, "0"을 생성한다. 이러한 신호(SXORb)는 후술할 플립플롭(124)의 데이터 단자(D)에 인가될 수 있다.The
분주기(122)는 분주 신호(SDIV2 +)의 주파수를 1/2 분주한 신호(CKSDPC)를 생성한 후 이를 D-플립플롭(124)의 클록 단자(C)에 인가한다. 이 과정에서, 분주 신호(SDIV2+)와 출력 신호(CKSDPC) 간에는 소정 시간(TCK)만큼의 딜레이가 발생할 수 있다.The
딜레이 유닛(123)은 분주기(122)로부터 인가되는 신호(CKSDPC)를 소정 시간(TPW)만큼 지연시킨 후 D-플립플롭(124)의 리셋 단자(R)에 인가한다.The
D-플립플롭(124)은 데이터 단자(D), 클록 단자(C) 및 리셋 단자(R) 각각에 인가되는 신호에 따라, 소정의 펄스폭(TPW)을 가지는 초기 리셋 신호(RS1)를 생성한다.The D-flip-
예컨대, 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 서로 같은 상태인 경우, D-플립플롭(124)의 데이터 단자(D)는 XNOR 게이트(121)에 의해 "1" 상태가 된다. 이때, 신호(CKSDPC)가 D-플립플롭(124)의 클록 단자(C)에 인가되면, D-플립플롭(124)의 데이터 단자(D)의 상태와 동일한 "1"이 비반전 출력 단자(Q)로부터 출력된다. 이때, 딜레이 유닛(123)에 의해 소정 시간(TPW)만큼 딜레이된 신호(CKSDPC)가 D-플립플롭(123)의 리셋 단자(R)에 인가됨에 따라, 비반전 출력 단자(Q)로부터 출력되던 "1"은 다시 "0"으로 반전된다. 즉, D-플립플롭(123)의 비반전 출력 단자(Q)로부터 출력되는 초기 리셋 신호(RS1)의 폭(TPW)은, 신호(CKSDPC)가 딜레이 유닛(123)에 의해 지연된 시간에 대응하는 폭(TPW)을 가지게 된다. 즉, 전술한 딜레이 유닛(123)은 초기 리셋 신호(RS1)의 펄스폭(TPW)을 결정하는 동작을 담당하게 된다. 딜레이 유닛(123)이 어느 정도로 신호(CKSDPC)를 딜레이시킬지는 미리 정의된 상태일 수 있다.For example, when the two divided signals S DIV2 + , S DIV2 - are in the same state, the data terminal D of the D-flip-
지연 선택기(112)는 리셋 신호 생성기(111)로부터 인가되는 초기 리셋 신호(RS1)의 하강 에지가, 도 5에 도시된 Tmargin > 0을 만족하는 시점에 위치하도록, 초기 리셋 신호(RS1)를 지연시킨 신호(RSDIV2)를, 분주기(21)에 인가한다. 지연 선택기(112)의 동작에 대하여는 이하 도 8을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.The
도 7은 도 6에 도시된 리셋 신호 생성기(111)의 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램을 보여준다. 이해를 돕기 위해, 지연 선택기(112)의 동작은 고려하지 않으며, 초기 리셋 신호(RS1)는 분주기(21)로 피드백되지 않는 것으로 가정한다.FIG. 7 shows a timing diagram according to an input/output operation of the
도 7을 참조하면, 듀티비 50%를 가지는 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 리셋 신호 생성기(111)에 인가된다. Referring to FIG. 7 , two divided signals S DIV2 + , S DIV2 - having a duty ratio of 50% are applied to the
이때, 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)는 도시된 바와 같이 서로 같은 상태이므로, XNOR 게이트(121)에서 생성되는 신호(SXORb)는 계속 "1"을 유지하게 된다. 또한, 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)는 서로 차동 관계를 이루지 않아 교정이 필요한 상태이다. At this time, since the two divided signals S DIV2 + , S DIV2 - are in the same state as shown, the signal S XOR b generated by the
또한, 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -) 각각은 분주기(21)가 클록 신호(SVCO -)를 1/2 분주한 후의 신호들이다. 따라서, 도시된 바와 같이 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -) 각각의 최초 상승 에지는 클록 신호(SVCO -)의 최초 상승 에지로부터 어느 정도의 시간(예, Tc2q, 도 5 참조)만큼 딜레이될 수 있다.In addition, each of the two division signals S DIV2 + , S DIV2 − are signals after the
D-플립플롭(124)은 신호(SXORb)의 상태가 "1"인 경우에 인가되는 클록 신호(CKSDPC)에 반응하여 리셋 신호(RS1)를 생성하는데, 클록 신호(CKSDPC)는 입력 신호(SVCO-)가 1/2씩 2번 분주된 후의 신호이므로, D-플립플롭(124)은 22TVCO마다 펄스를 생성할 수 있다. 여기서, TVCO는 입력 신호(SVCO -)의 한 주기에 해당하는 시간일 수 있다.The D-flip-
한편, 초기 리셋 신호(RS1)를 살펴보면, 신호 처리 시에 필수적으로 동반되는 딜레이 현상에 의해, 클록 신호(SVCO -)의 첫번째 상승 에지에 따라 생성되는 초기 리셋 신호(RS1)의 하강 에지는, 클록 신호(SVCO -)의 첫번째 상승 에지가 발생한 시점으로부터 소정 시간(TC2R)만큼 딜레이된 시점에 위치할 수 있다. 구체적으로, 클록 신호(SVCO-)의 첫번째 상승 에지에 대한 결과로 생성된 리셋 신호(RS1)의 하강 에지는 클록 신호(SVCO -)의 두번째 상승 에지를 지난 시점에 위치할 수 있는바, 이는 도 5를 참조하여 전술한 Tmargin < 0에 해당하므로, 리셋 신호(RS1)가 생성되었음에도, 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 차동 관계를 이루도록 하는 교정 과정이 제대로 이뤄어지지 않을 수 있다. On the other hand, looking at the initial reset signal RS1, the falling edge of the initial reset signal RS1 generated according to the first rising edge of the clock signal S VCO - due to a delay phenomenon necessarily accompanied during signal processing is, It may be located at a point in time delayed by a predetermined time (T C2R ) from a point in time when the first rising edge of the clock signal (S VCO - ) occurs. Specifically, the falling edge of the clock signal of a reset signal (RS1) generated as a result to the first rising edge of the (S VCO-) is a clock signal (S VCO -) bar which may be located a second rising edge of the last in time, This corresponds to the T margin < 0 described above with reference to FIG. 5 , so even though the reset signal RS1 is generated, the calibration process for forming a differential relationship between the two division signals S DIV2 + , S DIV2 - is not properly performed. may not be
즉, 리셋 신호(RS1)의 하강 에지가 위치하는 시점에는 분주 신호(SDIV2 -)가 "0"인 상태이므로, 리셋 신호(RS1)가 분주기(21)에 포함된 D-플립플롭(102)의 리셋 단자(R)에 인가되더라도, 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)는 계속하여 차동 쌍을 이루지 않게 된다. 이러한 문제는, 리셋 신호(RS1)의 하강 에지를 i)Tmargin > 0이고, ii)분주 신호(SDIV2 -)가 "1"인 시점에 위치하도록, 리셋 신호(RS1)를 적어도 TCORRECT만큼 시간 지연시키는 지연 선택기(112)의 도입으로 해결할 수 있는바, 도 8을 살펴보기로 한다.That is, when the falling edge of the reset signal RS1 is positioned, the division signal S DIV2 - is in a state of “0”, so the D-flip-
도 8은 도 6에 도시된 지연 선택기(112)의 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 8 is a conceptual diagram for explaining the operation of the
도 8의 (a)를 참조하면, 지연 선택기(112)는 2n개(n은 자연수)의 딜레이 유닛(delay unit), 카운터(141), 디코더(142) 및 스위치(143)를 포함할 수 있다.Referring to (a) of FIG. 8 , the
2n개의 딜레이 유닛(delay unit)들은 순차적으로 직렬 연결된다. 각각의 딜레이 유닛(delay unit)은, 입력되는 신호를 소정 시간(τ)만큼 딜레이시킨 후 이와 인접하게 연결된 다른 딜레이 유닛(delay unit)으로 제공한다.2 n delay units are sequentially connected in series. Each delay unit delays an input signal by a predetermined time τ, and then provides it to another delay unit adjacent thereto.
카운터(141)는 D-플립플롭(124, 도 6 참조)로부터 리셋 신호(RS1)의 상승 에지가 인가될 때마다, 그 횟수를 카운트하여 n비트의 2진코드를 생성한다. 예컨대, n이 2인 경우, 카운터(141)는 카운트 수가 1번이면 (0,1), 2번이면 (1, 0), 3번이면 (1, 1), 4번이면 (0,0)의 2진코드를 생성할 수 있다. 물론, 카운트 수가 5번이면 다시 (0, 1)의 2진코드를 생성할 수 있다.Each time the rising edge of the reset signal RS1 is applied from the D-flip-flop 124 (refer to FIG. 6), the
디코더(142)는 카운터(141)로부터 제공되는 n비트의 2진코드를 2n비트의 2진코드로 변환할 수 있다. 예컨대, 디코더(142)는 2비트의 2진코드 (0,0)를 4비트의 2진코드 (0, 0, 0, 1)로 변환하고, 2비트의 2진코드 (0,1)를 4비트의 2진코드 (0, 0, 1, 0)로 변환하며, 2비트의 2진코드 (1,0)를 4비트의 2진코드 (0, 1, 0, 0)로 변환하고, 2비트의 2진코드 (1,1)를 4비트의 2진코드 (1, 0, 0, 0)로 변환할 수 있다. The decoder 142 may convert the n- bit binary code provided from the
스위치(143)는 디코더(142)로부터 제공되는 2n비트의 2진코드에 따라, 2n개(n은 자연수)의 딜레이 유닛(delay unit) 중 어느 하나의 출력 신호를 선택할 수 있다. 예를 들어, n이 2라고 가정할 때, 스위치(143)가 4개의 딜레이 유닛(delay unit)들 중, 1번째 딜레이 유닛(delay unit)을 선택할 경우, 초기 리셋 신호(RS1)가 τ만큼 딜레이된 리셋 신호(RSDIV2)가 출력되고, 2번째 딜레이 유닛(delay unit)을 선택할 경우, 초기 리셋 신호(RS1)가 2τ만큼 딜레이된 리셋 신호(RSDIV2)가 출력된다. The switch 143 may select an output signal from any one of 2 n delay units (n is a natural number) according to the 2 n bit binary code provided from the
도 9는 리셋 신호(RSDIV2)가 분주기(21)에 인가되기 전후에 대한 타이밍 다이어그램을 보여준다.9 shows a timing diagram before and after the reset signal RS DIV2 is applied to the divider 21 .
도 9를 참조하면, 초기 리셋 신호(RS1)를 Nτ만큼 딜레이시킨 신호인 리셋 신호(RSDIV2)의 인가 시점 전까지는 분주 신호(SDIV2 +)와 분주 신호(SDIV2 -)는 서로 동일한 상태를 가지며, 이에 따라 XNOR 게이트(121)의 출력 신호(SXORb) 역시 "1" 상태를 유지한다. Referring to FIG. 9 , the division signal S DIV2 + and the division signal S DIV2 - have the same state until the application time of the reset signal RS DIV2 , which is a signal delaying the initial reset signal RS1 by Nτ. Accordingly, the output signal S XOR b of the
한편, 도 8을 참조하여 전술한 지연 선택기(112)의 동작에 따라, 도 7에 도시된 바와 달리, 리셋 신호(RSDIV2)의 하강 에지는 분주 신호(SDIV2 +)가 "1"인 시점에 위치하게 된다.On the other hand, according to the operation of the
이에 따라, 분주기(21)의 D-플립플롭(102)의 리셋 단자(R)에 리셋 신호(RSDIV2)가 인가되어, 분주 신호(SDIV2 -)가 "1" 상태가 되지 않고 "0" 상태로 유지되며, 결과적으로 분주 신호(SDIV2+)와 차동 관계를 이루게 된다. Accordingly, the reset signal RS DIV2 is applied to the reset terminal R of the D-flip-
보다 상세히 도 9를 살펴보면, 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 차동 관계를 이루는 경우에는, XNOR 게이트(121)의 출력 신호(SXORb)는 "1" 으로부터 "0"으로 반전되며, 이에 따라, D-플립플롭(124)의 데이터 단자(D)에는 "0"이 인가되므로, 더 이상 "1" 상태의 초기 리셋 신호(RS1)가 생성되지 않아, 리셋 신호(RSDIV2)는 계속해서 "0"인 상태를 유지하게 된다. Referring to FIG. 9 in more detail, when the two division signals S DIV2 + , S DIV2 - have a differential relationship, the output signal S XOR b of the
즉, 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)들이 차동 관계를 이루는 한, 지연 선택기(112)의 출력은 계속하여 "0"을 유지하게 된다.That is, as long as the two divided signals S DIV2 + , S DIV2 - form a differential relationship, the output of the
도 10은 도 2에 도시된 분주기(22)의 구조에 대한 일 예를 보여준다.10 shows an example of the structure of the
도 10을 참조하면, 분주기(22)는 두 D-플립플롭(151, 152)을 포함할 수 있고, 두 D-플립플롭(151, 152) 각각은 도 3의 (b)에 도시된 로직 테이블에 따라 동작한다.Referring to FIG. 10 , the
구체적으로, D-플립플롭(151)의 클록 단자(C)에 인가되는 클록 신호(SDIV2 +)는 도 3에 도시된 D-플립플롭(101)의 비반전 출력 단자(Q)로부터 출력되는 신호(SDIV2 +)일 수 있다. 또한, D-플립플롭(151)의 반전 출력 단자(Qb)는 데이터 단자(D)로 피드백된다. 이에 따라, D-플립플롭(151)은 클록 신호(SDIV2 +)의 주파수가 1/2 분주된 분주 신호(SDIV4I)를 생성할 수 있다. Specifically, the clock signal S DIV2 + applied to the clock terminal C of the D-flip-
또한, D-플립플롭(152)의 클록 단자(C)에 인가되는 클록 신호(SDIV2 -)는 도 3에 도시된 D-플립플롭(102)의 비반전 출력 단자(Q)로부터 출력되는 신호(SDIV2 -)일 수 있다. 이때, 신호(SDIV2 -)는 신호(SDIV2 +)와 차동 관계를 가진다는 것은 전술한 바와 같다. 또한, D-플립플롭(152)의 반전 출력 단자(Qb)는 데이터 단자(D)로 피드백된다. 이에 따라, D-플립플롭(152)은 클록 신호(SDIV2 -)의 주파수가 1/2 분주된 분주 신호(SDIV4Q)를 생성할 수 있다. In addition, the clock signal S DIV2 - applied to the clock terminal C of the D-flip-
분주기(22)가 정상 동작하는 경우, D-플립플롭(151)의 비반전 출력 단자(Q)로부터 출력되는 신호(SDIV4I)는 D-플립플롭(152)의 비반전 출력 단자(Q)로부터 출력되는 신호(SDIV4Q)와 I/Q 위상 관계를 가진다. 즉, 신호(SDIV4I)의 위상은 신호(SDIV4Q)의 위상보다 90도 앞서게 된다. When the divider 22 operates normally, the signal S DIV4I output from the non-inverting output terminal Q of the D flip-
도 11은 도 10의 (a)에 도시된 두 D-플립플롭(151, 152)의 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 일 예를 보여준다.FIG. 11 shows an example of a timing diagram according to input/output operations of the two D-flip-
우선 도 11의 (a)는 두 분주 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 클록 신호로서 두 D-플립플롭(151, 152)에 인가되는 시점에서, 두 D-플립플롭(151, 152)의 반전 출력 단자(Qb)의 초기 상태가 서로 다른 경우의 타이밍 다이어그램을 예시한다.First, (a) of FIG. 11 shows the two D-flip-flops 151 and 152 at a time when the two division signals S DIV2 + , S DIV2 - are applied to the two D-flip-
예를 들어, 도시된 바와 같이, 차동 관계의 클록 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 인가되기 시작할 때, D-플립플롭(151)의 반전 출력 단자(Qb)의 상태가 "1"이고, D-플립플롭(152)의 반전 출력 단자(Qb)의 상태는 "0"일 수 있다. 이 경우, 신호(SDIV4I)가 신호(SDIV4Q)보다 90도만큼 위상이 앞서게 되어, 두 신호(SDIV4I, SDIV4Q)가 I/Q 위상 관계를 만족하는 상태이며, 별도의 교정 동작이 요구되지 않는다.For example, as shown, when the clock signals S DIV2 + , S DIV2 - of the differential relationship start to be applied, the state of the inverting output terminal Q b of the D-flip-
한편, 도 11의 (b)는 차동 관계의 클록 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 인가되는 시점에서, 두 D-플립플롭(151, 152)의 반전 출력 단자(Qb)의 초기 상태가 서로 같은 경우의 타이밍 다이어그램을 예시한다.Meanwhile, FIG. 11B shows the initial state of the inverted output terminals Q b of the two D-flip-
예를 들어, 도시된 바와 같이, 차동 관계의 클록 신호(SDIV2 +, SDIV2 -)가 인가되기 시작할 때, D-플립플롭(151)의 반전 출력 단자(Qb)의 상태가 "1"이고, D-플립플롭(152)의 반전 출력 단자(Qb)의 상태도 "1"일 수 있다. 이 경우, 이는 도 11의 (a)와는 반대로, 신호(SDIV4Q)가 신호(SDIV4I)보다 90도만큼 위상이 앞서게 되는 비정상 동작에 해당하므로, 교정 동작이 요구되며, 이러한 교정 동작은 도 2에 도시된 교정기(32)에 의해 수행될 수 있다.For example, as shown, when the clock signals S DIV2 + , S DIV2 - of the differential relationship start to be applied, the state of the inverting output terminal Q b of the D-flip-
도 12는 도 2에 도시된 교정기(32)의 구조에 대한 일 예를 보여준다.12 shows an example of the structure of the
도 12를 참조하면, 교정기(32)는 리셋 신호 생성기(161) 및 지연 선택기(162)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12 , the
리셋 신호 생성기(161)는 분주기(22)로부터 제공되는 입력 신호 쌍(SDIV4I, SDIV4Q)의 상태를 모니터링하여, 두 분주 신호들(SDIV4I, SDIV4Q)이 서로 I/Q 위상 관계를 이루지 않는 경우, 초기 리셋 신호(RS2)를 생성한다. The
리셋 신호 생성기(161)는 두개의 D-플립플롭(171, 174), 분주기(172) 및 딜레이 유닛(173)을 포함할 수 있다.The
이때, D-플립플롭(171)의 데이터 단자(D)에 인가되는 입력 신호는 분주기(22)에 의해 생성된 신호(SDIV4Q)이고, D-플립플롭(171) 및 분주기(172)의 클록 단자(C)에 인가되는 클록 신호는 분주기(22)에 의해 생성된 신호(SDIV4I)일 수 있다.At this time, the input signal applied to the data terminal D of the D-flip-
D-플립플롭(171)은 클록 신호(SDIV4I)의 상승 에지마다, 두 분주 신호(SDIV4I, SDIV4Q)들의 상태에 대응하는 신호를 생성한다. 도 11의 (b)와 같이 신호(SDIV4Q)가 신호(SDIV4I)보다 90도만큼 위상이 앞선다고 가정할 때, 신호(SDIV4I)의 상승 에지에서 신호(SDIV4Q)는 항상 "1"이므로, D-플립플롭(171)의 비반전 출력 단자(Q)에서 출력되는 신호(SWRONG)는 계속 "1"인 상태를 유지한다.The D-flip-
또한, 분주기(172)는 신호(SDIV4I)의 주파수를 분주하여 얻은 분주 신호(CKIQ)를 D-플립플롭(173) 및 딜레이 유닛(174)에 제공한다. 예컨대, 분주기(172)는 신호(SDIV4I)의 주파수를 1/8 분주할 수 있다.In addition, the
D-플립플롭(174)은 신호(SWRONG), 신호(CKIQ) 및 딜레이 유닛(174)으로부터 제공되는 신호를 이용하여, 소정의 펄스폭을 가지는 초기 리셋 신호(RS2)를 생성한다. 초기 리셋 신호(RS2)의 펄스폭은 신호(SWRONG)가 딜레이 유닛(173)에 의해 지연된 시간 폭을 가지게 된다. 구체적으로, D-플립플롭(174)의 비반전 출력 단자(Q)는 신호(SWRONG)와 신호(CKIQ)가 모두 "1"인 경우 "1"을 출력하다가, 리셋 단자(R)를 통해 딜레이 유닛(173)로부터 "1"이 인가되면, "0"으로 반전된다. The D-flip-
즉, 전술한 딜레이 유닛(173)은 초기 리셋 신호(RS2)의 펄스폭을 결정하는 동작을 담당하게 된다. 딜레이 유닛(173)이 어느 정도로 신호(CKIQ)를 딜레이시킬지는 미리 정의된 상태일 수 있다.That is, the
D-플립플롭(174)에 의해 생성된 초기 리셋 신호(RS2)는 지연 선택기(162)의 입력 신호로 이용되며, 지연 선택기(162)는 초기 리셋 신호(RS2)의 하강 에지가, 도 5에 도시된 Tmargin > 0을 만족하는 시점에 위치할때까지, 초기 리셋 신호(RS2)를 소정 단위 시간만큼씩 순차적으로 지연시킨 신호(RSIQ)를 출력한다. 지연 선택기(162)의 구성과 동작은 도 8 및 도 9에서 설명한 지연 선택기(112)와 동일할 수 있는바, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The initial reset signal RS2 generated by the D-flip-
도 13은 리셋 신호(RSIQ)가 분주기(22)에 인가되기 전후에 대한 타이밍 다이어그램을 보여준다.13 shows a timing diagram before and after the reset signal RS IQ is applied to the divider 22 .
도 13을 참조하면, 분주기(22)가 비정상 동작하여 두 신호(SDIV4I, SDIV4Q)가 I/Q 위상 관계를 이루지 않는 경우(예, SDIV4Q의 위상이 SDIV4I의 위상에 90도 앞서는 경우), D-플립플롭(171)의 비반전 출력 단자(Q)에서 출력되는 신호(SWRONG)는 계속 "1"인 상태로 유지된다. 13, the
이에 따라 신호(SDIV4Q)가 "1"이고, 신호(SDIV4I)가 "0"인 상태에서 리셋 신호(RSIQ)가 D-플립플롭(도 10의 부호 152 참조)의 리셋 단자(R)에 인가된다. 이 경우, 도 3에 도시된 로직 테이블에 따라, 리셋 단자(R)를 통해 리셋 신호(RSIQ)를 인가받은 D-플립플롭(152)의 비반전 출력 단자(Q)의 상태는 "1"에서 "0"으로 반전된다. 결과적으로, 리셋 신호(RSIQ)가 인가됨에 따라, 신호(SDIV4I)가 신호(SDIV4Q)에 위상이 90도 앞서게 되는 정상 동작 상태를 가지게 된다. Accordingly, in a state in which the signal S DIV4Q is “1” and the signal S DIV4I is “0”, the reset signal RS IQ is the reset terminal R of the D-flip-flop (see
두 신호(SDIV4I, SDIV4Q)가 I/Q 위상 관계를 이루는 이상, 신호(SDIV4Q)의 상승 에지에서 신호(SDIV4I)는 항상 "0"이므로, D-플립플롭(171)의 비반전 출력 단자(Q)에서 출력되는 신호(SWRONG)는 "0" 상태로 유지되어, D-플립플롭(174) 역시 "1" 상태를 가지는 리셋 신호(RSIQ)를 더 이상 생성하지 않는다.Non-inversion of the two signals (S DIV4I, S DIV4Q) is I / Q forms than the phase relationship, a signal (S DIV4Q) signal (S DIV4I) on the rising edge of because it is always "0", D- flip-
도 14는 도 1a의 (a)에 도시된 주파수 분주 회로(10b)의 구조에 대한 일 예를 보여준다.14 shows an example of the structure of the
도 14를 참조하면, 주파수 분주 회로(10b)는 주파수 분주 회로(10a) 및 분주기(41)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14 , the
분주기(41)는 입력 신호(SVCO +)의 주파수를 1/3로 분주하여 분주 신호(SDIV3)를 생성한다. The
주파수 분주 회로(10a)는 입력 신호로서 분주기(41)에 의해 생성된 분주 신호(SDIV3)를 인가받는다. 즉, 분주 신호(SDIV3)는 주파수 분주 회로(10a)의 분주기(21)와 교정기(31)의 클록 신호(도 2 및 도 6의 ' SVCO-' 참조)로 이용될 수 있다. The
구체적으로, 전술한 바와 같이 주파수 분주 회로(10a)는 임의의 입력 신호의 주파수를 1/4 분주하여, 듀티비 50%를 가지고 I/Q 위상 관계를 이루는 출력 신호 쌍을 생성한다. Specifically, as described above, the
만약, 도 14에 도시된 입력 신호(SDIV3)와 도 2에 도시된 입력 신호(SVCO -)가 서로 동일한 경우, 도 14에 도시된 4가지 신호인 SDIV6 +, SDIV6 -, SDIV12I, SDIV12Q는 순서대로 도 2에 도시된 4가지 신호인 SDIV2 +, SDIV2 -, SDIV4I, SDIV4Q와 동일할 수 있다. 주파수 분주 회로(10a)는 도 2 내지 도 9를 참조하여 이미 전술하였으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.If the input signal S DIV3 shown in FIG. 14 and the input signal S VCO − shown in FIG. 2 are identical to each other, the four signals S DIV6 + , S DIV6 − , S DIV12I shown in FIG. 14 are identical to each other. , S DIV12Q is S + DIV2 of the four signals shown in Figure 2 in order, DIV2 S -, may be the same as DIV4I S, S DIV4Q. Since the
도 15의 (a)는 도 14에 도시된 분주기(41)의 구조의 일 예를 보여주고, 도 15의 (b)는 분주기(41)의 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 일 예를 보여준다.FIG. 15A shows an example of the structure of the
도 15의 (a) 및 (b)를 참조하면, 분주기(41)는 도 2 등을 참조하여 전술한 분주기들(21, 31)과 달리, 임의의 입력 신호(SVOC +)의 주파수를 1/3로 분주한다는 점에서 차이가 있다.15A and 15B, the
이러한 분주기(41)는 두 D-플립플롭(181, 182) 및 NOR 게이트(183)를 포함할 수 있다.This
두 D-플립플롭(181, 182) 각각은 전술한 바와 같이 도 3의 (b)에 도시된 로직 테이블에 따라 동작한다. Each of the two D-flip-
입력 신호(SVOC +)는 두 D-플립플롭(181, 182)의 클록 노드(C)에 동시에 인가될 수 있으며, D-플립플롭(181)의 비반전 출력 단자(Q)는 D-플립플롭(182)의 데이터 단자(D)와 연결될 수 있다.The input signal S VOC + may be simultaneously applied to the clock node C of both D-flip-
또한, D-플립플롭(181)의 비반전 출력 단자(Q) 및 D-플립플롭(182)의 비반전 출력 단자(Q)는 NOR 게이트(183)의 두 입력 단자와 연결된다. 이에 따라, NOR 게이트(183)는 D-플립플롭(181)의 비반전 출력 단자(Q) 및 D-플립플롭(182)의 비반전 출력 단자(Q)가 모두 "0"인 경우 "1"을 출력하고, 그 외의 경우에는 "0"을 출력한다.In addition, the non-inverting output terminal Q of the D-flip-
결과적으로, 분주기(41)는 입력 신호(SVOC +)의 주파수의 1/3에 해당하는 주파수 및 듀티비 33%를 가지는 출력 신호들(A, B, C)을 생성할 수 있다. 이러한 출력 신호들(A, B, C) 중 어느 하나(예, B)가 도 14에 도시된 분주기(21) 및 교정기(31)의 클록 신호로서 이용되는 신호(SDIV3)일 수 있다.As a result, the
도 16은 도 1a의 (a)에 도시된 주파수 분주 회로(10c)의 구조에 대한 일 예를 보여준다.16 shows an example of the structure of the
도 16을 참조하면, 분주인자 1/6인 주파수 분주 회로(10c)는 두 개의 분주기(51, 22) 및 두 개의 교정기(61, 32)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16 , the
분주기(51)는 듀티비 50% 및 차동 관계를 가지는 입력 신호 쌍(SVCO +, SVCO -)의 주파수를 각각 1/3로 분주하여, 두 분주 신호(SDIV3+, SDIV3-)를 생성한다. The divider 51 divides the frequencies of the input signal pairs (S VCO + , S VCO - ) having a duty ratio of 50% and a differential relationship by 1/3, respectively, to divide the two divided signals (S DIV3+ , S DIV3- ) create
분주기(51)가 정상 동작하는 경우, 두 분주 신호(SDIV3 +, SDIV3 -)는 차동 관계를 이루게 되며, 각각 듀티비 50%를 가진다. When the
교정기(61)는 분주기(51)의 동작 상태를 모니터링(후술할 도 17의 신호 'A' 및 'E')하여, 리셋 신호(RSDIV3)를 생성할 수 있다. 이러한 리셋 신호(RSDIV3)는 두 분주 신호(SDIV3 +, SDIV3 -)가 차동 관계를 만족하지 않거나, 두 분주 신호(SDIV3 +, SDIV3 -) 중 적어도 하나의 듀티비가 50%가 아닌 경우에 생성되어 분주기(51)로 제공된다. 즉, 교정기(61)는 분주기(51)에 대하여 피드백 회로로 구성될 수 있다.The
분주기(22) 및 교정기(32)의 구성과 동작은 도 2 및 도 10 내지 도 13을 통해 설명한 바와 동일한 바, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The configuration and operation of the
도 17은 도 16에 도시된 분주기(51)의 구조의 일 예를 보여준다.FIG. 17 shows an example of the structure of the
도 17을 참조하면, 분주기(51)는 두 분주기(191, 192) 및 두 OR 게이트(193, 194)를 포함할 수 있다. 본 발명에서, OR 게이트란 두 입력 단자와 하나의 출력 단자를 가지는 논리 게이트로서, 두 입력 단자에 인가되는 신호 중 적어도 하나가 "1"이면, 출력 단자를 통해 "1"을 출력한다.Referring to FIG. 17 , the
분주기(191)는 입력 신호(SVCO +)의 주파수를 1/3로 분주하여, 듀티비 33%를 가지는 분주 신호(A, B, C)를 생성한다. 또한, 분주기(192)는 입력 신호(SVCO -)의 주파수를 1/3로 분주하여, 듀티비 33%를 가지는 분주 신호(D, E, F)를 생성한다. 분주기(191)와 분주기(192)의 구성과 동작은 도 15에 도시된 분주기(41)와 리셋 단자(R)를 제외하고 동일한바, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The
OR 게이트(193)는 분주기(191)에 의해 생성되는 분주 신호(A)와 분주기(192)에 의해 생성되는 분주 신호(E)를 인가받아, 입력 신호(SVCO +)의 주파수의 1/3에 해당하는 주파수 및 듀티비 50%를 가지는 신호(SDIV3+)를 생성한다.The OR
또한, OR 게이트(194)는 분주기(191)에 의해 생성되는 분주 신호(B)와 분주기(192)에 의해 생성되는 분주 신호(D)를 인가받아, 입력 신호(SVCO -)의 주파수의 1/3에 해당하는 주파수 및 듀티비 50%를 가지는 신호(SDIV3-)를 생성한다. In addition, the
분주기(51)가 정상 동작 중인 경우, 두 신호(SDIV3 +, SDIV3 -)는 서로 차동 관계를 가지게 된다.When the
분주기(191)에 의해 생성되는 분주 신호(A) 및 분주기(192)에 의해 생성되는 분주 신호(D)는 후술할 교정기(61)의 입력 신호로 이용될 수 있다.The division signal A generated by the
도 18a는 도 17에 도시된 분주기(51)의 정상적인 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 일 예를 보여준다. 설명의 편의를 위해, 입력 신호(SVCO -)의 최초 상승 에지가 입력 신호(SVCO +)의 최초 상승 에지보다 앞서고, 두 입력 신호(SVCO +, SVCO -)의 인가 전, 6개의 분주 신호들(A, B, C, D, E, F)의 초기 상태는 (0, 0, 1, 1, 0, 0)인 것으로 가정한다.18A shows an example of a timing diagram according to a normal input/output operation of the
도 18a를 참조하면, 분주기(191)는 듀티비 50%를 가지는 입력 신호(SVCO +)의 주파수의 1/3에 해당하는 주파수를 가지는 3개의 분주 신호들(A, B, C)을 생성한다. 이때, 분주 신호들(A, B, C)의 듀티비는 전술한 바와 같이 33%일 수 있다.Referring to FIG. 18A , the
또한, 분주기(192)는 듀티비 50%를 가지는 입력 신호(SVCO -)의 주파수의 1/3에 해당하는 주파수를 가지는 3개의 분주 신호들(D, E, F)를 생성한다. 이때, 도시된 바와 같이 분주 신호들(D, E, F)의 듀티비는 전술한 바와 같이 33%일 수 있다. 또한, 입력 신호(SVCO-)는 입력 신호(SVCO+)와 차동 관계를 만족하는 상태이다.Also, the
도시된 바와 같이, 분주기(51)가 정상 동작하는 경우, 분주 신호(E)의 상승 에지는 분주 신호(A)의 상승 에지보다 TVCO/2만큼 먼저 나타나게 된다. 즉, 분주 신호(A)의 상승 에지에서 분주 신호(E)는 "1"이다.As shown, when the
OR 게이트(193)는 분주 신호(A) 및 분주 신호(E)를 인가받아, 신호(SDIV3 +)를 생성한다. 또한, OR 게이트(194)는 분주 신호(B) 및 분주 신호(D)를 인가받아, 신호(SDIV3-)를 생성한다. 도시된 바와 같이, 두 신호(SDIV3 +, SDIV3 -)는 위상차 180도인 차동 관계를 만족하는 상태에 있으며, 이는 정상 동작하는 경우에 해당하여, 별도의 교정 과정이 필요치 않아, 교정기(61)는 리셋 신호(RSDIV3)를 생성하지 않는다.The OR
도 18b는 도 17에 도시된 분주기(51)의 비정상적인 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 일 예를 보여준다. 설명의 편의를 위해, 입력 신호(SVCO -)의 최초 상승 에지가 입력 신호(SVCO +)의 최초 상승 에지보다 앞서고, 두 입력 신호(SVCO +, SVCO-)의 인가 전, 6개의 분주 신호들(A, B, C, D, E, F)의 초기 상태는 (0, 0, 1, 0, 0, 1)인 것으로 가정한다.18B shows an example of a timing diagram according to an abnormal input/output operation of the
도 18b를 참조하면, 도 18a와 동일하게 분주기(191)는 듀티비 50%를 가지는 입력 신호(SVCO +)의 주파수의 1/3에 해당하는 주파수를 가지는 3개의 분주 신호들(A, B, C)을 생성한다. 이때, 분주 신호들(A, B, C)의 듀티비는 전술한 바와 같이 33%일 수 있다. 또한, 분주기(192)는 듀티비 50%를 가지는 입력 신호(SVCO -)의 주파수의 1/3에 해당하는 주파수를 가지는 3개의 분주 신호들(D, E, F)를 생성한다. 이때, 도시된 바와 같이 분주 신호들(D, E, F)의 듀티비는 전술한 바와 같이 33%일 수 있다. 또한, 입력 신호(SVCO-)는 입력 신호(SVCO+)와 차동 관계를 만족하는 상태이다.Referring to Figure 18b, the same minute as
OR 게이트(193)는 분주 신호(A) 및 분주 신호(E)를 인가받아, 신호(SDIV3 +)를 생성한다. 또한, OR 게이트(194)는 분주 신호(B) 및 분주 신호(D)를 인가받아, 신호(SDIV3-)를 생성한다. The OR
한편, 도 18a와 같이 분주 신호들(A, B, C, D, E, F)의 초기 상태가 (0, 0, 1, 1, 0, 0)인 경우와는 달리, 두 신호(SDIV3 +, SDIV3 -)는 위상차 180도인 차동 관계를 만족하지 않는 상태에 있다. 구체적으로, 신호(SDIV3 +)는 입력 신호(SVCO +)의 주파수의 1/3에 해당하는 주파수 및 듀티비 50%를 가지나, 신호(SDIV3 -)는 입력 신호(SVCO -)의 주파수의 1/2에 해당하는 주파수 및 듀티비 67%를 가진다. 이는 비정상 동작하는 경우에 해당하여, 교정기(61)에 의한 교정 과정이 필요한 상태이다. Meanwhile, unlike the case where the initial state of the divided signals A, B, C, D, E, F is (0, 0, 1, 1, 0, 0) as shown in FIG. 18A , the two signals S DIV3 + , S DIV3 - ) are in a state where the differential relationship of 180 degrees of phase difference is not satisfied. In particular, the signal (S + DIV3) is the input signal gajina the frequency and duty ratio of 50% for the one-third of the frequency of the (S + VCO), the signal (S DIV3 - -) is the input signal (S VCO) It has a frequency corresponding to 1/2 of the frequency and a duty ratio of 67%. This corresponds to the case of an abnormal operation, and a calibration process by the
도 18c는 도 17에 도시된 분주기(51)의 비정상적인 입출력 동작에 따른 타이밍 다이어그램의 다른 예를 보여준다. 설명의 편의를 위해, 입력 신호(SVCO +)의 최초 상승 에지가 입력 신호(SVCO -)의 최초 상승 에지보다 앞서고, 두 입력 신호(SVCO +, SVCO-)의 인가 전, 6개의 분주 신호들(A, B, C, D, E, F)의 초기 상태는 (0, 0, 1, 1, 0, 0)인 것으로 가정한다.18C shows another example of a timing diagram according to an abnormal input/output operation of the
도 18c를 참조하면, 도 18a와 동일하게 분주기(191)는 듀티비 50%를 가지는 입력 신호(SVCO +)의 주파수의 1/3에 해당하는 주파수를 가지는 3개의 분주 신호들(A, B, C)을 생성한다. 이때, 분주 신호들(A, B, C)의 듀티비는 전술한 바와 같이 33%일 수 있다. 또한, 분주기(192)는 듀티비 50%를 가지는 입력 신호(SVCO -)의 주파수의 1/3에 해당하는 주파수를 가지는 3개의 분주 신호들(D, E, F)를 생성한다. 이때, 도시된 바와 같이 분주 신호들(D, E, F)의 듀티비는 전술한 바와 같이 33%일 수 있다. 한편, 도 18a와 달리, 분주기(51)가 비정상 동작하는 경우, 분주 신호(A)의 상승 에지에서 분주 신호(E)의 상태는 "1"이다.Referring to FIG. 18C , as in FIG. 18A , the
OR 게이트(193)는 분주 신호(A) 및 분주 신호(E)를 인가받아, 신호(SDIV3 +)를 생성한다. 또한, OR 게이트(194)는 분주 신호(B) 및 분주 신호(D)를 인가받아, 신호(SDIV3-)를 생성한다. The OR
한편, 도 18a와 같이 입력 신호(SVCO -)의 최초 상승 에지가 입력 신호(SVCO +)의 최초 상승 에지보다 앞선 경우와는 달리, 두 신호(SDIV3 +, SDIV3 -)는 위상차 180도인 차동 관계를 만족하지 않는 상태에 있다. 구체적으로, 신호(SDIV3 +)는 입력 신호(SVCO+)의 주파수의 1/3에 해당하는 주파수 및 듀티비 50%를 가지나, 신호(SDIV3 -)는 입력 신호(SVCO -)의 주파수의 1/2에 해당하는 주파수 및 듀티비 67%를 가진다. 이 역시 도 18b에 도시된 타이밍 다이어그램처럼 비정상 동작하는 경우에 해당하여, 교정기(61)에 의한 교정 과정이 필요한 상태이다.On the other hand, as shown in FIG. 18a input signal, unlike the first rising edge ahead of the first rising edge of the input signal (S VCO +), two signals (S DIV3 +, S DIV3 - ) (S VCO) is a phase difference of 180 It is in a state where the differential relationship is not satisfied. Specifically, the signal S DIV3 + has a frequency corresponding to 1/3 of the frequency of the input signal S VCO+ and a duty ratio of 50%, but the signal S DIV3 - has a frequency of the input signal S VCO - It has a frequency and duty ratio of 67% corresponding to 1/2 of . This also corresponds to the case of an abnormal operation as in the timing diagram shown in FIG. 18B , and a calibration process by the
도 19는 도 16에 도시된 교정기(61)의 구조에 대한 일 예를 보여준다.19 shows an example of the structure of the
도 19를 참조하면, 교정기(61)는 리셋 신호 생성기(201) 및 지연 선택기(202)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 19 , the
리셋 신호 생성기(201)는 분주기(51)에 의해 생성된 두 분주 신호들(A, E)의 상태를 모니터링하여, 비정상 동작 상태에 해당하는 경우, 초기 리셋 신호(RS3)를 생성한다. The
구체적으로, 리셋 신호 생성기(201)는 두 D-플립플롭(211, 215), NOT 게이트(212), 분주기(213) 및 딜레이 유닛(214)을 포함할 수 있다.Specifically, the
D-플립플롭(211)의 클록 단자(C)는 분기 신호(A)를 인가받고, 데이터 단자(D)는 분기 신호(E)를 인가받는다. 즉, D-플립플롭(211)은 분기 신호(A)를 클록 신호로 이용하여, 분기 신호(E)를 샘플링할 수 있다. 이에 따라, D-플립플롭(211)의 비반전 출력 단자(Q)는 샘플링된 결과 신호(SEA)를 생성할 수 있다.The clock terminal C of the D flip-
NOT 게이트(212)는 D-플립플롭(211)로부터 인가되는 신호(SEA)와 반대되는 값을 가지는 신호(SEAb)를 생성한다. 도 18a와 같이 분주기(51)가 정상 동작하는 경우, 분주 신호(A)의 상승 에지에서 분주 신호(E)는 항상 "1" 상태이다. 이 경우, NOT 게이트(212)에 의해 생성되는 신호(SEAb)는 "0" 상태를 가진다. The
반면, 도 18b 및 도 18c와 같이 분주기(51)가 비정상 동작하는 경우, 분주 신호(A)의 상승 에지에서 분주 신호(E)는 항상 "0" 상태이다. 이 경우, NOT 게이트(212)에 의해 생성되는 신호(SEAb)는 "1" 상태를 가진다. 후술할 D-플립플롭(215)은 신호(SEAb)가 "1" 상태인 경우(즉, 분주기(51)가 비정상 동작하는 경우)에 한하여 초기 리셋 신호(RS3)를 생성하게 된다.On the other hand, when the
분주기(213)는 분주 신호(A)의 주파수를 분주하여, 분주 신호(CLDPC)를 생성한다. 이때, 분주기(213)의 분주 인자는 예컨대, 1/4일 수 있다. The
분주 신호(CLDPC)는 두 갈래로 분기되어 각각 딜레이 유닛(214) 및 D-플립플롭(215)의 클록 단자(C)에 인가된다. The divided signal CL DPC is bifurcated and applied to the clock terminal C of the
딜레이 유닛(214)은 분주 신호(CLDPC)를 소정 시간(TPW)만큼 딜레이시킨 후 D-플립플롭(215)의 리셋 단자(R)에 인가한다. 후술할 분주 신호(CLDPC)가 딜레이 유닛(214)에 의해 딜레이된 시간 폭(TPW)과 리셋 신호(RS1)는 펄스폭(TPW)은 동일할 수 있다. 딜레이 유닛(214)이 어느 정도로 분주 신호(CLDPC) 딜레이시킬지는 미리 정의된 상태일 수 있다.The
분주기(51)가 비정상 동작하는 경우, 분주 신호(A)의 상승 에지에서 분주 신호(E)는 항상 "0" 상태이므로, NOT 게이트(212)에 의해 생성되는 신호(SEAb)는 "1" 상태로 유지된다. When the
D-플립플롭(215)은 NOT 게이트(212)로부터 인가되는 신호(SEAb)의 상태가 "1"인 경우, 분주 신호(CLDPC)의 상승 에지에 반응하여, 리셋 신호(RS3)를 생성한다. 분주 신호(CLDPC)의 상승 에지가 발생한 후, 딜레이 유닛(214)으로부터 소정 시간만큼 딜레이된 분주 신호(CLDPC)가 입력됨에 따라, D-플립플롭(215)의 비반전 출력 단자(Q)로부터 소정의 펄스 폭(TPW)을 가지는 초기 리셋 신호(RS3)가 출력될 수 있다. When the state of the signal S EA b applied from the
지연 선택기(112)는 D-플립플롭(215)로부터 인가되는 초기 리셋 신호(RS3)의 하강 에지가, 도 5에 도시된 Tmargin > 0을 만족하는 시점에 위치하도록 초기 리셋 신호(RS3)를 지연시킨 신호인 리셋 신호(RSDIV3)를 생성한 후, 분주기(51)에 인가한다. 구체적으로, 리셋 신호(RSDIV3)는 도 17에 도시된 분주기(192)에 포함된 두 D-플립플롭의 리셋 단자(R)에 인가될 수 있다. The
도 20은 도 19에 도시된 교정기(61)에 의해 생성된 리셋 신호(RSDIV3)가 분주기(51)에 인가되기 전후에 대한 타이밍 다이어그램을 보여준다.FIG. 20 shows a timing diagram before and after the reset signal RS DIV3 generated by the
도 20을 참조하면, 리셋 신호(RSDIV3)가 발생하기 전, 교정기(61)는 비정상 동작 중이다. 즉, 분주 신호(A)의 상승 에지에서 분주 신호(E)의 상태는 "1"이 아닌 "0"이다. Referring to FIG. 20 , before the reset signal RS DIV3 is generated, the
분주 신호(E)의 상승 에지가 분주 신호(A)의 상승 에지보다 TVCO/2만큼 먼저 나타나는 정상 동작 상태를 만들어주기 위해, 교정기(62)는 리셋 신호(RSDIV3)를 생성하여, 분주기(192)에 인가한다. 리셋 신호(RSDIV3)가 "1" 상태인 시간동안, 분주 신호(D)는 입력 신호(SVCO -)의 상승 에지에 반응하지 않고 "0"인 상태를 유지하다가, 리셋 신호(RSDIV3)의 하강 에지 이후에 처음 인가되는 입력 신호(SVCO -)의 상승 에지에 반응하여 "1" 상태로 반전된다. 이에 따라, 도시된 바와 같이, 분주 신호(E)의 상승 에지는 분주 신호(A)의 상승 에지보다 TVCO/2만큼 앞서게 된다.In order to create a normal operating state in which the rising edge of the division signal E appears earlier than the rising edge of the division signal A by T VCO /2, the calibrator 62 generates a reset signal RS DIV3 , and the divider (192) grants permission. During the time when the reset signal RS DIV3 is in the "1" state, the division signal D does not respond to the rising edge of the input signal S VCO - and maintains the "0" state, and then the reset signal RS DIV3 In response to the rising edge of the input signal S VCO - applied first after the falling edge of , it is inverted to the “1” state. Accordingly, as shown, the rising edge of the divided signal E is ahead of the rising edge of the divided signal A by T VCO /2.
즉, 리셋 신호(RSDIV3)의 인가 전 비정상 동작하던 분주기(51)는 리셋 신호(RSDIV3)의 인가 후 정상 동작하도록 교정되어, 도시된 바와 같이 출력 신호 쌍(SDIV3+, SDIV3-)이 각각 듀티비 50%를 가지고 차동 관계를 이루게 된다.That is, the applied around the frequency divider was not in normal operation of the reset signal (RS DIV3) (51) a reset signal is corrected to the normal operation after the application of (RS DIV3), output signal pair (S DIV3 +, S DIV3-) as shown Each of these has a 50% duty ratio to form a differential relationship.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiment of the present invention described above is not implemented only through the apparatus and method, and may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium in which the program is recorded. The implementation can be easily implemented by those skilled in the art to which the present invention pertains from the description of the above-described embodiments.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.In addition, the present invention described above, for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited by the accompanying drawings, and all or part of each embodiment may be selectively combined so that various modifications may be made.
10a, 10b, 10c: 주파수 분주 회로10a, 10b, 10c: frequency divider circuit
Claims (5)
상기 제1 분주 신호의 주파수를 1/2 분주하여 듀티비 50%인 I상(In-phase)의 제3 분주 신호를 생성하고, 상기 제2 분주 신호의 주파수를 1/2 분주하여 듀티비 50%인 Q상(Quadrature-phase)의 제4 분주 신호를 생성하는 제2 분주기;
상기 제1 분주 신호 및 제2 분주 신호가 차동 관계를 만족하지 않는 경우, 제1 리셋 신호를 상기 제1 분주기에 인가하는 제1 교정기; 및
상기 제3 분주 신호의 위상이 상기 제4 분주 신호의 위상보다 90도 선행하지 않는 경우, 제2 리셋 신호를 상기 제2 분주기에 인가하는 제2 교정기;
를 포함하는, 주파수 분주 회로.A first frequency division of an input signal having a duty ratio of 50% is divided by 1/2 to generate a first division signal having a duty ratio of 50% and a second division signal having a duty ratio of 50% in a differential relationship with the first division signal dispenser;
The frequency of the first divided signal is divided by 1/2 to generate a third divided signal of I-phase having a duty ratio of 50%, and the frequency of the second divided signal is divided by 1/2 to obtain a duty ratio of 50 a second divider for generating a fourth division signal of Q phase (Quadrature-phase) of %;
a first calibrator for applying a first reset signal to the first divider when the first divided signal and the second divided signal do not satisfy a differential relationship; and
a second calibrator for applying a second reset signal to the second divider when the phase of the third divided signal does not precede the phase of the fourth divided signal by 90 degrees;
Including, a frequency division circuit.
상기 제1 분주기는,
상기 입력 신호를 입력받는 제1 클록 단자, 제1 데이터 단자, 상기 제1 분주 신호를 생성하는 제1 비반전 출력 단자 및 상기 제1 데이터 단자로 피드백되는 제1 반전 출력 단자를 포함하는 제1 D-플립플롭; 및
상기 입력 신호를 입력받는 제2 클록 단자, 제2 데이터 단자, 상기 제2 분주 신호를 생성하는 제2 출력 단자, 상기 제2 데이터 단자로 피드백되는 제2 반전 출력 단자 및 상기 제1 리셋 신호를 입력받는 제1 리셋 단자를 포함하는 제2 D-플립플롭;
을 포함하는, 주파수 분주 회로.According to claim 1,
The first divider is
A first D including a first clock terminal receiving the input signal, a first data terminal, a first non-inverting output terminal generating the first divided signal, and a first inverting output terminal fed back to the first data terminal - flip-flops; and
A second clock terminal receiving the input signal, a second data terminal, a second output terminal generating the second divided signal, a second inverted output terminal fed back to the second data terminal, and the first reset signal are input a second D-flip-flop including a receiving first reset terminal;
Including, a frequency division circuit.
상기 제1 교정기는,
상기 제1 분주 신호 및 상기 제2 분주 신호가 차동 관계를 만족하지 않는 경우, 상기 제1 리셋 신호를 생성하는 제1 리셋 신호 생성기; 및
상기 제1 분주 신호 및 상기 제2 분주 신호가 차동 관계를 만족할 때까지, 상기 제1 리셋 신호를 소정 시간만큼씩 순차적으로 지연시킨 후 상기 제1 분주기에 인가하는 제1 지연 선택기;
를 포함하는, 주파수 분주 회로.According to claim 1,
The first corrector,
a first reset signal generator configured to generate the first reset signal when the first divided signal and the second divided signal do not satisfy a differential relationship; and
a first delay selector that sequentially delays the first reset signal by a predetermined time until the first divided signal and the second divided signal satisfy a differential relationship and then applies the first reset signal to the first divider;
Including, a frequency division circuit.
상기 제2 분주기는,
상기 제1 분주 신호를 입력받는 제3 클록 단자, 제3 데이터 단자, 상기 제3 분주 신호를 생성하는 제3 비반전 출력 단자 및 상기 제3 데이터 단자로 피드백되는 제3 반전 출력 단자를 포함하는 제3 D-플립플롭; 및
상기 제2 분주 신호를 입력받는 제4 클록 단자, 제4 데이터 단자, 상기 제4 분주 신호를 생성하는 제4 비반전 출력 단자, 상기 제4 데이터 단자로 피드백되는 제4 반전 출력 단자 및 상기 제2 리셋 신호를 입력받는 제2 리셋 단자를 포함하는 제4 D-플립플롭;
을 포함하는, 주파수 분주 회로.According to claim 1,
The second divider is
a third clock terminal receiving the first divided signal, a third data terminal, a third non-inverting output terminal generating the third divided signal, and a third inverting output terminal fed back to the third data terminal; 3 D-flip-flops; and
a fourth clock terminal receiving the second divided signal, a fourth data terminal, a fourth non-inverting output terminal generating the fourth divided signal, a fourth inverting output terminal fed back to the fourth data terminal, and the second a fourth D-flip-flop including a second reset terminal receiving a reset signal;
Including, a frequency division circuit.
상기 제2 교정기는,
상기 제3 분주 신호의 위상이 상기 제4 분주 신호의 위상보다 90도 선행하지 않는 경우, 상기 제2 리셋 신호를 생성하는 제2 리셋 신호 생성기; 및
상기 제3 분주 신호의 위상이 상기 제4 분주 신호의 위상보다 90도 선행할 때까지, 상기 제2 리셋 신호를 소정 시간만큼씩 순차적으로 지연시킨 후 상기 제2 분주기에 인가하는 제2 지연 선택기;
를 포함하는, 주파수 분주 회로.According to claim 1,
The second calibrator,
a second reset signal generator configured to generate the second reset signal when the phase of the third divided signal does not precede the phase of the fourth divided signal by 90 degrees; and
A second delay selector applied to the second divider after sequentially delaying the second reset signal by a predetermined time until the phase of the third division signal precedes the phase of the fourth division signal by 90 degrees ;
Including, a frequency division circuit.
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