Frequency Controller

1. November 27, 2020
Simon Yu
Integrated Circuit & System Lab.

2. ICSL 2
 배경지식
 디자인 목표
 시뮬레이션 결과
 특허 대비 상황 확인
 중간성과 확인
목차

3. ICSL 3

4. ICSL 4
진동자
 주파수에 따라 진동하며 초음파를 발생
• 진동자별 필요 주파수가 각기 다름 (임피던스 매칭)
 기존의 방식: 여러 개의 인덕터를 사용
 제안하는 방식: 하나의 인덕터를 사용
 MCU에 내장된 code를 통해 주파수 자동 제어
• Capacitor bank 활용
배경지식

5. ICSL 5

6. ICSL 6
주파수
 28, 28.5, 38.8, 40, 50, 80 kHz (resolution: 5 Hz 이하)
기능
 Debouncing, 부팅
 주파수
• 선택 (28 ~ 80 kHz)
조절 ex) 28 kHz ± 0.5 Hz
모드: 단일 / 다중 주파수 출력
분산 (5000 ppm)
• 실시간 주파수 모니터링
디자인 목표

7. ICSL 7

8. ICSL 8
 주파수
• 선택 가능
• 조절 가능
− 주파수 조절에 대한
목표 resolution 정의 필요
• 모드 선택 가능
− 모드 2: 다중 주파수 출력의
경우 현재 28 kHz 와 80 kHz
두 주파수만 가능
• 분산 가능
− Resolution 범위 내에서 동작
(5000 ppm, 0.5 %)
− 목표 분산 형태 정의 필요
요약
 Resolution (출력 주파수)
• Case 28: 1.1 Hz
• Case 28.5 1.6 Hz
• Case 38.8 0.28 Hz
• Case 40 0.3 Hz
• Case 50 1.38 Hz
• Case 80 0.7 Hz
 부팅 시간
• 16 ms
시뮬레이션 결과

9. ICSL 9
전체 구조도

10. ICSL 10
검증 결과 – Debouncing
A. Div_clk
B. Input
C. I_input0
D. O_input
E. operation
F. I_input1
G. I_input2

11. ICSL 11
기존 LC 발진기 모델
85 kHz
26.4 kHz

12. ICSL 12
개선된 LC 발진기 모델
75.4 kHz
84.5 kHz
46.6 kHz
53.2 kHz
36.7 kHz
42 kHz
26.5 kHz
30.1 kHz

13. ICSL 13
검증 결과 – 부팅
A. Frequency
B. Ready

14. ICSL 14
검증 결과 – 주파수 선택
A. Frequency
B. Selection

15. ICSL 15
검증 결과 – 주파수 조절
B. Enable
A. Frequency
C. +
D. -
0.5 Hz @28 k

16. ICSL 16
검증 결과 – 주파수 모드
A. Frequency
B. Mode

17. ICSL 17
Target: 5000 ppm (0.5 %)
검증 결과 – 주파수 분산
Frequency
28.13 kHz
27.86 kHz
0.27 kHz, 0.96 %
(± 0.48 % )

18. ICSL 18

19. ICSL 19
특허 – 요약

20. ICSL 20
도1
특허 – 대표도 (1)

21. ICSL 21
도2
특허 – 대표도 (2)

22. ICSL 22
특허 – 발명의 명칭, 기술분야

23. ICSL 23
특허 – 배경기술

24. ICSL 24

25. ICSL 25
중간성과 확인