JP2007251876A - Variable phase shifter - Google Patents

Variable phase shifter Download PDF

Info

Publication number
JP2007251876A
JP2007251876A JP2006075970A JP2006075970A JP2007251876A JP 2007251876 A JP2007251876 A JP 2007251876A JP 2006075970 A JP2006075970 A JP 2006075970A JP 2006075970 A JP2006075970 A JP 2006075970A JP 2007251876 A JP2007251876 A JP 2007251876A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
delay
variable
output
input
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
Application number
JP2006075970A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Izumi
敬士 和泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2006075970A priority Critical patent/JP2007251876A/en
Publication of JP2007251876A publication Critical patent/JP2007251876A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and precise variable phase shifter, to which a phase quantity converted to time can be set. <P>SOLUTION: The relation between the phase quantity and the phase comparator output is obtained, in advance, by using two fixed delaying devices. Then, the output value of a phase comparator, corresponding to the phase quantity of time reference set by the relation, is obtained, and the control voltage of a variable delay device is adjusted so that the output of the phase comparator becomes this output value. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、高い時間精度が要求される高ビット誤り率測定器のクロック位相可変部等に用いられる、位相量を可変することができる可変位相器に関し、特に時間に換算した位相量を設定できる可変位相器に関するものである。   The present invention relates to a variable phase shifter capable of varying a phase amount used for a clock phase variable unit of a high bit error rate measuring instrument requiring high time accuracy, and in particular, a phase amount converted to time can be set. The present invention relates to a variable phase shifter.

位相を制御することができる可変位相器は、大きく分けて半導体可変位相器と機械式可変位相器がある。機械式可変位相器はトロンボーン形状の同軸エアラインを伸縮することによって遅延量を変化させるものであり、主として同軸エアラインの精度および駆動装置の位置決め精度によって時間精度および直線性が決定される。   The variable phase shifter capable of controlling the phase is roughly classified into a semiconductor variable phase shifter and a mechanical variable phase shifter. The mechanical variable phase shifter changes a delay amount by expanding and contracting a trombone-shaped coaxial airline, and time accuracy and linearity are mainly determined by the accuracy of the coaxial airline and the positioning accuracy of the driving device.

市販されている10GHz以上の高周波半導体可変位相器はクロックの反射や合成を利用したものが多い。そのため、クロック信号の周波数範囲は限定されるが、機械式に比べて小型で、かつ電圧で無段階に位相を制御することができるという特徴を有し、可搬型の誤り率測定器やSDHアナライザ等のクロック位相可変部に用いられる。半導体可変位相器は周波数に対しては度(Degree)で変化し、時間で制御することはできない。さらに、周波数によって特性が変化するために、時間精度は高くない。   Many commercially available high-frequency semiconductor variable phase shifters of 10 GHz or more utilize clock reflection and synthesis. Therefore, although the frequency range of the clock signal is limited, it has a feature that it is smaller than the mechanical type and can control the phase steplessly with voltage, and is a portable error rate measuring instrument or SDH analyzer. And so on. The semiconductor variable phase shifter changes in degrees with respect to frequency and cannot be controlled by time. Further, since the characteristics change depending on the frequency, the time accuracy is not high.

図7に、時間に換算して位相量を制御することができる可変位相器を示す。図7において、10は制御電圧VCで位相量(遅延量)を制御することができる可変遅延器であり、クロックINが入力され、クロックOUTが出力される。このクロックOUTの周波数は、周波数カウンタ11で測定される。12は温度センサであり、周囲温度を測定する。   FIG. 7 shows a variable phase shifter capable of controlling the phase amount in terms of time. In FIG. 7, reference numeral 10 denotes a variable delay device that can control the phase amount (delay amount) with the control voltage VC, and receives a clock IN and outputs a clock OUT. The frequency of the clock OUT is measured by the frequency counter 11. A temperature sensor 12 measures the ambient temperature.

この可変位相器を使用する前に、オシロスコープ等を用いて、可変遅延器10の周波数をパラメータとした制御電圧VCと位相量との関係を測定しておく。この関係の一例を図8に示す。図8において、横軸は制御電圧VCの大きさ、縦軸は度単位の位相量である。位相量は周波数によって変化するので、使用する周波数毎に測定する。周波数カウンタ11で信号の周波数を測定し、図8のグラフから度単位の位相量を求め、信号の周波数を用いて時間単位の位相量に変換する。可変遅延器10の位相量が温度によって変化するときは、温度センサ12で周囲温度を測定して補正する。このようにすることによって、制御電圧VCと位相量の関係に非直線性があるとき、周波数や周囲温度によって位相量が変化するときでも、任意の時間単位の位相量を設定することができる。   Before using this variable phase shifter, the relationship between the control voltage VC using the frequency of the variable delay unit 10 as a parameter and the phase amount is measured using an oscilloscope or the like. An example of this relationship is shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents the magnitude of the control voltage VC, and the vertical axis represents the phase amount in degrees. Since the phase amount changes depending on the frequency, it is measured for each frequency used. The frequency of the signal is measured by the frequency counter 11, the phase amount in degrees is obtained from the graph of FIG. 8, and is converted into the phase amount in time unit using the frequency of the signal. When the phase amount of the variable delay device 10 changes with temperature, the ambient temperature is measured by the temperature sensor 12 and corrected. In this way, when the relationship between the control voltage VC and the phase amount is nonlinear, the phase amount in an arbitrary time unit can be set even when the phase amount changes depending on the frequency and the ambient temperature.

特許文献1には、可変遅延器の校正方法の発明が記載されている。図9を用いて、この発明の概要を説明する。周期カウンタ21は基準クロック発生器20の出力である基準クロックを所定の分周比で分周し、粗遅延カウンタ22、23のイネーブル端子CEに出力する。粗遅延カウンタ22、23は基準クロックをカウントする。この粗遅延カウンタ22、23には、それぞれ粗遅延レジスタ22a、23aからプリセット値が設定される。   Patent Document 1 describes an invention of a variable delay device calibration method. The outline of the present invention will be described with reference to FIG. The period counter 21 divides the reference clock, which is the output of the reference clock generator 20, by a predetermined division ratio, and outputs it to the enable terminals CE of the coarse delay counters 22 and 23. The coarse delay counters 22 and 23 count the reference clock. Preset values are set in the coarse delay counters 22 and 23 from the coarse delay registers 22a and 23a, respectively.

可変遅延器24、25には、それぞれ粗遅延カウンタ22、23の出力が入力される。これら可変遅延器24、25の遅延量は、それぞれ精遅延レジスタ24a、25aに値を設定することにより、可変できる。位相比較器26には可変遅延器24、25の出力が入力され、これらの出力の位相差を測定する。   The outputs of the coarse delay counters 22 and 23 are input to the variable delay devices 24 and 25, respectively. The delay amounts of the variable delay devices 24 and 25 can be varied by setting values in the fine delay registers 24a and 25a, respectively. The outputs of the variable delay devices 24 and 25 are input to the phase comparator 26, and the phase difference between these outputs is measured.

このような構成において、粗遅延レジスタ22a、23aの設定値をそれぞれN、N−1とし、精遅延レジスタ24aの設定値を一定にして、位相比較器26の出力を見ながら、位相差が0になるように精遅延レジスタ25aの設定値を調整する。次に、基準クロックの周期を変化させて、同様の操作を繰り返す。これら一連の操作により、可変遅延器24を校正することができる。   In such a configuration, the set values of the coarse delay registers 22a and 23a are set to N and N-1, respectively, the set value of the fine delay register 24a is kept constant, and the phase difference is 0 while looking at the output of the phase comparator 26. The set value of the fine delay register 25a is adjusted so that Next, the same operation is repeated by changing the period of the reference clock. By this series of operations, the variable delay device 24 can be calibrated.

特許文献2には、校正機能付きのジッタ発生装置の発明が記載されている。この発明を図10を用いて説明する。図10において、基準クロック信号発生器30の出力は同相・逆相クロック出力部31に入力される。同相・逆相クロック出力部31は、入力信号の同相および逆相の信号を出力する。この同相、逆相出力および電圧制御発振器36の出力は、校正手段38によって制御される切替部32で選択される。同相。逆相クロック出力部31の同相出力および切替部32の出力は位相比較器33に入力され、これら信号の位相差が検出される。この位相差信号はキャリアフィルタ34で高周波成分が除去され、ジッタ印可部35に入力されてジッタ信号と加算される。この加算信号は電圧制御発振器36に入力される。キャリアフィルタ34の出力はレベル検出器37に入力される。   Patent Document 2 describes an invention of a jitter generator with a calibration function. The present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the output of the reference clock signal generator 30 is input to the in-phase / anti-phase clock output unit 31. The in-phase / anti-phase clock output unit 31 outputs in-phase and anti-phase signals of the input signal. The in-phase and anti-phase outputs and the output of the voltage controlled oscillator 36 are selected by the switching unit 32 controlled by the calibration means 38. In phase. The in-phase output of the anti-phase clock output unit 31 and the output of the switching unit 32 are input to the phase comparator 33, and the phase difference between these signals is detected. A high-frequency component is removed from the phase difference signal by the carrier filter 34, and the phase difference signal is input to the jitter applying unit 35 and added to the jitter signal. This addition signal is input to the voltage controlled oscillator 36. The output of the carrier filter 34 is input to the level detector 37.

このような構成において、最初に校正を行う。すなわち、切替部32は同相・逆相クロック出力部31の同相出力を選択し、このときのレベル検出器37の出力を校正手段38に記憶する。次に、逆相出力を選択し、このときのレベル検出器37の出力を校正手段38に記憶する。   In such a configuration, calibration is performed first. That is, the switching unit 32 selects the in-phase output of the in-phase / anti-phase clock output unit 31 and stores the output of the level detector 37 at this time in the calibration unit 38. Next, the reverse phase output is selected, and the output of the level detector 37 at this time is stored in the calibration means 38.

校正が終了すると、校正手段38は切替部32を制御して電圧制御発振器36の出力を選択し、ジッタ信号を印可する。レベル検出器37はジッタ量を測定し、校正手段38に記憶された基準値で校正して、レベル検出器37内の表示部に表示する。   When the calibration is completed, the calibration means 38 controls the switching unit 32 to select the output of the voltage controlled oscillator 36 and apply the jitter signal. The level detector 37 measures the jitter amount, calibrates it with the reference value stored in the calibration means 38, and displays it on the display unit in the level detector 37.

図11に位相比較器の特性を示す。(A)は位相周波数比較器の特性である。この位相比較器は位相量に応じたHigh、Lowのパルス幅として検出し、平均化して使用する。±360°までの位相検出が可能であり、それ以外の上下限外では固定になるので、範囲外でも正負の判定ができるという特徴がある。複数のロジック回路で実現されているので、比較的低速である。また、図からわかるように、正負の位相検出が切り替わる領域に不感帯があり、その領域では直線性が劣化する。   FIG. 11 shows the characteristics of the phase comparator. (A) is a characteristic of a phase frequency comparator. This phase comparator detects and averages the high and low pulse widths corresponding to the phase amount. The phase can be detected up to ± 360 °, and since it is fixed outside the upper and lower limits other than that, there is a feature that positive / negative determination can be made even outside the range. Since it is implemented by a plurality of logic circuits, it is relatively slow. Further, as can be seen from the figure, there is a dead zone in the region where the positive / negative phase detection is switched, and the linearity deteriorates in that region.

図8(B)はミキサやロジックを用いた位相比較器の特性である。ミキサやXOR、AND等のロジックを用いて2入力クロックの位相差をHigh、Lowパルス幅として検出し、平均化して使用する。ミキサを用いたものは高速、低雑音であるが、図の実線の範囲に限定され、直線性の範囲が狭い。また、ロジックを用いたものは、直線性は優れているがミキサを用いたものに比較すると低速であり、また雑音が多い。
特開平6−188700号公報 特開平10−224213号公報
FIG. 8B shows characteristics of a phase comparator using a mixer or logic. The phase difference of the two input clocks is detected as a High and Low pulse width using a mixer, logic such as XOR, AND, etc., and used after averaging. Those using a mixer have high speed and low noise, but are limited to the solid line range in the figure and have a narrow linearity range. In addition, the one using logic has excellent linearity, but is slower than the one using a mixer and has a lot of noise.
JP-A-6-188700 JP-A-10-224213

しかし、このような可変位相器や校正方法には次のような課題があった。図7の可変位相器を用いるためには、図8に示すような制御電圧と位相量との関係を予め測定しておかなければならない。しかし、全ての制御電圧および周波数についてデータを測定しておくことはできず、かつ実際に使用する位相量や周波数はそのときでないとわからない。そのため、測定値がないデータは補間を用いて算出しなければならず、誤差が発生するという課題があった。また、この誤差を小さくするためには、大量の測定データが必要になるという課題もあった。   However, such a variable phase shifter and calibration method have the following problems. In order to use the variable phase shifter of FIG. 7, the relationship between the control voltage and the phase amount as shown in FIG. 8 must be measured in advance. However, data cannot be measured for all control voltages and frequencies, and the phase amount and frequency actually used are only known at that time. Therefore, there is a problem that data having no measured value must be calculated using interpolation, and an error occurs. In addition, there is a problem that a large amount of measurement data is required to reduce this error.

図9の可変遅延器の校正方法は、高精度で可変遅延器を校正できるという利点はあるが、装置が複雑になるという課題があった。また、図10の校正機能付きジッタ発生装置は簡単な構成ではあるが、2点でしか校正できないために誤差が大きくなるという課題があった。   The variable delay device calibration method of FIG. 9 has an advantage that the variable delay device can be calibrated with high accuracy, but has a problem that the apparatus becomes complicated. Further, although the jitter generation apparatus with a calibration function in FIG. 10 has a simple configuration, there is a problem that an error increases because calibration can be performed only at two points.

従って本発明の目的は、小型かつ高精度で時間に換算した位相量を設定する事ができる可変位相器を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable phase shifter capable of setting a phase amount converted into time with a small size and high accuracy.

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
信号が入力され、所定の遅延量を有する第1の固定遅延器と、
前記信号が入力され、ゼロを含む所定の遅延量を有する第2の固定遅延器と、
前記第1および第2の固定遅延器の出力が入力され、これらの出力を選択する選択器と、
2つの入力端子を有し、これらの入力端子に印可される信号の位相差に関連する信号を出力すると共に、前記選択器の出力が前記入力端子の一方に入力される位相比較器と、
前記信号が入力され、その出力が前記位相比較器の他方の入力端子に印可されて、前記第1および第2の固定遅延器を用いて求めた時間を基準にした遅延量と前記位相比較器の出力との関係を用いて、遅延量が設定される可変遅延器と、
を具備したものである。時間基準の位相量を設定できる。
In order to achieve such a problem, the invention according to claim 1 of the present invention is:
A first fixed delay unit to which a signal is input and having a predetermined delay amount;
A second fixed delay having the predetermined delay amount including zero, to which the signal is input;
A selector that receives the outputs of the first and second fixed delay units and selects these outputs;
A phase comparator that has two input terminals and outputs a signal related to a phase difference between signals applied to these input terminals, and an output of the selector is input to one of the input terminals;
When the signal is input and the output is applied to the other input terminal of the phase comparator, a delay amount based on the time obtained by using the first and second fixed delay devices and the phase comparator A variable delay device in which the delay amount is set using the relationship with the output of
Is provided. Time-based phase amount can be set.

請求項2記載の発明は、
信号が入力され、所定の遅延量を有する第1の固定遅延器と、
前記信号が入力され、ゼロを含む所定の遅延量を有する第2の固定遅延器と、
前記信号が入力され、遅延量を変化させることができる第2の可変遅延器と、
前記第2の可変遅延器の出力、および前記第1および第2の固定遅延器の出力が入力され、これらの出力を選択する選択器と、
2つの入力端子を有し、これらの入力端子に印可される信号の位相差に関連する信号を出力すると共に、前記選択器の出力が前記入力端子の一方に入力される位相比較器と、
前記信号が入力され、その出力が前記位相比較器の他方の入力端子に印可されて、前記第2の可変遅延器および前記第1および第2の固定遅延器を用いて求めた時間を基準にした遅延量と前記位相比較器の出力との関係を用いて、遅延量が設定される第1の可変遅延器と、
を具備したものである。時間基準の位相量を設定できる。
The invention according to claim 2
A first fixed delay unit to which a signal is input and having a predetermined delay amount;
A second fixed delay having the predetermined delay amount including zero, to which the signal is input;
A second variable delay device that receives the signal and can change a delay amount;
A selector that receives the output of the second variable delay device and the outputs of the first and second fixed delay devices and selects these outputs;
A phase comparator that has two input terminals and outputs a signal related to a phase difference between signals applied to these input terminals, and an output of the selector is input to one of the input terminals;
The signal is input, the output is applied to the other input terminal of the phase comparator, and the time obtained using the second variable delay device and the first and second fixed delay devices is used as a reference. A first variable delay device in which a delay amount is set using a relationship between the delay amount and the output of the phase comparator;
Is provided. Time-based phase amount can be set.

請求項3記載の発明は、請求項1若しくは請求項2記載の発明において、
前記第2の固定遅延器として、配線を用いたものである。構成が簡単になる。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or claim 2,
A wiring is used as the second fixed delay device. Configuration is simplified.

請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、
前記第2の可変遅延器に、前記第1の固定遅延器の遅延量を設定するようにしたものである。設定範囲を拡大できる。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2,
The delay amount of the first fixed delay device is set in the second variable delay device. The setting range can be expanded.

請求項5記載の発明は、請求項2記載の発明において、
前記第2の可変遅延器に、前記位相比較器が検出できる最大の位相差に相当する遅延量を設定するようにしたものである。設定範囲を拡大できる。
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 2,
In the second variable delay device, a delay amount corresponding to the maximum phase difference that can be detected by the phase comparator is set. The setting range can be expanded.

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項1,2、3、4および5の発明によれば、2つの固定遅延器を用いて時間を基準とした位相量と位相比較器の出力との関係を求め、この関係を用いて任意の位相量を第1の可変遅延器に設定するようにした。また、第2の可変遅延器に基準位相に相当する遅延量を設定して、この第1、第2の可変遅延器出力の位相差を用いて第1の可変遅延器位相量を設定した。
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
According to the first, second, third, fourth, and fifth inventions, the relationship between the phase amount based on time and the output of the phase comparator is obtained using two fixed delay devices, and an arbitrary value can be obtained using this relationship. Is set in the first variable delay device. Further, a delay amount corresponding to the reference phase is set in the second variable delay device, and the first variable delay device phase amount is set using the phase difference between the first and second variable delay device outputs.

固定遅延器の遅延量を基準としているので、時間を基準とする位相量を設定することができるという効果がある。また、位相比較器の出力を用いて位相量を設定するので、可変遅延器の遅延量が周波数や周囲温度の影響で変動しても位相比較器の測定精度で位相量を設定することが出来るという効果もある。さらに、何らかの影響で精度が低下しても、再度固定遅延器を用いて再校正することにより、設定精度を維持することができるという効果もある。   Since the delay amount of the fixed delay device is used as a reference, there is an effect that the phase amount based on time can be set. Moreover, since the phase amount is set using the output of the phase comparator, the phase amount can be set with the measurement accuracy of the phase comparator even if the delay amount of the variable delay device fluctuates due to the influence of the frequency or the ambient temperature. There is also an effect. Furthermore, even if the accuracy is lowered due to some influence, there is an effect that the setting accuracy can be maintained by recalibration using the fixed delay device again.

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明に係る可変位相器の一実施例を示す構成図である。図1において、40、41は可変遅延器であり、信号INが入力される。この可変遅延器40、41は制御電圧を変化させることにより、遅延量を変化させることができる遅延器である。また、可変遅延器40の出力が、この可変位相器の出力OUTになる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a variable phase shifter according to the present invention. In FIG. 1, reference numerals 40 and 41 denote variable delay devices to which a signal IN is input. The variable delay devices 40 and 41 are delay devices that can change the delay amount by changing the control voltage. Further, the output of the variable delay device 40 becomes the output OUT of this variable phase shifter.

42、43は固定遅延器であり、信号INが入力される。この固定遅延器42、43は入力信号を一定時間遅延して出力する。この遅延時間は固定であり、かつ入力信号の周波数には依存しない。なお、固定遅延器43は遅延器を用いず、配線のみの場合もある。この場合遅延量は0になる。   Reference numerals 42 and 43 denote fixed delay devices to which the signal IN is input. The fixed delay units 42 and 43 delay the input signal for a predetermined time and output it. This delay time is fixed and does not depend on the frequency of the input signal. Note that the fixed delay device 43 may be a wiring only without using a delay device. In this case, the delay amount becomes zero.

44は選択部であり、3つの入力端子A〜Cと1つの出力端子Dを有し、入力端子A〜Cに印可された信号を選択して出力端子Dに出力する。入力端子A〜Cにはそれぞれ可変遅延器41、固定遅延器42,43の出力が入力される。   A selection unit 44 has three input terminals A to C and one output terminal D, selects a signal applied to the input terminals A to C, and outputs the selected signal to the output terminal D. The outputs of the variable delay device 41 and the fixed delay devices 42 and 43 are input to the input terminals A to C, respectively.

45は位相比較器であり、入力端子PIN1、PIN2に印可された信号の位相差に関連する信号を出力端子POUTに出力する。入力端子PIN1には可変遅延器40の出力が、PIN2には選択器44で選択された信号が入力される。46は制御部であり、位相比較器45の出力が入力される。また、可変遅延器40に制御電圧VC2を、可変遅延器41に制御電圧VC1を出力し、選択器44を制御する。なお、固定遅延器42、43は、その特性上遅延量は周波数によらず、固定された一定時間になる。また、位相比較器45の出力範囲は−Vo〜+Voであり、入力端子PIN1、PIN2に入力される信号の位相差が0のときに0Vを出力するものとする。   Reference numeral 45 denotes a phase comparator that outputs a signal related to the phase difference between the signals applied to the input terminals PIN1 and PIN2 to the output terminal POUT. The output of the variable delay device 40 is input to the input terminal PIN1, and the signal selected by the selector 44 is input to the PIN2. Reference numeral 46 denotes a control unit to which the output of the phase comparator 45 is input. Further, the control voltage VC2 is output to the variable delay device 40, the control voltage VC1 is output to the variable delay device 41, and the selector 44 is controlled. Note that the delay amounts of the fixed delay units 42 and 43 are fixed time regardless of the frequency. The output range of the phase comparator 45 is -Vo to + Vo, and 0 V is output when the phase difference between the signals input to the input terminals PIN1 and PIN2 is zero.

次に、この実施例の動作を図2フローチャートに基づいて説明する。なお、固定遅延器43の遅延量は0、すなわち配線のみであるとする。図2において、制御部46は工程(S2−1)で、選択器44を操作して固定遅延器43を位相比較器45の入力端子PIN2に接続する。そして、制御電圧VC2を0Vにして、位相比較器45の出力が0V(位相差0)であることを確認する(工程(S2−2))。このときの位相を基準位相とする。   Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. It is assumed that the delay amount of the fixed delay unit 43 is 0, that is, only the wiring. In FIG. 2, the control unit 46 operates the selector 44 to connect the fixed delay unit 43 to the input terminal PIN2 of the phase comparator 45 in step (S2-1). Then, the control voltage VC2 is set to 0V, and it is confirmed that the output of the phase comparator 45 is 0V (phase difference 0) (step (S2-2)). The phase at this time is set as a reference phase.

前述したように、固定遅延器43は配線のみなので、その遅延量は0である。また、可変遅延器40に入力される制御電圧VC2を0Vにすると、その遅延量も0になる。従って、位相比較器45が検出する位相差は0になり、その出力も0Vになる。   As described above, since the fixed delay device 43 is only wiring, the delay amount is zero. Further, when the control voltage VC2 input to the variable delay device 40 is set to 0V, the delay amount is also reduced to zero. Therefore, the phase difference detected by the phase comparator 45 becomes 0, and its output also becomes 0V.

次に、制御部46は工程(S2−3)で選択器44を操作して、固定遅延器42を位相比較器45の入力端子PIN2に接続する。そして、工程(S2−4)でこのときの位相比較器45の出力電圧と固定遅延器42の遅延量(時間)から、時間を単位とした遅延量と位相比較器45出力との関係を求める。   Next, the controller 46 operates the selector 44 in step (S2-3) to connect the fixed delay device 42 to the input terminal PIN2 of the phase comparator 45. In step (S2-4), the relationship between the delay amount in units of time and the output of the phase comparator 45 is obtained from the output voltage of the phase comparator 45 and the delay amount (time) of the fixed delay device 42 at this time. .

次に、工程(S2−5)で再び固定遅延器43を位相比較器45の入力端子PIN2に接続して、工程(S2−6)で遅延量と位相比較器45出力との関係を用い、制御電圧VC2を調整して可変遅延器40の遅延量(時間単位の位相量)を設定する。なお、この実施例では、可変遅延器41は使用しない。これにより、可変遅延器40の遅延量を時間単位で設定することができる。また、位相比較器45の出力を用いて可変遅延器40の遅延量を設定するので、可変遅延器40の精度や非直線性には影響を受けず、位相比較器45の精度、直線性で設定することができる。   Next, the fixed delay device 43 is again connected to the input terminal PIN2 of the phase comparator 45 in step (S2-5), and the relationship between the delay amount and the output of the phase comparator 45 is used in step (S2-6). The control voltage VC2 is adjusted to set the delay amount (phase amount in time unit) of the variable delay device 40. In this embodiment, the variable delay device 41 is not used. Thereby, the delay amount of the variable delay device 40 can be set in units of time. Further, since the delay amount of the variable delay device 40 is set using the output of the phase comparator 45, the accuracy and linearity of the phase comparator 45 are not affected by the accuracy and nonlinearity of the variable delay device 40. Can be set.

このことを、図3を用いて説明する。図3の横軸は時間単位の遅延量、縦軸は位相比較器45の出力電圧である。位相比較器45の出力電圧範囲を−Vo〜+Voとすると、設定範囲は縦線の矩形範囲53になる。白丸50は工程(S2−2)で確認した点であり、遅延量が0のときに位相比較器45の出力が0になっている。白丸51は工程(S2−3)における点であり、DL2は固定遅延器42の時間単位の遅延量、Vdl2はそのときの位相比較器45の出力電圧である。   This will be described with reference to FIG. The horizontal axis in FIG. 3 represents the delay amount in time units, and the vertical axis represents the output voltage of the phase comparator 45. Assuming that the output voltage range of the phase comparator 45 is −Vo to + Vo, the setting range is a rectangular range 53 with vertical lines. A white circle 50 is a point confirmed in the step (S2-2). When the delay amount is 0, the output of the phase comparator 45 is 0. A white circle 51 is a point in the step (S2-3), DL2 is a delay amount of the fixed delay device 42 in time units, and Vdl2 is an output voltage of the phase comparator 45 at that time.

この白丸50と51を結んだ直線52は、時間単位の遅延量と位相比較器45出力との関係を表した直線である。この直線52を用いて設定したい遅延量に対応する位相比較器45の出力電圧値を求め、この電圧値になるように制御電圧VC2を調整することにより、任意の遅延量(時間単位の位相量)が得られる。例えば、遅延量DLxを得るには、直線52上のDLxに対応する電圧Vdlxを求め、位相比較器45の出力電圧がこのVdlxになるように制御電圧VC2を調整すればよい。   A straight line 52 connecting the white circles 50 and 51 is a straight line representing the relationship between the delay amount in time units and the output of the phase comparator 45. By using this straight line 52, the output voltage value of the phase comparator 45 corresponding to the delay amount to be set is obtained, and the control voltage VC2 is adjusted so as to be this voltage value, whereby an arbitrary delay amount (time unit phase amount). ) Is obtained. For example, in order to obtain the delay amount DLx, the voltage Vdlx corresponding to DLx on the straight line 52 is obtained, and the control voltage VC2 may be adjusted so that the output voltage of the phase comparator 45 becomes this Vdlx.

なお、直線52の傾きはVdl2/DL2なので、遅延量の設定可能範囲は0〜Vo・DL2/Vdl2になる。また、工程(S2−2)で位相比較器45の出力が0Vにならないときは、点50を縦軸に沿って移動させればよい。また、配線である固定遅延器43の遅延量が無視できない場合、あるいは固定遅延器43として遅延量が0でない固定遅延器を用いたときは、点50を遅延量だけ横軸に沿って移動させればよい。   Since the slope of the straight line 52 is Vdl2 / DL2, the settable range of the delay amount is 0 to Vo · DL2 / Vdl2. Further, when the output of the phase comparator 45 does not become 0V in the step (S2-2), the point 50 may be moved along the vertical axis. Further, when the delay amount of the fixed delay device 43, which is a wiring, cannot be ignored, or when a fixed delay device having a non-zero delay amount is used as the fixed delay device 43, the point 50 is moved along the horizontal axis by the delay amount. Just do it.

図4は他の実施例の動作を示すフローチャートである。なお、工程(S4−1)から(S4−4)は、図2フローチャートの工程(S2−1)〜(S2−4)と同じなので、説明を省略する。   FIG. 4 is a flowchart showing the operation of another embodiment. Steps (S4-1) to (S4-4) are the same as steps (S2-1) to (S2-4) in the flowchart of FIG.

工程(S4−5)で、制御部46は位相比較器45の出力電圧が0Vになるように、制御電圧VC2を調整する。そして、工程(S4−6)で選択器44を操作して可変位相器41を位相比較器45の入力端子PIN2に接続し、工程(S4−7)で位相比較器45の出力電圧が0Vになるように、制御電圧VC1を調整する。これによって、固定遅延器42の遅延量が可変遅延器41に設定される。そして、工程(S4−8)で、制御部46は工程(S4−4)で求めた関係を用いて、可変遅延器40に所望の時間単位の遅延量を設定する。遅延量の設定方法は図3で説明した方法と同じなので、説明を省略する。   In step (S4-5), the control unit 46 adjusts the control voltage VC2 so that the output voltage of the phase comparator 45 becomes 0V. In step (S4-6), the selector 44 is operated to connect the variable phase shifter 41 to the input terminal PIN2 of the phase comparator 45. In step (S4-7), the output voltage of the phase comparator 45 is set to 0V. Thus, the control voltage VC1 is adjusted. As a result, the delay amount of the fixed delay device 42 is set in the variable delay device 41. In step (S4-8), the control unit 46 sets a delay amount in a desired time unit in the variable delay device 40 using the relationship obtained in step (S4-4). The method for setting the delay amount is the same as the method described with reference to FIG.

この実施例では、遅延量DL2の可変遅延器41が位相比較器45の入力端子PIN2に接続されているので、可変遅延器40の遅延量がDL2のときに位相比較器45出力は0、遅延量が0のときは−Vdl2になる。すなわち、図3に比べて基準位相がDL2だけ移動している。この関係を図5に示す。なお、図3と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。   In this embodiment, since the variable delay device 41 having the delay amount DL2 is connected to the input terminal PIN2 of the phase comparator 45, the output of the phase comparator 45 is 0 when the delay amount of the variable delay device 40 is DL2. When the amount is 0, it becomes −Vdl2. That is, the reference phase is shifted by DL2 compared to FIG. This relationship is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 3, and description is abbreviate | omitted.

図5において、54は可変遅延器40の遅延量と位相比較器45の出力電圧との関係を表す直線である。前述したように、この実施例では可変遅延器40の遅延量がDL2のときに位相比較器45の出力電圧が0になるので、直線54は直線52を下方にVdl2だけ平行移動した直線になる。位相比較器45の出力範囲は−Vo〜+Voなので、可変遅延器40の遅延量の設定範囲は縦線範囲55になる。すなわち、可変遅延器40の遅延量の設定範囲は0〜Vo・DL2/Vdl2+DL2になり、図3に比べて可変遅延器41に設定された遅延量(DL2)だけ拡大する。   In FIG. 5, 54 is a straight line representing the relationship between the delay amount of the variable delay device 40 and the output voltage of the phase comparator 45. As described above, in this embodiment, when the delay amount of the variable delay device 40 is DL2, the output voltage of the phase comparator 45 becomes 0. Therefore, the straight line 54 is a straight line obtained by translating the straight line 52 downward by Vdl2. . Since the output range of the phase comparator 45 is −Vo to + Vo, the setting range of the delay amount of the variable delay device 40 is a vertical line range 55. That is, the setting range of the delay amount of the variable delay device 40 is 0 to Vo · DL2 / Vdl2 + DL2, which is increased by the delay amount (DL2) set in the variable delay device 41 as compared with FIG.

可変遅延器41の遅延量は制御電圧VC1によって可変することができる。これを利用して、可変遅延器40の遅延量の設定範囲を更に拡大することができる。このことを図6を用いて説明する。なお、図3と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。   The delay amount of the variable delay device 41 can be varied by the control voltage VC1. By utilizing this, the setting range of the delay amount of the variable delay device 40 can be further expanded. This will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 3, and description is abbreviate | omitted.

56は可変遅延器41の遅延量をVo・DL2/Vdl2(図3の設定範囲53の右端)に設定したときの、可変遅延器40の遅延量と位相比較器45の出力電圧の関係を表した直線である。図5の場合と同じ理由で、可変遅延器40の遅延量がVo・DL2/Vdl2のときに、位相比較器45の出力電圧は0になる。また、同様に遅延量が0のときの出力電圧は−Vo、2・Vo・DL2/Vdl2のときの出力電圧は+Voになる。可変遅延器40の遅延量の設定範囲は縦線範囲57であり、図3実施例に比べて設定範囲を2倍に拡大することができる。   56 represents the relationship between the delay amount of the variable delay device 40 and the output voltage of the phase comparator 45 when the delay amount of the variable delay device 41 is set to Vo · DL2 / Vdl2 (the right end of the setting range 53 in FIG. 3). Straight line. For the same reason as in FIG. 5, when the delay amount of the variable delay device 40 is Vo · DL2 / Vdl2, the output voltage of the phase comparator 45 becomes zero. Similarly, the output voltage when the delay amount is 0 is −Vo, 2 · Vo · DL2 / Vdl2, and the output voltage is + Vo. The setting range of the delay amount of the variable delay device 40 is a vertical line range 57, which can be doubled as compared with the embodiment of FIG.

可変遅延器41に遅延量Vo・DL2/Vdl2を設定するためには、図5の直線54を用いてこの遅延量に対応する位相比較器45の出力電圧を求め、出力電圧がこの値になるように制御電圧VC2を設定する。これによって、可変遅延器40に遅延量Vo・DL2/Vdl2を設定することができる。次に、位相比較器45の出力電圧が0Vになるように、制御電圧VC1を調整する。このようにすることにより、可変遅延器41に遅延量Vo・DL2/Vdl2を設定することができる。   In order to set the delay amount Vo · DL2 / Vdl2 in the variable delay device 41, the output voltage of the phase comparator 45 corresponding to this delay amount is obtained using the straight line 54 of FIG. 5, and the output voltage becomes this value. Thus, the control voltage VC2 is set. Thus, the delay amount Vo · DL2 / Vdl2 can be set in the variable delay device 40. Next, the control voltage VC1 is adjusted so that the output voltage of the phase comparator 45 becomes 0V. In this way, the delay amount Vo · DL2 / Vdl2 can be set in the variable delay device 41.

可変遅延器41の遅延量をVo・DL2/Vdl2より大きく設定することも出来る。この場合は遅延量0付近の設定ができず、かつ設定可能範囲は変わらないが、最大設定可能遅延量を拡大することができる。すなわち、位相比較器45の位相差検出範囲に拘束されず、可変遅延器40、41の可変範囲を最大限利用することができる。   The delay amount of the variable delay device 41 can be set larger than Vo · DL2 / Vdl2. In this case, it is not possible to set the delay amount near 0 and the settable range does not change, but the maximum settable delay amount can be expanded. That is, the variable range of the variable delay units 40 and 41 can be utilized to the maximum without being restricted by the phase difference detection range of the phase comparator 45.

なお、図2実施例の場合で、工程(S2−5)を省略する、すなわち固定遅延器42を位相比較器45の入力端子PIN2に接続したままにしておくと、図5で示した同じ理由で、可変遅延器40の遅延量設定範囲をDL2だけ拡大することができる。   In the case of FIG. 2 embodiment, if the step (S2-5) is omitted, that is, if the fixed delay device 42 is left connected to the input terminal PIN2 of the phase comparator 45, the same reason as shown in FIG. Thus, the delay amount setting range of the variable delay device 40 can be expanded by DL2.

また、これらの実施例は、位相比較器45として、位相差が0のときに出力が0になり、位相差検出範囲の中央が位相差0になる理想位相比較器を用いることを前提として説明したが、図11(B)のように位相差が90°で出力が0になるような位相比較器を用いることも出来る。   In addition, these embodiments are described on the assumption that an ideal phase comparator is used as the phase comparator 45, in which the output is 0 when the phase difference is 0, and the phase difference is 0 in the center of the phase difference detection range. However, a phase comparator that has a phase difference of 90 ° and an output of 0 as shown in FIG.

本発明の一実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Example of this invention. 本発明の一実施例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Example of this invention. 本発明の一実施例の動作を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating operation | movement of one Example of this invention. 本発明の他の実施例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other Example of this invention. 本発明の他の実施例の動作を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating operation | movement of the other Example of this invention. 本発明の他の実施例の動作を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating operation | movement of the other Example of this invention. 従来の可変位相器の構成図である。It is a block diagram of the conventional variable phase shifter. 可変位相器の制御電圧と位相量との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the control voltage and phase amount of a variable phase shifter. 従来の可変遅延器の校正装置の構成図である。It is a block diagram of the calibration apparatus of the conventional variable delay device. 従来の校正機能付きのジッタ発生装置の構成図である。It is a block diagram of the conventional jitter generator with a calibration function. 位相比較器の特性図である。It is a characteristic view of a phase comparator.

符号の説明Explanation of symbols

40、41 可変遅延器
42、43 固定遅延器
44 選択器
45 位相比較器
46 制御部
50、51 測定点
52、54、56 直線
55、57 設定範囲
VC1、VC2 制御電圧
40, 41 Variable delay device 42, 43 Fixed delay device 44 Selector 45 Phase comparator 46 Control unit 50, 51 Measurement point 52, 54, 56 Straight line 55, 57 Setting range VC1, VC2 Control voltage

Claims (5)

信号が入力され、所定の遅延量を有する第1の固定遅延器と、
前記信号が入力され、ゼロを含む所定の遅延量を有する第2の固定遅延器と、
前記第1および第2の固定遅延器の出力が入力され、これらの出力を選択する選択器と、
2つの入力端子を有し、これらの入力端子に印可される信号の位相差に関連する信号を出力すると共に、前記選択器の出力が前記入力端子の一方に入力される位相比較器と、
前記信号が入力され、その出力が前記位相比較器の他方の入力端子に印可されて、前記第1および第2の固定遅延器を用いて求めた時間を基準にした遅延量と前記位相比較器の出力との関係を用いて、遅延量が設定される可変遅延器と、
を具備したことを特徴とする可変位相器。
A first fixed delay unit to which a signal is input and having a predetermined delay amount;
A second fixed delay having the predetermined delay amount including zero, to which the signal is input;
A selector that receives the outputs of the first and second fixed delay units and selects these outputs;
A phase comparator that has two input terminals and outputs a signal related to a phase difference between signals applied to these input terminals, and an output of the selector is input to one of the input terminals;
When the signal is input and the output is applied to the other input terminal of the phase comparator, a delay amount based on the time obtained by using the first and second fixed delay devices and the phase comparator A variable delay device in which the delay amount is set using the relationship with the output of
A variable phase shifter comprising:
信号が入力され、所定の遅延量を有する第1の固定遅延器と、
前記信号が入力され、ゼロを含む所定の遅延量を有する第2の固定遅延器と、
前記信号が入力され、遅延量を変化させることができる第2の可変遅延器と、
前記第2の可変遅延器の出力、および前記第1および第2の固定遅延器の出力が入力され、これらの出力を選択する選択器と、
2つの入力端子を有し、これらの入力端子に印可される信号の位相差に関連する信号を出力すると共に、前記選択器の出力が前記入力端子の一方に入力される位相比較器と、
前記信号が入力され、その出力が前記位相比較器の他方の入力端子に印可されて、前記第2の可変遅延器および前記第1および第2の固定遅延器を用いて求めた時間を基準にした遅延量と前記位相比較器の出力との関係を用いて、遅延量が設定される第1の可変遅延器と、
を具備したことを特徴とする可変位相器。
A first fixed delay unit to which a signal is input and having a predetermined delay amount;
A second fixed delay having the predetermined delay amount including zero, to which the signal is input;
A second variable delay device that receives the signal and can change a delay amount;
A selector that receives the output of the second variable delay device and the outputs of the first and second fixed delay devices and selects these outputs;
A phase comparator that has two input terminals and outputs a signal related to a phase difference between signals applied to these input terminals, and an output of the selector is input to one of the input terminals;
The signal is input, the output is applied to the other input terminal of the phase comparator, and the time obtained using the second variable delay device and the first and second fixed delay devices is used as a reference. A first variable delay device in which a delay amount is set using a relationship between the delay amount and the output of the phase comparator;
A variable phase shifter comprising:
前記第2の固定遅延器は、配線であることを特徴とする請求項1若しくは請求項2記載の可変位相器。   The variable phase shifter according to claim 1, wherein the second fixed delay unit is a wiring. 前記第2の可変遅延器に、前記第1の固定遅延器の遅延量を設定するようにしたことを特徴とする請求項2記載の可変位相器。   The variable phase shifter according to claim 2, wherein a delay amount of the first fixed delay unit is set in the second variable delay unit. 前記第2の可変遅延器に、前記位相比較器が検出できる最大の位相差に相当する遅延量を設定するようにしたことを特徴とする請求項2記載の可変位相器。
The variable phase shifter according to claim 2, wherein a delay amount corresponding to a maximum phase difference that can be detected by the phase comparator is set in the second variable delay block.
JP2006075970A 2006-03-20 2006-03-20 Variable phase shifter Pending JP2007251876A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006075970A JP2007251876A (en) 2006-03-20 2006-03-20 Variable phase shifter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006075970A JP2007251876A (en) 2006-03-20 2006-03-20 Variable phase shifter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007251876A true JP2007251876A (en) 2007-09-27

Family

ID=38595655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006075970A Pending JP2007251876A (en) 2006-03-20 2006-03-20 Variable phase shifter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007251876A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012238988A (en) * 2011-05-11 2012-12-06 Seiko Epson Corp Delay adjustment circuit, delay adjustment method and electronic apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012238988A (en) * 2011-05-11 2012-12-06 Seiko Epson Corp Delay adjustment circuit, delay adjustment method and electronic apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9520890B1 (en) Dual digital to time converter (DTC) based differential correlated double sampling DTC calibration
US7026850B2 (en) Programmable self-calibrating vernier and method
EP2944022B1 (en) Integrated circuit comprising circuitry to determine settings for an injection-locked oscillator
US20030183842A1 (en) System with phase jumping locked loop circuit
US9829914B2 (en) Method for performing signal control of an electronic device, and associated apparatus
JP2010536267A (en) Circuit apparatus and method for measuring clock jitter
US7688059B2 (en) Filter characteristic adjusting apparatus and filter characteristic adjusting method
US7135903B2 (en) Phase jumping locked loop circuit
KR20180134546A (en) Delay circuit and duty cycle controller including the same
CN104283665A (en) Point to multi-point clock-forwarded signaling for large displays
US7893741B2 (en) Multiple-stage, signal edge alignment apparatus and methods
US7511542B2 (en) Frequency dividing circuit
US7904776B2 (en) Jitter injection circuit, pattern generator, test apparatus, and electronic device
CN102317803A (en) Testing device, testing method, and phase shifter
US11539354B2 (en) Systems and methods for generating a controllable-width pulse signal
US7288958B2 (en) Slew rate calibrating circuit and slew rate calibrating method
US20060203947A1 (en) Method and apparatus for detecting linear phase error
KR20190105961A (en) Delay circuit
JP2007251876A (en) Variable phase shifter
US20070170969A1 (en) Electronic system having a clock signal correcting device
US20040027181A1 (en) Clock multiplying PLL circuit
US8352526B1 (en) Direct digital synthesis with reduced jitter
US10187068B2 (en) Phase adjustment circuit, control method, and measurement method
US20100060336A1 (en) Semiconductor circuit
US7733152B2 (en) Control signal generating circuit enabling value of period of a generated clock signal to be set as the period of a reference signal multiplied or divided by an arbitrary real number