KR20180131017A - Frequency Synthesizer with Dual Paths for Wideband FMCW - Google Patents

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이성호
이성철
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Abstract

A frequency synthesizer with a dual path for supporting a wideband FMCW is provided. The frequency synthesizer according to an embodiment of the present invention includes a phase frequency detector (PFD) for detecting a phase difference and a frequency difference between a reference frequency and a divided output frequency, a charge pump for pumping the output signal of the PFD, a filter for filtering the output signal of the charge pump to output a plurality of voltages, and a voltage controlled oscillator (VCO) for outputting a frequency determined by the plurality of voltages outputted from the filter. As a result, the output frequency of the VCO can be controlled with a plurality of analog voltages through a dual path, and it is possible to sweep the wideband frequency at a high speed. So, the frequency synthesizer is applicable to a radar field.

Description

광대역 FMCW를 지원하는 이중 경로를 가진 주파수 합성기{Frequency Synthesizer with Dual Paths for Wideband FMCW}{Frequency Synthesizer with Dual Paths for Wideband FMCW}

본 발명은 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광대역 주파수를 생성할 수 있는 주파수 합성기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to communication technology, and more particularly, to a frequency synthesizer capable of generating a wideband frequency.

도 1은 기존 주파수 합성기의 구조를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 기존 주파수 합성기는, PFD(Phase Frequency Detector)(10), 전하 펌프(Charge Pump)(20), 루프 필터(Loop Filter)(30), VCO(Voltage Controlled Oscillator)(40), 주파수 분주기(Frequency Divider)(50) 및 델타-시그마 변조기(60)를 포함한다.1 is a diagram showing a structure of a conventional frequency synthesizer. The conventional frequency synthesizer includes a PFD (Phase Frequency Detector) 10, a charge pump 20, a loop filter 30, a VCO (Voltage Controlled Oscillator) 40, A frequency divider 50 and a delta-sigma modulator 60. [

낮은 위상 잡음 성능을 위해, VCO(40)는 일반적으로 인덕터를 이용한 LC 오실레이터로 구현한다. 도 2에는 N-type 트랜지스터만으로 구현된 LC 오실레이터를, 도 4에는 N-Type과 P-Type 트랜지스터 모두를 이용하여 구현된 LC 오실레이터를 제시하였다.For low phase noise performance, the VCO 40 is typically implemented with an LC oscillator using an inductor. FIG. 2 shows an LC oscillator implemented only with N-type transistors, and FIG. 4 illustrates an LC oscillator implemented with both N-type and P-type transistors.

도 2와 도 4에 도시된 바와 같이, VCO(40)는 넓은 범위의 주파수를 출력하기 위해 아날로그 전압으로 조절되는 버랙터(varactor)를 구비하고 있으며, 이와 별도로 디지털 제어로 주파수 범위를 결정하는 DCCB(Digital Controlled Capacitor Bank)를 구비하고 있다.As shown in FIGS. 2 and 4, the VCO 40 includes a varactor that is controlled to an analog voltage to output a wide range of frequencies. In addition, a DCCB (Digital Controlled Capacitor Bank).

아날로그 전압만으로 주파수를 변경/조정하는 경우 버랙터 소자의 특성상 한계로 인해 잡음이 증가하는 단점이 존재하므로, 도 3과 도 5에 도시된 바와 같이 DCCB로 초기에 원하는 주파수 근처로 주파수를 이동시키고 일정 범위만을 아날로그 전압으로 조절한다.As shown in FIGS. 3 and 5, the DCCB initially shifts the frequency to a frequency near the desired frequency and changes the frequency of the constant Adjust the range to analog voltage only.

하지만, 위 방식에 의하더라도, 레이더 응용 분야와 같이 광대역의 주파수를 스윕(sweep) 해야 하는 경우, 주파수가 디지털 제어로 인해 불연속적으로 변화하여 주파수 스윕이 선형적이지 못한 문제점이 있고, DCCB의 스위칭 변경시에 closed loop의 locking을 다시 해야 하므로 시간이 많이 소요되므로 빠른 주파수 스윕이 불가능하다는 문제가 있다.However, even in the above method, when a broadband frequency is swept as in a radar application field, the frequency is discontinuously changed due to the digital control, so that the frequency sweep is not linear, and the switching of the DCCB It is necessary to re-lock the closed loop at the time of change, which is a time-consuming process.

이를 회피하기 위해, 아날로그 전압으로 조절되는 버랙터의 용량을 크게 구현하는 방안을 상정할 수 있으나, 이 경우에는 버랙터의 성능상 한계로 인해 위상 잡음이 증가하고 주파수 범위가 감소하는 등의 문제가 발생한다.In order to avoid this problem, it is possible to envisage a large capacity of the varactor controlled by the analog voltage. In this case, however, there arises a problem that the phase noise increases and the frequency range decreases due to the performance limit of the varactor do.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 레이다 응용 등을 위해 광대역 주파수를 빠른 시간에 스윕할 수 있도록 하기 위한 방안으로, 이중 경로를 통해 다수의 아날로그 전압들로 VCO의 출력 주파수를 제어할 수 있는 주파수 합성기를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for quickly sweeping a wideband frequency for a radar application and the like, And the output frequency of the VCO can be controlled by the frequency synthesizer.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 주파수 합성기는, 기준 주파수와 분주된 출력 주파수 간의 위상과 주파수 차이를 검출하는 PFD(Phase Frequency Detector); PFD의 출력 신호를 펌핑하는 전하 펌프(Charge Pump); 전하 펌프의 출력 신호를 필터링하여 다수의 전압들을 출력하는 필터; 필터에서 출력되는 다수의 전압들에 의해 결정되는 주파수를 출력하는 VCO(Voltage Controlled Oscillator);를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a frequency synthesizer including: a PFD (Phase Frequency Detector) for detecting a phase difference between a reference frequency and an output frequency; A charge pump for pumping the output signal of the PFD; A filter for filtering the output signal of the charge pump to output a plurality of voltages; And a VCO (Voltage Controlled Oscillator) for outputting a frequency determined by a plurality of voltages output from the filter.

그리고, VCO는, 필터로부터 제1 경로와 제2 경로를 통해 제1 전압과 제2 전압을 각각 입력받을 수 있다.The VCO can receive the first voltage and the second voltage from the filter through the first path and the second path, respectively.

또한, 필터는, 전하 펌프의 출력 신호를 필터링하여 제1 전압을 출력하는 제1 필터;를 포함할 수 있다.The filter may further include a first filter that filters the output signal of the charge pump to output a first voltage.

그리고, 필터는, 전하 펌프의 출력 신호를 필터링하여 제2 전압을 출력하는 제2 필터;를 더 포함할 수 있다.The filter may further include a second filter for filtering the output signal of the charge pump to output a second voltage.

또한, 제1 필터의 필터링 특성과 제2 필터의 필터링 특성은, 상이할 수 있다.Further, the filtering characteristic of the first filter and the filtering characteristic of the second filter may be different.

그리고, VCO는, 제1 캐패시턴스 가변율을 갖으며, 제1 전압을 입력받는 제1 버랙터;를 포함할 수 있다.The VCO may include a first varactor having a first capacitance variation rate and receiving a first voltage.

또한, VCO는, 제2 캐패시턴스 가변율을 갖으며, 제2 전압을 입력받는 제2 버랙터;를 더 포함할 수 있다.The VCO may further include a second varactor having a second capacitance variation ratio and receiving a second voltage.

그리고, 제1 캐패시턴스 가변율은 제2 캐패시턴스 가변율 보다 클 수 있다.The first capacitance variation ratio may be greater than the second capacitance variation ratio.

또한, 출력 주파수는, 광대역 주파수를 스윕 할 수 있다.Also, the output frequency can sweep the wideband frequency.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 주파수 합성 방법은, 기준 주파수와 분주된 출력 주파수 간의 위상과 주파수 차이를 검출하는 단계; 검출 신호를 펌핑하는 단계; 펌핑 신호를 필터링하여 다수의 전압들을 출력하는 단계; 출력되는 다수의 전압들에 의해 결정되는 주파수를 출력하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a frequency synthesizing method including: detecting phase and frequency difference between a reference frequency and an output frequency; Pumping the detection signal; Filtering the pumping signal to output a plurality of voltages; And outputting a frequency determined by the plurality of voltages to be output.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, VCO(Voltage Controlled Oscillator)는, 기준 주파수와 분주된 출력 주파수 간의 위상과 주파수 차이를 펌핑한 후 필터링하여 생성된 다수의 전압들 중 제1 전압을 입력받는 제1 버랙터; 상기 다수의 전압들 중 제2 전압을 입력받는 제2 버랙터;를 포함한다.Meanwhile, a VCO (Voltage Controlled Oscillator) according to another embodiment of the present invention receives a first voltage among a plurality of voltages generated by pumping a phase and a frequency difference between a reference frequency and an output frequency, A first varactor; And a second varactor receiving the second voltage among the plurality of voltages.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 발진 방법은, 기준 주파수와 분주된 출력 주파수 간의 위상과 주파수 차이를 펌핑한 후 필터링하여 생성된 다수의 전압들 중 제1 전압을 입력받는 단계; 상기 다수의 전압들 중 제2 전압을 입력받는 단계; 및 입력되는 다수의 전압들에 의해 결정되는 주파수를 출력하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an oscillation method comprising: inputting a first voltage among a plurality of voltages generated by pumping a phase and frequency difference between a reference frequency and an output frequency; Receiving a second voltage among the plurality of voltages; And outputting a frequency determined by a plurality of input voltages.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 이중 경로를 통해 다수의 아날로그 전압들로 VCO의 출력 주파수를 제어할 수 있어, 광대역 주파수를 빠른 시간에 스윕하는 것이 가능하므로, 레이다 분야에 적용 가능하다.As described above, according to the embodiments of the present invention, since the output frequency of the VCO can be controlled by a plurality of analog voltages through the dual path, it is possible to sweep the wideband frequency in a short time, It is possible.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, DCCB를 사용하지 않음으로 인해, 디지털 제어로 인해 주파수가 불연속적으로 변화하여 주파수 스윕이 선형적이지 못한 문제와 주파수 스윕에 시간이 많이 소요되는 문제를 해소할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, since the DCCB is not used, the problem that the frequency sweep is not linear due to the frequency discontinuously changes due to the digital control, and the time- can do.

도 1은 기존 주파수 합성기의 구조를 도시한 도면,
도 2는 N-type 트랜지스터만으로 구현된 LC 오실레이터,
도 3은, 도 2에 도시된 LC 오실레이터의 주파수 조정 동작의 설명에 제공되는 도면,
도 4는 N-Type과 P-Type 트랜지스터 모두로 구현된 LC 오실레이터,
도 5는, 도 4에 도시된 LC 오실레이터의 주파수 조정 동작의 설명에 제공되는 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 합성기의 구조를 도시한 도면,
도 7은 N-type 트랜지스터만으로 구현된 VCO,
도 8은, 도 7에 도시된 VCO의 주파수 조정 동작의 설명에 제공되는 도면,
도 9는 N-Type과 P-Type 트랜지스터 모두로 구현된 VCO,
도 10은, 도 9에 도시된 VCO의 주파수 조정 동작의 설명에 제공되는 도면,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 합성기의 loop gain의 bode plot이다.1 shows a structure of a conventional frequency synthesizer,
FIG. 2 shows an LC oscillator implemented only with an N-type transistor,
3 is a diagram provided in the description of the frequency adjustment operation of the LC oscillator shown in FIG. 2,
Figure 4 shows an LC oscillator implemented with both N-type and P-type transistors,
5 is a diagram provided in the description of the frequency adjustment operation of the LC oscillator shown in Fig. 4,
6 is a diagram illustrating a structure of a frequency synthesizer according to an embodiment of the present invention,
7 shows a VCO implemented by only an N-type transistor,
Fig. 8 is a diagram provided for explaining the frequency adjustment operation of the VCO shown in Fig. 7,
9 illustrates a VCO implemented with both N-type and P-type transistors,
Fig. 10 is a diagram provided for explaining the frequency adjustment operation of the VCO shown in Fig. 9,
11 is a bode plot of the loop gain of the frequency synthesizer according to the embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 합성기의 구조를 도시한 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 주파수 합성기는, 광대역 FMCW를 지원하기 위해 광대역 주파수를 스윕할 수 있도록 이중 경로를 통해 다수의 아날로그 전압들로 VCO의 출력 주파수를 제어한다.6 is a diagram illustrating a structure of a frequency synthesizer according to an embodiment of the present invention. The frequency synthesizer according to the embodiment of the present invention controls the output frequency of the VCO with a plurality of analog voltages through a dual path so as to sweep a wideband frequency to support a wideband FMCW.

이와 같은 기능을 수행하는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 합성기는, 도 6에 도시된 바와 같이, PFD(Phase Frequency Detector)(110), 전하 펌프(Charge Pump)(120), 루프 필터(Loop Filter)(130), VCO(Voltage Controlled Oscillator)(140), 주파수 분주기(Frequency Divider)(150) 및 델타-시그마 변조기(Delta-Sigma Modulator)(160)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the frequency synthesizer according to the embodiment of the present invention performing such functions includes a PFD (Phase Frequency Detector) 110, a charge pump 120, a loop filter A VCO 130, a frequency controlled oscillator 140, a frequency divider 150, and a delta-sigma modulator 160.

PFD(110)는 '기준 주파수(REFCLK)'와 '주파수 분주기(150)에서 분주된 VCO(140)의 출력 주파수' 간의 위상과 주파수 차이를 검출하고, 전하 펌프(120)는 PFD(110)의 출력 신호를 펌핑한다.The PFD 110 detects phase and frequency differences between the reference frequency REFCLK and the output frequency of the VCO 140 divided by the frequency divider 150. The charge pump 120 detects the phase difference between the reference frequency REFCLK and the output frequency of the VCO 140, Lt; / RTI >

루프 필터(130)는 전하 펌프(120)의 출력 신호를 필터링하여 다수의 전압들(Vc1, Vc2)을 출력한다. Vc1과 Vc2를 출력하기 위해, 루프 필터(130)는 2개의 필터들을 구비하고 있다.The loop filter 130 filters the output signal of the charge pump 120 and outputs a plurality of voltages V c1 and V c2 . To output V c1 and V c2 , the loop filter 130 has two filters.

하나는 저항 R1과 캐패시터 C1,Cp에 의해 구성되는 LPF(Low-Pass Filter)-1이고, 다른 하나는 저항 R1,R2와 캐패시터 C1,C2,Cp에 의해 구성되는 LPF-2이다. LPF-2를 더 구성하기 위해, 루프 필터(130)는 도 1에 도시된 루프 필터(30)에서 저항 R2와 캐패시터 C2가 추가되어 있음을 확인할 수 있다.One is an LPF (Low-Pass Filter) -1 constituted by a resistor R1 and capacitors C1 and Cp and the other is an LPF-2 constituted by resistors R1 and R2 and capacitors C1, C2 and Cp. To further configure the LPF-2, it can be seen that the loop filter 130 has been added with a resistor R2 and a capacitor C2 in the loop filter 30 shown in Fig.

LPF-1은 전하 펌프(120)의 출력 신호를 필터링하여 Vc1을 출력하고, LPF-2는 전하 펌프(120)의 출력 신호를 필터링하여 Vc2을 출력한다. LPF-1과 LPF-2는 필터링 특성/계수를 각기 다르게 구현하는데, 이들은 출력 주파수 범위에 따라 적정 값으로 튜닝된다.The LPF-1 filters the output signal of the charge pump 120 to output V c1 , and the LPF-2 filters the output signal of the charge pump 120 to output V c2 . LPF-1 and LPF-2 implement different filtering characteristics / coefficients, which are tuned to appropriate values according to the output frequency range.

VCO(140)는 루프 필터(130)에서 출력되는 Vc1과 Vc2에 의해 제어/결정되는 주파수를 출력하는 LC 오실레이터이다.The VCO 140 is an LC oscillator outputting a frequency controlled / determined by V c1 and V c2 output from the loop filter 130.

루프 필터(130)가 LPF-1과 LPF-2로 구성되어 Vc1과 Vc2를 각각 출력하는 바, VCO(140)는 루프 필터(130)로부터 2개의 경로들을 통해 2개의 전압들을 각각 입력받게 된다.The loop filter 130 is composed of LPF-1 and LPF-2 and outputs Vc1 and Vc2 , respectively. The VCO 140 receives two voltages from the loop filter 130 through two paths, respectively do.

VCO(140)의 상세 회로도를 도 7과 도 9에 각각 제시하였다. 도 7은 N-type 트랜지스터만으로 구현된 VCO(140)의 회로도이고, 도 9에는 N-Type과 P-Type 트랜지스터 모두를 이용하여 구현된 VCO(140)의 회로도이다.The detailed circuit diagram of the VCO 140 is shown in FIGS. 7 and 9, respectively. FIG. 7 is a circuit diagram of a VCO 140 implemented using only N-type transistors, and FIG. 9 is a circuit diagram of a VCO 140 implemented using both N-type and P-type transistors.

VCO(140)는 DCCB(Digital Controlled Capacitor Bank)를 구비하고 있지 않은 대신, 2개의 버랙터들을 구비하고 있다는 점에서, 도 2와 도 4에 제시된 VCO(40)와 차이가 있다.The VCO 140 differs from the VCO 40 shown in FIG. 2 and FIG. 4 in that the VCO 140 is not provided with a DCCB (Digital Controlled Capacitor Bank) but includes two varactors.

VCO(140)의 Vc2가 입력되는 버랙터-2의 캐패시턴스 가변율은 Vc1이 입력되는 버랙터-1의 캐패시턴스 가변율 보다 크다. 이에 따라, 도 8과 도 10에 나타난 바와 같이, VC2에 의한 주파수 변화율은 VC1에 의한 주파수 변화율 보다 크다.The capacitance variation ratio of the varactor 2 to which V c2 of the VCO 140 is input is larger than the capacitance variation ratio of the varactor -1 to which V c1 is input. Accordingly, as shown in Figs. 8 and 10, the frequency change rate due to V C2 is greater than the frequency change rate due to V C1 .

이에 따라, VC2의 변화는 큰 주파수 변화를 유발하는 반면, VC1의 변화는 작은 주파수 변화를 유발한다.Thus, a change in V C2 causes a large frequency change, while a change in V C1 causes a small frequency change.

또한, Vc2가 입력되는 버랙터-2의 신호 경로는 낮은 대역폭을 가지게 되므로 상대적으로 위상 잡음이 우수하여, 주파수 합성기의 위상 잡음을 낮게 유지할 수 있게 된다.In addition, since the signal path of the varactor 2 in which V c2 is input has a low bandwidth, the phase noise is relatively good, and the phase noise of the frequency synthesizer can be kept low.

주파수 분주기(150)는 VCO의 출력 주파수를 분주하여 PFD(110)에 피드백하고, 델타-시그마 변조기(160)는 주파수 분주기(150)의 분주비를 제어한다.The frequency divider 150 feeds the output frequency of the VCO to the PFD 110, and the delta-sigma modulator 160 controls the frequency division ratio of the frequency divider 150.

Vc1이 입력되는 버랙터-1의 경로를 통한 loop gain은 다음의 식으로 표현된다.The loop gain through the path of the varactor-1 where V c1 is input is expressed by the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, 각 식들의 파라미터는 다음과 같다.Here, the parameters of the respective equations are as follows.

Figure pat00002
Figure pat00002

그리고, Vc2가 입력되는 버랙터-2의 경로를 통한 loop gain은 다음의 식으로 표현된다.Then, the loop gain through the path of the varactor-2 to which V c2 is input is expressed by the following equation.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, 각 식들의 파라미터는 다음과 같다.Here, the parameters of the respective equations are as follows.

Figure pat00004
Figure pat00004

이에, 위 2개의 경로가 합쳐진 전체 loop gain은 다음의 식으로 표현될 수 있다.Therefore, the total loop gain of the two paths can be expressed by the following equation.

Figure pat00005
Figure pat00005

전체 loop gain의 bode plot을 도 11에 제시하였다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 합성기의 loop gain이다.A bode plot of the overall loop gain is shown in FIG. 11 is a loop gain of a frequency synthesizer according to an embodiment of the present invention.

지금까지, 광대역 FMCW를 지원하는 이중 경로를 가진 주파수 합성기에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.Up to now, a preferred embodiment of a frequency synthesizer having a dual path that supports a wideband FMCW has been described in detail.

위 실시예에서 제시한 주파수 합성기는, 정밀한 레이다와 같이 광대역 주파수에서 빠른 시간내에 주파수 스윕을 해야 하는 시스템에 적용 가능하여, 다양한 레이다 응용을 지원할 수 있다.The frequency synthesizer proposed in the above embodiment can be applied to a system in which a frequency sweep must be performed in a short time at a wide band frequency, such as a precision radar, to support various radar applications.

나아가, 위 실시예에서 제시한 주파수 합성기는, 레이더 이외의 다른 응용에 적용될 수도 있다.Further, the frequency synthesizer proposed in the above embodiments may be applied to applications other than radar.

기존의 대부분의 주파수 합성기는 단일 아날로그 전압을 통한 주파수 조절 기능을 가지고 있음에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 주파수 합성기는 이중 경로를 통해 전압 조절이 가능하며, 이를 통해 하나의 경로는 매우 큰 이득이고 다른 경로는 매우 작은 이득을 갖도록 조절 가능하다.Most conventional frequency synthesizers have a frequency adjustment function through a single analog voltage, whereas the frequency synthesizer according to the embodiment of the present invention is capable of adjusting the voltage through a dual path, whereby one path has a very large gain And the other path is adjustable to have a very small gain.

이에, 빠른 주파수 tracking이 가능한 경로와 느린 주파수 tracking이 가능한 경로를 분리할 수 있으므로, 위상 잡음과 locking time이라는 서로 상반되는 파라미터를 최적화하기 용이하다.Therefore, it is easy to optimize the conflicting parameters such as the phase noise and the locking time since the path capable of fast frequency tracking and the path capable of slow frequency tracking can be separated.

한편, 위 실시예에서 광대역 FMCW를 지원하기 위해 광대역 주파수를 스윕할 수 있도록 이중 경로를 통해 다수의 아날로그 전압들로 VCO의 출력 주파수를 제어하는 것을 상정하였는데, 예시적인 것에 불과하다.Meanwhile, in the above embodiment, it has been assumed that the output frequency of the VCO is controlled by a plurality of analog voltages through a dual path so as to sweep the wideband frequency to support the wideband FMCW, which is merely an example.

이중 경로가 아닌 삼중 경로 이상의 다중 경로로 구현하는 것도 가능하다. 단, 이 경우 다중 경로를 생성하도록 루프 필터(130) 내의 LPF를 다중 경로의 개수에 맞게 추가하고, VCO(140)에 마련되는 버랙터의 개수도 다중 경로의 개수에 맞게 추가하는 것이 필요하다.It is also possible to implement multipaths over triple paths rather than dual paths. However, in this case, it is necessary to add the LPF in the loop filter 130 in accordance with the number of multipaths so as to generate the multipath, and to add the number of varactors provided in the VCO 140 according to the number of multipaths.

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 이해되어져서는 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 will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

110 : PFD(Phase Frequency Detector)
120 : 전하 펌프(Charge Pump)
130 : 루프 필터(Loop Filter)
140 : VCO(Voltage Controlled Oscillator)
150 : 주파수 분주기(Frequency Divider)
160 : 델타-시그마 변조기(Delta-Sigma Modulator)110: PFD (Phase Frequency Detector)
120: Charge pump
130: Loop Filter
140: Voltage Controlled Oscillator (VCO)
150: Frequency Divider
160: Delta-Sigma Modulator

Claims (12)

기준 주파수와 분주된 출력 주파수 간의 위상과 주파수 차이를 검출하는 PFD(Phase Frequency Detector);
PFD의 출력 신호를 펌핑하는 전하 펌프(Charge Pump);
전하 펌프의 출력 신호를 필터링하여 다수의 전압들을 출력하는 필터; 및
필터에서 출력되는 다수의 전압들에 의해 결정되는 주파수를 출력하는 VCO(Voltage Controlled Oscillator);를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
A PFD (Phase Frequency Detector) for detecting phase and frequency difference between the reference frequency and the divided output frequency;
A charge pump for pumping the output signal of the PFD;
A filter for filtering the output signal of the charge pump to output a plurality of voltages; And
And a VCO (Voltage Controlled Oscillator) for outputting a frequency determined by a plurality of voltages output from the filter.
청구항 1에 있어서,
VCO는,
필터로부터 제1 경로와 제2 경로를 통해 제1 전압과 제2 전압을 각각 입력받는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
The method according to claim 1,
The VCO,
And a first voltage and a second voltage are input from the filter through the first path and the second path, respectively.
청구항 1에 있어서,
필터는,
전하 펌프의 출력 신호를 필터링하여 제1 전압을 출력하는 제1 필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
The method according to claim 1,
The filter,
And a first filter for filtering an output signal of the charge pump to output a first voltage.
청구항 3에 있어서,
필터는,
전하 펌프의 출력 신호를 필터링하여 제2 전압을 출력하는 제2 필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
The method of claim 3,
The filter,
And a second filter for filtering an output signal of the charge pump to output a second voltage.
청구항 4에 있어서,
제1 필터의 필터링 특성과 제2 필터의 필터링 특성은,
상이한 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
The method of claim 4,
The filtering characteristic of the first filter and the filtering characteristic of the second filter,
Wherein the frequency synthesizer is different from the frequency synthesizer.
청구항 4에 있어서,
VCO는,
제1 캐패시턴스 가변율을 갖으며, 제1 전압을 입력받는 제1 버랙터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
The method of claim 4,
The VCO,
And a first varactor having a first capacitance variation ratio and receiving a first voltage.
청구항 6에 있어서,
VCO는,
제2 캐패시턴스 가변율을 갖으며, 제2 전압을 입력받는 제2 버랙터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
The method of claim 6,
The VCO,
And a second varactor having a second capacitance variation ratio and receiving a second voltage.
청구항 7에 있어서,
제1 캐패시턴스 가변율은 제2 캐패시턴스 가변율 보다 큰 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
The method of claim 7,
Wherein the first capacitance variation ratio is greater than the second capacitance variation ratio.
청구항 1에 있어서,
출력 주파수는,
광대역 주파수를 스윕하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
The method according to claim 1,
The output frequency,
And sweeps the wideband frequency.
기준 주파수와 분주된 출력 주파수 간의 위상과 주파수 차이를 검출하는 단계;
검출 신호를 펌핑하는 단계;
펌핑 신호를 필터링하여 다수의 전압들을 출력하는 단계;
출력되는 다수의 전압들에 의해 결정되는 주파수를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성 방법.
Detecting a phase difference and a frequency difference between the reference frequency and the divided output frequency;
Pumping the detection signal;
Filtering the pumping signal to output a plurality of voltages;
And outputting a frequency determined by a plurality of voltages to be output.
기준 주파수와 분주된 출력 주파수 간의 위상과 주파수 차이를 펌핑한 후 필터링하여 생성된 다수의 전압들 중 제1 전압을 입력받는 제1 버랙터; 및
다수의 전압들 중 제2 전압을 입력받는 제2 버랙터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 VCO(Voltage Controlled Oscillator).
A first varactor receiving a first voltage among a plurality of voltages generated by pumping a phase and frequency difference between a reference frequency and an output frequency divided; And
And a second varactor receiving the second voltage among the plurality of voltages.
기준 주파수와 분주된 출력 주파수 간의 위상과 주파수 차이를 펌핑한 후 필터링하여 생성된 다수의 전압들 중 제1 전압을 입력받는 단계;
다수의 전압들 중 제2 전압을 입력받는 단계; 및
입력되는 다수의 전압들에 의해 결정되는 주파수를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발진 방법.
Receiving a first voltage among a plurality of voltages generated by pumping a phase and a frequency difference between a reference frequency and an output frequency divided;
Receiving a second voltage among the plurality of voltages; And
And outputting a frequency determined by a plurality of input voltages.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022114258A1 (en) * 2020-11-26 2022-06-02 한국전자기술연구원 High-speed wideband fmcw frequency modulator and nonlinearity compensation method thereof
US11374580B2 (en) 2020-07-30 2022-06-28 Stmicroelectronics International N.V. Charge pump phase locked loop with low controlled oscillator gain

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