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CDR 회로 및 PLL 회로

  • 기술번호 : KST2015160283
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 일반적으로 많이 사용되고 있는 CDR 은 이해가 쉽고 구현이 간단하다는 장점을 가지고 있다. 이것의 동작은 외부 클럭에 의해 원하는 주파수를 만들어낸 후 그것을 데이터와 비교하여 데이터의 중간에 클럭의 경계가 오도록 phase를 조절하여, 데이터를 복원하게 된다. 이러한 구조는 Coarse Loop에서 Fine Loop으로 전환을 할 때, Bandwidth의 문제로 인해 바뀌면 안 되는 주파수가 변하게 된다는 단점을 가지고 있다. 즉, Bandwidth가 넓으면, Phase 뿐만 아니라, 주파수도 변하게 되는 문제점을 가지게 된다. 이를 방지하기 위해서 Loop Filter를 따로 두거나, VCO를 두 개 두기도 하는데, 이 경우 Size가 커지고 Mismatch의 문제가 생긴다. 또한, Coarse Loop에서 Fine Loop의 전환을 위해서 Lock Detector를 두게 되는데, PLL의 Acquisition time으로 인하여 첫 번째 주기의 lock은 fail이 된다. 따라서 CDR의 lock time이 길어지게 되고, 이를 막기 위해 Lock Detector의 count 수를 줄이게 되면 주어진 주파수의 spec을 맞추지 못하게 된다.이러한 CDR의 문제를 해결하기 위하여 제안하는 방법은 다음과 같다.첫째, 기존 Lock Detector를 변형하여 lock 신호를 미리 예측할 수 있는 신호를 발생시키고 이를 이용하여 Lock Detector가 판별할 수 있는 클럭의 PPM spec은 유지한 채로 CDR의 lock time을 줄인다.둘째, lock 신호를 미리 예측하는 신호를 이용하여, loop bandwidth를 점진적으로 조절하여 coarse loop 에서 fine loop으로 전환 시 주파수가 변하는 일이 없도록 하고 jitter 특성을 좋게 한다. 이러한 bandwidth를 조절하는 방법에는 전류 펌프의 전류량을 조절하는 것과, 저항 및 Capacitor를 조절하는 방법이 있으며 CDR에서 lock 신호를 예측하는 신호를 발생시키는 Lock Detector와 이 예측된 신호를 이용한 방법은 새로운 방법이며, PLL, CDR 모두에서 적용될 수 있는 방법이다.특히, loop filter내의 capacitor의 capacitance를 동적으로 조절하여 loop bandwidth를 조절하고 결과적으로 stability를 좋아지게 하는 방법은 구현하기가 상대적으로 쉽다는 장점을 가지고 있다. 여기서는 이 세가지 요소 모두를 고려한 CDR의 구현이 목표이며, 이것은 독립적으로 적용될 수도 있고, 유기적으로 연관시켜 만들 수도 있다.PLL, CDR, 전하펌프, Lock Detector
Int. CL H03L 7/093 (2006.01) H03L 7/085 (2006.01)
CPC H03L 7/093(2013.01) H03L 7/093(2013.01) H03L 7/093(2013.01) H03L 7/093(2013.01) H03L 7/093(2013.01)
출원번호/일자 1020050055140 (2005.06.24)
출원인 재단법인서울대학교산학협력재단
등록번호/일자 10-0707230-0000 (2007.04.06)
공개번호/일자 10-2006-0106552 (2006.10.12) 문서열기
공고번호/일자 (20070413) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020050028715   |   2005.04.06
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2005.06.24)
심사청구항수 22

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 재단법인서울대학교산학협력재단 대한민국 서울특별시 관악구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 우종관 대한민국 서울 동작구
2 김수환 대한민국 경기 성남시 분당구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 신성특허법인(유한) 대한민국 서울특별시 송파구 중대로 ***, ID타워 ***호 (가락동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 김수환 서울특별시 송파구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
2005.06.24 수리 (Accepted) 1-1-2005-0338696-04
2 전자문서첨부서류제출서
Submission of Attachment to Electronic Document
2005.06.27 수리 (Accepted) 1-1-2005-5079484-17
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2006.05.11 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2006.06.13 수리 (Accepted) 9-1-2006-0037676-52
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2006.07.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0445583-12
6 지정기간연장신청서
Request for Extension of Designated Period
2006.10.02 수리 (Accepted) 1-1-2006-0723521-99
7 명세서등보정서
Amendment to Description, etc.
2006.10.17 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2006-0749035-19
8 의견서
Written Opinion
2006.10.17 수리 (Accepted) 1-1-2006-0749037-00
9 등록결정서
Decision to grant
2007.02.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2007-0106527-93
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2008.01.29 수리 (Accepted) 4-1-2008-5015497-73
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.08.22 수리 (Accepted) 4-1-2014-5100909-62
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.03.20 수리 (Accepted) 4-1-2015-5036045-28
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
입력받은 발진 전압의 크기에 비례하는 주파수를 가지는 발진 클럭을 생성하기 위한 전압 제어 발진기;상기 발진 전압을 조절하기 위한 조절 전류를 생성하는 전하 펌프; 상기 제1 조절 전류를 로우 패스 대역 필터링시켜 상기 전압 제어 발진기로 전달하기 위한 루프 필터;상기 발진 클럭이 소정의 목표 주파수에 도달하였는가를 판단하여, 그에 따라 상기 제1 조절 전류의 출력을 제어하는 주파수 검출기; 및상기 발진 클럭이 상기 목표 주파수에 도달한 정도에 따라, 상기 루프 필터의 대역폭을 조절하기 위한 락/프리락 검출기를 포함하되, 상기 루프 필터는, 일측이 상기 전하 펌프의 출력단과 연결되어 전달함수의 실수부를 결정하는 필터 저항;상기 필터 저항의 타측과 접지단 사이에 연결되어 상기 전달함수의 기본 극점을 결정하는 디폴트 폴 커패시터;상기 전하 펌프의 출력단과 상기 접지단 사이에 연결되어 상기 전달함수의 기본 제로점을 결정하는 디폴트 제로 커패시터;상기 필터 저항과 상기 접지단 사이에 연결되어 상기 디폴트 폴 커패시터와 병렬 접속된 형태를 이루며, 상기 루프 필터의 대역폭을 조절하는 적어도 하나 이상의 부가 폴 커패시터; 상기 전하 펌프의 출력단과 상기 접지단 사이에 연결되어 상기 디폴트 제로 커패시터와 병렬 접속된 형태를 이루며, 상기 루프 필터의 대역폭을 조절하는 적어도 하나 이상의 부가 제로 커패시터;상기 락/프리락 검출기의 프리락 신호에 응답하여 상기 디폴트 폴 커패시터와 상기 부가 폴 커패시터의 병렬 연결을 제어하는 적어도 하나 이상의 폴 제어 스위치;상기 락/프리락 검출기의 프리락 신호에 응답하여 상기 디폴트 제로 커패시터와 상기 부가 제로 커패시터의 병렬 연결을 제어하는 적어도 하나 이상의 제로 제어 스위치; 및상기 부가 폴 커패시터 중 상기 디폴트 폴 커패시터와 연결되지 않은 것에 상기 디폴트 폴 커패시터와 동일한 레벨의 전위를 인가하고, 상기 부가 제로 커패시터 중 상기 디폴트 제로 커패시터와 연결되지 않은 것에 상기 디폴트 제로 커패시터와 동일한 레벨의 전위를 인가하는 전위 유지부를 포함하는 PLL 회로
2 2
제1항에 있어서, 상기 주파수 검출기는,상기 발진 신호를 소정 배수 분주한 분주 신호를 생성하기 위한 분주기; 및소정의 레퍼런스 클럭을 입력받아 상기 분주 신호의 주파수 일치 여부를 판단하여 그 결과에 따른 제1 전하 펌프 제어 신호를 출력하는 주파수-위상 검출기를 포함하는 PLL 회로
3 3
제1항에 있어서, 상기 락/프리락 검출기는,상기 발진 클럭이 상기 목표 주파수에 근접한 락 시점을 검출하는 락 검출기; 및상기 락 시점을 소정 시간전에 미리 예측하기 위한 프리락 검출기를 포함하는 PLL 회로
4 4
제3항에 있어서, 상기 프리락 검출기는,상기 발진 클럭이 상기 목표 주파수보다 낮은 소정의 프리락 목표 주파수에 근접한가 여부를 판단하는 구성을 가지는 PLL 회로
5 5
제4항에 있어서, 상기 프리락 검출기는,상기 레퍼런스 클럭을 M분주한 분주 레퍼런스 클럭을 생성하기 위한 M분주기;상기 분주 레퍼런스 클럭의 1주기 또는 반주기 동안에 발생하는 상기 발진 클럭의 개수를 카운트하는 발진 클럭 카운터부;상기 발진 클럭 카운터부의 카운트 회수에 따라 프리락 여부를 판단하는 프리락 판정기를 포함하는 PLL 회로
6 6
제5항에 있어서, 상기 발진 클럭 카운터부는,상기 분주 레퍼런스 클럭과 상기 발진 클럭을 동기화시키기 위한 동기화 플립플롭; 상기 동기화 플립플롭의 출력 신호의 에지를 검출하기 위한 에지 검출기; 및상기 에지 검출기의 에지 검출에 따라 초기화되며, 상기 발진 클럭을 카운트 하는 발진 클럭 카운터;를 포함하는 PLL 회로
7 7
제6항에 있어서, 상기 프리락 판정기는,상기 에지 검출기의 에지 검출 신호 및 상기 발진 클럭 카운터의 카운트 신호를 입력받는 PLL 회로
8 8
삭제
9 9
삭제
10 10
제1항에 있어서, 상기 전위 유지부는 동일 전위로 유지시키려는 두 노드 중 어느 한 노드의 전위를 입력받아, 다른 노드로 출력하는 전압 버퍼인 PLL 회로
11 11
제1항에 있어서, 상기 전위 유지부는 동일 전위로 유지시키려는 두 노드의 전위를 입력받아, 그 우열에 따라 상기 부가 폴 또는 제로 커패시터에 대한 충전 전류를 단속하는 전압 비교기를 포함하는 PLL 회로
12 12
제1항에 있어서, 상기 전하펌프는, 상기 루프 필터와 연결이 단속되는 다수개의 전하펌프; 및 상기 락/프리락 검출기의 제어에 따라 각 전하펌프를 스위칭하기 위한 다수개의 스위치를 포함하는 PLL 회로
13 13
입력받은 발진 전압의 크기에 비례하는 주파수를 가지는 발진 클럭을 생성하기 위한 전압 제어 발진기와,상기 발진 전압을 조절하기 위한 제1 조절 전류를 생성하는 제1 전하 펌프와, 상기 제1 조절 전류를 로우 패스 대역 필터링시켜 상기 전압 제어 발진기로 전달하기 위한 루프 필터와,상기 발진 클럭이 소정의 목표 주파수에 도달하였는가를 판단하여, 그에 따라 상기 제1 조절 전류의 출력을 제어하는 제1 주파수 검출기를 포함하는 커스 루프;상기 전압 제어 발진기 및 루프 필터를 상기 커스 루프와 공유하며,상기 전압 제어 발진기의 발진 전압을 조절하기 위한 제2 조절 전류를 생성하여 상기 루프 필터로 출력하는 제2 전하 펌프와, 수신 데이터 신호의 주파수와 상기 발진 클럭의 주파수의 근접도에 따라 상기 제2 조절 전류의 출력을 제어하는 제2 주파수 검출기를 포함하는 파인 루프; 및상기 발진 클럭이 상기 커스 루프에서 상기 목표 주파수에 도달한 정도에 따라 활성화되는 루프를 선택하고, 상기 루프 필터의 대역폭을 조절하기 위한 락/프리락 검출기를 포함하되, 상기 루프 필터는, 일측이 상기 제1 전하 펌프의 출력단과 연결되어 전달함수의 실수부를 결정하는 필터 저항;상기 필터 저항의 타측과 접지단 사이에 연결되어 상기 전달함수의 기본 극점을 결정하는 디폴트 폴 커패시터;상기 제1 전하 펌프의 출력단과 상기 접지단 사이에 연결되어 상기 전달함수의 기본 제로점을 결정하는 디폴트 제로 커패시터;상기 필터 저항과 상기 접지단 사이에 연결되어 상기 디폴트 폴 커패시터와 병렬 접속된 형태를 이루며, 상기 루프 필터의 대역폭을 조절하는 적어도 하나 이상의 부가 폴 커패시터; 상기 제1 전하 펌프의 출력단과 상기 접지단 사이에 연결되어 상기 디폴트 제로 커패시터와 병렬 접속된 형태를 이루며, 상기 루프 필터의 대역폭을 조절하는 적어도 하나 이상의 부가 제로 커패시터;상기 락/프리락 검출기의 프리락 신호에 응답하여 상기 디폴트 폴 커패시터와 상기 부가 폴 커패시터의 병렬 연결을 제어하는 적어도 하나 이상의 폴 제어 스위치;상기 락/프리락 검출기의 프리락 신호에 응답하여 상기 디폴트 제로 커패시터와 상기 부가 제로 커패시터의 병렬 연결을 제어하는 적어도 하나 이상의 제로 제어 스위치; 및상기 부가 폴 커패시터 중 상기 디폴트 폴 커패시터와 연결되지 않은 것에 상기 디폴트 폴 커패시터와 동일한 레벨의 전위를 인가하고, 상기 부가 제로 커패시터 중 상기 디폴트 제로 커패시터와 연결되지 않은 것에 상기 디폴트 제로 커패시터와 동일한 레벨의 전위를 인가하는 전위 유지부를 포함하는 CDR 회로
14 14
제13항에 있어서, 상기 제2 주파수 검출기는,상기 발진 신호와 상기 수신 데이터 신호의 위상 일치 여부를 판단하여 그 전후관계에 따른 제2 전하 펌프 제어 신호를 출력하는 위상 검출기인 CDR 회로
15 15
제13항에 있어서, 상기 제1 주파수 검출기는,상기 발진 신호를 소정 배수 분주한 분주 신호를 생성하기 위한 분주기; 및소정의 레퍼런스 클럭을 입력받아 상기 분주 신호의 주파수 일치 여부를 판단하여 그 결과에 따른 제1 전하 펌프 제어 신호를 출력하는 주파수-위상 검출기를 포함하는 CDR 회로
16 16
제15항에 있어서, 상기 락/프리락 검출기는,상기 커스 루프에서 상기 파인 루프로 활성화 루프를 전환하는 시점이 되는, 상기 발진 클럭이 상기 목표 주파수에 근접한 시점을 검출하는 락 검출기; 및경과한 후 상기 상기 커스 루프에서 상기 파인 루프로 활성화 루프를 전환하는 시점을 미리 소정 시간전에 감지하기 위한 프리락 검출기를 포함하는 CDR 회로
17 17
제16항에 있어서, 상기 프리락 검출기는,상기 발진 클럭이 상기 목표 주파수보다 낮은 소정의 프리락 목표 주파수에 근접한가 여부를 판단하는 구성을 가지는 CDR 회로
18 18
제17항에 있어서, 상기 프리락 검출기는,상기 레퍼런스 클럭을 M분주한 분주 레퍼런스 클럭을 생성하기 위한 M분주기;상기 분주 레퍼런스 클럭의 1주기 또는 반주기 동안에 발생하는 상기 발진 클럭의 개수를 카운트하는 발진 클럭 카운터부;상기 발진 클럭 카운터부의 카운트 회수에 따라 프리락 여부를 판단하는 프리락 판정기를 포함하는 CDR 회로
19 19
제18항에 있어서, 상기 발진 클럭 카운터부는,상기 분주 레퍼런스 클럭과 상기 발진 클럭을 동기화시키기 위한 동기화 플립플롭; 상기 동기화 플립플롭의 출력 신호의 에지를 검출하기 위한 에지 검출기; 및상기 에지 검출기의 에지 검출에 따라 초기화되며, 상기 발진 클럭을 카운트 하는 발진 클럭 카운터를 포함하는 CDR 회로
20 20
제19항에 있어서, 상기 프리락 판정기는,상기 에지 검출기의 에지 검출 신호 및 상기 발진 클럭 카운터의 카운트 신호를 입력받는 CDR 회로
21 21
제16항에 있어서, 상기 락 검출기는,소정기간 상기 주파수 위상 검출기의 출력 신호의 평균으로서 락 여부를 검출하는 CDR 회로
22 22
삭제
23 23
삭제
24 24
제13항에 있어서, 상기 전위 유지부는 동일 전위로 유지시키려는 두 노드 중 어느 한 노드의 전위를 입력받아, 다른 노드로 출력하는 전압 버퍼인 CDR 회로
25 25
제13항에 있어서, 상기 전위 유지부는 동일 전위로 유지시키려는 두 노드의 전위를 입력받아, 그 우열에 따라 상기 부가 폴/제로 커패시터에 대한 충전 전류를 단속하는 전압 비교기인 CDR 회로
26 26
제13항에 있어서, 상기 제1 전하펌프는, 상기 루프 필터와 연결이 단속되는 다수개의 전하펌프; 및 상기 락/프리락 검출기의 제어에 따라 각 전하펌프를 스위칭하기 위한 다수개의 스위치를 포함하는 CDR 회로
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.