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1
제1 주파수를 가지는 기준 클럭 신호를 기초로 비균일한 간격의 에지들을 가지는 비균일 클럭 신호를 생성하는 비균일 에지 클럭 생성기;상기 비균일 클럭 신호와 제2 주파수를 가지는 출력 클럭 신호에 기초하여 상기 출력 클럭 신호의 주파수 교란을 검출하고, 상기 검출된 주파수 교란을 나타내는 이벤트 신호와 상기 출력 클럭 신호의 전압 레벨을 나타내는 극성 정보와 상기 출력 클럭 신호의 주파수를 조절하는 제어 코드를 생성하는 주파수 교란 정정기;상기 비균일 에지 클럭 생성기와 상기 주파수 교란 정정기 사이에 연결되고 상기 이벤트 신호에 응답하여 상기 극성 정보를 상기 비균일 에지 클럭 생성기에 선택적으로 제공하는 이벤트 스위치;상기 기준 클럭 신호와 상기 출력 클럭 신호의 위상 차이를 검출하고, 상기 검출된 위상 차이를 나타내는 비교 신호를 제공하는 서브-샘플링 위상 검출기;상기 비교 신호를 로우-패스 필터링하여 제어 전압 신호를 출력하는 디지털 루프 필터; 및 상기 제어 코드와 상기 제어 전압 신호에 기초하여 상기 출력 클럭 신호를 출력하되, 상기 제어 코드에 응답하여 상기 출력 클럭 신호의 상기 제2 주파수를 조절하는 전압 제어 발진기를 포함하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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| 2 |
2
제1항에 있어서, 상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수의 M 배이고, M은 2 이상의 임의의 자연수인 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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| 3 |
3
제1항에 있어서,상기 비균일 에지 클럭 생성기, 상기 이벤트 스위치 및 상기 주파수 교란 정정기는 상기 출력 클럭 신호의 주파수를 교정하는 주파수 정정 루프를 구성하고,상기 서브-샘플링 위상 검출기, 상기 디지털 루프 필터 및 상기 전압 제어 발진기는 상기 출력 클럭 신호의 잡음을 교정하는 잡음 정정 루프를 구성하고,상기 주파수 정정 루프와 상기 잡음 정정 루프는 서로에 대하여 병렬적으로 동작하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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| 4 |
4
제1항에 있어서, 상기 비균일 에지 클럭 생성기는상기 기준 클럭 신호를 기초로 각각이 90도의 위상 차를 가지는 제1 내지 제4 위상 클럭 신호들을 생성하는 코스(coarse) 지연 생성기;상기 극성 정보를 기초로 상기 제1 내지 제4 위상 클럭 신호들의 에지들을 조절하기 위한 제1 내지 제4 교정 코드들을 생성하는 에지 위치 조절기;상기 제1 내지 제4 교정 코드들에 기초하여 상기 제1 내지 제4 위상 클럭 신호들의 에지들을 조절하여 제1 내지 제4 펄스 신호들을 제공하는 펄스 생성기 유닛; 및 상기 제1 내지 제4 펄스 신호들의 에지들을 병합하여 상기 비균일 클럭 신호를 생성하는 에지 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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5
제4항에 있어서, 상기 코스 지연 생성기는상기 기준 클럭 신호의 위상을 90도만큼 천이하여 상기 제2 위상 클럭 신호를 제공하는 위상 천이기; 및상기 제2 위상 클럭 신호를 반전하여 상기 제4 위상 클럭 신호를 출력하는 제1 인버터; 상기 기준 클럭 신호를 반전하여 상기 제3 위상 클럭 신호를 출력하는 제2 인터버; 및상기 기준 클럭 신호를 두 번 반전하여 상기 제1 위상 클럭 신호를 출력하는 제3 인버터 및 제4 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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| 6 |
6
제5항에 있어서, 상기 위상 천이기는상기 기준 클럭 신호가 인가되는 제1 노드와 제2 노드 사이에 연결되는 제1 저항;상기 제2 노드와 접지 전압 사이에 연결되는 제1 커패시터;상기 제2 노드와 제3 노드 사이에 연결되는 제2 저항;상기 제3 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되는 제2 커패시터;상기 제3 노드의 신호를 반전하여 상기 제2 위상 클럭 신호를 출력하는 제5 인버터;레귤레이션 전압에 연결되는 소스, 상기 기준 클럭 신호를 수신하는 게이트 및 상기 제5 인버터의 제1 전원 단자에 연결되는 드레인을 구비하는 피모스 트랜지스터; 및상기 인버터전원 제2 전원 단자에 연결되는 드레인, 상기 기준 클럭 신호를 수신하는 게이트 및 상기 접지 전압에 연결되는 소스를 구비하는 엔모스 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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7
제4항에 있어서, 상기 펄스 생성기 유닛은 상기 제1 내지 제4 교정 코드들에 각각에 기초하여 상기 제1 내지 제4 위상 클럭 신호들의 에지를 교정하여 제1 내지 제4 펄스 신호들을 각각 제공하는 제1 내지 제4 펄스 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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8
제7항에 있어서, 상기 제1 펄스 생성기는상기 제1 위상 클럭 신호를 반전하는 제1 인버터;상기 제1 인버터의 출력 단자가 연결되는 제1 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 제1 교정 코드에 응답하여 저장되는 전하량을 조절하는 가변 커패시터;상기 제1 노드의 신호를 반전시키는 제2 인버터;상기 제2 인버터의 출력 단자가 연결되는 제2 노드의 신호를 두번 반전시키는 제3 인버터 및 제4 인버터; 및상기 제2 인버터의 출력과 상기 제4 인버터의 출력에 앤드 연산을 수행하여 상기 제1 펄스 신호를 출력하는 앤드 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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9
제1항에 있어서, 상기 출력 클럭 신호는 서로 180도의 위상차를 가지는 제1 출력 클럭 신호와 제2 출력 클럭 신호를 포함하는 차동 신호이고,상기 주파수 교란 정정기는상기 제1 출력 클럭 신호와 상기 제2 출력 클럭 신호에 기초하여 상기 비균일 클럭 신호의 하강 에지에서의 상기 출력 신호의 극성과 기울기를 검출하여 상기 극성 정보와 상기 출력 클럭 신호의 기울기 정보를 제공하는 극성/기울기 검출기; 및상기 극성 정보 및 상기 기울기 정보에 기초하여 상기 비균일 클럭 신호에 대한 상기 출력 클럭 신호의 상대적 위상을 결정하고, 상기 결정된 상대적 위상에 기초하여 상기 이벤트 신호의 로직 레벨과 상기 제어 코드의 비트들을 결정하는 주파수 교란 정정 로직을 포함하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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10
제9항에 있어서, 상기 극성/기울기 검출기는상기 제1 출력 클럭 신호를 샘플링하고, 상기 제2 출력 클럭 신호를 샘플링하고, 샘플링된 상기 제1 출력 클럭 신호와 샘플링된 상기 제2 출력 클럭 신호를 비교하여 상기 극성 정보를 결정하고,상기 제1 출력 클럭 신호를 지연시켜 샘플링하고, 상기 샘플링된 제1 출력 클럭 신호와 상기 지연시켜 샘플링된 상기 제1 출력 클럭 신호를 비교하여 상기 기울기 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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11
제9항에 있어서, 상기 출력 클럭 신호는 하나의 주기 동안 상기 극성 정보의 부호와 상기 기울기 정보의 부호의 조합에 기초하여 제1 내지 제 4 감지 영역들로 구분되고,상기 주파수 교란 정정 로직은 상기 비균일 클럭 신호의 연속된 제1 하강 에지와 제2 하강 에지에서 상기 출력 클럭 신호의 감지 영역들의 변화에 기초하여 상기 주파수 교란을 판단하고, 상기 판단에 기초하여 상기 이벤트 신호의 논리 레벨과 상기 제어 코드의 비트들의 증가와 감소를 결정하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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12
제11항에 있어서,상기 극성 정보가 음이고 상기 기울기 정보가 음인 경우에 상기 출력 클럭 신호는 상기 제1 감지 영역에 속하고,상기 극성 정보가 음이고 상기 기울기 정보가 양인 경우에 상기 출력 클럭 신호는 상기 제2 감지 영역에 속하고,상기 극성 정보가 양이고 상기 기울기 정보가 양인 경우에 상기 출력 클럭 신호는 상기 제3 감지 영역에 속하고,상기 극성 정보가 양이고 상기 기울기 정보가 음인 경우에 상기 출력 클럭 신호는 상기 제4 감지 영역에 속하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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13
제12항에 있어서, 상기 주파수 교정 로직은 상기 출력 클럭 신호가 상기 제1 하강 에지에서 상기 제2 감지 영역 또는 상기 제3 감지 영역에 속하고, 상기 제2 하강 에지에서 상기 제2 감지 영역 또는 상기 제3 감지 영역에 속하는 경우, 상기 출력 클럭 신호의 주파수가 유지되었다고 판단하고, 상기 이벤트 신호의 로직 레벨을 로우 레벨로 출력하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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제12항에 있어서, 상기 주파수 교정 로직은 상기 출력 클럭 신호가 상기 제1 하강 에지에서 상기 제2 감지 영역 또는 상기 제3 감지 영역에 속하고, 상기 제2 하강 에지에서 상기 제4 감지 영역에 속하는 경우, 상기 출력 클럭 신호의 주파수가 증가하였다고 판단하고, 상기 이벤트 신호의 로직 레벨을 하이 레벨로 출력하고, 상기 출력 신호의 주파수가 감소되도록 상기 제어 코드의 비트들을 조절하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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제12항에 있어서, 상기 주파수 교정 로직은 상기 출력 클럭 신호가 상기 제1 하강 에지에서 상기 제2 감지 영역 또는 상기 제3 감지 영역에 속하고, 상기 제2 하강 에지에서 상기 제1 감지 영역에 속하는 경우, 상기 출력 클럭 신호의 주파수가 감소하였다고 판단하고, 상기 이벤트 신호의 로직 레벨을 하이 레벨로 출력하고, 상기 출력 신호의 주파수가 증가되도록 상기 제어 코드의 비트들을 조절하는 것을 특징으로 하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로
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기저대역의 송신 신호 및 수신 신호를 처리하는 신호 프로세서;시분할로 송신 동작 및 수신 동작을 수행하는 송수신기; 및상기 송신 신호 또는 상기 수신 신호를 샘플링하기 위한 주파수를 제공하는 출력 클럭 신호를 생성하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로를 포함하고,상기 신호 프로세서는 상기 송수신기 및 상기 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로를 제어하고,상기 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로는,제1 주파수를 가지는 기준 클럭 신호를 기초로 비균일한 간격의 에지들을 가지는 비균일 클럭 신호를 생성하는 비균일 에지 클럭 생성기;상기 비균일 클럭 신호와 제2 주파수를 가지는 상기 출력 클럭 신호에 기초하여 상기 출력 클럭 신호의 주파수 교란을 검출하고, 상기 검출된 주파수 교란을 나타내는 이벤트 신호와 상기 출력 클럭 신호의 전압 레벨을 나타내는 극성 정보와 상기 출력 클럭 신호의 주파수를 조절하는 제어 코드를 생성하는 주파수 교란 정정기;상기 비균일 에지 클럭 생성기와 상기 주파수 교란 정정기 사이에 연결되고 상기 이벤트 신호에 응답하여 상기 극성 정보를 상기 비균일 에지 클럭 생성기에 제공하는 이벤트 스위치;상기 기준 클럭 신호와 상기 출력 클럭 신호의 위상 차이를 검출하고, 상기 검출된 위상 차이를 나타내는 비교 신호를 제공하는 서브-샘플링 위상 검출기;상기 비교 신호를 로우-패스 필터링하여 제어 전압 신호를 출력하는 디지털 루프 필터; 및 상기 제어 코드와 상기 제어 전압 신호에 기초하여 상기 출력 클럭 신호를 출력하되, 상기 제어 코드에 응답하여 상기 출력 클럭 신호의 상기 제2 주파수를 조절하는 전압 제어 발진기를 포함하는 무선 통신 장치
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제16항에 있어서, 상기 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로는 상기 출력 클럭 신호를 버퍼링하는 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치
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제16항에 있어서, 상기 출력 클럭 신호는 서로 180도의 위상차를 가지는 제1 출력 클럭 신호와 제2 출력 클럭 신호를 포함하는 차동 신호이고,상기 주파수 교란 정정기는상기 제1 출력 클럭 신호와 상기 제2 출력 클럭 신호에 기초하여 상기 비균일 클럭 신호의 하강 에지에서의 상기 출력 신호의 극성과 기울기를 검출하여 상기 극성 정보와 상기 출력 클럭 신호의 기울기 정보를 제공하는 극성/기울기 검출기; 및상기 극성 정보 및 상기 기울기 정보에 기초하여 상기 비균일 클럭 신호에 대한 상기 출력 클럭 신호의 상대적 위상을 결정하고, 상기 결정된 상대적 위상에 기초하여 상기 이벤트 신호의 로직 레벨과 상기 제어 코드의 비트들을 결정하는 주파수 교란 정정 로직을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치
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서브-샘플링 위상 고정 루프 회로의 동작 방법으로서,제1 주파수를 가지는 기준 클럭 신호를 기초로 비균일한 간격의 에지들을 가지는 비균일 클럭 신호를 생성하는 단계;상기 비균일 클럭 신호와 제2 주파수를 가지는 출력 클럭 신호에 기초하여 상기 출력 클럭 신호의 주파수 교란을 교정하면서, 상기 출력 클럭 신호의 주파수를 조절하는 제어 코드를 생성하는 단계;상기 기준 클럭 신호와 상기 출력 클럭 신호의 위상 차이를 검출하고, 상기 검출된 위상 차이를 나타내는 비교 신호를 생성하는 단계;상기 비교 신호를 로우-패스 필터링하여 제어 전압 신호를 출력하는 단계; 및 상기 제어 코드와 상기 제어 전압 신호에 기초하여 상기 출력 클럭 신호를 출력하되, 상기 제어 코드에 응답하여 상기 출력 클럭 신호의 상기 제2 주파수를 조절하는 단계를 포함하는 서브-샘플링 위상 고정 루프 회로의 동작 방법
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