DE112006003446T5

DE112006003446T5 - Oszillationsschaltung, Prüfvorrichtung und elektronische Vorrichtung

Info

Publication number: DE112006003446T5
Application number: DE112006003446T
Authority: DE
Inventors: Masakatsu Suda
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2008-10-02
Also published as: US20090146703A1; KR100995876B1; WO2007072731A1; JP4772801B2; US7863990B2; JPWO2007072731A1; KR20080080645A

Abstract

Oszillationsschaltung zum Erzeugen eines mit einem zugeführten Bezugstakt synchronisierten Oszillationssignals, welche aufweist:
eine Spannungssteuer-Oszillationsschaltung, die, wenn sie durch jede Flanke des Bezugstakts ausgelöst wird, die Oszillation des Oszillationssignals mit einer Frequenz gemäß einer zugeführten Steuerspannung anhält und eine neue Oszillation startet;
eine Phasenvergleichsschaltung, die ein Vergleichssignal mit einer Phase gemäß dem von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung ausgegebenen Oszillationssignal mit einem Signal mit einer Phase gemäß dem Bezugstakt in der Phase vergleicht; und
eine Spannungssteuerschaltung, die die Steuerspannung gemäß einem Vergleichsergebnis der Phasenvergleichsschaltung zu der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung liefert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Oszillationsschaltung zum Erzeugen eines Oszillationssignals, eine Prüfvorrichtung enthaltend die Oszillationsschaltung und eine elektronische Vorrichtung enthaltend die Oszillationsschaltung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Oszillationsschaltung zur Erzeugung eines mit einem zugeführten Bezugstakt synchronisierten Oszillationssignals. Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auch auf die folgende Anmeldung, deren Inhalt hier einbezogen wird, sofern dies anwendbar ist. Japanische Patentanmeldung Nr. 2005-367167 , eingereicht am 20. Dezember 2005.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlich war eine PLL(Phasenregelschleifen)-Schaltung als eine Schaltung zum Erzeugen eines Oszillationssignals bekannt. Die PLL-Schaltung enthält einen Spannungssteueroszillator wie einen Ringoszillator, einen Phasenkomparator zum Vergleichen der Phasen jeweils des Bezugstakts und des von dem Spannungssteueroszillator ausgegebenen Oszillationssignals, eine Ladungspumpe zum Ausgeben einer Steuerspannung als Antwort auf das Phasenvergleichsergebnis und ein Filter zum Steuern der Oszillationsfrequenz des Spannungssteueroszillators durch Durchlassen der Steuerspannung.
Die Differenz zwischen der Periode in jedem Zyklus eines von dem Spannungssteueroszillator ausgegebenen Oszillationssignals und der Periode des zu erzeugenden Signals wird jedes Mal, wenn das Signal in einer Schleifenschaltung des Spannungssteueroszillators zirkuliert, akkumuliert. Der Phasenkomparator erfasst die akkumulierte Phasenverschiebung für jeden Impuls eines Bezugstakts. Die Ladungspumpe und das Filter erzeugen eine Steuerspannung, die bewirkt, dass der Durchschnitt der akkumulierten Phasenverschiebung im Wesentlichen 0 ist. Gegenwärtig wurde kein relevantes Patentdokument erkannt, und daher wird eine Beschreibung hiervon weggelassen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Jedoch sendet, wie vorstehend beschrieben ist, eine herkömmliche PLL-Schaltung ein Rückkopplungssignal, um zu bewirken, dass der Durchschnitt der akkumulierten Phasenverschiebung im Wesentlichen null ist. Daher besteht noch immer eine Differenz zwischen dem Durchschnittswert der Phasenabweichung und der tatsächlichen Phasenabweichung bei der Rückführung als ein Phasenfehler.
Aus diesem Grund kann die herkömmliche PLL-Schaltung ein Oszillationssignal mit der mit hoher Genauigkeit gesteuerten Phase nicht erzeugen. In einer Prüfvorrichtung zum Prüfen einer geprüften Vorrichtung wie einer Halbleiterschaltung wird eine Takterzeugungsschaltung zum Erzeugen eines die Operation der Prüfvorrichtung bestimmenden Takts verwendet. Wenn die vorbeschriebene PLL-Schaltung als eine derartige Takterzeugungsschaltung verwendet wird, kann die PLL-Schaltung die geprüfte Vorrichtung nicht mit hoher Genauigkeit prüfen.
Eine PLL-Schaltung ist auch in einer elektronischen Vorrichtung wie einem IC-Chip vorgesehen für den Zweck der Erzeugung eines die Operation der elektronischen Vorrichtung bestimmenden Takts. Jedoch arbeitet, da die herkömmliche PLL-Schaltung die Phase nicht mit hoher Genauigkeit steuern kann, wie vorstehend beschrieben ist, die elektronische Vorrichtung instabil. Zusätzlich erfordern die Ladungspumpe und das Filter eine große Fläche für ihre Schaltungen, und daher hat die herkömmliche PLL-Schaltung eine große Schaltungsabmessung.
Angesichts des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Oszillationsschaltung, eine Prüfvorrichtung und eine elektronische Vorrichtung vorzusehen, die die vorgenannten Probleme lösen können. Die vorstehende und andere Aufgaben können durch in den unabhängigen Ansprüchen beschriebene Kombinationen gelöst werden. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen der Erfindung.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Um die vorgenannten Nachteile zu überwinden, ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Oszillationsschaltung zum Erzeugen eines mit einem zugeführten Bezugstakt synchronisierten Oszillationssignal vorgesehen, welche enthält: eine Spannungssteuer-Oszillationsschaltung, die, wenn sie durch eine Flanke des Bezugstakts ausgelöst wird, die Oszillation des Oszillationssignals mit einer Frequenz gemäß einer zugeführten Steuerspannung anhält, um eine neue Oszillation zu beginnen; eine Phasenvergleichsschaltung, die eine Phase eines Vergleichssignals, das in Übereinstimmung mit dem von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung ausgegebenen Oszillationssignal ist, und eine Phase eines Signals, das in Übereinstimmung mit dem Bezugstakt ist, vergleicht; und eine Spannungssteuerschaltung, die die Steuerspannung in Übereinstimmung mit einem Vergleichsergebnis der Phasenvergleichsschaltung zu der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung liefert.
Es ist auch möglich, die Anordnung so auszubilden, dass ein Impulsgeber ein Impulssignal mit einer vorbestimmten Impulsbreite gemäß der Flanke des Bezugstakts ausgibt, wobei die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung die Erzeugung des Oszillationssignals gemäß einer vorderen Flanke jedes Impulses des Impulssignals anhält und die Erzeugung eines neuen Oszillationssignals gemäß einer hinteren Flanke jedes Impulses des Impulssignals beginnt und die Phasenvergleichsschaltung die Phase des Vergleichssignals und eine Phase des Impulssignals vergleicht.
Es ist auch möglich, die Anordnung so auszubilden, dass die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung mehrere NAND-Schaltungen enthält, welche NAND-Schaltungen eine erste NAND-Schaltung in dem vorderen Ende und eine zweite NAND-Schaltung in dem hinteren Ende enthalten, die als eine Schleife verbunden sind, wobei jede NAND-Schaltung einen Verzögerungsbetrag hat, der sich gemäß der Steuerspannung ändert, die erste NAND-Schaltung ein Signal gemäß einer UND-Verknüpfung zwischen einem von der zweiten NAND-Schaltung ausgegebenen Signal und dem Impulssignal zu einer NAND-Schaltung in der nachfolgenden Stufe ausgibt, die zweite NAND-Schaltung ein Schleifensignal gemäß einer UND-Verknüpfung zwischen einem von einer NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und dem Impulssignal zu der ersten NAND-Schaltung ausgibt, und die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung ein von irgendeiner der NAND-Schaltungen ausgegebenes Signal als das Oszillationssignal ausgibt.
Es ist auch möglich, die Anordnung so auszubilden, dass der Impulsgeber ein Impulssignal ausgibt, das einen logischen Wert L während einer Periode der vorbestimmten Impulsbreite von dem Zeitpunkt der Flanke des Bezugstakts anzeigt, die erste NAND-Schaltung eine NAND-Verknüpfung zwischen dem von der zweiten NAND-Schaltung ausgegebenen Signal und dem Impulssignal zu der NAND-Schaltung in der nachfolgenden Stufe ausgibt und die zweite NAND-Schaltung eine NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und dem Impulssignal als das Schleifensignal zu der ersten NAND-Schaltung ausgibt.
Es ist auch möglich, die Anordnung so auszubilden, dass die zweite NAND-Schaltung enthält: eine Schleifenausgangsschaltung, die die NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und dem Impulssignal als das Schleifensignal zu der ersten NAND-Schaltung ausgibt; und eine Vergleichsausgangsschaltung, die die NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und einem logischen Wert H als das Vergleichsergebnis zu der Phasenvergleichsschaltung ausgibt.
Es ist auch möglich, die Anordnung so auszubilden, dass eine Lastkapazität der Schleifenausgangsschaltung im Wesentlichen dieselbe wie eine Lastkapazität der Vergleichsausgangsschaltung ist. Es ist auch möglich, die Anordnung so auszubilden, dass irgendeine der NAND-Schaltung mit Ausnahme der ersten NAND-Schaltung und der zweiten NAND-Schaltung ein sich aus der Invertierung des von einer NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signals ergebendes Signal ausgibt durch Ausgabe einer NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und einem einen vorbestimmten logischen Wert anzeigenden Signal.
Es ist auch möglich, die Anordnung so auszubilden, dass der Impulsgeber ein Impulssignal mit einer Impulsbreite ausgibt, die kleiner als der halbe Zyklus des von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung erzeugten Oszillationssignals ist. Es ist auch möglich, die Anordnung so auszubilden, dass die Lastkapazitäten der jeweiligen NAND-Schaltungen im Wesentlichen einander gleich sind.
Es ist auch möglich, die Anordnung so auszubilden, dass die Spannungssteuerschaltung enthält: einen Digital/Analog(D/A)-Wandler, der eine Steuerspannung mit einem Spannungspegel gemäß einem gegebenen eingestellten Wert ausgibt; und einen Zähler, der den eingestellten Wert um einen vorbestimmten Änderungsbetrag gemäß jedem von der Phasenvergleichsschaltung ausgegebenen Vergleichsergebnis für jeden Impuls des Impulssignals erhöht oder erniedrigt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Prüfvorrichtung zum Prüfen einer geprüften Vorrichtung vorgesehen, welche enthält: eine Mustererzeugungsschaltung, die ein Prüfmuster zum Prüfen der geprüften Vorrichtung erzeugt; eine Oszillationsschaltung, die ein Oszillationssignal gemäß einer Frequenz eines in die geprüfte Vorrichtung einzugebenden Prüfsignals synchron mit einem zugeführten Bezugstakt erzeugt; eine Wellenform-Formungsschaltung, die das Prüfsignal auf der Grundlage des von der Mustererzeugungsschaltung erzeugten Prüfmusters und des von der Oszillationsschaltung erzeugten Oszillationssignals erzeugt; und eine Bestimmungsschaltung, die bestimmt, ob die geprüfte Vorrichtung fehlerhaft ist oder nicht, durch Vergleichen eines von der geprüften Vorrichtung ausgegebenen Ausgangssignals und eines von der Mustererzeugungsschaltung ausgegebenen Musters für einen erwarteten Wert, worin die Oszillationsschaltung enthält: eine Spannungssteuer-Oszillationsschaltung, die, wenn sie durch jede Flanke des Bezugstakts ausgelöst wird, die Oszillation des Oszillationssignals mit einer Frequenz gemäß einer zugeführten Steuerspannung anhält, um eine neue Oszillation zu beginnen; eine Phasenvergleichsschaltung, die eine Phase eines Vergleichssignals, das in Übereinstimmung mit dem von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung ausgegebenen Oszillationssignal ist, und eine Phase eines Signals, das in Übereinstimmung mit dem Bezugstakt ist, vergleicht; und eine Spannungssteuerschaltung, die die Steuerspannung in Übereinstimmung mit einem Vergleichsergebnis der Phasenvergleichsschaltung zu der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung liefert.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine elektronische Vorrichtung enthaltend mehrere Operationsschaltungen zum Betrieb entsprechend einem Taktsignal mit einer vorbestimmten Frequenz vorgesehen, welche enthält: mehrere Oszillationsschaltungen entsprechend den mehreren Operationsschaltungen, wobei jede Oszillationsschaltung das Taktsignal zu einer entsprechenden Operationsschaltung liefert; und einen Verteilungspuffer, der einen Bezugstakt mit einer Frequenz, die kleiner als die vorbestimmte Frequenz ist, von außerhalb empfängt und den Bezugstakt zu jeder der Oszillationsschaltungen verteilt, wobei jede der Oszillationsschaltungen enthält: eine Spannungssteuer-Oszillationsschaltung, die, wenn sie durch jede Flanke des Bezugstakts ausgelöst wird, die Oszillation des Oszillationssignals mit einer Frequenz gemäß einer zugeführten Steuerspannung anhält, um eine neue Oszillation zu starten; eine Phasenvergleichsschaltung, die eine Phase des Vergleichssignals, das in Übereinstimmung mit dem von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung ausgegebenen Taktsignal ist, und eine Phase eines Signals, das in Übereinstimmung mit dem Bezugstakt ist, vergleicht; und eine Spannungssteuerschaltung, die die Steuerspannung gemäß einem Vergleichsergebnis der Phasen vergleichsschaltung zu der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung liefert.
Die Zusammenfassung beschreibt nicht notwendigerweise alle erforderlichen Merkmale der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der vorbeschriebenen Merkmale sein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer Oszillationsschaltung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Zeitdiagramm, das eine beispielhafte Operation einer Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 zeigt.
3 zeigt eine andere beispielhafte Konfiguration der Oszillationsschaltung 100.
4 zeigt eine beispielhafte Operation der in 3 gezeigten Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40.
5 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer Prüfvorrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer elektronischen Vorrichtung 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer Übertragungsschaltung 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird nun auf der Grundlage der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, die den Bereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken, sondern die Erfindung veranschaulichen sollen. Alle Merkmale und deren Kombinationen, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, sind nicht notwendigerweise wesentlich für die Erfindung.
(Erstes Ausführungsbeispiel) 1 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer Oszillationsschaltung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Oszillationsschaltung 100 erzeugt ein Oszillationssignal synchron mit einem zugeführten Bezugstakt und enthält einen Impulsgeber 10, eine Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40, eine Phasenvergleichsschaltung 20 und eine Spannungssteuerschaltung 30. Der Bezugstakt hat eine Phase und einen Zyklus gemäß einem von der Oszillationsschaltung 100 zu erzeugenden Oszillationssignal.
Der Impulsgeber 10 gibt ein Impulssignal mit einer vorbestimmten Impulsbreite gemäß der Flanke eines zugeführten Bezugstakts aus. Beispielsweise kann der Impulsgeber 10 ein Verzögerungselement, einen Inverter und eine UND-Schaltung enthalten. Das Verzögerungselement verzögert den Bezugstakt um einen Verzögerungsbetrag gemäß der zu erzeugenden Impulsbreite. Die UND-Schaltung gibt entweder eine UND-Verknüpfung oder eine NAND-Verknüpfung zwischen dem Bezugstakt und dem von dem Inverter ausgegebenen Signal aus. Gemäß der vorbeschriebenen Konfiguration kann ein Impulssignal mit einer gewünschten Impulsbreite erzeugt werden.
Bei dem vorliegenden Beispiel gibt die UND-Schaltung eine NAND-Verknüpfung zwischen dem Bezugstakt und dem von dem Inverter ausgegebenen Signal aus. Das heißt, der Impulsgeber 10 nach dem vorliegenden Beispiel gibt ein Impulssignal, das den logischen Wert L anzeigt, während einer Periode der Impulsbreite von der ansteigenden Flanke des Bezugstakts an aus.
Die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 erzeugt, wenn sie durch jede Flanke eines Bezugstakts ausgelöst wird, aufeinanderfolgend ein Oszillationssignal mit einer Frequenz gemäß einer zugeführten Steuerspannung. Bei dem vorliegenden Beispiel erzeugt die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40, wenn sie durch jeden Impuls eines von dem Impulsgeber 10 ausgegebenen Impulssignals ausgelöst wird, aufeinanderfolgend ein Oszillationssignal. Die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 kann die Erzeugung eines Oszillationssignals gemäß der vorderen Flanke eines Impulssignals anhalten und die Erzeugung eines neuen Oszillationssignals gemäß der hinteren Flanke des Impulssignals starten.
Beispielsweise enthält die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 einen Ringoszillator, in welchem mehrere logische Schaltungen als eine Schleife verbunden sind. Bei dem vorliegenden Beispiel enthält die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 mehrere NAND-Schaltungen (42-1–42-5, nachfolgend insgesamt als "42" bezeichnet). Zusätzlich kann die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 in erwünschter Weise abwechselnd NAND-Schaltungen (42-1, 42-3, 42-5) zum Invertieren einer UND-Verknüpfung zwischen zwei zugeführten Signalen und zum Ausgeben des Ergebnisses sowie NAND-Schaltungen (42-2, 42-4) zum Invertieren der beiden zugeführten Signale und zum Ausgeben einer ODER-Verknüpfung enthalten.
Unter den NAND-Schaltungen 42 gibt die vorbestimmte erste NAND-Schaltung 42-1 eine NAND-Verknüpfung zwischen einem von der NAND-Schaltung 42-5 in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und einem von dem Impulsgeber 10 ausgegebenen Impulssignal aus.
Wenn die erste NAND-Schaltung 42-1 als erste Stufe angenommen wird, geben die NAND-Schaltungen (42-2, 42-4) die in den geradzahligen Stufen positioniert sind, eine logische ODER-Verknüpfung zwischen einem Signal, das sich aus der Invertierung des von der NAND-Schaltung 42 in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signals ergibt, und einem Signal, das sich aus der Invertierung des logischen Werts H ergibt, aus. Darüber hinaus geben die NAND-Schaltungen (42-3, 42-5), die in den ungeradzahligen Stufen mit Ausnahme der ersten NAND-Schaltung 42-1 positioniert sind, eine NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung 42 in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und dem logischen Wert H aus.
Gemäß der vorbeschriebenen Konfiguration erzeugt die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 ein Oszillationssignal gemäß jedem Impuls eines Impulssignals. Das heißt, jedes Mal, wenn ein neuer Impuls des Impulssignals zugeführt wird, startet die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 die Oszillation gemäß dem Impuls, und somit kann die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 ein mit einem Bezugstakt synchronisiertes Oszillationssignal erzeugen. Die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 kann ein von jeder NAND-Schaltung 42 ausgegebenes Signal als ein Oszillationssignal nach außen ausgeben.
Die Phasenvergleichsschaltung 20 vergleicht die Phase eines Vergleichssignals, das in Übereinstimmung mit dem von der Spannunngssteuer-Oszillationsschaltung 40 ausgegebenen Oszillationssignal ist, und die Phase eines Signals, das in Übereinstimmung mit einem Bezugstakt ist. Bei dem vorliegenden Beispiel empfängt die Phasenvergleichsschaltung 20 ein von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 ausgegebenes Oszillationssignal als ein Vergleichssignal und vergleicht für jeden Impuls eines Impulssignals die Phase des Oszillationssignals und die Phase des Impulssignals.
Die Spannungssteuerschaltung 30 steuert die Frequenz eines von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 erzeugten Oszillationssignals durch Liefern einer Steuerspannung zu der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40, die in Übereinstimmung mit einem Vergleichsergebnis der Phasenvergleichsschaltung 20 ist. Das heißt, jedes Mal, wenn die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 eine neue Oszillation startet, sendet die Spannungssteuerschaltung 30 ein Rückführungssignal derart, dass die Frequenz jedes Oszillationssignals einer erwünschten Frequenz des Oszillationssignals angenähert wird, auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Phasenvergleichsschaltung 20.
Bei dem vorliegenden Beispiel enthält die Spannungssteuerschaltung 30 einen Zähler 32 und einen Digital/Analog-Wandler (nachfolgend "DAC") 34. Der DAC 34 gibt eine Steuerspannung mit einem Spannungspegel gemäß einem gegebenen eingestellten Wert aus. Der Zähler 32 erhöht oder erniedrigt den eingestellten Wert des DAC 34 um einen vorbestimmten Änderungsbe trag gemäß jedem von der Phasenvergleichsschaltung 20 ausgegebenen Vergleichsergebnis für jeden Impuls eines Impulssignals. Wenn beispielsweise die Phase eines zu der Phasenvergleichsschaltung 20 gelieferten Vergleichssignals gegenüber der Phase des Impulssignals verzögert wird, verringert der Zähler 32 den eingestellten Wert des DAC 34 gemäß dem Impuls des Impulssignals um einen vorbestimmten Änderungsbetrag. Wenn die Phase des Vergleichssignals gegenüber der Phase des Bezugstakts voreilt, erhöht der Zähler 32 den eingestellten Wert des DAC 34 um einen vorbestimmten Änderungsbetrag.
Auf diese Weise startet die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 eine neue Oszillation in Übereinstimmung mit jeder Flanke eines Bezugstakts, und für jede Oszillation nähert die Spannungssteuerschaltung 34 die Frequenz des Oszillationssignals einer erwünschten Frequenz an, wodurch es möglich wird, ein Oszillationssignal mit gewünschter Phase und Frequenz genau zu erzeugen.
2 ist ein Zeitdiagramm, das eine beispielhafte Operation der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 zeigt. Bei dem vorliegenden Beispiel wird die Impulsbreite eines von dem Impulsgeber 10 erzeugten Impulssignals als α bezeichnet. Die Impulsbreite des Oszillationssignals, d. h. die Zeit, in der ein Signal einen Zyklus des Schleifenpfads in der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 durchläuft, ist als Td bezeichnet.
Die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 startet eine neue Oszillation gemäß dem Impuls eines zugeführten Impulssignals, wie vorstehend beschrieben ist. Bei dem vorliegenden Beispiel startet eine neue Oszillation durch Steuern, mittels des Impulses des Impulssignals, der Phase des von der ersten NAND-Schaltung 42-1 ausgegebenen Impulses zu dem Zeitpunkt in Übereinstimmung mit dem Impuls.
Die erste NAND-Schaltung 42-1 gibt den logischen Wert H aus unter der Bedingung, dass entweder das Impulssignal den logischen Wert L anzeigt oder die NAND-Schaltung 42-5 den logischen Wert L ausgibt. Bei dem vorliegenden Beispiel wird die ansteigende Flanke eines von der ersten NAND-Schaltung 42-1 ausgegebenen Signals gemäß der abfallenden Flanke eines von der NAND-Schaltung 42-5 ausgegebenen Signals gebildet.
Zusätzlich gibt die erste NAND-Schaltung 42-1 den logischen Wert L aus unter der Bedingung, dass das Impulssignal den logischen Wert H anzeigt und die NAND-Schaltung 42-5 den logischen Wert H ausgibt. Gemäß dieser Konfiguration steuert die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 die Phase des von der ersten NAND-Schaltung 42-1 ausgegebenen Impulses mit einem Impuls eines Impulssignals.
Auf diese Weise startet eine neue Oszillation gemäß einem Impuls eines Impulssignals durch die hintere Flanke E1 des von der ersten NAND-Schaltung 42-1 ausgegebenen Signals. Hier wird, wenn die Phase der ansteigenden Flanke E2 des von der in der vorhergehenden Stufe der ersten NAND-Schaltung 42-1 vorgesehenen NAND-Schaltung 42-5 ausgegebenen Signals gegenüber der Phase der ansteigenden Flanke E4 des Impulssignals voreilt, die Flanke E1 des von der ersten NAND-Schaltung 42-1 ausgegebenen Signals gemäß der Flanke E4 des Impulssignals bestimmt. Daher ist das Oszillationssignal mit dem Bezugstakt synchronisiert.
Wenn jedoch die Phase der Flanke E2 des von der NAND-Schaltung 42-5 ausgegebenen Signals gegenüber der Phase der hinteren Flanke E4 des Impulssignals verzögert ist, wird die Flanke E1 des von der ersten NAND-Schaltung 42-1 ausgegebenen Signals gemäß der Flanke E2 bestimmt. Daher hat die Phase des Oszillationssignals mit Bezug auf die Phase des Bezugstakts einen Fehler gemäß der Phasenverzögerung.
Die Flanke E2 wird als ein Ergebnis der Übertragung der von der ersten NAND-Schaltung 42-1 ausgegebenen ansteigenden Flanke E6 durch die Vierstufen-NAND-Schaltungen 42 ausgegeben. Die Flanke E6 wurde bereits zumindest zu der Zeit gebildet, zu der die Flanke E5 eingegeben wird, und somit ist die Phasendifferenz β zwischen der Flanke E5 und der Flanke E2 auf den Bereich beschränkt, der kleiner als der Verzögerungsbetrag Td' der Vierstufen-NAND-Schaltung 42 ist.
Das heißt, die Verzögerung β – α der Flanke E2 von der Flanke E4 wird auf den Bereich beschränkt, der kleiner als Td' – α ist. Auf diese Weise ist die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 bei dem vorliegenden Beispiel in der Lage, ein mit dem Bezugstakt synchronisiertes Oszillationssignal zu erzeugen, wenn die Phase der Flanke E2 gegenüber der Phase der Flanke E4 voreilt, und ist in der Lage, ein Oszillationssignal mit einem Fehler zu erzeugen, der auf einen vorbestimmten Bereich mit Bezug auf die Phase des Bezugstakts beschränkt ist, wenn die Phase der Flanke E2 gegenüber der Phase der Flanke E4 verzögert ist.
3 zeigt eine andere beispielhafte Konfiguration der Oszillationsschaltung 100. Die Oszillationsschaltung 100 nach dem vorliegenden Beispiel unterscheidet sich von der mit Bezug auf 1 erläuterten Oszillationsschaltung 100 in der Konfiguration der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40. Die anderen Elemente haben dieselbe Funktion und Konfiguration wie diejenigen der entsprechenden Elemente, die mit denselben Bezugszahlen in 1 versehen sind.
Die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 bei dem vorliegenden Beispiel enthält mehrere NAND-Schaltungen 42-1–42-5, nachfolgend insgesamt als "42" bezeichnet, die zu einer Schleife verbunden sind und eine erste NAND-Schaltung 42-1 in dem vorderen Ende und eine zweite NAND-Schaltung 42-2 in dem hinteren Ende enthalten, wobei jede NAND-Schaltung 42 einen Verzögerungsbetrag hat, der sich gemäß der Steuerspannung ändert.
Die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 in 1 und 3 enthält Fünfstufen-NAND-Schaltungen 42. Jedoch kann die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 jede andere ungerade Anzahl von NAND-Schaltungen 42 enthalten. Darüber hinaus ist bei dem vorliegenden Beispiel die erste NAND-Schaltung 42-1 in dem vorderen Ende vorgesehen, und die zweite NAND-Schaltung 42-5 ist in dem hinteren Ende vorgesehen. Jedoch ist hierdurch nicht beabsichtigt, die Positionen der ersten NAND-Schaltung 42-1 und der zweiten NAND-Schaltung 42-5 zu beschränken. Tatsächlich ist es unter jeweils zwei direkt aufeinanderfolgenden NAND-Schaltungen 42 möglich, die NAND-Schaltung 42-1 in der nachfolgenden Stufe als die erste NAND-Schaltung 42-1 und die NAND-Schaltung 42 in der vorhergehenden Stufe als die zweite NAND-Schaltung 42-5 zu behandeln.
Die erste NAND-Schaltung 42-1 gibt eine NAND-Verknüpfung zwischen dem von der zweiten NAND-Schaltung 42-5 ausgegebenen Signal und dem Impulssignal zu der NAND-Schaltung 42-2 in der nachfolgenden Stufe aus. Die zweite NAND-Schaltung 42-5 gibt das Schleifensignal aus, das eine NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung 42-4 in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und dem Impulssignal ist, zu der ersten NAND-Schaltung 42-1 aus.
Gemäß der vorbeschriebenen Konfiguration wird die mit Bezug auf 2 erläuterte Flanke E2 zumindest zu der Zeit gebildet, zu der die Flanke E5 eingegeben wird. Daher eilt die Phase der Flanke E2 gegenüber der Phase der Flanke E4 vor, und somit wird kein Fehler aufgrund der Phasenverzögerung so wie vorstehend erwähnt bewirkt.
Wenn jedoch die Phase des vorbeschriebenen Schleifensignals mit der Phase des Impulssignals in der Phasenvergleichsschaltung 20 verglichen wird, unterscheidet sich die Phase des Schleifensignals von der Phase der Flanke E2, die tatsächlich mit dem Impulssignal zu vergleichen ist. Um diesem Problem zu begegnen, enthält die zweite NAND-Schaltung 42-5 bei dem vorliegenden Beispiel eine Schleifenausgangsschaltung 44, die das Schleifensignal erzeugt, und eine Vergleichsausgangsschaltung 46, die ein in die Phasenvergleichsschaltung 20 einzugebendes Vergleichssignal erzeugt.
Die Schleifenausgangsschaltung 44 gibt eine NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung 42-4 in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und dem Impulssignal als das Schleifensignal zu der ersten NAND-Schaltung 42-1 aus. Die Vergleichsausgangsschaltung 46 gibt eine NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung 42-6 in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und dem logischen Wert H als das Vergleichssignal zu der Phasenvergleichsschaltung 20 aus. Das heißt, die Vergleichsausgangsschaltung 46 gibt dasselbe Signal wie das von der mit Bezug auf 1 erläuterten NAND-Schaltung 42-5 ausgegebene Signal aus. Aus diesem Grund ist die Phasenvergleichsschaltung 20 in der Lage, die Phase der Flanke E2 mit der Phase des Impulssignals zu vergleichen, was beabsichtigt ist.
Die vorbeschriebene Konfiguration ermöglicht, den Phasenfehler des Oszillationssignals, der der mit Bezug auf 2 erläuterten Phasenverzögerung der Flanke E2 zuschreibbar ist, zu verhindern. Daher ist es möglich, das Oszillationssignal mit dem Bezugstakt genau zu synchronisieren. Zusätzlich wird, da die Phasenvergleichsschaltung 20 in der Lage ist, den Phasenvergleich genau durchzuführen, die Frequenz des Oszillationssignals mit hoher Genauigkeit gesteuert.
4 zeigt eine beispielhafte Operation der in 3 gezeigten Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40. Wie vorstehend beschrieben ist, gibt die Vergleichsausgangsschaltung 46 dasselbe Vergleichssignal wie das von der in 2 gezeigten NAND-Schaltung 42-5 ausgegebene Signal aus. Daher vergleicht die Phasenvergleichsschaltung 20 die Phase der Flanke E2 des Signals und die Phase des Impulssignals, wodurch es möglich wird, die Phase des Oszillationssignals und die Phase des Bezugstakts genau zu vergleichen.
Wie vorstehend beschrieben ist, wurde die ansteigende Flanke E2' des von der Schleifenausgangsschaltung 44 ausgegebenen Schleifensignals zumindest zu der Zeit gebildet, zu der die Flanke E5 des Impulssignals in die zweite NAND-Schaltung 42-5 eingegeben wird. Daher eilt die Phase der Flanke E2' gegenüber der Phase der Flanke E4 des Impulssignals vor, und die Flanke E1 des von der ersten NAND-Schaltung 42-1 ausgegebenen Signals wird gemäß der Flanke E4 des Impulssignals gebildet. Daher wird das Oszillationssignal mit dem Bezugstakt synchronisiert.
Hier ist die Lastkapazität der Schleifenausgangsschaltung wünschenswert im Wesentlichen dieselbe wie die Lastkapazität der Vergleichsausgangsschaltung 46. Zusätzlich sind die Lastkapazitäten jeweils der NAND-Schaltungen 42 in der in 1 und 3 gezeigten Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 wünschenswert im Wesentlichen einander gleich.
Darüber hinaus ist die Signalverzögerungszeit zwischen dem Ausgangsende der NAND-Schaltung 42-4 und dem Eingangsende der ersten NAND-Schaltung 42-1 wünschenswert im Wesentlichen dieselbe wie die Signalverzögerungszeit zwischen dem Ausgangsende der NAND-Schaltung 42-4 und dem Eingangsende der Phasenvergleichsschaltung 20. Die Oszillationsschaltung 100 kann eine Schaltung zum Steuern der Signalverzögerungszeiten derart, dass sie im Wesentlichen einander gleich sind, enthalten.
Der in 1 und 3 gezeigte Impulsgeber 10 gibt wünschenswert ein Impulssignal mit einer Impulsbreite aus, die kleiner als die Hälfte des Zyklus des von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 erzeug ten Oszillationssignals ist. Das heißt, der Impulsgeber 10 gibt wünschenswert ein Impulssignal mit einer Impulsbreite aus, die kleiner als die Zeit ist, in der ein Signal einen Zyklus des Schleifenpfads in der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 durchläuft. Wenn die Impulsbreite des Impulssignals größer als die Hälfte des Zyklus des Oszillationssignals ist, kann das Tastverhältnis des von der ersten NAND-Schaltung 42-1 ausgegebenen Signals oder dergleichen gelegentlich schwanken. Jedoch helfen die vorbeschriebenen Bedingungen, eine derartige Schwankung des Tastverhältnisses zu verhindern.
In der vorbeschriebenen Oszillationsschaltung 100 wird der Impuls des Oszillationssignals, dessen Phase mit der Phase des Impulssignals verglichen wird, nicht so gesteuert, dass er ein in einer vorbestimmten Reihenfolge zu emittierender Impuls ist. Daher kann, wenn die Frequenz des anfänglichen Oszillationssignals stark von einer gewünschten Frequenz für ein Oszillationssignal abweicht, das Impulssignal gelegentlich bei einem Impuls phasenverriegelt werden, der unterschiedlich gegenüber einem ursprünglich beabsichtigten Impuls ist.
Wenn beispielsweise die Phase des vierten Impulses mit der Phase des Impulssignals verglichen werden soll, werden die Phasen des dritten Impulses und des fünften Impulses mit der Phase des Impulssignals verglichen, um eine Verriegelung zu erzeugen, die die Phase des Impulses gleich der Phase des Impulssignals macht. In diesem Fall hat ein sich ergebendes Oszillationssignal einen Zyklus, der sich von einem erwünschten Zyklus unterscheidet.
Es ist wünschenswert, die von dem DAC 34 ausgegebene Steuerspannung so zu initialisieren, dass der Zyklus des Oszillationssignals einem erwünschten Zyklus angenähert wird, wenn die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung 40 eine Eigenoszillation durchführt. Die Oszillationsschaltung 100 kann weiterhin eine Einstellschaltung für eine derartige Initialisierung enthalten.
Wenn ein Oszillationssignal mit einem gewünschten Zyklus nach der Initialisierung erzeugt wird, liefert der Zähler 32 einen eingestellten Wert, der sich aus der Erhöhung oder Erniedrigung des Wertes des initialisierten eingestellten Wertes ergibt, auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Phasenvergleichsschaltung 20 zu dem DAC 34. Durch die vorbeschriebene Steuerung wird es möglich, die Phase des Impulses einer gewünschten Reihenfolge des Oszillationssignals und die Phase des Impulssignals zu vergleichen.
(Zweites Ausführungsbeispiel) 5 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer Prüfvorrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Prüfvorrichtung 200 prüft eine geprüfte Vorrichtung 400 wie eine Halbleitervorrichtung und enthält eine Oszillationsschaltung 100, eine Mustererzeugungsschaltung 110, eine Wellenform-Formungsschaltung 120 und eine Bestimmungsschaltung 130.
Die Mustererzeugungsschaltung 110 erzeugt ein Prüfmuster zum Prüfen der geprüften Vorrichtung 400. Beispielsweise erzeugt die Mustererzeugungsschaltung 110 ein Prüfmuster, das ein Signalmuster eines in die geprüften Vorrichtung 400 einzugebenden Prüfsignals enthält.
Die Wellenform-Formungsschaltung 120 erzeugt ein in die geprüfte Vorrichtung 400 einzugebendes Prüfsignal auf der Grundlage des von der Mustererzeugungsschaltung 110 erzeugten Prüfmusters. Beispielsweise erzeugt die Wellenform-Formungsschaltung 120 ein Prüfsignal, dessen Spannungswert Übergänge entsprechend dem Prüfmuster aufweist, als Antwort auf einen zugeführten Zeittakt.
Die Oszillationsschaltung 100 erzeugt ein Oszillationssignal gemäß der Frequenz eines in die geprüfte Vorrichtung einzugebenden Prüfsignals synchron mit einem zugeführten Bezugstakt und liefert das erzeugte Oszillationssignal als einen Zeittakt zu der Wellenform-Formungsschaltung 120. Die Oszillationsschaltung 100 kann dieselbe Funktion und Konfiguration wie diejenigen der in Bezug auf 1 oder 3 erläuterten Oszillationsschaltung 100 haben.
Die Bestimmungsschaltung 130 bestimmt, ob die geprüfte Vorrichtung 400 fehlerhaft ist oder nicht, durch Vergleichen des von der geprüften Vorrichtung ausgegebenen Ausgangssignals mit dem zugeführten Muster für einen erwarteten Wert. Die Mustererzeugungsschaltung 110 kann das Muster für einen erwarteten Wert auf der Grundlage eines Prüfmusters erzeugen.
Die Prüfvorrichtung 200 bei dem vorliegenden Beispiel ist in der Lage, die geprüfte Vorrichtung 400 auf der Grundlage des Zeittakts zu prüfen, dessen Phase mit Genauigkeit gesteuert wird, so dass die geprüfte Vorrichtung genau geprüft werden kann.
(Drittes Ausführungsbeispiel) 6 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer elektronischen Vorrichtung 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die elektronischen Vorrichtung 300 enthält beispielsweise eine Halbleiterschaltung und arbeitet bei einer vorbestimmten Frequenz. Die elektronische Vorrichtung 300 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält mehrere Operationsschaltungen 310, mehrere Oszillationsschaltungen 100 und einen Verteilungspuffer 320.
Jede der Operationsschaltungen 310 ist eine beispielsweise auf einem Halbleitersubstrat gebildete Halbleiterschaltung. Beispielsweise kann jede Operationsschaltung 310 ein Schaltungselement in jedem vorbestimmten Bereich des Halbleitersubstrats enthalten.
Die mehreren Oszillationsschaltungen 100 entsprechen den mehreren Operationsschaltungen 310. Hier ist jede Oszillationsschaltung 100 innerhalb desselben Bereichs, in welchem die entsprechende Operationsschaltung 310 besteht, vorgesehen und liefert ein Taktsignal mit einer vorbestimmten Frequenz zu der entsprechenden Operationsschaltung 310. Die Oszillationsschaltung 100 kann dieselbe Funktion und Konfiguration wie diejenigen der mit Bezug auf 1 oder 3 erläuterten Oszillationsschaltung 100 haben.
Der Verteilungspuffer 320 empfängt einen Bezugstakt mit einer Frequenz, die kleiner als die Frequenz des zu jeder Operationsschaltung zu liefernden Taktsignals ist, und verteilt den Bezugstakt zu jeder Oszillationsschaltung 100. Die Oszillationsschaltung 100 erzeugt ein Taktsignal auf der Grundlage des Bezugstakts, wie mit Bezug auf 1 oder 3 erläutert wurde. Der Verzögerungsbetrag des Bezugstakts auf dem Übertragungspfad von dem Verteilungspuffer 320 ist wünschenswert im Wesentlichen für jede Oszillationsschaltung 100 derselbe.
Da sie nicht mit einer Ladungspumpe oder einem Filter versehen ist, kann die Oszillationsschaltung 100 eine kleinere Schaltungsfläche als die einer herkömmlichen PLL-Schaltung haben. Daher kann eine elektronische Vorrichtung 300 mit einer Vielzahl von Oszillationsschaltungen 100 versehen sein, so dass jeder Bereich einer elektronischen Vorrichtung 300 mit einer Oszillationsschaltung 100 versehen sein kann.
Zusätzlich kann ein Taktsignal mit einer hohen Frequenz zu jeder Operationsschaltung 310 geliefert werden, indem ein Bezugstakt mit einer Frequenz, die kleiner als die Frequenz des zu jeder Operationsschaltung 310 zu liefernden Taktsignals ist, in die elektronische Vorrichtung 300 eingegeben wird und indem der Bezugstakt zu jeder Oszillationsschaltung 100 in jedem Bereich verteilt wird. Die für den Verteilungspuffer erforderliche Antriebskraft wird groß im Verhältnis zu der Frequenz des verteilten Signals. Daher kann in der elektronischen Vorrichtung 300 nach dem vorliegenden Beispiel der Verteilungspuffer 320 eine kleine Treiberkraft haben, und die Verbrauchsenergie des Verteilungspuffers 320 sowie die Versetzung bei der Verteilung des Bezugstakts zu jeder Oszillationsschaltung 100 können klein sein.
Die Charakteristik der den Takt von außerhalb wie von dem Verteilungspuffer 320 empfangenden Schaltung verhindert, dass die Schaltung der Engpass für die Operationsgeschwindigkeit der elektronischen Vorrichtung 300 wird, und erleichtert eine Hochgeschwindigkeitsoperation, die sich der Grenze der Operationsschaltung 310 annähert.
(Viertes Ausführungsbeispiel) 7 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer Übertragungsschaltung 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Übertragungsschaltung 600 ist beispielsweise eine SerDes-Schaltung, die aus parallelen Daten umgewandelte Seriendaten überträgt, und enthält eine sendeseitige Schaltung 500, einen Übertragungspfad 594 und eine empfangsseitige Schaltung 550.
Die sendeseitige Schaltung 500 enthält mehrere Flipflops 510, einen Multiplexer 520, eine Oszillationsschaltung 100, ein Flipflop 530 und einen Puffer 540. Die Anzahl von Flipflops 510 entspricht der Anzahl von Bits der parallelen Daten. Jedes Flipflop 510 holt sich aufeinanderfolgend Bitdaten entsprechend parallelen Daten und gibt die Bitdaten aus.
Der Multiplexer 520 wandelt parallele Daten, die von den mehreren Flipflops 510 geholt wurden, in Seriendaten um und gibt die Seriendaten aus. Das Flipflop 530 holt aufeinanderfolgend die von dem Multiplexer 520 ausgegebenen Seriendaten in Abhängigkeit von einem zugeführten Taktsignal und gibt die Seriendaten zu dem Puffer 540 aus.
Die Oszillationsschaltung 100 erzeugt ein Oszillationssignal auf der Grundlage eines gelieferten Bezugstakts und liefert das erzeugte Oszillationssignal als ein Taktsignal zu dem Flipflop 530. Der Puffer 540 gibt ein Signal als Antwort auf die empfangenen Seriendaten zu dem Übertragungspfad 594 aus. Gemäß der festgestellten Konfiguration werden die parallelen Daten ausgegeben, nachdem sie in die Seriendaten umgewandelt wurden.
Die empfangsseitige Schaltung 550 enthält einen Puffer 560, eine Regenerierungstakt-Erzeugungsschaltung 570, eine Oszillationsschaltung 100, ein Flipflop 580, einen Demultiplexer 590 und mehrere Flipflops 592. Der Puffer 560 empfängt Seriendaten von dem Übertragungspfad 594 und liefert die Seriendaten zu dem Flipflop 580 und zu der Regenerierungstakt-Erzeugungsschaltung 570.
Die Regenerierungstakt-Erzeugungsschaltung 570 arbeitet gemäß einem von der Oszillationsschaltung 100 erzeugten Oszillationssignal und erzeugt einen mit den empfangenen Seriendaten synchronisierten Regenerierungstakt. Das Flipflop 580 holt aufeinanderfolgend die Seriendaten und gibt die Seriendaten in Abhängigkeit von dem Regenerierungstakt aus. Der Demultiplexer 590 wandelt die von dem Flipflop 580 ausgegebenen Seriendaten in parallele Daten um. Die Anzahl von Flipflops 592 entspricht der Anzahl von Bits der parallelen Daten, so dass jedes Flipflop 592 aufeinanderfolgend die entsprechenden Bitdaten holt und die Bitdaten ausgibt.
Die Übertragungsschaltung 600 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in der Lage, ein Taktsignal zu dem Flipflop 530 und dem Flipflop 580 zu liefern, dessen Frequenz und Phase mit hoher Genauigkeit gesteuert werden, so dass das Flipflop 530 und das Flipflop 580 Seriendaten genau holen können. Daher kann die Bitfehlerrate bei der Datenübertragung herabgesetzt werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung im Wege von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist darauf hinzuweisen, dass der Fachmann viele Änderungen und Substitutionen durchführen kann, ohne den Geist und den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, die nur durch die angefügten Ansprüche definiert ist.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, ist es gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung möglich, ein Oszillationssignal zu erzeugen, dessen Frequenz und Phase mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Oszillationsschaltung (100) zum Erzeugen eines mit einem zugeführten Bezugstakt synchronisierten Oszillationssignals vorgesehen, welche enthält: eine Spannungssteuer-Oszillationsschaltung (40), die, wenn sie durch jede Flanke des Bezugstakts ausgelöst wird, die Oszillation des Oszillationssignals mit einer Frequenz gemäß einer zugeführten Steuerspannung anhält, um eine neue Oszillation zu starten; eine Phasenvergleichsschaltung (20), die eine Phase des Vergleichssignals, die in Übereinstimmung mit dem von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung ausgegebenen Oszillationssignal ist, und eine Phase eines Signals, die in Übereinstimmung mit dem Bezugstakt ist, vergleicht; und eine Spannungssteuerschaltung (30), die die Steuerspannung in Übereinstimmung mit einem Vergleichsergebnis der Phasenvergleichsschaltung zu der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung liefert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2005-367167 [0001]

Claims

Oszillationsschaltung zum Erzeugen eines mit einem zugeführten Bezugstakt synchronisierten Oszillationssignals, welche aufweist: eine Spannungssteuer-Oszillationsschaltung, die, wenn sie durch jede Flanke des Bezugstakts ausgelöst wird, die Oszillation des Oszillationssignals mit einer Frequenz gemäß einer zugeführten Steuerspannung anhält und eine neue Oszillation startet; eine Phasenvergleichsschaltung, die ein Vergleichssignal mit einer Phase gemäß dem von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung ausgegebenen Oszillationssignal mit einem Signal mit einer Phase gemäß dem Bezugstakt in der Phase vergleicht; und eine Spannungssteuerschaltung, die die Steuerspannung gemäß einem Vergleichsergebnis der Phasenvergleichsschaltung zu der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung liefert.
Oszillationsschaltung nach Anspruch 1, welche weiterhin aufweist: einen Impulsgeber, der ein Impulssignal mit einer vorbestimmten Impulsbreite gemäß der Flanke des Bezugstakts ausgibt, wobei die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung die Erzeugung des Oszillationssignals gemäß einer vorderen Flanke jedes Impulses des Impulssignals anhält und die Erzeugung eines neuen Oszillationssignals gemäß einer hinteren Flanke jedes Impulses des Impulssignals erzeugt, und die Phasenvergleichsschaltung das Vergleichssignal mit dem Impulssignal in der Phase vergleicht.
Oszillationsschaltung nach Anspruch 2, bei der die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung mehrere NAND-Schaltungen enthält, wobei die NAND-Schaltungen zu einer Schleife enthaltend eine erste NAND-Schaltung in dem vorderen Ende und eine zweite NAND-Schaltung. in dem hinteren Ende verbunden sind und jede der NAND-Schaltungen einen Verzögerungsbetrag aufweist, der sich gemäß der Steuerspannung ändert, die erste NAND-Schaltung ein Signal gemäß einer UND-Verknüpfung zwischen einem von der zweiten NAND-Schaltung ausgegebenen Signal und dem Impulssignal zu einer NAND-Schaltung in der nachfolgenden Stufe ausgibt, die zweite NAND-Schaltung ein Schleifensignal gemäß einer UND-Verknüpfung zwischen einem von einer NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und dem Impulssignal zu der ersten NAND-Schaltung ausgibt, und die Spannungssteuer-Oszillationsschaltung ein von irgendeiner der NAND-Schaltungen ausgegebenes Signal als das Oszillationssignal ausgibt.
Oszillationsschaltung nach Anspruch 3, bei der der Impulsgeber ein Impulssignal, das einen logischen Wert L anzeigt, während einer Periode der vorbestimmten Impulsbreite von dem Zeitpunkt der Flanke des Bezugstakts an ausgibt, die erste NAND-Schaltung eine NAND-Verknüpfung zwischen dem von der zweiten NAND- Schaltung ausgegebenen Signal und dem Impulssignal zu der NAND-Schaltung in der nachfolgenden Stufe ausgibt, und die zweite NAND-Schaltung eine NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und dem Impulssignal als das Schleifensignal zu der ersten NAND-Schaltung ausgibt.
Oszillationsschaltung nach Anspruch 4, bei der die zweite NAND-Schaltung enthält: eine Schleifenausgangsschaltung, die die NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und dem Impulssignal als das Schleifensignal zu der ersten NAND-Schaltung ausgibt; und eine Vergleichsausgangsschaltung, die eine NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und einem logischen Wert H als das Vergleichssignal zu der Phasenvergleichsschaltung ausgibt.
Oszillationsschaltung nach Anspruch 5, bei der eine Lastkapazität der Schleifenausgangsschaltung im Wesentlichen dieselbe wie eine Lastkapazität der Vergleichsausgangsschaltung ist.
Oszillationsschaltung nach Anspruch 5, bei der irgendeine der NAND-Schaltungen mit Ausnahme der ersten NAND-Schaltung und der zweiten NAND-Schaltung ein invertiertes Signal des von einer NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signals ausgibt, in dem eine NAND-Verknüpfung zwischen dem von der NAND-Schaltung in der vorhergehenden Stufe ausgegebenen Signal und einem einen vorbestimmten logischen Wert anzeigenden Signal ausgegeben wird.
Oszillationsschaltung nach Anspruch 2, bei der der Impulsgeber ein Impulssignal mit einer Impulsbreite, die kleiner als die Hälfte des Zyklus des von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung erzeugten Oszillationssignals ist, ausgibt.
Oszillationsschaltung nach Anspruch 3, bei der Lastkapazitäten der jeweiligen NAND-Schaltungen im Wesentlichen einander gleich sind.
Oszillationsschaltung nach Anspruch 2, bei der die Spannungssteuerschaltung enthält: einen Digital/Analog-Wandler, der eine Steuerspannung mit einem Spannungspegel gemäß einem gegebenen eingestellten Wert ausgibt; und einen Zähler, der den eingestellten Wert um einen vorbestimmten Änderungsbetrag gemäß jedem von der Phasenvergleichsschaltung ausgegebenen Vergleichsergebnis für jeden Impuls des Impulssignals erhöht oder erniedrigt.
Prüfvorrichtung zum Prüfen einer geprüften Vorrichtung, welche aufweist: eine Mustererzeugungsschaltung, die ein Prüfmuster zum Prüfen der geprüften Vorrichtung erzeugt; eine Oszillationsschaltung, die ein Oszillationssignal gemäß einer Frequenz eines in die geprüfte Vorrichtung einzugebenden Prüfsignals synchron mit einem zugeführten Bezugstakt erzeugt; eine Wellenform-Formungsschaltung, die das Prüfsignal erzeugt auf der Grundlage des von der Mustererzeugungsschaltung erzeugten Prüfmusters und des von der Oszillationsschaltung erzeugten Oszillationssignals; und eine Bestimmungsschaltung, die bestimmt, ob die geprüfte Vorrichtung fehlerhaft oder nicht ist, indem ein von der geprüften Vorrichtung ausgegebenes Ausgangssignal und ein von der Mustererzeugungsschaltung erzeugtes Muster für einen erwarteten Wert verglichen werden, wobei die Oszillationsschaltung enthält: eine Spannungssteuer-Oszillationsschaltung, die, wenn sie durch jede Flanke des Bezugstakts ausgelöst wird, die Oszillation des Oszillationssignals mit einer Frequenz gemäß einer zugeführten Steuerspannung anhält und eine neue Oszillation startet; eine Phasenvergleichsschaltung, die ein Vergleichssignal mit einer Phase gemäß dem von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung ausgegebenen Oszillationssignal mit einem Signal mit einer Phase gemäß dem Bezugstakt in der Phase vergleicht; und eine Spannungssteuerschaltung, die die Steuerspannung gemäß einem Vergleichsergebnis der Phasenvergleichsschaltung zu der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung liefert.
Elektronische Vorrichtung enthaltend mehrere Operationsschaltungen zum Betrieb gemäß einem Taktsignal mit einer vorbestimmten Frequenz, welche aufweist: mehrere Oszillationsschaltungen entsprechend den mehreren Operationsschaltungen, wobei jede Oszillationsschaltung das Taktsignal zu einer entsprechenden Operationsschaltung liefert; und einen Verteilungspuffer, der einen Bezugstakt mit einer Frequenz, die kleiner als die vorbestimmte Frequenz ist, von außerhalb empfängt und den Bezugstakt zu jeder der Oszillationsschaltungen verteilt, wobei jede der Oszillationsschaltungen enthält: eine Spannungssteuer-Oszillationsschaltung, die, wenn sie durch jede Flanke des Bezugstakts ausgelöst wird, die Oszillation des Oszillationssignals mit einer Frequenz gemäß einer zugeführten Steuerspannung anhält und eine neue Oszillation startet; eine Phasenvergleichsschaltung, die ein Vergleichssignal mit einer Phase gemäß dem von der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung ausgegebenen Taktsignal mit einem Signal mit einer Phase gemäß dem Bezugstakt in der Phase vergleicht; und eine Spannungssteuerschaltung, die die Steuerspannung gemäß einem Vergleichsergebnis der Phasenvergleichsschaltung zu der Spannungssteuer-Oszillationsschaltung liefert.