JP2007257498A - Spread spectrum clock generator - Google Patents

Spread spectrum clock generator Download PDF

Info

Publication number
JP2007257498A
JP2007257498A JP2006083433A JP2006083433A JP2007257498A JP 2007257498 A JP2007257498 A JP 2007257498A JP 2006083433 A JP2006083433 A JP 2006083433A JP 2006083433 A JP2006083433 A JP 2006083433A JP 2007257498 A JP2007257498 A JP 2007257498A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
clock
delay
circuit
spread spectrum
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.)
Withdrawn
Application number
JP2006083433A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Fujita
知広 藤田
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.)
Kawasaki Microelectronics Inc
Original Assignee
Kawasaki Microelectronics Inc
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 Kawasaki Microelectronics Inc filed Critical Kawasaki Microelectronics Inc
Priority to JP2006083433A priority Critical patent/JP2007257498A/en
Publication of JP2007257498A publication Critical patent/JP2007257498A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Pulse Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spread spectrum clock generator for reducing jitter generated in a spread spectrum clock in which the frequency changes periodically, and reducing deterioration of a duty ratio and deterioration of the frequency modulation property of the spread spectrum clock. <P>SOLUTION: A delay cell 11 constituting a delay circuit 10 comprises 2-input NAND gates, clock input circuits 21, 22, 23, 24, 25 and 26 that input a clock CLK in the delay circuit 10 comprises 2-input AND gates and NOR gates, and a bypass circuit 4 for achieving a plurality of degrees of modulation comprise 2-input NAND gates. In the first mode, the clock CLK propagated to the first point P1 of the delay circuit 10 is propagated to the nearest delay cell 11. In the second mode, the clock CLK propagated to the first point P1 is inputted in the delay cell 11 of the second point P2 by bypassing the delay circuit 10. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、一定周波数のクロックから周波数が周期的に変動するスペクトラム拡散クロックを生成するスペクトラム拡散クロックジェネレータに関する。   The present invention relates to a spread spectrum clock generator that generates a spread spectrum clock whose frequency varies periodically from a constant frequency clock.

近年、電子機器の益々の高速化および高密度化に伴い、その電子機器から放射される電磁波ノイズ(EMI(Electro Magnetic Interference)ノイズ)も増大する傾向にある。   2. Description of the Related Art In recent years, with increasing speed and density of electronic devices, electromagnetic noise (EMI (Electro Magnetic Interference) noise) radiated from the electronic devices tends to increase.

ここで、電磁波ノイズを抑制する手段として、スペクトラム拡散クロックジェネレータ(SSCG:Spectrum Spread Clock Generator)が知られている(例えば、非特許文献1参照)。スペクトラム拡散とは、水晶振動子等で生成される基本クロックの周波数を、予め定められたプロファイル(周波数変調プロファイルと称する)で周期的に変動させることをいい、スペクトラム拡散クロックジェネレータでは、この周波数拡散によって電磁波ノイズが有する周波数が分散されるため、電磁波ノイズのピークレベルを小さく抑えることができる。   Here, a spread spectrum clock generator (SSCG) is known as means for suppressing electromagnetic wave noise (see, for example, Non-Patent Document 1). Spread spectrum refers to periodically changing the frequency of a basic clock generated by a crystal resonator or the like with a predetermined profile (referred to as a frequency modulation profile). Since the frequency of the electromagnetic noise is dispersed by this, the peak level of the electromagnetic noise can be kept small.

スペクトラム拡散クロックジェネレータの方式としては、PLL(Phase Locked Loop)回路を用いるアナログ方式によるものと、遅延回路(ディレイライン)を用いるデジタル方式によるものとがある。   As a spread spectrum clock generator system, there are an analog system using a PLL (Phase Locked Loop) circuit and a digital system using a delay circuit (delay line).

図7は、従来の、デジタル方式によるスペクトラム拡散クロックジェネレータの回路構成を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional spread spectrum clock generator using a digital method.

図7に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータ100は、一定周波数のクロックCLKから周波数が周期的に変動するスペクトラム拡散クロック(変調CLKと称する)を生成するスペクトラム拡散クロックジェネレータである。   A spread spectrum clock generator 100 shown in FIG. 7 is a spread spectrum clock generator that generates a spread spectrum clock (referred to as modulation CLK) whose frequency periodically varies from a clock CLK having a constant frequency.

このスペクトラム拡散クロックジェネレータ100には、入力されたクロックCLKを単位遅延量(dt)だけ遅延して出力する遅延セル(単位遅延素子)11が複数直列に接続された遅延回路10が備えられている。複数の遅延セル11は、それぞれ、2つの2入力NANDゲート11_1,11_2から構成されている。尚、2入力NANDゲート11_1,11_2の空きピンは‘H’レベルに固定されている。このように、遅延回路10を構成する遅延セル11に、2入力NANDゲート2段という構成を採用することにより、セルサイズを小さくしたり、クロックCLKの立ち上がり時間と立下り時間とを均一にしたりすることができる。   The spread spectrum clock generator 100 includes a delay circuit 10 in which a plurality of delay cells (unit delay elements) 11 that output an input clock CLK by delaying the input clock CLK by a unit delay amount (dt) are connected in series. . Each of the plurality of delay cells 11 includes two 2-input NAND gates 11_1 and 11_2. The empty pins of the 2-input NAND gates 11_1 and 11_2 are fixed to the “H” level. In this way, by adopting a configuration of two stages of two-input NAND gates in the delay cell 11 constituting the delay circuit 10, the cell size can be reduced, and the rising time and falling time of the clock CLK can be made uniform. can do.

また、このスペクトラム拡散クロックジェネレータ100には、遅延回路10上の8つの入力ポートからその遅延回路10にクロックCLKを入力する8つのクロック入力回路20_0,20_1,…,20_7が備えられている。   The spread spectrum clock generator 100 is provided with eight clock input circuits 20_0, 20_1,..., 20_7 for inputting the clock CLK from the eight input ports on the delay circuit 10 to the delay circuit 10.

さらに、スペクトラム拡散クロックジェネレータ100には、このスペクトラム拡散クロックジェネレータ100から変調CLKを出力するための2入力NANDゲート30が備えられている。   Further, the spread spectrum clock generator 100 is provided with a two-input NAND gate 30 for outputting the modulation CLK from the spread spectrum clock generator 100.

このスペクトラム拡散クロックジェネレータ100では、クロックCLKを遅延回路10に入力するにあたり、その遅延回路10の入り口であるクロック入力回路20_0,20_1,…,20_7が順に選択される。詳細には、クロック入力回路20_0,20_1,…,20_7は、それぞれ、2入力NANDゲートで構成されており、これら2入力NANDゲートの一方にはクロックCLKが共通に入力される。また、これら2入力NANDゲートの他方には、選択信号SEL0〜7が入力される。これらの選択信号SEL0〜7は順次‘H’レベルとなり、これによりクロック入力回路20_0,20_1,…,20_7が順次選択されることとなる。   In the spread spectrum clock generator 100, when the clock CLK is input to the delay circuit 10, the clock input circuits 20_0, 20_1,. Specifically, each of the clock input circuits 20_0, 20_1,..., 20_7 includes a two-input NAND gate, and the clock CLK is commonly input to one of the two-input NAND gates. The selection signals SEL0 to SEL7 are input to the other of these two-input NAND gates. These selection signals SEL0 to SEL7 are sequentially set to the ‘H’ level, whereby the clock input circuits 20_0, 20_1,..., 20_7 are sequentially selected.

図8は、図7に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータの、クロックCLKのサイクルに伴って選択される遅延回路の入り口およびそれに伴って増減する遅延時間と変調CLKの周期を示す図、図9は、変調CLKの波形を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing the entrance of the delay circuit selected along with the cycle of the clock CLK and the delay time increasing and decreasing along with the delay time and the period of the modulation CLK of the spread spectrum clock generator shown in FIG. It is a figure which shows the waveform of CLK.

図8には、クロックCLKのサイクル(cycle)と、選択信号SEL0〜7に対応する遅延回路10の入り口と、その入り口に入力されたクロックCLKが出口に到達するまでの遅延時間と、変調CLKの周期とが示されている。   FIG. 8 shows the cycle of the clock CLK, the entrance of the delay circuit 10 corresponding to the selection signals SEL0 to SEL7, the delay time until the clock CLK input to the entrance reaches the exit, the modulation CLK The period is shown.

このスペクトラム拡散クロックジェネレータ100では、クロックCLKのサイクルに同期して、図8に示すようにして遅延回路10の入り口が選択されてクロックCLKが入力される。具体的には、クロック入力回路20_0,20_1,…,20_7,20_7,20_6,…,20_0の順に選択されて、クロックCLKが遅延回路10に入力されることとなる。ここで、遅延回路10を構成する、クロック入力回路20_0,20_1間における遅延セル11の個数は1個であり、クロック入力回路20_1,20_2間における遅延セル11の個数は2個である。また、クロック入力回路20_2,20_3間における遅延セル11の個数は3個であり、クロック入力回路20_3,20_4間における遅延セル11の個数は4個である。さらに、クロック入力回路20_4,20_5間における遅延セル11の個数は3個であり、クロック入力回路20_5,20_6間における遅延セル11の個数は2個、クロック入力回路20_6,20_7間における遅延セル11の個数は1個である。   In the spread spectrum clock generator 100, the entrance of the delay circuit 10 is selected and the clock CLK is input as shown in FIG. 8 in synchronization with the cycle of the clock CLK. Specifically, the clock input circuits 20_0, 20_1, ..., 20_7, 20_7, 20_6, ..., 20_0 are selected in this order, and the clock CLK is input to the delay circuit 10. Here, the number of the delay cells 11 constituting the delay circuit 10 between the clock input circuits 20_0 and 20_1 is one, and the number of the delay cells 11 between the clock input circuits 20_1 and 20_2 is two. The number of delay cells 11 between the clock input circuits 20_2 and 20_3 is three, and the number of delay cells 11 between the clock input circuits 20_3 and 20_4 is four. Further, the number of delay cells 11 between the clock input circuits 20_4 and 20_5 is three, the number of delay cells 11 between the clock input circuits 20_5 and 20_6 is two, and the number of the delay cells 11 between the clock input circuits 20_6 and 20_7. The number is one.

このように、選択された入り口それぞれに対応して遅延セル11の個数が異なるため、図8に示す順で遅延回路10の入り口が選択されると、この図8に示すように、入力されたクロックCLKが出口に到達するまでの遅延時間が変化する。これにより、変調CLKの周期が増減し、その変調CLKの波形は、図9に示すように、周期が僅かに増減した波形になる。このようにして、クロックCLKの周波数を周期的に増減させることにより、電磁波ノイズが有する周波数を分散して、電磁波ノイズのピークレベルを小さく抑えることができる。
富士通株式会社;FUJITSU ELECTRONIC DEVICES NEWS(FIND Vol.21,No.4,2003)
As described above, since the number of delay cells 11 is different corresponding to each selected entrance, when the entrance of the delay circuit 10 is selected in the order shown in FIG. 8, the input is made as shown in FIG. The delay time until the clock CLK reaches the exit changes. As a result, the period of the modulation CLK is increased or decreased, and the waveform of the modulation CLK becomes a waveform whose period is slightly increased or decreased as shown in FIG. In this way, by periodically increasing or decreasing the frequency of the clock CLK, the frequency of the electromagnetic noise can be dispersed and the peak level of the electromagnetic noise can be kept small.
Fujitsu Limited; FUJITSU ELECTRONIC DEVICES NEWS (FIND Vol. 21, No. 4, 2003)

ここで、クロックCLKの周期の増減する度合い(図8、図9では±0〜±4dt)を、周期に対する比として変調度(変調の深さ)と称する。変調度が深いと、一般には、ノイズ低減の効果は大きいものの、一方で、最短となるクロックCLKの周期が短くなるため、そのクロックCLKで動作する回路に高速な動作が要求される。このため、変調度はノイズ低減の効果と回路の正常動作の双方を睨みつつ、回路ごとに適切な値を選択することが多い。   Here, the degree of increase / decrease in the period of the clock CLK (± 0 to ± 4 dt in FIGS. 8 and 9) is referred to as a modulation degree (modulation depth) as a ratio to the period. When the modulation degree is deep, in general, the effect of noise reduction is large, but on the other hand, the cycle of the shortest clock CLK is shortened, so that a circuit operating with the clock CLK is required to operate at high speed. For this reason, the modulation degree is often selected as an appropriate value for each circuit while taking into account both the noise reduction effect and the normal operation of the circuit.

デジタル方式によるスペクトラム拡散クロックジェネレータにおいて、異なる変調度を実現するためには、以下に説明するスペクトラム拡散クロックジェネレータが採用される。   In order to realize different modulation degrees in a digital spread spectrum clock generator, a spread spectrum clock generator described below is employed.

図10は、従来の、図7とは異なるスペクトラム拡散クロックジェネレータの回路構成を示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional spread spectrum clock generator different from FIG.

図10に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータ200は、図7に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータ100と比較し、クロック入力回路20_6,20_7が削減されている点が異なっている。また、クロック入力回路20_3,20_4間における遅延セル11の個数が4個から2個に変更されている点と,クロック入力回路20_4,20_5間における遅延セル11の個数が3個から1個に変更されている点が異なっている。   The spread spectrum clock generator 200 shown in FIG. 10 is different from the spread spectrum clock generator 100 shown in FIG. 7 in that the clock input circuits 20_6 and 20_7 are reduced. Further, the number of delay cells 11 between the clock input circuits 20_3 and 20_4 is changed from four to two, and the number of delay cells 11 between the clock input circuits 20_4 and 20_5 is changed from three to one. Is different.

図11は、図10に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータの、クロックCLKのサイクルに伴って選択される遅延回路の入り口およびそれに伴って増減する遅延時間と変調CLKの周期を示す図である。   FIG. 11 is a diagram showing the entrance of the delay circuit selected with the cycle of the clock CLK, the delay time that increases / decreases with it, and the period of the modulation CLK of the spread spectrum clock generator shown in FIG.

このスペクトラム拡散クロックジェネレータ200では、クロックCLKを遅延回路10に入力するにあたり、クロック入力回路20_0,20_1,…,20_5,20_5,20_4,…,20_0の順に選択される。このようにすることにより、前述したスペクトラム拡散クロックジェネレータ100では、図8,図9に示すように、±4dtの変調度であったものが、このスペクトラム拡散クロックジェネレータ200では、図11に示すように、±3dtの変調度に減少する。   In the spread spectrum clock generator 200, when the clock CLK is input to the delay circuit 10, the clock input circuits 20_0, 20_1,..., 20_5, 20_5, 20_4,. By doing so, the spread spectrum clock generator 100 described above has a modulation degree of ± 4 dt as shown in FIGS. 8 and 9, but in the spread spectrum clock generator 200, as shown in FIG. Furthermore, the degree of modulation decreases to ± 3 dt.

さて、図7に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータ100が持つ深い変調度と図10に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータ200が持つ浅い変調度とを両立させる(遅延セル11を兼用する)ためには、深い変調度の時と浅い変調度の時とで、遅延回路10にクロックCLKを入力するための入り口であるクロック入力回路を、以下に示すようにして切り替えて使用すればよい。   Now, in order to achieve both the deep modulation degree possessed by the spread spectrum clock generator 100 shown in FIG. 7 and the shallow modulation degree possessed by the spread spectrum clock generator 200 shown in FIG. The clock input circuit which is an entrance for inputting the clock CLK to the delay circuit 10 between the time of the above and the time of shallow modulation may be switched and used as shown below.

図12は、深い変調度と浅い変調度とに応じてクロック入力回路の切替えが行なわれるスペクトラム拡散クロックジェネレータの回路構成を示す図である。   FIG. 12 is a diagram showing a circuit configuration of a spread spectrum clock generator in which the clock input circuit is switched according to the deep modulation depth and the shallow modulation depth.

図12に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータ300には、2入力NANDゲートが用いられたクロック入力回路20_0,20_1,20_2,20_3と、3入力NANDゲートが用いられたクロック入力回路40_1,40_2,40_3,40_4,40_5,40_6とが備えられている。また、深い変調度(deep)用のモード信号MODE_0と浅い変調度(shallow)用のモード信号MODE_1とを生成するためのインバータ41,42が備えられている。   The spread spectrum clock generator 300 shown in FIG. 12 includes clock input circuits 20_0, 20_1, 20_2, and 20_3 using two-input NAND gates, and clock input circuits 40_1, 40_2, 40_3, and 40_4 using three-input NAND gates. , 40_5, 40_6. Further, inverters 41 and 42 are provided for generating a mode signal MODE_0 for a deep modulation degree (deep) and a mode signal MODE_1 for a shallow modulation degree (shallow).

このスペクトラム拡散クロックジェネレータ300において、深い変調度を実現するためには、モード信号MODE_0を‘H’レベルにする。次いで、クロック入力回路20_0,20_1,20_2,20_3,40_3,40_4,40_5,40_6の順に選択する。これにより、前述した図7に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータ100が実現されることとなる。一方、浅い変調度を実現するためには、モード信号MODE_1を‘H’レベルにして、クロック入力回路20_0,20_1,20_2,20_3,40_1,40_2の順に選択する。これにより、前述した図10に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータ200が実現されることとなる。このようにして、遅延セル11を兼用して深い変調度と浅い変調度を両立させることができる。   In the spread spectrum clock generator 300, the mode signal MODE_0 is set to the “H” level in order to realize a deep modulation degree. Next, the clock input circuits 20_0, 20_1, 20_2, 20_3, 40_3, 40_4, 40_5, and 40_6 are selected in this order. As a result, the spread spectrum clock generator 100 shown in FIG. 7 is realized. On the other hand, in order to realize a shallow modulation degree, the mode signal MODE_1 is set to the ‘H’ level and the clock input circuits 20_0, 20_1, 20_2, 20_3, 40_1, and 40_2 are selected in this order. As a result, the spread spectrum clock generator 200 shown in FIG. 10 described above is realized. In this way, the delay cell 11 can also be used to achieve both a deep modulation degree and a shallow modulation degree.

しかし、このスペクトラム拡散クロックジェネレータ300では、2入力NANDゲートが用いられたクロック入力回路20_0,20_1,20_2,20_3、および3入力NANDゲートが用いられたクロック入力回路40_1,40_2,40_3,40_4,40_5,40_6が必要である。ここで、2入力NANDゲートと3入力NANDゲートとでは、遅延時間が異なる。このため、遅延回路10を伝搬するクロックCLKの対称性が損なわれ、最終的にスペクトラム拡散クロックジェネレータ300から出力される、周波数が周期的に変動するスペクトラム拡散クロックである変調CLKにジッタが発生したりデューティ比が悪化したりするという問題がある。   However, in the spread spectrum clock generator 300, the clock input circuits 20_0, 20_1, 20_2, and 20_3 using two-input NAND gates and the clock input circuits 40_1, 40_2, 40_3, 40_4, and 40_5 using three-input NAND gates are used. , 40_6. Here, the delay time differs between the 2-input NAND gate and the 3-input NAND gate. Therefore, the symmetry of the clock CLK propagating through the delay circuit 10 is lost, and jitter is generated in the modulated CLK, which is a spread spectrum clock whose frequency is periodically changed, which is finally output from the spread spectrum clock generator 300. Or the duty ratio deteriorates.

ここで、遅延回路10の途中にバイパス回路を設け、浅い変調度の場合はバイパス回路の機能を有効にし、深い変調度の場合はバイパス回路の機能を無効にするということが考えられる。このような場合、遅延回路10を構成する遅延セル11には、バイパス回路の機能の有効/無効を切り替えるための入力ポートが必要とされる。このため、遅延セル11には3入力NANDゲートが必要になる場合がある。従って、遅延セル11には、2入力NANDゲートと3入力NANDゲートの双方が必要とされる。すると、遅延回路10の対称性が崩れ、やはり周波数が周期的に変動するスペクトラム拡散クロックにジッタが発生したり、デューティ比が悪化したり、周波数変調の特性が悪化したりするという問題が発生する。   Here, it is conceivable that a bypass circuit is provided in the middle of the delay circuit 10, and the function of the bypass circuit is enabled when the modulation depth is shallow, and the function of the bypass circuit is disabled when the modulation depth is deep. In such a case, the delay cell 11 constituting the delay circuit 10 needs an input port for switching the validity / invalidity of the function of the bypass circuit. For this reason, the delay cell 11 may require a three-input NAND gate. Therefore, the delay cell 11 requires both a 2-input NAND gate and a 3-input NAND gate. Then, the symmetry of the delay circuit 10 is lost, and there is a problem that jitter occurs in the spread spectrum clock whose frequency varies periodically, the duty ratio deteriorates, and the frequency modulation characteristics deteriorate. .

本発明は、上記事情に鑑み、周波数が周期的に変動するスペクトラム拡散クロックに発生するジッタを小さく抑えるとともに、そのスペクトラム拡散クロックのデューティ比の悪化や周波数変調の特性の悪化を小さく抑えることができるスペクトラム拡散クロックジェネレータを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention can suppress jitter generated in a spread spectrum clock whose frequency periodically changes, and can suppress deterioration in duty ratio of the spread spectrum clock and deterioration in frequency modulation characteristics. An object is to provide a spread spectrum clock generator.

上記目的を達成する本発明のスペクトラム拡散クロックジェネレータは、一定周波数のクロックから周波数が周期的に変動するスペクトラム拡散クロックを生成するスペクトラム拡散クロックジェネレータにおいて、
入力されたクロックを単位遅延量だけ遅延して出力する遅延セルが複数直列に接続された遅延回路と、
上記遅延回路上の複数の入力ポートからその遅延回路にクロックを入力する複数のクロック入力回路と、
モード切替信号に応じて、第1のモードでは、上記遅延回路の、クロック伝搬の上流側からその遅延回路の途中の第1ポイントまで伝搬してきたクロックをその第1ポイントの直近の下流の遅延セルに伝え、第2のモードでは、その第1ポイントまで伝搬してきたクロックのその第1ポイントの直近の下流の遅延セルへの伝達を阻止するとともに、そのクロックを、その遅延回路の途中をバイパスして、その遅延回路の、その第1ポイントよりクロック伝搬の下流側の第2ポイントの遅延セルに入力するバイパス回路とを備え、
上記遅延セルが、直列接続された2つの2入力NANDゲートからなり、
上記クロック入力回路が、クロックを入力する入力端子と、クロックを入力する入力ポートを選択する入力ポート選択信号を入力する入力端子とを有する2入力ANDゲート、および、その2入力ANDゲートの出力端子が接続された入力端子と、上記モード切替信号を入力する入力端子とを有し、出力端子が対応する入力ポートに配置された遅延セルを構成する2つの2入力NANDゲートのうちの前段側の2入力NANDゲートの一方の入力端子に接続されたNORゲートからなり、
上記バイパス回路が、上記第1ポイントに配置された遅延セルに入力されてきたクロックを入力する入力端子と上記モード切替信号を入力する入力端子とを有し、出力端子が上記第2ポイントに配置された遅延セルの後段側の2入力NANDゲートの一方の入力端子に接続された2入力NANDゲートからなるものであることを特徴とする。
The spread spectrum clock generator of the present invention that achieves the above object is a spread spectrum clock generator that generates a spread spectrum clock whose frequency periodically varies from a constant frequency clock.
A delay circuit in which a plurality of delay cells that output an input clock by delaying by a unit delay amount are connected in series;
A plurality of clock input circuits for inputting clocks to the delay circuit from a plurality of input ports on the delay circuit;
In response to the mode switching signal, in the first mode, the clock propagated from the upstream side of the clock propagation of the delay circuit to the first point in the middle of the delay circuit is the delay cell immediately downstream of the first point. In the second mode, the clock that has been propagated to the first point is prevented from being transmitted to the delay cell immediately downstream of the first point, and the clock is bypassed in the middle of the delay circuit. A bypass circuit for inputting to the delay cell at the second point downstream of the clock propagation from the first point of the delay circuit,
The delay cell comprises two 2-input NAND gates connected in series,
The clock input circuit has a two-input AND gate having an input terminal for inputting a clock and an input terminal for inputting an input port selection signal for selecting an input port for inputting the clock, and an output terminal of the two-input AND gate Are connected to each other and an input terminal for inputting the mode switching signal, and the output terminal of the two-input NAND gates constituting the delay cell arranged in the corresponding input port It consists of a NOR gate connected to one input terminal of a 2-input NAND gate,
The bypass circuit has an input terminal for inputting a clock input to the delay cell disposed at the first point and an input terminal for inputting the mode switching signal, and an output terminal is disposed at the second point. The two-input NAND gate connected to one input terminal of the two-input NAND gate on the rear stage side of the delayed cell.

従来のスペクトラム拡散クロックジェネレータでは、遅延回路にクロックを入力する複数のクロック入力回路に、2入力NANDゲートと3入力NANDゲートが用いられる場合がある。また、遅延回路の途中にバイパス回路を設ける技術においても、遅延回路を構成する遅延セルに、2入力NANDゲートと3入力NANDゲートが必要とされる場合がある。2入力NANDゲートと3入力NANDゲートとでは遅延時間が異なるため、クロックや遅延回路の対称性が崩れ、周波数が周期的に変動するスペクトラム拡散クロックにジッタが発生したり、デューティ比が悪化したり、周波数変調の特性が悪化したりするという問題を抱えている。   In a conventional spread spectrum clock generator, a two-input NAND gate and a three-input NAND gate may be used for a plurality of clock input circuits that input a clock to the delay circuit. Also in the technique of providing a bypass circuit in the middle of a delay circuit, there are cases where a 2-input NAND gate and a 3-input NAND gate are required for the delay cells constituting the delay circuit. Since the delay time is different between the 2-input NAND gate and the 3-input NAND gate, the symmetry of the clock and the delay circuit is lost, jitter occurs in the spread spectrum clock whose frequency changes periodically, and the duty ratio deteriorates. There is a problem that frequency modulation characteristics deteriorate.

本発明のスペクトラム拡散クロックジェネレータは、入力されたクロックを単位遅延量だけ遅延して出力する遅延セルが複数直列に接続された遅延回路と、その遅延回路上の複数の入力ポートからその遅延回路にクロックを入力する複数のクロック入力回路と、第1のモードでは遅延回路の上流側から伝搬してきたクロックをそのまま直近の下流の遅延セルに伝え、第2のモードでは遅延回路の上流側から伝搬してきたクロックを、その遅延回路の途中をバイパスして、下流側の遅延セルに入力するバイパス回路とを備えて、複数の変調度を選択するものである。ここで、遅延回路を構成する遅延セルが、直列接続された2つの2入力NANDゲートからなり、またその遅延回路にクロックを入力する複数のクロック入力回路が、2入力ANDゲートおよびNORゲートからなり、さらに複数の変調度を実現するためのバイパス回路が、2入力NANDゲートからなるものである。このため、従来の、複数のクロック入力回路に2入力NANDゲートと3入力NANDゲートを用いる技術や、遅延回路の途中にバイパス回路を設けるにあたりその遅延回路を構成する遅延セルに2入力NANDゲートと3入力NANDゲートを用いる技術と比較し、遅延回路を伝搬するクロックの対称性が損なわれたり遅延回路の対称性が崩れたりするという現象を抑えることができる。従って、周波数が周期的に変動するスペクトラム拡散クロックに発生するジッタを小さく抑えることができる。また、そのスペクトラム拡散クロックのデューティ比の悪化や周波数変調の特性の悪化を抑えることができる。   The spread spectrum clock generator of the present invention includes a delay circuit in which a plurality of delay cells that output an input clock by delaying by a unit delay amount are connected in series, and a plurality of input ports on the delay circuit to the delay circuit. In the first mode, the clock propagated from the upstream side of the delay circuit is directly transmitted to the nearest downstream delay cell, and in the second mode, it is propagated from the upstream side of the delay circuit. And a bypass circuit for bypassing the middle of the delay circuit and inputting it to a delay cell on the downstream side to select a plurality of modulation degrees. Here, a delay cell constituting the delay circuit is composed of two 2-input NAND gates connected in series, and a plurality of clock input circuits for inputting a clock to the delay circuit are composed of a 2-input AND gate and a NOR gate. Further, a bypass circuit for realizing a plurality of modulation degrees is composed of a two-input NAND gate. For this reason, a conventional technique using a two-input NAND gate and a three-input NAND gate for a plurality of clock input circuits, or a two-input NAND gate in a delay cell constituting the delay circuit when a bypass circuit is provided in the middle of the delay circuit, Compared with a technique using a three-input NAND gate, it is possible to suppress the phenomenon that the symmetry of the clock propagating through the delay circuit is lost or the symmetry of the delay circuit is lost. Therefore, it is possible to suppress the jitter generated in the spread spectrum clock whose frequency varies periodically. Further, it is possible to suppress the deterioration of the duty ratio of the spread spectrum clock and the deterioration of frequency modulation characteristics.

本発明のスペクトラム拡散クロックジェネレータによれば、周波数が周期的に変動するスペクトラム拡散クロックに発生するジッタを小さく抑えるとともに、そのスペクトラム拡散クロックのデューティ比の悪化や周波数変調の特性の悪化を小さく抑えることができる。   According to the spread spectrum clock generator of the present invention, it is possible to suppress the jitter generated in the spread spectrum clock whose frequency fluctuates periodically, and to suppress the deterioration of the duty ratio of the spread spectrum clock and the deterioration of the frequency modulation characteristics. Can do.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータの回路構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a spread spectrum clock generator according to an embodiment of the present invention.

図1に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータ1は、一定周波数のクロックから周波数が周期的に変動するスペクトラム拡散クロック(変調CLK)を生成するスペクトラム拡散クロックジェネレータである。   A spread spectrum clock generator 1 shown in FIG. 1 is a spread spectrum clock generator that generates a spread spectrum clock (modulation CLK) whose frequency periodically varies from a constant frequency clock.

このスペクトラム拡散クロックジェネレータ1には、入力されたクロックCLKを単位遅延量(dt)だけ遅延して出力する遅延セル(単位遅延素子)11が複数直列に接続された遅延回路10が備えられている。   The spread spectrum clock generator 1 includes a delay circuit 10 in which a plurality of delay cells (unit delay elements) 11 that output an input clock CLK with a unit delay amount (dt) delayed and output are connected in series. .

また、このスペクトラム拡散クロックジェネレータ1には、遅延回路10上の6つの入力ポートからその遅延回路10にクロックCLKを入力する6つのクロック入力回路21,22,23,24,25,26が備えられている。   The spread spectrum clock generator 1 is provided with six clock input circuits 21, 22, 23, 24, 25, and 26 for inputting the clock CLK from the six input ports on the delay circuit 10 to the delay circuit 10. ing.

さらに、このスペクトラム拡散クロックジェネレータ1には、モード切替信号Modeに応じて、第1のモードでは、遅延回路10の、クロックCLKの伝搬の上流側からその遅延回路10の途中の第1ポイントP1まで伝搬してきたクロックCLKを第1ポイントP1の直近の下流の遅延セル11に伝える。また、第2のモードでは、第1ポイントP1まで伝搬してきたクロックCLKの第1ポイントの直近の下流の遅延セル11への伝達を阻止するとともに、そのクロックCLKを、遅延回路10の途中をバイパスして、その遅延回路10の、第1ポイントP1よりクロックCLKの伝搬の下流側の第2ポイントP2の遅延セル11に入力するバイパス回路4が備えられている。   Further, in the spread spectrum clock generator 1, according to the mode switching signal Mode, in the first mode, from the upstream side of the propagation of the clock CLK of the delay circuit 10 to the first point P1 in the middle of the delay circuit 10 The propagated clock CLK is transmitted to the delay cell 11 immediately downstream of the first point P1. In the second mode, the clock CLK propagated to the first point P1 is prevented from being transmitted to the delay cell 11 immediately downstream of the first point, and the clock CLK is bypassed in the middle of the delay circuit 10. In addition, a bypass circuit 4 is provided that inputs the delay circuit 10 to the delay cell 11 at the second point P2 on the downstream side of the propagation of the clock CLK from the first point P1.

ここで、遅延セル11は、直列接続された2つの2入力NANDゲート11_1,11_2もしくは2つの2入力NANDゲート11_1,11_2およびインバータ11_3から構成されている。尚、2入力NANDゲート11_1,11_2の空きピンは‘H’レベルに固定されている。   Here, the delay cell 11 includes two 2-input NAND gates 11_1 and 11_2 connected in series or two 2-input NAND gates 11_1 and 11_2 and an inverter 11_3. The empty pins of the 2-input NAND gates 11_1 and 11_2 are fixed to the “H” level.

また、クロック入力回路21には、クロックCLKを入力する入力端子21_1aと、クロックCLKを入力する入力ポートを選択する入力ポート選択信号SEL0を入力する入力端子21_1bとを有する2入力ANDゲート21_1が備えられている。また、このクロック入力回路21には、2入力ANDゲート21_1の出力端子21_1cが接続された入力端子21_2aと、モード切替信号Modeを入力する入力端子21_2bとを有し、出力端子21_2cが対応する入力ポートに配置された遅延セル11を構成する2つの2入力NANDゲート11_1,11_2のうちの前段側の2入力NANDゲート11_1の一方の入力端子11_1aに接続されたNORゲート21_2が備えられている。尚、クロック入力回路22,23,24,25,26の構成も、このクロック入力回路21の構成と同様であるので詳細な説明は省略するが、クロック入力回路22には、2入力ANDゲート22_1およびNORゲート22_2が備えられており、またクロック入力回路23には、2入力ANDゲート23_1およびNORゲート23_2が備えられている。さらに、クロック入力回路24には、2入力ANDゲート24_1およびNORゲート24_2が備えられており、クロック入力回路25には、2入力ANDゲート25_1およびNORゲート25_2が備えられている。また、クロック入力回路26には、2入力ANDゲート26_1およびNORゲート26_2が備えられている。   The clock input circuit 21 includes a two-input AND gate 21_1 having an input terminal 21_1a for inputting the clock CLK and an input terminal 21_1b for inputting an input port selection signal SEL0 for selecting an input port for inputting the clock CLK. It has been. The clock input circuit 21 has an input terminal 21_2a to which the output terminal 21_1c of the 2-input AND gate 21_1 is connected, and an input terminal 21_2b to which the mode switching signal Mode is input, and the output terminal 21_2c corresponds to the input terminal 21_2c. A NOR gate 21_2 connected to one input terminal 11_1a of the two-input NAND gate 11_1 on the preceding stage among the two two-input NAND gates 11_1 and 11_2 constituting the delay cell 11 arranged at the port is provided. Note that the configuration of the clock input circuits 22, 23, 24, 25, and 26 is the same as that of the clock input circuit 21 and will not be described in detail. However, the clock input circuit 22 includes a 2-input AND gate 22_1. And a NOR gate 22_2, and the clock input circuit 23 includes a 2-input AND gate 23_1 and a NOR gate 23_2. Further, the clock input circuit 24 includes a 2-input AND gate 24_1 and a NOR gate 24_2, and the clock input circuit 25 includes a 2-input AND gate 25_1 and a NOR gate 25_2. The clock input circuit 26 includes a two-input AND gate 26_1 and a NOR gate 26_2.

さらに、バイパス回路4は、第1ポイントP1に配置された遅延セル11に入力されてきたクロックCLKを入力する入力端子4aとモード切替信号Modeを入力する入力端子4bとを有し、出力端子4cが第2ポイントP2に配置された遅延セル11の後段側の2入力NANDゲート11_2の一方の入力端子11_2aに接続された2入力NANDゲートからなるものである。   Further, the bypass circuit 4 has an input terminal 4a for inputting the clock CLK input to the delay cell 11 arranged at the first point P1, and an input terminal 4b for inputting the mode switching signal Mode, and an output terminal 4c. Is composed of a two-input NAND gate connected to one input terminal 11_2a of the two-input NAND gate 11_2 on the rear stage side of the delay cell 11 arranged at the second point P2.

このように構成されたスペクトラム拡散クロックジェネレータ1において、バイパス回路4の機能を有効にして浅い変調度を実現するには第2のモードに設定する。具体的には、モード切替信号Modeを‘H’レベルにする。尚、この図1に示す太い実線は、第2のモードにおけるクロックCLKの流れを示す。また、選択信号SEL0〜5は順次‘H’レベルとなり、これによりクロックCLKを遅延回路10に入力するにあたり、その遅延回路10の入り口であるクロック入力回路21,22,…,26が順次選択される。   In the spread spectrum clock generator 1 configured as described above, the second mode is set to enable the function of the bypass circuit 4 and realize a shallow modulation degree. Specifically, the mode switching signal Mode is set to the “H” level. The thick solid line shown in FIG. 1 indicates the flow of the clock CLK in the second mode. Further, the selection signals SEL0 to SEL5 are sequentially set to the “H” level, and accordingly, when the clock CLK is input to the delay circuit 10, the clock input circuits 21, 22,. The

‘H’レベルのモード切替信号Modeは、バイパス回路4の一方の入力端子4bおよびインバータ11_3に入力される。これにより、インバータ11_3からは‘L’レベルが出力され、この‘L’レベルが第1ポイントP1の遅延セル11の2入力NANDゲート11_2に入力される。従って、第1ポイントP1の遅延セル11よりも下流側の遅延セル11へのクロックCLKの伝搬は停止する。一方、バイパス回路4の一方の入力端子4bには‘H’レベルのモード切替信号Modeが入力されるとともに、そのバイパス回路4の他方の入力端子4aには第1ポイントP1よりクロックCLKの伝搬の上流側の遅延セル11からのクロックCLKが入力される。このため、第1ポイントP1の遅延セル11からのクロックCLKは、第2ポイントP2の遅延セル11にバイパスして入力されることとなり、従って図1の太い実線で示すようにクロックCLKが伝搬して、最終的に変調CLKとして出力される。このようにして、浅い変調度を実現することができる。   The 'H' level mode switching signal Mode is input to one input terminal 4b of the bypass circuit 4 and the inverter 11_3. As a result, the 'L' level is output from the inverter 11_3, and this 'L' level is input to the 2-input NAND gate 11_2 of the delay cell 11 at the first point P1. Therefore, the propagation of the clock CLK to the delay cell 11 downstream of the delay cell 11 at the first point P1 is stopped. On the other hand, an “H” level mode switching signal Mode is input to one input terminal 4b of the bypass circuit 4, and the clock CLK is propagated from the first point P1 to the other input terminal 4a of the bypass circuit 4. The clock CLK from the upstream delay cell 11 is input. For this reason, the clock CLK from the delay cell 11 at the first point P1 is bypassed and input to the delay cell 11 at the second point P2, so that the clock CLK propagates as shown by the thick solid line in FIG. Finally, it is output as a modulation CLK. In this way, a shallow degree of modulation can be realized.

一方、バイパス回路4の機能を無効にして深い変調度を実現するには第1のモードに設定する。以下、図2を参照して説明する。   On the other hand, the first mode is set to disable the function of the bypass circuit 4 and realize a deep modulation degree. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

図2は、図1に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータの、深い変調度を実現するために第1のモードに設定された状態を示す図である。尚、この図2に示す太い実線は、第1のモードにおけるクロックCLKの流れを示す。   FIG. 2 is a diagram showing a state in which the spread spectrum clock generator shown in FIG. 1 is set to the first mode in order to realize a deep modulation degree. The thick solid line shown in FIG. 2 indicates the flow of the clock CLK in the first mode.

ここでは、モード切替信号Modeを‘L’レベルにする。また、選択信号SEL0〜5を順に‘H’レベルにする。これにより、クロック入力回路21,22,…,26が順次選択されることとなる。   Here, the mode switching signal Mode is set to the “L” level. Further, the selection signals SEL0 to SEL5 are sequentially set to the “H” level. As a result, the clock input circuits 21, 22,..., 26 are sequentially selected.

‘L’レベルのモード切替信号Modeは、バイパス回路4およびインバータ11_3に入力される。バイパス回路4には、‘L’レベルのモード切替信号Modeが入力されるため、そのバイパス回路4からは‘H’レベルが出力される。また、インバータ11_3にも‘L’レベルのモード切替信号Modeが入力される。このため、そのインバータ11_3からは‘H’レベルが出力される。この‘H’レベルは第1ポイントP1の遅延セル11の2入力NANDゲート11_2に入力される。すると、第1ポイントP1の遅延セル11よりも下流側の遅延セル11にクロックCLKが伝搬する。従って、図2の太い実線で示すようにクロックCLKが伝搬して、最終的に変調CLKとして出力される。このようにして、深い変調度を実現することができる。   The 'L' level mode switching signal Mode is input to the bypass circuit 4 and the inverter 11_3. Since the ‘L’ level mode switching signal Mode is input to the bypass circuit 4, the ‘H’ level is output from the bypass circuit 4. Further, the 'L' level mode switching signal Mode is also input to the inverter 11_3. Therefore, the inverter 11_3 outputs the “H” level. This 'H' level is input to the 2-input NAND gate 11_2 of the delay cell 11 at the first point P1. Then, the clock CLK propagates to the delay cell 11 on the downstream side of the delay cell 11 at the first point P1. Therefore, the clock CLK propagates as shown by the thick solid line in FIG. 2, and is finally output as the modulated CLK. In this way, a deep modulation degree can be realized.

図3は、比較例としての、遅延セルおよびクロック入力回路を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a delay cell and a clock input circuit as a comparative example.

図3には、2つの2入力NANDゲート11_1,11_2からなる遅延セル11と、その遅延セル11にクロックCLKを入力するためのクロック入力回路20_4とが示されている。   FIG. 3 shows a delay cell 11 composed of two 2-input NAND gates 11_1 and 11_2 and a clock input circuit 20_4 for inputting a clock CLK to the delay cell 11.

遅延セル11は、前段の遅延セルから入力されたクロックCLKを単位遅延量(dt)だけ遅延して出力する。また、この遅延セル11には、クロック入力回路20_4を経由して選択信号SEL4とクロックCLKとの論理積をとった信号が入力される。ここで、選択信号SEL4として‘H’レベルが入力されると、クロックCLKが遅延セル11に入力される。目的によっては、複数の変調度で周波数を変調したい場合がある。通常1つの遅延回路10で複数の変調度を実現するには、遅延回路10へのクロックCLKの入力場所を変更させるか、クロックCLKのカウント方式を変更する等が必要である。しかし、これらの方式はデジタル方式を採用したスペクトラム拡散クロックジェネレータ(デジタルSSCG)のサイズを大きくしてしまうという欠点がある。そこで、遅延回路10にバイパス経路を持たせる(バイパス経路付きデジタルSSCG)という方式により、遅延回路10へのクロックCLKの入力場所を変更しなくても、即ちサイズを大きくすることなく、複数種類の変調度を実現するということを考える。   The delay cell 11 delays and outputs the clock CLK input from the preceding delay cell by a unit delay amount (dt). In addition, a signal obtained by ANDing the selection signal SEL4 and the clock CLK is input to the delay cell 11 via the clock input circuit 20_4. Here, when the ‘H’ level is input as the selection signal SEL <b> 4, the clock CLK is input to the delay cell 11. Depending on the purpose, it may be desired to modulate the frequency with a plurality of modulation degrees. Usually, in order to realize a plurality of modulation degrees with one delay circuit 10, it is necessary to change the input location of the clock CLK to the delay circuit 10, or to change the counting method of the clock CLK. However, these systems have the disadvantage of increasing the size of a spread spectrum clock generator (digital SSCG) employing a digital system. In view of this, the delay circuit 10 is provided with a bypass path (digital SSCG with a bypass path) without changing the input location of the clock CLK to the delay circuit 10, that is, without increasing the size. Consider realizing the degree of modulation.

ここで、遅延回路10のバイパス先の遅延セル11がクロックCLKの入力セルに該当していた場合、2入力NANDゲートでは入力端子が足りなくなってしまう。そこで、2入力NANDゲートを3入力NANDゲートに変更して対処する。   Here, when the delay cell 11 to be bypassed by the delay circuit 10 corresponds to the input cell of the clock CLK, the input terminal becomes insufficient in the 2-input NAND gate. Therefore, the 2-input NAND gate is changed to a 3-input NAND gate.

図4は、3入力NANDゲートを備えた遅延セルおよびクロック入力回路を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a delay cell having a three-input NAND gate and a clock input circuit.

図4には、3入力NANDゲート11_4および2入力NANDゲート11_2からなる遅延セル11と、その遅延セル11にクロックCLKを入力するためのクロック入力回路20_4とが示されている。3入力NANDゲート11_4には、バイパスされてきたクロックCLKと、前段の遅延セルからのクロックCLKと、クロック入力回路20_4からのクロックCLKとが入力される。ここで、遅延回路10を構成する図4に示す遅延セル11には、2入力NANDゲート11_2と3入力NANDゲート11_4とが備えられている。これら2入力NANDゲート11_2と3入力NANDゲート11_4とでは遅延時間が異なるため、遅延回路10の対称性が崩れ、変調CLKにジッタが発生したり、変調CLKのデューティ比が悪化したり、周波数変調の特性が悪化したりするという問題が発生する。   FIG. 4 shows a delay cell 11 composed of a 3-input NAND gate 11_4 and a 2-input NAND gate 11_2, and a clock input circuit 20_4 for inputting the clock CLK to the delay cell 11. The 3-input NAND gate 11_4 receives the bypassed clock CLK, the clock CLK from the preceding delay cell, and the clock CLK from the clock input circuit 20_4. Here, the delay cell 11 shown in FIG. 4 constituting the delay circuit 10 is provided with a 2-input NAND gate 11_2 and a 3-input NAND gate 11_4. Since the delay time is different between the 2-input NAND gate 11_2 and the 3-input NAND gate 11_4, the symmetry of the delay circuit 10 is lost, jitter is generated in the modulation CLK, the duty ratio of the modulation CLK is deteriorated, and the frequency modulation is performed. There arises a problem that the characteristics of the above deteriorate.

図5は、図1に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータを構成する遅延セルおよびクロック入力回路を示す図、図6は、図5に示す遅延セルおよびクロック入力回路の各ノードにおけるレベルと各モードとの対応関係を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing a delay cell and a clock input circuit constituting the spread spectrum clock generator shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a correspondence between a level and each mode in each node of the delay cell and the clock input circuit shown in FIG. It is a figure which shows a relationship.

図5には、図1に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータ1を構成する遅延セル11およびクロック入力回路25が示されている。   FIG. 5 shows the delay cell 11 and the clock input circuit 25 constituting the spread spectrum clock generator 1 shown in FIG.

従来では、遅延回路10にクロックCLKを入力するクロック入力回路には、2入力NANDゲートが用いられているが、本実施形態では、この2入力NANDゲートに代えて、図5に示すように、2入力ANDゲート25_1とNORゲート25_2からなるクロック入力回路25が用いられる。2入力ANDゲート25_1には、選択信号SEL4および外部からのクロックCLKが入力される。また、NORゲート25_2には、モード切替信号Modeが入力される。さらに、遅延セル11の1段目である2入力NANDゲート11_1には、前段の遅延セルからのクロックCLKが入力される。また、2段目の2入力NANDゲート11_2には、バイパスされてくるクロックCLKが入力される。   Conventionally, a two-input NAND gate is used for the clock input circuit that inputs the clock CLK to the delay circuit 10, but in this embodiment, instead of the two-input NAND gate, as shown in FIG. A clock input circuit 25 including a two-input AND gate 25_1 and a NOR gate 25_2 is used. The selection signal SEL4 and an external clock CLK are input to the 2-input AND gate 25_1. The mode switching signal Mode is input to the NOR gate 25_2. Furthermore, the clock CLK from the preceding delay cell is input to the two-input NAND gate 11_1 which is the first stage of the delay cell 11. The bypassed clock CLK is input to the second-stage 2-input NAND gate 11_2.

ここで、1段目である2入力NANDゲート11_1の、前段の遅延セルからのクロックCLKが入力されるノードをaとする。また、NORゲート25_2の、外部からのクロックCLKが入力されるノードをbとする。さらに、2入力NANDゲート11_1の出力のノードをc、2段目である2入力NANDゲート11_2の、バイパスされてくるクロックCLKが入力されるノードをdとする。   Here, a node of the first-stage 2-input NAND gate 11_1 to which the clock CLK from the preceding delay cell is input is denoted by a. Further, a node of the NOR gate 25_2 to which an external clock CLK is input is denoted by b. Further, the node of the output of the 2-input NAND gate 11_1 is c, and the node of the second-stage 2-input NAND gate 11_2 to which the bypassed clock CLK is input is d.

また、2入力NANDゲート11_1の、選択信号SEL4が入力されるノードをA、NORゲート25_2の、モード切替信号Modeが入力されるノードをB、そのNORゲート25_2の出力のノードをZとする。   Further, in the 2-input NAND gate 11_1, a node to which the selection signal SEL4 is input is A, a node to which the mode switching signal Mode is input in the NOR gate 25_2 is B, and an output node of the NOR gate 25_2 is Z.

ここで、モード切替信号Modeを‘H’レベルにすると、NORゲート25_2の出力であるノードZは‘L’レベルになる。すると、ノードaの状態に関わらず、ノードcは‘H’レベルに固定される。このため、ノードdからバイパス用のクロックCLKを入力することができる。ノードdからバイパス用のクロックCLKを入力することができるので、遅延セル11の1段目のゲートは2入力NANDゲートのままでよく、遅延回路10の対称性の崩れを防止することができる。従って、変調CLKにジッタが発生したり、変調CLKのデューティ比が悪化したり、周波数変調の特性が悪化したりするという問題が解消される。   Here, when the mode switching signal Mode is set to the “H” level, the node Z that is the output of the NOR gate 25_2 goes to the “L” level. Then, the node c is fixed to the “H” level regardless of the state of the node a. Therefore, the bypass clock CLK can be input from the node d. Since the bypass clock CLK can be input from the node d, the first-stage gate of the delay cell 11 may be a 2-input NAND gate, and the symmetry of the delay circuit 10 can be prevented from being lost. Therefore, the problem that jitter occurs in the modulation CLK, the duty ratio of the modulation CLK deteriorates, and the frequency modulation characteristics deteriorate is solved.

ここで、図6に示すように、ノードA,Bに共に‘L’レベルが入力された場合は、ノードZは‘H’レベルとなり、前段の遅延セルからのクロックCLKが通過するクロック通過モードとなる。また、ノードA,Bに‘H’レベル,‘L’レベルが入力された場合は、ノードZからは外部から入力されたクロックCLKの論理が反転されたクロックCLKが出力されるクロック入力モードとなる。さらに、ノードA,Bに‘L’レベル,‘H’レベルが入力された場合は、ノードZは‘L’レベルとなり、バイパスモードとなる。また、ノードA,Bに共に‘H’レベルが入力された場合は、ノードZは‘L’レベルとなり、無効なモードとして扱われる。   Here, as shown in FIG. 6, when the “L” level is input to both the nodes A and B, the node Z becomes the “H” level, and the clock passing mode in which the clock CLK from the preceding delay cell passes is passed. It becomes. In addition, when the “H” level and the “L” level are input to the nodes A and B, the clock input mode in which the clock CLK in which the logic of the clock CLK input from the outside is inverted is output from the node Z; Become. Further, when the ‘L’ level and the ‘H’ level are input to the nodes A and B, the node Z becomes the ‘L’ level and the bypass mode is set. When the “H” level is input to both the nodes A and B, the node Z becomes the “L” level and is treated as an invalid mode.

本発明の一実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the spread spectrum clock generator of one Embodiment of this invention. 図1に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータの、深い変調度を実現するために第1のモードに設定された状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which the spread spectrum clock generator shown in FIG. 1 is set to a first mode in order to realize a deep modulation degree. 比較例としての、遅延セルおよびクロック入力回路を示す図である。It is a figure which shows a delay cell and a clock input circuit as a comparative example. 3入力NANDゲートを備えた遅延セルおよびクロック入力回路を示す図である。It is a figure which shows the delay cell provided with 3 input NAND gate, and a clock input circuit. 図1に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータを構成する遅延セルおよびクロック入力回路を示す図である。It is a figure which shows the delay cell and clock input circuit which comprise the spread spectrum clock generator shown in FIG. 図5に示す遅延セルおよびクロック入力回路の各ノードにおけるレベルと各モードとの対応関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a correspondence relationship between levels and modes in each node of the delay cell and the clock input circuit shown in FIG. 5. 従来の、デジタル方式によるスペクトラム拡散クロックジェネレータの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the conventional spread spectrum clock generator by a digital system. 図7に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータの、クロックCLKのサイクルに伴って選択される遅延回路の入り口およびそれに伴って増減する遅延時間と変調CLKの周期を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an entrance of a delay circuit selected along with a cycle of a clock CLK, a delay time that increases / decreases accordingly, and a period of a modulation CLK of the spread spectrum clock generator illustrated in FIG. 7. 変調CLKの波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of modulation | alteration CLK. 従来の、図7とは異なるスペクトラム拡散クロックジェネレータの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the conventional spread spectrum clock generator different from FIG. 図10に示すスペクトラム拡散クロックジェネレータの、クロックCLKのサイクルに伴って選択される遅延回路の入り口およびそれに伴って増減する遅延時間と変調CLKの周期を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an entrance of a delay circuit selected along with a cycle of a clock CLK, a delay time that increases / decreases accordingly, and a period of a modulation CLK of the spread spectrum clock generator illustrated in FIG. 10. 深い変調度と浅い変調度とに応じてクロック入力回路の切替えが行なわれるスペクトラム拡散クロックジェネレータの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the spread spectrum clock generator by which a clock input circuit is switched according to a deep modulation degree and a shallow modulation degree.

符号の説明Explanation of symbols

1,100,200,300 スペクトラム拡散クロックジェネレータ
4 バイパス回路
4a,4b,11_1a,11_2a,21_1a,21_1b,21_2a,21_2b 入力端子
4c,21_1c 出力端子
10 遅延回路
11 遅延セル
11_1,11_2,30 2入力NANDゲート
11_3 インバータ
11_4 3入力NANDゲート
21,22,23,24,25,26 クロック入力回路
21_1,22_1,23_1,24_1,25_1,26_1 2入力ANDゲート
21_2,22_2,23_2,24_2,25_2,26_2 NORゲート
1, 100, 200, 300 Spread spectrum clock generator 4 Bypass circuit 4a, 4b, 11_1a, 11_2a, 21_1a, 21_1b, 21_2a, 21_2b Input terminal 4c, 21_1c Output terminal 10 Delay circuit 11 Delay cell 11_1, 11_2, 30 2-input NAND Gate 11_3 Inverter 11_4 3-input NAND gate 21, 22, 23, 24, 25, 26 Clock input circuit 21_1, 22_1, 23_1, 24_1, 25_1, 26_1 2-input AND gate 21_2, 22_2, 23_2, 24_2, 25_2, 26_2 NOR gate

Claims (1)

一定周波数のクロックから周波数が周期的に変動するスペクトラム拡散クロックを生成するスペクトラム拡散クロックジェネレータにおいて、
入力されたクロックを単位遅延量だけ遅延して出力する遅延セルが複数直列に接続された遅延回路と、
前記遅延回路上の複数の入力ポートから該遅延回路にクロックを入力する複数のクロック入力回路と、
モード切替信号に応じて、第1のモードでは、前記遅延回路の、クロック伝搬の上流側から該遅延回路の途中の第1ポイントまで伝搬してきたクロックを該第1ポイントの直近の下流の遅延セルに伝え、第2のモードでは、該第1ポイントまで伝搬してきたクロックの該第1ポイントの直近の下流の遅延セルへの伝達を阻止するとともに、該クロックを、該遅延回路の途中をバイパスして、該遅延回路の、該第1ポイントよりクロック伝搬の下流側の第2ポイントの遅延セルに入力するバイパス回路とを備え、
前記遅延セルが、直列接続された2つの2入力NANDゲートからなり、
前記クロック入力回路が、クロックを入力する入力端子と、クロックを入力する入力ポートを選択する入力ポート選択信号を入力する入力端子とを有する2入力ANDゲート、および、該2入力ANDゲートの出力端子が接続された入力端子と、前記モード切替信号を入力する入力端子とを有し、出力端子が対応する入力ポートに配置された遅延セルを構成する2つの2入力NANDゲートのうちの前段側の2入力NANDゲートの一方の入力端子に接続されたNORゲートからなり、
前記バイパス回路が、前記第1ポイントに配置された遅延セルに入力されてきたクロックを入力する入力端子と前記モード切替信号を入力する入力端子とを有し、出力端子が前記第2ポイントに配置された遅延セルの後段側の2入力NANDゲートの一方の入力端子に接続された2入力NANDゲートからなるものであることを特徴とするスペクトラム拡散クロックジェネレータ。
In a spread spectrum clock generator that generates a spread spectrum clock whose frequency periodically varies from a constant frequency clock,
A delay circuit in which a plurality of delay cells that output an input clock by delaying by a unit delay amount are connected in series;
A plurality of clock input circuits for inputting clocks to the delay circuit from a plurality of input ports on the delay circuit;
In response to the mode switching signal, in the first mode, in the delay circuit, the clock propagated from the upstream side of the clock propagation to the first point in the middle of the delay circuit is the delay cell immediately downstream of the first point. In the second mode, the clock transmitted to the first point is prevented from being transmitted to the delay cell immediately downstream of the first point, and the clock is bypassed in the middle of the delay circuit. A bypass circuit for inputting to a delay cell at a second point on the downstream side of the clock propagation of the delay circuit,
The delay cell comprises two 2-input NAND gates connected in series;
The clock input circuit has a two-input AND gate having an input terminal for inputting a clock and an input terminal for inputting an input port selection signal for selecting an input port for inputting the clock, and an output terminal of the two-input AND gate Are connected to each other and an input terminal for inputting the mode switching signal, and the output terminal of the two-input NAND gates constituting the delay cell arranged in the corresponding input port It consists of a NOR gate connected to one input terminal of a 2-input NAND gate,
The bypass circuit has an input terminal for inputting a clock input to the delay cell arranged at the first point and an input terminal for inputting the mode switching signal, and an output terminal is arranged at the second point. A spread spectrum clock generator comprising a two-input NAND gate connected to one input terminal of a two-input NAND gate on the rear stage side of the delayed cell.
JP2006083433A 2006-03-24 2006-03-24 Spread spectrum clock generator Withdrawn JP2007257498A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006083433A JP2007257498A (en) 2006-03-24 2006-03-24 Spread spectrum clock generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006083433A JP2007257498A (en) 2006-03-24 2006-03-24 Spread spectrum clock generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007257498A true JP2007257498A (en) 2007-10-04

Family

ID=38631649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006083433A Withdrawn JP2007257498A (en) 2006-03-24 2006-03-24 Spread spectrum clock generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007257498A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012119879A (en) * 2010-11-30 2012-06-21 Brother Ind Ltd Operation clock generation device, operation circuit and image forming apparatus
CN114924613A (en) * 2022-04-28 2022-08-19 中电科申泰信息科技有限公司 Design of multi-core processor clock system with frequency divider

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012119879A (en) * 2010-11-30 2012-06-21 Brother Ind Ltd Operation clock generation device, operation circuit and image forming apparatus
CN114924613A (en) * 2022-04-28 2022-08-19 中电科申泰信息科技有限公司 Design of multi-core processor clock system with frequency divider
CN114924613B (en) * 2022-04-28 2023-08-29 中电科申泰信息科技有限公司 Multi-core processor clock system design with frequency divider

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8912834B2 (en) Integrated circuits with dual-edge clocking
JP3859624B2 (en) Delay circuit and delay locked loop device
US7276943B2 (en) Highly configurable PLL architecture for programmable logic
US7619451B1 (en) Techniques for compensating delays in clock signals on integrated circuits
JP2007166623A (en) Delay cell and delay line circuits having same
US9692399B2 (en) Digital delay unit and signal delay circuit
JP2004048729A (en) Clock frequency divider and frequency dividing method in delay locked loop
JP4237211B2 (en) Delay locked loop device
KR100923212B1 (en) Method and apparatus for a digital-to-phase converter
US7808293B2 (en) Clock distribution circuit
JP4371531B2 (en) Delay synchronization circuit
JP2000059214A (en) Pll circuit and semiconductor integrated circuit incorporated with pll circuit
JP2007257498A (en) Spread spectrum clock generator
JP2008172779A (en) High speed flip-flop
KR100853862B1 (en) Frequency multiplier based delay locked loop
US20120161823A1 (en) Frequency division of an input clock signal
JP2007188395A (en) Clock signal generation circuit
JP4728152B2 (en) Spread spectrum clock generator
US7642868B2 (en) Wide range interpolative voltage controlled oscillator
JP2006129180A (en) Clock delay circuit
KR20060108367A (en) Frequency multiplier using delayed locking loop
KR101342093B1 (en) Delay line
US8089319B2 (en) Wide range interpolative voltage controlled oscillator
KR20090061326A (en) Delay circuit of delay locked loop and control method of the same
TWI462483B (en) Clock generating circuit and associated method for generating output clock signal

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20090602