JP2004282360A - Phase control circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にクロック信号の位相を制御する位相制御回路に関し、詳しくは位相内挿回路を用いてクロック信号の位相を制御する位相制御回路に関する。
【従来の技術】
位相内挿回路(Phase Interpolator回路)は、ミキサ回路により複数の正弦波を重み付けして重ね合わせることで所望の位相の正弦波を生成し、これに基づいてクロック信号の位相を自由に調整する回路である。
【0002】
図1は、位相内挿回路に用いられるミキサ回路10の構成の一例を示す図である。図1のミキサ回路10は、互いに90°位相が異なる2つの正弦波信号を重み付けして重ね合わせることで、所望の位相の正弦波信号を生成するものである。
【0003】
図1のミキサ回路10は、NMOSトランジスタ11乃至14、電流源15及び16、及び抵抗Rを含む。
【0004】
NMOSトランジスタ11のゲート端子には正弦波信号Φ1が供給され、NMOSトランジスタ12のゲート端子には正弦波信号Φ1xが供給される。NMOSトランジスタ13のゲート端子には正弦波信号Φ2が供給され、NMOSトランジスタ14のゲート端子には正弦波信号Φ2xが供給される。信号Φ1は基準の位相として0°の位相を有するクロック信号であり、信号Φ1xは信号Φ1の相補信号であり180°の位相を有する。また信号Φ2は90°の位相を有するクロック信号であり、信号Φ2xは信号Φ2の相補信号であり270°の位相を有する。
【0005】
0°位相の信号Φ1と90°位相の信号Φ2とを重み付けして足し合わせることで、出力信号OUTが生成される。また0°位相の信号Φ1xと90°位相の信号Φ2xとを重み付けして足し合わせることで、出力信号OUTの相補信号である出力信号OUTXが生成される。
【0006】
0°位相の信号Φ1の重みは電流源(NMOSトランジスタ)15に流れる電流値に略比例し、また90°位相の信号Φ2の重みは電流源16に流れる電流値に略比例する。従って、出力信号OUTはこれらの電流値の比率に応じた位相を有する正弦波として出力される。同様にして、出力信号OUTの相補信号である出力信号OUTXが出力される。ここで電流源15に流れる電流値I1はアナログ信号VB1により制御され、電流源16に流れる電流値I2はアナログ信号VB2により制御される。
【0007】
図2は、図1のミキサ回路10を含む位相内挿回路20の構成の一例を示す図である。
【0008】
図2の位相内挿回路20は、図1に示すミキサ回路10、振幅調整器21及び22、増幅器23、及びD/A変換回路24を含む。
【0009】
D/A変換回路24は、外部から供給されるデジタルコードをアナログ信号にDA変換することで、図1に示すアナログ信号VB1及びVB2を生成してミキサ回路10に供給する。これにより、デジタル信号のビット数で定まる分解能による位相制御が可能となる。振幅調整器21及び22は、矩形波形状の入力クロック信号INCLK0、INCLK180、INCLK90、及びINCLK270の振幅を減衰させて、正弦波に近い形状のクロック信号に変換する。変換後の正弦波クロック信号が、図1のΦ1、Φ1x、Φ2、及びΦ2xである。
【0010】
増幅器23は、ミキサ回路10の出力信号OUT及びOUTXを増幅して振幅飽和させることにより、上記デジタルコードにより指定される位相を有した矩形波形状のクロック信号を生成する。
【0011】
【特許文献1】
特開平11−261408号公報
【0012】
【特許文献2】
特開2001−56723号公報
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成の位相内挿回路20では、相補関係にある0°及び180°のクロック信号が生成されるのみである。例えば、更に90°の位相関係にあるクロック信号が必要である場合、位相内挿回路20と同様の位相内挿回路をもう1つ設け、位相内挿回路20に設定するデジタルコードとは90°ずれたデジタルコードをこの位相内挿回路に設定する等の構成が必要となる。しかし位相内挿回路は比較的回路規模が大きいのでプロセスバラツキなどの影響を受けやすく、位相内挿回路を2つ設けた構成では、クロック信号のタイミングを完全に保証することは難しい。
【0013】
また更に、45°の倍数の位相を有するクロック信号が別に必要になったりすると、クロック信号の数だけ位相内挿回路を設けることが必要になり、ジッタ発生の要因が増えてしまう。このようなジッタが発生すると、出力クロックの位相に歪みを生じてしまうという問題がある。また動作周波数を落としてもよい場合であれば、必要な数の分周器を設けることにより多相クロック信号を生成することもできるが、これらの分周器がデジタルノイズ源となって誤動作の原因となる場合がある。
【0014】
以上を鑑みて、本発明は、タイミングのずれが少ない多相クロック信号を生成する位相制御回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明による位相制御回路は、第1のクロック信号に対して入力デジタル信号に応じた位相関係を有する第2のクロック信号を出力する位相内挿回路と、複数の遅延素子からなる遅延素子列によりフィードバック制御に基づいて該第2のクロック信号を遅延させるDLL回路を含み、該第2のクロック信号及び該複数の遅延素子それぞれの出力信号のうちの幾つかを多相クロック信号として出力することを特徴とする。
【0015】
上記位相制御回路においては、位相内挿回路の出力にDLL回路を接続することにより、位相内挿回路の分解能で位相調整した信号を基本として、DLL回路の分解能に対応した等間隔の位相を有する複数の多相クロック信号を生成することができる。DLLを利用するので、位相内挿回路や分周器を複数個用意する構成よりもタイミングの確保が容易であり、タイミングのずれが少ない多相クロック信号を生成することができる。また回路要素としてフリップフロップが不要であるので、デジタル的なスイッチングノイズも小さくすることができる。
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。
【0016】
図3は、本発明による位相制御回路の第1の実施例の構成を示す図である。
【0017】
図3の位相制御回路は、位相内挿回路(P/I)30及び31、位相比較器32、チャージポンプ33、及び遅延素子列を構成する複数の遅延素子34−1乃至34−nを含む。位相内挿回路30及び31は、互いに90°位相の異なる基準クロック信号REFCLK及びREFCLK90を受け取り、それぞれに入力されるデジタルコードに応じた位相を有するクロック信号PICLK1及びPICLK2を生成する。位相内挿回路30及び31は、図2に示す位相内挿回路20と同一の構成でよく、各クロック信号は実際には互いに180°位相の異なる相補信号からなるとしてよい。また相補信号が必要でなければ、各クロック信号は単相の信号であるとしてもよい。
【0018】
位相内挿回路30の出力する信号は、遅延素子34−1乃至34−nを介して位相比較器32の一方の入力に供給される。もう一方の位相内挿回路31の出力する信号は、そのまま位相比較器32のもう一方の入力に供給される。位相比較器32は、これら2つの入力信号の位相を比較して、比較結果に応じてチャージポンプ33に信号UP又は信号DNを供給する。この信号UP又は信号DNに応答して、チャージポンプ33はその出力信号の電位を変化させる。この電位変化に応じて、各遅延素子34−1乃至34−nの信号遅延時間が調整される。なお遅延素子34−1乃至34−nの各々の信号遅延時間は互いに同一である。
【0019】
上記動作により、遅延素子34−1乃至34−nから位相比較器32に供給される信号の位相が調整され、フィードバック制御により位相比較器32の2つの入力が互いに同位相になる状態にロックされる。この状態で、位相内挿回路30の出力信号PICLK1は位相内挿回路30への入力デジタルコードに応じた位相となっており、また遅延素子34−1乃至34−nの各々から出力される信号DCLK1乃至DCLKnは、PICLK1とPICLK2との間をn分割した位相の信号となっている。
【0020】
図4は、位相内挿回路30の出力信号PICLK1及び遅延素子34−1乃至34−nの出力信号DCLK1乃至DCLKnを示すタイミング図である。
【0021】
図4に示されるように、位相内挿回路30の出力信号PICLK1は、基準クロック信号REFCLKから位相ly/mだけ遅延した信号となる。ここでyは位相内挿回路30の位相調整可能範囲であり、mは位相内挿回路30の位相調整分解能、lは入力デジタルコードに対応する値である。また遅延素子34−1乃至34−nの出力信号DCLK1乃至DCLKnは、それぞれ信号PICLK1からz/n乃至nz/nだけ遅延した信号となる。ここでzは遅延素子列全体の位相遅延量であり、nは遅延素子の総数である。
【0022】
例えば、s番目の遅延素子34−sからの出力信号DCLKsは、基準クロック信号REFCLKに対してly/m+sz/nの位相遅れを有する信号となる。従って、位相内挿回路30の分解能と遅延素子34−1乃至34−nの分解能とに応じた位相調節により、n個の多相信号を生成することができる。
【0023】
ここで位相比較器32、チャージポンプ33、及び遅延素子34−1乃至34−nは、DLL(Delay Locked Loop)回路35を構成する。DLL回路の各遅延素子にはばらつきがあり、各遅延素子出力にはスキュー誤差が含まれる。しかし位相内挿回路と遅延素子とを比較すると、遅延素子の方がサイズが小さく、バラツキが小さくなるように構成可能である。
【0024】
このように本発明においては、位相内挿回路の出力にDLL回路を接続することにより、位相内挿回路の分解能で位相調整した信号を基本として、DLL回路の分解能に対応した等間隔の位相を有する複数の多相クロック信号を生成することができる。DLLを利用するので、位相内挿回路や分周器を複数個用意する構成よりもタイミングの確保が容易であり、タイミングのずれが少ない多相クロック信号を生成することができる。また回路要素としてフリップフロップが不要であるので、デジタル的なスイッチングノイズも小さくすることができる。
【0025】
図5は、本発明による位相制御回路の第2の実施例の構成を示す図である。図5において、図3の位相制御回路と同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。
【0026】
図5の位相制御回路は、図3の位相制御回路から位相内挿回路31を削除し、その代わりに位相内挿回路30の出力をそのまま位相比較器32に供給するように構成している。図3の構成において、位相内挿回路30及び31には同一のデジタルコードが入力されるとすると、論理的には図5の構成と同一となる。高速動作に適した回路を設計する場合、位相内挿回路に帯域を確保することが難しいので、負荷を低減することを目的とすると、図3のように位相内挿回路を2個(30及び31)設けることが望ましい。
【0027】
それに対して動作速度が比較的遅い回路の場合には、図5のように単一の位相内挿回路30を使用する構成としてよい。この場合、複数の位相内挿回路のばらつきによる誤差が抑えられるので、図3の構成よりタイミングを保証し易いという利点がある。
【0028】
図6は、図5の位相制御回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【0029】
基準クロック信号REFCLKに対して、位相内挿回路30の出力PICLKはT1だけ位相が遅れた信号となる。この位相遅延T1は、位相内挿回路30へのデジタルコード入力lに応じた量となる。位相比較器32が、信号PICLKを遅延素子34−1乃至34−nで遅延した信号と信号PICLKとを比較して、両信号の位相が同一となるように遅延素子の遅延量を調整する。
【0030】
図6では、遅延素子34−1乃至34−nの個数nが4の場合を例として示してある。この場合、信号PICLKの1サイクル(基準クロックREFCLKの1サイクルと同一)を、4分割した多相クロック信号として各遅延素子の出力DCLK1乃至DCLK4が得られる。
【0031】
このようにして図5の第2の実施例による位相制御回路においては、位相内挿回路の出力にDLL回路を接続し、位相内挿回路の出力とそれを遅延素子列で遅延した信号との間で位相が一致するように、遅延素子列の遅延を制御する。これにより、位相内挿回路の分解能で位相調整した信号を基本として、DLL回路の分解能に対応した等間隔の位相を有する複数の多相クロック信号を生成することができる。
【0032】
図7は、本発明による位相制御回路の第3の実施例の構成を示す図である。図7において、図5の位相制御回路と同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。
【0033】
図7の位相制御回路は、図5の位相制御回路において位相内挿回路30の出力を直接に受け取っていた位相比較器32の入力を、基準クロック信号REFCLKとするように構成している。この構成では、位相比較器32は、位相内挿回路30の出力PICKを遅延素子34−1乃至34−nで遅延した信号と基準クロック信号REFCLKとの位相が一致するように、遅延素子34−1乃至34−nの遅延量を制御する。
【0034】
図8は、図7の位相制御回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【0035】
基準クロック信号REFCLKに対して、位相内挿回路30の出力PICLKはT1だけ位相が遅れた信号となる。この位相遅延T1は、位相内挿回路30へのデジタルコード入力lに応じた量となる。位相比較器32が、信号PICLKを遅延素子34−1乃至34−nで遅延した信号と基準クロック信号REFCLKとを比較して、両信号の位相が同一となるように遅延素子の遅延量を調整する。
【0036】
図8では、遅延素子34−1乃至34−nの個数nが4の場合を例として示してある。この場合、基準クロックREFCLKの1サイクルからT1を差し引いた期間を4分割した多相クロック信号として、各遅延素子の出力DCLK1乃至DCLK4が得られる。
【0037】
このようにして図7の第3の実施例による位相制御回路においては、位相内挿回路の出力にDLL回路を接続し、位相内挿回路の出力を遅延素子列で遅延した信号と基準クロック信号との間で位相が一致するように、遅延素子列の遅延を制御する。言葉を替えて言えば、DLL回路の遅延素子の1つとして位相内挿回路を挿入した構成となっている。これにより、位相内挿回路の分解能で位相調整した信号を基本として、DLL回路の分解能に対応した等間隔の位相を有する複数の多相クロック信号を生成することができる。
【0038】
図7の第3の実施例では、位相内挿回路30の位相の変化に応じて、遅延素子列の総遅延量もダイナミックに変化する。図5の第2の実施例の構成とは異なり、クロック信号PICLKに対して遅延素子の個数nに応じた所定の位相量(例えば90度)ずれた位相をそれぞれ有する多相クロックを生成するのではなく、遅延素子の個数nに関らず調整可能な位相間隔を有した多相クロック信号を生成することが可能となる。
【0039】
図9は、位相比較器32の回路構成の一例を示す回路図である。
【0040】
図9の位相比較器32は、NAND回路41乃至49、NOR回路50、インバータ51乃至54、及びバッファ55及び56を含む。位相比較器32は、信号ref_ckと信号fb_ckとの間で先に到来したエッジに応答して、対応する内部フリップフロップの状態を変化させることで、エッジタイミングの前後関係を判断する。これにより、信号ref_ckと信号fb_ckとの間でのエッジタイミングの前後関係に応じて、出力信号UP及びDNを適宜出力する。例えば出力信号UPは信号ref_ckより信号fb_ckが遅れている場合に出力され、出力信号DNは信号ref_ckより信号fb_ckが進んでいる場合に出力される。
【0041】
例えば図7の構成に対応付けると、信号ref_ckが基準クロック信号REFCLKに対応し、信号fb_ckが遅延素子34−1乃至34−nの最終出力信号DCLKnに対応する。また位相検出信号pdは、位相比較器32の位相比較動作のオン・オフを制御する信号であり、LOWの場合に位相比較動作を実行させ、HIGHの場合に位相比較動作を停止させる。
【0042】
図10は、チャージポンプ33の回路構成の一例を示す回路図である。
【0043】
図10のチャージポンプ33は、電流限61及び62、PMOSトランジスタ63、及びNMOSトランジスタ64を含む。PMOSトランジスタ63及びNMOSトランジスタ64は、エンハンスメント型の電界効果トランジスタであり、ゲート・ソース間の電位差がゼロの場合には、ソース・ドレイン間は完全に遮断され電流が流れない状態となる。
【0044】
位相比較器32から信号UP或いは信号DNが供給されると、PMOSトランジスタ63或いはNMOSトランジスタ64が導通される。信号UP或いは信号DNが供給される時間及び回数に応じて、制御信号CNTLの電圧が上昇或いは下降する。この制御信号CNTLが各遅延素子34−1乃至34−nに供給されて、それぞれの遅延時間を制御する。
【0045】
図11は、制御信号CNTLで制御される遅延素子の回路構成の一例を示す回路図である。この遅延素子が、位相制御回路の遅延素子34−1乃至34−nの各々に対応する。
【0046】
図11の遅延素子は、PMOSトランジスタ61乃至63と、NMOSトランジスタ64乃至66を含む。信号INは遅延素子への信号入力であり、この信号入力を遅延させて信号OUTを出力する。この遅延時間は、制御信号CNTLの電圧によって制御される。制御信号CNTLの電圧が高くなると、PMOSトランジスタ63及びNMOSトランジスタ65で構成されるインバータに供給される電流量が増大し、信号OUTの立ち上がり時間及び立ち下がり時間が短くなる。即ち、遅延素子による遅延時間が短くなる。逆に、制御信号CNTLの電圧が低くなると、PMOSトランジスタ63及びNMOSトランジスタ65で構成されるインバータに供給される電流量が減少し、信号OUTの立ち上がり時間及び立ち下がり時間が長くなる。即ち、遅延素子による遅延時間が長くなる。
【0047】
このようにして制御信号CNTLにより、遅延素子の遅延時間を制御することが可能になる。
【0048】
図12は、制御信号CNTLで制御される遅延素子の回路構成の別の一例を示す回路図である。
【0049】
図12の遅延素子は、PMOSトランジスタ71、NMOSトランジスタ72、可変抵抗73、及びコンデンサ74を含む。信号INは遅延素子への信号入力であり、この信号入力を遅延させて信号OUTを出力する。この遅延時間は、制御信号CNTLの電圧によって制御される。制御信号CNTLの電圧が高くなると、可変抵抗73の抵抗値が減少して時定数が小さくなり、信号OUTの立ち上がり時間及び立ち下がり時間が短くなる。即ち、遅延素子による遅延時間が短くなる。逆に、制御信号CNTLの電圧が低くなると、可変抵抗73の抵抗値が増大して時定数が大きくなり、信号OUTの立ち上がり時間及び立ち下がり時間が長くなる。即ち、遅延素子による遅延時間が長くなる。
【0050】
このようにして制御信号CNTLにより、遅延素子の遅延時間を制御することが可能になる。
【0051】
図13は、制御信号CNTLで制御される遅延素子の回路構成の更に別の一例を示す回路図である。図11及び図12の構成において入出力信号は単相であったが、図13の構成は入出力信号が差動信号である場合に対応する。
【0052】
図13の遅延素子は、NMOSトランジスタ81及び82、可変抵抗83及び84、及び定電流源85を含む。信号IN及びINXは遅延素子への差動信号入力であり、この差動信号入力を遅延させて差動信号出力OUT及びOUTXを出力する。この遅延時間は、制御信号CNTLの電圧によって制御される。
【0053】
制御信号CNTLの電圧が高くなると、可変抵抗83及び84の抵抗値が減少してNMOSトランジスタ81及び82のソース・ドレイン間電圧が大きくなり、NMOSトランジスタのスイッチング速度が速くなる。即ち、遅延素子による遅延時間が短くなる。逆に、制御信号CNTLの電圧が低くなると、可変抵抗83及び84の抵抗値が増大してNMOSトランジスタ81及び82のソース・ドレイン間電圧が小さくなり、NMOSトランジスタのスイッチング速度が遅くなる。即ち、遅延素子による遅延時間が長くなる。
【0054】
このようにして制御信号CNTLにより、遅延素子の遅延時間を制御することが可能になる。
【0055】
以上のようにして、図9に示されるような位相比較器により位相を比較し、この位相比較結果に基づいて図10に示すようなチャージポンプを用いて制御信号の電圧を制御し、この制御信号によって図11乃至図13の何れかに示されるような遅延素子の遅延量を調整する。このようにしてフィードバック制御を実行し、位相比較器で比較する信号間で位相が一致する状態にロックすることが可能となる。
【0056】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。
【発明の効果】
上記説明した位相制御回路においては、位相内挿回路の出力にDLL回路を接続することにより、位相内挿回路の分解能で位相調整した信号を基本として、DLL回路の分解能に対応した等間隔の位相を有する複数の多相クロック信号を生成することができる。DLLを利用するので、位相内挿回路や分周器を複数個用意する構成よりもタイミングの確保が容易であり、タイミングのずれが少ない多相クロック信号を生成することができる。
【0057】
また回路要素としてフリップフロップが不要であるので、デジタル的なスイッチングノイズも小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】位相内挿回路に用いられるミキサ回路の構成の一例を示す図である。
【図2】図1のミキサ回路を含む位相内挿回路の構成の一例を示す図である。
【図3】本発明による位相制御回路の第1の実施例の構成を示す図である。
【図4】位相内挿回路の出力信号及び複数の遅延素子それぞれの出力信号を示すタイミング図である。
【図5】本発明による位相制御回路の第2の実施例の構成を示す図である。
【図6】図5の位相制御回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図7】本発明による位相制御回路の第3の実施例の構成を示す図である。
【図8】図7の位相制御回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図9】位相比較器32の回路構成の一例を示す回路図である。
【図10】チャージポンプの回路構成の一例を示す回路図である。
【図11】制御信号で制御される遅延素子の回路構成の一例を示す回路図である。
【図12】制御信号で制御される遅延素子の回路構成の別の一例を示す回路図である。
【図13】制御信号で制御される遅延素子の回路構成の更に別の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
30、31 位相内挿回路
32 位相比較器
33 チャージポンプ
34−1〜34−n 遅延素子
35 DLL回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention generally relates to a phase control circuit that controls the phase of a clock signal, and more particularly, to a phase control circuit that controls the phase of a clock signal using a phase interpolation circuit.
[Prior art]
A phase interpolation circuit (Phase Interpolator circuit) generates a sine wave of a desired phase by weighting and superimposing a plurality of sine waves by a mixer circuit, and freely adjusts the phase of a clock signal based on the sine wave. It is.
[0002]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a
[0003]
The
[0004]
The sine wave signal Φ1 is supplied to the gate terminal of the
[0005]
The output signal OUT is generated by weighting and adding the 0 ° phase signal Φ1 and the 90 ° phase signal Φ2. In addition, an output signal OUTX which is a complementary signal of the output signal OUT is generated by weighting and adding the 0 ° phase signal Φ1x and the 90 ° phase signal Φ2x.
[0006]
The weight of the 0 ° phase signal φ1 is substantially proportional to the current value flowing through the current source (NMOS transistor) 15, and the weight of the 90 ° phase signal φ2 is substantially proportional to the current value flowing through the
[0007]
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the
[0008]
2 includes the
[0009]
The D / A conversion circuit 24 generates analog signals VB1 and VB2 shown in FIG. 1 and supplies the analog signals VB1 and VB2 to the
[0010]
The
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-11-261408
[Patent Document 2]
JP 2001-56723 A [Problems to be solved by the invention]
In the
[0013]
Furthermore, if a clock signal having a multiple of 45 ° is required separately, it is necessary to provide a phase interpolation circuit as many as the number of clock signals, thereby increasing the factor of jitter generation. When such jitter occurs, there is a problem that the phase of the output clock is distorted. If the operating frequency can be reduced, a multi-phase clock signal can be generated by providing the required number of frequency dividers, but these frequency dividers become digital noise sources and cause malfunction. May cause.
[0014]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a phase control circuit that generates a multi-phase clock signal with a small timing shift.
[Means for Solving the Problems]
A phase control circuit according to the present invention includes a phase interpolation circuit that outputs a second clock signal having a phase relationship with a first clock signal according to an input digital signal, and a delay element array including a plurality of delay elements. A DLL circuit for delaying the second clock signal based on the feedback control, and outputting some of the second clock signal and output signals of the plurality of delay elements as a multi-phase clock signal. Features.
[0015]
In the above-mentioned phase control circuit, by connecting a DLL circuit to the output of the phase interpolation circuit, the phase control circuit has an equidistant phase corresponding to the resolution of the DLL circuit based on a signal whose phase is adjusted with the resolution of the phase interpolation circuit. A plurality of multi-phase clock signals can be generated. Since the DLL is used, it is easier to secure the timing than a configuration in which a plurality of phase interpolation circuits and a plurality of frequency dividers are prepared, and it is possible to generate a multi-phase clock signal with less timing deviation. Further, since a flip-flop is not required as a circuit element, digital switching noise can be reduced.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0016]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the first embodiment of the phase control circuit according to the present invention.
[0017]
The phase control circuit of FIG. 3 includes phase interpolation circuits (P / I) 30 and 31, a
[0018]
The signal output from the
[0019]
By the above operation, the phase of the signal supplied from the delay elements 34-1 to 34-n to the
[0020]
FIG. 4 is a timing chart showing the output signal PICLK1 of the
[0021]
As shown in FIG. 4, the output signal PICLK1 of the
[0022]
For example, the output signal DCLKs from the s-th delay element 34-s is a signal having a phase delay of ly / m + sz / n with respect to the reference clock signal REFCLK. Therefore, n polyphase signals can be generated by phase adjustment according to the resolution of the
[0023]
Here, the
[0024]
As described above, in the present invention, by connecting the DLL circuit to the output of the phase interpolation circuit, based on the signal whose phase has been adjusted with the resolution of the phase interpolation circuit, the phase at equal intervals corresponding to the resolution of the DLL circuit can be obtained. A plurality of multi-phase clock signals can be generated. Since the DLL is used, it is easier to secure the timing than a configuration in which a plurality of phase interpolation circuits and a plurality of frequency dividers are prepared, and it is possible to generate a multi-phase clock signal with less timing deviation. Further, since a flip-flop is not required as a circuit element, digital switching noise can be reduced.
[0025]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the phase control circuit according to the present invention. 5, the same components as those of the phase control circuit of FIG. 3 are referred to by the same numerals, and a description thereof will be omitted.
[0026]
The phase control circuit of FIG. 5 is configured such that the
[0027]
On the other hand, in the case of a circuit whose operation speed is relatively slow, a configuration using a single
[0028]
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the phase control circuit of FIG.
[0029]
The output PICLK of the
[0030]
FIG. 6 shows an example in which the number n of the delay elements 34-1 to 34-n is four. In this case, one cycle of the signal PICLK (the same as one cycle of the reference clock REFCLK) is divided into four to obtain the output DCLK1 to DCLK4 of each delay element as a multiphase clock signal.
[0031]
In this way, in the phase control circuit according to the second embodiment of FIG. 5, the DLL circuit is connected to the output of the phase interpolation circuit, and the output of the phase interpolation circuit and the signal delayed by the delay element array The delay of the delay element array is controlled so that the phases match. This makes it possible to generate a plurality of multi-phase clock signals having phases at equal intervals corresponding to the resolution of the DLL circuit, based on the signal whose phase has been adjusted with the resolution of the phase interpolation circuit.
[0032]
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a third embodiment of the phase control circuit according to the present invention. 7, the same components as those of the phase control circuit of FIG. 5 are referred to by the same numerals, and a description thereof will be omitted.
[0033]
The phase control circuit of FIG. 7 is configured so that the input of the
[0034]
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the phase control circuit of FIG.
[0035]
The output PICLK of the
[0036]
FIG. 8 shows an example in which the number n of the delay elements 34-1 to 34-n is four. In this case, the outputs DCLK1 to DCLK4 of the respective delay elements are obtained as a multiphase clock signal obtained by dividing a period obtained by subtracting T1 from one cycle of the reference clock REFCLK into four.
[0037]
Thus, in the phase control circuit according to the third embodiment of FIG. 7, the DLL circuit is connected to the output of the phase interpolation circuit, and the signal obtained by delaying the output of the phase interpolation circuit by the delay element array and the reference clock signal The delay of the delay element array is controlled so that the phases of the delay element rows coincide with each other. In other words, a phase interpolation circuit is inserted as one of the delay elements of the DLL circuit. This makes it possible to generate a plurality of multi-phase clock signals having phases at equal intervals corresponding to the resolution of the DLL circuit, based on the signal whose phase has been adjusted with the resolution of the phase interpolation circuit.
[0038]
In the third embodiment shown in FIG. 7, the total delay amount of the delay element array dynamically changes in accordance with the change in the phase of the
[0039]
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the
[0040]
The
[0041]
For example, when corresponding to the configuration of FIG. 7, the signal ref_ck corresponds to the reference clock signal REFCLK, and the signal fb_ck corresponds to the final output signals DCLKn of the delay elements 34-1 to 34-n. The phase detection signal pd is a signal for controlling ON / OFF of the phase comparison operation of the
[0042]
FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the
[0043]
The
[0044]
When the signal UP or the signal DN is supplied from the
[0045]
FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the delay element controlled by the control signal CNTL. This delay element corresponds to each of the delay elements 34-1 to 34-n of the phase control circuit.
[0046]
The delay element in FIG. 11 includes
[0047]
Thus, the delay time of the delay element can be controlled by the control signal CNTL.
[0048]
FIG. 12 is a circuit diagram showing another example of the circuit configuration of the delay element controlled by the control signal CNTL.
[0049]
12 includes a
[0050]
Thus, the delay time of the delay element can be controlled by the control signal CNTL.
[0051]
FIG. 13 is a circuit diagram showing still another example of the circuit configuration of the delay element controlled by the control signal CNTL. Although the input / output signals are single-phase in the configurations of FIGS. 11 and 12, the configuration of FIG. 13 corresponds to the case where the input / output signals are differential signals.
[0052]
13 includes
[0053]
When the voltage of the control signal CNTL increases, the resistance values of the
[0054]
Thus, the delay time of the delay element can be controlled by the control signal CNTL.
[0055]
As described above, the phases are compared by the phase comparator as shown in FIG. 9, and based on the result of the phase comparison, the voltage of the control signal is controlled by using the charge pump as shown in FIG. The delay amount of the delay element as shown in any of FIGS. 11 to 13 is adjusted by the signal. In this way, the feedback control is performed, and it is possible to lock the signals to be compared by the phase comparator so that the phases match.
[0056]
As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.
【The invention's effect】
In the above-described phase control circuit, by connecting a DLL circuit to the output of the phase interpolation circuit, the phase of the phase adjusted at the resolution of the phase interpolation circuit is basically used, and the equally-spaced phase corresponding to the resolution of the DLL circuit is obtained. Can be generated. Since the DLL is used, it is easier to secure the timing than a configuration in which a plurality of phase interpolation circuits and a plurality of frequency dividers are prepared, and it is possible to generate a multi-phase clock signal with less timing deviation.
[0057]
Further, since a flip-flop is not required as a circuit element, digital switching noise can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a mixer circuit used in a phase interpolation circuit.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a phase interpolation circuit including the mixer circuit of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a phase control circuit according to the present invention.
FIG. 4 is a timing chart showing an output signal of a phase interpolation circuit and output signals of a plurality of delay elements.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the phase control circuit according to the present invention.
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the phase control circuit of FIG. 5;
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a third embodiment of the phase control circuit according to the present invention.
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the phase control circuit of FIG. 7;
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the
FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of a charge pump.
FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of a delay element controlled by a control signal.
FIG. 12 is a circuit diagram showing another example of a circuit configuration of a delay element controlled by a control signal.
FIG. 13 is a circuit diagram showing still another example of the circuit configuration of the delay element controlled by the control signal.
[Explanation of symbols]
30, 31
Claims (10)
複数の遅延素子からなる遅延素子列によりフィードバック制御に基づいて該第2のクロック信号を遅延させるDLL回路を含み、該第2のクロック信号及び該複数の遅延素子それぞれの出力信号のうちの幾つかを多相クロック信号として出力することを特徴とする位相制御回路。A phase interpolation circuit for outputting a second clock signal having a phase relationship according to the input digital signal with respect to the first clock signal;
A DLL circuit for delaying the second clock signal based on a feedback control by a delay element array including a plurality of delay elements, wherein the second clock signal and some of the output signals of the plurality of delay elements are included; As a multi-phase clock signal.
該遅延素子列を構成する該複数の遅延素子と、
該第2のクロック信号を該遅延素子列で遅延させた信号と別のクロック信号との位相を比較する位相比較器と、
該位相比較器の位相比較結果に基づいて制御信号を生成し該制御信号により該複数の遅延素子の各々の遅延を制御する回路を含むことを特徴とする請求項1記載の位相制御回路。The DLL circuit is
The plurality of delay elements constituting the delay element row;
A phase comparator for comparing the phase of the signal obtained by delaying the second clock signal with the delay element row with another clock signal;
2. The phase control circuit according to claim 1, further comprising a circuit that generates a control signal based on a phase comparison result of the phase comparator, and controls a delay of each of the plurality of delay elements by the control signal.
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