JP2009003955A - Delay clock generator and delay time measurement instrument - Google Patents

Delay clock generator and delay time measurement instrument Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a delay clock generator which generates a delay clock with high level of accuracy. <P>SOLUTION: A reference clock is input in a posterior border matching part and a phase control part. A ring oscillator oscillates a shift clock with the same cycle as that of the reference clock. The posterior border matching part matches a posterior border of the shift clock to a posterior border of the reference clock. The shift clock whose posterior border is matched is supplied to a pulse insertion part. The phase control part receives the reference clock and generates a phase control signal for determining to which cycle among a plurality of cycles of the shift clock the insertion pulse is inserted. The pulse insertion part inserts the insertion pulse to the cycle of the shift clock determined by the phase control signal. A delay phase lock part generates the delay clock by delaying a phase of the shift clock oscillated in the ring oscillator to a phase of the reference clock based on the reference clock and the shift clock to which the insertion pulse is inserted. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、遅延クロックを生成する遅延クロック生成装置に関し、特に、半導体デバイスを試験する半導体試験装置における遅延信号生成装置に組み込まれる遅延クロック生成装置に関する。   The present invention relates to a delay clock generation apparatus that generates a delay clock, and more particularly to a delay clock generation apparatus incorporated in a delay signal generation apparatus in a semiconductor test apparatus that tests a semiconductor device.

近年、高速で動作する半導体デバイスの開発が盛んに進められている。それに伴い、高速デバイスを試験する半導体試験装置に、非常に厳しい動作タイミングの制御が要求されるようになってきている。特に、被試験デバイスに試験パターンを入力するタイミングは、被試験デバイスの入力特性に応じて、基準クロックに対して正確に遅延される必要がある。   In recent years, development of semiconductor devices that operate at high speed has been actively promoted. Accordingly, very strict control of the operation timing is required for a semiconductor test apparatus for testing a high-speed device. In particular, the timing for inputting the test pattern to the device under test needs to be accurately delayed with respect to the reference clock according to the input characteristics of the device under test.

図1は、半導体試験装置において所定の遅延時間を有する遅延指定信号を生成する遅延ライン176を示すブロック図である。この遅延ライン176は、遅延素子180、184、188、192、セレクタ182、186、190、194、およびリニアライズメモリ196を有する。この遅延ライン176においては、クロックが入力端より入力され、所定の時間遅延された遅延指定信号が出力端より出力される。   FIG. 1 is a block diagram showing a delay line 176 for generating a delay designation signal having a predetermined delay time in a semiconductor test apparatus. The delay line 176 includes delay elements 180, 184, 188, 192, selectors 182, 186, 190, 194, and a linearized memory 196. In the delay line 176, a clock is input from the input end, and a delay designation signal delayed by a predetermined time is output from the output end.

リニアライズメモリ196は、所定の遅延量(遅延時間)を生成する遅延素子の組み合わせのデータを、所定のアドレスに格納している。セレクタ182、186、190および194は、リニアライズメモリ196から送られるデータに基づいて、各遅延素子180、184、188、192を通過したクロック、または通過しないクロックのいずれかを選択し、後段に出力する。例えば、所定の遅延時間を生成するために、各セレクタの前段にある遅延素子を使用する場合には、リニアライズメモリ196の対応するビットに"0"が設定され、使用しない場合にはビットに"1"が設定される。   The linearize memory 196 stores data of combinations of delay elements that generate a predetermined delay amount (delay time) at a predetermined address. The selectors 182, 186, 190, and 194 select either the clock that has passed through each delay element 180, 184, 188, or 192 based on the data sent from the linearize memory 196, Output. For example, when a delay element in the preceding stage of each selector is used to generate a predetermined delay time, “0” is set to the corresponding bit of the linearize memory 196, and when not used, the bit is set to the bit. “1” is set.

遅延ライン176に設けられる遅延素子180、184、188、192は、それぞれ数ピコ秒から数十ピコ秒、または数百ピコ秒の遅延量を有するように設計される。したがって、例えば10、20・・・70ピコ秒の7種類の遅延時間を生成するためには、理論的には、10、20、40ピコ秒の遅延量を有する3種類の遅延素子を用いて組み合わせるようにすればよい。   The delay elements 180, 184, 188, and 192 provided in the delay line 176 are each designed to have a delay amount of several picoseconds to several tens of picoseconds or hundreds of picoseconds. Therefore, for example, in order to generate seven types of delay times of 10, 20... 70 picoseconds, theoretically, three types of delay elements having delay amounts of 10, 20, 40 picoseconds are used. You can combine them.

しかしながら、現実には、遅延素子の品質のばらつきや、遅延素子を使用する際の温度条件等によって、遅延素子により実際に与えられる遅延時間と設計した遅延時間との間に誤差が生じる場合がある。この誤差を解消するために、所定の遅延時間を生成する最適な遅延素子の組み合わせを、測定により実際に求める必要がある。   However, in reality, an error may occur between the delay time actually provided by the delay element and the designed delay time due to variations in the quality of the delay element, temperature conditions when the delay element is used, and the like. . In order to eliminate this error, it is necessary to actually obtain an optimum combination of delay elements that generate a predetermined delay time by measurement.

図2は、半導体試験装置においてパターン発生器10で発生された信号に対して遅延した、波形整形器12の出力信号を測定する従来の構成を示すブロック図である。この測定において、パターン発生器10が、タイミング発生器14に対して基準クロック34を供給し、波形整形器12に対して遅延時間測定用の測定用信号32を供給する。タイミング発生器14は、図1に示された遅延ライン176を複数有し、任意に選択された遅延素子の組み合わせに基づいて、基準クロック34を一定の時間だけ遅延した遅延指定信号36を生成する。遅延指定信号36は、波形整形器12に与えられ、波形整形器12は、遅延指定信号36に基づいて測定用信号32を遅延させ、遅延測定用信号38をオシロスコープ16に出力する。このオシロスコープ16で、遅延素子の任意の組み合わせにより生成された遅延時間が観測される。このときの遅延素子の組み合わせのデータは、リニアライズメモリ196(図1参照)の所定のアドレスに格納される。   FIG. 2 is a block diagram showing a conventional configuration for measuring the output signal of the waveform shaper 12 delayed from the signal generated by the pattern generator 10 in the semiconductor test apparatus. In this measurement, the pattern generator 10 supplies the reference clock 34 to the timing generator 14 and supplies the measurement signal 32 for measuring the delay time to the waveform shaper 12. The timing generator 14 has a plurality of delay lines 176 shown in FIG. 1, and generates a delay designation signal 36 obtained by delaying the reference clock 34 by a predetermined time based on a combination of arbitrarily selected delay elements. . The delay designation signal 36 is given to the waveform shaper 12, and the waveform shaper 12 delays the measurement signal 32 based on the delay designation signal 36 and outputs a delay measurement signal 38 to the oscilloscope 16. The oscilloscope 16 observes the delay time generated by any combination of delay elements. The combination data of the delay elements at this time is stored at a predetermined address in the linearize memory 196 (see FIG. 1).

従来は、図2に示されるように、遅延素子の各組み合わせにより生成される遅延時間をオシロスコープ16で観測し、遅延素子の組み合わせと遅延時間との対応データを、リニアライズメモリ196に格納していた。半導体デバイスを実際に試験するときには、半導体デバイスの入力特性に応じて、リニアライズメモリ196に格納されたデータに基づいて所望の遅延時間を生成する遅延素子を選択していた。   Conventionally, as shown in FIG. 2, the delay time generated by each combination of delay elements is observed with an oscilloscope 16, and correspondence data between the combination of delay elements and the delay time is stored in a linearization memory 196. It was. When actually testing a semiconductor device, a delay element that generates a desired delay time is selected based on data stored in the linearized memory 196 in accordance with the input characteristics of the semiconductor device.

従来の遅延時間測定方法によると、オシロスコープ16を使用するので、波形整形器12から出力される波形を1ピンずつしか測定することができなかった。また、数ピコ秒や数十ピコ秒のオーダの遅延時間を測定する場合には、オシロスコープ16の分解能では、十分に正確な遅延時間を測定することができなかった。そこで、本発明は、複数の遅延ラインの遅延時間を正確に並列に測定することができる遅延時間測定方法および遅延時間測定装置を提供することを一つの解決すべき課題とする。   According to the conventional delay time measurement method, since the oscilloscope 16 is used, the waveform output from the waveform shaper 12 can be measured only one pin at a time. When measuring a delay time on the order of several picoseconds or several tens of picoseconds, the resolution of the oscilloscope 16 cannot measure a sufficiently accurate delay time. Accordingly, an object of the present invention is to provide a delay time measuring method and a delay time measuring apparatus capable of accurately measuring the delay times of a plurality of delay lines in parallel.

また、遅延ラインの正確な遅延時間を測定する遅延時間測定方法として、本発明は、基準クロック34に対して所定の遅延時間を有する遅延クロックを利用して、所定の遅延時間を生成する遅延素子の組み合わせを定める方法を提供することを一つの目的とする。従来、正確な遅延時間を有する遅延クロックを生成することは困難であったので、遅延クロックを利用して、遅延素子の組み合わせにより生じる遅延時間を正確に測定することは困難であった。そこで、本発明は、正確な遅延時間を有する遅延クロックを生成することができる遅延クロック生成装置を提供することを一つの解決すべき課題とする。   As a delay time measuring method for measuring an accurate delay time of a delay line, the present invention uses a delay clock having a predetermined delay time with respect to the reference clock 34 to generate a predetermined delay time. It is an object to provide a method for determining the combination of the above. Conventionally, since it has been difficult to generate a delay clock having an accurate delay time, it has been difficult to accurately measure the delay time caused by the combination of delay elements using the delay clock. Therefore, an object of the present invention is to provide a delay clock generation device capable of generating a delay clock having an accurate delay time.

そこで本発明は、上記課題を解決することのできる遅延クロック生成装置、遅延時間測定方法および遅延時間測定装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。   Therefore, an object of the present invention is to provide a delay clock generation device, a delay time measurement method, and a delay time measurement device that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.

上記課題を解決するために、本発明の第1の形態は、基準クロックを所定時間だけ遅延した遅延クロックを生成する遅延クロック生成装置を提供する。この遅延クロック生成装置は、前記基準クロックと同一周期のシフトクロックを発振する発振器と、前縁および後縁の少なくとも一方が前記シフトクロックの前縁または後縁に同期した参照シフトクロックに挿入する挿入パルスを生成して、前記参照シフトクロックに挿入するパルス挿入部と、前記基準クロックに同期し且つ前記参照シフトクロックと同一周期の参照基準クロックと、前記挿入パルスを挿入された前記参照シフトクロックとに基づいて、前記発振器において発振される前記シフトクロックの位相を前記基準クロックの位相に対して遅らせて、前記基準クロックを前記所定時間だけ遅延した前記遅延クロックを生成させる遅延位相ロック部とを備えることを特徴とする。この遅延クロック生成装置によると、基準クロックに対して正確な遅延時間を有する遅延クロックを容易に生成することが可能となる。   In order to solve the above-described problem, the first aspect of the present invention provides a delay clock generation device that generates a delay clock obtained by delaying a reference clock by a predetermined time. The delay clock generator includes an oscillator that oscillates a shift clock having the same cycle as the reference clock, and an insertion in which at least one of a leading edge and a trailing edge is inserted into a reference shift clock synchronized with a leading edge or a trailing edge of the shift clock. A pulse insertion unit that generates a pulse and inserts it into the reference shift clock; a reference reference clock that is synchronized with the reference clock and has the same cycle as the reference shift clock; and the reference shift clock into which the insertion pulse is inserted And a delay phase lock unit that delays the phase of the shift clock oscillated in the oscillator with respect to the phase of the reference clock, and generates the delayed clock by delaying the reference clock by the predetermined time. It is characterized by that. According to this delay clock generation device, it is possible to easily generate a delay clock having an accurate delay time with respect to the reference clock.

第1の形態の一つの態様において、遅延クロック生成装置が、前記シフトクロックに同期した同期シフトクロックと、前記基準クロックに同期し且つ前記同期シフトクロックと同一周期の同期基準クロックとの位相差に基づいて、前記参照基準クロックと前記参照シフトクロックを出力する位相比較部を更に備えてもよい。   In one aspect of the first aspect, the delay clock generation device generates a phase difference between a synchronous shift clock synchronized with the shift clock and a synchronous reference clock synchronized with the reference clock and having the same cycle as the synchronous shift clock. Based on this, a phase comparison unit that outputs the reference standard clock and the reference shift clock may be further included.

第1の形態の別の態様において、前記位相比較部は、前記同期基準クロックと前記同期シフトクロックに基づいて、後縁を合わされた前記参照基準クロックと前記参照シフトクロックを出力することができる。   In another aspect of the first aspect, the phase comparison unit can output the reference reference clock and the reference shift clock with trailing edges combined based on the synchronization reference clock and the synchronization shift clock.

第1の形態の更に別の態様において、前記パルス挿入部は、前記参照シフトクロックの後縁から次の参照シフトクロックの前縁の間に、前記挿入パルスを挿入してもよい。   In still another aspect of the first aspect, the pulse insertion unit may insert the insertion pulse between a trailing edge of the reference shift clock and a leading edge of the next reference shift clock.

第1の形態の更に別の態様において、前記パルス挿入部は、前記基準クロックに同期して、前記挿入パルスを前記参照シフトクロックに挿入することができる。   In still another aspect of the first aspect, the pulse insertion unit can insert the insertion pulse into the reference shift clock in synchronization with the reference clock.

第1の形態の更に別の態様において、遅延クロック生成装置が、前記基準クロックを分周して、前記同期基準クロックを出力する同期基準クロック生成部と、前記同期基準クロックと同一周期になるように前記シフトクロックを分周して、前記同期シフトクロックを出力する同期シフトクロック生成部とを更に備えてもよい。   In still another aspect of the first aspect, the delay clock generation device divides the reference clock and outputs the synchronization reference clock, and the same period as the synchronization reference clock. And a synchronous shift clock generator that divides the shift clock and outputs the synchronous shift clock.

第1の形態の更に別の態様において、遅延クロック生成装置が、前記挿入パルスを、前記参照シフトクロックの複数サイクル中のどのサイクルに挿入するかを定める位相制御信号を生成する位相制御部を更に備え、前記パルス挿入部は、前記位相制御信号により定められた前記参照シフトクロックのサイクルに、前記挿入パルスを挿入することができる。   In still another aspect of the first aspect, the delay clock generation device further includes a phase control unit that generates a phase control signal that determines in which cycle of the plurality of cycles of the reference shift clock the insertion pulse is to be inserted. The pulse insertion unit can insert the insertion pulse in a cycle of the reference shift clock determined by the phase control signal.

第1の形態の更に別の態様において、前記遅延位相ロック部は、前記参照シフトクロックの複数サイクル中に前記挿入パルスが挿入された挿入数に基づいて、前記発振器において発振される前記シフトクロックの位相を遅らせることを可能とする。   In still another aspect of the first aspect, the delay phase lock unit includes the shift clock of the shift clock oscillated in the oscillator based on the number of insertions of the insertion pulse inserted in a plurality of cycles of the reference shift clock. It is possible to delay the phase.

第1の形態の更に別の態様において、前記遅延位相ロック部は、前記同期基準クロックのパルス列の電位から、前記挿入パルスを挿入された前記参照シフトクロックのパルス列の電位を減算した結果の平均値を出力する減算回路と、前記減算回路における減算結果の前記平均値が0となるように、前記挿入パルスを挿入された前記参照シフトクロックのパルス幅を調整するパルス幅調整部とを有してもよい。   In still another aspect of the first aspect, the delay phase lock unit is an average value obtained by subtracting the potential of the pulse train of the reference shift clock into which the insertion pulse has been inserted from the potential of the pulse train of the synchronization reference clock. And a pulse width adjustment unit that adjusts the pulse width of the reference shift clock into which the insertion pulse is inserted so that the average value of the subtraction results in the subtraction circuit is 0. Also good.

第1の形態の更に別の態様において、前記発振器が、電源電圧に応じて発振周波数が変化するリング発振器であり、前記パルス幅調整部は、前記減算回路における減算結果の前記平均値に基づいて前記リング発振器の前記電源電圧を調整することによって、前記挿入パルスを挿入された前記参照シフトクロックのパルス幅を調整することを可能とする。   In still another aspect of the first aspect, the oscillator is a ring oscillator whose oscillation frequency changes according to a power supply voltage, and the pulse width adjustment unit is based on the average value of the subtraction results in the subtraction circuit. By adjusting the power supply voltage of the ring oscillator, it is possible to adjust the pulse width of the reference shift clock in which the insertion pulse is inserted.

第1の形態の更に別の態様において、前記リング発振器は、複数の電子回路とともに単一チップ上に構成され、前記遅延クロック生成装置が、前記減算結果の前記平均値に基づいて調整された前記電源電圧を、前記複数の電子回路にも供給する電源電圧供給部を更に備えてもよい。   In still another aspect of the first aspect, the ring oscillator is configured on a single chip together with a plurality of electronic circuits, and the delay clock generation device is adjusted based on the average value of the subtraction results. You may further provide the power supply voltage supply part which supplies a power supply voltage also to these electronic circuits.

第1の形態の更に別の態様において、前記発振器が、制御電圧に応じて発振周波数が変化する電圧制御型発振器であり、前記パルス幅調整部は、前記減算回路における減算結果の前記平均値に基づいて前記電圧制御型発振器の前記制御電圧を調整することによって、前記挿入パルスを挿入された前記参照シフトクロックのパルス幅を調整することを可能とする。   In still another aspect of the first embodiment, the oscillator is a voltage controlled oscillator whose oscillation frequency changes according to a control voltage, and the pulse width adjustment unit sets the average value of the subtraction results in the subtraction circuit. The pulse width of the reference shift clock into which the insertion pulse has been inserted can be adjusted by adjusting the control voltage of the voltage controlled oscillator based on the above.

第1の形態の更に別の態様において、前記位相制御部は、前記挿入パルスを、前記参照シフトクロックの複数サイクル中に時系列に拡散して挿入するように前記位相制御信号を生成することができる。   In still another aspect of the first aspect, the phase control unit generates the phase control signal so that the insertion pulse is inserted in a time-series manner in a plurality of cycles of the reference shift clock. it can.

第1の形態の更に別の態様において、前記位相制御部は、前記同期基準クロックに基づいて出力値を増加させる、Mビット(Mは自然数)のカウンタと、前記挿入パルスの挿入数を記憶する、(M+1)ビットのパルス挿入設定レジスタと、前記カウンタのビットの変化点を検出する複数の変化点検出部と、前記パルス挿入設定レジスタの(M−n+1)(nは自然数)番目のビットに対応するレジスタ値と、前記カウンタのn番目のビットに対応する前記変化点検出部の出力値との論理積をとる複数のAND回路とを有し、前記位相制御部は、前記AND回路による前記論理積に基づいて、前記挿入パルスを挿入するサイクルを定めることができる。   In still another aspect of the first aspect, the phase control unit stores an M-bit (M is a natural number) counter that increases an output value based on the synchronization reference clock, and an insertion number of the insertion pulse. , (M + 1) -bit pulse insertion setting register, a plurality of change point detection units for detecting the change point of the bit of the counter, and (M−n + 1) (n is a natural number) th bit of the pulse insertion setting register A plurality of AND circuits that take a logical product of the corresponding register values and the output value of the change point detection unit corresponding to the nth bit of the counter, and the phase control unit includes the AND circuit A cycle for inserting the insertion pulse can be determined based on a logical product.

また、上記課題を解決するために、本発明の第2の形態は、遅延ラインにおける遅延時間を測定する遅延時間測定方法を提供する。この遅延時間測定方法において、前記遅延ラインが、基準クロックの入力端および出力端を有し、前記出力端が、前記基準クロックに対して所定の遅延時間を有する遅延クロックにより動作するフリップフロップのデータ入力に接続されていることを前提として、遅延時間測定方法が、前記遅延ラインにおける一定の遅延時間を設定する遅延時間設定段階と、前記遅延時間設定段階において前記一定の遅延時間を設定された前記遅延ラインの前記入力端に前記基準クロックを供給する基準クロック供給段階と、前記フリップフロップのクロック入力に、前記遅延クロックに同期した同期遅延クロックを供給する遅延クロック供給段階と、前記フリップフロップから出力される出力論理値を平均化する段階と、前記出力論理値の平均値に基づいて、前記遅延ラインにおける前記遅延時間を測定する遅延時間測定段階とを備えることを特徴とする。この遅延時間測定方法により、複数の遅延ラインの遅延時間を同時に正確に測定することが可能となる。   In order to solve the above problem, the second embodiment of the present invention provides a delay time measuring method for measuring a delay time in a delay line. In this delay time measuring method, the delay line has an input end and an output end of a reference clock, and the output end is operated by a delay clock having a predetermined delay time with respect to the reference clock. Assuming that the delay time measuring method is connected to an input, a delay time setting step for setting a constant delay time in the delay line, and the constant delay time is set in the delay time setting step. A reference clock supply stage for supplying the reference clock to the input terminal of the delay line; a delay clock supply stage for supplying a synchronous delay clock synchronized with the delay clock to the clock input of the flip-flop; and an output from the flip-flop. Averaged output logic values, and based on the average value of the output logic values Characterized by comprising a delay time measuring step of measuring the delay time of the delay line. With this delay time measurement method, the delay times of a plurality of delay lines can be accurately measured simultaneously.

第2の形態の一つの態様において、前記遅延時間測定段階は、前記出力論理値の平均値がほぼ0.5であるとき、前記遅延ラインの前記遅延時間が、前記遅延クロックの所定の遅延時間にほぼ等しいことを判定する段階を有してもよい。   In one aspect of the second embodiment, the delay time measurement step includes the step of measuring the delay time of the delay line to be a predetermined delay time of the delay clock when the average value of the output logic values is approximately 0.5. May be determined to be approximately equal to.

また、上記課題を解決するために、本発明の第3の形態は、遅延ラインにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置であって、基準クロックに対して所定の遅延時間を有する遅延クロックを生成する遅延クロック生成手段と、前記遅延ラインに前記基準クロックを供給する基準クロック供給手段と、前記遅延ラインにおいて前記基準クロックが遅延された遅延パルスのエッジと、前記遅延クロックに同期した同期遅延クロックのエッジのタイミングを比較し、比較結果を論理値"0"または"1"として出力するタイミング比較手段と、前記タイミング比較手段から出力される前記比較結果を平均化した平均値を生成する平均化手段と、前記平均化手段により生成された前記平均値に基づいて、前記遅延ラインにおける遅延時間を測定する測定手段とを備えることを特徴とする遅延時間測定装置を提供する。この遅延時間測定装置により、複数の遅延ラインの遅延時間を同時に正確に測定することが可能となる。   In order to solve the above-described problem, a third embodiment of the present invention is a delay time measuring apparatus for measuring a delay time in a delay line, and generates a delay clock having a predetermined delay time with respect to a reference clock. A delay clock generating means for performing the reference clock supply means for supplying the reference clock to the delay line, an edge of a delay pulse obtained by delaying the reference clock in the delay line, and a synchronous delay clock synchronized with the delay clock. Timing comparison means for comparing edge timings and outputting the comparison result as a logical value “0” or “1”; and averaging means for generating an average value obtained by averaging the comparison results output from the timing comparison means Measuring means for measuring a delay time in the delay line based on the average value generated by the averaging means. A delay time measuring apparatus comprising: a stage. With this delay time measuring device, the delay times of a plurality of delay lines can be accurately measured simultaneously.

第3の形態の一つの態様において、前記タイミング比較手段は、前記遅延パルスが入力されるデータ入力と、前記同期遅延クロックが入力されるクロック入力とを有するフリップフロップを含んでもよい。   In one aspect of the third aspect, the timing comparison means may include a flip-flop having a data input to which the delay pulse is input and a clock input to which the synchronous delay clock is input.

第3の形態の別の態様において、前記測定手段は、前記平均値がほぼ0.5であるとき、前記遅延ラインの遅延時間が前記遅延クロックの前記所定の遅延時間にほぼ等しいことを定めてもよい。   In another aspect of the third mode, the measuring means may determine that the delay time of the delay line is approximately equal to the predetermined delay time of the delay clock when the average value is approximately 0.5. Also good.

なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。   The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.

図3は、被試験デバイス22を試験する半導体試験装置のブロック図である。この半導体試験装置は、パターン発生器10、遅延信号生成装置24、デバイス差込部18および比較器20を備える。遅延信号生成装置24は、波形整形器12およびタイミング発生器14を有する。試験中、被試験デバイス22は、デバイス差込部18に差し込まれる。   FIG. 3 is a block diagram of a semiconductor test apparatus for testing the device under test 22. The semiconductor test apparatus includes a pattern generator 10, a delay signal generator 24, a device insertion unit 18, and a comparator 20. The delay signal generation device 24 includes a waveform shaper 12 and a timing generator 14. During the test, the device under test 22 is inserted into the device insertion unit 18.

パターン発生器10が、被試験デバイス22に入力する入力パターン33および基準クロック34を発生して、遅延信号生成装置24に供給する。具体的には、入力パターン33が波形整形器12に供給され、基準クロック34がタイミング発生器14に供給される。タイミング発生器14は、遅延クロック生成部(図示せず)および遅延ライン(図示せず)を内部に有する。遅延ライン176(図1参照)のリニアライズメモリ196には、所定の遅延時間を生成する遅延素子の組み合わせに関するデータが予め格納されている。本発明において、このデータは、遅延クロック生成部により生成される所定の遅延時間を有する遅延クロックに基づいて得られる。   The pattern generator 10 generates an input pattern 33 and a reference clock 34 to be input to the device under test 22 and supplies them to the delay signal generator 24. Specifically, the input pattern 33 is supplied to the waveform shaper 12 and the reference clock 34 is supplied to the timing generator 14. The timing generator 14 includes a delay clock generation unit (not shown) and a delay line (not shown). In the linearization memory 196 of the delay line 176 (see FIG. 1), data relating to combinations of delay elements that generate a predetermined delay time is stored in advance. In the present invention, this data is obtained based on a delay clock having a predetermined delay time generated by the delay clock generator.

基準クロック34を所定時間遅延した遅延指定信号36が、波形整形器12に供給される。波形整形器12は、遅延指定信号36に基づいて、入力パターン33を被試験デバイス22に入力するタイミングを遅延させ、遅延された入力パターンである遅延信号39をデバイス差込部18に供給する。この実施形態においては、遅延クロック生成部および遅延ラインがタイミング発生器14に組み込まれているが、別の実施形態においては、遅延クロック生成部および遅延ラインが波形整形器12に組み込まれてもよい。遅延信号生成装置24は、全体として、被試験デバイス22の入力特性に応じて、入力パターン33を所定時間遅延した遅延信号39を出力することができる。   A delay designation signal 36 obtained by delaying the reference clock 34 by a predetermined time is supplied to the waveform shaper 12. The waveform shaper 12 delays the timing of inputting the input pattern 33 to the device under test 22 based on the delay designation signal 36, and supplies the delayed signal 39, which is a delayed input pattern, to the device insertion unit 18. In this embodiment, the delay clock generator and the delay line are incorporated in the timing generator 14. However, in another embodiment, the delay clock generator and the delay line may be incorporated in the waveform shaper 12. . The delay signal generation device 24 can output a delay signal 39 obtained by delaying the input pattern 33 for a predetermined time according to the input characteristics of the device under test 22 as a whole.

被試験デバイス22は、デバイス差込部18を介して遅延信号39を受け取り、受け取った遅延信号39に基づいて、出力信号40を比較器20に出力する。例えば、被試験デバイス22がメモリデバイスであれば、遅延信号39に基づいて格納されたデータが出力信号40として出力され、被試験デバイス22が演算装置であれば、遅延信号39に基づいて演算された演算結果が出力信号40として出力される。パターン発生器10は、正常な被試験デバイス22に出力応答として期待される期待値パターン42を比較器20に出力する。比較器20は、出力信号40と期待値パターン42とが一致するか否かを検出することにより、被試験デバイス22の良否を判定する。   The device under test 22 receives the delay signal 39 via the device plug-in unit 18 and outputs an output signal 40 to the comparator 20 based on the received delay signal 39. For example, if the device under test 22 is a memory device, the data stored based on the delay signal 39 is output as the output signal 40. If the device under test 22 is a computing device, the data is calculated based on the delay signal 39. The calculated result is output as an output signal 40. The pattern generator 10 outputs an expected value pattern 42 expected as an output response to the normal device under test 22 to the comparator 20. The comparator 20 determines whether the device under test 22 is good or bad by detecting whether or not the output signal 40 and the expected value pattern 42 match.

図4は、基準クロックを所定時間だけ遅延した遅延クロックを生成する、本発明の実施形態である遅延クロック生成装置を示すブロック図である。この遅延クロック生成装置は、図3に示される遅延信号生成装置24に組み込まれて、被試験デバイス22の試験を行う前に、遅延ラインにおけるリニアライズメモリ196に格納するデータを得るために利用されることが可能である。この遅延クロック生成装置は、リング発振器50、位相比較部52、パルス挿入部54、位相制御部56、および遅延位相ロック部58を備え、遅延位相ロック部58は、減算回路60およびパルス幅調整部62を有する。   FIG. 4 is a block diagram showing a delay clock generation apparatus according to an embodiment of the present invention, which generates a delay clock obtained by delaying a reference clock by a predetermined time. This delay clock generator is incorporated in the delay signal generator 24 shown in FIG. 3, and is used to obtain data to be stored in the linearized memory 196 in the delay line before testing the device under test 22. Is possible. The delay clock generation device includes a ring oscillator 50, a phase comparison unit 52, a pulse insertion unit 54, a phase control unit 56, and a delay phase lock unit 58. The delay phase lock unit 58 includes a subtraction circuit 60 and a pulse width adjustment unit. 62.

基準クロック34が、位相比較部52および位相制御部56に入力される。リング発振器50は、基準クロック34と同一周期のシフトクロック70を発振することができる。位相比較部52は、基準クロック34とシフトクロック70の位相を比較し、基準クロック34とシフトクロック70の位相差に基づいて、参照基準クロック35および参照シフトクロック72をそれぞれ出力する。参照基準クロック35は、基準クロック34に同期し且つ参照シフトクロック72と同一の周期を有する。参照シフトクロック72は、その前縁および後縁の少なくとも一方が、シフトクロック70の前縁または後縁に同期している。参照シフトクロック72は、パルス挿入部54に供給される。   The reference clock 34 is input to the phase comparison unit 52 and the phase control unit 56. The ring oscillator 50 can oscillate a shift clock 70 having the same cycle as that of the reference clock 34. The phase comparison unit 52 compares the phases of the reference clock 34 and the shift clock 70, and outputs the reference reference clock 35 and the reference shift clock 72 based on the phase difference between the reference clock 34 and the shift clock 70, respectively. The reference reference clock 35 is synchronized with the reference clock 34 and has the same period as the reference shift clock 72. At least one of the leading edge and the trailing edge of the reference shift clock 72 is synchronized with the leading edge or the trailing edge of the shift clock 70. The reference shift clock 72 is supplied to the pulse insertion unit 54.

位相制御部56は、基準クロック34を受け取って、挿入パルスを、参照シフトクロック72の複数サイクル中のどのサイクルに挿入するかを定める位相制御信号74を生成する。位相制御部56は、挿入パルスを、参照シフトクロック72の複数サイクル中に時系列に拡散して挿入するように位相制御信号74を生成することが望ましい。パルス挿入部54は、参照シフトクロック72に挿入する挿入パルスを生成して、位相制御信号74により定められた参照シフトクロック72のサイクルに挿入パルスを挿入することができる。この挿入パルスは、参照シフトクロック72の後縁から次の参照シフトクロック72の前縁の間に挿入される。   The phase control unit 56 receives the reference clock 34 and generates a phase control signal 74 that determines in which cycle of the plurality of cycles of the reference shift clock 72 the insertion pulse is to be inserted. It is desirable that the phase control unit 56 generates the phase control signal 74 so that the insertion pulse is diffused and inserted in a time series in a plurality of cycles of the reference shift clock 72. The pulse insertion unit 54 can generate an insertion pulse to be inserted into the reference shift clock 72 and insert the insertion pulse into the cycle of the reference shift clock 72 determined by the phase control signal 74. This insertion pulse is inserted between the trailing edge of the reference shift clock 72 and the leading edge of the next reference shift clock 72.

遅延位相ロック部58は、参照基準クロック35と、挿入パルスを挿入された参照シフトクロック76とに基づいて、リング発振器50において発振されるシフトクロック70の位相を基準クロック34の位相に対して遅らせて、基準クロック34を所定時間だけ遅延した遅延クロック82をリング発振器50に生成させる。具体的には、遅延位相ロック部58は、参照シフトクロック72の複数サイクル中に挿入パルスが挿入された挿入数と、挿入パルスのパルス幅に基づいて、リング発振器50において発振されるシフトクロック70の位相を遅延させることができる。そのための構成として、この実施形態においては、遅延位相ロック部58は、減算回路60およびパルス幅調整部62を有する。減算回路60は、基準クロック34のパルス列の電位から、挿入パルスを挿入された参照シフトクロック76のパルス列の電位を減算して平均した減算結果78を出力することができる。   The delay phase lock unit 58 delays the phase of the shift clock 70 oscillated in the ring oscillator 50 with respect to the phase of the reference clock 34 based on the reference standard clock 35 and the reference shift clock 76 into which the insertion pulse is inserted. Thus, the ring oscillator 50 is caused to generate a delay clock 82 obtained by delaying the reference clock 34 by a predetermined time. Specifically, the delay phase lock unit 58 shifts the shift clock 70 oscillated in the ring oscillator 50 based on the number of insertion pulses inserted in a plurality of cycles of the reference shift clock 72 and the pulse width of the insertion pulses. Can be delayed in phase. As a configuration for this purpose, in this embodiment, the delay phase lock unit 58 includes a subtraction circuit 60 and a pulse width adjustment unit 62. The subtracting circuit 60 can output a subtraction result 78 obtained by subtracting the potential of the pulse train of the reference shift clock 76 into which the insertion pulse has been inserted from the potential of the pulse train of the reference clock 34 and averaging it.

平均した減算結果78が0であれば、リング発振器50の発振するシフトクロック70が、基準クロック34に対して所定の時間遅延した遅延クロック82であることが示され、一方、減算結果78が0でなければ、シフトクロック70が、基準クロック34に対して未だ所定の遅延時間を有していないことが示される。パルス幅調整部62は、減算回路60の減算結果が0となるように、リング発振器50の発振周波数を調整する。すなわち、パルス幅調整部62は、リング発振器50の発振周波数を調整することによって、減算回路60の減算結果78が0になるまで、参照シフトクロック76のパルス幅を調整する。リング発振器50が電源電圧に応じて発振周波数を変化させるとき、パルス幅調整部62は、減算回路60の減算結果78に基づいて、リング発振器50の電源電圧を調整するための電圧調整信号80を出力して、リング発振器50の発振周波数を調整し、参照シフトクロック76のパルス幅を調整してもよい。   If the averaged subtraction result 78 is 0, it is indicated that the shift clock 70 oscillated by the ring oscillator 50 is the delay clock 82 delayed by a predetermined time with respect to the reference clock 34, while the subtraction result 78 is 0. Otherwise, it is indicated that the shift clock 70 does not yet have a predetermined delay time with respect to the reference clock 34. The pulse width adjustment unit 62 adjusts the oscillation frequency of the ring oscillator 50 so that the subtraction result of the subtraction circuit 60 becomes zero. That is, the pulse width adjustment unit 62 adjusts the pulse width of the reference shift clock 76 until the subtraction result 78 of the subtraction circuit 60 becomes 0 by adjusting the oscillation frequency of the ring oscillator 50. When the ring oscillator 50 changes the oscillation frequency according to the power supply voltage, the pulse width adjustment unit 62 outputs a voltage adjustment signal 80 for adjusting the power supply voltage of the ring oscillator 50 based on the subtraction result 78 of the subtraction circuit 60. It is also possible to adjust the oscillation frequency of the ring oscillator 50 and adjust the pulse width of the reference shift clock 76.

本実施形態においては、発振器としてリング発振器50が示されているが、別の実施形態においては、発振器は、制御電圧に応じて発振周波数が変化する電圧制御型発振器であってもよい。このとき、パルス幅調整部62は、減算回路60における減算結果78の平均値に基づいて電圧制御型発振器の制御電圧を調整することによって、挿入パルスを挿入された参照シフトクロック76のパルス幅を調整してもよい。   In this embodiment, the ring oscillator 50 is shown as an oscillator. However, in another embodiment, the oscillator may be a voltage-controlled oscillator whose oscillation frequency changes according to the control voltage. At this time, the pulse width adjustment unit 62 adjusts the control voltage of the voltage controlled oscillator based on the average value of the subtraction result 78 in the subtraction circuit 60, thereby reducing the pulse width of the reference shift clock 76 into which the insertion pulse is inserted. You may adjust.

以上のように、図4に示される遅延クロック生成装置において、減算回路60の減算結果78が0になるとき、すなわち、所定サイクル中の基準クロック34のパルス幅の長さの和と、パルスを挿入された参照シフトクロック76のパルス幅の長さの和とが等しくなったとき、リング発振器50が所定の遅延時間を有する遅延クロック82を発振する。このときの各構成の状態をロックすることによって、リング発振器50は、所定の遅延時間を有する遅延クロック82を発振し続けることが可能となる。   As described above, in the delay clock generator shown in FIG. 4, when the subtraction result 78 of the subtraction circuit 60 becomes 0, that is, the sum of the pulse width lengths of the reference clock 34 in a predetermined cycle and the pulse When the sum of the pulse width lengths of the inserted reference shift clock 76 becomes equal, the ring oscillator 50 oscillates a delay clock 82 having a predetermined delay time. By locking the state of each component at this time, the ring oscillator 50 can continue to oscillate the delay clock 82 having a predetermined delay time.

図5は、基準クロックを所定時間だけ遅延した遅延クロックを生成する、本発明の実施形態である遅延クロック生成装置の一例を示す回路構成図であり、図4におけるブロック図を回路的に示す。図5において、図4における符号と同一の符号を付した構成は、図4において対応する構成と同一または同様の機能および動作を実現する。図5に示される遅延クロック生成装置は、リング発振器50、位相比較部52、パルス挿入部54、位相制御部56、遅延位相ロック部58、電源電圧部90、同期基準クロック生成部92、同期シフトクロック生成部94、ORゲート124およびドライバ162、164を備える。   FIG. 5 is a circuit configuration diagram illustrating an example of a delay clock generation apparatus according to an embodiment of the present invention that generates a delay clock obtained by delaying a reference clock by a predetermined time, and the block diagram in FIG. 4 is illustrated in a circuit form. In FIG. 5, the configuration given the same reference numeral as that in FIG. 4 realizes the same or similar function and operation as the corresponding configuration in FIG. 4. 5 includes a ring oscillator 50, a phase comparison unit 52, a pulse insertion unit 54, a phase control unit 56, a delay phase lock unit 58, a power supply voltage unit 90, a synchronization reference clock generation unit 92, a synchronization shift. A clock generation unit 94, an OR gate 124, and drivers 162 and 164 are provided.

同期基準クロック生成部92は、入力される基準クロック34に基づいて、基準クロック34に同期した同期基準クロック140を出力する。同様に、同期シフトクロック生成部94は、シフトクロック70に基づいて、シフトクロック70に同期した同期シフトクロック142を出力する。同期基準クロック140および同期シフトクロック142は、同一の周期を有する。本実施形態においては、同期基準クロック生成部92および同期シフトクロック生成部94は、ともに入力信号を1/8分周する8分周器である。しかしながら、同期基準クロック生成部92および同期シフトクロック生成部94は、8分周器に限られず、1/4分周する4分周器、1/2分周する2分周器、さらには1/1分周する1分周器などであってもよい。1分周器は、バッファであってもよい。ここで、同期シフトクロック生成部94は、後に挿入パルス150を挿入する参照シフトクロック146の論理値"0"の部分を広げるために設けられる。したがって、元のシフトクロック70の論理値"0"の部分に挿入パルス150を挿入することが可能であれば、同期シフトクロック生成部94は、単なるバッファであってよく、また、設けられなくてもよい。   The synchronization reference clock generation unit 92 outputs a synchronization reference clock 140 synchronized with the reference clock 34 based on the input reference clock 34. Similarly, the synchronous shift clock generation unit 94 outputs a synchronous shift clock 142 synchronized with the shift clock 70 based on the shift clock 70. The synchronization reference clock 140 and the synchronization shift clock 142 have the same period. In the present embodiment, the synchronization reference clock generation unit 92 and the synchronization shift clock generation unit 94 are both 8 frequency dividers that divide the input signal by 1/8. However, the synchronization reference clock generation unit 92 and the synchronization shift clock generation unit 94 are not limited to an 8-divider, but a 1/4 divider that divides by 1/4, a 2 divider that divides by 1/2, and 1 For example, a frequency divider that divides the frequency by 1 may be used. The 1 frequency divider may be a buffer. Here, the synchronous shift clock generation unit 94 is provided to widen the portion of the logical value “0” of the reference shift clock 146 into which the insertion pulse 150 is inserted later. Therefore, if it is possible to insert the insertion pulse 150 into the portion of the logical value “0” of the original shift clock 70, the synchronous shift clock generation unit 94 may be a simple buffer, and may not be provided. Also good.

電源電圧部90は、リング発振器50に電源電圧を供給し、リング発振器50を駆動させる。位相比較部52は、FF(フリップフロップ)96、98を有し、パルス挿入部54は、2つのFF(フリップフロップ)116、118、ANDゲート120およびORゲート122を有する。ここで、リング発振器50は、位相比較部52およびパルス挿入部54などの複数の電子回路とともに、単一チップ上に構成されてもよい。   The power supply voltage unit 90 supplies a power supply voltage to the ring oscillator 50 and drives the ring oscillator 50. The phase comparison unit 52 includes FFs (flip flops) 96 and 98, and the pulse insertion unit 54 includes two FFs (flip flops) 116 and 118, an AND gate 120, and an OR gate 122. Here, the ring oscillator 50 may be configured on a single chip together with a plurality of electronic circuits such as the phase comparison unit 52 and the pulse insertion unit 54.

位相制御部56は、パルス挿入設定レジスタ100、カウンタ102、複数の変化点検出部104、複数のANDゲート110、ORゲート112、およびFF(フリップフロップ)114を有する。カウンタ102は、Mビット(Mは自然数)のカウンタであり、この実施形態においては最下位ビットCOUNT0から最上位ビットCOUNT11までの12ビットのカウンタである。一方、パルス挿入設定レジスタ100は、パルス挿入部54において挿入される挿入パルスの挿入数を記憶する(M+1)ビットのレジスタであり、この実施形態においては最下位ビットREG0から最上位ビットREG12までの13ビットのレジスタである。   The phase control unit 56 includes a pulse insertion setting register 100, a counter 102, a plurality of change point detection units 104, a plurality of AND gates 110, an OR gate 112, and an FF (flip flop) 114. The counter 102 is an M-bit counter (M is a natural number). In this embodiment, the counter 102 is a 12-bit counter from the least significant bit COUNT0 to the most significant bit COUNT11. On the other hand, the pulse insertion setting register 100 is an (M + 1) -bit register that stores the number of insertion pulses to be inserted in the pulse insertion unit 54. In this embodiment, from the least significant bit REG0 to the most significant bit REG12. It is a 13-bit register.

変化点検出部104は、FF(フリップフロップ)106とANDゲート108を有し、カウンタ102のビットの変化点を検出することができる。この例においては、変化点検出部104は、カウンタ102のCOUNT1からCOUNT11までのビットに設けられている。ANDゲート110は、パルス挿入レジスタ100の(M−n+1)(nは自然数)番目のビットに対応するレジスタ値と、カウンタ102のn番目のビットに対応する変化点検出部104の出力値との論理積をとる。すなわち、図示される構成においては、REG0とCOUNT11、REG1とCOUNT10、REG2とCOUNT9、REG3とCOUNT8、REG4とCOUNT7、REG5とCOUNT6、REG6とCOUNT5、REG7とCOUNT4、REG8とCOUNT3、REG9とCOUNT2、REG10とCOUNT1、およびREG11とCOUNT0のビットとが、それぞれ対応づけられる。ORゲート112は、複数のANDゲート110の出力値と、REG12のビットの論理和をとる。ORゲート112の出力はFF114に供給され、FF114は、挿入パルスを挿入するタイミングを定める位相制御信号74を、パルス挿入部54に供給する。   The change point detection unit 104 includes an FF (flip-flop) 106 and an AND gate 108 and can detect a change point of the bit of the counter 102. In this example, the change point detection unit 104 is provided in the bits from COUNT1 to COUNT11 of the counter 102. The AND gate 110 calculates a register value corresponding to the (M−n + 1) (n is a natural number) th bit of the pulse insertion register 100 and an output value of the change point detection unit 104 corresponding to the nth bit of the counter 102. Logical AND. That is, in the illustrated configuration, REG0 and COUNT11, REG1 and COUNT10, REG2 and COUNT9, REG3 and COUNT8, REG4 and COUNT7, REG5 and COUNT6, REG6 and COUNT5, REG7 and COUNT4, REG8 and COUNT3, REG9 and COUNT2, And COUNT1 and REG11 and COUNT0 bits are associated with each other. The OR gate 112 calculates the logical sum of the output values of the plurality of AND gates 110 and the bits of the REG 12. The output of the OR gate 112 is supplied to the FF 114, and the FF 114 supplies the pulse insertion unit 54 with a phase control signal 74 that determines the timing for inserting the insertion pulse.

遅延位相ロック部58は、減算回路60およびパルス幅調整部62を有し、減算回路60は、減算部130およびフィルタ132を有する。減算部130は、2つの入力の減算演算を行い、フィルタ132は、減算結果を平均化した電圧値をパルス幅調整部62に供給する。パルス幅調整部62は、電源電圧部90の電源電圧を調整することによって、シフトクロック70の位相を調整する。   The delay phase lock unit 58 includes a subtraction circuit 60 and a pulse width adjustment unit 62, and the subtraction circuit 60 includes a subtraction unit 130 and a filter 132. The subtractor 130 performs a subtraction operation on two inputs, and the filter 132 supplies a voltage value obtained by averaging the subtraction results to the pulse width adjuster 62. The pulse width adjustment unit 62 adjusts the phase of the shift clock 70 by adjusting the power supply voltage of the power supply voltage unit 90.

以下に、遅延クロック82を生成する各構成の動作について説明する。   The operation of each component that generates the delay clock 82 will be described below.

266MHzの基準クロック34が同期基準クロック生成部92で1/8分周され、基準クロック34に同期し且つ1/8分周された同期基準クロック140が、FF96のクロック入力に入力される。一方、電源電圧に応じて発振周波数を変化させるリング発振器50が、電源電圧部90から供給される電源電圧に基づいて、基準クロック34と同一周期のシフトクロック70を発振する。シフトクロック70は、同期シフトクロック生成部94で1/8分周され、シフトクロック70に同期し且つ1/8分周された同期シフトクロック142が、FF98のクロック入力に入力される。同期基準クロック140および同期シフトクロック142は、同一の周期を有する。   The reference clock 34 of 266 MHz is divided by 1/8 by the synchronization reference clock generator 92, and the synchronization reference clock 140 that is synchronized with the reference clock 34 and divided by 1/8 is input to the clock input of the FF 96. On the other hand, the ring oscillator 50 that changes the oscillation frequency according to the power supply voltage oscillates the shift clock 70 having the same cycle as that of the reference clock 34 based on the power supply voltage supplied from the power supply voltage unit 90. The shift clock 70 is frequency-divided by 1/8 by the synchronous shift clock generation unit 94, and the synchronous shift clock 142 that is synchronized with the shift clock 70 and frequency-divided by 1/8 is input to the clock input of the FF 98. The synchronization reference clock 140 and the synchronization shift clock 142 have the same period.

この実施形態においては、基準クロック34およびシフトクロック70のそれぞれが、同期基準クロック生成部92および94により1/8分周されているが、他の実施形態においては、他の分周比で分周されてもよく、また、分周されなくてもよい。本実施形態において、「同期基準クロック」とは、前縁が基準クロック34の前縁に同期したクロックを意味し、「同期シフトクロック」とは、前縁がシフトクロック70の前縁に同期したクロックを意味する。例えば、同期基準クロック生成部92および94を設けない他の実施形態においては、同期基準クロック140は、基準クロック34そのものであってもよく、また、同期シフトクロック142は、シフトクロック70そのものであってもよい。   In this embodiment, each of the reference clock 34 and the shift clock 70 is divided by 1/8 by the synchronous reference clock generators 92 and 94, but in other embodiments, it is divided by other division ratios. May be rounded or may not be divided. In this embodiment, “synchronous reference clock” means a clock whose leading edge is synchronized with the leading edge of the reference clock 34, and “synchronous shift clock” means that the leading edge is synchronized with the leading edge of the shift clock 70. Means clock. For example, in another embodiment in which the synchronization reference clock generation units 92 and 94 are not provided, the synchronization reference clock 140 may be the reference clock 34 itself, and the synchronization shift clock 142 is the shift clock 70 itself. May be.

同期基準クロック140を反転した反転同期基準クロック141が、FF96およびFF98のR(リセット)入力に入力される。FF96およびFF98は、反転同期基準クロック141の前縁により(すなわち、同期基準クロック140の後縁のタイミングで)リセットされる。そのため、同期シフトクロック142と同期基準クロック140の後縁が合わせられる。このように、位相比較部52が、同期シフトクロック142と同期基準クロック140の位相差に基づいて、後縁を合わされた参照基準クロック144と参照シフトクロック146を出力する。具体的には、FF96は、参照基準クロック144を出力し、FF98は、同期基準クロック140と同期シフトクロック142の位相差に応じてパルス幅を短くされた参照シフトクロック146を出力する。この例において、同期基準クロック140と参照基準クロック144とは、同じパルス列である。   An inverted synchronization reference clock 141 obtained by inverting the synchronization reference clock 140 is input to R (reset) inputs of the FF 96 and FF 98. The FF 96 and the FF 98 are reset by the leading edge of the inverted synchronization reference clock 141 (that is, at the timing of the trailing edge of the synchronization reference clock 140). Therefore, the trailing edges of the synchronization shift clock 142 and the synchronization reference clock 140 are matched. In this way, the phase comparison unit 52 outputs the reference standard clock 144 and the reference shift clock 146 whose trailing edges are aligned based on the phase difference between the synchronous shift clock 142 and the synchronous reference clock 140. Specifically, the FF 96 outputs the reference standard clock 144, and the FF 98 outputs the reference shift clock 146 whose pulse width is shortened according to the phase difference between the synchronization reference clock 140 and the synchronization shift clock 142. In this example, the synchronization reference clock 140 and the reference reference clock 144 are the same pulse train.

パルス挿入設定レジスタ100は、パルス挿入部54において挿入する挿入パルスの挿入数を記憶する。すなわち、パルス挿入設定レジスタ100は、4096サイクル(12ビット)の参照シフトクロック146に挿入パルスをいくつ挿入するかを予め格納しておく。後述するが、パルス挿入設定レジスタ100に格納された挿入パルスの挿入数によって、基準クロック34に対する遅延クロック82の遅延時間が定まる。   The pulse insertion setting register 100 stores the number of insertion pulses to be inserted by the pulse insertion unit 54. That is, the pulse insertion setting register 100 stores in advance how many insertion pulses are inserted into the reference shift clock 146 of 4096 cycles (12 bits). As will be described later, the delay time of the delay clock 82 with respect to the reference clock 34 is determined by the number of inserted pulses stored in the pulse insertion setting register 100.

カウンタ102は、12ビットカウンタであり、1/8分周された同期基準クロック140に基づいて、出力値を増加させる。COUNT1からCOUNT11の出力は、それぞれに設けられる変化点検出部104(図5においては、COUNT11に対して設けられた変化点検出部104のみを図示している)に供給される。この例において、変化点検出部104は、COUNT0の出力の後段には設けられていないが、別の例では設けられてもよい。   The counter 102 is a 12-bit counter and increases the output value based on the synchronization reference clock 140 divided by 1/8. The outputs from COUNT1 to COUNT11 are supplied to change point detection units 104 provided in each of them (in FIG. 5, only the change point detection unit 104 provided for COUNT11 is shown). In this example, the change point detection unit 104 is not provided at the subsequent stage of the output of COUNT0, but may be provided in another example.

変化点検出部104は、カウンタ102のビットの変化点を検出することができる。変化点検出部104は、前述したとおりCOUNT1からCOUNT11の後段にそれぞれ設けられており、代表してCOUNT11の後段に設けられた変化点検出部104の動作について説明する。   The change point detection unit 104 can detect a bit change point of the counter 102. As described above, the change point detection unit 104 is provided in the subsequent stage of COUNT1 to COUNT11. As an example, the operation of the change point detection unit 104 provided in the subsequent stage of COUNT11 will be described.

COUNT11の出力が、FF106のデータ入力に入力される。FF106のクロック入力には、1/8分周された同期基準クロック140が入力される。FF106の出力は、反転されてANDゲート108の一方の入力端子に入力される。ANDゲートの他方の入力端子には、COUNT11の出力が入力される。したがって、同期基準クロック140に基づいてCOUNT11の出力が論理値"0"から論理値"1"に変化するとき、ANDゲート108は、論理値"1"を出力する。COUNT1からCOUNT10の後段に設けられる変化点検出部104についても、上記と同様の動作を行う。   The output of COUNT11 is input to the data input of FF106. A synchronous reference clock 140 divided by 1/8 is input to the clock input of the FF 106. The output of the FF 106 is inverted and input to one input terminal of the AND gate 108. The output of COUNT11 is input to the other input terminal of the AND gate. Therefore, when the output of the COUNT 11 changes from the logical value “0” to the logical value “1” based on the synchronization reference clock 140, the AND gate 108 outputs the logical value “1”. The change point detector 104 provided at the subsequent stage of COUNT1 to COUNT10 performs the same operation as described above.

図示される位相制御部56の構成においては、COUNT0の後段に変化点検出部104が設けられていない。これは、変化点検出部104が、カウンタ102のビットの出力値が切り替わった変化点のみを検出するので、論理値"0"と"1"とが交互に出力として現れるCOUNT0に対して、変化点検出部を敢えて構成として設ける必要がないからである。したがって、COUNT0の後段には、既に変化点検出部が設けられていると言うことも可能である。しかしながら、COUNT1からCOUNT11と同様に、COUNT0の後段にも、変化点検出部104を物理的な構成として設けてもよい。   In the configuration of the phase control unit 56 shown in the figure, the change point detection unit 104 is not provided after the COUNT0. This is because the change point detection unit 104 detects only the change point at which the output value of the bit of the counter 102 is switched, so that the change occurs with respect to COUNT0 in which logical values “0” and “1” appear alternately as outputs. This is because it is not necessary to provide the point detector as a configuration. Therefore, it can be said that the change point detection unit is already provided in the subsequent stage of COUNT0. However, similarly to COUNT1 to COUNT11, the change point detection unit 104 may be provided as a physical configuration in the subsequent stage of COUNT0.

パルス挿入部54において挿入パルスを複数サイクル(本実施例では、4096サイクル(12ビット))中にまとめて挿入すると、電源に低周波のリップルが生じることがある。そのため、挿入パルスは、参照シフトクロック146の複数サイクル中に時系列に拡散して挿入されることが望ましい。   If the pulse insertion unit 54 collectively inserts insertion pulses into a plurality of cycles (4096 cycles (12 bits in this embodiment)), a low-frequency ripple may occur in the power supply. Therefore, it is desirable that the insertion pulse is inserted in a time-series manner during a plurality of cycles of the reference shift clock 146.

挿入パルスを参照シフトクロック146の複数サイクル中に時系列に拡散して挿入するために、前述したように、位相制御部56においてANDゲート110は、パルス挿入レジスタ100の(M−n+1)(nは自然数)番目のビットに対応するレジスタ値と、カウンタ102のn番目のビットに対応する変化点検出部104の出力値との論理積をとる。すなわち、各ANDゲート110の一方の入力には、パルス挿入設定レジスタ100のREG(12−n)(n:1≦n≦12)の出力が入力され、他方の入力には、カウンタ102のCOUNT(n−1)に対応する変化点検出部104の出力、またはCOUNT0の出力が入力される。REG(12−n)の出力、およびCOUNT(n−1)に対応する変化点検出部104の出力またはCOUNT0の出力がそれぞれ論理値"1"をとれば、それぞれのANDゲート110は、論理値"1"を出力する。ANDゲート110の出力は、ORゲート112に入力される。また、REG12のビットの出力は、ORゲート112に入力される。この実施例において、4096サイクル中に4096回(#1000000000000)の挿入パルスを挿入するときには、REG12のレジスタ値は"1"となる。ORゲート112は、全てのANDゲート110の出力とREG12のレジスタ値との論理和をとり、その論理和を、後段のFF114のデータ入力に出力する。この構成により定められる挿入パルスを挿入するタイミングについては、図7に関連して詳述する。   In order to spread and insert the insertion pulse in a plurality of cycles of the reference shift clock 146 in a time series, the AND gate 110 in the phase control unit 56 uses (M−n + 1) (n Is a logical product of the register value corresponding to the nth bit and the output value of the change point detector 104 corresponding to the nth bit of the counter 102. That is, the output of REG (12-n) (n: 1 ≦ n ≦ 12) of the pulse insertion setting register 100 is input to one input of each AND gate 110, and the COUNT of the counter 102 is input to the other input. The output of the change point detection unit 104 corresponding to (n-1) or the output of COUNT0 is input. If the output of REG (12-n) and the output of the change point detection unit 104 corresponding to COUNT (n-1) or the output of COUNT0 take a logical value “1”, each AND gate 110 outputs a logical value. Outputs “1”. The output of the AND gate 110 is input to the OR gate 112. The output of the bit of REG12 is input to the OR gate 112. In this embodiment, when the insertion pulse is inserted 4096 times (# 1000000000000) in 4096 cycles, the register value of REG12 becomes “1”. The OR gate 112 calculates the logical sum of the outputs of all the AND gates 110 and the register value of the REG 12, and outputs the logical sum to the data input of the FF 114 in the subsequent stage. The timing for inserting the insertion pulse determined by this configuration will be described in detail with reference to FIG.

FF114のクロック入力には、1/8分周された同期基準クロック140が入力される。また、FF114のR(リセット)入力には、同期基準クロック140を反転した反転同期基準クロック141が入力される。FF114は、同期基準クロック140、反転同期基準クロック141およびORゲート112の出力に基づいて、挿入パルスを挿入する参照シフトクロック146のサイクルを定める位相制御信号74をパルス挿入部54に出力する。   The synchronous reference clock 140 divided by 1/8 is input to the clock input of the FF 114. Further, an inverted synchronization reference clock 141 obtained by inverting the synchronization reference clock 140 is input to the R (reset) input of the FF 114. Based on the outputs of the synchronization reference clock 140, the inverted synchronization reference clock 141, and the OR gate 112, the FF 114 outputs to the pulse insertion unit 54 a phase control signal 74 that determines the cycle of the reference shift clock 146 into which the insertion pulse is inserted.

位相制御信号74は、FF116のデータ入力に入力され、FF116により出力されるデータは、FF118のデータ入力に入力される。FF116およびFF118のクロック入力には、266MHzの基準クロック34が入力され、FF116およびFF118はともに、基準クロック34により動作される。FF118により出力されるデータは、ANDゲート120の一方の入力端子に入力される。ANDゲート120の他方の入力端子には、反転された位相制御信号74が入力される。   The phase control signal 74 is input to the data input of the FF 116, and the data output from the FF 116 is input to the data input of the FF 118. The 266 MHz reference clock 34 is input to the clock inputs of the FF 116 and FF 118, and both the FF 116 and FF 118 are operated by the reference clock 34. Data output from the FF 118 is input to one input terminal of the AND gate 120. The inverted phase control signal 74 is input to the other input terminal of the AND gate 120.

ANDゲート120は、反転された位相制御信号74と、FF118の出力データとの論理積をとり、挿入パルス150を出力する。パルス挿入部54が以上の構成をとることにより、挿入パルス150は、参照シフトクロック146の後縁からシフトクロックの次の前縁の間に挿入されることが可能となる。具体的には、ANDゲート122は、参照シフトクロック146の後縁のタイミングで立上がり、266MHzの基準クロック34の2周期分だけ論理値"1"を維持してそれから立ち下がる挿入パルス150を出力する。   The AND gate 120 calculates the logical product of the inverted phase control signal 74 and the output data of the FF 118 and outputs an insertion pulse 150. Since the pulse insertion unit 54 has the above configuration, the insertion pulse 150 can be inserted between the trailing edge of the reference shift clock 146 and the next leading edge of the shift clock. Specifically, the AND gate 122 rises at the timing of the trailing edge of the reference shift clock 146 and outputs the insertion pulse 150 that maintains the logical value “1” for two periods of the 266 MHz reference clock 34 and falls thereafter. .

ORゲート122は、参照シフトクロック146と挿入パルス150の論理和をとり、参照シフトクロック146に挿入パルス150を挿入する。ORゲート122は、挿入パルス150を挿入された参照シフトクロック152をドライバ164に出力する。ドライバ164は、参照シフトクロック152を差動で減算部130に出力する。同様に、参照基準クロック144が、ORゲート124に供給され、ORゲート124は、参照基準クロック148をドライバ162に出力する。ここで、参照基準クロック144と参照基準クロック148とは、同じパルス列である。   The OR gate 122 calculates the logical sum of the reference shift clock 146 and the insertion pulse 150 and inserts the insertion pulse 150 into the reference shift clock 146. The OR gate 122 outputs the reference shift clock 152 into which the insertion pulse 150 is inserted to the driver 164. The driver 164 outputs the reference shift clock 152 to the subtraction unit 130 in a differential manner. Similarly, the reference standard clock 144 is supplied to the OR gate 124, and the OR gate 124 outputs the reference standard clock 148 to the driver 162. Here, the reference standard clock 144 and the reference standard clock 148 are the same pulse train.

減算部130は、参照基準クロック148のパルス列の電位から、挿入パルス150を挿入された参照シフトクロック152のパルス列の電位を減算する。減算した減算結果154は、フィルタ132でフィルタ処理され、平均化される。フィルタ132は、平均化された減算結果78をパルス幅調整部62に出力する。平均化された減算結果78の値は、基準クロック34とシフトクロック70との位相差、挿入パルス150のパルス幅および挿入数に関連する。   The subtracting unit 130 subtracts the potential of the pulse train of the reference shift clock 152 into which the insertion pulse 150 is inserted from the potential of the pulse train of the reference standard clock 148. The subtraction result 154 after subtraction is filtered by the filter 132 and averaged. The filter 132 outputs the averaged subtraction result 78 to the pulse width adjustment unit 62. The value of the averaged subtraction result 78 is related to the phase difference between the reference clock 34 and the shift clock 70, the pulse width of the insertion pulse 150, and the number of insertions.

減算結果78が0であることは、基準クロック34に対して遅延クロック82が所望(所定)の遅延時間を有することを示す。一方、減算結果78が0でなければ、遅延クロック82は所望の遅延時間を有しておらず、リング発振器50の発振周波数を変更して、参照シフトクロック152のパルス幅を調整する必要がある。パルス幅調整部62は、減算結果78に基づいて、電源電圧部90の電源電圧を調整するための電圧調整信号80を生成する。電源電圧部90は、電圧調整信号80に基づいて、リング発振器50に供給する電源電圧を調整し、シフトクロック70の周波数を調整する。すなわち、参照シフトクロック152のパルス幅を調整することが可能となる。遅延位相ロック部58は、減算結果78が0になるまで電源電圧部90の調整を行い、減算結果78が0になったときの各構成の状態をロックして、所定の遅延時間を有する遅延クロック82を生成することが可能となる。   A subtraction result 78 of 0 indicates that the delay clock 82 has a desired (predetermined) delay time with respect to the reference clock 34. On the other hand, if the subtraction result 78 is not 0, the delay clock 82 does not have a desired delay time, and it is necessary to adjust the pulse width of the reference shift clock 152 by changing the oscillation frequency of the ring oscillator 50. . The pulse width adjustment unit 62 generates a voltage adjustment signal 80 for adjusting the power supply voltage of the power supply voltage unit 90 based on the subtraction result 78. The power supply voltage unit 90 adjusts the power supply voltage supplied to the ring oscillator 50 based on the voltage adjustment signal 80 and adjusts the frequency of the shift clock 70. That is, the pulse width of the reference shift clock 152 can be adjusted. The delay phase lock unit 58 adjusts the power supply voltage unit 90 until the subtraction result 78 becomes 0, locks the state of each component when the subtraction result 78 becomes 0, and has a predetermined delay time. The clock 82 can be generated.

リング発振器50が、複数の電子回路とともに単一チップ上に構成されているとき、減算結果78の平均値に基づいて調整された電源電圧を、複数の電子回路にも供給する電源電圧供給部(図示せず)が設けられるのが望ましい。調整された電源電圧を同一チップ上の他の電子回路にも供給することによって、全体の温度ドリフト、電源変動によるタイミング誤差を補償することが可能となる。   When the ring oscillator 50 is configured on a single chip together with a plurality of electronic circuits, a power supply voltage supply unit that supplies the power supply voltage adjusted based on the average value of the subtraction results 78 to the plurality of electronic circuits ( (Not shown) is preferably provided. By supplying the adjusted power supply voltage also to other electronic circuits on the same chip, it becomes possible to compensate for the timing error due to the overall temperature drift and power supply fluctuation.

図6は、挿入パルス150を参照シフトクロック146に挿入する挿入方法を説明するための図である。図6(a)および(c)において、説明を簡単にするために、参照シフトクロック146のパルスは示さず、挿入パルス150のパルスのみを示している。   FIG. 6 is a diagram for explaining an insertion method for inserting the insertion pulse 150 into the reference shift clock 146. 6A and 6C, for the sake of simplicity, the reference shift clock 146 pulse is not shown, and only the insertion pulse 150 pulse is shown.

図6(a)は、挿入パルス150を参照シフトクロック146にまとめて挿入した状態を示す。図6(b)は、挿入パルス150を参照シフトクロック146にまとめて挿入したことにより電源に生じる低周波のリップルを示す。電源にリップルが生じることにより、電源電圧は変動し、安定した電圧の供給が困難となる。このようなリップルは、正確な遅延時間を有する遅延クロックの生成には好ましくない。   FIG. 6A shows a state in which the insertion pulse 150 is inserted together with the reference shift clock 146. FIG. 6B shows a low frequency ripple generated in the power supply by inserting the insertion pulse 150 together with the reference shift clock 146. When ripples occur in the power supply, the power supply voltage fluctuates, making it difficult to supply a stable voltage. Such a ripple is not preferable for generating a delay clock having an accurate delay time.

図6(c)は、挿入パルス150を時系列に拡散して参照シフトクロック146に挿入した状態を示す。挿入パルス150をばらけて挿入することによって、図6(b)に示されるリップルは生じず、安定した電圧の供給を実現することが可能となる。したがって、正確な遅延時間を有する遅延クロックを生成するためには、挿入パルス150をばらけて挿入することが好ましい。   FIG. 6C shows a state in which the insertion pulse 150 is diffused in time series and inserted into the reference shift clock 146. By inserting the insertion pulse 150 in a dispersed manner, the ripple shown in FIG. 6B does not occur, and a stable voltage supply can be realized. Therefore, in order to generate a delay clock having an accurate delay time, it is preferable to insert the insertion pulse 150 in a dispersed manner.

図7は、図5に示された位相制御部56の構成により生成される位相制御信号74に基づいて複数サイクル中に挿入パルスを挿入するサイクルの一例を示す図である。この例では、説明を単純化するために、16サイクルのシフトクロックに挿入パルスを挿入するタイミングについて説明する。すなわち、この例においては、パルス挿入設定レジスタ100は、最下位ビットREG0から最上位ビットREG4を有する5ビットのレジスタであり、また、カウンタ102は、最下位ビットCOUNT0から最上位ビットCOUNT3を有する4ビットのカウンタである。この場合、図5に関連して説明したように、REG0とCOUNT3、REG1とCOUNT2、REG2とCOUNT1、REG3とCOUNT0とが、それぞれ対応づけられている。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a cycle in which an insertion pulse is inserted in a plurality of cycles based on the phase control signal 74 generated by the configuration of the phase control unit 56 illustrated in FIG. In this example, in order to simplify the description, the timing for inserting an insertion pulse into a 16-cycle shift clock will be described. That is, in this example, the pulse insertion setting register 100 is a 5-bit register having the least significant bit REG0 to the most significant bit REG4, and the counter 102 is 4 having the least significant bit COUNT0 to the most significant bit COUNT3. It is a bit counter. In this case, as described with reference to FIG. 5, REG0 and COUNT3, REG1 and COUNT2, REG2 and COUNT1, and REG3 and COUNT0 are associated with each other.

図7において、縦軸は、挿入パルスの挿入数を、横軸は、時系列(サイクル)を示し、○は、そのサイクルに挿入パルスを挿入することを示す。図示されるとおり、本実施形態における位相制御部56によると、挿入パルスを時系列に拡散して挿入することが可能となる。16サイクル中全てのサイクルに挿入パルスを挿入する場合、すなわち、パルス挿入数を16(#10000)に設定したときには、REG4に"1"が格納され、シフトクロックに常に挿入パルスが挿入されることになる。このように、挿入パルスを全てのサイクル中に挿入するために、パルス挿入設定レジスタ100のビット数は、カウンタ102のビット数よりも1多いのが好ましい。   In FIG. 7, the vertical axis represents the number of insertion pulses inserted, the horizontal axis represents time series (cycle), and ◯ represents that the insertion pulse is inserted into the cycle. As shown in the figure, according to the phase control unit 56 in the present embodiment, it is possible to insert and insert the insertion pulse in time series. When insertion pulses are inserted into all 16 cycles, that is, when the number of pulse insertions is set to 16 (# 10000), “1” is stored in REG4, and the insertion pulses are always inserted into the shift clock. become. Thus, in order to insert the insertion pulse in every cycle, the number of bits of the pulse insertion setting register 100 is preferably one more than the number of bits of the counter 102.

図8は、図7に示されたサイクルで挿入パルスが挿入されたシフトクロックを示す。図8(a)は、パルス挿入数を3に設定したときの、3個の挿入パルスを挿入された16サイクルのシフトクロックを示す。図中、挿入パルスは斜線でハッチングされて示されており、16サイクル中、第4、第8および第12サイクルに挿入パルスが挿入されているのが示される。図8(b)は、パルス挿入数を7に設定したときの、7個の挿入パルスを挿入された16サイクルのシフトクロックを示す。このとき、第2、第4、第6、第8、第10、第12および第14サイクルに挿入パルスが挿入される。   FIG. 8 shows a shift clock in which an insertion pulse is inserted in the cycle shown in FIG. FIG. 8A shows a 16-cycle shift clock in which three insertion pulses are inserted when the number of pulse insertions is set to three. In the figure, the insertion pulse is shown hatched with diagonal lines, and it is shown that the insertion pulse is inserted in the fourth, eighth and twelfth cycles in 16 cycles. FIG. 8B shows a 16-cycle shift clock in which seven insertion pulses are inserted when the number of pulse insertions is set to seven. At this time, insertion pulses are inserted in the second, fourth, sixth, eighth, tenth, twelfth and fourteenth cycles.

図9は、図5に示された各信号のタイミングチャートである。以下に、図5および図9に関連して、図5に示された各構成の動作を詳細に説明する。   FIG. 9 is a timing chart of each signal shown in FIG. Hereinafter, the operation of each component shown in FIG. 5 will be described in detail with reference to FIGS.

266MHz(周期3.76ns)の基準クロック34が、同期基準クロック生成部92に入力される。一方、リング発振器50が、基準クロック34と同一周期のシフトクロック70を発振する。図9に示される例においては、シフトクロック70は、基準クロック34からτだけ遅れている。基準クロック34およびシフトクロック70は、それぞれ同期基準クロック生成部92および94に入力され、1/8分周される。1/8分周された同期基準クロック140および同期シフトクロック142の周期は、30.08ns(半周期15.04ns)となる。   A reference clock 34 of 266 MHz (period 3.76 ns) is input to the synchronous reference clock generation unit 92. On the other hand, the ring oscillator 50 oscillates a shift clock 70 having the same cycle as the reference clock 34. In the example shown in FIG. 9, the shift clock 70 is delayed by τ from the reference clock 34. The reference clock 34 and the shift clock 70 are input to the synchronous reference clock generation units 92 and 94, respectively, and are divided by 1/8. The period of the synchronization reference clock 140 and the synchronization shift clock 142 divided by 1/8 is 30.08 ns (half period 15.04 ns).

同期基準クロック140および同期シフトクロック142は、位相比較部52に入力され、同期シフトクロック142の後縁が、同期基準クロック140の後縁に合わせられる。位相比較部52より出力される参照シフトクロック146は、参照基準クロック144に対して、1周期中、論理値"1"の期間がτだけ短いパルスとなる。参照基準クロック144は、ORゲート124を介して参照基準クロック148としてドライバ162に出力され、参照基準クロック148は、ドライバ162から減算部130に供給される。   The synchronization reference clock 140 and the synchronization shift clock 142 are input to the phase comparison unit 52, and the trailing edge of the synchronization shift clock 142 is aligned with the trailing edge of the synchronization reference clock 140. The reference shift clock 146 output from the phase comparison unit 52 is a pulse in which the period of the logical value “1” is shorter by τ in one cycle than the reference standard clock 144. The reference standard clock 144 is output to the driver 162 as the reference standard clock 148 via the OR gate 124, and the reference standard clock 148 is supplied from the driver 162 to the subtraction unit 130.

パルス挿入部54が、基準クロック34に基づいて挿入パルス150を生成する。挿入パルス150は、論理値"1"の期間が基準クロック34の2周期(7.52ns)分の長さであるパルス列である。後縁を合わされた参照シフトクロック146と挿入パルス150は、ORゲート122に入力され、論理和をとられる。挿入パルス150は、参照シフトクロック146の後縁と、次の前縁の間に挿入され、ORゲート122は、挿入パルス150を挿入された参照シフトクロック152をドライバ164に出力する。参照シフトクロック152は、ドライバ164から減算部130に供給される。   The pulse insertion unit 54 generates an insertion pulse 150 based on the reference clock 34. The insertion pulse 150 is a pulse train in which the period of the logical value “1” is a length corresponding to two periods (7.52 ns) of the reference clock 34. The reference shift clock 146 and the insertion pulse 150, which are aligned at the trailing edge, are input to the OR gate 122 and ORed. The insertion pulse 150 is inserted between the trailing edge of the reference shift clock 146 and the next leading edge, and the OR gate 122 outputs the reference shift clock 152 with the insertion pulse 150 inserted to the driver 164. The reference shift clock 152 is supplied from the driver 164 to the subtraction unit 130.

減算部130において、参照基準クロック148と参照シフトクロック152とが減算される。減算部130は、減算結果154をフィルタ132に出力する。フィルタ132は、この減算結果を平均化して、平均化された減算結果78をパルス幅調整部62に出力する。パルス幅調整部62は、減算結果78が0となるように、電源電圧部90の電源電圧を調整して、リング発振器50の発振周波数を調整する。   In the subtracting unit 130, the reference standard clock 148 and the reference shift clock 152 are subtracted. The subtraction unit 130 outputs the subtraction result 154 to the filter 132. The filter 132 averages the subtraction results and outputs the averaged subtraction result 78 to the pulse width adjustment unit 62. The pulse width adjustment unit 62 adjusts the power supply voltage of the power supply voltage unit 90 and adjusts the oscillation frequency of the ring oscillator 50 so that the subtraction result 78 becomes zero.

減算結果154のタイミングチャートに示されるように、基準クロック34とシフトクロック70の位相差に基づくパルス幅をw1、挿入パルスのパルス幅をw2とする。ここで、w1は、τであり、w2は、7.52nsである。この例において、挿入パルスの挿入数がN回に設定されたとすると、フィルタ132の出力は、
(w1×4096(サイクル数))−(w2×N(挿入数))・・・(1)
に比例する。すなわち、パルス幅調整部62は、式(1)の値が0となるようにリング発振器50の発振周波数を調整し、その結果、w1のパルス幅を調整することによって、シフトクロック70に所望(所定)の遅延量をもたせて、遅延クロック82を生成させる。
As shown in the timing chart of the subtraction result 154, the pulse width based on the phase difference between the reference clock 34 and the shift clock 70 is w1, and the pulse width of the insertion pulse is w2. Here, w1 is τ and w2 is 7.52 ns. In this example, if the number of insertion pulses is set to N, the output of the filter 132 is
(W1 × 4096 (number of cycles)) − (w2 × N (number of insertions)) (1)
Is proportional to That is, the pulse width adjustment unit 62 adjusts the oscillation frequency of the ring oscillator 50 so that the value of the expression (1) becomes 0, and as a result, the pulse width of the w1 is adjusted, so that the shift clock 70 has a desired ( A delay clock 82 is generated with a predetermined delay amount.

この実施例において、参照シフトクロック146の全てのサイクル(4096サイクル)に挿入パルス150aを挿入して、最大位相差を設定する場合について説明する。   In this embodiment, a case where the maximum phase difference is set by inserting the insertion pulse 150a in all the cycles (4096 cycles) of the reference shift clock 146 will be described.

このとき、参照シフトクロック146に挿入パルス150aを挿入する。挿入パルス150aは、参照シフトクロック146の論理値"0"の全ての部分にパルスをもつパルス列である。参照シフトクロック146と挿入パルス150aは、ORゲート122において論理和をとられ、ORゲート122は、挿入パルス150aを挿入された参照シフトクロック152aをドライバ164に出力する。参照基準クロック148と参照シフトクロック152aとが、減算部130において減算され、減算部130は、減算結果154aを出力する。   At this time, the insertion pulse 150a is inserted into the reference shift clock 146. The insertion pulse 150 a is a pulse train having a pulse in all portions of the logical value “0” of the reference shift clock 146. The reference shift clock 146 and the insertion pulse 150a are ORed in the OR gate 122, and the OR gate 122 outputs the reference shift clock 152a in which the insertion pulse 150a is inserted to the driver 164. The reference standard clock 148 and the reference shift clock 152a are subtracted by the subtracting unit 130, and the subtracting unit 130 outputs a subtraction result 154a.

式(1)を参照すると、このときのw2は、7.52nsであり、Nは、4096である。パルス幅調整部62は、減算結果154aを平均した減算結果78が0となるように、リング発振器50の発振周波数を調整する。後に、減算部130が、パルス幅w1が7.52nsとなるパルス列である減算結果154a'を出力するとき、平均した減算結果78は0となる。このとき、リング発振器50は、7.52nsの遅延時間(最大位相差)を有する同期シフトクロック142aを発振している。   Referring to Equation (1), w2 at this time is 7.52 ns, and N is 4096. The pulse width adjustment unit 62 adjusts the oscillation frequency of the ring oscillator 50 so that the subtraction result 78 obtained by averaging the subtraction results 154a becomes zero. Later, when the subtraction unit 130 outputs a subtraction result 154a ′ that is a pulse train having a pulse width w1 of 7.52 ns, the averaged subtraction result 78 becomes zero. At this time, the ring oscillator 50 oscillates a synchronous shift clock 142a having a delay time (maximum phase difference) of 7.52 ns.

以上のように、本実施形態による遅延クロック生成装置は、所定サイクル(4096サイクル)中に挿入パルスを挿入した数によって、所定の遅延時間を有する遅延クロックを精度良く正確に生成することが可能となる。本実施形態において、挿入パルス150は、全て等しいパルス幅を有しているが、挿入パルス150のパルス幅を調整することによって、所定の遅延時間を有する遅延クロックを生成することも可能である。例えば、所望の遅延時間に等しいパルス幅をもつ挿入パルス150を、参照シフトクロック146の全サイクルに挿入することによって、所定(所望)の遅延時間を有する遅延クロックを生成することも可能である。   As described above, the delay clock generation apparatus according to the present embodiment can accurately and accurately generate a delay clock having a predetermined delay time according to the number of insertion pulses inserted in a predetermined cycle (4096 cycles). Become. In this embodiment, all the insertion pulses 150 have the same pulse width. However, by adjusting the pulse width of the insertion pulse 150, it is possible to generate a delay clock having a predetermined delay time. For example, it is possible to generate a delay clock having a predetermined (desired) delay time by inserting an insertion pulse 150 having a pulse width equal to a desired delay time into every cycle of the reference shift clock 146.

図10は、遅延ライン176(176a〜176n)の遅延時間を測定する遅延時間測定装置のブロック図である。この遅延時間測定装置は、ロジック部172、高精度部174および遅延位相ロック部58を備える。ロジック部172は、位相制御部56、平均部198および測定部200を有する。高精度部174は、リング発振器50、同期基準クロック生成部92、同期シフトクロック生成部94、位相比較部52、パルス挿入部54、遅延ライン176a〜176n、タイミング比較手段178a〜178nを有する。また、遅延位相ロック部58は、減算回路60およびパルス幅調整部62とを有する。ここで、リング発振器50、位相比較部52、パルス挿入部54、位相制御部56、同期基準クロック生成部92、同期シフトクロック生成部94、減算回路60およびパルス幅調整部62は、図4および5に関連して詳細に説明した遅延クロック生成装置を形成する。まず、この遅延時間測定装置において、遅延クロック生成装置が遅延クロックを生成する各構成の動作について簡単に説明する。   FIG. 10 is a block diagram of a delay time measuring apparatus that measures the delay time of the delay line 176 (176a to 176n). The delay time measuring apparatus includes a logic unit 172, a high accuracy unit 174, and a delay phase lock unit 58. The logic unit 172 includes a phase control unit 56, an average unit 198, and a measurement unit 200. The high precision unit 174 includes a ring oscillator 50, a synchronization reference clock generation unit 92, a synchronization shift clock generation unit 94, a phase comparison unit 52, a pulse insertion unit 54, delay lines 176a to 176n, and timing comparison units 178a to 178n. In addition, the delay phase lock unit 58 includes a subtraction circuit 60 and a pulse width adjustment unit 62. Here, the ring oscillator 50, the phase comparison unit 52, the pulse insertion unit 54, the phase control unit 56, the synchronization reference clock generation unit 92, the synchronization shift clock generation unit 94, the subtraction circuit 60, and the pulse width adjustment unit 62 are shown in FIG. The delay clock generation device described in detail in connection with 5 is formed. First, in this delay time measuring apparatus, the operation of each configuration in which the delay clock generation apparatus generates a delay clock will be briefly described.

基準クロック34が、同期基準クロック生成部92に入力される。同期基準クロック生成部92は、基準クロック34を1/8分周した同期基準クロック140を出力する。一方、リング発振器50が、基準クロック34と同一周波数のシフトクロック70を発振する。シフトクロック70は、同期シフトクロック生成部94に入力され、同期シフトクロック生成部94は、1/8分周された同期シフトクロック142を出力する。同期シフトクロック142は、位相比較部52において、その後縁を同期基準クロック140の後縁に合わされ、位相比較部52から参照シフトクロック146として出力される。   The reference clock 34 is input to the synchronous reference clock generation unit 92. The synchronization reference clock generation unit 92 outputs a synchronization reference clock 140 obtained by dividing the reference clock 34 by 1/8. On the other hand, the ring oscillator 50 oscillates a shift clock 70 having the same frequency as that of the reference clock 34. The shift clock 70 is input to the synchronous shift clock generation unit 94, and the synchronous shift clock generation unit 94 outputs the synchronous shift clock 142 divided by 1/8. In the phase comparison unit 52, the trailing edge of the synchronization shift clock 142 is aligned with the trailing edge of the synchronization reference clock 140 and is output from the phase comparison unit 52 as the reference shift clock 146.

同期基準クロック生成部92から出力された同期基準クロック140は、位相制御部56に供給され、位相制御部56は、挿入パルスが挿入される参照シフトクロック146のサイクルを定める位相制御信号74をパルス挿入部54に出力する。パルス挿入部54は、参照シフトクロック146の、位相制御信号74により定められるサイクルに挿入パルスを挿入し、挿入パルスを挿入された参照シフトクロック152を出力する。参照基準クロック144および参照シフトクロック152は、減算回路60に送られ、減算される。減算回路60は、減算結果を平均化し、平均化した減算結果78をパルス幅調整部62に供給する。パルス幅調整部62は、減算結果78に基づいて、リング発振器50の電源電圧を調整するための電圧調整信号80を出力し、リング発振器50の発振周波数を調整する。リング発振器50は、電圧調整信号80に基づいて、基準クロック34に対して正確な遅延時間を有するシフトクロック(遅延クロック)70を発振する。ここで、シフトクロック70を1/8分周した同期シフトクロック142、すなわち同期遅延クロック170も、基準クロック34に対して正確な遅延時間を有する。   The synchronization reference clock 140 output from the synchronization reference clock generation unit 92 is supplied to the phase control unit 56, and the phase control unit 56 pulses the phase control signal 74 that determines the cycle of the reference shift clock 146 into which the insertion pulse is inserted. Output to the insertion unit 54. The pulse insertion unit 54 inserts an insertion pulse into the cycle defined by the phase control signal 74 of the reference shift clock 146, and outputs the reference shift clock 152 into which the insertion pulse has been inserted. The reference standard clock 144 and the reference shift clock 152 are sent to the subtraction circuit 60 and subtracted. The subtraction circuit 60 averages the subtraction results and supplies the averaged subtraction result 78 to the pulse width adjustment unit 62. Based on the subtraction result 78, the pulse width adjustment unit 62 outputs a voltage adjustment signal 80 for adjusting the power supply voltage of the ring oscillator 50 and adjusts the oscillation frequency of the ring oscillator 50. The ring oscillator 50 oscillates a shift clock (delay clock) 70 having an accurate delay time with respect to the reference clock 34 based on the voltage adjustment signal 80. Here, the synchronous shift clock 142 obtained by dividing the shift clock 70 by 1/8, that is, the synchronous delay clock 170 also has an accurate delay time with respect to the reference clock 34.

次に、上記遅延クロック生成装置によって生成された遅延クロックを用いて、遅延ライン176a〜176nの遅延時間を測定する遅延時間測定装置の各構成の接続関係および機能について説明する。複数の遅延ライン176a〜176nは、図1に関連して説明されたように、複数の遅延素子を有し、この複数の遅延素子を組み合わせることによって所望(所定)の遅延時間を生成することができる。この実施形態においては、遅延ライン176a〜176nの遅延時間を測定するために、遅延ライン176a〜176nに基準クロック34を入力する。遅延ライン176a〜176nは、基準クロック34の入力端および出力端を有し、入力端は、基準クロック供給手段(図示せず)に接続されている。また、この実施形態においては、タイミング比較手段178a〜178nは、基準クロック34に対して正確な所定の遅延時間を有する同期遅延クロック170により動作するフリップフロップであり、遅延ライン176a〜176nの出力端は、タイミング比較手段178a〜178nのデータ入力にそれぞれ接続されている。タイミング比較手段178a〜178nの出力は、平均部198において平均化され、測定部200は、平均部198における平均結果に基づいて、遅延ライン176a〜176nの遅延時間を測定する。   Next, the connection relationship and function of each component of the delay time measuring apparatus that measures the delay times of the delay lines 176a to 176n using the delay clock generated by the delay clock generating apparatus will be described. As described with reference to FIG. 1, the plurality of delay lines 176a to 176n have a plurality of delay elements, and a desired (predetermined) delay time can be generated by combining the plurality of delay elements. it can. In this embodiment, the reference clock 34 is input to the delay lines 176a to 176n in order to measure the delay time of the delay lines 176a to 176n. The delay lines 176a to 176n have an input end and an output end of the reference clock 34, and the input end is connected to reference clock supply means (not shown). In this embodiment, the timing comparison means 178a to 178n are flip-flops operated by a synchronous delay clock 170 having an accurate predetermined delay time with respect to the reference clock 34, and output terminals of the delay lines 176a to 176n. Are respectively connected to the data inputs of the timing comparison means 178a to 178n. The outputs of the timing comparison means 178a to 178n are averaged in the averaging unit 198, and the measuring unit 200 measures the delay times of the delay lines 176a to 176n based on the average result in the averaging unit 198.

以下に、遅延ライン176a〜176nにおける所定の遅延時間を測定する遅延時間測定方法の第1の実施例について説明する。この第1の実施例における遅延時間測定方法は、遅延クロック生成装置により生成された遅延クロックの所定の遅延時間に対して、等しい遅延時間を生成する遅延ライン176a〜176nにおける遅延素子の組み合わせを選択することを特徴とする。この遅延時間測定方法は、複数の遅延ライン176a〜176nのそれぞれに対して同一の手順で実行されるので、以下に、1つの遅延ライン176aの遅延時間測定方法について説明する。   A first embodiment of the delay time measuring method for measuring a predetermined delay time in the delay lines 176a to 176n will be described below. The delay time measuring method in the first embodiment selects a combination of delay elements in the delay lines 176a to 176n that generate an equal delay time with respect to a predetermined delay time of the delay clock generated by the delay clock generator. It is characterized by doing. Since this delay time measuring method is executed in the same procedure for each of the plurality of delay lines 176a to 176n, the delay time measuring method for one delay line 176a will be described below.

まず、遅延素子を適当に選択して、遅延ライン176aにおける一定の遅延時間を設定する。遅延素子の選択方法としては、生成したい所望の遅延時間と、各遅延素子を組み合わせることにより生成される設計上の遅延時間とが等しくなるように、遅延素子を選択するのが望ましい。それから、一定の遅延時間を設定された遅延ライン176aの入力端に、基準クロック34を供給する。基準クロック34は、選択された遅延素子により遅延された遅延パルス177aとして、遅延ライン176aから出力される。遅延パルス177aは、タイミング比較手段178aのデータ入力に入力される。また、タイミング比較手段178aのクロック入力には、同期遅延クロック170を入力する。このとき、クロック入力には、基準クロック34と同一周波数のシフトクロック(遅延クロック)70が入力されてもよい。   First, a delay element is appropriately selected to set a fixed delay time in the delay line 176a. As a selection method of the delay elements, it is desirable to select the delay elements so that a desired delay time to be generated and a design delay time generated by combining the delay elements are equal. Then, the reference clock 34 is supplied to the input terminal of the delay line 176a set with a certain delay time. The reference clock 34 is output from the delay line 176a as a delay pulse 177a delayed by the selected delay element. The delay pulse 177a is input to the data input of the timing comparison means 178a. Further, the synchronous delay clock 170 is input to the clock input of the timing comparison means 178a. At this time, a shift clock (delayed clock) 70 having the same frequency as that of the reference clock 34 may be input to the clock input.

タイミング比較手段178aは、遅延パルス177aのエッジ(前縁または後縁)と、同期遅延クロック170のエッジ(前縁または後縁)のタイミングを比較し、比較結果を論理値"0"または"1"として出力するフリップフロップである。この実施例では、タイミング比較手段178aは、クロックの前縁で動作するポジティブエッジ形フリップフロップであり、タイミング比較手段178aは、同期遅延クロック170の前縁をうけると、そのときのデータ入力に入力されているデータを出力する。出力された論理値は、平均部198に供給され、平均部198において、出力論理値が平均化される。例えば、タイミング比較手段178aが、シフトクロック170の前縁を100回受けて、論理値"1"を70回出力し、論理値"0"を30回出力したとき、平均部198において平均化された値は、0.7となる。平均部198において生成された平均値は、測定部200に送られ、測定部200は、遅延ライン176aの遅延時間を測定する。この実施例においては、測定部200は、遅延ライン176aの遅延時間と同期遅延クロック170の遅延時間とが等しいか否かを判定する。   The timing comparison means 178a compares the timing of the edge (leading edge or trailing edge) of the delay pulse 177a and the edge (leading edge or trailing edge) of the synchronous delay clock 170, and compares the comparison result with a logical value “0” or “1”. Is a flip-flop that outputs as In this embodiment, the timing comparison means 178a is a positive edge type flip-flop that operates at the leading edge of the clock. When the timing comparison means 178a receives the leading edge of the synchronous delay clock 170, it is input to the data input at that time. The data that has been read is output. The output logic value is supplied to the averaging unit 198, where the output logic value is averaged. For example, when the timing comparison means 178a receives the leading edge of the shift clock 170 100 times, outputs the logical value “1” 70 times, and outputs the logical value “0” 30 times, the averaging unit 198 averages the result. The value is 0.7. The average value generated in the average unit 198 is sent to the measurement unit 200, and the measurement unit 200 measures the delay time of the delay line 176a. In this embodiment, the measurement unit 200 determines whether or not the delay time of the delay line 176a is equal to the delay time of the synchronous delay clock 170.

図11は、同期遅延クロック170と、タイミング比較手段178aのデータ入力に入力される遅延パルス177(A)、177(B)、および177(C)のタイミングを示すタイミングチャートである。同期遅延クロック170の前縁は、時刻tで、タイミング比較手段178aのクロック入力に入力される。   FIG. 11 is a timing chart showing the timing of the synchronous delay clock 170 and the delay pulses 177 (A), 177 (B), and 177 (C) input to the data input of the timing comparison means 178a. The leading edge of the synchronous delay clock 170 is input to the clock input of the timing comparison means 178a at time t.

遅延パルス177(A)は、時刻tで論理値"1"をとる。同期遅延クロック170は、遅延パルス177(A)の周波数を1/8倍した周波数を有しており、そのため、同期遅延クロック170の次の前縁が生じる時刻においても、遅延パルス177(A)は、論理値"1"をとる。従って、遅延パルス177(A)は、同期遅延クロック170の前縁が生じるときには、常に論理値"1"をとり、タイミング比較手段178aの出力は、常に論理値"1"となる。このとき、図10に示される平均部198で平均化される論理値の平均値は、"1"となる。   The delay pulse 177 (A) takes a logical value “1” at time t. The synchronous delay clock 170 has a frequency obtained by multiplying the frequency of the delay pulse 177 (A) by 1/8. Therefore, even at the time when the next leading edge of the synchronous delay clock 170 occurs, the delay pulse 177 (A). Takes the logical value "1". Therefore, the delay pulse 177 (A) always takes the logical value “1” when the leading edge of the synchronous delay clock 170 occurs, and the output of the timing comparison means 178a always takes the logical value “1”. At this time, the average value of the logical values averaged by the averaging unit 198 shown in FIG. 10 is “1”.

また、遅延パルス177(B)は、時刻tで論理値"0"をとる。遅延パルス177(A)に関して説明したように、遅延パルス177(B)は、同期遅延クロック170の次の前縁が生じる時刻においても、論理値"0"をとる。従って、同期遅延クロック170の前縁が生じるときには、遅延パルス177(B)は、常に論理値"0"をとり、タイミング比較手段178aの出力は、常に論理値"0"となる。このとき、平均部198で平均化される論理値の平均値は、"0"となる。   The delay pulse 177 (B) takes a logical value “0” at time t. As described with respect to the delay pulse 177 (A), the delay pulse 177 (B) takes a logical value “0” even at the time when the next leading edge of the synchronous delay clock 170 occurs. Therefore, when the leading edge of the synchronous delay clock 170 occurs, the delay pulse 177 (B) always takes the logical value “0”, and the output of the timing comparison means 178a always takes the logical value “0”. At this time, the average value of the logical values averaged by the averaging unit 198 is “0”.

一方、遅延パルス177(C)は、時刻tで論理値"0"または"1"のいずれかをとる。遅延パルス177(C)の前縁が立上がり始めてから立上がり終わるまでの立上がり時間の間に同期遅延クロック170の前縁がタイミング比較手段178aに入力されるので、タイミング比較手段178aの出力は、"1"または"0"のいずれであるかが不定であり、常に"1"または"0"となることはない。したがって、このとき、タイミング比較手段178aの出力論理値の平均値は、0から1の間の値をとる。平均部198において平均化された出力論理値の平均値が0から1の間の値をとるとき、測定部200が、同期遅延クロック170の遅延時間と、遅延ライン176aにおける遅延時間とがほぼ等しいことを判定する。遅延素子の最適な組み合わせを定めるためには、タイミング比較手段178aの出力論理値の平均値が0.3から0.7の値をとるのが好ましく、また、平均値がほぼ0.5であるのが好ましい。所定の期間中、タイミング比較手段178aが、論理値"1"または"0"を同数出力するとき、タイミング比較手段178aの出力論理値の平均値は0.5となり、測定部200において、遅延ライン176aの遅延量が、同期遅延クロック170の所定の遅延時間に等しいことが判定される。図1を参照して、以上のようにして測定された遅延ライン176aの遅延時間に関するデータは、リニアライズメモリ196に格納され、後に、半導体デバイスの試験において用いられる。   On the other hand, the delay pulse 177 (C) takes a logical value “0” or “1” at time t. Since the leading edge of the synchronous delay clock 170 is input to the timing comparison means 178a during the rising time from the start of the leading edge of the delay pulse 177 (C) to the end of rising, the output of the timing comparison means 178a is "1 It is undefined whether it is “or” or “0”, and it is not always “1” or “0”. Therefore, at this time, the average value of the output logical values of the timing comparison means 178a takes a value between 0 and 1. When the average value of the output logic values averaged in the averaging unit 198 takes a value between 0 and 1, the measuring unit 200 has the delay time of the synchronous delay clock 170 substantially equal to the delay time of the delay line 176a. Judge that. In order to determine the optimum combination of delay elements, it is preferable that the average value of the output logic value of the timing comparison means 178a takes a value from 0.3 to 0.7, and the average value is approximately 0.5. Is preferred. When the timing comparison unit 178a outputs the same number of logical values “1” or “0” during a predetermined period, the average value of the output logical values of the timing comparison unit 178a is 0.5, and the measurement unit 200 determines that the delay line It is determined that the delay amount of 176a is equal to the predetermined delay time of the synchronous delay clock 170. Referring to FIG. 1, data relating to the delay time of delay line 176a measured as described above is stored in linearized memory 196 and used later in the test of a semiconductor device.

前述したように、遅延パルス177(A)がタイミング比較手段178aに入力されると、タイミング比較手段178aの出力論理値の平均値は、常に"1"となり、遅延パルス177(B)がタイミング比較手段178aに入力されると、タイミング比較手段178aの出力論理値の平均値は、常に"0"となる。平均値が"1"または"0"となることは、遅延ライン176aにおける遅延素子の当該組み合わせにより生成される遅延時間が、同期遅延クロック170の所定の遅延時間に等しくないことを示す。そのため、これらの場合には、タイミング比較手段178aにおける平均値が0から1の間の値(好適には、0.5)をとるように、遅延素子の組み合わせを選択することによって、遅延ライン176aにおける所定の遅延時間を調整することが可能となる。   As described above, when the delay pulse 177 (A) is input to the timing comparison means 178a, the average value of the output logic value of the timing comparison means 178a is always "1", and the delay pulse 177 (B) is the timing comparison. When input to the means 178a, the average value of the output logical values of the timing comparison means 178a is always "0". An average value of “1” or “0” indicates that the delay time generated by the combination of the delay elements in the delay line 176a is not equal to the predetermined delay time of the synchronous delay clock 170. Therefore, in these cases, the delay line 176a is selected by selecting a combination of delay elements so that the average value in the timing comparison means 178a takes a value between 0 and 1 (preferably 0.5). It is possible to adjust the predetermined delay time in.

図10および11に関連して説明したように、本発明による遅延クロック生成装置を用いると、非常に正確な遅延時間を有する同期遅延クロック170を生成することができ、この同期遅延クロック170を用いて、当該遅延時間を有する遅延素子の組み合わせを適切に設定することが可能となる。また、この実施例によると、遅延ライン176a〜176nまでの全ての遅延ラインについて、所定の遅延時間を有する遅延素子の組み合わせを並列処理で設定することが可能である。また、この実施例によると、遅延ラインにおいて非常に精度の高い遅延時間を測定することが可能である。以上のように、本発明によると、オシロスコープを用いて遅延ラインの遅延時間を測定した従来の遅延時間測定方法よりも、安価で迅速な遅延時間の測定が可能となる。   As described with reference to FIGS. 10 and 11, when the delay clock generation device according to the present invention is used, a synchronous delay clock 170 having a very accurate delay time can be generated. Thus, a combination of delay elements having the delay time can be set appropriately. Further, according to this embodiment, it is possible to set a combination of delay elements having a predetermined delay time by parallel processing for all delay lines from the delay lines 176a to 176n. Further, according to this embodiment, it is possible to measure a delay time with very high accuracy in the delay line. As described above, according to the present invention, the delay time can be measured at a lower cost and faster than the conventional delay time measurement method in which the delay time of the delay line is measured using an oscilloscope.

以下に、遅延ライン176a〜176nにおける所定の遅延時間を測定する遅延時間測定方法の第2の実施例について説明する。この第2の実施例における遅延時間測定方法は、遅延ライン176aの遅延量に、同期遅延クロック170の遅延時間を合わせることによって、遅延ライン176aの遅延量を定めることを特徴とする。   The second embodiment of the delay time measuring method for measuring a predetermined delay time in the delay lines 176a to 176n will be described below. The delay time measuring method in the second embodiment is characterized in that the delay amount of the delay line 176a is determined by matching the delay time of the synchronous delay clock 170 with the delay amount of the delay line 176a.

まず、遅延ライン176aにおける任意の遅延素子を選択する。それから、遅延ラインの入力端に基準クロック34を供給する。リング発振器50が所定の遅延時間を有する遅延クロック70を発振し、遅延クロック70を1/8分周した同期遅延クロック170が、タイミング比較手段178aのクロック入力に入力される。平均部198は、タイミング比較手段178aの出力論理値を平均化する。   First, an arbitrary delay element in the delay line 176a is selected. Then, the reference clock 34 is supplied to the input end of the delay line. The ring oscillator 50 oscillates a delay clock 70 having a predetermined delay time, and a synchronous delay clock 170 obtained by dividing the delay clock 70 by 1/8 is input to the clock input of the timing comparison means 178a. The averaging unit 198 averages the output logical values of the timing comparison means 178a.

タイミング比較手段178aの出力論理値の平均値が"0"から"1"の間の値(好ましくは、ほぼ0.5)であれば、任意に選択された遅延素子の組み合わせにより生成される遅延時間が、同期遅延クロック170の遅延時間に等しいことが、測定部200において判定される。一方、出力論理値の平均値が"0"または"1"であれば、当該遅延素子の組み合わせにより生成される遅延時間が、同期遅延クロック170の遅延時間に等しくないことが、測定部200において判定される。このとき、パルス幅調整部62は、平均部198における出力論理値の平均値に基づいて、リング発振器50の発振周波数を調整し、遅延クロック70の遅延時間を変更する。タイミング比較手段178aの出力論理値の平均値が"0"から"1"の間の値をとるまで、遅延クロック70の遅延時間は調整される。平均値が"0"から"1"の間の値をとったとき、遅延素子の組み合わせにより生成される遅延時間が、当該遅延クロック70の遅延時間に等しいことが判定される。所定の遅延時間を生成する遅延素子の組み合わせのデータは、各遅延ライン176毎に、図1におけるリニアライズメモリ196の所定のアドレスに書き込まれる。   If the average value of the output logical value of the timing comparison means 178a is a value between “0” and “1” (preferably approximately 0.5), a delay generated by a combination of arbitrarily selected delay elements The measurement unit 200 determines that the time is equal to the delay time of the synchronous delay clock 170. On the other hand, if the average value of the output logical values is “0” or “1”, the measurement unit 200 indicates that the delay time generated by the combination of the delay elements is not equal to the delay time of the synchronous delay clock 170. Determined. At this time, the pulse width adjustment unit 62 adjusts the oscillation frequency of the ring oscillator 50 based on the average value of the output logic values in the averaging unit 198 and changes the delay time of the delay clock 70. The delay time of the delay clock 70 is adjusted until the average value of the output logical values of the timing comparison means 178a takes a value between “0” and “1”. When the average value takes a value between “0” and “1”, it is determined that the delay time generated by the combination of the delay elements is equal to the delay time of the delay clock 70. Data of a combination of delay elements that generate a predetermined delay time is written to a predetermined address of the linearized memory 196 in FIG. 1 for each delay line 176.

本発明によると、半導体試験装置において、遅延ライン176は、被試験デバイスの特性に応じて、所望の遅延タイミングを生成することが可能となる。すなわち、本発明による遅延クロック生成装置及び/又は遅延時間測定装置を組み込んだ半導体試験装置は、高精度の遅延タイミングで被試験デバイスを試験することが可能である。図3においては、タイミング発生器14において遅延指定信号36が遅延ラインを通って出力されているが、この遅延指定信号36は、本発明による遅延クロック生成装置により直接生成されてもよい。   According to the present invention, in the semiconductor test apparatus, the delay line 176 can generate a desired delay timing according to the characteristics of the device under test. That is, the semiconductor test apparatus incorporating the delay clock generation apparatus and / or delay time measurement apparatus according to the present invention can test a device under test with a highly accurate delay timing. In FIG. 3, the delay specifying signal 36 is output through the delay line in the timing generator 14. However, the delay specifying signal 36 may be directly generated by the delay clock generating device according to the present invention.

上記説明から明らかなように、本発明によれば、高精度の遅延クロックを生成することができ、さらに、遅延ラインの遅延時間を正確に測定することができる。以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることができることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As is apparent from the above description, according to the present invention, a highly accurate delay clock can be generated, and further, the delay time of the delay line can be accurately measured. As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements are also included in the technical scope of the present invention.

本発明によると、高精度の遅延クロックを生成することができる、という効果を奏する。また、本発明によると、例えば半導体試験装置における遅延ラインの遅延時間を正確に測定することができる、という効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that a highly accurate delay clock can be generated. Further, according to the present invention, for example, there is an effect that the delay time of the delay line in the semiconductor test apparatus can be accurately measured.

半導体試験装置において試験パターンを所定の遅延量だけ遅延させる遅延ライン176の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the delay line 176 which delays a test pattern by predetermined delay amount in a semiconductor test device. 半導体試験装置においてパターン発生器10で発生された信号に対して遅延した、波形整形器12の出力信号を測定する従来の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conventional structure which measures the output signal of the waveform shaper 12, delayed with respect to the signal generated by the pattern generator 10 in the semiconductor test apparatus. 被試験デバイス22を試験する半導体試験装置のブロック図である。1 is a block diagram of a semiconductor test apparatus that tests a device under test 22. FIG. 基準クロックを所定時間だけ遅延した遅延クロックを生成する、本発明の実施形態である遅延クロック生成装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the delay clock generator which is embodiment of this invention which produces | generates the delay clock which delayed the reference clock only for predetermined time. 基準クロックを所定時間だけ遅延した遅延クロックを生成する、本発明の実施形態である遅延クロック生成装置を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the delay clock generator which is embodiment of this invention which produces | generates the delay clock which delayed the reference clock only for predetermined time. (a)は、挿入パルスをシフトクロックにまとめて挿入した状態を示し、(b)は、挿入パルスをシフトクロックにまとめて挿入したことにより電源に生じる低周波のリップルを示し、(c)は、挿入パルスを時系列に拡散してシフトクロックに挿入した状態を示す。(A) shows a state in which insertion pulses are collectively inserted into the shift clock, (b) shows low-frequency ripple generated in the power supply by inserting the insertion pulses into the shift clock, and (c) shows The state where the insertion pulse is spread in time series and inserted into the shift clock is shown. 図5に示された位相制御部56の構成により複数サイクル中に挿入パルスを挿入するサイクルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cycle which inserts an insertion pulse in several cycles with the structure of the phase control part 56 shown by FIG. (a)は、パルス挿入数を3に設定したときの、3個の挿入パルスを挿入された16サイクルのシフトクロックを示し、(b)は、パルス挿入数を7に設定したときの、7個の挿入パルスを挿入された16サイクルのシフトクロックを示す。(A) shows a 16-cycle shift clock into which three insertion pulses are inserted when the number of pulse insertions is set to 3, and (b) shows 7 cycles when the number of pulse insertions is set to 7. A 16-cycle shift clock with one inserted pulse inserted is shown. 図5に示された各信号のタイミングチャートである。6 is a timing chart of each signal shown in FIG. 5. 遅延ライン176の遅延時間を定めるための遅延時間測定装置のブロック図である。4 is a block diagram of a delay time measuring device for determining a delay time of a delay line 176. FIG. 同期遅延クロック170と、タイミング比較手段178aのデータ入力に入力される遅延パルス177(A)、177(B)、および177(C)のタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing of the delay pulse 177 (A), 177 (B), and 177 (C) input into the data input of the synchronous delay clock 170 and the timing comparison means 178a.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・パターン発生器、12・・・波形整形器、14・・・タイミング発生器、16・・・オシロスコープ、18・・・デバイス差込部、20・・・比較器、22・・・被試験デバイス、24・・・遅延信号生成装置、32・・・測定用信号、33・・・入力パターン、34・・・基準クロック、35・・・参照基準クロック、36・・・遅延指定信号、38・・・遅延測定用信号、39・・・遅延信号、40・・・出力信号、42・・・期待値パターン、50・・・リング発振器、52・・・位相比較部、54・・・パルス挿入部、56・・・位相制御部、58・・・遅延位相ロック部、60・・・減算回路、62・・・パルス幅調整部、70・・・シフトクロック、72、76・・・参照シフトクロック、74・・・位相制御信号、78・・・減算結果、80・・・電圧調整信号、82・・・遅延クロック、90・・・電源電圧部、92、94・・・8分周器、96、98・・・FF(フリップフロップ)、100・・・パルス挿入設定レジスタ、102・・・カウンタ、104・・・変化点検出部、106・・・FF、108・・・ANDゲート、110・・・ANDゲート110、112・・・ORゲート、114、116、118・・・FF(フリップフロップ)、120・・・ANDゲート、122、124・・・ORゲート、130・・・減算部、132・・・フィルタ、140・・・同期基準クロック、141・・・反転同期基準クロック、142・・・同期シフトクロック、144・・・参照基準クロック、146・・・参照シフトクロック、148・・・参照基準クロック、150・・・挿入パルス、152・・・参照シフトクロック、154・・・減算結果、162、164・・・ドライバ、170・・・同期遅延クロック、172・・・ロジック部、174・・・高精度部、176、176a、176n・・・遅延ライン、177・・・遅延パルス、178a〜178n・・・タイミング比較手段、180、184、188、192・・・遅延素子、182、186、190、194・・・セレクタ、196・・・リニアライズメモリ、198・・・平均部、200・・・測定部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Pattern generator, 12 ... Waveform shaper, 14 ... Timing generator, 16 ... Oscilloscope, 18 ... Device insertion part, 20 ... Comparator, 22 ... Device under test, 24 ... delayed signal generator, 32 ... measurement signal, 33 ... input pattern, 34 ... reference clock, 35 ... reference reference clock, 36 ... delay designation signal 38 ... Delay measurement signal, 39 ... Delay signal, 40 ... Output signal, 42 ... Expected value pattern, 50 ... Ring oscillator, 52 ... Phase comparator, 54 ...・ Pulse insertion unit, 56... Phase control unit, 58... Delayed phase lock unit, 60... Subtracting circuit, 62. Reference shift clock, 74 ... phase control signal, 8 ... subtraction result, 80 ... voltage adjustment signal, 82 ... delay clock, 90 ... power supply voltage section, 92, 94 ... 8 frequency divider, 96, 98 ... FF (flip-flop) 100 ... Pulse insertion setting register, 102 ... Counter, 104 ... Change point detection unit, 106 ... FF, 108 ... AND gate, 110 ... AND gate 110, 112 OR gate, 114, 116, 118 ... FF (flip-flop), 120 ... AND gate, 122,124 ... OR gate, 130 ... subtraction unit, 132 ... filter, 140 ..Synchronous reference clock, 141... Inverted synchronous reference clock, 142... Synchronous shift clock, 144... Reference reference clock, 146. Reference clock, 150 ... Insertion pulse, 152 ... Reference shift clock, 154 ... Subtraction result, 162, 164 ... Driver, 170 ... Synchronous delay clock, 172 ... Logic part, 174 ... High precision section, 176, 176a, 176n ... delay line, 177 ... delay pulse, 178a-178n ... timing comparison means, 180, 184, 188, 192 ... delay element, 182, 186, 190, 194 ... selector, 196 ... linearize memory, 198 ... average part, 200 ... measurement part

Claims (19)

基準クロックを所定時間だけ遅延した遅延クロックを生成する遅延クロック生成装置であって、
前記基準クロックと同一周期のシフトクロックを発振する発振器と、
前縁および後縁の少なくとも一方が前記シフトクロックの前縁または後縁に同期した参照シフトクロックに挿入する挿入パルスを生成して、前記参照シフトクロックに挿入するパルス挿入部と、
前記基準クロックに同期し且つ前記参照シフトクロックと同一周期の参照基準クロックと、前記挿入パルスを挿入された前記参照シフトクロックとに基づいて、前記発振器において発振される前記シフトクロックの位相を前記基準クロックの位相に対して遅らせて、前記基準クロックを前記所定時間だけ遅延した前記遅延クロックを生成させる遅延位相ロック部
とを備えることを特徴とする遅延クロック生成装置。
A delay clock generation device that generates a delay clock obtained by delaying a reference clock by a predetermined time,
An oscillator that oscillates a shift clock having the same period as the reference clock;
A pulse insertion unit for generating an insertion pulse to be inserted into a reference shift clock in which at least one of a leading edge and a trailing edge is synchronized with a leading edge or a trailing edge of the shift clock;
The phase of the shift clock oscillated in the oscillator is based on the reference reference clock synchronized with the reference clock and having the same cycle as the reference shift clock, and the reference shift clock having the insertion pulse inserted therein. A delay clock generation apparatus comprising: a delay phase lock unit configured to generate the delay clock that is delayed with respect to a phase of the clock and delayed the reference clock by the predetermined time.
前記シフトクロックに同期した同期シフトクロックと、前記基準クロックに同期し且つ前記同期シフトクロックと同一周期の同期基準クロックとの位相差に基づいて、前記参照基準クロックと前記参照シフトクロックを出力する位相比較部を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の遅延クロック生成装置。   A phase for outputting the reference reference clock and the reference shift clock based on a phase difference between a synchronous shift clock synchronized with the shift clock and a synchronous reference clock synchronized with the reference clock and having the same period as the synchronous shift clock. The delay clock generation apparatus according to claim 1, further comprising a comparison unit. 前記位相比較部は、前記同期基準クロックと前記同期シフトクロックに基づいて、後縁を合わされた前記参照基準クロックと前記参照シフトクロックを出力することを特徴とする請求項2に記載の遅延クロック生成装置。   3. The delayed clock generation according to claim 2, wherein the phase comparison unit outputs the reference reference clock and the reference shift clock whose trailing edges are matched based on the synchronization reference clock and the synchronization shift clock. apparatus. 前記パルス挿入部は、前記参照シフトクロックの後縁から次の参照シフトクロックの前縁の間に、前記挿入パルスを挿入することを特徴とする請求項3に記載の遅延クロック生成装置。   4. The delayed clock generation apparatus according to claim 3, wherein the pulse insertion unit inserts the insertion pulse between a trailing edge of the reference shift clock and a leading edge of a next reference shift clock. 前記パルス挿入部は、前記基準クロックに同期して、前記挿入パルスを前記参照シフトクロックに挿入することを特徴とする請求項4に記載の遅延クロック生成装置。   The delay clock generation apparatus according to claim 4, wherein the pulse insertion unit inserts the insertion pulse into the reference shift clock in synchronization with the reference clock. 前記基準クロックを分周して、前記同期基準クロックを出力する同期基準クロック生成部と、
前記同期基準クロックと同一周期になるように前記シフトクロックを分周して、前記同期シフトクロックを出力する同期シフトクロック生成部
とを更に備えることを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の遅延クロック生成装置。
A synchronization reference clock generation unit that divides the reference clock and outputs the synchronization reference clock;
6. The synchronous shift clock generation unit according to claim 2, further comprising a synchronous shift clock generation unit that divides the shift clock so as to have the same period as the synchronous reference clock and outputs the synchronous shift clock. The delay clock generation device described.
前記挿入パルスを、前記参照シフトクロックの複数サイクル中のどのサイクルに挿入するかを定める位相制御信号を生成する位相制御部を更に備え、
前記パルス挿入部は、前記位相制御信号により定められた前記参照シフトクロックのサイクルに、前記挿入パルスを挿入することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の遅延クロック生成装置。
A phase control unit that generates a phase control signal that determines in which cycle of the plurality of cycles of the reference shift clock the insertion pulse is inserted;
The delay clock generation apparatus according to claim 1, wherein the pulse insertion unit inserts the insertion pulse into a cycle of the reference shift clock determined by the phase control signal.
前記遅延位相ロック部は、前記参照シフトクロックの複数サイクル中に前記挿入パルスが挿入された挿入数に基づいて、前記発振器において発振される前記シフトクロックの位相を遅らせることを特徴とする請求項7に記載の遅延クロック生成装置。   The delay phase lock unit delays the phase of the shift clock oscillated in the oscillator based on the number of insertions of the insertion pulse inserted in a plurality of cycles of the reference shift clock. The delay clock generation device described in 1. 前記遅延位相ロック部は、
前記同期基準クロックのパルス列の電位から、前記挿入パルスを挿入された前記参照シフトクロックのパルス列の電位を減算した結果の平均値を出力する減算回路と、
前記減算回路における減算結果の前記平均値が0となるように、前記挿入パルスを挿入された前記参照シフトクロックのパルス幅を調整するパルス幅調整部
とを有することを特徴とする請求項7または8に記載の遅延クロック生成装置。
The delay phase lock unit includes:
A subtraction circuit that outputs an average value of the result of subtracting the potential of the pulse train of the reference shift clock into which the insertion pulse has been inserted from the potential of the pulse train of the synchronization reference clock;
8. A pulse width adjustment unit that adjusts a pulse width of the reference shift clock into which the insertion pulse is inserted so that the average value of the subtraction results in the subtraction circuit becomes zero. 9. The delay clock generation device according to 8.
前記発振器が、電源電圧に応じて発振周波数が変化するリング発振器であり、
前記パルス幅調整部は、前記減算回路における減算結果の前記平均値に基づいて前記リング発振器の前記電源電圧を調整することによって、前記挿入パルスを挿入された前記参照シフトクロックのパルス幅を調整することを特徴とする請求項9に記載の遅延クロック生成装置。
The oscillator is a ring oscillator whose oscillation frequency changes according to a power supply voltage;
The pulse width adjustment unit adjusts the pulse width of the reference shift clock into which the insertion pulse is inserted by adjusting the power supply voltage of the ring oscillator based on the average value of the subtraction result in the subtraction circuit. The delay clock generation device according to claim 9.
前記リング発振器は、複数の電子回路とともに単一チップ上に構成され、
前記減算結果の前記平均値に基づいて調整された前記電源電圧を、前記複数の電子回路にも供給する電源電圧供給部を更に備えることを特徴とする請求項10に記載の遅延クロック生成装置。
The ring oscillator is configured on a single chip with a plurality of electronic circuits,
The delay clock generation apparatus according to claim 10, further comprising a power supply voltage supply unit that supplies the power supply voltage adjusted based on the average value of the subtraction results to the plurality of electronic circuits.
前記発振器が、制御電圧に応じて発振周波数が変化する電圧制御型発振器であり、
前記パルス幅調整部は、前記減算回路における減算結果の前記平均値に基づいて前記電圧制御型発振器の前記制御電圧を調整することによって、前記挿入パルスを挿入された前記参照シフトクロックのパルス幅を調整することを特徴とする請求項9に記載の遅延クロック生成装置。
The oscillator is a voltage controlled oscillator in which an oscillation frequency changes according to a control voltage,
The pulse width adjustment unit adjusts the control voltage of the voltage controlled oscillator based on the average value of the subtraction result in the subtraction circuit, thereby reducing the pulse width of the reference shift clock into which the insertion pulse is inserted. The delay clock generation apparatus according to claim 9, wherein the delay clock generation apparatus adjusts the delay clock generation apparatus.
前記位相制御部は、前記挿入パルスを、前記参照シフトクロックの複数サイクル中に時系列に拡散して挿入するように前記位相制御信号を生成することを特徴とする請求項7から12のいずれかに記載の遅延クロック生成装置。   The phase control signal is generated by the phase control unit so as to diffuse and insert the insertion pulse in a plurality of cycles of the reference shift clock in a time series. The delay clock generation device described in 1. 前記位相制御部は、
前記同期基準クロックに基づいて出力値を増加させる、Mビット(Mは自然数)のカウンタと、
前記挿入パルスの挿入数を記憶する、(M+1)ビットのパルス挿入設定レジスタと、
前記カウンタのビットの変化点を検出する複数の変化点検出部と、
前記パルス挿入設定レジスタの(M−n+1)(nは自然数)番目のビットに対応するレジスタ値と、前記カウンタのn番目のビットに対応する前記変化点検出部の出力値との論理積をとる複数のAND回路
とを有し、
前記位相制御部は、前記AND回路による前記論理積に基づいて、前記挿入パルスを挿入するサイクルを定めることを特徴とする請求項13に記載の遅延クロック生成装置。
The phase control unit
An M-bit (M is a natural number) counter that increases an output value based on the synchronization reference clock;
An (M + 1) -bit pulse insertion setting register for storing the number of insertion pulses;
A plurality of change point detectors for detecting change points of the counter bits;
A logical product of the register value corresponding to the (M−n + 1) (n is a natural number) th bit of the pulse insertion setting register and the output value of the change point detection unit corresponding to the nth bit of the counter is calculated. A plurality of AND circuits;
The delay clock generation device according to claim 13, wherein the phase control unit determines a cycle in which the insertion pulse is inserted based on the logical product by the AND circuit.
遅延ラインにおける遅延時間を測定する遅延時間測定方法であって、前記遅延ラインは、基準クロックの入力端および出力端を有し、前記出力端は、前記基準クロックに対して所定の遅延時間を有する遅延クロックにより動作するフリップフロップのデータ入力に接続されており、
前記遅延ラインにおける一定の遅延時間を設定する遅延時間設定段階と、
前記遅延時間設定段階において前記一定の遅延時間を設定された前記遅延ラインの前記入力端に前記基準クロックを供給する基準クロック供給段階と、
前記フリップフロップのクロック入力に、前記遅延クロックに同期した同期遅延クロックを供給する遅延クロック供給段階と、
前記フリップフロップから出力される出力論理値を平均化する段階と、
前記出力論理値の平均値に基づいて、前記遅延ラインにおける前記遅延時間を測定する遅延時間測定段階
とを備える遅延時間測定方法。
A delay time measuring method for measuring a delay time in a delay line, wherein the delay line has an input end and an output end of a reference clock, and the output end has a predetermined delay time with respect to the reference clock. It is connected to the data input of the flip-flop that operates by the delay clock,
A delay time setting step for setting a constant delay time in the delay line;
A reference clock supply step of supplying the reference clock to the input end of the delay line set with the constant delay time in the delay time setting step;
A delay clock supply stage for supplying a synchronous delay clock synchronized with the delay clock to a clock input of the flip-flop;
Averaging output logic values output from the flip-flops;
A delay time measurement method comprising: a delay time measurement step of measuring the delay time in the delay line based on an average value of the output logic values.
前記遅延時間測定段階は、前記出力論理値の平均値がほぼ0.5であるとき、前記遅延ラインの前記遅延時間が、前記遅延クロックの所定の遅延時間にほぼ等しいことを判定する段階を有することを特徴とする請求項15に記載の遅延時間測定方法。   The delay time measuring step includes a step of determining that the delay time of the delay line is approximately equal to a predetermined delay time of the delay clock when the average value of the output logic value is approximately 0.5. The delay time measuring method according to claim 15, wherein: 遅延ラインにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置であって、
基準クロックに対して所定の遅延時間を有する遅延クロックを生成する遅延クロック生成手段と、
前記遅延ラインに前記基準クロックを供給する基準クロック供給手段と、
前記遅延ラインにおいて前記基準クロックが遅延された遅延パルスのエッジと、前記遅延クロックに同期した同期遅延クロックのエッジのタイミングを比較し、比較結果を論理値"0"または"1"として出力するタイミング比較手段と、
前記タイミング比較手段から出力される前記比較結果を平均化した平均値を生成する平均化手段と、
前記平均化手段により生成された前記平均値に基づいて、前記遅延ラインにおける遅延時間を測定する測定手段
とを備えることを特徴とする遅延時間測定装置。
A delay time measuring device for measuring a delay time in a delay line,
Delay clock generating means for generating a delay clock having a predetermined delay time with respect to the reference clock;
Reference clock supply means for supplying the reference clock to the delay line;
The timing at which the edge of the delay pulse obtained by delaying the reference clock in the delay line is compared with the timing of the edge of the synchronous delay clock synchronized with the delay clock, and the comparison result is output as a logical value “0” or “1”. A comparison means;
An averaging means for generating an average value obtained by averaging the comparison results output from the timing comparison means;
A delay time measuring apparatus comprising: a measuring unit that measures a delay time in the delay line based on the average value generated by the averaging unit.
前記タイミング比較手段は、前記遅延パルスが入力されるデータ入力と、前記同期遅延クロックが入力されるクロック入力とを有するフリップフロップを含むことを特徴とする請求項17に記載の遅延時間測定装置。   18. The delay time measuring apparatus according to claim 17, wherein the timing comparison unit includes a flip-flop having a data input to which the delay pulse is input and a clock input to which the synchronous delay clock is input. 前記測定手段は、前記平均値がほぼ0.5であるとき、前記遅延ラインの遅延時間が前記遅延クロックの前記所定の遅延時間にほぼ等しいことを定めることを特徴とする請求項17または18に記載の遅延時間測定装置。   The measurement means according to claim 17 or 18, wherein when the average value is approximately 0.5, the delay time of the delay line is approximately equal to the predetermined delay time of the delay clock. The delay time measuring apparatus described.
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