일반기술

위상선택 방법을 이용한 2엑스-오버샘플링 클록 및 데이터 복원회로

오버샘플링을 이용한 데이터의 복원회로 구조의 기술은 오버샘플된 데이터중 적절한 하나의 값을 선택하되 위상에 대한 트래킹을 하지 않는 위상선택 방식과 샘플된 값으로 피드백을 통한 위상 트래킹을 하면서 데이터를 복원하는 위상 트래킹 데이터 복원방식 두가지가 있다. 오버샘플링을 이용한 위상선택방법은 입력데이터와 샘플링용 다중 위상 클록간의 동기화가 반드시 필요하지는 않지만, 위상 트래킹 방법은 클록간의 동기화가 필요하다. 과거에 데이터의 속도가 느린 경우에는 칩면적과 파워를 고려하여 위상 트래킹 방법을 사용하였으나, 최근에는 데이터의 속도가 빨라지면서 회로의 속도를 낮추기 위함과 지터의 영향이 커져서 1:N의 디멀티 플렉싱 구조를 사용하며, 이에 따라 위상 트래킹을 사용해서 얻을 수 있는 칩면적과 전력소모에서의 장점이 사라지게 되었다. 위상 트래킹 방법과 위상 선택 방법의 차이로서 위상 트래킹 방법은 충분한 데이터 천이와 피드백에 의한 루프 잠금시간, 시스템 안정성 보장등이 필요하지만, 오버샘플링을 이용한 위상 선택방법은 입력 데이터를 바로 복원할 수 있으며, 동기화에 필요한 시간 및 데이터의 동작속도 손실을 막을 수 있다. 이처럼 시간 및 데이터 동작속도 손실을 줄이기 위해서는 하나의 데이터에 대한 오버샘플링 수를 줄여주는 것이 좋지만 너무 낮으면 비트에러율이 증가해서 현재까지 발표된 기술의 경우 3번 오버샘플을 사용하고 있다. 본 기술은 간단한 위상선택 방법을 이용하여 2번의 오버샘플링 만으로도 클록 및 데이터를 복원할 수 있도록 하는 기술이며, 본 기술의 2X 오버샘플링 클록 데이터 복원회로는 클럭 신호에 따라 입력되는 차동 입력 데이터의 각 비트마다 2개의 샘플포인트를 발생시켜 오버샘플링하고, 2X 오버샘플러의 출력신호를 이용하여 차동 입력데이터의 천이 영역을 감지하여 천이 영역 정보를 출력하고, 천이 영역 정보에 따라 2개의 샘플 포인트 중 어느 하나에 대응하는 2X 오버샘플러의 출력을 복원할 데이터로 선택한다.본 기술의 클럭 및 데이터 복원회로는 2번의 오버 샘플링으로 천이여부를 용이하게 감지할 수 있으며, 천이영역의 조절이 가능하여 고속 데이터 전송시 입력 지터가 포함된 경우에도 에러없이 데이터를 복원할 수 있는 특징이 있다. 본 기술에서는 단 2번의 오버 샘플링으로 데이터 복원이 가능하므로 전력소모 및 칩면적을 줄일 수 있는 효과가 있다.본 기술이 적용되는 시장은 데이터 복원이 필요한 분야에 다양하게 사용될 수 있어서 응용될 수 있는 시장 범위는 매우 넓다.