글리치 - 프리주파수시프팅기능 시스템설계자들은한층엄격해지고있는성능및전력요구사항을충족시킬수있는솔루션을개발하는데있어서중요한설계기술과제에직면해있다. 일반적인기술과제는시스템설계를단순화시키면서최근의녹색및재생가능에너지활동들의측면에서전력소모를최소화시키는것이다. 글 / 허브춘 (Herbe Chun), 타이밍제품마케팅부장, 실리콘랩 시스템설계자들은한층엄격해지고있는성능및전력요구사항을충족시킬수있는솔루션을개발하는데있어서중요한설계기술과제에직면해있다. 일반적인기술과제는시스템설계를단순화시키면서최근의녹색및재생가능에너지활동들의측면에서전력소모를최소화시키는것이다. 공급업체들은녹색시장을활용하기위해노력하고있으며, 점점더많은제품들이녹색, 에너지효율또는환경친화적이라는라벨을달고있다. 클럭회로는소비가전제품의전력소모를최소화하는데있어서중요한역할을한다. 설계의다양한서브시스템에서소비되는전력을최소화하기위해동작시에레퍼런스클럭주파수를극적으로줄일수있기때문에보드 - 레벨에서전체전력을최소화시킬수있는효과적인방법을제공한다. 오디오업계에서설계기술과제역시다르지않다. 전력이중요한관심사항일뿐만아니라오디오 DAC/CODEC 애플리케이션의마스터클럭주파수수가증가함에따라클럭생성이한층더복잡해지고있다. 최신오디오시스템은 >110dB SNR 특성과 <0.003% THD 사양을제공하는하이 - 엔드오디오에대해최대 24bit 를사용한다. 엄격한사양때문에오디오설계자들은표준오디오를위한 16kHz 의샘플링주파수의경우에최소 128 배에서부터하이 - 엔드오디오를위한 96kHz 의샘플링주파수의경우에최고 2048 배까지다양한마스터클럭을필요로한다. 다양한주파수를생성함으로인한복잡성뿐만아니라오디오애플리케이션은샘플클럭또는샘플크기가표준들마다다르기때문에오디오팝핑억제문제에직면하게된다. 팝발생을방지하기위해서오디오 DAC 레퍼런스클럭은글리치없이주파수사이를이동해야한다. 결과적으로오디오설계자들은전통적으로글리치 - 프리주파수시프팅회로를설계하거나마스터클럭이주파수를이동시킬경우에나타날수있는글리치 - 유도오디오팝현상을억제하기위해안티 - 팝알고리즘을추가해야만했다.
PC 와오디오시스템을인터페이스시키는새로운 PC 컴퓨터기반 USB 애플리케이션시장에서도타이밍과전력은문제로여겨지고있다. 타이밍고려사항으로는저전력저지터마스터오디오클럭을결정하는것과고품질오디오재생을위해반드시필요한글리치 - 프리시프팅회로를개발하는것이다. 지터는오디오아티팩트를생성하는에러를발생시키며, 글리치는오디오팝을유발하며, 두가지모두오디오품질을저하시킨다. 오디오재생품질을향상시키기위해사용하는전통적인방법으로는저잡음 PLL(Phase Locked Loop), VCXO(Voltage Controlled Crystal Oscillator), 신디사이저, 버퍼, 외부리 - 타이머등을사용하는것이다. 전통적인방법들뿐만아니라설계자들은오디오품질을한층더강화시키기위해 DAC(digital to analog converter) 를 USB 수신기로부터가능한멀리분리시키려고한다. 지터 - 유도오디오아티팩트와글리치 - 유도팝을감소시키는다른방법으로는일반적으로마스터클럭을보다적게스위칭하는적응형접근법이있다. 보다새로운비동기식접근법은 DAC 의마스터오디오클럭이컴퓨터의클럭에동기화되지않을경우에사용되고있다. 오디오품질에대한탐색은간단하지않다.
PC 설계자들역시하이 - 엔드게임애플리케이션을위한오버클럭킹솔루션을개발하는데있어서오디오설계자들과유사한기술과제들에직면해있다. 인텔의 Core 2 Quad 6600 및 790i 프로세서, AMD 의 Phenom II, Athlon II X4 630 및 Phenom X4 9950 프로세서들을사용하는데스크톱 PC 와노트북이대표적인예이다. 오버클럭킹은 CPU 클럭주파수를지정된것보다빠르게증가시키고 CPU 컴퓨팅성능을극대화시키기위해게이머들이사용하는일반적인방법이다. 오버클럭킹은 CPU 클럭이최대동작주파수에도달할때까지글리치없이클럭주파수를서서히증가시키는기법이다. 하지만, 전통적인 CPU 클럭생성기는출력주파수가이동할때일반적으로글리치문제가발생한다. 설계를단순화시키는그리치 - 프리주파수시프팅기능
실리콘랩의최신클럭생성기제품군인 Si5350/51 Any-Frequency CMOS 클럭생성기 + VCXO 는이러한설계기술과제들을해결한다. Si5350/51 은업계에서가장유연한주파수를제공하는 CMOS 클럭생성기이며, 8 개의클럭출력각각에대해최대 133MHz 까지모든주파수생성을지원하여전통적인 4-PLL 솔루션보다 50% 이상향상된주파수유연성을제공한다. 0ppm 에러조건으로모든주파수조합을생성하여디바이스가개별클럭 IC, XO, VCXO 를대체할수있도록해준다. Si5350/51 은동시에크리스털입력에동기화된프리 - 러닝클럭과레퍼런스클럭또는아날로그제어전압입력에동기화된클럭을생성할수있기때문에다양한보드 - 레벨타이밍도메인이단일디바이스를통해클럭킹될수있도록해준다. Si5350/51 은혁신적인글리치 - 프리주파수스위칭기능을지원하여글리치를제거하고출력클럭주파수전환시에펄스를관리한다. 클럭합성유연성을제공하면서다양한주파수사이를글리치없이동적으로스위칭할수있기때문에 Si5350/51 는타이밍아키텍처를극적으로단순화시키는동시에전통적인솔루션에서요구되는크기와전력요구사항을낮출수있다. Si5350/51 은그림 4 에나타낸바와같이다양한전송속도사이에서글리치가없는주파수시프팅기능을제공하기때문에시스템 - 레벨에서설계를단순화시켜준다. 이주파수시프팅기법은전력민감설계, 오디오, 오디오 USB, PC 오버클럭킹, 비디오애플리케이션, 그리고다양한주파수를필요로하는모든애플리케이션에서클럭합성기능을단순화시켜준다. Si5351 은 I2C 프로그램가능클럭생성기이다. 알맞은출력클럭을위한 Multi-Synth 출력분할기값을간단하게다시프로그래밍함으로써다른디바이스출력에영향을주지않으면서각출력주파수를동적으로변경할수있다. Si5350 는공장또는필드 - 프로그램가능클럭생성기이기때문에아래그림에나타낸바와같이 2 개의주파수사이에서스위칭하는데사용할수있는 1 개또는 2 개의주파수선택핀을지원한다. Si5350 클럭생성기의맞춤형공장 - 프로그래밍핀 - 제어버전은실리콘랩스의웹기반 ClockBuilderTM 유틸리티를통해제공된다. ClockBuilderTM 설정유틸리티는턴키애플리케이션 - 전용클럭을제공하기때문에필드프로그래밍하드웨어및소프트웨어가필요하지않다. Si5350/51 는전통적인클럭 IC 와같이클럭주파수를맞춤화하기위해메탈마스크를변경할필요가없기때문에맞춤클럭을위한리드타임을 6 주에서 2 주이하로단축할수있다. 실리콘랩스는또한보다신속한사이클타임이필요할경우를위해신속한프로토타입을제작할수있도록필드프로그래밍키트를제공한다. Si5350/51 의특징 Si5350/51 은 8 개의독립적인출력클럭에서모든주파수를합성할뿐만아니라글리치 - 프리온 - 더 - 플라이주파수스위칭을지원할수있는업계에서가장유연한 CMOS 클럭생성기이다. Si5350/51 은이러한수준의주파수유연성을제공함으로써고정 - 주파수클럭생성기와디스크리트크리스털오실레이터에대한요구를제거한다. 디바이스는 <100ps 의최고주기지터의탁월한지터성능을제공하여단일디바이스가오디오, 비디오, 컴퓨팅
또는다중주파수를필요로하는모든애플리케이션을포함한비용에민감한소비가전, 기업, 통신애플리케이션을위한중요한레퍼런스타이밍을제공할수있다. 클럭주파수시프팅기능이대폭간소화되고추가적인글리치 - 감소회로및소프트웨어에대한요구를제거한다. Si5350/51 클럭생성기는최상의유연성과통합성을제공하여비용에민감한다양한양산애플리케이션을위한타이밍아키텍처를대폭간소화시킨다. 기자 : 뉴스관리자기자 news@semiconnet.co.kr 기사입력시간 : 2011 년 1 월 관련 URL : http://