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KR101643497B1 - A multiplying delay locked loop circuit using time registers and a method for synthesizing a frequency - Google Patents

A multiplying delay locked loop circuit using time registers and a method for synthesizing a frequency Download PDF

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Publication number
KR101643497B1
KR101643497B1 KR1020150029602A KR20150029602A KR101643497B1 KR 101643497 B1 KR101643497 B1 KR 101643497B1 KR 1020150029602 A KR1020150029602 A KR 1020150029602A KR 20150029602 A KR20150029602 A KR 20150029602A KR 101643497 B1 KR101643497 B1 KR 101643497B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
pulse
pulse signal
signal
ring oscillator
Prior art date
Application number
KR1020150029602A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조성환
김현익
Original Assignee
한국과학기술원
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020150029602A priority Critical patent/KR101643497B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101643497B1 publication Critical patent/KR101643497B1/en

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
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    • HELECTRICITY
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    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
    • H03L7/183Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number
    • H03L7/187Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number using means for coarse tuning the voltage controlled oscillator of the loop

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  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

A multiplying delay locked loop circuit according to an embodiment of the present invention comprises: a ring oscillator including one or more delay lines through which an input reference clock signal passes and outputting frequency-multiplied pulse signals according to the operation of the delay lines; a first time register for receiving a first pulse signal from the output of the ring oscillator and outputting a first voltage corresponding to the pulse time width of the first pulse signal; a second time register for receiving a second pulse signal from the output of the ring oscillator and outputting a second voltage corresponding to the pulse time width of the second pulse signal; and a frequency correction unit for correcting the oscillation frequency of the ring oscillator according to the comparison result of the first voltage and the second voltage. The multiplying delay locked loop circuit of the present invention can reduce static phase offset.

Description

시간 저장기를 이용한 체배 지연 동기루프 회로 및 주파수 합성 방법{A MULTIPLYING DELAY LOCKED LOOP CIRCUIT USING TIME REGISTERS AND A METHOD FOR SYNTHESIZING A FREQUENCY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a multiply delay locked loop circuit and a frequency synthesizing method using a time storage device,

본 발명은 시간 저장기를 이용한 체배 지연 동기루프 회로 및 주파수 합성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multiply delay locked loop circuit and a frequency synthesizing method using a time storage.

지연 동기 루프(Delay Locked Loop;DLL)는 전자 장치에서 내부 클럭을 발생시키기 위하여 이용될 수 있다. 일반적인 지연 고정 루프는 수신된 외부 클럭을 지연 라인을 이용하여 소정 시간만큼 지연시켜 외부 클럭에 동기된 내부 클럭을 발생한다. 이러한 지연 고정 루프 기반의 클럭 생성 장치는 위상 고정 루프 기반의 클럭 생성 장치 및 국부 발진기와 비교할 때 지터의 축적이 없어 위상 잡음이 적으며, 루프 필터의 구조가 간단하므로 소형화가 가능하다. 특히, 반도체 메모리 장치의 경우 외부 클럭의 주파수를 체배한 주파수를 갖는 내부 클럭을 이용함으로써 데이터 전송 속도를 증가시킬 수 있고, 정확한 위상 지연 및 듀티 비를 갖는 클럭들을 데이터 전송에 이용함으로써 고속 데이터 전송시 에러를 줄일 수 있다.A delay locked loop (DLL) may be used to generate an internal clock in an electronic device. A general delay locked loop generates an internal clock synchronized with an external clock by delaying the received external clock by a predetermined time using a delay line. The delay locked loop based clock generation device has less phase noise due to the absence of jitter accumulation as compared with the phase locked loop based clock generation device and the local oscillator, and the structure of the loop filter is simple. In particular, in the case of a semiconductor memory device, the data transfer rate can be increased by using an internal clock having a frequency multiplied by the frequency of the external clock, and by using clocks having an accurate phase delay and duty ratio for data transfer, Errors can be reduced.

도 1 및 도 2는 일반적인 지연 동기 루프 회로와 체배 지연 동기루프 회로를 나타낸다.1 and 2 show a general delay locked loop circuit and a multiplying delay locked loop circuit.

일반적인 지연 동기 루프는 기준 신호(Reference Signal)를 지연선(Delay Line)에 주입시켜 입력된 기준신호 보다 기준 신호의 한 주기만큼 지연된 신호를 출력시키는 회로이며 그 구조는 도 1에 도시된 바와 같다. 또한, 이와 같은 지연동기루프는 입력 기준 신호의 한 주기 지연 뿐만 아니라 임의 주기 지연을 통해 주파수 합성에 응용될 수 있다.A general delay locked loop is a circuit for injecting a reference signal into a delay line and outputting a signal delayed by one period of the reference signal from the input reference signal, and its structure is as shown in FIG. In addition, such a delay locked loop can be applied to frequency synthesis through not only one period delay of an input reference signal but also an arbitrary period delay.

이에 따라, 최근에는 도 2와 같은 기존의 지연동기루프의 지연선을 링 구조로 바꾼 체배지연동기루프(Multiplying Delay Locked Loop; MDLL)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 같은 체배지연동기루프를 이용하여 주파수 합성을 하게 되면 기존의 위상고정루프를 이용한 주파수 합성기에 비해 매 입력되는 기준 신호에 의해 발진기에 누적되는 지터(Jitter)가 깨끗해짐으로써 좋은 페이즈 노이즈 성능을 보일 수 있다. In recent years, studies have been actively made on a multiplying delay locked loop (MDLL) in which the delay line of the conventional delay locked loop shown in FIG. 2 is replaced with a ring structure. The frequency synthesizer using such a multiply-delayed synchronous loop has a better phase noise performance than the frequency synthesizer using a conventional phase-locked loop because the jitter accumulated in the oscillator is cleared by the input reference signal have.

도 3은 일반적인 체배지연동기루프의 링 발진기의 주파수 출력 파형을 나타내는 도면이다.3 is a diagram showing a frequency output waveform of a ring oscillator of a general multiplication delay locked loop.

그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 링 발진기의 주파수가 의도한 주파수와 정확히 동일하지 않게 되면 매 기준 신호 마다 정적 위상 오프셋(Static Phase Offset)이 발생됨을 확인할 수 있다. However, as shown in FIG. 3, if the frequency of the ring oscillator is not exactly equal to the intended frequency, it can be confirmed that a static phase offset occurs for each reference signal.

이와 같은 정적 위상 오프셋은, 주파수 합성기 출력 스펙트럼에서 일정 크기의 주파수 톤(Reference Spur)을 발생시키게 되는 문제점 이 있다. Such a static phase offset has a problem of generating a frequency tone (reference spur) of a certain size in the frequency synthesizer output spectrum.

또한, 이러한 문제점은 일반적으로 그림2의 체배지연동기루프의 차지펌프(Charge Pump)의 업커런트(Up-Current), 다운커런트(Down-Current) 불일치와 링 발진기의 출력신호가 위상분배기(Phase Detector)로 입력되는 길과 다시 링 발진기의 입력 멀티플렉서로 입력되는 길의 불일치로 인해 크게 생기게 되고, 이 크기는 체배 지연동기루프 출력신호의 주파수가 1.5GHz라고 가정하면 매 기준 신호의 입력마다 약 30~40피코초의 오프셋을 야기하게 된다. 그러므로 체배 지연 동기루프의 정적 위상 오프셋을 줄이기 위한 연구가 매우 필요한 현실이다.This problem is generally caused by the up-current and down-current mismatch of the charge pump of the multiply-delayed synchronous loop of FIG. 2 and the output signal of the ring oscillator from the phase detector ) And a mismatch in the length of the input signal to the input multiplexer of the ring oscillator. This size is assumed to be about 30 GHz for each input of each reference signal, assuming that the frequency of the multiplication delay locked loop output signal is 1.5 GHz. Resulting in an offset of 40 picoseconds. Therefore, research to reduce the static phase offset of the multiply-delay synchronous loop is a reality.

KRKR 10-2001-00663510-2001-006635 AA

A Highly Digital MDLL-Based Clock Multiplier That Leverages a Self-Scrambling Time-to-Digital Converter to Achieve Subpicosecond Jitter Performance(2008.04.) A Highly Digital MDLL-Based Clock Multiplier That Leverages a Self-Scrambling Time-to-Digital Converter to Achieve Subpicosecond Jitter Performance (Apr.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이러한 체배 지연 동기루프의 핵심적인 문제인 정적 위상 오프셋을 줄일 수 있는 체배 지연 동기루프 회로 및 이를 이용한 주파수 합성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a multiplication delay synchronous loop circuit capable of reducing a static phase offset, which is a key problem of the multiplication delay synchronization loop, and a frequency synthesis method using the same.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 체배 지연 동기루프 회로는, 입력된 기준 클럭 신호가 통과되는 하나 이상의 지연 라인을 포함하며, 상기 지연 라인의 동작에 따라 체배 지연된 펄스 신호를 출력하는 링 발진기; 상기 링 발진기 출력으로부터 제1 펄스 신호를 입력받아, 상기 제1 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제1 전압을 출력하는 제1 시간 저장기; 상기 링 발진기 출력으로부터 제2 펄스 신호를 입력받아, 상기 제2 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제2 전압을 출력하는 제2 시간 저장기; 및 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 비교 결과에 따라 상기 링 발진기를 제어하는 주파수 보정부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multiplying delay locked loop circuit including at least one delay line through which an input reference clock signal passes, and a multiplying delayed pulse signal according to an operation of the delay line, A ring oscillator for outputting; A first time storage unit receiving a first pulse signal from the ring oscillator output and outputting a first voltage corresponding to a pulse time width of the first pulse signal; A second time storage unit receiving a second pulse signal from the ring oscillator output and outputting a second voltage corresponding to a pulse time width of the second pulse signal; And a frequency correction unit for controlling the ring oscillator according to a comparison result of the first voltage and the second voltage.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 체배 지연 동기루프의 주파수 합성방법에 있어서, 입력된 기준 클럭 신호가 인가되면, 링 발진기에 포함된 하나 이상의 지연 라인의 동작에 따라 지연 펄스 신호를 생성하는 단계; 상기 지연 펄스 신호에 따라 상기 기준 클럭 신호보다 일정 배수 체배된 클럭 신호를 합성하여 출력하는 단계; 제1 시간 저장기가 상기 체배 지연된 펄스 신호로부터 제1 펄스 신호를 입력받아, 상기 제1 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제1 전압을 획득하는 단계; 제2 시간 저장기가 상기 체배 지연된 펄스 신호로부터 제2 펄스 신호를 입력받아, 상기 제2 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제2 전압을 획득하는 단계; 및 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 비교 결과에 따라 상기 링 발진기를 보정 제어하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of synthesizing a multiplication delay locked loop, the method comprising the steps of: when an input reference clock signal is applied to an operation of one or more delay lines included in a ring oscillator, Generating a delayed pulse signal; Synthesizing and outputting a clock signal multiplied by a predetermined multiple of the reference clock signal according to the delay pulse signal; Receiving a first pulse signal from the multiplied delayed pulse signal by the first time storage and obtaining a first voltage corresponding to a pulse time width of the first pulse signal; Receiving a second pulse signal from the pulse signal multiplied by the second delay time and acquiring a second voltage corresponding to a pulse time width of the second pulse signal; And correcting the ring oscillator according to a result of comparison between the first voltage and the second voltage.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체로 구현될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of reproducing a program recorded on a computer-readable recording medium.

본 발명의 실시 예에 따르면, 하나 이상의 시간 저장기를 이용하여 링 발진기에서 지연 처리되는 펄스 신호의 펄스 폭을 비교함으로써 정적 위상 오프셋을 정확히 측정하고, 이에 따라 링 발진기의 주파수 보정을 수행함으로써, 정적 위상 오프셋으로 인해 발생하는 다양한 문제점들을 제거할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by accurately measuring the static phase offset by comparing the pulse width of the pulse signal delayed in the ring oscillator using one or more time storage, and thereby performing frequency correction of the ring oscillator, It is possible to eliminate various problems caused by the offset.

특히, 정적 위상 오프셋의 감소에 따라 기준 신호 톤(Reference Spur)가 매우 낮은 체배 지연 동기루프를 이용한 저잡음 성능의 주파수 합성기를 구현할 수 있게 된다.Particularly, as the static phase offset is reduced, a frequency synthesizer with low noise performance using a multiply delay locked loop with a very low reference signal tone (Reference Spur) can be implemented.

도 1 및 도 2는 일반적인 지연 동기 루프 회로와 체배 지연 동기루프 회로를 나타낸다.
도 3은 일반적인 체배지연동기루프의 링 발진기의 주파수 출력 파형을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 체배 지연 동기루프 회로를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 시간 저장기 및 제2 시간 저장기의 구성 및 출력 파형을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 제1 시간 저장기 또는 제2 시간 저장기의 구성을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 합성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 and 2 show a general delay locked loop circuit and a multiplying delay locked loop circuit.
3 is a diagram showing a frequency output waveform of a ring oscillator of a general multiplication delay locked loop.
4 is a block diagram for explaining a multiply-accumulation synchronizing loop circuit according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates the configuration and output waveforms of a first time store and a second time store according to an embodiment of the present invention.
6 shows a configuration of a first time storage device or a second time storage device according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a frequency synthesis method according to an embodiment of the present invention.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.The following merely illustrates the principles of the invention. Thus, those skilled in the art will be able to devise various apparatuses which, although not explicitly described or shown herein, embody the principles of the invention and are included in the concept and scope of the invention. Furthermore, all of the conditional terms and embodiments listed herein are, in principle, only intended for the purpose of enabling understanding of the concepts of the present invention, and are not to be construed as limited to such specifically recited embodiments and conditions do.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is also to be understood that the detailed description, as well as the principles, aspects and embodiments of the invention, as well as specific embodiments thereof, are intended to cover structural and functional equivalents thereof. It is also to be understood that such equivalents include all elements contemplated to perform the same function irrespective of the currently known equivalents as well as the equivalents to be developed in the future, i.e., the structure.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블록도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.Thus, for example, it should be understood that the block diagrams herein illustrate conceptual aspects of exemplary circuits embodying the principles of the invention. Similarly, all flowcharts, state transition diagrams, pseudo code, and the like are representative of various processes that may be substantially represented on a computer-readable medium and executed by a computer or processor, whether or not the computer or processor is explicitly shown .

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블록을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.The functions of the various elements shown in the drawings, including the functional blocks shown in a processor or similar concept, may be provided by use of dedicated hardware as well as hardware capable of executing software in connection with appropriate software. When provided by a processor, the functions may be provided by a single dedicated processor, a single shared processor, or a plurality of individual processors, some of which may be shared.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.Also, the explicit use of terms such as processor, control, or similar concepts should not be interpreted exclusively as hardware capable of running software, and may be used without limitation as a digital signal processor (DSP) (ROM), random access memory (RAM), and non-volatile memory. Other hardware may also be included.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.In the claims hereof, the elements represented as means for performing the functions described in the detailed description include all types of software including, for example, a combination of circuit elements performing the function or firmware / microcode etc. , And is coupled with appropriate circuitry to execute the software to perform the function. It is to be understood that the invention defined by the appended claims is not to be construed as encompassing any means capable of providing such functionality, as the functions provided by the various listed means are combined and combined with the manner in which the claims require .

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: There will be. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 체배 지연 동기루프 회로를 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram for explaining a multiply-accumulation synchronizing loop circuit according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 체배 지연 동기루프 회로(100)는 입력부(105), 링 발진기(150), 제1 시간 저장기(111), 제2 시간 저장기(112), 비교기(120), 분배기(130), 주파수 보정부(140), 선택 논리회로(160), 배수 결정부(165) 및 제2 디지털 축적기(170)를 포함하고, 상기 주파수 보정부(140)는 제1 디지털 축적기(141) 및 D/A 컨버터(142)를 포함한다.4, a multiplying delay locked loop circuit 100 according to an embodiment of the present invention includes an input unit 105, a ring oscillator 150, a first time storage 111, a second time storage 112, A frequency divider 140, a frequency divider 130, a frequency divider 130, a frequency divider 140, a frequency divider 140, a frequency divider 140, a frequency divider 140, ) Includes a first digital accumulator 141 and a D / A converter 142.

입력부(105)는 기준 클럭 신호를 입력받아 링 발진기(150)로 전달한다. 입력부(105)는 컨트롤러에 의해 제어될 수 있으며, 입력 멀티플렉서로 구현될 수 있다.The input unit 105 receives the reference clock signal and transmits the reference clock signal to the ring oscillator 150. The input unit 105 can be controlled by a controller and implemented with an input multiplexer.

입력부(105) 입력되는 기준 클럭 신호는 펄스 생성기(pulse generator)로부터 생성되는 신호일 수 있다. 펄스 생성기는 체배 클럭 신호 생성을 위한 기준 클럭 신호를 생성하여 미리 결정된 주기에 따라 주기적으로 입력부(105)를 통해 입력할 수 있다. 이에 따라 체배 지연 동기루프 회로(100)의 각 구성부는 기준 클럭 신호의 입력 주기에 따라 동작할 수 있다.The reference clock signal input to the input unit 105 may be a signal generated from a pulse generator. The pulse generator may generate a reference clock signal for generating a multiplied clock signal and periodically input the reference clock signal through the input unit 105 according to a predetermined period. Accordingly, each component of the multiplying delay locked loop circuit 100 can operate according to the input period of the reference clock signal.

링 발진기(150, ring oscillator)는 입력된 기준 클럭 신호가 통과되는 하나 이상의 지연 라인을 포함하며, 상기 지연 라인의 동작에 따라 지연 펄스 신호를 출력한다. 상기 지연 펄스 신호는 배수 결정부(165) 및 선택 논리회로(160)의 동작에 따라 주파수 체배된 클럭 신호로서 합성될 수 있다.The ring oscillator 150 includes at least one delay line through which the input reference clock signal passes, and outputs a delay pulse signal according to the operation of the delay line. The delay pulse signal may be synthesized as a frequency-multiplied clock signal in accordance with the operations of the drain determination unit 165 and the selection logic circuit 160.

또한, 링 발진기(150)의 각 지연 라인은 다수의 지연 블록들을 포함할 수 있다. 지연 블록들 각각은 체배 지연 동기루프 회로(100)에 전원이 공급되기 시작하는 시점부터 특정 시점까지의 동기 동작 과정에서 모드 제어 신호 및 초기 지연 값에 응답하여 기준 클럭 신호을 미리 정해진 위상만큼 지연시키는 동작을 수행할 수 있다.In addition, each delay line of the ring oscillator 150 may include a plurality of delay blocks. Each of the delay blocks is configured to delay the reference clock signal by a predetermined phase in response to the mode control signal and the initial delay value during the synchronization operation from the time when power is supplied to the multiplying delay lock loop circuit 100 to a specific point Can be performed.

이때, 지연 블록들 각각은 모드 제어 신호 및 초기 지연 값에 응답하여 기준 클락 신호(ref)를 미리 정해진 위상만큼 지연시키기 위한 동작을 독립적으로 수행한다.At this time, each of the delay blocks independently performs an operation for delaying the reference clock signal ref by a predetermined phase in response to the mode control signal and the initial delay value.

또한, 지연 블록들 각각은 체배 지연 동기루프 회로(100)에 전원이 공급되기 시작하는 시점부터 특정 시점이 경과한 시점 이후의 출력 클럭에 대한 동기 동작 과정에서는 모드 제어 신호에 응답하여 기준 클럭 또는 전단의 지연 블락으로부터 출력되는 신호의 위상을 제어하는 위상 지연 라인으로 동작할 수 있다.In each of the delay blocks, in synchronous operation with respect to the output clock after a certain point in time has elapsed since the power supply to the multiplying delay lock loop circuit 100 started, the reference clock or the front end And a phase delay line for controlling the phase of the signal output from the delay block of FIG.

그리고, 이와 같이 링 발진기(150)를 통해 지연된 지연 펄스 신호는 배수 결정기(165)와 선택 논리회로(160)를 통해 기준 클럭(ref) 신호의 주파수에 비해 미리 결정된 배수만큼 체배된 주파수를 갖는 출력 클럭으로서 합성되어 외부로 출력될 수 있다.The delay pulse signal delayed through the ring oscillator 150 is output through the drain determiner 165 and the selection logic circuit 160 to the output having a frequency multiplied by a predetermined multiple of the frequency of the reference clock signal ref It can be synthesized as a clock and output to the outside.

한편, 제1 시간 저장기(111)는 상기 링 발진기(150) 출력으로부터 제1 펄스 신호를 입력받아, 상기 제1 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제1 전압을 출력한다.The first time storage unit 111 receives the first pulse signal from the output of the ring oscillator 150 and outputs a first voltage corresponding to the pulse time width of the first pulse signal.

또한, 제2 시간 저장기(112)는 상기 링 발진기 출력으로부터 제2 펄스 신호를 입력받아, 상기 제2 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제2 전압을 출력한다.The second time storage unit 112 receives the second pulse signal from the ring oscillator output and outputs a second voltage corresponding to the pulse time width of the second pulse signal.

여기서, 제1 시간 저장기(111)와 제2 시간 저장기(112)는 각각 펄스가 입력되면, 펄스 폭에 대응되는 시간에 따른 전압 레벨을 출력하는 시간 레지스터 회로를 포함할 수 있다. The first time storage unit 111 and the second time storage unit 112 may include a time register circuit for outputting a voltage level corresponding to a pulse width when a pulse is input.

따라서, 제1 시간 저장기(111)와 제2 시간 저장기(112)의 시간 레지스터의 동작에 따라 각 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호의 펄스 폭에 대응되는 시간이 측정될 수 있다. 또한, 제1 시간 저장기(111)와 제2 시간 저장기(112)는 각각 측정된 시간 정보를 누적하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간 저장기(111)와 제2 시간 저장기(112)는 펄스의 라이징 엣지가 감지됨에 따라 펄스 폭의 시간 측정을 시작하고, 펄스의 하강 엣지가 감지됨에 따라 시간 측정을 종료하며, 그 동안 누적된 시간 정보에 따른 전압 레벨(제1 전압 및 제2 전압)을 각각 비교기(120)로 출력할 수 있다.Therefore, the time corresponding to the pulse widths of the first pulse signal and the second pulse signal can be measured according to the operation of the time registers of the first time storage unit 111 and the second time storage unit 112. In addition, the first time storage unit 111 and the second time storage unit 112 may accumulate and store the measured time information, respectively. For example, the first time storage unit 111 and the second time storage unit 112 may start time measurement of the pulse width as the rising edge of the pulse is detected, and time measurement may be performed as the falling edge of the pulse is detected And outputs the voltage levels (the first voltage and the second voltage) according to the accumulated time information to the comparator 120, respectively.

그리고, 비교기(120)는 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 비교하고, 상기 비교 결과를 분배기(130)로 출력한다.The comparator 120 compares the first voltage and the second voltage, and outputs the comparison result to the distributor 130.

비교기(120)는 제1 전압 및 제2 전압 중 어느 전압이 높은지를 판단하거나, 어느 전압이 낮은지를 판단하여 비교 결과를 디지털신호(VDD or GND)로서 출력할 수 있다.The comparator 120 may determine which one of the first voltage and the second voltage is high, determine which voltage is low, and output the comparison result as the digital signal (VDD or GND).

이에 따라, 비교기(120)는 상기 제1 펄스 신호 또는 제2 펄스 신호 중 어느 펄스의 펄스 폭이 더 긴 시간을 갖는지를 판단할 수 있다. 어느 하나의 펄스 폭이 일정 값 이상 크거나, 일정 값 이상 작은 경우, 비교기(120)는 체배 지연 동기 루프(100)의 출력 주파수가 이상적인 상황보다 느린지 또는 빠른지, 그리고 전술한 정적 위상 오프셋이 발생되었는지를 판단할 수 있는 것이다. 정적 위상 오프셋의 발생이 누적됨에 따라 측정되는 정적 위상 오프셋 정보는 결과적으로 체배 지연 동기 루프 회로(100)의 주파수보정 필요성을 가져오게 된다.Accordingly, the comparator 120 can determine which of the first pulse signal and the second pulse signal has a longer pulse width. If any one of the pulse widths is greater than or equal to a predetermined value or smaller than the predetermined value, the comparator 120 determines whether the output frequency of the multiplying delay locked loop 100 is slower or faster than the ideal state, It can be judged whether or not it is. The static phase offset information, which is measured as the occurrence of the static phase offset accumulates, results in the necessity of frequency correction of the multiplying delay locked loop circuit 100.

한편, 제1 시간 저장기(111)와 제2 시간 저장기(112)는 비교기(120)에서의 펄스 폭 비교가 종료된 이후, 리셋되어 다음 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호 재입력을 준비할 수 있다. 예를 들어, 체배 지연 동기 루프 회로(100)의 컨트롤러는 제1 시간 저장기(111)와 제2 시간 저장기(112)의 SET을 주기적으로 GND로 만들어 Vout1, Vout2를 VDD로 리셋시킴으로써 매 기준 신호 입력시 마다 현재 지연 동기라인에서 생성되는 지연 클럭 신호 주파수의 기준값 대비 느리고 빠름을 다시 판단할 수 있다.After the pulse width comparison in the comparator 120 is completed, the first time storage unit 111 and the second time storage unit 112 are reset to prepare the next first pulse signal and the second pulse signal again can do. For example, the controller of the multiplying delay locked loop circuit 100 periodically sets the SET of the first time storage 111 and the second time storage 112 to GND to reset Vout1 and Vout2 to VDD, It is possible to determine again whether the delay clock signal frequency is slow or fast with respect to the reference value of the delay clock signal frequency generated in the current delay synchronizing line each time the signal is input.

한편, 분배기(130)는 모드 설정에 따라 비교 결과를 제1 디지털 축적기(141) 또는 제2 디지털 축적기(170)로 전달할 수 있다. 분배기(130)는 체배 지연 동기루프 회로(100)의 정상 동작 모드에서는 주파수 보정부(140)의 제1 디지털 축적기(141)로 비교 결과를 전달하며, 캘리브레이션 모드에서는 제2 디지털 축적기(170)로 비교 결과를 전달할 수 있다. Meanwhile, the distributor 130 may transmit the comparison result to the first digital accumulator 141 or the second digital accumulator 170 according to the mode setting. The distributor 130 delivers the comparison result to the first digital accumulator 141 of the frequency corrector 140 in the normal operation mode of the multiply delay synchronous loop circuit 100 and in the calibration mode the second digital accumulator 170 ). ≪ / RTI >

본 발명의 실시 예에서 각 구성요소들의 동작은 정상 동작 모드에 대한 동작을 설명하며, 캘리브레이션 모드의 경우 제1 시간 저장기(111) 및 제2 시간 저장기(112)의 다른 실시 예로 설명될 수 있어, 이에 대하여는 별도 후술하도록 한다.The operation of each component in the embodiment of the present invention describes operation for the normal operation mode and can be described as another embodiment of the first time storage 111 and the second time storage 112 in the case of the calibration mode This will be described later.

주파수 보정부(140)는 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 비교 결과에 따라 상기 링 발진기(150)를 제어하여, 발진 주파수를 보정한다.The frequency corrector 140 controls the ring oscillator 150 according to the comparison result of the first voltage and the second voltage to correct the oscillation frequency.

주파수 보정부(140)는 이를 위해, 상기 기준 클럭 신호의 입력 주기에 따라, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 비교 결과에 대응되는 디지털 코드값을 축적하는 제1 디지털 축적기(141)를 포함할 수 있다.The frequency corrector 140 includes a first digital accumulator 141 for accumulating digital code values corresponding to the comparison result of the first voltage and the second voltage according to the input period of the reference clock signal .

제1 디지털 축적기(141)는 비교 결과에 대응되는 디지털 신호를 입력받아 누적함으로써 제1 디지털 코드값을 생성할 수 있다. 그리고, 상기 제1 디지털 코드는 링 발진기(150)를 제어하기 위한 제어 코드로 이용될 수 있다.The first digital accumulator 141 can generate the first digital code value by receiving and accumulating the digital signal corresponding to the comparison result. The first digital code may be used as a control code for controlling the ring oscillator 150.

그리고, D/A 컨버터(142)는 상기 제1 디지털 축적기에서 축적되는 제1 디지털 코드값을 아날로그 제어 신호로 변환하여, 상기 링 발진기(150)의 제어 신호로 인가할 수 있다.The D / A converter 142 may convert the first digital code value accumulated in the first digital accumulator into an analog control signal and apply the analog control signal to the ring oscillator 150 as a control signal.

보다 구체적으로, 예를 들어, 체배 지연 동기 루프 회로(100)의 출력 주파수가 일정 값 이상 증가하는 경우, 비교 결과값 누적시 현재 체배 지연 동기루프(100)의 주파수가 이상적인 상황보다 주파수가 빠르다는 것을 파악할 수 있다. 이에 따라 제1 디지털 축적기(141)에 누적되는 제1 디지털 코드는 체배 지연동기 루프(100)의 주파수를 낮추는 방향으로 생성될 수 있다.More specifically, for example, when the output frequency of the doubled delay locked loop circuit 100 increases by a predetermined value or more, the frequency of the current doubled delay locked loop 100 is faster than the ideal state when the comparison result value is accumulated . Accordingly, the first digital code accumulated in the first digital accumulator 141 can be generated in a direction to lower the frequency of the multiply-accumulation synchronizing loop 100. [

또한, 예를 들어, 예를 들어, 비교 결과 누적에 따라 체배 지연 동기루프(100)의 주파수가 이상적인 상황보다 주파수가 느리다고 판단되는 경우, 제1 디지털 축적기(141)는 누적되는 제1 디지털 코드를 체배 지연 동기 루프(100)의 주파수를 감소시키는 방향으로 생성할 수 있다.Also, for example, when it is determined that the frequency of the multiply-accumulation synchronizing loop 100 is slower than the ideal situation due to accumulation of comparison results, the first digital accumulator 141 accumulates the accumulated first digital code Can be generated in a direction to reduce the frequency of the doubling delay synchronizing loop 100. [

이에 따라 생성되는 제1 디지털 코드 값은 상기 D/A 컨버터(142)를 통해 아날로그 제어 신호로 변환될 수 있다. 그리고, D/A 컨버터(142)는 링 발진기(150)의 각각의 지연 라인에 포함된 지연 블록들을 제어하는 제어 신호를 링 발진기(150)의 각 지연 블록들로 전달할 수 있다.The first digital code value thus generated may be converted into an analog control signal through the D / A converter 142. [ The D / A converter 142 may transmit a control signal for controlling the delay blocks included in the respective delay lines of the ring oscillator 150 to the respective delay blocks of the ring oscillator 150.

이에 따라, 링 발진기(150)의 지연 라인에 포함된 지연 블록들의 동작 타이밍이 제어될 수 있으며, 이에 따른 링 발진기(150)의 발진 주파수가 재조정될 수 있고, 결과적으로는 체배 지연 동기루프 회로(100)의 출력 주파수의 조정이 수행될 수 있다.Thus, the operation timing of the delay blocks included in the delay line of the ring oscillator 150 can be controlled, and accordingly, the oscillation frequency of the ring oscillator 150 can be readjusted, resulting in the multiply- 100 can be performed.

한편, 배수 결정부(165) 및 선택 논리회로(160)는 링 발진기(150)에서 출력되는 지연 펄스 신호에 응답하여 듀티 비가 일정하고 기준 클럭 신호(ref)의 주파수보다 일정 배수 체배된 주파수를 갖는 출력 클락을 합성하여 외부로 출력할 수 있다.On the other hand, in response to the delay pulse signal output from the ring oscillator 150, the drain determining unit 165 and the selection logic circuit 160 have a frequency whose duty ratio is constant and multiplied by a multiple of the frequency of the reference clock signal ref The output clock can be synthesized and output to the outside.

이와 같은 체배 지연 동기루프 회로(100)의 동작은 매 기준 신호 입력 시마다 이루어 질 수 있으며, 주파수 보정이 반복적으로 수행됨으로써 결과적으로 주파수 차이에 따른 정적 위상 오프셋을 0으로 만들 수 있게 된다. 또한, 이러한 본 발명의 해결방법은 에러를 지속적으로 검출하고 이 에러를 축적기로 계속 누적시켜 에러가 0이 되는 방향으로 제어신호를 변화시키는 원리가 적용된 것으로 설명될 수 있다.The operation of the multiplying delay locked loop circuit 100 can be performed every time a reference signal is input, and the frequency correction is repeatedly performed, so that the static phase offset according to the frequency difference can be made zero. Further, this solution of the present invention can be explained as applying the principle of continuously detecting the error and continuously accumulating the error in the accumulator so as to change the control signal in the direction in which the error becomes zero.

한편, 본 발명의 다른 일 실시 예에 따르면, 체배 지연 동기루프 회로(100)는 캘리브레이션 모드에서 동작할 수 있다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the multiplying delay locked loop circuit 100 can operate in the calibration mode.

본 발명의 실시 예에 따른 체배 지연 동기루프 회로(100)를 칩으로 설계하게 되면 필수적으로 PVT (Process, Voltage, Temparature) Variation이나 각 회로 소자간의 불일치 및 그로 인한 비교기의 오프셋 문제로 인해 정확한 교정이 불가능 하게 된다. 이를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 체배 지연 동기루프 회로(100)는 캘리브레이션 모드에서 이러한 PVT Variation 및 불일치 문제를 교정할 수 있다.Designing the multiply delayed synchronous loop circuit 100 according to the embodiment of the present invention is essentially required to correct the distortion due to the inconsistency between the PVT (Process, Voltage, Temparature) Variations and the respective circuit elements and the offset of the comparator It becomes impossible. In order to solve this problem, the multiplying delay locked loop circuit 100 according to the embodiment of the present invention can correct this PVT variation and mismatch problem in the calibration mode.

특히, 제1 시간 저장기(111) 및 제2 시간 저장기(112)가 실제로는 PVT Variation 및 불일치로 인하여 동일한 펄스를 입력시켜도 출력되는 전압이 다를 수 있다. 이를 다시 교정하기 위하여, 체배 지연 동기루프 회로(100)는 캘리브레이션 모드로 동작할 수 있다.In particular, even if the first and second time storage devices 111 and 112 actually receive the same pulse due to PVT Variation and mismatch, the output voltage may be different. To correct this again, the multiplying delay locked loop circuit 100 may operate in the calibration mode.

이 경우, 제1 시간 저장기(111) 및 제2 시간 저장기(112)에는 캘리브레이션을 위한 동일한 펄스가 입력될 수 있다. 그 펄스를 캘리브레이션 펄스라고 호칭할 수 있다.In this case, the same pulse for calibration may be input to the first time storage unit 111 and the second time storage unit 112. The pulse can be referred to as a calibration pulse.

이에 따라, 제1 시간 저장기(111)는 캘리브레이션 펄스가 입력되는 경우 제1 캘리브레이션 전압을 출력하고, 제2 시간 저장기(112)는 상기 캘리브레이션 펄스가 입력되는 경우 제2 캘리브레이션 전압을 출력할 수 있다.Accordingly, the first time storage unit 111 outputs a first calibration voltage when a calibration pulse is input, and the second time storage unit 112 outputs a second calibration voltage when the calibration pulse is input have.

그리고, 비교기(120)는 상기 제1 캘리브레이션 전압 및 상기 제2 캘리브레이션 전압을 비교하여 비교 결과를 분배기(130)로 출력하며, 분배기(130)는 비교기(120) 출력을 제2 디지털 축적기(170)로 전달할 수 있다.The comparator 120 compares the first calibration voltage and the second calibration voltage and outputs the comparison result to the divider 130. The divider 130 outputs the output of the comparator 120 to the second digital accumulator 170 ). ≪ / RTI >

이후, 제2 디지털 축적기(170)는 상기 비교기 출력에 따라 에러 검출값을 누적할 수 있다. 그리고, 제2 디지털 축적기(170)는 에러 검출값에 대응되는 교정 코드를 생성하여, 제1 시간 저장기(111) 또는 제2 시간 저장기(112)로 출력할 수 있다.Thereafter, the second digital accumulator 170 may accumulate the error detection value according to the comparator output. The second digital accumulator 170 may generate a calibration code corresponding to the error detection value and output it to the first time storage 111 or the second time storage 112. [

이에 따라, 제1 시간 저장기(111) 또는 제2 시간 저장기(112)는 상기 에러 검출값이 0이 되는 방향으로 커패시터 값을 가변함으로써, 동일한 입력에 대해 동일한 출력이 나오도록 교정될 수 있다. 커패시터 값을 바꾸기 위한 소자로는 버렉터(Varactor)와 같은 가변 캐패시터가 하나 이상 포함될 수 있다.
Accordingly, the first time storage 111 or the second time storage 112 can be calibrated so that the same output is output for the same input, by varying the value of the capacitor in the direction in which the error detection value is zero . As the element for changing the capacitor value, one or more variable capacitors such as a varactor may be included.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 시간 저장기 및 제2 시간 저장기의 구성 및 출력 파형을 나타낸다.5 illustrates the configuration and output waveforms of a first time store and a second time store according to an embodiment of the present invention.

앞서 도 3에서 일반적 체배 지연 동기 루프(MDLL)의 출력 파형의 예시에서 도시된 바와 같이, Ref(기준 신호)의 라이징 에지에 동기화된 체배 지연 동기 루프의 출력은 그 주파수가 너무 빠르면 Freq. Too high의 파형과 같이 체배 지연 동기 루프 출력의 라이징 에지들이 일정하게 출력되다가 기준 신호가 입력될 때 간격이 늘어난 형태로 한번 바뀌게 된다. As shown in the example of the output waveform of the general multiplying delay locked loop (MDLL) in FIG. 3, the output of the multiplying delay locked loop synchronized to the rising edge of Ref (reference signal) As the waveform of Too high, the rising edges of the multiplication delay locked loop output are constantly output, and the interval is changed once as the reference signal is input.

또한, 마찬가지로 체배 지연 동기 루프의 주파수가 너무 느리면 Freq. Too low의 파형과 같이 체배 지연 동기 루프 출력의 라이징 에지들이 일정하게 출력되다가 기준 신호가 입력될 때 간격이 줄어든 형태로 한번 변하게 된다. Likewise, if the frequency of the multiplication delay synchronous loop is too slow, Freq. As shown in waveform of Too low, the rising edges of the multiplication delay locked loop output are constantly output, and the interval is reduced once when the reference signal is input.

여기서 이 출력 파형들을 반전 시키면 도 3 (b)-1, (b)-2와 같으며, 여기서 각 펄스의 차이가 곧 앞에서 설명한 정적 위상 오프셋을 나타내며, 본 발명의 실시 예는 이러한 정적 위상 오프셋을 상기 제1 시간 저장기(111) 및 제2 시간 저장기(112)를 통하여 측정하고 이에 대응되는 보상을 수행하는 체배 지연 동기루프 회로(100)를 제공하게 되는 것이다.3 (b) -1, (b) -2, where the difference of each pulse represents the static phase offset as described above, and the embodiment of the present invention uses this static phase offset And a multiplication delay locked loop circuit (100) for measuring through the first time storage (111) and the second time storage (112) and performing compensation corresponding thereto.

도 3에서 도시된 바와 같이 정적 위상 오프셋이 발생하는 경우, 제1 시간 저장기(111) 및 제2 시간 저장기(112)는 도 5에 도시된 바와 같은 각각의 출력 파형을 나타낼 수 있다.When a static phase offset occurs as shown in FIG. 3, the first time store 111 and the second time store 112 may exhibit respective output waveforms as shown in FIG.

제1 펄스 신호가 Ta이고, 제2 펄스 신호가 Tb인 경우, 제1 시간 저장기(111) 및 제2 시간 저장기(112)는 펄스의 시간폭에 대응하여 Vout1 및 Vout2의 전압 레벨을 출력할 수 있다. 제1 시간 저장기(111) 및 제2 시간 저장기(112)는 펄스가 발생되는 동안 전압 레벨을 지속적으로 낮아지게 출력할 수 있다. When the first pulse signal is Ta and the second pulse signal is Tb, the first time storage unit 111 and the second time storage unit 112 output the voltage levels of Vout1 and Vout2 corresponding to the time width of the pulse can do. The first time storage 111 and the second time storage 112 may continuously output the voltage level during the generation of the pulse.

예를 들어, 제1 시간 저장기(111) 및 제2 시간 저장기(112)는 입력되는 펄스의 폭이 두꺼우면 두꺼울수록 Vout의 전압 레벨을 더 낮출 수 있다. 도 5에서 도시된 바와 같이, Ta 및 Tb의 펄스 시간폭은 서로 다르므로 출력되는 전압의 레벨 또한 다를 수 있다. 또한, Tb의 펄스 시간폭이 더 두꺼우므로 도 5의 경우 Vout1이 Vout2보다 높게 되는 출력 파형을 보일 수 있다.For example, the first time storage unit 111 and the second time storage unit 112 can lower the voltage level of Vout as the input pulse width is thicker. As shown in FIG. 5, since the pulse time widths of Ta and Tb are different from each other, the level of the output voltage may also be different. In addition, since the pulse time width of Tb is larger, an output waveform in which Vout1 becomes higher than Vout2 in the case of FIG. 5 can be seen.

비교기(120)는 이와 같은 Vout1과 Vout2를 입력받아, 비교하고, 디지털신호(VDD or GND)로서 비교 결과를 출력할 수 있다.The comparator 120 receives these Vout1 and Vout2, compares them, and outputs a comparison result as a digital signal (VDD or GND).

그리고, 주파수 보정부(140)는 비교 결과에 따라 링 발진기(150)를 제어함으로써, 펄스 Ta와 Tb 의 폭을 동일하게 하도록 재조정할 수 있다. 이에 따라, 정적 위상 오프셋을 제거하고자 하는 본 발명의 일 목적이 달성될 수 있는 것이다.
Then, the frequency corrector 140 can adjust the widths of the pulses Ta and Tb by controlling the ring oscillator 150 according to the comparison result. Accordingly, an object of the present invention to eliminate the static phase offset can be achieved.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 제1 시간 저장기 또는 제2 시간 저장기의 구성을 나타낸다.6 shows a configuration of a first time storage device or a second time storage device according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 제1 시간 저장기(111) 또는 제2 시간 저장기(112)는 하나 이상의 가변 캐패시터부(111(a) or 112(b))를 포함할 수 있다. 가변 캐패시터부(111(a) or 112(b))는, 제2 디지털 축적기(170)에서 누적되는 에러 검출값에 따라 가변되는 적어도 하나의 가변 캐패시터를 포함할 수 있다. 상기 가변 캐패시터는 예를 들어, 버랙터(Varactor)를 포함할 수 있으며, 캘리브레이션 모드에서 제1 시간 저장기(111) 및 제2 시간 저장기(112)의 PVT Variation에 따른 동일 입력에 대한 출력 오차를 조정하는데 이용될 수 있다.
6, the first time storage unit 111 or the second time storage unit 112 according to another embodiment of the present invention includes one or more variable capacitor units 111 (a) or 112 (b) ). The variable capacitor unit 111 (a) or 112 (b) may include at least one variable capacitor that varies in accordance with the error detection value accumulated in the second digital accumulator 170. The variable capacitor may include, for example, a varactor. In the calibration mode, an output error for the same input according to the PVT Variation of the first time storage 111 and the second time storage 112 / RTI >

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 합성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a frequency synthesis method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 합성 방법은 먼저 체배 지연 동기루프 회로(100)에 전원 및 기준 클럭 신호가 인가된다(S101).Referring to FIG. 7, in a frequency synthesizing method according to an embodiment of the present invention, a power supply and a reference clock signal are applied to a multiplying delay locked loop circuit 100 (S101).

입력부(105)로 입력되는 기준 클럭 신호는 링 발진기(150)로 전달될 수 있다.The reference clock signal input to the input unit 105 may be transmitted to the ring oscillator 150.

이후, 체배 지연 동기루프 회로(100)는 지연 펄스 신호를 생성한다(S103).Thereafter, the multiplying delay lock loop circuit 100 generates a delay pulse signal (S103).

링 발진기(150)는 상기 기준 클럭 신호에 기초하여 각각의 지연 라인을 동작시켜 각 지연 블록을 통해 위상 지연되는 지연 펄스 신호를 생성하여 출력할 수 있다.The ring oscillator 150 may operate each delay line based on the reference clock signal to generate and output a delay pulse signal delayed in phase through each delay block.

그리고, 생성된 지연 펄스 신호는 선택 논리회로(160)의 동작에 의해 체배된 주파수로서 합성되어 출력된다(S104).Then, the generated delay pulse signal is synthesized as a frequency multiplied by the operation of the selection logic circuit 160 and outputted (S104).

선택 논리회로(160)는 배수 결정부(165)에서 결정된 배수에 따라 상기 지연 펄스 신호에 따라 상기 기준 클럭 신호보다 일정 배수 체배된 클럭 신호를 합성하여 출력할 수 있다.The selection logic circuit 160 may synthesize and output a clock signal multiplied by a predetermined multiple of the reference clock signal according to the delay pulse signal according to the multiple determined by the drain determination unit 165. [

한편, 체배 지연 동기루프 회로(100)는 제1 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제1 전압을 획득하며(S105), 제2 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제2 전압을 획득한다(S105).On the other hand, the multiplying delay locked loop circuit 100 acquires a first voltage corresponding to the pulse time width of the first pulse signal (S105) and acquires a second voltage corresponding to the pulse time width of the second pulse signal ( S105).

전술한 바와 같이, 제1 시간 저장기(111)는 링 발진기(150) 출력으로부터 제1 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제1 전압을 획득할 수 있으며, 제2 시간 저장기(112)는 링 발진기(150) 출력으로부터 제2 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제2 전압을 획득할 수 있다.As described above, the first time store 111 may obtain a first voltage corresponding to the pulse time width of the first pulse signal from the ring oscillator 150 output, and the second time store 112 may obtain A second voltage corresponding to the pulse time width of the second pulse signal can be obtained from the ring oscillator 150 output.

그리고, 체배 지연 동기루프 회로(100)는 제1 전압 및 제2 전압 비교에 따라 측정되는 정적 위상 오프셋에 대응되는 디지털 값을 축적한다(S109).Then, the multiplying delay locked loop circuit 100 accumulates a digital value corresponding to the static phase offset measured according to the first voltage and the second voltage comparison (S109).

제1 디지털 축적부(141)는 비교기(120)에서 비교된 제1 전압 및 제2 전압간 비교 결과에 기초하여 제1 디지털 코드 값을 축적할 수 있다. 상기 제1 디지털 코드 값은 정적 위상 오프셋에 대응될 수 있으며, D/A 컨버터(142)는 상기 제1 디지털 코드 값을 정적 위상 오프셋을 감소시키는 제어 신호로서 변환할 수 있다.The first digital accumulator 141 may accumulate the first digital code value based on the comparison result between the first voltage and the second voltage compared in the comparator 120. [ The first digital code value may correspond to a static phase offset and the D / A converter 142 may convert the first digital code value into a control signal that reduces the static phase offset.

그리고, 체배 지연 동기루프 회로(100)는 축적된 정적 위상 오프셋을 감소시키는 방향으로 링 발진기(150)의 주파수를 제어한다(S111).Then, the multiplying delay locked loop circuit 100 controls the frequency of the ring oscillator 150 in a direction of reducing the accumulated static phase offset (S111).

전술한 바와 같이, D/A 컨버터(142)에서 변환된 제1 디지털 코드는 링 발진기(150)의 제어 전압으로서 이용될 수 있다. 그리고, 이와 같은 링 발진기(150) 제어에 따라 체배 지연 동기 루프의 정적 위상 오프셋이 감소되는 방향으로 주파수 보정이 수행될 수 있다.As described above, the first digital code converted by the D / A converter 142 can be used as the control voltage of the ring oscillator 150. [ According to the control of the ring oscillator 150, frequency correction can be performed in a direction in which the static phase offset of the multiply-accumulation synchronizing loop is reduced.

이에 따라, 체배 지연 동기루프 회로(100)는 정적 위상 오프셋에 의해 발생되는 에러를 0으로 줄임으로써 출력 신호 스펙트럼이 매우 낮은 기준 신호 톤을 갖도록 하는 저잡음 주파수 합성기 및 합성 방법을 제공할 수 있다. 또한, 체배 지연 동기루프 회로(100)는 각종 디지털 회로의 클럭 생성기 회로로서 이용될 수 있다.Accordingly, the multiplying delay locked loop circuit 100 can provide a low noise frequency synthesizer and a method of synthesizing by reducing the error caused by the static phase offset to zero so that the output signal spectrum has a very low reference signal tone. Further, the multiplying delay locked loop circuit 100 can be used as a clock generator circuit of various digital circuits.

한편, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 방법은 프로그램 코드로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 각 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.Meanwhile, the method according to various embodiments of the present invention described above may be implemented in program code and provided to each server or devices in a state stored in various non-transitory computer readable media.

비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.A non-transitory readable medium is a medium that stores data for a short period of time, such as a register, cache, memory, etc., but semi-permanently stores data and is readable by the apparatus. In particular, the various applications or programs described above may be stored on non-volatile readable media such as CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM,

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

100: 체배 지연 동기루프 회로
111: 제1 시간 저장기
112: 제2 시간 저장기
120: 비교기
130: 분배기
140: 주파수 보정부
141: 제1 디지털 축적기
142: D/A 컨버터
150: 링 발진기
160: 선택 논리회로
170: 제2 디지털 축적기
100: Multiplication delay synchronous loop circuit
111: first time storage
112: second time storage
120: comparator
130: distributor
140:
141: first digital accumulator
142: D / A converter
150: ring oscillator
160: selection logic circuit
170: second digital accumulator

Claims (13)

체배 지연 동기루프 회로에 있어서,
입력된 기준 클럭 신호가 통과되는 하나 이상의 지연 라인을 포함하며, 상기 지연 라인의 동작에 따라 체배 지연된 펄스 신호를 출력하는 링 발진기;
상기 링 발진기 출력으로부터 제1 펄스 신호를 입력받아, 상기 제1 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제1 전압을 출력하는 제1 시간 저장기;
상기 링 발진기 출력으로부터 제2 펄스 신호를 입력받아, 상기 제2 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제2 전압을 출력하는 제2 시간 저장기;
상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 비교 결과에 따라 상기 링 발진기를 제어하는 주파수 보정부;
상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 비교하고, 상기 비교 결과를 출력하는 비교기; 및
동작 모드에 따라, 상기 비교기 출력을 상기 주파수 보정부로 전달하는 분배기를 포함하는 체배 지연 동기루프 회로.
In the multiplying delay locked loop circuit,
A ring oscillator including at least one delay line through which the input reference clock signal passes, and outputting a pulse signal multiplied by the operation of the delay line;
A first time storage unit receiving a first pulse signal from the ring oscillator output and outputting a first voltage corresponding to a pulse time width of the first pulse signal;
A second time storage unit receiving a second pulse signal from the ring oscillator output and outputting a second voltage corresponding to a pulse time width of the second pulse signal;
A frequency corrector for controlling the ring oscillator according to a comparison result of the first voltage and the second voltage;
A comparator for comparing the first voltage and the second voltage and outputting the comparison result; And
And a divider for delivering the comparator output to the frequency corrector according to an operating mode.
제1항에 있어서,
상기 주파수 보정부는
상기 기준 클럭 신호의 입력 주기에 따라, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 비교 결과에 대응되는 디지털 코드값을 축적하는 제1 디지털 축적기; 및
상기 제1 디지털 축적기에서 축적되는 제1 디지털 코드값을 아날로그 제어 신호로 변환하여 상기 링 발진기의 제어 신호로 인가하는 D/A 컨버터를 포함하는
체배 지연 동기루프 회로.
The method according to claim 1,
The frequency correction unit
A first digital accumulator for accumulating a digital code value corresponding to a comparison result of the first voltage and the second voltage according to an input period of the reference clock signal; And
And a D / A converter for converting a first digital code value accumulated in the first digital accumulator into an analog control signal and applying the same to a control signal of the ring oscillator
Multiplication delay synchronous loop circuit.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 시간 저장기 또는 상기 제2 시간 저장기는,
상기 기준 클럭 신호의 입력시마다 리셋되어, 상기 제1 펄스 신호 또는 상기 제2 펄스 신호를 재입력받는 체배 지연 동기루프 회로.
The method according to claim 1,
The first time storage or the second time storage may comprise:
Wherein the reference clock signal is reset every time the reference clock signal is input to re-input the first pulse signal or the second pulse signal.
제1항에 있어서,
상기 제1 시간 저장기는 캘리브레이션 펄스가 입력되는 경우 제1 캘리브레이션 전압을 출력하고,
상기 제2 시간 저장기는 상기 캘리브레이션 펄스가 입력되는 경우 제2 캘리브레이션 전압을 출력하며,
상기 비교기는 상기 제1 캘리브레이션 전압 및 상기 제2 캘리브레이션 전압을 비교하고,
상기 비교기 출력에 따라 에러 검출값을 누적하는 제2 디지털 축적기를 더 포함하는 체배 지연 동기루프 회로.
The method according to claim 1,
Wherein the first time storage outputs a first calibration voltage when a calibration pulse is input,
Wherein the second time storage outputs a second calibration voltage when the calibration pulse is input,
Wherein the comparator compares the first calibration voltage and the second calibration voltage,
And a second digital accumulator for accumulating the error detection value according to the comparator output.
제5항에 있어서,
상기 제1 시간 저장기 또는 상기 제2 시간 저장기는
상기 에러 검출값에 따라 가변되는 적어도 하나의 가변 캐패시터를 포함하는 체배 지연 동기루프 회로.
6. The method of claim 5,
The first time storage or the second time storage
And at least one variable capacitor varying in accordance with the error detection value.
체배 지연 동기루프의 주파수 합성방법에 있어서,
입력된 기준 클럭 신호가 인가되면, 링 발진기에 포함된 하나 이상의 지연 라인의 동작에 따라 지연 펄스 신호를 생성하는 단계;
상기 지연 펄스 신호에 따라 상기 기준 클럭 신호보다 일정 배수 체배된 클럭 신호를 합성하여 출력하는 단계;
제1 시간 저장기가 상기 체배 지연된 펄스 신호로부터 제1 펄스 신호를 입력받아, 상기 제1 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제1 전압을 획득하는 단계;
제2 시간 저장기가 상기 체배 지연된 펄스 신호로부터 제2 펄스 신호를 입력받아, 상기 제2 펄스 신호의 펄스 시간폭에 대응되는 제2 전압을 획득하는 단계; 및
상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 비교 결과에 따라 상기 링 발진기를 보정 제어하는 단계를 포함하고,
상기 보정 제어하는 단계는,
상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 비교하고, 상기 비교 결과를 출력하는 단계; 및
동작 모드에 따라, 상기 비교 결과 출력을 주파수 보정부로 전달하는 단계를 포함하는 주파수 합성방법.
In the frequency synthesizing method of the multiplying delay locked loop,
Generating a delay pulse signal according to the operation of one or more delay lines included in the ring oscillator when the input reference clock signal is applied;
Synthesizing and outputting a clock signal multiplied by a predetermined multiple of the reference clock signal according to the delay pulse signal;
Receiving a first pulse signal from the multiplied delayed pulse signal by the first time storage and obtaining a first voltage corresponding to a pulse time width of the first pulse signal;
Receiving a second pulse signal from the pulse signal multiplied by the second delay time and acquiring a second voltage corresponding to a pulse time width of the second pulse signal; And
Correcting the ring oscillator according to a result of comparison between the first voltage and the second voltage,
Wherein the step of controlling the correction includes:
Comparing the first voltage and the second voltage, and outputting the comparison result; And
And transmitting an output of the comparison result to a frequency corrector according to an operation mode.
제7항에 있어서,
상기 링 발진기를 보정 제어하는 단계는,
상기 기준 클럭 신호의 입력 주기에 따라, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압의 비교 결과에 대응되는 제1 디지털 코드값을 축적하는 단계; 및
상기 제1 디지털 코드값을 아날로그 제어 신호로 변환하여 상기 링 발진기의 제어 신호로 인가하는 단계를 포함하는 주파수 합성방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step of correcting and controlling the ring oscillator comprises:
Accumulating a first digital code value corresponding to a comparison result of the first voltage and the second voltage according to an input period of the reference clock signal; And
Converting the first digital code value into an analog control signal and applying the analog control signal as a control signal of the ring oscillator.
제7항에 있어서,
상기 비교 결과에 따라 상기 체배 지연된 펄스 신호의 정적 위상 오프셋을 감소시키기 위한 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 주파수 합성방법.
8. The method of claim 7,
And generating a control signal for reducing the static phase offset of the multiply delayed pulse signal according to the result of the comparison.
제7항에 있어서,
상기 제1 전압을 출력하는 단계는,
상기 기준 클럭 신호의 입력시마다 리셋되어, 상기 제1 펄스 신호를 재입력받는 단계를 포함하는 주파수 합성방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step of outputting the first voltage comprises:
And resetting the reference clock signal every time the reference clock signal is input to re-input the first pulse signal.
제7항에 있어서,
제1 시간 저장기에 캘리브레이션 펄스가 입력되는 경우 제1 캘리브레이션 전압을 출력하는 단계;
제2 시간 저장기에 상기 캘리브레이션 펄스가 입력되는 경우 제2 캘리브레이션 전압을 출력하는 단계;
상기 제1 캘리브레이션 전압 및 상기 제2 캘리브레이션 전압을 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과에 따라 에러 검출값을 누적하는 단계를 더 포함하는 주파수 합성방법.
8. The method of claim 7,
Outputting a first calibration voltage when a calibration pulse is input to the first time storage;
Outputting a second calibration voltage when the calibration pulse is input to the second time storage;
Comparing the first calibration voltage and the second calibration voltage; And
And accumulating error detection values according to the comparison result.
제11항에 있어서,
상기 에러 검출값에 따라 상기 제1 시간 저장기 또는 상기 제2 시간 저장기의 캐패시턴스를 가변하는 단계를 더 포함하는 주파수 합성방법.
12. The method of claim 11,
And varying a capacitance of the first time store or the second time store according to the error detection value.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체.13. A recording medium on which a program for causing a computer to execute the method according to any one of claims 7 to 12 is recorded.
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