JP2023166169A - Circuit arrangement and oscillator - Google Patents
Circuit arrangement and oscillator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023166169A JP2023166169A JP2022077027A JP2022077027A JP2023166169A JP 2023166169 A JP2023166169 A JP 2023166169A JP 2022077027 A JP2022077027 A JP 2022077027A JP 2022077027 A JP2022077027 A JP 2022077027A JP 2023166169 A JP2023166169 A JP 2023166169A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- clock signal
- frequency division
- signal
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 100
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims abstract description 52
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 108
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 107
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 80
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 25
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 18
- 101000734572 Homo sapiens Phosphoenolpyruvate carboxykinase, cytosolic [GTP] Proteins 0.000 description 17
- 102100034796 Phosphoenolpyruvate carboxykinase, cytosolic [GTP] Human genes 0.000 description 17
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 17
- 101000734579 Homo sapiens Phosphoenolpyruvate carboxykinase [GTP], mitochondrial Proteins 0.000 description 16
- 102100034792 Phosphoenolpyruvate carboxykinase [GTP], mitochondrial Human genes 0.000 description 16
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 11
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 10
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000010356 wave oscillation Effects 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、回路装置及び発振器等に関する。 The present invention relates to a circuit device, an oscillator, and the like.
例えばフラクショナルN型のPLLなどのPLL回路では、分周器の分周数を動的に切り替えられる。非特許文献1には、位相補間回路を用いて電圧制御発振回路からのクロック信号から多位相の信号を生成し、当該信号を参照信号と比較し、位相を切り替えることで分周設定ができることが開示されている。
For example, in a PLL circuit such as a fractional-N type PLL, the frequency division number of a frequency divider can be dynamically switched.
非特許文献1に開示される構成では、高次のデルタシグマ変調器を用いる場合、1次のデルタシグマ変調器と比較してデルタシグマ変調器の出力の範囲が負の値まで拡大する。このため、デルタシグマ変調器の出力レンジの拡大に対応して、位相補間回路の入力レンジを拡大する必要が生じる。これにより、位相補間回路の線形性が劣化し、ジッタ性能も劣化するという不具合が生じる。
In the configuration disclosed in Non-Patent
本開示の一態様は、基準クロック信号と比較用クロック信号の比較結果に基づいて周波数制御電圧を生成する周波数制御回路と、周波数制御電圧に対応する周波数のクロック信号を生成する電圧制御発振回路と、整数分周比を示す整数分周制御コードに基づいて、クロック信号を整数分周比で分周した複数の分周クロック信号であって、位相が異なる複数の分周クロック信号を出力する多相クロック信号生成回路と、補間制御コードに基づいて、複数の分周クロック信号の第iの分周クロック信号と第i+1の分周クロック信号に基づく位相補間により生成された複数の補間クロック信号から比較用クロック信号を選択する位相補間回路と、分周比設定コードに基づく2次以上のデルタシグマ変調を行うデルタシグマ変調器、及びデルタシグマ変調器からの出力を積算する積算器を含み、整数分周制御コードと、積算器の積算値に基づく補間制御コードとを出力する制御回路と、を含み、制御回路は、積算値がレンジの下限を下回るとき、整数分周制御コードに対して、整数分周比を-1する第1処理を行う回路装置に関係する。 One aspect of the present disclosure includes a frequency control circuit that generates a frequency control voltage based on a comparison result between a reference clock signal and a comparison clock signal, and a voltage controlled oscillation circuit that generates a clock signal with a frequency corresponding to the frequency control voltage. , a plurality of divided clock signals obtained by dividing a clock signal by an integer frequency division ratio based on an integer frequency division control code indicating an integer frequency division ratio, and outputting a plurality of divided clock signals with different phases. A phase clock signal generation circuit and a plurality of interpolated clock signals generated by phase interpolation based on the i-th divided clock signal and the i+1th divided clock signal of the plurality of divided clock signals based on the interpolation control code. It includes a phase interpolation circuit that selects a comparison clock signal, a delta-sigma modulator that performs second-order or higher-order delta-sigma modulation based on the division ratio setting code, and an integrator that integrates the output from the delta-sigma modulator. a control circuit that outputs a frequency division control code and an interpolation control code based on the integrated value of the integrator; when the integrated value is below the lower limit of the range, the control circuit outputs a frequency division control code; This relates to a circuit device that performs a first process of reducing an integer frequency division ratio by 1.
また本開示の他の態様は、上記に記載の回路装置と、基準クロック信号を生成するための振動子と、を含む発振器に関係する。 Another aspect of the present disclosure relates to an oscillator including the circuit device described above and a vibrator for generating a reference clock signal.
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲の記載内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが必須構成要件であるとは限らない。 This embodiment will be described below. Note that this embodiment described below does not unduly limit the contents described in the claims. Furthermore, not all of the configurations described in this embodiment are essential configuration requirements.
1.回路装置
図1に本実施形態の回路装置20の構成例を示す。回路装置20は、例えばIC(Integrated Circuit)と呼ばれる集積回路装置である。例えば回路装置20は、半導体プロセスにより製造されるICであり、半導体基板上に回路素子が形成された半導体チップである。回路装置20は、PLL(Phase Locked Loop)回路150と制御回路160を含む。例えばPLL回路150は、図1において、PLL回路150に入力される基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKとの位相差を検出し、比較用クロック信号FBCKの位相を基準クロック信号RFCKの位相と同期させる処理を行う。PLL回路150は、周波数制御回路52と電圧制御発振回路74と分周回路80とを含む。
1. Circuit Device FIG. 1 shows a configuration example of a
周波数制御回路52は、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKとの位相比較を行う。例えば周波数制御回路52は、比較用クロック信号FBCKが基準クロック信号RFCKよりも位相が遅れている場合には、アップ信号を生成し、比較用クロック信号FBCKが基準クロック信号RFCKよりも位相が進んでいる場合には、ダウン信号を生成する。周波数制御回路52は、このような位相についての情報を含む位相差信号を生成する。そして、周波数制御回路52は、位相差信号に基づいてチャージポンプ動作を行い、チャージポンプ電流を生成する。そして、周波数制御回路52は、チャージポンプ電流に基づいて電圧制御発振回路74の発振周波数を制御する制御電圧を生成する。具体的には、後述の図13~図15において説明するループフィルター回路72がチャージポンプ電流に基づいて制御電圧を生成する。
The
電圧制御発振回路74は、周波数制御回路52からの制御電圧により発振周波数が制御される発振信号を生成する。そして、当該発振信号がクロック信号CKとしてPLL回路150の出力信号になる。ここで、クロック信号CKは分周回路80にも入力され、分周回路80における分周処理が行われた後の分周クロック信号DVCKが、比較用クロック信号FBCKとして周波数制御回路52に入力される。比較用クロック信号FBCKは例えばフィードバッククロック信号である。電圧制御発振回路74は、例えばVCO(Voltage controlled oscillator)である。電圧制御発振回路74は、インダクターとキャパシターを用いたLC型の発振回路により実現してもよいし、複数のインバーター回路をループ状に接続したループ型の発振回路により実現してもよい。
The voltage controlled
図2に分周回路80の構成例を示し、図3に分周回路80の動作を説明する信号波形図を示す。図2に示す分周回路80は、位相補間型の分周回路80の構成例である。分周回路80は、多相クロック信号生成回路82と位相補間回路88を含む。また、位相補間回路88は、マルチプレクサー86と補間回路87を含む。なお分周回路80の構成は図2の構成には限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加したり、一部の構成要素を他の構成要素に置き換えるなどの種々の変形実施が可能である。
FIG. 2 shows a configuration example of the
分周回路80は、クロック信号CKを分周して分周クロック信号DVCKを出力する。例えば電圧制御発振回路74は、基準クロック信号RFCKの周波数を逓倍した周波数のクロック信号CKを生成する。この場合の逓倍数は分周回路80の分周比により設定される。そして分周回路80は、例えば分周比が小数を含む小数点分周が可能な小数点分周回路であり、例えば分周回路80としては位相補間型の分周回路などを用いることができる。これによりフラクショナル-N型のPLL回路の実現が可能になる。このように分周回路80は、PLL回路150におけるクロック信号CKの分周を行い、分周後の分周クロック信号DVCKを周波数制御回路52に比較用クロック信号FBCKとしてフィードバックする。
The frequency dividing
多相クロック信号生成回路82は、分周器83、84と5個のフリップフロップ回路FFを含む。分周器83は2分周の分周回路である。具体的には分周器83は、クロック信号CKと、クロック信号CKを反転したクロック信号XCKが入力されて、これらの信号を2分周した信号I、Q、IB、QBを出力する。クロック信号CKの周期をTVCOとした場合に、図3に示すように、2分周された信号I、Q、IB、QBの周期は2×TVCOになる。即ち信号I、Q、IB、QBの周波数はクロック信号CKの周波数の1/2になる。また信号Iに対して、信号Q、IB、QBは、各々、位相が90度、180度、270度だけ遅れた信号になっている。このように信号I、Q、IB、QBは90度ずつ位相がずれた信号になっている。
The multiphase clock
分周器84は、フィードバックディバイダー(FDIV)と呼ばれる分周回路である。具体的には分周器84は、設定された整数分周比Nで信号QBを分周して、信号FDIVCLKを出力する。そして信号I、Q、IB、QBがD端子に入力されるフリップフロップ回路FFのCK端子に信号FDIVCLKを入力してサンプリングすることで、フリップフロップ回路FFのQ端子から、図3に示すような分周クロック信号P0、P90、P180、P270が出力される。また、分周クロック信号P0がD端子に入力されるフリップフロップ回路FFのCK端子に信号FDIVCLKを入力してサンプリングすることで、フリップフロップ回路FFのQ端子から、分周クロック信号P360が出力される。
The
図3の信号波形図に示すように、分周クロック信号P0、P90、P180、P270、P360は、信号I、Q、IB、QB、Iを、分周器84により、整数分周比Nで分周した信号になっている。例えば信号I、Q、IB、QB、Iの周期を2×TVCOとした場合に、分周クロック信号P0、P90、P180、P270、P360の周期は、N×2×TVCOになる。また分周クロック信号P0、P90、P180、P270、P360は、信号I、Q、IB、QB、Iのエッジに対応するエッジで信号レベルが変化する信号になっている。そしてP0とP90の位相差はIとQの位相差に対応し、P90とP180の位相差はQとIBの位相差に対応する。P180とP270の位相差はIBとQBの位相差に対応し、P270とP360の位相差はQBとIの位相差に対応する。
As shown in the signal waveform diagram of FIG. 3, frequency-divided clock signals P0, P90, P180, P270, and P360 are generated by dividing signals I, Q, IB, QB, and I by an integer frequency division ratio N by a
このように多相クロック信号生成回路82は、クロック信号CK、XCKを、整数分周比であるN×2で分周したクロック信号であって、位相が異なる複数の分周クロック信号P0、P90、P180、P270、P360を出力する。
In this way, the multiphase clock
図1の制御回路160は、回路装置20においてPLL回路150の制御を行う。制御回路160は、デルタシグマ変調器162と積算器164を含む。制御回路160は、分周比設定コードCDVに基づくデルタシグマ変調を行うデルタシグマ変調器162と、デルタシグマ変調器の出力を積算する積算器164を含む。デルタシグマ変調器162は、分周比設定コードCDVの分周比の小数部に基づいてデルタシグマ変調を行い、積算器164は、デルタシグマ変調器162の出力の積算処理を行う。そして、制御回路160は、整数分周比Nを設定する整数分周制御コードCNを、分周回路80の多相クロック信号生成回路82に出力する。また、制御回路160は、積算器164の積算値に基づく補間制御コードCFを、分周回路80のマルチプレクサー86や補間回路87に出力する。
The
位相補間回路88は、マルチプレクサー86と補間回路87を含む。マルチプレクサー86は、制御回路からの補間制御コードCFであるM[4:0]の上位ビットである例えばM[4:3]に基づいて、分周クロック信号P0、P90、P180、P270、P360の中から、第iの分周クロック信号PCK1と第i+1の分周クロック信号PCK2を選択する。例えば補間制御コードCFの上位ビットであるM[4:3]に基づいて、0~90度の第1象限であると判断された場合には、分周クロック信号P0、P90がPCK1、PCK2として選択され、90~180度の第2象限であると判断された場合には、P90、P180がPCK1、PCK2として選択される。また補間制御コードCFの上位ビットであるM[4:3]に基づいて、180~270度の第3象限であると判断された場合には、P180、P270がPCK1、PCK2として選択され、270~360度の第4象限であると判断された場合には、P270、P360がPCK1、PCK2として選択される。
そして、補間回路87は第iの分周クロック信号PCK1と第i+1の分周クロック信号PCK2に基づく位相補間により生成された複数の補間クロック信号から、補間制御コードCFであるM[4:0]の下位ビットである例えばM[2:0]に基づき選択された補間クロック信号を、分周クロック信号DVCKとして出力する。ここでiは1以上の整数である。またPCK1、PCK2も選択対象となる補間クロック信号に含まれる。例えば補正制御コードの上位ビットであるM[4:3]に基づいて第1象限であると判断され、分周クロック信号P0、P90が、PCK1、PCK2として選択されたとする。この場合に補間回路87は、第iの分周クロック信号PCK1=P0と、第i+1の分周クロック信号PCK2=P90に基づく8分割の位相補間により生成された複数の補間クロック信号から、補間制御コードの下位ビットであるM[2:0]に基づき選択された補間クロック信号を、分周クロック信号DVCKとして出力する。例えば第mの補間クロック信号と第nの補間クロック信号の間の第kの補間クロック信号は、第mの補間クロック信号のバッファリングするバッファーの出力端子と第nの補間クロック信号をバッファリングするバッファーの出力端子を短絡して、信号を衝突させることで生成できる。ここでm、k、nはm<k<nの関係を満たす1以上の整数である。例えばPCK1をバッファリングするバッファーの出力端子とPCK2をバッファリングするバッファーの出力端子を接続して信号を衝突させることで、位相分割の4番目の補間クロック信号を生成できる。PCK1をバッファリングするバッファーの出力端子と、位相分割の4番目の補間クロック信号をバッファリングするバッファーの出力端子を接続して信号を衝突させることで、位相分割の2番目の補間クロック信号を生成できる。このようにして生成された補間クロック信号は、狭パルスの信号になる場合が多い。
Then, the
このように補間回路87は、補間制御コードCFに基づいて、複数の分周クロック信号P0、P90、P180、P270、P360の第iの分周クロック信号PCK1と第i+1の分周クロック信号PCK2に基づく位相補間により生成された複数の補間クロック信号から、基準クロック信号RFCKとの位相の比較用のクロック信号である分周クロック信号DVCKを選択する。このようにすることで位相補間型の分周回路80を実現できるようになる。位相補間型の分周回路80によれば、高い分解能で位相分割された補間クロック信号が用いられることで、デルタシグマ変調による周波数のばたつきの幅を小さくすることができ、位相ノイズが低減されたクロック信号CKを生成できるようになる。
In this way, the
例えば図2では多相クロック信号生成回路82により位相が4分割され、補間回路87により位相が8分割されることで、32分割の位相分割が行われる。そしてデルタシグマ変調器162の出力を積算する積算器164の積算値に基づく補間制御コードCFにより、これらの32分割された位相のクロック信号のいずれかが選択されて、分周クロック信号DVCKとして出力される。この場合にデルタシグマ変調器162の出力を積算する積算器164により、位相が積算されていき、例えば32分割の位相分割のうちの31から0に遷移するタイミング、即ち位相が一周するタイミングにおいて、図3のH1に示すように、制御回路160から分周器84にキャリー信号が出力される。これによりH2に示すように、分周器84の整数分周比がNからN+1にキャリーアップされるようになる。なお、32分割の位相分割のうちの0から31に遷移するタイミングにおいては、制御回路から分周器84にキャリーダウン信号が出力され、分周器84の整数分周比がキャリーダウンされることになる。
For example, in FIG. 2, the phase is divided into four by the multiphase clock
図4は制御回路160における処理や制御回路160と分周回路80との間でのやり取りについて説明する図である。制御回路160は、分周比設定コードCDVに基づいて、前述の整数分周制御コードCNと補間制御コードCFを生成し、分周回路80に出力する。分周比設定コードCDVは、PLL回路150の分周回路80が比較用クロック信号FBCKの周波数を分周する際に用いる分周設定の数である。具体的には、分周比設定コードCDVは正の数であり、整数であってもよいし、小数部分を含む数であってもよい。分周比設定コードCDVは、回路装置20が所望の周波数のクロック信号CKを出力するために用いることのできるコードであり、例えば、ユーザーが設定することができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating processing in the
整数分周制御コードCNは、分周回路80がクロック信号CKの分周を行う場合に、分周数の整数部分についての調整に用いることのできるコードである。従って、整数分周制御コードCNは整数である。補間制御コードCFは、分周回路80がクロック信号CKの分周を行う場合に、分周数の小数部分についての調整に用いることのできるコードである。即ち、分周回路80は、整数分周制御コードCNに基づいて整数分周の処理を行うことができ、補間制御コードCFに基づいて、さらに詳細な位相の調整を行うことができる。
The integer frequency division control code CN is a code that can be used to adjust the integer part of the frequency division number when the
図4において、制御回路160には所与の分周比設定コードCDVが入力される。分周比設定コードCDVは上述したように正の数であるが、図4において整数部分をN、小数部分をfとし、N.fと表す。また、制御回路160のなかに示す演算処理において、QUOTIENTは割り算の商の整数部を求める演算を示し、MODは割り算の余りを求める演算である。そして、丸印の中に+と表記されるのは加算器に対応する。例えば、図4には加算器として、加算器161や加算器163が表記されているが、加算器161、加算器163における加算の演算は、同一の加算器の時分割処理等により実現してもよい。この点は、後述する図5、図10~図11についても同様である。
In FIG. 4, a given frequency division ratio setting code CDV is input to the
まず、制御回路160は分周比設定コードCDVであるN.fが与えられると、図4においてbで示されるQUOTIENT(N.f/2)の演算を行う。即ち、制御回路160はN.fを2で除したときの商を求める。例えば、N.fを10.3とした場合、bで示される演算により5が求められる。そして、制御回路160は当該演算結果を加算器163に出力する。なお、bに示す演算において、分周比設定コードCDVであるN.fの整数部Nを直接用いていないのは、電圧制御発振回路74から出てきたクロック信号CKが、まず周波数を1/2されたあとにN分周されることに対応している。
First, the
次に、制御回路160はaで示されるN.f-QUOTIENT(N.f/2)×2の演算を行う。即ち、制御回路160は、N.fから、N.f/2の商に2を乗じた数を減算する。例えば、上記と同様にN.fを10.3とした場合、aで示される演算により0.3が求められる。即ち、aに示す演算は、分周比設定コードCDVであるN.fが与えられた場合に、その小数部分であるfを抽出する処理を行う。このようにaに示す演算により求められる分周比設定コードCDVの小数部分をuと表記する。そして、制御回路160は、当該演算結果uを、c及びdに示す演算処理に入力する。
Next, the
cに示す演算では、制御回路160は、MOD(u/0.0625)×16を行う。即ち、aに示す演算結果uを0.0625で除した場合の余りの数に16を乗じる演算を行う。N.fを10.3とした場合、cで示される演算により0.8が求められる。そして、制御回路160は、当該演算結果をデルタシグマ変調器162に出力する。
In the calculation shown in c, the
dに示す演算では、制御回路160は、QUOTIENT(u/0.0625)を行う。即ち、aに示す演算結果uを0.0625で除した場合の商を求める演算を行う。N.fを10.3とした場合、dで示される演算により4が求められる。そして、制御回路160は、当該演算結果を加算器161に出力する。
In the calculation shown in d, the
次に、制御回路160は、デルタシグマ変調器162により、cの演算結果に対する処理を行う。図5にデルタシグマ変調器162の最も基本的な構成である1次のデルタシグマ変調器の構成例を示す。デルタシグマ変調器162は、加算器、量子化器及び遅延器により構成できる。なお、図10、図11で説明する高次のデルタシグマ変調器162では、これらに加えて微分回路も含む。量子化器は、入出された信号を量子化された離散値によって出力する処理を行う。ここで、量子化器172において入力された信号を量子化する際のノイズを量子化ノイズQ1と表記する。例えば、量子化器が1、2、3、・・・という離散値により入力信号の量子化を行う場合、入力信号Xを0.8が入力されると、1という量子化された値が出力され、入力の0.8と出力の1の差分である0.2が量子化ノイズQ1になる。また、遅延器は、クロック信号の位相を1クロック遅らせる処理を行う。なお、1クロックの遅延は信号周期の1周期分の遅延のことをいう。図5に示すように、1次のデルタシグマ変調器162は、加算器171と量子化器172が直列に設けられる回路構成を基本として、量子化器172の出力Y1について、量子化器172と並列に設けられる加算器173、遅延器174による処理をした結果が加算器171にフィードバックされる構成になっている。そして、図5に示すように、デルタシグマ変調器162の入力にXが入力された場合、デルタシグマ変調器162の出力Y1は定常状態でX+(1-Z-1)Q1になる。なお、本実施形態において用いるデルタシグマ変調器162は、後述の図10、図11で説明する2次以上の高次のデルタシグマ変調器を用いることを想定している。
Next, the
そして、図4でデルタシグマ変調器162は出力結果を加算器161に入力する。加算器161は、dで示される演算結果とデルタシグマ変調器162の出力を加算し、積算器164に出力する。
Then, in FIG. 4, the delta-
積算器164は、加算器161から逐次入力された演算結果を積算する処理を行う。具体的には、積算器164は加算器161から逐次出力される演算結果を積算し、積算結果に基づく処理により、整数分周制御コードCNや補間制御コードCFを生成する。図2において説明したように、分周回路80ではマルチプレクサー86と補間回路87により、1周期が2×TVCOであるクロック信号について、2π/32の間隔で位相を変化させたクロック信号を生成できる。分周回路80の位相補間回路88は、積算器164の設定した補間制御コードCFに基づいて、所定の補間位相となるクロック信号を生成することができる。図4において、積算器164から位相補間回路88への出力信号であるSumが、位相補間回路88への補間制御コードCFに対応している。
The
また、積算器164において積算値が32以上になる場合がある。例えば積算値が32になり、位相が(2π/32)×32=2πとなった場合、位相のずれが丁度1周期になる。この場合、積算器164は、加算器163に対してキャリーアップ信号であるCarryUpを出力する。キャリーアップ信号は整数分周制御コードCNを+1する内容の信号である。このように、積算値が1周期分に相当する値、即ちレンジの上限にあたる32を超えている場合に、制御回路160が整数分周制御コードCNを+1する処理を第3処理P3という。積算値が32以上の数、例えば35になる場合、積算器164はキャリーアップ信号を加算器163に出力する第3処理P3を行い、32を超えて位相補間が必要な分である3を補間制御コードCFとして、位相補間回路88に出力する。一方、加算器163には、bで示される演算結果と積算器164のキャリーアップ信号が入力され、これらの加算処理が行われる。そして、加算器163は、加算結果を多相クロック信号生成回路82の分周器84に出力する。このようにして分周比設定コードCDVの処理をすることで、制御回路160は整数分周制御コードCNや補間制御コードCFを生成し、これらに基づいて、分周回路80において、クロック信号CKは所望の分周比に分周される。
Further, the integrated value in the
2.制御回路における処理
次に本実施形態における制御回路160の詳細な処理内容について、図6を用いて説明する。図6に示す演算処理は、図4で説明したキャリーアップについての演算処理が異なっている。図4に示す演算処理では、積算器164は、積算値が0~31を超える場合にはキャリーアップ信号を出力し、整数分周制御コードCNが+1される。しかし、実際には積算器164の積算値が負の値になる場合がある。積算値が負の値になる場合は、例えば、dでの演算結果がデルタシグマ変調器の出力と加算され、負の値になる場合が考えられる。また、積算値が2周期以上に相当する場合、即ち、64以上になる場合もある。積算値が+64以上になる場合としては、例えばキャリーアップの演算処理を行い、整数分周制御コードCNを+1しても、なお積算値が32以上になる場合である。
2. Processing in Control Circuit Next, detailed processing contents of the
このように高次のデルタシグマ変調器162を用いた場合には、デルタシグマ変調器162の出力レンジの範囲が拡大し、これに伴い位相補間回路88への入力レンジも拡大する。この場合、位相補間回路88では、入力レンジを拡大し、かつ、同等の分解能を実現しようとすると、より多くの信号の衝突を繰り返して、補間クロック信号を生成する必要が生じ、分周クロック信号DVCKの位相誤差はより大きくなる。このような不具合を解消するため、図6に示す制御回路160の処理は、図4で説明した制御回路160の処理を改良している。具体的には、整数分周制御コードCNを+1するキャリーアップだけでなく、整数分周制御コードCNを-1したり、+2したりする演算処理に対応できるようにしている。
When the high-order delta-
図6に示す演算処理では、積算器164の積算値が負の値になる場合に対応できるように、整数分周制御コードCNを-1するキャリーダウンという演算処理を設けている。このように、積算器164での積算値が負の値になる場合に、整数分周制御コードCNを-1する処理を第1処理P1という。また、積算器164の積算値が+64以上になる場合に対応できるように、整数分周制御コードCNを+2するキャリーアップ+1という演算処理を設けている。即ち、前述した第3処理P3後の積算値が1周期に相当するレンジの幅である32を上回るとき、整数分周制御コードCNに対して、整数分周比を+2するキャリーアップ+1を行う。このキャリーアップ+1の処理のことを第4処理P4という。このように、整数分周制御コードCNの範囲について、積算値が0~31の範囲で変動することを想定した0~+1の範囲から、積算値が負の値になった場合及び64以上になった場合にも対応した-1~+2の範囲に拡張している。
In the arithmetic processing shown in FIG. 6, in order to cope with the case where the integrated value of the
図6に示す演算処理では、図4の場合とは、積算器164から分周回路80までの間の演算処理が異なっている。具体的には、図6に示す演算処理では、加算器163、加算器165~168が設けられており、遅延器169、170が設けられている。また、セレクターe~hが新たに設けられている。これらは、ブロックAで示される補間制御コードCFの調整を担う部分と、ブロックBで示される整数分周制御コードCNの調整を担う部分とに分けられる。Aで示される部分については、加算器167とセレクターgが、キャリーダウンが選択された場合に補間制御コードCFを調整するために必要になる処理を担い、加算器168とセレクターhが、キャリーアップ+1が選択された場合に補間制御コードCFを調整するために必要になる処理を担う。また、Bで示される部分については、加算器165と遅延器169とセレクターeが、キャリーダウンが選択された場合に整数分周制御コードCNを調整するために必要になる処理を担い、加算器166と遅延器170とセレクターfが、キャリーアップ+1が選択された場合に整数分周制御コードCNを調整するために必要になる処理を担う。以下、積算器164から分周回路80までの間の演算処理について具体的に説明する。
The arithmetic processing shown in FIG. 6 differs from that in FIG. 4 in the arithmetic processing from the
まず、積算値が0~31までの値である場合について説明する。積算器164は、図4に示す場合と同様に、加算器161から逐次出力される演算結果を積算する。そして、積算値が0~31までの値である場合は、キャリーアップ、キャリーダウン又はキャリーアップ+1のいずれも選択されず、整数分周制御コードCNを調整する処理は行われない。即ち、積算器164からの信号SGNとして0が出力される。そして、当該信号SGNが、整数分周制御コードCNの調整を担うブロックBに入力されることになる。一方、積算器164は0~31までの値である積算値を加算器167に出力する。即ち、積算器164からの信号SGFとして、加算器167に積算値が出力される。そして、当該信号SGFが、補間制御コードCFの調整を担うブロックAに入力されることになる。
First, a case where the integrated value is a value from 0 to 31 will be explained. The
補間制御コードCFの調整を担うブロックAにおいて、加算器167には、セレクターgにより、0又は+32のいずれかの値が入力される。セレクターgは、キャリーアップのときに+32を選択して出力し、それ以外のときに0を選択して出力する。このように、加算器167には積算器164から出力される信号SGFとセレクターgの出力とが入力され、加算器167はこれらを加算する処理を行う。積算値が0~31までの値の場合、キャリーダウンは選択されないため、セレクターgは0を出力する。これにより、加算器167では積算器164の信号SGFとセレクターgが出力した0が加算され、加算器167からは演算結果として、積算器164の積算値がそのまま加算器168に出力される。また、加算器168には、セレクターhを介して、0又は-32のいずれかの値が入力される。セレクターhは、積算器164がキャリーアップ+1を選択した場合を1、キャリーアップ+1を選択しなかった場合を0として、1の場合には加算器168に-32を入力し、0の場合には加算器167に0を入力する内容の演算である。このように、加算器168には加算器167から出力される信号SGFとセレクターhの演算結果とが入力され、加算器168は当該結果を加算する処理を行う。積算値が0~31までの値の場合、キャリーアップ+1は選択されないため、セレクターhでは加算器168にはhの演算結果として0が出力される。これにより、加算器168では加算器167の出力した信号SGFとhの演算結果である0が加算される。このように、積算値が0~31までの値の場合、補間制御コードCFの調整を担う部分であるブロックAでは、積算器164の出力する信号SGFは、加算器167、168において加算又は減算がされることなく、そのまま補間制御コードCFとして位相補間回路88に出力される。
In the block A responsible for adjusting the interpolation control code CF, the
さて、一方で整数分周制御コードCNの調整を担う部分であるブロックBにおいては、まず、積算器164から出力される信号SGNの値である0と、bの演算結果とが加算器163に入力され、加算処理が行われる。このため、加算器163からは、bでの演算結果がそのまま出力される。また、上述したように加算器165と遅延器169とセレクターeは、キャリーダウンが選択された場合に整数分周制御コードCNを調整するために必要になる処理を担う。そして、セレクターeは、gの演算と同様にキャリーダウンが選択されている場合を1、キャリーダウンが選択されていない場合を0として、1の場合には遅延器169に+1を出力し、0の場合には遅延器169に0を出力する内容の演算である。積算値が0~31までの値の場合、キャリーダウンは選択されていないため、eの演算結果として0が遅延器169に出力される。そして、遅延器169でeの演算結果である信号の位相を1クロック遅延させる処理がされ、加算器165に入力される。このため、加算器165ではbでの演算結果がそのまま出力される。そして、加算器166と遅延器170とセレクターfの演算は、キャリーアップ+1が選択された場合に整数分周制御コードCNを調整するために必要になる処理を担う。セレクターfの演算は、hの演算と同様にキャリーアップ+1が選択されている場合を1、キャリーアップ+1が選択されていない場合を0として、1の場合には遅延器170に+1を出力し、0の場合には遅延器170に0を出力する。積算値が0~31までの値の場合、キャリーアップ+1は選択されていないため、fの演算結果として0が遅延器170に出力される。そして、遅延器170でeの演算結果である信号の位相を1クロック遅延させる処理がされ、加算器166に入力される。このため、加算器165ではbでの演算結果がそのまま出力される。このように積算値が0~31までの値の場合、整数分周制御コードCNの調整を担う部分であるブロックBでは、bでの演算結果がそのまま整数分周制御コードCNとして分周器84に出力される。
On the other hand, in block B, which is the part responsible for adjusting the integer frequency division control code CN, first, 0, which is the value of the signal SGN output from the
次に、積算値が負の値である場合について検討する。まず、積算器164においては、上述した積算値が0~31までの値の場合と同様に、積算値に応じて、キャリーアップ、キャリーダウン又はキャリーアップ+1のうち、キャリーダウンが選択される。即ち、積算器164の出力する信号SGNとして、-1が出力される。そして、信号SGNが、整数分周制御コードCNの調整を担うブロックBに入力される。一方、積算器164は当該負の積算値を信号SGFとして、補間制御コードCFの調整を担うブロックAに入力する。
Next, consider the case where the integrated value is a negative value. First, in the
積算値が負の値である場合も、積算値が0~31まで場合と同様に、ブロックAの中での処理が行われるが、セレクターgでの演算処理でキャリーダウンが選択されているため32が加算器167に出力される。このため、加算器167には信号SGFである負の積算値と、gでの演算結果である32が入力され、加算処理が行われる。これにより、加算器167から負の積算値に32が加えられた値が出力される。そして、加算器168には当該加算値と、セレクターhの演算結果が入力される。hでの演算処理では、キャリーアップ+1は選択されていないため、0が出力される。このため、加算器168では加算器167での加算結果と0の加算処理が行われ、当該加算結果が補間制御コードCFとして位相補間回路88に出力される。このようにして、積算器164での積算値が負の値の場合、ブロックAでは、負の積算値に32が加算される処理がなされた結果、0~31の間の値が補間制御コードCFとして位相補間回路88に入力されることになる。
Even if the integrated value is a negative value, processing is performed in block A in the same way as when the integrated value is from 0 to 31, but because carry-down is selected in the arithmetic processing with selector g. 32 is output to the
そして、ブロックBでは加算器163にbでの演算結果と積算器164の出力する信号SGNである-1が入力され、加算処理が行われる。即ち、bでの演算結果から1を引いた値が加算器163から出力され、加算器165に入力される。また、加算器165にはeでの演算結果が遅延器169での処理を介して入力される。eでの演算処理では、キャリーダウンが選択されているため、+1が演算結果として出力される。そして、遅延器169で当該演算結果の信号の位相を1クロック遅延させる処理がされ、加算器165に入力される。即ち、加算器165では、積算器164での積算値が負の値になった信号周期、即ち当該演算サイクルではbの演算結果から1を引く処理がされ、当該信号周期から1周期遅れた信号周期、即ち、次の演算サイクルでは当該次の演算サイクルでの積算器164の出力に1を加える処理がされる。その後、加算器165の出力は、加算器166に入力される。また、加算器166にはfでの演算結果が遅延器170での処理を介して入力される。fでの演算処理において、キャリーアップ+1は選択されていないため、0が演算結果として出力され、遅延器170で当該信号を1クロックだけ遅延させる処理がなされて加算器166に入力される。このため、加算器166では加算器165での加算結果と0の加算処理が行われ、当該加算結果が整数分周制御コードCNとして分周器84に出力される。このようにして、積算器164での積算値が負の値の場合、ブロックBでは、キャリーダウンが選択されることとなった当該演算サイクルにおいてはbでの演算結果から1を引く処理がなされ、次の演算サイクルにおいては次の演算サイクルでの積算器164からの出力に1を加える処理がなされ、整数分周制御コードCNとして分周器84に入力されることになる。
Then, in block B, the calculation result in b and -1, which is the signal SGN output from the
次に、積算値が32~63の範囲の値である場合について検討する。まず、積算器164では、32~63の範囲の積算値に対応するキャリーアップが選択される。即ち、積算器164は信号SGNとして+1を出力する。そして、当該信号が、整数分周制御コードCNの調整を担うブロックBに入力される。一方、積算器164は当該積算値から1周期に相当するレンジである32を引いて、補間制御コードCFの調整を担うブロックAに入力する。即ち、積算器164の積算値から32を引くため、0~31の範囲の値がブロックAに入力される。まず、セレクターgの演算処理では、キャリーアップが選択されているため、0が加算器167に出力される。このため、加算器167には0~31の範囲の値とgでの演算結果である0が入力され、加算処理の結果としては、積算器164の出力した値がそのまま出力される。そして、加算器168には当該積算値と、セレクターhの演算結果が入力される。hでの演算処理では、キャリーアップ+1は選択されていないため、0が出力される。このため、加算器168では加算器167での加算結果と0の加算処理が行われ、当該加算結果が補間制御コードCFとして位相補間回路88に出力される。即ち、位相補間回路88には、積算器164の積算値から32を引いた値がそのまま入力される。
Next, consider the case where the integrated value is in the range of 32 to 63. First, the
そして、ブロックBでは加算器163にbでの演算結果と積算器164の出力である+1が入力され、加算処理が行われ、加算器165に入力される。また、加算器165にはeでの演算結果が遅延器169での処理を介して入力される。eでの演算処理では、キャリーダウンは選択されていないため、0が演算結果として出力される。そして、遅延器169で当該演算結果の信号の位相を1クロック遅延させる処理がされ、加算器165に入力される。加算器165で加算器163と遅延器169の加算がされた結果が、加算器166に入力される。そして、加算器166にはfでの演算結果が遅延器170での処理を介して入力される。fでの演算処理において、キャリーアップ+1は選択されていないため、0が演算結果として出力され、遅延器170で当該信号を1クロック遅延させる処理がなされて加算器166に入力される。このため、加算器166では加算器165での加算結果と0の加算処理が行われ、当該加算結果が整数分周制御コードCNとして分周器84に出力される。このようにして、積算器164での積算値が32~63の範囲の値の場合、キャリーアップが行われ、bの演算結果に+1された値が整数分周制御コードCNとして分周器84に入力される。
Then, in block B, the calculation result in b and +1, which is the output of the
最後に、積算値が64以上である場合について説明する。まず、積算器164において、積算値が64以上である場合にはキャリーアップ+1が選択される。即ち、積算器164は信号SGNとして+2を出力する。そして、当該信号が、ブロックBに入力される。一方、積算器164は当該64以上の値である積算値から、キャリーアップに対応する32を減じた値を信号SGFとしてブロックAに入力する。即ち、例えば積算器164の積算値が67であった場合、キャリーアップ+1で位相が2クロック以上進んでいる内の1クロック分に相当する32を減じた35が、信号SGFとして加算器167に入力される。
Finally, the case where the integrated value is 64 or more will be explained. First, in the
ブロックAの中では、セレクターgの演算処理でキャリーダウンは選択されていないため0が加算器167に出力される。このため、積算器164の積算値が67であった場合、加算器167には積算値から32を減じた35と、gでの演算結果である0が入力され、加算処理が行われる。これにより、加算器167からはブロックAに入力された35そのまま出力される。そして、加算器168には35と、hでの演算結果が入力される。hでの演算処理では、キャリーアップ+1が選択されているため、-32が出力される。このため、加算器168では加算器167での加算結果である35から32を引く処理が行われ、演算結果である3が補間制御コードCFとして位相補間回路88に出力される。このようにして、積算器164での積算値が64以上の値である場合、ブロックAでは32を引く処理がなされる結果、位相補間回路88には0~31の間の値が補間制御コードCFとして入力されることになる。
In block A, carry-down is not selected in the arithmetic processing of selector g, so 0 is output to adder 167. Therefore, when the integrated value of the
そして、ブロックBでは加算器163にbでの演算結果と積算器164の出力する信号SGNである+2が入力され、加算処理が行われる。即ち、bでの演算結果に2を加えた値が加算器163から出力され、加算器165に入力される。また、加算器165にはeでの演算結果が遅延器169での処理を介して入力される。eでの演算処理では、キャリーダウンは選択されていないため、0が演算結果として出力される。そして、遅延器169で当該演算結果の信号の位相を1クロック遅延させる処理がされ、加算器165に入力される。即ち、加算器165では、常時、加算器163の演算結果がそのまま出力されることになる。その後、加算器165の出力は、加算器166に入力される。加算器166にはfでの演算結果が遅延器170での処理を介して入力される。fでの演算処理において、キャリーアップ+1が選択されているため、-1が演算結果として出力され、遅延器170で当該信号を1クロックだけ遅延させる処理がなされて加算器166に入力される。このため、加算器166では加算器165での加算結果と-1の加算処理が行われ、当該加算結果が整数分周制御コードCNとして分周器84に出力される。即ち、積算器164での積算値が64以上の値である場合、ブロックBでは、キャリーアップ+1が選択されることとなった演算サイクルにおいては、bでの演算結果に2が加算される処理がなされる。そして、次の演算サイクルにおいては当該次の演算サイクルでの積算器164からの出力の信号SGNから1を引く処理がなされる。このようにキャリーアップ+1が選択されることとなった演算サイクルと次の演算サイクルにおける整数分周制御コードCNが設定され、分周器84に入力されることになる。
Then, in block B, the calculation result in b and +2, which is the signal SGN output from the
ここで、ブロックAでの加算器167、168による加算処理やブロックBでの加算器165、166による加算処理の意義について説明する。
Here, the significance of the addition processing by
図2、図3において説明したように、補間クロック信号は、位相補間回路88において、マルチプレクサー86の選択した第iの分周クロック信号PCK1と第i+1の分周クロック信号PCK2との衝突をさせることで生成される。具体的には、2つの信号を衝突させて中間の波形を作ることで補間クロック信号が生成される。例えば、P0とP90を衝突させると、真ん中、即ち4番目の補間クロック信号が生成できる。そして、P0と4番目の補間クロック信号を衝突させると、その中間、即ち2番目の補間クロック信号が生成される。ここで、2つの信号を衝突させて、その中間の位相の補間クロック信号を生成する際に、生成された補間クロック信号の位相は、元になる2つの信号の中間の位相から一定の誤差を持つ。即ち、第iの分周クロック信号PCK1と第i+1の分周クロック信号PCK2の衝突を繰り返して、2つの信号の位相差を8分割した補間クロック信号を生成した際、各補間クロック信号の位相の誤差を持つ。そして、信号の衝突を繰り返すほど、この位相誤差は大きくなる。このように信号の衝突を繰り返すほど、位相の線形性は悪化するため、周波数制御回路52の正確な位相比較を行うことが難しくなり、PLL回路150のジッタ性能が悪化することに繋がる。
As explained in FIGS. 2 and 3, the interpolated clock signal causes the i-th divided clock signal PCK1 selected by the
そこで、積算器164の積算値が負の値である場合には、整数分周制御コードCNを1だけ減らすキャリーダウンを行い、その代わりに補間制御コードCFに32を加算する処理を行う。図6を使って説明すると、積算器164の積算値が負の値である場合、加算器167で32を加算する処理が行われ、補間制御コードCFとして位相補間回路88に出力され、積算器164はキャリーダウンとして1を引いた値を整数分周制御コードCNとして分周器84に出力する。即ち、補間制御コードCFが負の値に広がった場合に、32を加算する処理を行うことで、補間制御コードCFを0~31の範囲内にできる。そして、補間制御コードCFに32を加算した分、整数分周制御コードCNについてキャリーダウンをすることで、補間制御コードCFと整数分周制御コードCNの間の均衡が維持される。
Therefore, when the integrated value of the
また、積算器164の積算値が64以上の値である場合には、整数分周制御コードCNを2だけ増やすキャリーアップ+1の処理を行い、その代わりに補間制御コードCFに32を引く処理を行う。図6を使って説明すると、積算器164の積算値が64以上の値である場合、加算器168で32を引く処理が行われ、補間制御コードCFとして位相補間回路88に出力され、積算器164はキャリーアップ+1として2を加算した値を整数分周制御コードCNとして分周器84に出力する。即ち、補間制御コードCFが2周期に相当する64を超えて大きな値になった場合に、補間制御コードCFを32だけ減らすことで、補間制御コードCFを0~31の範囲内にできる。そして、補間制御コードCFに32を減じた分、整数分周制御コードCNについてキャリーアップ+1の処理をすることで、補間制御コードCFと整数分周制御コードCNの間の均衡が維持される。このように、ブロックAに加算器167、168を設け、位相補間回路88に入力される補間制御コードCFを0~31の範囲内になるように制御することで、位相補間回路88における位相分割を一定の範囲に抑えることができる。即ち、前述したように第iの分周クロック信号PCK1と第i+1の分周クロック信号PCK2とを衝突をさせる回数を減らすことができるため、中間の位相の信号を生成する際に発生する位相の誤差を減らすことができる。
Furthermore, if the integrated value of the
一方、ブロックBの加算器165、166は、前述したように積算器164から入力される信号に対して、e又はfの演算結果を1クロック遅延して加算する役割を担う。この加算器165、166は、位相補間回路88における位相調整を行うために設けられている。以下、加算器165、166や遅延器169、170の役割について、図7~図9を用いて具体的に説明する。
On the other hand, the
図7、図8は、多相クロック信号生成回路82から位相補間回路88に入力される入力信号をP0とし、位相補間回路88が位相調整を行った後の出力信号をPI_OUTとした場合に、入力信号Pin、出力信号PI_OUT及び基準クロック信号RFCKの関係を説明する図である。図7は、本実施形態で位相補間回路88における位相調整がされる際の基本的な信号波形の変化の様子を説明する図である。図7において、Nと表示されているのは、多相クロック信号生成回路82から出力された入力信号が、電圧制御発振回路74の出力したクロック信号CKをN分周した信号であることを表している。図7では、入力信号Pinは基準クロック信号RFCKに比べて信号周期が短く、位相が合っていない。このため、入力信号Pinの波形においてiで示す立ち上がりのタイミングを位相補間回路88がjで示すタイミングに遅延させた出力信号PI_OUTを生成することで、基準クロック信号RFCKの立ち上がりのタイミングであるkと一致する。図7において破線の矢印で示す位相の変化がこれに対応する。このようにして位相補間回路88は、周波数制御回路52に入る基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKの差分を減らすように位相調整する。
7 and 8, when the input signal input from the multiphase clock
図8、図9はキャリーダウンが発生した場合の位相調整処理について説明する図である。図8、図9においても、図7と同様にもともと入力信号Pinと基準クロック信号RFCKの周波数はずれており、位相が合っていない。このため、位相補間回路88により入力信号Pinの立ち上がりタイミングを遅延させる処理が行われている。
FIGS. 8 and 9 are diagrams illustrating phase adjustment processing when carry-down occurs. In FIGS. 8 and 9, as in FIG. 7, the input signal Pin and the reference clock signal RFCK are originally different in frequency and out of phase. For this reason, processing is performed by the
そして、図8、図9では、分周数をNからN-1に変化させる第1処理P1がなされた演算サイクルにおいて、入力信号Pinの周期は短くなる。前述した通り、この場合、補間制御コードCFによって、その分の均衡がとれるように大きな位相の調整が行われる。図8において、oで示す入力信号Pinの立ち上がりタイミングから、pで示す出力信号PI_OUTの立ち上がりタイミングへの破線の矢印がこれに対応している。これにより、キャリーダウンを行った演算サイクルにおいて出力信号PI_OUTと基準クロック信号RFCKの周波数や位相を合わせることができる。しかし、第1処理P1を行った次の演算サイクルで分周数は+1されず、Nになることから次の演算サイクルの周期が短いまま、その次の演算サイクルを迎えることになる。即ち、キャリーダウンを行った演算サイクルの次の演算サイクルは、分周数が短い周期の信号の後から開始するため、次の演算サイクルにおいて基準クロック信号RFCKの立ち上がりタイミングと併せるためには位相の調整量が非常に大きくなってしまう。これは、図8のrで示す入力信号Pinの立ち上がりタイミングから、sで示す出力信号PI_OUTの立ち上がりタイミングへの破線の矢印がこれに対応している。このような大きな位相の調整が可能であれば、基準クロック信号RFCKの立ち上がりタイミングであるtと位相を合わせることができるが、補間制御コードの範囲外であり、位相の調整ができず、出力周波数がずれることになる。 In FIGS. 8 and 9, the period of the input signal Pin becomes shorter in the calculation cycle in which the first process P1 of changing the frequency division number from N to N-1 is performed. As described above, in this case, the interpolation control code CF performs a large phase adjustment to balance the amount. In FIG. 8, the broken line arrow from the rising timing of the input signal Pin indicated by o to the rising timing of the output signal PI_OUT indicated by p corresponds to this. Thereby, the frequency and phase of the output signal PI_OUT and the reference clock signal RFCK can be matched in the calculation cycle in which the carry-down is performed. However, in the next calculation cycle after performing the first process P1, the frequency division number is not incremented by 1 but becomes N, so that the period of the next calculation cycle remains short until the next calculation cycle. In other words, since the calculation cycle following the calculation cycle in which the carry-down was performed starts after the signal with a short frequency division number, the phase must be changed in order to match the rising timing of the reference clock signal RFCK in the next calculation cycle. The amount of adjustment becomes extremely large. This corresponds to the broken line arrow from the rising timing of the input signal Pin indicated by r in FIG. 8 to the rising timing of the output signal PI_OUT indicated by s. If such a large phase adjustment were possible, it would be possible to match the phase with t, the rising timing of the reference clock signal RFCK, but since it is outside the range of the interpolation control code, the phase cannot be adjusted and the output frequency will be shifted.
図9は、図8で説明した位相調整の不具合を解消するための手法を示す図である。図9に示す位相制御では、キャリーダウンを行った演算サイクルの次の演算サイクルで、分周数をN+1にする。このような処理により、キャリーダウンが発生し、分周数がN-1にされた演算サイクルの次の演算サイクルにおいて、分周数のN+1に対応して入力信号Pinの信号波形の周期は長くなる。従って、出力信号PI_OUTと基準クロック信号RFCKの位相を合わせるための調整量は少ない量で足りる。このように、第1処理P1によりキャリーダウンが発生し、分周数がN-1に設定された演算サイクルの次の演算サイクルにおいて、分周数をN+1にする処理を第2処理P2という。第1処理P1が行われた後に、第2処理P2を行うことで、第1処理P1が行われた次の演算サイクルでの位相の調整を容易に行うことができる。 FIG. 9 is a diagram showing a method for solving the phase adjustment problem described in FIG. 8. In the phase control shown in FIG. 9, the frequency division number is set to N+1 in the calculation cycle following the calculation cycle in which carry-down was performed. As a result of such processing, carry-down occurs, and in the next calculation cycle after the calculation cycle in which the frequency division number is set to N-1, the period of the signal waveform of the input signal Pin becomes longer corresponding to the frequency division number N+1. Become. Therefore, a small amount of adjustment is sufficient to match the phases of the output signal PI_OUT and the reference clock signal RFCK. In this way, a process in which carry-down occurs in the first process P1 and the frequency division number is set to N+1 in the next calculation cycle after the calculation cycle in which the frequency division number is set to N-1 is called a second process P2. By performing the second process P2 after the first process P1 is performed, it is possible to easily adjust the phase in the calculation cycle following the first process P1.
このような第1処理P1や第2処理P2を実行するため、ブロックBに遅延器169、170を設けられ、整数分周制御コードCNの調整を行っている。例えば、図8の例で、キャリーダウンが発生した場合、その次の演算クロックでは、整数分周制御コードCNに1を加える第2処理P2が行われる。この処理は、図6でキャリーダウンが発生した場合に、セレクターeの演算で1が選択され、それが遅延器169で1クロック遅延されて、加算器165を介して分周器84に出力されることに対応している。一方、キャリーアップ+1が選択された場合は、次の演算クロックで整数分周制御コードCNから1を引く第5処理P5が行われる。この第5処理P5は、図6でfに示す演算で-1が選択され、遅延器170で1クロック遅延され、加算器166を介して分周器84に出力されることに対応する。このように、あくまでも位相補間回路88は、位相の調整を目的とし、周波数を設定するのは分周器84である。このため、積算器164が行う整数分周制御コードCNの出力としては0又は1が基本であり、これ以外の-1、或いは+2を使用した場合は、その次の演算サイクルでその影響を相殺する。
In order to execute such first processing P1 and second processing P2,
次に、本実施形態のデルタシグマ変調器162について説明する。図10は、2次のデルタシグマ変調器の構成を示す回路図である。2次のデルタシグマ変調器は、基本的には図5で説明した1次のデルタシグマ変調器が2つ並列に設けられた構成になっている。即ち、図10に示す2次のデルタシグマ変調器は、Cで示すデルタシグマ変調器とDで示すデルタシグマ変調器の部分とにより構成される。そして、各デルタシグマ変調器の出力Y1_2とY2_3が加算器191で加算され、出力Yとして出力される。Cで示すデルタシグマ変調器については、図5で説明した1次のデルタシグマ変調器と遅延器175が設けられている点が異なっている。そして、Dに示すデルタシグマ変調器は、Cに示すデルタシグマ変調器の遅延器174の出力X2が入力される。そして、Cに示すデルタシグマ変調器の遅延器175に対応するノードに微分回路183が設けられており、量子化器178の出力が微分され高次の変調処理がされるようになっている。なお、図5の場合と同様に、Q1、Q2はそれぞれ量子化器LQ1、LQ2の量子化ノイズである。
Next, the delta-
図11は、3次のデルタシグマ変調器の構成を示す回路図である。3次のデルタシグマ変調器は、E、F、Gで示すデルタシグマ変調器が並列に設けられる構成になっている。そして、各デルタシグマ変調器の出力が加算器190、191で加算され、出力Yとして出力されるようになっている。Eに示すデルタシグマ変調器は、図10のCに示すデルタシグマ変調器にさらに遅延器176が設けられ、Fに示すデルタシグマ変調器も図10のDに示すデルタシグマ変調器の微分回路183の前に遅延器182が設けられている。このように並列に配置される各デルタシグマ変調器の出力信号の位相を調整するための遅延器175、176、182が設けられている。Gに示すデルタシグマ変調器は、Fに示すデルタシグマ変調器の遅延回路181からの出力X3が入力されるようになっている。Gの破線で囲まれる中の回路構成はE、Fに示すデルタシグマ変調器と基本的に同じだが、Gのデルタシグマ変調器では微分回路が2つ設けられており、高次の変調処理が可能になっている。
FIG. 11 is a circuit diagram showing the configuration of a third-order delta-sigma modulator. The third-order delta-sigma modulator has a configuration in which delta-sigma modulators indicated by E, F, and G are provided in parallel. Then, the outputs of each delta-sigma modulator are added by
次に図11に示す3次のデルタシグマ変調器について伝達関数を用いて具体的に考察する。まず、Eに示すデルタシグマ変調器の出力Y1は、Y1=X+(1-Z-1)Q1と表される。また、F、Gに示すデルタシグマ変調器の出力Y2、Y3はそれぞれ、Y2=-Z-1Q1+(1-Z-1)Q2、Y3=-Z-1Q2+(1-Z-1)Q3、と表される。このため、Eの遅延器175、176やFの遅延器182、微分回路183、Gの微分回路188、189が設けられていなかった場合、出力Yは、加算器190、191でY1、Y2及びY3を加算すれば求められる。この場合、出力Yは式(1)により表される。
しかし、図11に示すようにY1、Y2、Y3のそれぞれについて遅延器、或いは微分回路による処理を行った場合、出力Yは式(2)で表される。
式(2)に、上記のY1、Y2、Y3を代入すると、出力Yは式(3)のように表される。
式(3)より、Eで示す1段目のデルタシグマ変調器における量子化ノイズQ1とFで示す2段目のデルタシグマ変調器の量子化ノイズQ2がキャンセルされ、出力として残るのはGで示す3段目のデルタシグマ変調器の量子化ノイズQ3のみになること示す。即ち、量子化ノイズに3次のハイパス特性を持たせるノイズシェーピングを行い、量子化ノイズはGで示す3段目のデルタシグマ変調器の量子化ノイズQ3のみに抑えることができる。 From equation (3), the quantization noise Q1 in the first-stage delta-sigma modulator, denoted by E, and the quantization noise Q2, denoted by F, in the second-stage delta-sigma modulator are canceled, and what remains as the output is G. It is shown that only the quantization noise Q3 of the third-stage delta-sigma modulator shown in FIG. That is, noise shaping is performed to give the quantization noise a third-order high-pass characteristic, and the quantization noise can be suppressed to only the quantization noise Q3 of the third-stage delta-sigma modulator indicated by G.
図12は、3次のデルタシグマ変調器における各ノードの数値変化の一例を示す図である。最上段の行に3次のデルタシグマ変調器における各ノードが示され、これらのノードにおける値が時間の経過に伴い、どのように変化するかが示されている。図12に示す例は、デルタシグマ変調器162の入力信号が0.3であった場合の例である。まず、timeが1の場合、即ち、デルタシグマ変調器162に入力信号が入ってきた初期状態では、X=0.3になっており、その他のノードは全て0になっている。初期状態では、入力信号がまだ各ノードに伝搬しておらず、X以外のノードではゼロになっている。しかし、時間経過に伴い、例えばtimeが4になると高次のデルタシグマ変調部分のノードであるY2、Y3、Y3_2、Y3_3が1になの値を示すようになる。そして、一定の時間が経過したとき、例えばtimeが16になると、Eで示す1段目のデルタシグマ変調器の出力Y1_3とFで示す2段目のデルタシグマ変調器の出力Y2_3が、1と-1で相殺され、デルタシグマ変調器162の出力YはGで示す3次のデルタシグマ変調器の出力Y3_3が残る。即ち、式(3)に示すように高次のデルタシグマ変調器を用いると、量子化ノイズをGで示す3次のデルタシグマ変調器の高周波帯域のノイズのみに抑えることができる。
FIG. 12 is a diagram showing an example of numerical changes at each node in a third-order delta-sigma modulator. The top row shows each node in the third-order delta-sigma modulator and how the values at these nodes change over time. The example shown in FIG. 12 is an example where the input signal to the delta-
ここで、高次のデルタシグマ変調器を用いた場合の課題について検討する。高次のデルタシグマ変調器162を用いた構成では、図10~図12で説明したように量子化ノイズに高次のハイパス特性を持たせるノイズシェーピングを施すことができ、これをPLL回路150側のループフィルター回路72で処理することで、高周波帯域に集められた量子化ノイズを減らして、低ノイズの信号を生成することができる。
Here, we will discuss issues when using a high-order delta-sigma modulator. In the configuration using the high-order delta-
一方、非特許文献1には、2次以上のデルタシグマ変調器を用いる場合、1次のデルタシグマ変調器と比較して、デルタシグマ変調器の出力レンジの範囲が拡大し、これに伴い位相補間回路88への入力レンジが拡大されることが指摘されている。具体的には、高次のデルタシグマ変調器を用いる場合、積算器の出力する積算値が負の位相になる場合や、2周期以上の位相調整を要する場合もある。そして、このような位相補間回路88への入力レンジの拡大に対応するためには、より多くの信号の衝突を繰り返して、補間クロック信号を生成する必要があるため、分周クロック信号DVCKの位相誤差はより大きくなる。従って、位相の線形性は悪化し、位相補間回路88のジッタ性能は劣化することになる。高次のデルタシグマ変調器を用いた場合、このような不具合を如何に解消するかが重要になる。
On the other hand,
この点、本実施形態は、ロジック制御側である制御回路160内の処理により、このような不具合の解消を実現している。即ち、制御回路160における分周比設定コードCDVの処理により、位相補間回路88の入力レンジを0~31の範囲に制御することで、分周クロック信号DVCKの位相誤差を抑制している。これにより、位相補間回路88を用いたPLL回路150で、位相補間回路88のダイナミックレンジを広げることなく、高次のデルタシグマ変調器162を用いることが可能になる。このようにして位相の線形性の悪化や位相補間回路88のジッタ性能の劣化を抑制している。
In this regard, the present embodiment eliminates such problems through processing within the
即ち、回路装置20は、周波数制御回路52と電圧制御発振回路74と多相クロック信号生成回路82と位相補間回路88と制御回路160とを含む。周波数制御回路52は、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKの比較結果に基づいて周波数制御電圧を生成する。電圧制御発振回路74は、周波数制御電圧に対応する周波数のクロック信号CKを生成する。多相クロック信号生成回路82は、整数分周比を示す整数分周制御コードCNに基づいて、クロック信号CKを整数分周比で分周した複数の分周クロック信号DVCKであって、位相が異なる複数の分周クロック信号DVCKを出力する。位相補間回路88は、補間制御コードCFに基づいて、複数の分周クロック信号DVCKの第iの分周クロック信号と第i+1の分周クロック信号に基づく位相補間により生成された複数の補間クロック信号から比較用クロック信号FBCKを選択する。制御回路160は、分周比設定コードCDVに基づく2次以上のデルタシグマ変調を行うデルタシグマ変調器162、及びデルタシグマ変調器162からの出力を積算する積算器164を含む。また制御回路160は、整数分周制御コードCNと、積算器164の積算値に基づく補間制御コードCFとを出力する。そして、制御回路160は、積算値がレンジの下限を下回るとき、整数分周制御コードCNに対して、整数分周比を-1する第1処理P1を行う。
That is, the
このようにすれば、制御回路160における分周比設定コードCDVの処理により、位相補間回路88の入力レンジを0~31の範囲に制御でき、位相補間回路88の入力レンジを広げることなく、高次のデルタシグマ変調器162を用いることが可能になる。従って、位相の線形性の悪化や位相補間回路88のジッタ性能の劣化を抑制できる。また、デルタシグマ変調器162の量子化ノイズについて、高次のデルタシグマ変調器162を用いて量子化ノイズを高周波帯域に集め、ループフィルター回路72で減衰させることができる。これにより、高精度な回路装置20を実現できる。
In this way, by processing the division ratio setting code CDV in the
また本実施形態では、回路装置20の制御回路160は、第1処理P1において、積算値に、レンジの幅に対応する値を加算して、補間制御コードCFとして出力する。
In the present embodiment, the
このようにすれば積算器164での積算値が負の値であった場合に、レンジ幅に対応する値を加算することで、位相補間回路88の入力値を0~31の範囲に制御することができる。
In this way, when the integrated value in the
また本実施形態では、回路装置20の制御回路160は、第1処理P1を行った次の演算サイクルにおいて、整数分周制御コードCNに対して、整数分周比を+1する第2処理P2を行う。
Further, in the present embodiment, the
このようにすれば、分周数を1だけ減らす第1処理P1がなされて、入力信号Pinの周期が短くなった場合でも、次の演算サイクルで分周数を1だけ加算する第2処理P2が行われ、入力信号Pinの周期は第1処理P1前の周期に戻る。従って、第1処理P1が行われた次の演算サイクルで基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKの立ち上がりタイミングを合わせる調整が容易になる。 In this way, even if the first process P1 that reduces the frequency division number by 1 is performed and the period of the input signal Pin becomes shorter, the second process P2 that increases the frequency division number by 1 in the next calculation cycle is performed, and the cycle of the input signal Pin returns to the cycle before the first process P1. Therefore, it becomes easy to adjust the rising timings of the reference clock signal RFCK and the comparison clock signal FBCK to match in the next calculation cycle after the first processing P1 has been performed.
また本実施形態では、回路装置20の制御回路160は、積算値がレンジの上限を上回るとき、整数分周制御コードCNに対して、整数分周比を+1する第3処理P3を行う。
Further, in this embodiment, when the integrated value exceeds the upper limit of the range, the
このようにすれば、1周期以上の積算値については、整数分周制御コードCNを1増やして、レンジの上限を上回る分についてのみ位相補間回路88に入力する処理が可能になる。
In this way, it becomes possible to increment the integer frequency division control code CN by 1 for integrated values of one cycle or more, and input only the integrated value exceeding the upper limit of the range to the
また本実施形態では、回路装置20の制御回路160は、第3処理P3において、積算値から、レンジの幅に対応する値を減算して、補間制御コードCFとして出力する。
In the present embodiment, the
このようにすれば、積算器164での積算値がレンジ上限を上回る値であった場合に、レンジ幅に対応する値を引くことで、位相補間回路88の入力値を0~31の範囲に制御することができる。
In this way, when the integrated value of the
また本実施形態では、回路装置20の制御回路160は、第3処理P3後の積算値がレンジの上限を上回るとき、整数分周制御コードCNに対して、整数分周比を+2する第4処理P4を行う。
Further, in the present embodiment, when the integrated value after the third process P3 exceeds the upper limit of the range, the
このようにすれば、2周期以上の積算値については、整数分周制御コードCNを2増やして、2周期分のレンジ幅を上回る分についてのみ位相補間回路88に入力する処理が可能になる。
In this way, for integrated values of two cycles or more, it becomes possible to increase the integer frequency division control code CN by 2 and input only the part exceeding the range width of two cycles to the
また本実施形態では、回路装置20の制御回路160は、第4処理P4において、第3処理P3後の積算値から、レンジの幅に対応する値を減算して、補間制御コードCFとして出力する。
Further, in the present embodiment, in the fourth process P4, the
このようにすれば、積算器164での積算値からレンジ幅に対応する値を引いた後の値が、なおレンジ上限を上回る値であった場合に、レンジ幅に対応する値を引くことにより、位相補間回路88の入力値を0~31の範囲に制御することができる。
In this way, if the value after subtracting the value corresponding to the range width from the integrated value in the
また本実施形態では、回路装置20の制御回路160は、第4処理P4を行った次の演算サイクルにおいて、整数分周制御コードCNに対して、整数分周比を-1する第5処理P5を行う。
In the present embodiment, the
このようにすれば、分周数を+2する第4処理P4がなされて、入力信号Pinの周期が長くなった場合でも、次の演算サイクルで分周数を-1する第5処理P5が行われ、入力信号Pinの周期は第4処理P4前の周期に戻る。従って、第4処理P4が行われた次の演算サイクルで基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKの立ち上がりタイミングを合わせる調整が容易になる。 In this way, even if the fourth process P4 that increases the frequency division number by +2 is performed and the period of the input signal Pin becomes longer, the fifth process P5 that decreases the frequency division number by 1 is performed in the next calculation cycle. Then, the cycle of the input signal Pin returns to the cycle before the fourth process P4. Therefore, it becomes easy to adjust the rise timings of the reference clock signal RFCK and the comparison clock signal FBCK to match in the next calculation cycle after the fourth process P4 is performed.
また本実施形態では、回路装置20の分周回路80は、クロック信号CKを2分周した分周クロック信号DVCKから、複数の分周クロック信号DVCKを生成する。
Further, in this embodiment, the
このようにすれば、クロック信号CKを2分周した分周クロック信号DVCKに基づいて、クロック信号CKの周期TVCOの半波長に相当する位相のずれを有する分周クロック信号P0、P90、P180、P270、P360を生成できる。 In this way, based on the divided clock signal DVCK obtained by dividing the clock signal CK by two, the divided clock signals P0, P90, P180, which have a phase shift corresponding to a half wavelength of the period TVCO of the clock signal CK, P270 and P360 can be generated.
また本実施形態の回路装置20では、分周比設定コードCDVの整数部をNとし、小数部をfとしたとき、整数分周制御コードCNが示す整数分周比は、(N.f)/2の商である。
Further, in the
電圧制御発振回路74から出力されたクロック信号CKの周波数FVCOは、分周器83において、まず2分周される。従って、これに対応させ、(N.f)/2の商を整数分周制御コードCNとすれば、基準クロック信号RFCKの比較対象になる比較用クロック信号FBCKを生成できる。
The frequency FVCO of the clock signal CK output from the voltage controlled
3.回路装置の詳細な構成例
図13、図14、図16に本実施形態の回路装置20の詳細な構成例を示す。図13に示す回路装置は、本実施形態の第1構成例である。第1構成例では、回路装置20は、位相比較回路51とチャージポンプ回路61とクロック信号生成回路70と出力回路78と分周回路80とを含む。クロック信号生成回路70はループフィルター回路72と電圧制御発振回路74とバッファー回路76とを含む。ここで、位相比較回路51、チャージポンプ回路61、ループフィルター回路72が、図1に示す回路装置20の周波数制御回路52に対応している。そして、図13に示す構成例では、電圧制御発振回路74の出力ノード側にバッファー回路76、出力回路78が設けられている。なお、図13、図14、図16に示す構成例は図1に示す回路装置と同様に制御回路160を含むが、図面では記載を省略している。そして、図13、図14、図16において、電圧制御発振回路74、分周回路80は、図1に示す電圧制御発振回路74、分周回路80とそれぞれ同様の構成になっている。
3. Detailed Configuration Example of Circuit Device FIGS. 13, 14, and 16 show detailed configuration examples of the
位相比較回路51は、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKとの位相比較に基づく位相差信号PDSを出力する。例えば位相比較回路51は、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKとの位相比較に基づいて、位相差信号PDSとして、アップ信号又はダウン信号を出力する。例えば位相比較回路51は、比較用クロック信号FBCKが基準クロック信号RFCKよりも位相が遅れている場合には、アップ信号を出力し、比較用クロック信号FBCKが基準クロック信号RFCKよりも位相が進んでいる場合には、ダウン信号を出力する。
The
チャージポンプ回路61は、位相比較回路51からの位相差信号PDSに応じたチャージポンプ動作を行う。例えばチャージポンプ回路61は、位相差信号PDSとしてアップ信号が入力された場合には、アップ信号のアクティブ期間において、高電位側電源からチャージポンプ回路61への出力ノードへと流れるアップ電流を、チャージポンプ電流として生成する。またチャージポンプ回路61は、位相差信号PDSとしてダウン信号が入力された場合には、ダウン信号のアクティブ期間において、チャージポンプ回路61の出力ノードから低電位側電源へと流れるダウン電流を、チャージポンプ電流として生成する。
The
クロック信号生成回路70は、チャージポンプ回路61の出力に基づき制御される周波数のクロック信号CKを生成する。例えばクロック信号生成回路70は、チャージポンプ回路61のチャージポンプ電流に基づき制御される周波数のクロック信号CKを生成する。例えば回路装置20は、位相比較回路51とチャージポンプ回路61とクロック信号生成回路70を含むフィードバックループでの同期動作を行う。同期動作は、例えばFLL(Frequency Locked Loop)動作である。そして、クロック信号生成回路70は、同期動作の際に、チャージポンプ回路61のチャージポンプ電流に基づき制御される周波数のクロック信号CKを生成する。
The clock
分周回路80は、前述した通り、図1の回路装置20における分周回路80と同様の構成だが、図13の構成例においては、例えばクロック信号生成回路70の生成したクロック信号CKを分周する。
As described above, the
ループフィルター回路72は、電圧制御発振回路74の発振周波数を制御する制御電圧を生成する。例えばループフィルター回路72は、チャージポンプ回路61からのチャージポンプ電流を積分して平滑化することで、制御電圧を生成する。ループフィルター回路72は例えばキャパシターと抵抗により構成されるRCのローパスフィルターなどにより実現できる。そして、バッファー回路76は、電圧制御発振回路74で生成された発振信号をバッファリングしてクロック信号CKを生成する。例えば電圧制御発振回路74が差動の発振信号を生成した場合に、バッファー回路76は、この差動の正弦波の発振信号に基づいて、矩形波のクロック信号CKを生成して出力する。
出力回路78は、クロック信号CKをバッファリングして出力クロック信号CKQを外部に出力する。例えば出力回路78は、シングルエンドのCMOSの信号形式で出力クロック信号CKQを出力する。或いは出力回路78が、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)、PECL(Positive Emitter Coupled Logic)などの信号形式で出力クロック信号CKQを出力するようにしてもよい。
The
このように第1構成例では、クロック信号生成回路70は、チャージポンプ回路61の出力に基づいて発振周波数の制御電圧を出力するループフィルター回路72と、制御電圧に応じた発振周波数のクロック信号CKを生成する電圧制御発振回路74を含む。このようにすれば、位相比較回路51とチャージポンプ回路61とクロック信号生成回路70を含むフィードバックループでの同期動作が可能になる。
In this way, in the first configuration example, the clock
図14は本実施形態の第2構成例である。第2構成例は、第1構成例とはPLL回路150内のフィードバックループの構成が異なっている。第2構成例は、第1構成例におけるフィードバックループに加えて、スロープ信号生成回路22、第1位相比較回路30、第1チャージポンプ回路40を経由する第1フィードバックループがある。第2構成例では、第2位相比較回路50、第2チャージポンプ回路60、クロック信号生成回路70を含むフィードバックループを第2フィードバックループという。また、第2構成例では、第1構成例の位相比較回路51、チャージポンプ回路61に対応する回路として、第2位相比較回路50、第2チャージポンプ回路60が設けられている。そして分周回路80の出力信号がパルス幅伸長回路90に入力される構成になっている。
FIG. 14 shows a second configuration example of this embodiment. The second configuration example differs from the first configuration example in the configuration of the feedback loop within the
スロープ信号生成回路22は、クロック信号CKの比較用クロック信号FBCKに基づきスロープ信号SLPを生成する。スロープ信号生成回路22は例えばLSG(Linear Slope Generator)と呼ばれる回路である。比較用クロック信号FBCKは、クロック信号CKをフィードバックしたクロック信号である。例えば図1では、クロック信号生成回路70が生成するクロック信号CKを、分周回路80等を介して入力側にフィードバックしたクロック信号が、比較用クロック信号FBCKになっている。比較用クロック信号FBCKは矩形波のクロック信号であり、スロープ信号生成回路22は、この矩形波の比較用クロック信号FBCKから、線形の傾きを有するスロープ信号SLPを生成する。なおスロープ信号SLPの傾きは略線形であればよい。例えばスロープ信号生成回路22は、矩形波の比較用クロック信号FBCKのエッジを傾かせたスロープ信号SLPを生成する。
The slope
第1位相比較回路30は、基準クロック信号RFCKに基づきスロープ信号SLPをサンプリングするサンプリング回路32を有し、サンプリング回路32のサンプリング電圧VSAを出力する。例えばサンプリング回路32は、基準クロック信号RFCKのエッジのタイミングで、スロープ信号SLPをサンプリングする。そして第1位相比較回路30は、サンプリング回路32によりスロープ信号SLPをサンプリングした電圧を、サンプリング電圧VSAとして出力する。基準クロック信号RFCKは例えば後述するように振動子を振動させることなどにより生成されるクロック信号である。
The first
パルサー回路24は、基準クロック信号RFCKに基づいてパルス信号PLSを出力する。例えばパルサー回路24は、基準クロック信号RFCKがアクティブになる毎にアクティブになる所定のパルス幅のパルス信号PLSを出力する。例えばパルサー回路24は、第1遅延回路と第2遅延回路を有する。そしてパルサー回路24は、基準クロック信号RFCKがアクティブになったタイミングから、第1遅延回路の第1遅延時間だけ遅れたタイミングでアクティブになり、第2遅延回路の第2遅延時間の間、アクティブとなるパルス信号PLSを出力する。なおアクティブのレベルは、ハイレベル又はローレベルの一方であり、非アクティブのレベルはハイレベル又はローレベルの他方である。
The
第1チャージポンプ回路40は、パルス信号PLSのアクティブ期間において、サンプリング電圧VSAに応じた電流を出力する。例えば第1チャージポンプ回路40は、パルス信号PLSがアクティブになるアクティブ期間において、サンプリング電圧VSAが大きくなるほど大きくなる電流を、チャージポンプ電流としてクロック信号生成回路70に出力する。これによりクロック信号生成回路70は、このチャージポンプ電流に応じた周波数のクロック信号CKを出力するようになる。
The first
パルス幅伸長回路90は、分周クロック信号DVCKのパルス幅を伸長して比較用クロック信号FBCKとして出力する。例えば分周クロック信号DVCKのクロックのパルス幅をPW1とし、比較用クロック信号FBCKのクロックのパルス幅をPW2とした場合に、パルス幅伸長回路90は、PW2>PW1が成り立つようにパルス幅が伸長された比較用クロック信号FBCKを出力する。例えば分周クロック信号DVCKのデューティー比をDTY1とし、比較用クロック信号FBCKのデューティー比をDTY2とした場合に、パルス幅伸長回路90は、DTY2>DTY1が成り立つ比較用クロック信号FBCKを出力する。そしてこの比較用クロック信号FBCKが、スロープ信号生成回路22等に入力される。
The pulse
第2位相比較回路50は、デッドゾーン検出回路53とイネーブル信号生成回路54を含む。デッドゾーン検出回路53は、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKとの位相差がデッドゾーンに入ったか否かを検出する。位相差は位相誤差と言うこともできる。デッドゾーンは不感帯のことであり、例えば、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKとの位相差が閾値以下となる範囲である。デッドゾーン検出回路53は、このようなデッドゾーンの生成処理を行い、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKとの位相差がデッドゾーンに入ったか否かを判定する処理を行う。デッドゾーンは、デッドゾーン検出回路53に設けられる遅延回路の遅延時間に基づき生成される。
The second
イネーブル信号生成回路54は、パルサー回路24のイネーブル信号ENSPや第2チャージポンプ回路60のイネーブル信号ENCPを生成する。イネーブル信号ENSPは、例えば第1イネーブル信号であり、例えばパルサー回路24の動作のイネーブル又はディスエーブル等を行うための信号である。イネーブル信号ENCPは、例えば第2イネーブル信号であり、例えば第2チャージポンプ回路60の動作のイネーブル又はディスエーブル等を行うための信号である。イネーブル信号生成回路54は、デッドゾーンの検出結果に基づいて、イネーブル信号ENSPやイネーブル信号ENCPを生成する。イネーブル信号生成回路54は、イネーブル信号ENSPの反転信号をイネーブル信号ENCPとして生成してもよいし、イネーブル信号ENSPとイネーブル信号ENCPを別個に生成してもよい。
The enable
例えばイネーブル信号生成回路54は、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKとの位相差がデッドゾーンに入ったデッドゾーン期間において、アクティブになるイネーブル信号ENSPを生成する。このようにすれば、デッドゾーン期間においてイネーブル信号ENSPがアクティブになることで、パルサー回路24がパルス信号PLSを出力するようになる。これにより第1位相比較回路30と第1チャージポンプ回路40とクロック信号生成回路70を含む第1フィードバックループでの第1同期動作であるSPLL動作が可能になる。
For example, the enable
図15は本実施形態の回路装置20の動作を説明する信号波形図である。例えば電源投入後等においては、回路装置20は、第2フィードバックループでの第2同期動作であるFLL動作を行う。例えば第2位相比較回路50が基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKとの位相比較に基づき出力するアップ信号UPとダウン信号DNとにより、第2チャージポンプ回路60がチャージポンプ動作を行う。そして、このチャージポンプ動作によるチャージポンプ電流がループフィルター回路72に入力されることで、制御電圧が生成され、この制御電圧に基づく電圧制御発振回路74の発振動作によりクロック信号CKが生成される。このクロック信号CKは、分周回路80等を介して第2位相比較回路50に対して、比較用クロック信号FBCKとしてフィードバックされる。これにより図3のA1に示すように、比較用クロック信号FBCKの周波数を基準クロック信号RFCKの周波数に近づけるFLL動作が行われる。なお分周回路80には、クロック信号CKを目標周波数に設定するための分周比設定コードが設定される。例えばクロック信号CKの周波数をfckとし、基準クロック信号RFCKの周波数をfrfとし、分周比をDVとした場合に、fck=DV×frfの関係が成り立つ。
FIG. 15 is a signal waveform diagram illustrating the operation of the
具体的にはデッドゾーン検出回路53が、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKとの位相差がデッドゾーンに入ったか否かを検出し、位相差がデッドゾーンに入っていない非デッドゾーン期間においては、第2チャージポンプ回路60がチャージポンプ動作を行うことで、第2フィードバックループでのFLL動作が行われるようになる。なお図15のA2、A3では、SPLL動作のイネーブル信号ENSPが過渡的にアクティブになっているが、これは、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKが異なる周波数であっても、位相が360度回っている場合には、同じ周波数であると判断されるからである。
Specifically, the dead
そして、このようなFLL動作により、A4に示すように比較用クロック信号FBCKの周波数が基準クロック信号RFCKの周波数に近づいて、位相差がデッドゾーンに入ったことが検出される。このように位相差がデッドゾーンに入ったデッドゾーン期間においては、イネーブル信号ENSPがアクティブになる。これにより、パルサー回路24がパルス信号PLSを出力し、第1チャージポンプ回路40が、パルス信号PLSのアクティブ期間において、第1位相比較回路30のサンプリング回路32のサンプリング電圧VSAに応じたチャージポンプ電流を出力するようになる。そして、このチャージポンプ電流がループフィルター回路72に入力されることで、制御電圧が生成され、この制御電圧に基づく電圧制御発振回路74の発振動作によりクロック信号CKが生成される。これにより図3のA5に示すように、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKの位相を更に近づけるSPLLによる位相同期が行われるようになる。
Through such FLL operation, it is detected that the frequency of the comparison clock signal FBCK approaches the frequency of the reference clock signal RFCK and the phase difference enters the dead zone, as shown at A4. During the dead zone period in which the phase difference enters the dead zone, the enable signal ENSP becomes active. As a result, the
このように図15では、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKの位相差がデッドゾーンに入るまでは、第2フィードバックループによるFLL動作が行われる。そして位相差がデッドゾーンに入ったことが検出されると、第2フィードバックループによるFLL動作から、第1フィードバックループによるSPLL動作に切り替わる。この第1フィードバックループでのSPLL動作によれば、第2フィードバックループでのFLL動作に比べて、PLLでのゲインを大きくすることが可能になり、PLLのインバンドノイズを低減できるようになる。即ちSPLL動作でのゲインは、スロープ信号SLPの傾きや、アンプ回路APのトランスコンダクタンスGmや、パルス信号PLSのアクティブ期間の長さなどにより設定される。例えばスロープ信号SLPの傾きを大きくしたり、トランスコンダクタンスGmを大きくしたり、パルス信号PLSのアクティブ期間を長くすることで、ゲインを高く設定することができる。これにより、例えば基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKの位相差が増加した場合にも、高いPLLのゲインにより位相差を短時間で近づけることができ、FLL動作に比べて、インバンドノイズを低減することが可能になる。そしてインバンドノイズが低減されることで、クロック信号CKの位相ノイズを低減でき、ノイズ特性が良いクロック信号CKを生成できるようになる。 In this way, in FIG. 15, the FLL operation is performed by the second feedback loop until the phase difference between the reference clock signal RFCK and the comparison clock signal FBCK enters the dead zone. When it is detected that the phase difference has entered the dead zone, the FLL operation using the second feedback loop is switched to the SPLL operation using the first feedback loop. According to the SPLL operation in the first feedback loop, the gain in the PLL can be increased compared to the FLL operation in the second feedback loop, and the in-band noise of the PLL can be reduced. That is, the gain in the SPLL operation is set by the slope of the slope signal SLP, the transconductance Gm of the amplifier circuit AP, the length of the active period of the pulse signal PLS, and the like. For example, the gain can be set high by increasing the slope of the slope signal SLP, increasing the transconductance Gm, or lengthening the active period of the pulse signal PLS. As a result, even if, for example, the phase difference between the reference clock signal RFCK and the comparison clock signal FBCK increases, the phase difference can be brought closer in a short time due to the high PLL gain, and in-band noise is reduced compared to FLL operation. It becomes possible to reduce the By reducing the in-band noise, the phase noise of the clock signal CK can be reduced, and a clock signal CK with good noise characteristics can be generated.
以上のように本実施形態によれば、第1位相比較回路30、第1チャージポンプ回路40、クロック信号生成回路70を含む第1フィードバックループでの第1同期動作や、第2位相比較回路50、第2チャージポンプ回路60、クロック信号生成回路70を含む第2フィードバックループでの第2同期動作を行うPLL回路を実現できる。この場合に本実施形態では、パルス幅伸長回路90が、分周回路80からの分周クロック信号DVCKのパルス幅を伸長して比較用クロック信号FBCKとして出力する。これにより、分周クロック信号DVCKが、例えばデューティー比が50%よりも小さいクロック信号であった場合にも、分周クロック信号DVCKのパルス幅を伸長した比較用クロック信号FBCKを、スロープ信号生成回路22に入力できるようになる。従って、スロープ信号生成回路22が、パルス幅が伸長された比較用クロック信号FBCKに基づいてスロープ信号SLPを生成し、第1位相比較回路30のサンプリング回路32が、このスロープ信号SLPをサンプリングしたサンプリング電圧VSAを第1チャージポンプ回路40に出力できるようになる。これにより、分周クロック信号DVCKが狭パルス幅のクロック信号である場合にも、電圧変動が抑制されたサンプリング電圧VSAを第1チャージポンプ回路40に出力して、第1チャージポンプ回路40の適正なチャージポンプ動作を実現できるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the first synchronous operation in the first feedback loop including the first
即ち分周回路80が出力する分周クロック信号DVCKは、デューティー比が50%よりも小さい狭パルスの信号になる場合が多く、回路構成によっては、パルス幅が非常に小さなクロック信号になってしまう。またクロック信号生成回路70の電圧制御発振回路74の発振周波数が高くなると、分周クロック信号DVCKのパルス幅は更に小さくなってしまう。例えば本実施形態の回路装置20によるPLL回路では、振動子等を用いて生成された例えば100~200MHz程度の周波数の基準クロック信号RFCKに基づいて、例えば数GHz程度のクロック信号CKを生成する。この場合に分周クロック信号DVCKのパルス幅は、分周回路80の回路構成によっては、クロック信号CKの数クロック分のパルス幅になる場合があり、例えば分周クロック信号DVCKが数nsの狭パルス幅のクロック信号になってしまう場合がある。このような狭パルス幅の分周クロック信号DVCKに基づきスロープ信号生成回路22がスロープ信号SLPを生成し、サンプリング回路32がスロープ信号SLPのサンプリング動作を行うと、サンプリング電圧VSAが変動するなどの問題が発生する。この場合にも本実施形態では、パルス幅伸長回路90が、分周回路80からの分周クロック信号DVCKのパルス幅を伸長し、パルス幅が伸長された比較用クロック信号FBCKがスロープ信号生成回路22に入力されるため、上記のような問題の発生を防止することが可能になる。
That is, the frequency-divided clock signal DVCK output by the
図16は本実施形態の第3構成例である。第3構成例はサブサンプリングPLLの回路装置20が構成例である。サブサンプリングPLLである第3構成例は、第2構成例とPLL回路150内のフィードバックループの構成が異なっている。具体的には、第3構成例は、第1位相比較回路30、第1チャージポンプ回路40を経由する第1フィードバックループを有する。そして、第2構成例の構成と異なり、クロック信号生成回路70の電圧制御発振回路74からの発振信号VCOSが、第1位相比較回路30にフィードバックされている。また、第1位相比較回路30の構成も第2構成例と異なっている。そして、第3構成例には、第2構成例に設けられているスロープ信号生成回路22やパルス幅伸長回路90は設けられていない。なお第3構成例では、VCOの発振信号VCOSをバッファー回路BUFを介して第1位相比較回路30に入力しているが、バッファー回路BUFを設けない構成も可能である。
FIG. 16 is a third configuration example of this embodiment. The third configuration example is a
サブサンプリングPLLである第3構成例では、VCOである電圧制御発振回路74からの正弦波の発振信号VCOSが、フィードバック信号FBSGとして第1位相比較回路30に入力され、第1位相比較回路30のサンプリング回路32が、基準クロック信号RFCKに基づいて発振信号VCOSのサンプリングを行う。そして正弦波の発振信号VCOSの例えばゼロクロス点での傾きが、第2構成例におけるスロープ信号SLPの傾きと同様の機能を果たすことになる。この場合に第3構成例では、発振信号VCOSの正弦波の波形のM個毎にサンプリングが行われるようになる。例えば発振信号VCOSのサンプリングタイミングを、デルタシグマ変調器を有する時間デジタル変換器(DCT)により設定することで、フラクショナル-N型のサブサンプリングPLLを実現できる。
In the third configuration example, which is a subsampling PLL, the sine wave oscillation signal VCOS from the voltage controlled
サブサンプリングPLLである第3構成例は、その第1フィードバックループに分周回路80が設けられないため、分周回路80を原因とするノイズを低減できるという利点がある。一方、第1位相比較回路30は、例えば数GHzというような周波数の高い発振信号VCOSに対してサンプリング処理を行う必要があるため、CMOS回路による動作や設計が難しくなる。
The third configuration example, which is a subsampling PLL, has the advantage that noise caused by the
4.発振器
図17に本実施形態の発振器4の第1構成例を示す。本実施形態の発振器4は、本実施形態の回路装置20と、基準クロック信号RFCKを生成するための振動子10を含む。例えば図17において、振動子10は回路装置20に電気的に接続されている。例えば振動子10及び回路装置20を収納するパッケージの内部配線、ボンディングワイヤー又は金属バンプ等を用いて、振動子10と回路装置20は電気的に接続されている。
4. Oscillator FIG. 17 shows a first configuration example of the
振動子10は、電気的な信号により機械的な振動を発生する素子である。振動子10は、例えば水晶振動片などの振動片により実現できる。例えば振動子10は、カット角がATカットやSCカットなどの厚みすべり振動する水晶振動片、音叉型水晶振動片、又は双音叉型水晶振動片などにより実現できる。例えば振動子10は、SPXO(Simple Packaged Crystal Oscillator)の発振器に内蔵される振動子であってもよいし、恒温槽を備えない温度補償型水晶発振器(TCXO)に内蔵されている振動子や、恒温槽を備える恒温槽型水晶発振器(OCXO)に内蔵されている振動子であってもよい。なお本実施形態の振動子10は、例えば厚みすべり振動型、音叉型又は双音叉型以外の振動片や、水晶以外の材料で形成された圧電振動片などの種々の振動片により実現することも可能である。例えば振動子10として、SAW(Surface Acoustic Wave)共振子や、シリコン基板を用いて形成されたシリコン製振動子としてのMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動子等を採用することも可能である。
The
図17の回路装置20は、発振回路130、PLL回路150、制御回路160、出力回路180を含む。発振回路130は振動子10を発振させる回路である。例えば発振回路130は、振動子10を発振させることで発振信号を生成する。例えば発振回路130は、振動子10の一端及び他端に電気的に接続される発振用の駆動回路と、キャパシターや抵抗などの受動素子により実現できる。駆動回路は、例えばCMOSのインバーター回路やバイポーラートランジスターにより実現できる。駆動回路は、発振回路130のコア回路であり、駆動回路が、振動子10を電圧駆動又は電流駆動することで、振動子10を発振させる。発振回路130としては、例えばインバーター型、ピアース型、コルピッツ型、又はハートレー型などの種々のタイプの発振回路を用いることができる。なお本実施形態における接続は電気的な接続である。電気的な接続は、電気信号が伝達可能に接続されていることであり、電気信号による情報の伝達が可能となる接続である。電気的な接続は受動素子等を介した接続であってもよい。
The
PLL回路150は、図1等で説明した本実施形態の各回路により実現されるPLL回路である。PLL回路150には、発振回路130により振動子10を発振させた発振信号に基づくクロック信号が、基準クロック信号RFCKとして入力される。そしてPLL回路150は、振動子10の発振信号に基づく基準クロック信号RFCKと、比較用クロック信号FBCKとの位相比較を行って、チャージポンプ動作等によりクロック信号CKを生成する。そしてPLL回路150は、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKの位相差がデッドゾーンに入っていない場合には、第2フィードバックループのFLL動作による同期動作を行い、位相差がデッドゾーンに入った場合には、第1フィードバックループのSPLL動作による同期動作を行う。
The
制御回路160は、ロジック回路であり、種々の制御処理や演算処理を行う。例えば制御回路160は、回路装置20の全体の制御を行ったり、回路装置20の動作シーケンスの制御を行う。また制御回路160は、発振回路130の制御のための各種の処理を行う。制御回路160は、例えばゲートアレイ等の自動配置配線によるASIC(Application Specific Integrated Circuit)の回路により実現できる。
The
そして制御回路160は、デルタシグマ変調器162と積算器164を含む。例えば本実施形態の分周回路80が位相補間型の分周回路などである場合に、デルタシグマ変調器162は、分周比設定コードの分周比の小数部に基づいてデルタシグマ変調を行い、積算器164は、デルタシグマ変調器162の出力の積算処理を行う。そして積算器164の積算結果に基づく補間制御コードに基づいて、複数の補間クロック信号から分周クロック信号DVCKを選択する処理などが行われる。また分周比設定コードの分周比の整数部に基づいて、分周回路80の整数分周器での整数分周が行われる。
出力回路180は、PLL回路150からのクロック信号CKをバッファリングして出力クロック信号CKQを出力する。この出力クロック信号CKQが発振器4の外部出力クロック信号になる。この出力回路180は図2の出力回路78に対応する。また出力回路180は、外部からの出力イネーブル信号OEが入力され、出力イネーブル信号OEがアクティブである場合に、出力クロック信号CKQを出力する。これにより発振器4の外部に対して出力クロック信号CKQが出力されるようになる。一方、出力イネーブル信号OEが非アクティブである場合には、出力クロック信号CKQの出力端子は、例えばローレベル等の固定電圧に設定される。
なお図17では温度補償回路が設けられておらず、この場合には発振器4はSPXOの発振器になる。具体的には発振器4は、PLL回路150に設定される分周比設定コードにより任意の周波数の出力クロック信号CKQを出力できるプログラマブルのSPXOになる。但し図17の構成において、温度センサーの温度検出結果に基づいて温度補償処理を行う温度補償回路を設けて、TCXOの発振器4の構成としてもよい。この場合には、温度補償回路からの温度補償電圧により容量が制御される可変容量回路を、発振回路130に設ければよい。
Note that in FIG. 17, a temperature compensation circuit is not provided, and in this case, the
図18に発振器4の第2構成例を示す。図18の発振器4は、振動子10と、第1回路装置である回路装置20と、第2回路装置である本実施形態の回路装置20を含む。
FIG. 18 shows a second configuration example of the
回路装置20は、発振回路130、温度補償回路140、温度センサー148、制御回路160、出力回路180を含む。なお制御回路160、出力回路180の構成は図17と同様であるため詳細な説明は省略する。
発振回路130は可変容量回路132を含む。可変容量回路132は、振動子10の一端及び他端の少なくとも一方に設けられ、振動子10の負荷容量を調整するための回路である。可変容量回路132の容量の調整により、発振回路130の発振周波数が調整される。可変容量回路132は、例えばバラクターなどの可変容量素子により実現できる。例えば可変容量回路132は、温度補償電圧に基づいて容量が制御される可変容量素子により実現できる。或いは可変容量回路132を、キャパシターアレイと、キャパシターアレイに接続されるスイッチアレイとにより実現してもよい。この場合にはスイッチアレイが含む複数のスイッチを例えばデジタルの制御信号によりオン又はオフにすることで、可変容量回路132の容量が制御される。
温度補償回路140は、発振回路130の発振周波数の温度補償を行う回路である。例えば温度補償回路140は、温度センサー148の温度検出結果に基づいて、発振回路130の発振周波数を温度補償する温度補償信号を出力する。温度補償は、例えば温度変動による発振周波数の変動を抑制して補償する処理である。即ち温度補償回路140は、温度変動があった場合にも発振周波数が一定になるように、発振回路130の発振周波数の温度補償を行う。具体的には温度補償回路140は温度補償信号として温度補償電圧を生成する。そしてこの温度補償電圧を容量制御電圧として可変容量回路132の容量が制御されることで、発振周波数の温度補償処理が実現される。温度補償回路140としては、例えば多項式近似によるアナログ方式の温度補償を行う温度補償回路を用いることができる。例えば振動子10の周波数温度特性を補償する温度補償電圧が多項式により近似される場合に、温度補償回路140は、当該多項式の係数情報に基づいてアナログ方式の温度補償を行う。アナログ方式の温度補償は、例えばアナログ信号である電流信号や電圧信号の加算処理等により実現される温度補償である。
The
温度センサー148は温度を検出するセンサーである。具体的には温度センサー148は、環境の温度に応じて変化する温度依存電圧を、温度検出信号である温度検出電圧として出力する。例えば温度センサー148は、温度依存性を有する回路素子を利用して温度検出信号である温度検出電圧を生成する。具体的には温度センサー148は、例えばPN接合の順方向電圧が有する温度依存性を用いることで、温度に依存して電圧が変化する温度検出電圧を出力する。
そして図18では温度補償回路140は、温度センサー148での温度検出結果に基づいて第1温度補償処理を行う。これにより、発振回路130により振動子10を発振させることで生成されたクロック信号CK1に対して第1温度補償処理が行われ、第1温度補償処理後のクロック信号CK1が回路装置20から出力される。そして第1温度補償処理後のクロック信号CK1は、回路装置20に入力される。
In FIG. 18, the
回路装置20は、PLL回路250、制御回路260、温度センサー248、出力回路280を含む。
PLL回路250は、図1等で説明した本実施形態の各回路により実現されるPLL回路である。PLL回路250には、振動子10の発振信号に基づくクロック信号CK1が、回路装置20から、基準クロック信号RFCKとして入力される。そしてPLL回路250は、振動子10の発振信号に基づく基準クロック信号RFCKと、比較用クロック信号FBCKとの位相比較を行って、チャージポンプ動作等によりクロック信号CKを生成する。そしてPLL回路250は、基準クロック信号RFCKと比較用クロック信号FBCKの位相差がデッドゾーンに入っていない場合には、第2フィードバックループのFLL動作による同期動作を行い、位相差がデッドゾーンに入った場合には、第1フィードバックループのSPLL動作による同期動作を行う。
The
そして出力回路280は、PLL回路250からのクロック信号CKをバッファリングして、出力クロック信号CKQを出力する。この出力クロック信号CKQが発振器4の外部出力クロック信号になる。
The
制御回路260は、デルタシグマ変調器262と演算回路263を含み、演算回路263は積算器264を含む。デルタシグマ変調器262、積算器264の構成、動作は図17のデルタシグマ変調器162、積算器164と同様であるため、詳細な説明を省略する。
The
また回路装置20は第2温度補償処理を行う。この第2温度補償処理は、例えば制御回路260の演算回路263により行われる。即ち回路装置20は、回路装置20により行われた第1補償処理後のクロック信号CK1に対して、第2温度補償処理を行う。例えば回路装置20は、温度センサー248等の温度検出結果に基づいて、第2温度補償処理を行う。具体的には回路装置20の演算回路263は、温度センサー248や温度センサー148での温度検出結果と、学習済みモデルの情報とに基づいて、ニューラルネットワーク演算等による第2温度補償処理を行う。例えば不図示の記憶回路は、温度計測結果に対して、対応する温度補償値が得られるように機械学習させた学習済みモデルの情報を記憶する。演算回路263は、温度検出結果と記憶回路の学習済みモデルの情報とに基づいて、各温度に対応する温度補償値を求める第2温度補償処理を行う。
The
このように図18では、回路装置20が第1温度補償処理を行ってクロック信号CK1を回路装置20に出力し、回路装置20が第2温度補償処理を行って出力クロック信号CKQを出力する。これにより、回路装置20による第1温度補償処理と回路装置20による第2温度補償処理が行われた出力クロック信号CKQが、発振器4から出力されるようになる。このようにすることで、より高精度な温度補償処理を実現しながら、位相ノイズ等が低減された出力クロック信号CKQを、発振器4から出力できるようになる。なお回路装置20に、恒温槽の温度を制御するヒーター制御回路を設けて、OCXOの発振器4を実現するようにしてもよい。
As described above, in FIG. 18, the
以上に説明したように本実施形態の回路装置は、周波数制御回路と電圧制御発振回路と多相クロック信号生成回路と位相補間回路と制御回路とを含む。周波数制御回路は、基準クロック信号と比較用クロック信号の比較結果に基づいて周波数制御電圧を生成する。電圧制御発振回路は、周波数制御電圧に対応する周波数のクロック信号を生成する。多相クロック信号生成回路は、整数分周比を示す整数分周制御コードに基づいて、クロック信号を整数分周比で分周した複数の分周クロック信号であって、位相が異なる複数の分周クロック信号を出力する。位相補間回路は、補間制御コードに基づいて、複数の分周クロック信号の第iの分周クロック信号と第i+1の分周クロック信号に基づく位相補間により生成された複数の補間クロック信号から比較用クロック信号を選択する。制御回路は、分周比設定コードに基づく2次以上のデルタシグマ変調を行うデルタシグマ変調器、及びデルタシグマ変調器からの出力を積算する積算器を含む。また制御回路は、整数分周制御コードと、積算器の積算値に基づく補間制御コードとを出力する。そして、制御回路は、積算値がレンジの下限を下回るとき、整数分周制御コードに対して、整数分周比を-1する第1処理P1を行う回路装置に関係する。 As described above, the circuit device of this embodiment includes a frequency control circuit, a voltage controlled oscillation circuit, a multiphase clock signal generation circuit, a phase interpolation circuit, and a control circuit. The frequency control circuit generates a frequency control voltage based on a comparison result between the reference clock signal and the comparison clock signal. The voltage controlled oscillation circuit generates a clock signal with a frequency corresponding to the frequency control voltage. A multiphase clock signal generation circuit generates multiple divided clock signals that are obtained by dividing a clock signal by an integer frequency division ratio based on an integer frequency division control code that indicates an integer frequency division ratio, and that has multiple divided clock signals with different phases. Outputs a frequency clock signal. The phase interpolation circuit generates a signal for comparison from a plurality of interpolated clock signals generated by phase interpolation based on an i-th divided clock signal and an i+1-th divided clock signal of the plurality of divided clock signals, based on an interpolation control code. Select a clock signal. The control circuit includes a delta-sigma modulator that performs second-order or higher-order delta-sigma modulation based on a frequency division ratio setting code, and an integrator that integrates the output from the delta-sigma modulator. The control circuit also outputs an integer frequency division control code and an interpolation control code based on the integrated value of the integrator. The control circuit is related to a circuit device that performs a first process P1 of subtracting the integer frequency division ratio by 1 for the integer frequency division control code when the integrated value is below the lower limit of the range.
本実施形態によれば、制御回路における分周比設定コードの処理により、位相補間回路の入力レンジを1周期に相当するレンジ範囲内に制御でき、位相補間回路の入力レンジを広げることなく、高次のデルタシグマ変調器を用いることが可能になる。従って、位相の線形性の悪化や位相補間回路のジッタ性能の劣化を抑制できる。また、デルタシグマ変調器の量子化ノイズについて、高次のデルタシグマ変調器を用いて量子化ノイズを高周波帯域に集め、ループフィルター回路で減衰させることができる。これにより、高精度な回路装置を実現できる。 According to this embodiment, by processing the division ratio setting code in the control circuit, the input range of the phase interpolation circuit can be controlled within a range corresponding to one cycle, and the input range of the phase interpolation circuit can be controlled to a high level without expanding the input range of the phase interpolation circuit. It becomes possible to use the following delta-sigma modulators: Therefore, deterioration of phase linearity and deterioration of jitter performance of the phase interpolation circuit can be suppressed. Furthermore, regarding the quantization noise of the delta-sigma modulator, it is possible to collect the quantization noise in a high frequency band using a high-order delta-sigma modulator and attenuate it using a loop filter circuit. Thereby, a highly accurate circuit device can be realized.
また本実施形態の回路装置において、制御回路は、第1処理において、積算値に、レンジの幅に対応する値を加算して、補間制御コードとして出力することもできる。 In the circuit device of this embodiment, the control circuit can also add a value corresponding to the width of the range to the integrated value in the first process and output the result as an interpolation control code.
このようにすれば、積算器での積算値が負の値であった場合に、レンジ幅に対応する値を加算することで、位相補間回路の入力値を1周期に相当するレンジ範囲内に制御することができる。 In this way, when the integrated value in the integrator is a negative value, by adding the value corresponding to the range width, the input value of the phase interpolator can be brought within the range corresponding to one cycle. can be controlled.
また本実施形態では、回路装置の制御回路は、第1処理を行った次の演算サイクルにおいて、整数分周制御コードに対して、整数分周比を+1する第2処理を行うこともできる。 In the present embodiment, the control circuit of the circuit device can also perform a second process of increasing the integer frequency division ratio by 1 on the integer frequency division control code in the next calculation cycle after performing the first process.
このようにすれば、分周数を-1する第1処理がなされて、入力信号の周期が短くなった場合でも、次の演算サイクルで分周数を+1する第2処理が行われ、入力信号の周期は第1処理前の周期に戻る。従って、第1処理が行われた次の演算サイクルで基準クロック信号と比較用クロック信号の立ち上がりタイミングを合わせる調整が容易になる。 In this way, even if the first process of decreasing the frequency division number by 1 is performed and the period of the input signal becomes shorter, the second process of increasing the frequency division number by 1 is performed in the next calculation cycle, and the input signal is The period of the signal returns to the period before the first processing. Therefore, it becomes easy to adjust the rise timings of the reference clock signal and the comparison clock signal to match in the calculation cycle following the first processing.
また本実施形態では、回路装置の制御回路は、積算値がレンジの上限を上回るとき、整数分周制御コードに対して、整数分周比を+1する第3処理を行うこともできる。 In the present embodiment, the control circuit of the circuit device can also perform a third process of increasing the integer frequency division ratio by 1 for the integer frequency division control code when the integrated value exceeds the upper limit of the range.
このようにすれば、1周期以上に相当する積算値については、整数分周制御コードを1増やして、レンジの上限を上回る分について位相補間回路に入力する処理が可能になる。 In this way, it becomes possible to increment the integer frequency division control code by 1 for integrated values corresponding to one period or more, and input the amount exceeding the upper limit of the range to the phase interpolation circuit.
また本実施形態では、回路装置の制御回路は、第3処理において、積算値から、レンジの幅に対応する値を減算して、補間制御コードとして出力することもできる。 In the present embodiment, the control circuit of the circuit device can also subtract a value corresponding to the range width from the integrated value in the third process and output the result as an interpolation control code.
このようにすれば、積算器での積算値がレンジ上限を上回る値であった場合に、レンジ幅に対応する値を引くことで、位相補間回路88の入力値を1周期に相当するレンジの範囲に制御できる。
In this way, when the integrated value in the integrator exceeds the upper limit of the range, by subtracting the value corresponding to the range width, the input value of the
また本実施形態では、回路装置の制御回路は、第3処理後の積算値がレンジの上限を上回るとき、整数分周制御コードに対して、整数分周比を+2する第4処理を行うこともできる。 Further, in this embodiment, the control circuit of the circuit device performs a fourth process of increasing the integer frequency division ratio by 2 on the integer frequency division control code when the integrated value after the third process exceeds the upper limit of the range. You can also do it.
このようにすれば、2周期以上に相当する積算値については、整数分周制御コードを2増やして、2周期分に相当するレンジ幅を上回る分について位相補間回路に入力する処理が可能になる。 In this way, it becomes possible to increment the integer frequency division control code by 2 for integrated values corresponding to two cycles or more, and input the part exceeding the range width corresponding to two cycles to the phase interpolation circuit. .
また本実施形態では、回路装置の制御回路は、第4処理において、第3処理後の積算値から、レンジの幅に対応する値を減算して、補間制御コードとして出力することもできる。 In the present embodiment, the control circuit of the circuit device can also subtract a value corresponding to the range width from the integrated value after the third process in the fourth process, and output the result as an interpolation control code.
このようにすれば、積算器での積算値からレンジ幅に相当する値を引いた後の値が、なおレンジ上限を上回る値であった場合に、レンジ幅に対応する値を引くことにより、位相補間回路88の入力値を1周期に相当するレンジの範囲内に制御できる。
In this way, if the value after subtracting the value corresponding to the range width from the integrated value in the integrator is still a value that exceeds the range upper limit, by subtracting the value corresponding to the range width, The input value of the
また本実施形態では、回路装置の制御回路は、第4処理を行った次の演算サイクルにおいて、整数分周制御コードに対して、整数分周比を-1する第5処理を行ってもよい。 Furthermore, in the present embodiment, the control circuit of the circuit device may perform a fifth process of reducing the integer frequency division ratio by 1 on the integer frequency division control code in the next calculation cycle after performing the fourth process. .
このようにすれば、分周数を+2する第4処理がなされて、入力信号Pinの周期が長くなった場合でも、次の演算サイクルで分周数を-1する第5処理が行われ、入力信号Pinの周期は第4処理前の周期に戻る。従って、第4処理が行われた次の演算サイクルで基準クロック信号と比較用クロック信号の立ち上がりタイミングを合わせる調整が容易になる。 In this way, even if the fourth process of increasing the frequency division number by 2 is performed and the period of the input signal Pin becomes longer, the fifth process of decreasing the frequency division number by 1 is performed in the next calculation cycle, The cycle of the input signal Pin returns to the cycle before the fourth process. Therefore, it becomes easy to adjust the rise timings of the reference clock signal and the comparison clock signal to match in the next calculation cycle after the fourth process is performed.
また本実施形態では、回路装置の分周回路は、クロック信号を2分周した分周クロック信号から、複数の分周クロック信号を生成する。 Further, in this embodiment, the frequency dividing circuit of the circuit device generates a plurality of frequency-divided clock signals from a frequency-divided clock signal obtained by dividing the clock signal by two.
このようにすれば、クロック信号を2分周した分周クロック信号に基づいて、クロック信号CKの周期の半波長に相当する位相のずれを有する分周クロック信号を生成できる。 In this way, a frequency-divided clock signal having a phase shift corresponding to a half wavelength of the period of the clock signal CK can be generated based on a frequency-divided clock signal obtained by dividing the clock signal by two.
また本実施形態では、回路装置では、分周比設定コードの整数部をNとし、小数部をfとしたとき、整数分周制御コードが示す整数分周比は、(N.f)/2の商である。 Further, in this embodiment, in the circuit device, when the integer part of the frequency division ratio setting code is N and the decimal part is f, the integer frequency division ratio indicated by the integer frequency division control code is (N.f)/2. is the quotient of
このようにすれば、分周器において2分周されたクロック信号に対応した比較用クロック信号を生成できる。 In this way, it is possible to generate a comparison clock signal corresponding to the clock signal whose frequency has been divided by two in the frequency divider.
また本実施形態の発振器は、上記に記載の回路装置と、基準クロック信号を生成するための振動子を含む。 Further, the oscillator of this embodiment includes the circuit device described above and a vibrator for generating a reference clock signal.
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本開示の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本開示の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本開示の範囲に含まれる。また回路装置、発振器の構成・動作等も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。 Although the present embodiment has been described in detail as above, those skilled in the art will easily understand that many modifications can be made without substantially departing from the novelty and effects of the present disclosure. Therefore, all such modifications are intended to be included within the scope of the present disclosure. For example, a term that appears at least once in the specification or drawings together with a different term with a broader or synonymous meaning may be replaced by that different term anywhere in the specification or drawings. Furthermore, all combinations of this embodiment and modifications are also included within the scope of the present disclosure. Further, the configuration and operation of the circuit device and the oscillator are not limited to those described in this embodiment, and various modifications are possible.
4…発振器、10…振動子、20…回路装置、22…スロープ信号生成回路、24…パルサー回路、30…第1位相比較回路、32…サンプリング回路、40…第1チャージポンプ回路、50…第2位相比較回路、51…位相比較回路、52…周波数制御回路、53…デッドゾーン検出回路、54…イネーブル信号生成回路、60…第2チャージポンプ回路、61…チャージポンプ回路、70…クロック信号生成回路、72…ループフィルター回路、74…電圧制御発振回路、76…バッファー回路、78…出力回路、80…分周回路、82…多相クロック信号生成回路、83…分周器、84…分周器、86…マルチプレクサー、87…補間回路、88…位相補間回路、90…パルス幅伸長回路、130…発振回路、132…可変容量回路、140…温度補償回路、148…温度センサー、150…PLL回路、160…制御回路、161…加算器、162…デルタシグマ変調器、163…加算器、164…積算器、165…加算器、166…加算器、167…加算器、168…加算器、169…遅延器、170…遅延器、171…加算器、172…量子化器、173…加算器、174…遅延器、175…遅延器、176…遅延器、178…量子化器、180…出力回路、181…遅延回路、182…遅延器、183…微分回路、188…微分回路、189…微分回路、190…加算器、191…加算器、248…温度センサー、250…PLL回路、260…制御回路、262…デルタシグマ変調器、263…演算回路、264…積算器、280…出力回路、AP…アンプ回路、BUF…バッファー回路、CDV…分周比設定コード、CF…補間制御コード、CK…クロック信号、CK1…クロック信号、CKQ…出力クロック信号、CN…整数分周制御コード、DN…ダウン信号、DVCK…分周クロック信号、ENCP…イネーブル信号、ENSP…イネーブル信号、FBCK…比較用クロック信号、FBSG…フィードバック信号、FF…フリップフロップ回路、FVCO…周波数、Gm…トランスコンダクタンス、OE…出力イネーブル信号、P0…分周クロック信号、P1…第1処理、P180…分周クロック信号、P2…第2処理、P270…分周クロック信号、P3…第3処理、P360…分周クロック信号、P4…第4処理、P5…第5処理、P90…分周クロック信号、PCK1…分周クロック信号、PCK2…分周クロック信号、PDS…位相差信号、PI_OUT…出力信号、PLS…パルス信号、Pin…入力信号、Q1~Q3…量子化ノイズ、RFCK…基準クロック信号、SGF…信号、SGN…信号、SLP…スロープ信号、TVCO…周期、UP…アップ信号、VCOS…発振信号、VSA…サンプリング電圧、XCK…クロック信号、e…セレクター、f…セレクター、g…セレクター、h…セレクター
4... Oscillator, 10... Vibrator, 20... Circuit device, 22... Slope signal generation circuit, 24... Pulser circuit, 30... First phase comparison circuit, 32... Sampling circuit, 40... First charge pump circuit, 50... 2-phase comparison circuit, 51... Phase comparison circuit, 52... Frequency control circuit, 53... Dead zone detection circuit, 54... Enable signal generation circuit, 60... Second charge pump circuit, 61... Charge pump circuit, 70... Clock signal generation Circuit, 72... Loop filter circuit, 74... Voltage controlled oscillation circuit, 76... Buffer circuit, 78... Output circuit, 80... Frequency divider circuit, 82... Multiphase clock signal generation circuit, 83... Frequency divider, 84...
Claims (11)
前記周波数制御電圧に対応する周波数のクロック信号を生成する電圧制御発振回路と、
整数分周比を示す整数分周制御コードに基づいて、前記クロック信号を前記整数分周比で分周した複数の分周クロック信号であって、位相が異なる前記複数の分周クロック信号を出力する多相クロック信号生成回路と、
補間制御コードに基づいて、前記複数の分周クロック信号の第iの分周クロック信号と第i+1の分周クロック信号に基づく位相補間により生成された複数の補間クロック信号から前記比較用クロック信号を選択する位相補間回路と、
分周比設定コードに基づく2次以上のデルタシグマ変調を行うデルタシグマ変調器、及び前記デルタシグマ変調器からの出力を積算する積算器を含み、前記整数分周制御コードと、前記積算器の積算値に基づく前記補間制御コードとを出力する制御回路と、
を含み、
前記制御回路は、
前記積算値がレンジの下限を下回るとき、前記整数分周制御コードに対して、前記整数分周比を-1する第1処理を行うことを特徴とする回路装置。 a frequency control circuit that generates a frequency control voltage based on a comparison result between a reference clock signal and a comparison clock signal;
a voltage controlled oscillator circuit that generates a clock signal with a frequency corresponding to the frequency control voltage;
Based on an integer frequency division control code indicating an integer frequency division ratio, output a plurality of frequency divided clock signals obtained by dividing the clock signal by the integer frequency division ratio, the plurality of frequency divided clock signals having different phases. a multiphase clock signal generation circuit,
Based on the interpolation control code, the comparison clock signal is obtained from a plurality of interpolated clock signals generated by phase interpolation based on the i-th divided clock signal and the i+1th divided clock signal of the plurality of divided clock signals. The phase interpolation circuit to select,
a delta-sigma modulator that performs second-order or higher-order delta-sigma modulation based on a frequency division ratio setting code; and an integrator that integrates the output from the delta-sigma modulator; a control circuit that outputs the interpolation control code based on the integrated value;
including;
The control circuit includes:
A circuit device characterized in that, when the integrated value is below a lower limit of a range, a first process is performed on the integer frequency division control code to reduce the integer frequency division ratio by 1.
前記制御回路は、
前記第1処理において、前記積算値に、前記レンジの幅に対応する値を加算して、前記補間制御コードとして出力することを特徴とする回路装置。 The circuit device according to claim 1,
The control circuit includes:
A circuit device characterized in that, in the first process, a value corresponding to the width of the range is added to the integrated value and output as the interpolation control code.
前記制御回路は、
前記第1処理を行った次の演算サイクルにおいて、前記整数分周制御コードに対して、前記整数分周比を+1する第2処理を行うことを特徴とする回路装置。 The circuit device according to claim 1,
The control circuit includes:
A circuit device characterized in that, in a calculation cycle subsequent to performing the first processing, a second processing is performed on the integer frequency division control code to increase the integer frequency division ratio by +1.
前記制御回路は、
前記積算値が前記レンジの上限を上回るとき、前記整数分周制御コードに対して、前記整数分周比を+1する第3処理を行うことを特徴とする回路装置。 The circuit device according to any one of claims 1 to 3,
The control circuit includes:
A circuit device characterized in that, when the integrated value exceeds the upper limit of the range, a third process of increasing the integer frequency division ratio by 1 is performed on the integer frequency division control code.
前記制御回路は、
前記第3処理において、前記積算値から、前記レンジの幅に対応する値を減算して、前記補間制御コードとして出力することを特徴とする回路装置。 The circuit device according to claim 4,
The control circuit includes:
A circuit device characterized in that, in the third process, a value corresponding to the width of the range is subtracted from the integrated value and output as the interpolation control code.
前記制御回路は、
前記第3処理後の前記積算値が前記レンジの上限を上回るとき、前記整数分周制御コードに対して、前記整数分周比を+2する第4処理を行うことを特徴とする回路装置。 The circuit device according to claim 4,
The control circuit includes:
A circuit device characterized in that, when the integrated value after the third processing exceeds the upper limit of the range, a fourth processing is performed on the integer frequency division control code to increase the integer frequency division ratio by +2.
前記制御回路は、
前記第4処理において、前記第3処理後の前記積算値から、前記レンジの幅に対応する値を減算して、前記補間制御コードとして出力することを特徴とする回路装置。 The circuit device according to claim 6,
The control circuit includes:
In the fourth process, a value corresponding to the width of the range is subtracted from the integrated value after the third process, and the result is output as the interpolation control code.
前記制御回路は、
前記第4処理を行った次の前記演算サイクルにおいて、前記整数分周制御コードに対して、前記整数分周比を-1する第5処理を行うことを特徴とする回路装置。 The circuit device according to claim 6,
The control circuit includes:
A circuit device characterized in that, in the arithmetic cycle following the execution of the fourth process, a fifth process of subtracting the integer frequency division ratio by 1 is performed on the integer frequency division control code.
分周回路は、
前記クロック信号を2分周した分周クロック信号から、前記複数の分周クロック信号を生成することを特徴とする回路装置。 The circuit device according to any one of claims 1 to 3,
The frequency dividing circuit is
A circuit device characterized in that the plurality of frequency-divided clock signals are generated from a frequency-divided clock signal obtained by dividing the frequency of the clock signal by two.
前記分周比設定コードの整数部をNとし、小数部をfとしたとき、
前記整数分周制御コードが示す前記整数分周比は、(N.f)/2の商であることを特徴とする回路装置。 The circuit device according to any one of claims 1 to 3,
When the integer part of the frequency division ratio setting code is N and the decimal part is f,
A circuit device characterized in that the integer frequency division ratio indicated by the integer frequency division control code is a quotient of (N.f)/2.
前記基準クロック信号を生成するための振動子と、
を含むことを特徴とする発振器。 The circuit device according to any one of claims 1 to 3,
a vibrator for generating the reference clock signal;
An oscillator comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022077027A JP2023166169A (en) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | Circuit arrangement and oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022077027A JP2023166169A (en) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | Circuit arrangement and oscillator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023166169A true JP2023166169A (en) | 2023-11-21 |
Family
ID=88836678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022077027A Pending JP2023166169A (en) | 2022-05-09 | 2022-05-09 | Circuit arrangement and oscillator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023166169A (en) |
-
2022
- 2022-05-09 JP JP2022077027A patent/JP2023166169A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8433018B2 (en) | Methods and apparatus for frequency synthesis with feedback interpolation | |
US7405629B2 (en) | Frequency modulator, circuit, and method that uses multiple vector accumulation to achieve fractional-N frequency synthesis | |
US7800451B2 (en) | Frequency adjustment for clock generator | |
US8008955B2 (en) | Semiconductor device | |
WO2017053372A1 (en) | Apparatus and methods for fractional-n phase-locked loops with multi-phase oscillators | |
JP4620931B2 (en) | Noise shaping and digital frequency synthesis | |
US8994420B2 (en) | Higher-order phase noise modulator to reduce spurs and quantization noise | |
US6943598B2 (en) | Reduced-size integrated phase-locked loop | |
EP2571165B1 (en) | Accumulator type fractional-n pll synthesizer and control method thereof | |
US7180339B2 (en) | Synthesizer and method for generating an output signal that has a desired period | |
JP4127208B2 (en) | Frequency synthesizer | |
JP2004048746A (en) | Variable phase shift circuit, phase interpolator with the same integrated therein, and digital frequency synthesizer with such interpolator integrated therein | |
US20230318608A1 (en) | Circuit Device And Oscillator | |
JP2015100081A (en) | Spread spectrum clock generator and control method thereof | |
EP4175180A1 (en) | Circuitry and methods for fractional division of high-frequency clock signals | |
JP2023166169A (en) | Circuit arrangement and oscillator | |
TWI795035B (en) | Fractional-n phase-locked loop and charge pump control method thereof | |
Sabarinath et al. | Design and implementation of FPGA based high resolution digital pulse width modulator | |
JP6686717B2 (en) | ΔΣ AD converter | |
JP4735870B2 (en) | Voltage-controlled oscillator, frequency synthesizer, and oscillation frequency control method | |
JP2018504819A (en) | Frequency divider | |
JP2007515813A (en) | Variable frequency synthesizer with sigma delta modulator | |
JP7040141B2 (en) | Multiplying clock generation circuit | |
JP4445415B2 (en) | Frequency modulator | |
JP2013042358A (en) | Frequency synthesizer |