JP2010021912A - Jitter measuring circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路に関し、特に、信号のジッタ(周波数、位相)量を測定するジッタ測定回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a jitter measurement circuit that measures the amount of jitter (frequency, phase) of a signal.
近年、光ディスク用システム集積回路にPLL(Phase−Locked−Loop)回路が内蔵されている。PLL回路は、シリアル通信やディスクへの記録など集積回路の内部動作の基準タイミング信号の生成に幅広く使用されている。 In recent years, a phase-locked-loop (PLL) circuit is built in a system integrated circuit for optical discs. The PLL circuit is widely used for generating a reference timing signal for internal operation of an integrated circuit such as serial communication or recording on a disk.
PLL回路から生成される基準タイミング信号に時間的な揺らぎであるジッタが含まれる場合には、シリアル通信時には通信エラーを引き起こす。また、ディスクへの記録では記録品質の悪化を招く等の問題が発生する。このように、ジッタが含まれる場合には、集積回路ではロジック回路の誤動作要因となるため、ジッタ量を一定値以下に管理する必要がある。ここで、シリアル通信においてはジッタ量が規格化されており、また、ディスクへの記録においても記録後のデータに含まれるジッタ量の規格が設けられているため、基準タイミング信号のジッタ量を容易に測定できることが求められている。 If the reference timing signal generated from the PLL circuit includes jitter, which is a temporal fluctuation, a communication error occurs during serial communication. In addition, recording on a disc causes problems such as deterioration of recording quality. As described above, when jitter is included, the integrated circuit causes a malfunction of the logic circuit, and therefore, it is necessary to manage the amount of jitter to a certain value or less. Here, the amount of jitter is standardized in serial communication, and the amount of jitter included in the data after recording is also provided for recording on the disc, so that the jitter amount of the reference timing signal can be easily It is required to be able to measure.
さらに、集積回路に内在する定常ジッタが大きな場合には、製品出荷時に規格を満足しない不良品として、LSIテスター等で除去する必要がある。 Furthermore, when the steady jitter inherent in the integrated circuit is large, it is necessary to remove the defective product that does not satisfy the standard at the time of product shipment with an LSI tester or the like.
従来、例えば基準タイミング信号のジッタ量を測定してその結果を認識する場合には、基準タイミング信号そのものや、基準タイミング信号の分周信号や、或いは、基準タイミング信号によって生成されたデータ信号を集積回路より出力し、集積回路の外部に接続した専用測定器(TIA(タイムインターバルアナライザ)、サンプリングオシロスコープなど。)やジッタ測定機能を有した測定機器を用いて測定を行っていた。 Conventionally, for example, when measuring the jitter amount of a reference timing signal and recognizing the result, the reference timing signal itself, a divided signal of the reference timing signal, or a data signal generated by the reference timing signal is integrated. Measurement was performed using a dedicated measuring instrument (TIA (time interval analyzer), sampling oscilloscope, etc.) output from the circuit and connected to the outside of the integrated circuit and a measuring instrument having a jitter measuring function.
集積回路の内部にジッタ測定機能に特化した回路を内蔵して測定する場合には、基準タイミング信号と測定信号との位相差を位相比較器等で検出して得られるパルス幅が非常に極小であるため、位相比較器等の出力によって駆動されるチャージポンプ回路と、チャージポンプ回路の出力電荷を蓄積する積分器とを用いて極小時間を電流や電圧に変換してアナログ値として出力する方法や、ジッタ量の大小に応じて周波数や周期を変動させる周期信号に変換して出力する方法をとるなど、より簡易的な測定器(電圧計や周波数カウンタなど。)を外部に接続して測定を行っていた。 When measuring a circuit specialized for the jitter measurement function inside an integrated circuit, the pulse width obtained by detecting the phase difference between the reference timing signal and the measurement signal with a phase comparator is extremely small. Therefore, using a charge pump circuit driven by the output of a phase comparator or the like and an integrator for accumulating the output charge of the charge pump circuit, a method for converting the minimum time into a current or voltage and outputting it as an analog value Measurements can be made by connecting a simpler measuring instrument (such as a voltmeter or frequency counter) to the outside, such as converting to a periodic signal that fluctuates the frequency or period according to the amount of jitter, and outputting it. Had gone.
特に、ジッタ測定機能に特化した回路を集積回路に内蔵する場合には、ジッタ量を定量的に捕らえてジッタ量の管理を容易にするために、内部にA/Dコンバーターを搭載してアナログ値をディジタル値に変換するか、或いは、カウンタを搭載して周期信号の周期をディジタル値に変換して出力する必要がある。 In particular, when a circuit specialized for the jitter measurement function is built in an integrated circuit, an analog-to-digital converter is installed in the analog circuit in order to capture the amount of jitter quantitatively and manage the amount of jitter easily. It is necessary to convert the value into a digital value or mount a counter to convert the period of the periodic signal into a digital value and output it.
以下、特許文献1に開示されるジッタ検出回路について図面を参照しながら説明する。図15は、従来のジッタ検出回路の構成を示すブロック図である。図15を参照して、その構成及び動作を説明する。ジッタ検出回路は、比較パルス発生回路103と、周期信号発生回路104と、カウンタ105と、を有する。
Hereinafter, a jitter detection circuit disclosed in
まず、比較パルス発生回路103は、入力信号101、102を受けて、位相差比較パルス1031を出力する。入力信号101、102の安定時の周波数が等しい場合には、比較パルス発生回路103は、例えば図16に示す回路で構成される。図に示すように、EXOR回路1032は、2入力を入力信号101、102とすることで、互いの立ち上がりエッジ間と立ち下がりエッジ間の位相差をパルス幅とする位相差比較パルス1031を出力する。
First, the comparison
次に、位相差比較パルス1031が周期信号発生回路104に入力される。図17は、周期信号発生回路104の構成を示すブロック図である。図に示すとおり、周期信号発生回路104は、チャージポンプ回路1042と、三角波発生回路1043と、コンパレータ1044と、から構成される。
Next, the phase
以下、図18を参照して、周期信号発生回路104の動作を説明する。まず、チャージポンプ回路1042は、位相差比較パルス1031によって制御されるスイッチ10422を介して、電流源10421からの電荷を三角波発生回路1043へと出力する。三角波発生回路1043では、チャージポンプ回路1042から出力される電荷を、容量10431に順次蓄積していく。以上の過程により、位相差比較パルス1031で与えられる時間量、即ち、本回路の入力信号101、102の位相差が、電流パルスに変換された後、電荷量に変換される。
Hereinafter, the operation of the periodic
図19はジッタの蓄積の様子を示す図である。図19は、容量10431の出力、即ちノード10433の電位と位相差比較パルス1031との関係を示している。前述のとおり、チャージポンプ回路1042と三角波発生回路1043とは、時間・電圧変換回路である。位相差比較パルス1031のパルス幅は容量10431を充電する時間となるため、図に示すとおり、パルス幅が大きな場合にはノード10433の電位は大きく上昇し、パルス幅が狭い場合には上昇電位は小さい。従って、容量10431の出力、即ちノード10433は、容量値と入力信号101、102の位相差との累積で決まる電位となる。ノード10433はコンパレータ1044へと入力される。
FIG. 19 is a diagram showing how jitter is accumulated. FIG. 19 shows the relationship between the output of the
ノード10433をコンパレータ1044への第一の入力とし、また、任意のリファレンス入力1042を第二の入力とする。よって、コンパレータ1044は、ノード10433の電位がリファレンス入力1045の電位を越えた時点で出力が変化する。
また、三角波発生回路1043は、容量10431をリセットするためのスイッチ10432を有している。三角波発生回路1043は、コンパレータ出力1041をスイッチ10432への入力とすることで、蓄積した電荷を解放して、ノード10433の電位を0とする。
In addition, the triangular
即ち、三角波発生回路1043では、前述したようにノード10433の電位は、入力信号101、102の位相差の累積量を示すため、前記2信号の位相差に応じて上昇する。これがリファレンス電圧1042を越えると、コンパレータ1044の出力が変化し、スイッチ10432がオンして容量10431がリフレッシュされる。また、リフレッシュと同時に、コンパレータ出力1044が再度変化して、この時点からまた次の累積を開始する。
That is, in the triangular
従って、以上の結果、出力1041は周期信号となる。周期信号1041は、カウンタ105を用いて任意のクロック1051でその周期をカウントされ、そのカウント結果をディジタル数値106としてジッタ検出回路出力とする。
しかしながら、従来のジッタ測定技術では、ジッタ量を定量的に捕らえてジッタ量を容易に管理可能とするためには、一定のカウント用クロックでカウンタを動作させ、周期信号の周期をディジタル値に変換して出力しなければならないという問題点がある。 However, with the conventional jitter measurement technology, in order to capture the amount of jitter quantitatively and make it easy to manage the amount of jitter, the counter is operated with a constant counting clock and the period of the periodic signal is converted to a digital value. There is a problem that it must be output.
その理由は、二つの入力信号の位相差をパルス幅に変換し、変換された位相差を累積することで周期信号を生成して、生成した周期信号に基づいてジッタ量を測定しているためである。入力信号のジッタを測定するため、二つの入力信号の位相差をパルス幅へと変換する。しかし、二つの入力信号の位相差を変換したパルス幅は非常に微小であるため、このパルス幅を測定する場合には非常に高速なサンプリングクロックが必要となり、パルス幅を更に電流や電圧に変換した場合においても、微小な電圧や電流にしかならないために正確に観測することができない。このため従来のジッタ測定技術では、パルス幅を逐次累積することで、ジッタ量に応じた周期を持つ周期信号へと変換するものとしているが、変換された周期信号は、カウンタによってその周期を測定しなければジッタ量を検出することができない。 The reason is that the phase difference between the two input signals is converted into a pulse width, a periodic signal is generated by accumulating the converted phase difference, and the jitter amount is measured based on the generated periodic signal. It is. In order to measure the jitter of the input signal, the phase difference between the two input signals is converted into a pulse width. However, since the pulse width converted from the phase difference between the two input signals is very small, a very fast sampling clock is required to measure this pulse width, and the pulse width is further converted into current and voltage. Even in this case, since the voltage or current is very small, it cannot be observed accurately. For this reason, in the conventional jitter measurement technology, the pulse width is sequentially accumulated to convert it into a periodic signal having a period corresponding to the amount of jitter, but the period of the converted periodic signal is measured by a counter. Otherwise, the jitter amount cannot be detected.
変換された周期信号は、位相差に応じて周期(周波数)が変動するため、位相差が大きな場合にはカウント値が高くなり、反対に位相差が小さな場合にはカウント値が低くなる。ここで、カウンタを動作させるためには、カウント用クロックが必要であり、カウンタで示されるカウント値によって、位相差の大小を初めて判断することができる。或いは、周期信号自身をカウンタのクロックとしてカウント動作させることも可能ではあるものの、その場合には、カウント値を一定間隔で読み出す構成が必要となる。一定間隔で読み出すことで、各間隔でのカウント値か、或いは、各間隔のカウント値の増減により位相差の大小を判断することができる。従って、カウンタを搭載することで、周期信号の周期をディジタル値に変換してジッタ量を保存及び管理することが可能となるものの、カウント値は一定間隔でしか更新されない、又は、一定間隔で読み出す必要がある。 Since the period (frequency) of the converted periodic signal varies according to the phase difference, the count value increases when the phase difference is large, and conversely the count value decreases when the phase difference is small. Here, in order to operate the counter, a count clock is required, and the magnitude of the phase difference can be determined for the first time based on the count value indicated by the counter. Alternatively, although it is possible to perform a counting operation using the periodic signal itself as a counter clock, in such a case, a configuration in which the count value is read at a constant interval is required. By reading at a constant interval, it is possible to determine the magnitude of the phase difference based on the count value at each interval or the increase / decrease in the count value at each interval. Therefore, by installing the counter, it is possible to store and manage the jitter amount by converting the period of the periodic signal into a digital value, but the count value is updated only at regular intervals or read at regular intervals. There is a need.
本発明に係るジッタ測定回路は、入力される被測定信号を当該被測定信号のエッジから所定の時間単位である第1の時間で遅延させることによりエッジ間パルス信号を生成するエッジ間パルス生成部と、前記エッジ間パルス信号を、所定の時間単位である第2の時間を整数倍した値により除算し、該除算演算による剰余結果を剰余結果信号として出力するパルス幅剰余分割部と、前記剰余結果信号の値が最小となる場合の前記整数の値を、前記エッジ間パルス信号のサイクルジッタ値信号として出力するワンホットステート部と、を有する。 The jitter measuring circuit according to the present invention includes an inter-edge pulse generator that generates an inter-edge pulse signal by delaying an input signal under measurement by a first time that is a predetermined time unit from the edge of the signal under measurement. A pulse width remainder dividing unit that divides the inter-edge pulse signal by a value obtained by multiplying a second time, which is a predetermined time unit, by an integer, and outputs a remainder result of the division operation as a remainder result signal, and the remainder A one-hot state unit that outputs the integer value when the value of the result signal is minimum as a cycle jitter value signal of the inter-edge pulse signal.
これにより、エッジ間パルス信号が所定の時間単位の何倍に相当するかを示すサイクルジッタ値信号を算出することができる。このため、周期信号の周期を測定することなくジッタ量をディジタル出力することができるため、周期信号を測定するためのカウンタや、カウンタを動作させるためのクロックが不要となる。 As a result, a cycle jitter value signal indicating how many times the pulse signal between edges corresponds to a predetermined time unit can be calculated. For this reason, since the jitter amount can be digitally output without measuring the period of the periodic signal, a counter for measuring the periodic signal and a clock for operating the counter become unnecessary.
本発明に係るジッタ測定回路によれば、カウンタやカウンタを動作させるためのクロックを必要とせずに、ジッタ量を定量的に捕らえてジッタ量を容易に管理することができる。 According to the jitter measuring circuit of the present invention, it is possible to easily manage the jitter amount by quantitatively capturing the jitter amount without requiring a counter or a clock for operating the counter.
実施の形態1.
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。まず、図1を参照して、本実施の形態に係るジッタ測定回路の構成について説明する。
Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. First, the configuration of the jitter measurement circuit according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図1は、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10の構成を示すブロック図である。図に示すように、ジッタ測回路10は、エッジ間パルス生成部としてのエッジ間パルス生成回路1と、パルス幅剰余分割部としてのパルス幅剰余分割回路2と、ワンホットステート部としてのワンホットステート回路3と、累積保持回路部としての累積保持回路4と、を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
被測定信号5がエッジ間パルス生成回路1に供給される。エッジ間パルス生成回路1は、供給された被測定信号5の立ち上がりエッジ毎に、予め定めた第1の時間で遅延させた立ち上がりエッジと、次の立ち上がりエッジまでのエッジ間幅を、エッジ間パルス信号6としてパルス幅剰余分割回路2に供給する。尚、エッジ間パルス生成回路1による処理の詳細については後述する。
A signal under
図2は、本実施の形態1に係るエッジ間パルス生成回路1の詳細構成を示す回路図である。図に示すように、エッジ間パルス生成回路1は、PMOSトランジスタのMP101およびMP102と、NMOSトランジスタのMN101乃至MN112と、入力信号をTd時間で遅延させ出力するTd時間遅延素子120と抵抗素子から構成される。被測定信号5は、MP101、MN106およびMN102のゲート端子に接続され、MP101とMN106のドレイン端子は短絡し、Td時間遅延素子120の入力端子に接続されるとともに、MN101のゲート端子にも接続される。MN101のドレイン端子は、抵抗を介して電源に接続されるとともに、MN110のゲート端子にも接続される。MN102およびMN104のドレイン端子は短絡し、抵抗を介して電源に接続されるとともに、MN112のゲート端子にも接続される。MN101とMN102のソース端子は短絡し、MN103のドレイン端子に接続され、MN103とMN105のソース端子は短絡し、抵抗を介して接地される。MN104のゲート端子は抵抗を介して電源に接続され、ソース端子はMN105のドレイン端子に接続される。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the inter-edge
また、Td時間遅延素子120の出力端子は、MP102、MN107およびMN108のゲート端子に接続され、MP102とMN107のドレイン端子は短絡し、MN109のゲート端子に接続される。MN108のドレイン端子はエッジ間パルス信号6となるが、抵抗を介して電源に接続されるとともに、MN103のゲート端子にも接続される。MN109およびMN111のドレイン端子は短絡し、抵抗を介して電源に接続されるとともに、MN105のゲート端子にも接続される。MN108とMN109のソース端子は短絡し、MN110のドレイン端子に接続され、MN110とMN112のソース端子は短絡し、抵抗を介して接地される。MN111のゲート端子は抵抗を介して電源に接続され、ソース端子はMN112のドレイン端子に接続される。MP101とMP102のソース端子はそのまま電源に接続され、MN106とMN107のソース端子はそのまま接地される。
The output terminal of the Td time delay element 120 is connected to the gate terminals of MP102, MN107, and MN108, and the drain terminals of MP102 and MN107 are short-circuited and connected to the gate terminal of MN109. The drain terminal of the MN 108 becomes the
被測定信号5の立ち上がりエッジが発生すると、MP101は、Off状態となり、MN102とMN106がOn状態となるために、MN101がOff状態となる。これにより、MN110はOn状態となるが、被測定信号5はTd時間遅延素子120を通してTd時間だけ遅延してMP102、MN107、MN108およびMN109に供給されるため、被測定信号5の立ち上がりエッジが発生する時刻においてMN107およびMN108はOn状態であり、MP102およびMN109はOff状態である。よって、被測定信号5の立ち上がりエッジが発生する時刻において、MN108およびMN110がOn状態であるために、エッジ間パルス信号6は0となる。
When the rising edge of the signal under
次に、被測定信号5の立ち上がりエッジが発生する時刻からTd時間が経過した時刻において、被測定信号5の立ち上がりエッジ電位がMP102、MN107およびMN108のゲート端子に到達すると、MP102およびMN109はOn状態となり、MN107およびMN108はOff状態となるために、エッジ間パルス信号6は1となり、MN105はOff状態となる。またMN103はOn状態となりMN102はOn状態のままなので、MN112はOff状態となる。
Next, when the rising edge potential of the signal under
続いて、被測定信号5の立ち下がりエッジが発生すると、MN102およびMN106がOff状態となり、MP101がOn状態となるためにMN101もOn状態となる。また、MN110がOff状態となり、MN105がOn状態となるが、MN108はOff状態のままなのでエッジ間パルス信号6も1のままとなる。
Subsequently, when the falling edge of the signal under
その後、被測定信号5の立ち下がりが発生する時刻からTd時間が経過した時刻において、被測定信号5の立ち下がりエッジ電位がMP102、MN107およびMN108のゲート端子に到達すると、MP102とMN109がOff状態となり、MN107およびMN108がOn状態となるが、MN110がOff状態のままなのでエッジ間パルス信号6も1のままとなる。
Thereafter, when the falling edge potential of the signal under
以上のようにエッジ間パルス生成回路1は、被測定信号5の立ち上がりエッジが発生からTd時間が経過するまでの間のみ、エッジ間パルス信号6に0を出力し、それ以外の期間はエッジ間パルス信号6に1を出力するように動作する。
As described above, the inter-edge
パルス幅剰余分割回路2は、供給されたエッジ間パルス信号を、予め定めた第2の時間を整数倍した値により除算し、該除算演算による剰余結果を剰余結果信号として出力する。より具体的には、第2の時間を被乗数とし、整数である非負整数を乗数としたとき、パルス幅剰余分割回路2は、供給されたエッジ間パルス信号6を、第2の時間と非負整数との乗積により減算する。そして、パルス幅剰余分割回路2は、減算した正の余りを非負整数ごとに分割して、分割した信号群を、剰余結果信号M[0:n](nは1以上の自然数)としてワンホットステート回路3に供給する。尚、パルス幅剰余分割回路2による処理の詳細については後述する。
The pulse width
図3は、本実施の形態1に係るパルス幅剰余分割回路2の詳細構成を示す回路図である。図に示すように、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6を入力とするインバータINV200と、NMOSトランジスタのMN201乃至MN205からなるセルM0と、NMOSトランジスタのMN206乃至MN210からなるセルM1と、NMOSトランジスタのMN211乃至M215からなるセルM2と、図示せぬセルMnを縦続に複数段接続して構成され、セルM0、セルM1、セルM2、およびセルMnは同じ構成を有している。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the pulse width
エッジ間パルス信号6は、INV200の入力に接続される以外に、MN201、MN203、MN206、およびMN211のゲート端子に接続され、図示せぬMnにも同様に接続される。また、エッジ間パルス信号6を入力とするINV200の出力は、MN202、MN205、MN207、およびMN212のゲート端子に接続され、図示せぬMnにも同様に接続される。
In addition to being connected to the input of the INV 200, the
MN201のドレイン端子は、MB[0]として出力され、MN210のゲート端子に接続されるとともに、抵抗を介して電源に接続される。MN202とMN204のドレイン端子は、短絡し、M[0]出力としてMN208のゲート端子に接続されるとともに、抵抗を介して電源に接続される。MN201とMN202のソース端子は、短絡し、MN203のドレイン端子に接続され、MN203とMN205のソース端子は、短絡し、抵抗を介して接地される。MN204のゲート端子は、抵抗を介して電源に接続され、ソース端子は、MN205のドレイン端子に接続される。MN206のドレイン端子は、MB[1]として出力され、MN215のゲート端子に接続されるとともに、抵抗を介して電源に接続される。MN207とMN209のドレイン端子は、短絡し、M[1]出力としてMN213のゲート端子に接続されるとともに、抵抗を介して電源に接続される。MN206とMN207のソース端子は、短絡し、MN208のドレイン端子に接続され、MN208とMN210のソース端子は、短絡し、抵抗を介して接地される。MN209のゲート端子は、抵抗を介して電源に接続され、ソース端子は、MN210のドレイン端子に接続される。MN211のドレイン端子は、MB[2]として出力されるとともに、抵抗を介して電源に接続される。MN212とMN214のドレイン端子は、短絡し、M[2]出力として出力されるとともに、抵抗を介して電源に接続される。MN211とMN212のソース端子は、短絡し、MN213のドレイン端子に接続され、MN213とMN215のソース端子は、短絡し、抵抗を介して接地される。MN214のゲート端子は、抵抗を介して電源に接続され、ソース端子は、MN215のドレイン端子に接続される。 The drain terminal of MN201 is output as MB [0], is connected to the gate terminal of MN210, and is connected to the power supply through a resistor. The drain terminals of MN202 and MN204 are short-circuited, connected to the gate terminal of MN208 as an M [0] output, and connected to the power supply via a resistor. The source terminals of MN201 and MN202 are short-circuited and connected to the drain terminal of MN203, and the source terminals of MN203 and MN205 are short-circuited and grounded via a resistor. The gate terminal of the MN 204 is connected to the power supply through a resistor, and the source terminal is connected to the drain terminal of the MN 205. The drain terminal of the MN 206 is output as MB [1], is connected to the gate terminal of the MN 215, and is connected to the power supply through a resistor. The drain terminals of MN 207 and MN 209 are short-circuited, connected to the gate terminal of MN 213 as an M [1] output, and connected to the power supply via a resistor. The source terminals of MN206 and MN207 are short-circuited and connected to the drain terminal of MN208, and the source terminals of MN208 and MN210 are short-circuited and grounded via a resistor. The gate terminal of MN209 is connected to a power supply through a resistor, and the source terminal is connected to the drain terminal of MN210. The drain terminal of the MN 211 is output as MB [2] and is connected to a power source through a resistor. The drain terminals of MN212 and MN214 are short-circuited and output as an M [2] output, and are connected to a power source via a resistor. The source terminals of MN211 and MN212 are short-circuited and connected to the drain terminal of MN213, and the source terminals of MN213 and MN215 are short-circuited and grounded via a resistor. The gate terminal of the MN 214 is connected to the power supply through a resistor, and the source terminal is connected to the drain terminal of the MN 215.
エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジが発生すると、セルM0のMN201およびMN203、セルM1のMN206、並びに、セル2のMN211が同時にOn状態となる。また、INV200の出力が0となるため、セルM0のMN202およびMN205、セルM1のMN207、並びに、セルM2のMN212が同時にOff状態となる。セルM0のMN201およびMN203がOn状態となることで、セルM0の出力であるMB[0]から0を出力し、MN202およびMN205がOff状態となることで、M[0]から1を出力する。
When the rising edge of the
次に、M[0]が1に変化すると、セルM1のMN208がOn状態となるためにMB[1]から0を出力し、MB[0]が0に変化すると、セルM1のMN210がOff状態となるためにM[1]から1を出力する。 Next, when M [0] changes to 1, the MN 208 of the cell M1 enters the On state, so that MB [1] outputs 0, and when MB [0] changes to 0, the MN 210 of the cell M1 turns Off. In order to enter the state, 1 is output from M [1].
さらに、M[1]が1に変化すると、セルM2のMN213がOn状態となるためにMB[2]から0を出力し、MB[1]が0に変化すると、セルM1のMN215がOff状態となるためにM[2]から1を出力する。 Further, when M [1] changes to 1, the MN 213 of the cell M2 enters the On state, so that MB [2] outputs 0, and when MB [1] changes to 0, the MN 215 of the cell M1 changes to the Off state. Therefore, 1 is output from M [2].
以上のように、パルス幅剰余分割回路2は、M[N−1](Nは1以上n以下の自然数)が1に変化し、MB[N−1]が0に変化すると、順次、セルMnのMB[N]から0を出力し、M[N]から1を出力するように動作する。
As described above, when the pulse width
また、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジが発生すると、セルM0のMN201、セルM1のMN206、およびセル2のMN211が同時にOff状態となるため、MB[0:n]の全てが同時に1を出力する。また、INV200の出力が1となることで、セルM0のMN205がOff状態となり、MB[0:n]が同時に1に変化することで、セルM1のMN210、セルM2のMN215が同時にOn状態となり、M[0:n]がすべて同時に0を出力するように動作する。
In addition, when the falling edge of the
ワンホットステート回路3は、供給された剰余結果信号の値が最小となる場合の整数の値を、エッジ間パルス信号6のサイクルジッタ値信号として出力する。より具体的には、ワンホットステート回路3は、供給された剰余結果信号M[0:n]を用いて、最も小さい正の余りから除算の商を算出することで、エッジ間パルス信号6が第2の時間の何倍に相当するかを示す非負整数を算出する。そして、ワンホットステート回路3は、算出した非負整数をサイクルジッタ値信号D[0:n−1]として累積保持回路4に供給すると共に、サイクルジッタ値信号D[0:n−1]として出力する。尚、ワンホットステート回路3による処理の詳細については後述する。
The one-
累積保持回路4は、供給されたエッジ間パルス信号ごとに、サイクルジッタ値を累積保持する。即ち、エッジ間パルス信号6が生成される度に算出されるサイクルジッタ値信号D[0:n−1]を、累積ジッタ量として累積保持し、累積ジッタ値信号Q[0:n−1]として出力する。尚、累積保持回路4による処理の詳細については後述する。
The
図4は、本実施の形態1に係るワンホットステート回路3と累積保持回路4の詳細構成を示す回路図である。図に示すように、ワンホットステート回路3は、M[0:n]を入力とした2入力ExclusiveORゲートEXOR300〜EXOR[300+n−1]で構成され、D[0:n−1]を出力する。EXOR[300+J](Jは0以上n未満の整数)には、M[J]とM[J+1]が入力され、D[J]を出力する。累積保持回路4は、エッジ間パルス信号6を入力とするインバータINV400と、ナンドゲートND400〜ND[400+n−1]と、DタイプフリップフロップFF400〜FF[400+n−1]で構成される。INV400の出力と、D[J]を入力とするND[400+J]の出力は、FF[400+J]のクロック入力に接続される。またFF[400+J]のD入力には電源が接続され、Q出力はQ「J」となる。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the one-
EXOR[300+J]は、入力されたM[J]とM[J+1]の排他的論理をD[J]として出力する。D[J]とINV400の出力を入力とするND[400+J]は、D[J]が1でかつ、エッジ間パルス信号6が0であったときに1を出力するため、ND[400+J]の出力をクロック入力とし、Q[J]をQ出力とするFF[400+J]は、エッジ間パルス信号6が0である期間に、1となったD[J]に対応するQ[J]にのみ1を出力し、以後保持し続けるように動作する。
EXOR [300 + J] outputs the exclusive logic of the input M [J] and M [J + 1] as D [J]. ND [400 + J] that receives D [J] and the output of
続いて、本実施の形態1に係るジッタ測定回路の動作について、図5〜9を参照して説明する。まず、図5を参照して、エッジ間パルス生成回路1の動作について説明する。図5は、エッジ間パルス生成回路1の動作を示すタイミングチャートである。
Next, the operation of the jitter measurement circuit according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. First, the operation of the inter-edge
図5は、供給される被測定信号5と、エッジ間パルス生成回路1が出力するエッジ間パルス信号6とを示している。図5(A)は、供給される被測定信号5に、時間的揺らぎであるジッタがない場合の例を示す図である。図5(B)は、供給される被測定信号5に、時間的揺らぎであるジッタがある場合の例を示す図である。
FIG. 5 shows the measured
まず、図5(A)を参照して、被測定信号5にジッタがない場合の、エッジ間パルス生成回路1の動作を説明する。図に示すように、被測定信号5が時刻T1で発生する。エッジ間パルス生成回路1は、時刻T1で発生した被測定信号5について、その立ち上がりエッジを第1の時間だけ遅延させた時刻T2に、エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジを発生させる。そして、エッジ間パルス生成回路1は、次の被測定信号5の立ち上がりエッジが発生する時刻T3に、エッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジを発生させる。ここで、第1の時間であるTd時間は、時刻T1と、時刻T2と、時刻T3とを用いて、以下の式1により示すことができる。
Td = (T3−T1)−(T3−T2) = T2−T1・・・ 式1
First, the operation of the inter-edge
Td = (T3-T1)-(T3-T2) = T2-
また、被測定信号5の周期時間である時刻T1から時刻T3までの時間をTcyc時間とすると、Tcyc時間は、以下の式2により示すことができる。
Tcyc = T3−T1・・・ 式2
Further, assuming that the time from time T1 to time T3, which is the cycle time of the signal under
Tcyc = T3-T1 ...
また、時刻T1で発生した被測定信号5の立ち上がりエッジと、時刻T3で発生した被測定信号5の立ち上がりエッジとから生成されたエッジ間パルス信号6のパルス幅をTegとすると、パルス幅Tegは、上述した式1及び式2を用いて、以下の式3により示すことができる。
Teg = T3−T2 = Tcyc−Td・・・ 式3
When the pulse width of the
Teg = T3-T2 = Tcyc-
エッジ間パルス生成回路1は、被測定信号5の立ち上がりエッジが発生する度に、エッジ間パルス信号6を発生させる。このため、時刻T3で発生した被測定信号5の立ち上がりエッジをTd時間だけ遅延させた時刻T4から、次の立ち上がりエッジが発生する時刻T5までの間においても同様にエッジ間パルス信号6を発生させる。さらに、時刻T5で発生した被測定信号5の立ち上がりエッジをTd時間だけ遅延させた時刻T6から、次の立ち上がりエッジが発生する時刻T7までの間についても、同様にしてエッジ間パルス信号6を逐次発生する。従って、被測定信号5にジッタがない場合には、時刻T4から時刻T5までのエッジ間パルス信号6のパルス幅と、時刻T6から時刻T7までのエッジ間パルス信号6のパルス幅は、パルス幅Tegと同一であり、以下の式4により示すことができる。
T5−T4 = T7−T6 = Teg・・・ 式4
The inter-edge
T5−T4 = T7−T6 =
尚、上述の説明では、被測定信号5の立ち上がりエッジをTd時間だけ遅延させた時刻から、エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジを発生させ、次の被測定信号5の立ち上がりエッジが発生する時刻にエッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジを発生させる構成としたが、本発明はこれに限定されない。即ち、被測定信号5の立ち下がりエッジをTd時間だけ遅延させた時刻から、エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジを発生させ、次の被測定信号5の立ち下がりエッジが発生する時刻にエッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジを発生させる構成としてもよい。
In the above description, the rising edge of the
次に、図5(B)を参照して、被測定信号5にジッタがある場合の、エッジ間パルス生成回路1の動作を説明する。尚、時刻T1、T2、T3、T4、T5は、図5(A)に示した時刻と同じ時刻である。このため、被測定信号5の周期時間である時刻T1からT3までのTcyc時間は、上述した式2により示される。また、時刻T2から時刻T3までのエッジ間パルス信号6のパルス幅Tegは、上述した式3により示される。
Next, the operation of the inter-edge
図5(B)に示すように、エッジ間パルス生成回路1は、時刻T3で発生した被測定信号5の立ち上がりエッジをTd時間だけ遅延させた時刻T4から、次の立ち上がりエッジが発生する時刻T8までの間においてもエッジ間パルス信号6を発生する。図に示すように、被測定信号5の周期時間である時刻T3から時刻T8に、Tcyc時間よりも時間的に長くなるジッタが含まれているものとする。この場合に、被測定信号5の周期時間である時刻T3から時刻T8までの時間は、時刻T3から時刻T5までの差分時間であるTcyc時間と、時刻T5から時刻T8までのジッタにより生じたジッタ時間であるTjt1時間と、を用いて、以下の式5により示すことができる。
T8−T3 = (T5−T3)+(T8−T5) = Tcyc+Tjt1
・・・ 式5
As shown in FIG. 5B, the inter-edge
T8-T3 = (T5-T3) + (T8-T5) = Tcyc + Tjt1
...
また、時刻T4から時刻T8までの間に発生するエッジ間パルス信号6は、以下の式6により示すことができる。
T8−T4 = (T8−T3)−Td = Tcyc+Tjt1−Td
・・・ 式6
Further, the
T8-T4 = (T8-T3) -Td = Tcyc + Tjt1-Td
...
さらに、上述した式6に示した、時刻T4から時刻T8までの間に発生するエッジ間パルス信号6を、上述した式3に基づいてパルス幅Tegを用いて示すと、以下の式7により示すことができる。
T8−T4 = Teg+Td+Tjt1−Td = Teg+Tjt1
・・・ 式7
Further, when the
T8-T4 = Teg + Td + Tjt1-Td = Teg + Tjt1
...
エッジ間パルス生成回路1は、時刻T8で発生した被測定信号5の立ち上がりエッジをTd時間だけ遅延させた時刻T9から、次の立ち上がりエッジが発生する時刻T10までの間においても、エッジ間パルス信号6を発生する。図に示すように、被測定信号5の周期時間である時刻T8から時刻T10に、Tcyc時間よりも時間的に短くなるジッタが含まれているものとする。この場合に、被測定信号5の周期時間である時刻T8から時刻T10までの時間は、時刻T8から時刻T11までの差分時間であるTcyc時間と、時刻T10から時刻T11までのジッタにより生じたジッタ時間であるTjt2時間と、を用いて、以下の式8により示すことができる。
T10−T8 = (T11−T8)−(T11−T10)
= Tcyc−Tjt2・・・ 式8
The inter-edge
T10-T8 = (T11-T8)-(T11-T10)
= Tcyc-
また、時刻T9から時刻T10までの間に発生するエッジ間パルス信号6は、以下の式9により示すことができる。
T10−T9 = (T10−T8)−Td
= Tcyc−Tjt2−Td・・・ 式9
Further, the
T10-T9 = (T10-T8) -Td
= Tcyc-Tjt2-
さらに、上述した式9に示した、時刻T9から時刻T10までの間に発生するエッジ間パルス信号6を、上述した式3に基づいてパルス幅Tegを用いて表すと、以下の式7により示すことができる。
T10−T9 = Teg+Td−Tjt1−Td
= Teg−Tjt2・・・ 式10
Furthermore, when the
T10-T9 = Teg + Td-Tjt1-Td
= Teg-
従って、上述した式5と、式7と、式8と、式10とから、被測定信号5にジッタが含まれる場合において、エッジ間パルス生成回路1が発生するエッジ間パルス信号6は、被測定信号5の立ち上がりエッジ時刻(T1、T3、T5、T7)に関係なく、ジッタがない場合のエッジ間パルス信号6のパルス幅Tegと、被測定信号5の周期時間がジッタによって変動した時間(Tjt1、Tjt2)とを含む式により示すことができる。
Therefore, from the above-described
次に、図6を参照して、パルス幅剰余分割回路2の動作について説明する。図6は、パルス幅剰余分割回路2の動作を示すタイミングチャートである。
Next, the operation of the pulse width
図6は、供給されるエッジ間パルス信号6と、パルス幅剰余分割回路2が出力する剰余結果信号M[0:n]とを示している。図6(A)は、供給される被測定信号5に、時間的揺らぎであるジッタがない場合の例を示す図である。図6(B)は、供給される被測定信号5に、時間的揺らぎであるジッタがある場合の例を示す図である。尚、図6に示すTd時間とパルス幅Tegは、図5に示したTd時間とパルス幅Tegと同一である。
FIG. 6 shows the
まず、図6(A)を参照して、被測定信号5にジッタがない場合の、パルス幅剰余分割回路2の動作を説明する。パルス幅剰余分割回路2は、供給されたエッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジが時刻T2に発生すると、時刻T2に第2の時間を加えた時刻T11に、剰余結果信号M[0]に1を出力する。ここで、第2の時間をTs時間とする。パルス幅剰余分割回路2は、剰余結果信号M[0]が時刻T11に1に変化すると、時刻T11にTs時間を加えた時刻T12に、剰余結果信号M[1]に1を出力する。さらに、パルス幅剰余分割回路2は、剰余結果信号M[1]が時刻T12に1に変化すると、時刻T12にTs時間を加えた時刻T13に剰余結果信号M[2]に1を出力する。
First, the operation of the pulse width
以上のように、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジ時刻を起点として、立ち上がりエッジ時刻にTs時間を加えた時刻に剰余結果信号M[0]に1を出力し、その出力に続けて、剰余結果信号M[N](Nは1以上n以下の自然数)が1に変化した時刻にTs時間を加えた時刻に、剰余結果信号M[N+1]に1を逐次出力する。
As described above, the pulse width
一方、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジを検出した場合には、剰余結果信号M[0:n]の全ての出力の直前の状態に関わらず、立ち下がりエッジの検出時刻にTs時間を加えた時刻に、剰余結果信号M[0:n]に0を出力する。例えば、エッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジが発生した時刻T3にTs時間を加えた時刻T14に、剰余結果信号M[0:n]の全ての出力に0を出力する。
On the other hand, when the pulse width
エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジが発生する時刻T2にTs時間を加えることは、パルス幅TegからTs時間を減算したことに等しい。一方、立ち下がりエッジが発生する時刻T3にTs時間を加えることは、パルス幅TegにTs時間を加算したことに等しい。従って、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6のパルス幅TegからTs時間を減算して、減算したデータにTs時間を加算した幅の信号を剰余結果信号M[0]として出力する。そして、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6のパルス幅Tegから(Ts×2)時間を減算して、減算したデータにTs時間を加算した幅の信号を剰余結果信号M[1]として出力する。さらに、剰余結果信号M[2]以降の剰余結果信号M[N]に関しても、エッジ間パルス信号6のパルス幅TegからTs×(N+1)時間を減算して、減算したデータにTs時間を加算した幅の信号を剰余結果信号M[N]として出力する。このため、剰余結果信号M[0:n]に出力する信号の幅は、以下の式X0〜Xnにより示すことができる。
剰余結果信号M[0]パルス幅=Teg−(Ts×1)+Ts
=Teg−(Ts×0)・・・式X0
剰余結果信号M[1]パルス幅=Teg−(Ts×2)+Ts
=Teg−(Ts×1)・・・式X1
剰余結果信号M[2]パルス幅=Teg−(Ts×3)+Ts
=Teg−(Ts×2)・・・式X2
・
・
・
剰余結果信号M[n]パルス幅=Teg−(Ts×n)+Ts
=Teg−(Ts×n)・・・式Xn
Adding the Ts time to the time T2 when the rising edge of the
Residue result signal M [0] pulse width = Teg− (Ts × 1) + Ts
= Teg− (Ts × 0) Formula X0
Residue result signal M [1] pulse width = Teg− (Ts × 2) + Ts
= Teg- (Ts × 1) Formula X1
Residue result signal M [2] pulse width = Teg− (Ts × 3) + Ts
= Teg− (Ts × 2) Formula X2
・
・
・
Residue result signal M [n] pulse width = Teg− (Ts × n) + Ts
= Teg− (Ts × n) Formula Xn
上述した式X0〜Xnにより示すように、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6のパルス幅を、Ts時間と、非負整数nとの乗積により減算して、減算による正の余りを、非負整数nごとに剰余結果信号M[0:n]として出力する。
As shown by the above-described equations X0 to Xn, the pulse width
尚、図6(A)に示した例では、エッジ間パルス信号6のパルス幅Tegは、Ts時間の10倍に相当する。このため、非負整数「10」を乗数とするTeg−(Ts×10)に対応した出力である剰余結果信号M[10]において、パルス幅が0となる。
In the example shown in FIG. 6A, the pulse width Teg of the
次に、図6(B)を参照して、被測定信号5にジッタがある場合の、パルス幅剰余分割回路2の動作を説明する。尚、時刻T2と時刻T3は、図5、及び図6(A)で示した時刻T2と時刻T3と同一の時刻を示す。また、時刻T2と時刻T3とで示されるエッジ間パルス信号6のパルス幅Tegは、上述した式3により示すことができる。
Next, the operation of the pulse width
まず、エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジが時刻T4で発生し、立ち下がりエッジが時刻T8で発生した場合について説明する。尚、時刻T4と時刻T8は、図5(B)で示した時刻T4と時刻T8と同一の時刻を示す。また、時刻T4と時刻T8とで示されるパルス幅は、パルス幅Tegとジッタにより生じたTjt1時間とを含む式である、上述した式7により示すことができる。
First, the case where the rising edge of the
図に示すように、パルス幅剰余分割回路2は、供給されたエッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジが時刻T4に発生すると、時刻T4にTs時間を加えた時刻(T4+Ts時間)に、剰余結果信号M[0]に1を出力する。さらに、パルス幅剰余分割回路2は、剰余結果信号M[0]が時刻(T4+Ts時間)に1に変化すると、時刻(T4+Ts時間)にTs時間を加えた時刻(T4+(Ts×2)時間)に、剰余結果信号M[1]に1を出力する。
As shown in the figure, when the rising edge of the supplied
以上のように、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジが発生した時刻を起点にして、立ち上がりエッジの発生時刻にTs時間を加えた時刻に、剰余結果信号M[0]に1を出力する。そして、パルス幅剰余分割回路2は、M[N]が1に変化した時刻にTs時間を加えた時刻に、剰余結果信号M[N+1]に1を逐次出力する。
As described above, the pulse width
一方、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジを検出した場合には、剰余結果信号M[0:n]の全ての出力の直前の状態に関わらず、立ち下がりエッジの検出時刻にTs時間を加えた時刻に、剰余結果信号M[0:n]に0を出力する。このため、エッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジが発生した時刻T8にTs時間を加えた時刻に、剰余結果信号M[0:n]の全ての出力に0を出力する。
On the other hand, when the pulse width
エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジが発生する時刻T4にTs時間を加えることは、パルス幅Teg+Tjt1からTs時間を減算したことに等しい。一方、立ち下がりエッジが発生する時刻T8にTs時間を加えることは、パルス幅Teg+Tjt1にTs時間を加算したことに等しい。従って、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6のパルス幅Teg+Tjt1からTs時間を減算して、減算したデータにTs時間を加算した幅の信号を剰余結果信号M[0]として出力する。そして、エッジ間パルス信号6のパルス幅Teg+Tjt1から(Ts×2)時間を減算して、減算したデータにTs時間を加算した幅の信号を剰余結果信号M[1]として出力する。さらに、剰余結果信号M[2]以降の剰余結果信号M[N]に関しても、エッジ間パルス信号6のパルス幅Teg+Tjt1からTs×(N+1)時間を減算して、減算したデータにTs時間を加算した幅の信号を出力する。このため、剰余結果信号M[0:n]に出力する信号の幅は、以下の式Y0〜Ynにより示すことができる。
剰余結果信号M[0]パルス幅=Teg+Tjt1−(Ts×1)+Ts
=Teg+Tjt1−(Ts×0)・・・式Y0
剰余結果信号M[1]パルス幅=Teg+Tjt1−(Ts×2)+Ts
=Teg+Tjt1−(Ts×1)・・・式Y1
剰余結果信号M[2]パルス幅=Teg+Tjt1−(Ts×3)+Ts
=Teg+Tjt1−(Ts×2)・・・式Y2
・
・
・
剰余結果信号M[n]パルス幅=Teg+Tjt1−(Ts×n)+Ts
=Teg+Tjt1−(Ts×n)・・・式Yn
Adding the Ts time to the time T4 when the rising edge of the
Residue result signal M [0] pulse width = Teg + Tjt1− (Ts × 1) + Ts
= Teg + Tjt1- (Ts × 0)... Y0
Residue result signal M [1] pulse width = Teg + Tjt1− (Ts × 2) + Ts
= Teg + Tjt1- (Ts × 1)... Y1
Residue result signal M [2] pulse width = Teg + Tjt1− (Ts × 3) + Ts
= Teg + Tjt1- (Ts × 2) Expression Y2
・
・
・
Residue result signal M [n] pulse width = Teg + Tjt1− (Ts × n) + Ts
= Teg + Tjt1- (Ts × n)... Yn
図6(B)に示した例では、時刻T4から時刻T8までのエッジ間パルス信号6のパルス幅は、パルス幅Teg+Tjt1時間である。このため、図6(A)で示した剰余結果信号M[10]よりも(Tjt1/Ts)分だけ多い、剰余結果信号M[10+(Tjt1/Ts)]において、パルス幅が0となる。
In the example shown in FIG. 6B, the pulse width of the
次に、エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジが時刻T9で発生し、立ち下がりエッジが時刻T10で発生した場合について説明する。時刻T9と時刻T10は、図5(B)で示した時刻T9と時刻T10と同一の時刻を示す。また、時刻T9と時刻T10とで示されるパルス幅は、パルス幅Tegとジッタにより生じたTjt2時間とを含む式である、上述した式10により示すことができる。
Next, the case where the rising edge of the
図に示すように、パルス幅剰余分割回路2は、供給されたエッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジが時刻T9に発生すると、時刻T9にTs時間加えた時刻(T9+Ts時間)に、剰余結果信号M[0]に1を出力する。さらに、パルス幅剰余分割回路2は、剰余結果信号M[0]が時刻(T9+Ts時間)に1に変化すると、時刻(T9+Ts時間)にTs時間を加えた時刻(T9+(Ts×2)時間)に、剰余結果信号M[1]に1を出力する。そしえ、パルス幅剰余分割回路2は、剰余結果信号M[2]以降も、剰余結果信号M[N]が1に変化した時刻にTs時間を加えた時刻に、剰余結果信号M[N+1]に1を逐次出力する。
As shown in the figure, when the rising edge of the supplied
一方、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジが発生した時刻T10にTs時間を加えた時刻に、剰余結果信号M[0:n]の全ての出力に0を出力する。
On the other hand, the pulse width
エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジが発生する時刻T9にTs時間を加えることは、パルス幅Teg−Tjt2からTs時間を減算したことに等しい。一方、立ち下がりエッジが発生する時刻T10にTs時間を加えることは、パルス幅Teg−Tjt2にTs時間を加算したことに等しい。従って、パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6のパルス幅Teg−Tjt2からTs時間を減算して、減算したデータにTs時間を加算した幅の信号を剰余結果信号M[0]として出力する。そして、エッジ間パルス信号6のパルス幅Teg−Tjt2から(Ts×2)時間を減算して、減算したデータにTs時間を加算した幅の信号を剰余結果信号M[1]として出力する。さらに、剰余結果信号M[2]以降の剰余結果信号M[N]に関しても、エッジ間パルス信号6のパルス幅Teg−Tjt2からTs×(N+1)時間を減算して、減算したデータにTs時間を加算した幅の信号を出力する。このため、剰余結果信号M[0:n]に出力する信号の幅は、以下の式Z0〜Znにより示すことができる。
剰余結果信号M[0]パルス幅=Teg−Tjt2−(Ts×1)+Ts
=Teg−Tjt2−(Ts×0)・・・式Z0
剰余結果信号M[1]パルス幅=Teg−Tjt2−(Ts×2)+Ts
=Teg−Tjt2−(Ts×1)・・・式Z1
剰余結果信号M[2]パルス幅=Teg−Tjt2−(Ts×3)+Ts
=Teg−Tjt2−(Ts×2)・・・式Z2
・
・
・
剰余結果信号M[n]パルス幅=Teg−Tjt2−(Ts×n)+Ts
=Teg−Tjt2−(Ts×n)・・・式Zn
Adding the Ts time to the time T9 when the rising edge of the
Residue result signal M [0] pulse width = Teg−Tjt2− (Ts × 1) + Ts
= Teg−Tjt2− (Ts × 0)... Z0
Residue result signal M [1] pulse width = Teg−Tjt2− (Ts × 2) + Ts
= Teg−Tjt2− (Ts × 1) Expression Z1
Residue result signal M [2] pulse width = Teg−Tjt2− (Ts × 3) + Ts
= Teg−Tjt2− (Ts × 2) Expression Z2
・
・
・
Residue result signal M [n] pulse width = Teg−
= Teg-Tjt2- (Ts × n) Formula Zn
図6(B)に示した例では、時刻T9から時刻T10までのエッジ間パルス信号6のパルス幅は、パルス幅Teg−Tjt2時間である。このため、図6(A)で示した剰余結果信号M[10]よりも(Tjt2/Ts)分だけ少ない、剰余結果信号M[10−(Tjt2/Ts)]において、パルス幅が0となる。
In the example shown in FIG. 6B, the pulse width of the
次に、図7と図8を参照して、ワンホットステート回路3の動作について説明する。図7は、ワンホットステート回路3が生成するサイクルジッタ値信号D[N]の状態遷移図である。図8は、ワンホットステート回路3の動作を示すタイミングチャートである。
Next, the operation of the one
図7に示すワンホットステート回路3の状態遷移図は、2つの状態(STATE1とSTATE2)を含む。また、ワンホットステート回路3の状態遷移図において、剰余結果信号Mが与えられた場合の、各状態からの遷移が規定されている。
The state transition diagram of the one-
STATE1は、ワンホットステート回路3が生成するサイクルジッタ値信号D[N]が0である状態を示す。STATE2は、サイクルジッタ値信号D[N]が1である状態を示す。
ワンホットステート回路3に入力される剰余結果信号M[N]が0で、かつ、剰余結果信号M[N+1]が0である場合、もしくは、剰余結果信号M[N]が1で、かつ、剰余結果信号M[N+1]が1である場合の遷移をLOOP1とする。剰余結果信号M[N]が1で、かつ、剰余結果信号M[N+1]が0である場合の遷移をLOOP2とする。剰余結果信号M[N]が0で、かつ、剰余結果信号M[N+1]が0である場合、もしくは、剰余結果信号M[N]が1で、かつ、剰余結果信号M[N+1]も1である場合の遷移をTRANS1とする。剰余結果信号M[N]が1で、かつ、剰余結果信号M[N+1]が0である場合の遷移をTRANS2とする。
When the residue result signal M [N] input to the one
ワンホットステート回路3に入力される剰余結果信号M[0:n]のうち、剰余結果信号M[N]が0で、かつ、剰余結果信号M[N+1]が0である場合には、生成するサイクルジッタ値信号D[N]の状態に関わらず、LOOP1又はTRANS1の条件となり、サイクルジッタ値信号D[N]が0となるSTATE1の状態となる。
Of the remainder result signal M [0: n] input to the one-
また、ワンホットステート回路3がSTATE1の状態にあるときに、剰余結果信号M[N]が1で、かつ、剰余結果信号M[N+1]が1となった場合には、LOOP1の条件となる。従って、ワンホットステート回路3は、STATE1の状態を保持する。剰余結果信号M[N]が1で、かつ、剰余結果信号M[N+1]が0なった場合には、TRANS2の条件となる。従って、ワンホットステート回路3は、サイクルジッタ値信号D[N]が1となるSTATE2の状態に遷移する。
Further, when the one-
また、ワンホットステート回路3がSTATE2の状態にあるときに、剰余結果信号M[N]が1で、かつ、剰余結果信号M[N+1]が0となった場合には、LOOP1の条件となる。従って、ワンホットステート回路3は、STATE2の状態を保持する。剰余結果信号M[N]が1で、かつ、剰余結果信号M[N+1]が1となった場合には、TRANS1の条件となる。従って、ワンホットステート回路3は、サイクルジッタ値信号D[N]が0となるSTATE1の状態に遷移する。
When the one-
上述したように、ワンホットステート回路3によって生成するサイクルジッタ値信号D[N]は、入力される剰余結果信号M[N]と剰余結果信号M[N+1]との組合せに応じて、現在の状態を保持するか、又は遷移する。
As described above, the cycle jitter value signal D [N] generated by the one
次に、図8を参照してワンホットステート回路3の動作の詳細を説明する。図8に、エッジ間パルス生成回路1によって生成するエッジ間パルス信号6と、ワンホットステート回路3によって生成するサイクルジッタ値信号D[0:n−1]とを示す。尚、図に示す時刻T2と、時刻T3と、時刻T4と、時刻T8と、時刻T9と、時刻T10と、Td時間と、パルス幅Tegと、パルス幅Teg+Tjt1と、パルス幅Teg−Tjt2とは、図6(B)に示したものと同一である。
Next, details of the operation of the one-
図に示すように、ワンホットステート回路3は、供給された剰余結果信号M[0:n]が全て0の状態から、時刻(T2+Ts時間)に剰余結果信号M[0]の立ち上がりエッジが発生すると、サイクルジッタ値信号D[0]に1を出力する。さらに、ワンホットステート回路3は、剰余結果信号M[1]の立ち上がりエッジが時刻(T2+(Ts×2)時間)に発生すると、サイクルジッタ値信号D[1]に1を出力するとともに、サイクルジッタ信号D[0]に0を出力する。
As shown in the figure, the one-
サイクルジッタ信号D[2]以降のサイクルジッタ信号D[N]においても、ワンホットステート回路3は、剰余結果信号M[N+1]が0の場合に、剰余結果信号M[N]の立ち上がりエッジが発生すると、図7に示したTRANS2の条件となる。このため、ワンホットステート回路3は、STATE2の状態に遷移し、サイクルジッタ値信号D[N]に1を出力する。そして、ワンホットステート回路3は、剰余結果信号M[N+1]と剰余結果信号M[N]の状態が変化するまで、LOOP2の条件によってSTATE2の状態を保持する。
Also in the cycle jitter signal D [N] after the cycle jitter signal D [2], the one
剰余結果信号M[N]の立ち上がりエッジが発生してからTs時間後に剰余結果信号M[N+1]の立ち上がりエッジが発生する場合には、サイクルジッタ値信号D[N]は、図7に示したTRANS1の条件となる。このため、ワンホットステート回路3は、STATE1の状態に遷移して0になると同時に、サイクルジッタ値信号D[N+1]は、TRANS2の条件となる。従って、ワンホットステート回路3は、STATE2の状態に遷移して1となる。また時刻(T3+Ts時間)に剰余結果信号M[0:n]の全ての出力が0になるため、ワンホットステート回路3は、図7に示すLOOP1もしくはTRANS1の条件となり、サイクルジッタ値信号D[0:n−1]の全ての出力は0となる。
When the rising edge of the remainder result signal M [N + 1] is generated Ts after the rising edge of the remainder result signal M [N] occurs, the cycle jitter value signal D [N] is shown in FIG. This is a condition for TRANS1. For this reason, the one
以上のように、ワンホットステート回路3では、図7に示したTRANS2又はLOOP2の条件に一致したサイクルジッタ値信号D[N]のみがSTATE2の状態となる。このため、入力される剰余結果信号M[0:n]の状態によって生成するサイクルジッタ値信号D[0:n−1]の、いずれか1つのみに1を出力する。
As described above, in the one
また、剰余結果信号M[0:n]は、エッジ間パルス信号6のパルス幅を、Ts時間と、非負整数との乗積によって減算演算した正の余りである。このため、余りが生じなかった剰余結果信号M[N]と、剰余結果信号M[N−1]と、を状態保持又は遷移の条件とするサイクルジッタ値信号D[N−1]が、エッジ間パルス信号6をTs時間で除算した商を示し、N+1によってエッジ間パルス信号6のパルス幅がTs時間の何倍に相当するかの非負整数を算出することができる。
The remainder result signal M [0: n] is a positive remainder obtained by subtracting the pulse width of the
尚、サイクルジッタ測定は、被測定信号5の1周期である、立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでを測定するものである。このため、エッジ間パルス信号6の立ち上がりエッジから立ち下がりエッジを1周期とする場合には、図8に示したエッジ間パルス信号6のパルス幅Tegは、サイクルジッタ値信号D[9]からTs時間の10倍に相当することが分かる。また、パルス幅Teg+Tjt1時間は、サイクルジッタ値信号D[13]からTs時間の14倍に相当することが分かる。また、パルス幅Teg−Tjt2時間は、サイクルジッタ値信号D[7]からTs時間の8倍に相当することが分かる。さらに、サイクルジッタ値信号D[0:n−1]を1周期毎に読み出すことによって、被測定信号5の周期毎の周期偏差である非負整数を取得することができる。
In the cycle jitter measurement, one period of the signal under
次に、図9を参照して、累積保持回路4の動作について説明する。図7は、累積保持回路4の動作を示すタイミングチャートである。図9に、エッジ間パルス生成回路1によって生成するエッジ間パルス信号6と、累積保持回路4によって生成する累積ジッタ値信号Q[0:n−1]とを示す。尚、図に示す時刻T2と、時刻T3と、時刻T4と、時刻T8と、時刻T9と、時刻T10と、Td時間と、パルス幅Tegと、パルス幅Teg+Tjt1と、パルス幅Teg−Tjt2とは、図6(B)と図8に示したものと同一である。以下、図8および図9を参照して、累積保持回路4の動作を説明する。
Next, the operation of the
まず、累積保持回路4は、エッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジが発生する時刻T3からTs時間の間に1が出力されているサイクルジッタ値信号D[9]をラッチし、累積ジッタ値信号Q[9]に1を出力する。累積保持回路4は、次のエッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジが発生する時刻T8からTs時間の間に1が出力されているサイクルジッタ値信号D[13]をラッチし、累積ジッタ値信号Q[13]に1を出力する。累積保持回路4は、次のエッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジが発生する時刻T10からTs時間の間に1が出力されているサイクルジッタ値信号D[7]をラッチし、累積ジッタ値信号Q[7]に1を出力する。
First, the
以上のように、累積保持回路4は、ワンホットステート回路3によって供給されるサイクルジッタ値信号D[0:n−1]において、エッジ間パルス信号6の立ち下がりエッジが発生した時刻からTs時間の間に1が出力されているサイクルジッタ値信号D[N]のみをラッチする。これにより、累積保持回路4は、サイクルジッタ値信号D[0:n−1]の出力を被測定信号5の1周期毎に累積して保持し、累積ジッタ値信号Q[N]に1を出力する。また、累積保持回路4は、累積保持結果Q[0:n−1]を読み出すことによって、被測定信号5の周期偏差の最大値と最小値等を取得することができる。
As described above, the
尚、エッジ間パルス生成回路1によって生成されたエッジ間パルス信号6のTd時間は、非計測時間であり被測定信号5の1周期を示す。このため、Td時間は、サイクルジッタ値信号D[0:n−1]や累積保持結果Q[0:n−1]の読み出しタイミングとして使用することもできるし、データの更新タイミングなどを検知する手段としても使用することができる。
The Td time of the
以上説明したように、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10は、入力される被測定信号5のエッジからエッジ間パルス信号6を生成するエッジ間パルス生成部1と、エッジ間パルス信号6を、所定の時間単位を整数倍した値により除算し、該除算演算による剰余結果を剰余結果信号Mとして出力するパルス幅剰余分割部2と、剰余結果信号Mの値が最小となる場合の整数の値を、エッジ間パルス信号6のサイクルジッタ値信号Dとして出力するワンホットステート部4と、を有する。これにより、エッジ間パルス信号が所定の時間単位の何倍に相当するかを示すサイクルジッタ値信号を算出することができる。従って、周期信号の周期を測定することなくジッタ量をディジタル出力することができるため、周期信号を測定するためのカウンタや、カウンタを動作させるためのクロックが不要となる。
As described above, the
さらに具体的には、エッジ間パルス生成回路1は、入力される被測定信号5の、エッジ間パルス生成回路1で生成される時間であって被測定信号5の立ち上がりエッジ間隔より短い任意の固定時間(上述した第1の時間Tdを示す。)で遅延させた立ち上がりエッジから、次の立ち上がりエッジまでのエッジ間パルス信号6を生成する。パルス幅剰余分割回路2は、エッジ間パルス信号6を、パルス幅剰余分割回路2で生成される時間であって被測定信号5の立ち上がりエッジ間隔より短い任意の固定時間(上述した第2の時間Tsを示す。)と、非負整数nとの乗積により減算する。そして、パルス幅剰余分割回路2は、減算した正の余りを剰余結果信号M[0:n]として非負整数nごとに分割して出力する。ワンホットステート回路3は、剰余結果信号M[0:n]において、最も小さい正の余りを示す剰余結果信号M[0:n]を用いて、エッジ間パルス信号6が第2の時間Tsの何倍に相当するかを示す、除算の商である非負整数nを算出する。累積保持回路4は、ワンホットステート回路3が算出した非負整数nを累積して保持する。ワンホットステート回路3によって算出された非負整数nをサイクルジッタ値信号D[0:n−1]として出力することでサイクルジッタ量を取得する。また、累積保持回路4が累積保持する結果を累積ジッタ値信号Q[0:n−1]として出力する。
More specifically, the inter-edge
以下、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10による効果について説明する。まず、第1の効果としては、周期信号の周期を測定することなく、ジッタ量をディジタル出力できる。このため、周期信号を測定するためのカウンタや、カウンタを動作させるためのクロックが不要となる。これは、従来技術では、被測定信号と測定信号との位相差から周期信号を生成して、その生成した周期信号の周期を測定する構成であるのに対して、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10では、入力される被測定信号5のエッジからエッジ間パルス信号6を生成して、エッジ間パルス信号6を、所定の時間単位を整数倍した値により除算し、該除算演算による剰余結果を剰余結果信号Mとして出力し、剰余結果信号Mの値が最小となる場合の整数の値を、エッジ間パルス信号6のサイクルジッタ値信号Dとして出力することで、エッジ間パルス信号が所定の時間単位の何倍に相当するかを示すサイクルジッタ値信号を算出することで、ジッタ量の大きさを取得することができるためである。
Hereinafter, effects of the
第2の効果としては、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10では、被測定信号の1周期毎のサイクルジッタ量と、任意の時間におけるサイクルジッタ量の最大量と、その累積ジッタを算出することができる。これは、従来技術では、位相差を累積することで累積ジッタ量のみを検出する構成であるのに対して、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10では、被測定信号の1周期を示す、立ち上がりから次の立ち上がりエッジまでのエッジ間パルス信号を生成し、エッジ間パルスを任意の時間で除算した商を算出することでサイクルジッタ量を算出し、サイクルジッタ量を1周期毎に累積保持することで、任意の時間におけるサイクルジッタ量の最大値と累積ジッタを求めることができるためである。
As a second effect, the
第3の効果としては、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10では、被測定信号のみに基づいてジッタ量を算出することができる。これは、従来技術では、被測定信号と測定信号との位相差をパルス幅に変換し周期を測定する構成であるの対して、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10では、被測定信号のみを用いて、立ち上がりから次の立ち上がりエッジまでのエッジ間パルス信号を生成し、エッジ間パルスを任意の時間で除算した商を算出することでサイクルジッタ量を算出しているためである。また、ジッタ測定のために測定信号を用いる場合には、被測定信号と測定信号とが同じ周波数でなければならないため、測定信号と同じ周波数の被測定信号のみしかジッタ測定することができないなどの制限や、測定したい被測定信号の周波数ごとに測定信号を用意する必要がある。これに対して、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10では、ジッタ測定のための測定信号を必要としないため、被測定信号の周波数に制限なくジッタを測定することができる。さらに、測定信号と被測定信号との位相差を検出するための位相比較器についても不要であるため、測定信号に含まれるジッタに影響を受けないため、結果として、より正確なジッタ測定を行うことができる。
As a third effect, the
第4の効果としては、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10では、被測定信号のDuty比に関係なくジッタ量を算出することができる。これは、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10では、被測定信号の第1の時間で遅延させた立ち上がりエッジと次の立ち上がりエッジか、遅延させた立ち下がりエッジと次の立ち下がりエッジといった同一方向のエッジのみを用いてジッタ量を求めているためであり、Duty比に関係なくジッタ量を算出することができる。
As a fourth effect, the
第5の効果としては、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10では、デコード回路やチャージポンプ回路などを必要としないため、回路規模を小さくすることができる。これは、従来技術では、被測定信号と測定信号との位相差をパルスに変換し、変換したパルスによってチャージポンプ回路を駆動することで電荷を蓄積し周期信号を生成する構成であるのに対して、本実施の形態1に係るジッタ測定回路10では、被測定信号を第1の時間で遅延させた立ち上がりエッジと、その次の立ち上がりエッジとを用いてエッジ間パルス信号を生成し、エッジ間パルス信号と第2の時間の除算の商とをサイクルジッタ値信号としてnビットで出力するため、MSB側でジッタによる被測定信号の位相遅れを示すことができ、また、LSB側でジッタによる被測定信号の位相進みを示すことができるためである。
As a fifth effect, since the
実施の形態2.
図10は、本実施の形態2に係るキャリブレーション機能付きジッタ測定回路20の構成を示すブロック図である。図に示すように、キャリブレーション機能付きジッタ測定回路20は、キャリブレーション機能を制御して第1の時間及び第2の時間を可変とするキャリブレーション部15と、可変エッジ間パルス生成部としての可変エッジ間パルス生成回路1Aと、可変パルス幅剰余分割部としての可変パルス幅剰余分割回路2Aと、ワンホットステート部としてのワンホットステート回路3と、累積保持回路部としての累積保持回路4とを備えている。また、キャリブレーション部15は、キャリブレーション機能の有効無効を制御するCAL切換え部としてのCAL切換え回路14と、電流値制御信号生成部としての電流値制御信号生成回路7と、可変電流部としての可変電流源8と、を備えている。さらに、可変電流源8は、エッジ電流制御信号11をVBPD及びVBNDへ変換する第1可変電流源81と、パルス電流制御信号12をVBPW及びVBNWへ変換する第2可変電流源82と、を備えている。キャリブレーション部15は、エッジ間パルス信号をタイミング信号として用いて剰余結果信号の変動に応じて第1の時間及び第2の時間を較正するキャリブレーション動作を行うものである。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the
CAL信号13は、通常動作モードかキャリブレーション動作かの、動作モードを示す信号である。CAL切換え回路14は、供給される被測定信号5と基準信号としてのREF信号9とのうち、入力されるCAL信号13によって、通常動作モードが示されている場合は被測定信号5を選択し、キャリブレーション動作モードが示されている場合はREF信号9を選択し、差動信号に変換して被測定正信号5Aと被測定負信号5Bとして可変エッジ間パルス生成回路1Aに供給する。
The
可変エッジ間パルス生成回路1Aは、供給された被測定正信号5Aの立ち上がり、又は、被測定負信号5Bの立ち下がりエッジ毎に、入力されたVBPDとVBNDによって設定されるTd時間で遅延させた被測定正信号5Aの立ち上がり、又は、被測定負信号5Bの立ち下がりエッジと、次の被測定正信号5Aの立ち上がり、又は、被測定負信号5Bの立ち下がりエッジまでのエッジ間幅を、差動信号に変換してエッジ間パルス正信号6Aとエッジ間パルス負信号6Bとして可変パルス幅剰余分割回路2Aに供給する。
The variable edge-to-edge
尚、Td時間は、VBPDとVBNDを変換して得られる時間であり、VBPDとVBNDは電圧であって、その電圧でMOSトランジスタの電流を制御することで、信号のスルーレートを変更し、次段に伝達される時間を調整するものである。 The Td time is a time obtained by converting VBPD and VBND, and VBPD and VBND are voltages. By controlling the current of the MOS transistor with the voltage, the signal slew rate is changed. The time transmitted to the stage is adjusted.
可変パルス幅剰余分割回路2Aは、供給されたエッジ間パルス正信号6Aとエッジ間パルス負信号6Bとを、入力されたVBPWとVBNWによって設定されるTs時間を整数倍した値により除算し、該除算演算による剰余結果を剰余結果信号として出力する。より具体的には、VBPWとVBNWによって示される時間を被乗数とし、整数である非負整数を乗数としたとき、可変パルス幅剰余分割回路2Aは、供給されたエッジ間パルス正信号6Aとエッジ間パルス負信号6Bとを、VBPWとVBNWによって示される時間と非負整数との乗積により減算する。そして、可変パルス幅剰余分割回路2Aは、減算した正の余りを非負整数ごとに分割して、分割した信号群を、剰余結果信号M[0:n](nは1以上の自然数)としてワンホットステート回路3に供給する。
The variable pulse width
尚、Ts時間は、VBPWとVBNWを変換して得られる時間であり、VBPWとVBNWは電圧であって、その電圧でMOSトランジスタの電流を制御することで、信号のスルーレートを変更し、次段に伝達される時間を調整するものである。 The Ts time is a time obtained by converting VBPW and VBNW, and VBPW and VBNW are voltages. By controlling the current of the MOS transistor with the voltage, the signal slew rate is changed. The time transmitted to the stage is adjusted.
また、ワンホットステート回路3および累積保持回路4は、実施の形態1と同じであるため、詳細な説明は、省略する。
The one-
電流値制御信号生成回路7は、入力されるCAL信号13によって、キャリブレーション動作モードが示されている場合は、供給される剰余結果信号M[0:n]を元にエッジ電流制御信号11とパルス電流制御信号12とを供給されたエッジ間パルス正信号6Aの立ち下がりエッジのタイミングで変更し、通常動作モードが示されている場合はエッジ電流制御信号11とパルス電流制御信号12を直前の値で保持し、第1可変電流源81及び第2可変電流源82に供給する。
When the calibration operation mode is indicated by the
第1可変電流源81は、入力されたエッジ電流制御信号11によって制御された可変電流源からVBPDおよびVBNDを生成し、生成したVBPDおよびVBNDを可変エッジ間パルス生成回路1Aに供給する。また、第2可変電流源82は、入力されたパルス電流制御信号12によって制御された可変電流源からVBPWおよびVBNWを生成し、VBPWおよびVBNWを可変パルス幅剰余分割回路2Aに供給する。
The first variable
より具体的には、まず、キャリブレーション機能付きジッタ測定回路20は、CAL信号13によってキャリブレーション動作モードに設定される。そのとき、エッジ電流制御信号11は、第1の時間であるTd時間が最小となる初期値に設定され、パルス電流制御信号12は、第2の時間であるTs時間が最大となる初期値に設定される。
More specifically, first, the
続いて、電流値制御信号生成回路7は、REF信号9の立ち上がりエッジごとに出力される剰余結果信号M[0:n]のうち、剰余結果信号M[0]のパルス幅が0とならないように、エッジ電流制御信号11を変化させてTd時間を増加させる。そして、電流値制御信号生成回路7は、剰余結果信号M[0:n]のうち、剰余結果信号M[n]のパルス幅が1とならないように、パルス電流制御信号12を変化させてTs時間を減少させる。
Subsequently, the current value control
例えば、CAL信号13によってキャリブレーション動作モードに設定されると、CAL切換え回路14は、REF信号9を選択するため、Td時間はREF信号9の最も短い周期に合わせて設定され、続いて、Ts時間はREF信号9の最も長い周期に合わせて設定されることになる。次に、CAL信号13によって通常動作モードに設定されると、CAL切換え回路14は被測定信号5を選択するため、キャリブレーション機能付きジッタ測定回路20は、REF信号9を基準とした被測定信号5のジッタを測定するように動作する。
For example, when the calibration operation mode is set by the
以上のように動作することで、キャリブレーション機能付きジッタ測定回路20は、最適なTd時間とTs時間とによってジッタ量を求める。
By operating as described above, the
キャリブレーション機能付きジッタ測定回路20の効果として、第1の時間であるTd時間を変更できる機能を有するため、被測定信号5の周期に依存しないジッタ測定が可能である。被測定信号5の周期がTcyc時間であった場合の、第1の時間であるTd時間と、エッジ間パルス信号6のパルス幅Teg時間の関係は、上述した式3に示す通りである。つまり、測定対象となる被測定信号5の周波数が複数であった場合は、夫々の周期に合わせてTd時間を変更することで、周期差分をキャンセルできるため、パルス幅Teg時間をほぼ一定に保つことができる。また、周期変化分をαとすると、Td時間もα時間分変化させることにより、以下の式3Aに示すように、パルス幅Tegを一定にすることができる。
Teg = (Tcyc+α)−(Td+α)・・・ 式3A
As an effect of the
Teg = (Tcyc + α) − (Td + α) Equation 3A
さらに、キャリブレーション機能付きジッタ測定回路20は、第2の時間であるTs時間を変更できる機能を有するため、被測定信号5のサイクルジッタ量を測定する際の、サンプリング周期を任意に設定することが可能である。これは、サイクルジッタ値の算出が、エッジ間パルス信号6のパルス幅がTs時間の何倍に相当するかの非負整数Nをサイクルジッタ値として算出するためである。
Furthermore, since the
また、キャリブレーション動作モードでは、キャリブレーション機能付きジッタ測定回路20の製造バラツキも含めて、Td時間とTs時間を設定するため、入力するREF信号9が同一品質である場合は、常に同様の条件でジッタ測定が可能となる。
In the calibration operation mode, since the Td time and the Ts time are set including the manufacturing variation of the
さらにまた、被測定信号5にジッタが含まれていて、被測定信号5の周期に時間的揺らぎがある場合の、最も短い周期と最も長い周期とを含んだ信号を、REF信号9としてキャリブレーション動作に入力すれば、キャリブレーション機能付きジッタ測定回路20のジッタ測定範囲を予めプリセットすることも可能である。
Furthermore, when the signal under
図11(A)及び(B)は、本実施の形態2に係る第1可変電流源81及び第2可変電流源82の詳細構成を示す回路図である。図11(A)に示すように、第1可変電流源81は、可変電流源801と、PMOSトランジスタMP801と、NMOSトランジスタMN801及び802と、を備えている。
FIGS. 11A and 11B are circuit diagrams showing detailed configurations of the first variable
可変電流源801は、供給されるエッジ電流制御信号11によってMN801に流れる電流を制御し、エッジ遅延用NMOSトランジスタバイアス制御電圧としてVBNDを出力する。また、MN801とMN802はカレントミラー構造になっており、MP801にも同様の電流が流れるため、エッジ遅延用PMOSトランジスタバイアス制御電圧としてVBPDを出力する。
The variable
一方、図11(B)に示すように、第2可変電流源82は、可変電流源802と、PMOSトランジスタMP802と、NMOSトランジスタMN803及び804と、を備えている。
On the other hand, as shown in FIG. 11B, the second variable
可変電流源802は、供給されるパルス電流制御信号12によってMN803に流れる電流を制御し、パルス幅制御用NMOSトランジスタバイアス制御電圧としてVBNWを出力する。また、MN803とMN804はカレントミラー構造になっており、MP802にも同様の電流が流れるため、パルス幅制御用PMOSトランジスタバイアス制御電圧としてVBPDを出力する。
The variable
図12は、本実施の形態2に係る可変エッジ間パルス生成回路1Aの詳細構成を示す回路図である。図に示すように、可変エッジ間パルス生成回路1Aは、PMOSトランジスタのMP103乃至MP106およびMPD、および、NMOSトランジスタのMN101乃至MN105、MN108乃至MN112、MN113乃至MN116およびMND、並びに、抵抗素子とから構成される。
FIG. 12 is a circuit diagram showing the detailed configuration of the variable inter-edge
被測定正信号5Aは、MP103、MN113およびMN102のゲート端子に接続され、被測定負信号5Bは、MP106、MN116およびMN101のゲート端子に接続される。VBPDがゲート端子に供給されるMPDは、ソース端子が電源に接続され、ドレイン端子は、MP103乃至MP106のソース端子に接続される。MN101のドレイン端子は、抵抗を介して電源に接続されるとともに、MN110のゲート端子にも接続される。MN102およびMN104のドレイン端子は、短絡し、抵抗を介して電源に接続されるとともに、MN112のゲート端子にも接続される。MN101とMN102のソース端子は、短絡し、MN103のドレイン端子に接続され、MN103とMN105のソース端子は、短絡し、抵抗を介して接地される。MN104のゲート端子は、抵抗を介して電源に接続され、ソース端子は、MN105のドレイン端子に接続される。VBNDがゲート端子に供給されるMNDは、ソース端子が接地され、ドレイン端子は、MN113乃至MN116のソース端子に接続される。MP103、MP104、MN113およびMN114のドレイン端子は、短絡し、MP105およびMN115のゲート端子に接続されるとともに、MN108のゲート端子にも接続される。MP105、MP106、MN115およびMN116のドレイン端子は、短絡し、MP104およびMN114のゲート端子に接続されるとともに、MN109のゲート端子にも接続される。MN108のドレイン端子は、エッジ間パルス正信号6Aとなるが、抵抗を介して電源に接続されるとともに、MN103のゲート端子にも接続される。MN109およびMN111のドレイン端子は、短絡し、抵抗を介して電源に接続されるとともに、MN105のゲート端子にも接続される。MN108とMN109のソース端子は、短絡し、MN110のドレイン端子に接続され、MN110とMN112のソース端子は、短絡し、抵抗を介して接地される。MN111のゲート端子は、抵抗を介して電源に接続され、ソース端子はMN112のドレイン端子に接続される。
The measured
可変エッジ間パルス生成回路1Aとエッジ間パルス生成回路1において、同じ番号のNMOSトランジスタは、同様に動作する。エッジ間パルス生成回路1において、MP101、MP102、MN106、MN107およびTd時間遅延素子120で構成されていた被測定信号5の立ち上がりエッジ遅延部分が、可変エッジ間パルス生成回路1Aにおいては、MP103乃至MP106、MN113乃至MN116、MPDおよびMNDで構成されている。
In the variable inter-edge
被測定正信号5Aの立ち上がりエッジが発生すると、MP103はOff状態となりMN113がOn状態となる。また、同時に被測定負信号5Bの立ち下がりエッジが発生するため、MP106はOn状態となり、MN116はOff状態となる。次に、MN113がOn状態となることでMP105およびMN115のゲート電位は0となるが、MN113乃至MN116のソース端子は、VBNDがゲート端子に接続されたMNDを介して接地されているので、MP105およびMN115のゲート電位が0となる時間は、VBNDによって制限される電流によって決定される。同様に、MP106がOn状態となることでMP104およびMN114のゲート電位は1となるが、MP103〜MP106のソース端子は、VBPDがゲート端子に接続されたMPDを介して電源に接続されているので、MP104およびMN114のゲート電位が1となる時間は、VBPDによって制限される電流によって決定される。以上のように、被測定正信号5Aの立ち上がりエッジが発生し、同時に被測定負信号5Bの立ち下がりエッジが発生すると、襷がけ状に構成されたMP103乃至MP106およびMN113乃至MN116のうち、MN113、MN114、MP105およびMP106がOn状態となることで動作は安定するが、VBPDおよびVBNDによって制限される電流の量によって、MN108およびMN109のゲート端子に供給される電位の遅延時間が決定されることになる。
When the rising edge of the measured
次に、被測定正信号5Aの立ち下がりエッジが発生すると、MP103はOn状態となり、MN113がOff状態となる。また、同時に被測定負信号5Bの立ち上がりエッジが発生するため、MP106はOff状態となり、MN116はOn状態となる。次に、MP103がOn状態となることでMP105およびMN115のゲート電位は1となるが、MP103乃至MP106のソース端子は、VBPDがゲート端子に接続されたMPDを介して電源に接続されているので、MP105およびMN115のゲート電位が1となる時間は、VBPDによって制限される電流によって決定される。同様に、MN116がOn状態となることでMP104およびMN114のゲート電位は0となるが、MN113〜MN116のソース端子は、VBNDがゲート端子に接続されたMNDを介して接地されているので、MP104およびMN114のゲート電位が0となる時間は、VBNDによって制限される電流によって決定される。以上のように、被測定正信号5Aの立ち下がりエッジが発生し、同時に、被測定負信号5Bの立ち上がりエッジが発生すると、襷がけ状に構成されたMP103乃至MP106およびMN113乃至MN116のうち、MP103、MP104、MN115、およびMN116がOn状態となることで動作は安定するが、VBPDおよびVBNDによって制限される電流の量によって、MN108およびMN109のゲート端子に供給される電位の遅延時間が決定されることになる。
Next, when the falling edge of the measured
図13は、本実施の形態2に係る可変パルス幅剰余分割回路2Aの詳細構成を示す図である。図に示すように、可変パルス幅剰余分割回路2Aは、VBPWをゲート入力とするPMOSトランジスタMPW0、MPW1および、NMOSトランジスタのMN201乃至MN205からなるセルVM0と、VBPWをゲート入力とするPMOSトランジスタMPW2、MPW3および、NMOSトランジスタのMN206乃至MN210からなるセルVM1と、VBPWをゲート入力とするPMOSトランジスタMPW4、MPW5および、NMOSトランジスタのMN211乃至M215からなるセルVM2と、図示せぬセルVMnを縦続に複数段接続して構成され、セルVM0、セルVM1、セルVM2、およびセルVMnは同じ構成を有している。
FIG. 13 is a diagram showing a detailed configuration of the variable pulse width
エッジ間パルス正信号6Aは、MN201、MN203、MN206、およびMN211のゲート端子に接続され、図示せぬVMnにも同様に接続される。また、エッジ間パルス負信号6Bは、MN202、MN205、MN207、およびMN212のゲート端子に接続され、図示せぬVMnにも同様に接続される。
The inter-edge pulse positive signal 6A is connected to the gate terminals of MN201, MN203, MN206, and MN211 and is similarly connected to VMn (not shown). Further, the inter-edge pulse
MN201のドレイン端子は、MB[0]として出力されMN210のゲート端子に接続されるとともに、VBPWがゲート端子に接続されたMPW0を介して電源に接続される。MN202とMN204のドレイン端子は、短絡し、M[0]出力としてMN208のゲート端子に接続されるとともに、VBPWがゲート端子に接続されたMPW1を介して電源に接続される。MN201とMN202のソース端子は、短絡し、MN203のドレイン端子に接続され、MN203とMN205のソース端子は、短絡し、VBNWがゲート端子に接続されたMNW0を介して接地される。MN204のゲート端子は、抵抗を介して電源に接続され、ソース端子は、MN205のドレイン端子に接続される。MN206のドレイン端子は、MB[1]として出力されMN215のゲート端子に接続されるとともに、VBPWがゲート端子に接続されたMPW2を介して電源に接続される。MN207とMN209のドレイン端子は、短絡し、M[1]出力としてMN213のゲート端子に接続されるとともに、VBPWがゲート端子に接続されたMPW3を介して電源に接続される。MN206とMN207のソース端子は、短絡し、MN208のドレイン端子に接続され、MN208とMN210のソース端子は、短絡し、VBNWがゲート端子に接続されたMNW1を介して接地される。MN209のゲート端子は、抵抗を介して電源に接続され、ソース端子は、MN210のドレイン端子に接続される。MN211のドレイン端子は、MB[2]として出力されるとともに、VBPWがゲート端子に接続されたMPW4を介して電源に接続される。MN212とMN214のドレイン端子は、短絡し、M[2]出力として出力されるとともに、VBPWがゲート端子に接続されたMPW5を介して電源に接続される。MN211とMN212のソース端子は、短絡し、MN213のドレイン端子に接続され、MN213とMN215のソース端子は、短絡し、VBNWがゲート端子に接続されたMNW2を介して接地される。MN214のゲート端子は、抵抗を介して電源に接続され、ソース端子は、MN215のドレイン端子に接続される。
The drain terminal of MN201 is output as MB [0] and is connected to the gate terminal of MN210, and is connected to the power supply via MPW0 in which VBPW is connected to the gate terminal. The drain terminals of MN202 and MN204 are short-circuited, connected to the gate terminal of MN208 as an M [0] output, and connected to the power supply via MPW1 in which VBPW is connected to the gate terminal. The source terminals of MN201 and MN202 are short-circuited and connected to the drain terminal of MN203, the source terminals of MN203 and MN205 are short-circuited, and VBNW is grounded via MNW0 connected to the gate terminal. The gate terminal of the MN 204 is connected to the power supply through a resistor, and the source terminal is connected to the drain terminal of the MN 205. The drain terminal of the MN 206 is output as MB [1] and is connected to the gate terminal of the MN 215, and is connected to the power supply via the
可変パルス幅剰余分割回路2Aとパルス幅剰余分割回路2において、同じ番号のNMOSトランジスタは、同様に動作する。M[0]は、VBPWがゲート端子に接続されたMPW0によって電源に接続され、VBNWがゲート端子に接続されたMNW0によって接地されているため、M[0]の電位が変化する時間は、VBPWとVBNWによって制限される電流によって決定される。また、MB[0]は、VBPWがゲート端子に接続されたMPW1によって電源に接続され、VBNWがゲート端子に接続されたMNW0によって接地されているため、MB[0]の電位が変化する時間は、VBPWとVBNWによって制限される電流によって決定される。同様に、M[1]は、VBPWがゲート端子に接続されたMPW2によって電源に接続され、VBNWがゲート端子に接続されたMNW1によって接地されているため、M[1]の電位が変化する時間は、VBPWとVBNWによって制限される電流によって決定される。また、MB[1]は、VBPWがゲート端子に接続されたMPW3によって電源に接続され、VBNWがゲート端子に接続されたMNW1によって接地されているため、MB[1]の電位が変化する時間は、VBPWとVBNWによって制限される電流によって決定される。さらに、M[2]は、VBPWがゲート端子に接続されたMPW4によって電源に接続され、VBNWがゲート端子に接続されたMNW2によって接地されているため、M[2]の電位が変化する時間は、VBPWとVBNWによって制限される電流によって決定される。また、MB[2]は、VBPWがゲート端子に接続されたMPW5によって電源に接続され、VBNWがゲート端子に接続されたMNW2によって接地されているため、MB[2]の電位が変化する時間は、VBPWとVBNWによって制限される電流によって決定される。以上のように、エッジ間パルス正信号6Aおよびエッジ間パルス負信号6Bが変化し、M[0]およびMB[0]の電位が変化する遅延時間と、M[0]およびMB[0]が変化し、M[1]およびMB[1]の電位が変化する遅延時間と、M[1]およびMB[1]が変化し、M[2]およびMB[2]の電位が変化する遅延時間は、VBPWおよびVBNWによって制限される電流の量によって決定されることになる。
In the variable pulse width
図14は、本実施の形態2に係る電流値制御信号生成回路7の詳細構成を示す図である。図に示すように電流値制御信号生成回路7は、エッジ間パルス正信号6Aを入力とするインバータINV700と、DタイプフリップフロップFF700〜FF[700+n−1]と、アップダウンカウントデコーダー16とで構成される。INV700の出力は、FF[700+J]のクロック入力に接続される。また、FF[700+J]のD入力には、剰余結果信号M[J]が接続され、Q出力は剰余結果保持信号A「J」となる。アップダウンカウントデコーダー16は、剰余結果保持信号A[J]とCAL信号13が入力され、エッジ電流制御信号11とパルス電流制御信号12を出力する。
FIG. 14 is a diagram showing a detailed configuration of the current value control
入力されるCAL信号13によってキャリブレーション動作モードに設定されるとアップダウンカウントデコーダー16は、可変電流源8の可変電流源801における電流値が最大となる制御信号をエッジ電流制御信号11に初期値として設定する。可変電流源801の電流値が最大となると、エッジ遅延用PMOSトランジスタバイアス制御電圧であるVBPDと、エッジ遅延用NMOSトランジスタバイアス制御電圧であるVBNDが最大となるために、エッジ遅延用トランジスタのスルーレートが最大となり、次段に伝達する時間が最小となることで、Td時間が最小となる。また、入力されるCAL信号13によってキャリブレーション動作モードに設定されるとアップダウンカウントデコーダー16は、可変電流源8の可変電流源802における電流値が最小となる制御信号をパルス電流制御信号12に初期値として設定する。可変電流源802の電流値が最小となると、パルス遅延用PMOSトランジスタバイアス制御電圧であるVBPWと、パルス遅延用NMOSトランジスタバイアス制御電圧であるVBNWが最小となるために、パルス遅延用トランジスタのスルーレートが最小となり、次段に伝達する時間が最大となることで、Ts時間が最大となる。
When the calibration operation mode is set by the
次に、FF[700+J]は、エッジ間パルス正信号6Aの立ち下がりエッジが発生する度に剰余結果信号M[J]をラッチし、剰余結果保持信号A[J]としてアップダウンカウントデコーダー16に供給する。アップダウンカウントデコーダー16は、剰余結果保持信号A[0:n−1]のうち、剰余結果保持信号A[0]が0とならないように、エッジ電流制御信号11を変化させて可変電流源801の電流値を減少させTd時間を増加させる。続いて、アップダウンカウントデコーダー16は、剰余結果保持信号A[0:n−1]のうち、剰余結果保持信号A[n−1]が1とならないように、パルス電流制御信号12を変化させて可変電流源802の電流値を増加させTs時間を減少させる。
Next, FF [700 + J] latches the remainder result signal M [J] every time a falling edge of the inter-edge pulse positive signal 6A occurs, and sends it to the up / down
電流値制御信号生成回路7は、CAL信号13によってキャリブレーション動作モードに設定されている間、エッジ間パルス正信号6Aの立ち下がりエッジが発生する度に変化する剰余結果保持信号A[0:n−1]のうち、剰余結果保持信号A[0]が0とならないようにエッジ電流制御信号11を変化させ、剰余結果保持信号A[n−1]が1とならないようにパルス電流制御信号12を変化させる。
While the current value control
つまり、CAL信号13によってキャリブレーション動作モードに設定されている間は、CAL切替え回路14は、REF信号9を選択するため、REF信号9の最も短い周期においても剰余結果保持信号A[0]が0とならないようにエッジ電流制御信号11を変化させ、REF信号9の最も長い周期においても剰余結果保持信号A[n−1]が1とならないようにパルス電流制御信号12を変化させるため、Td時間はREF信号9の最も短い周期に合わせて設定され、Ts時間はREF信号9の最も長い周期に合わせて設定される。
That is, since the
以上のように、キャリブレーション機能付きジッタ測定回路20は、REF信号9の最も短い周期、並びに、最も長い周期を元にTd時間および、Ts時間を調整し動作するため、REF信号9を基準とし、被測定信号5のジッタを測定するように動作する。
As described above, the
尚、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 エッジ間パルス生成回路、2 パルス幅剰余分割回路、
3 ワンホットステート回路、4 累積保持回路、5 被測定信号、
6 エッジ間パルス信号、
M 剰余結果信号、D サイクルジッタ信号、Q 累積ジッタ信号、
Tcyc 周期時間、Teg パルス幅、Tjt1 差分時間、Tjt2 差分時間、
Td 第1の時間、Ts 第2の時間、
LOOP1 ループ条件、LOOP2 ループ条件、STATE1 状態、
STATE2 状態、TRANS1 遷移条件、TRANS2 遷移条件、
10 ジッタ検出回路、103 比較パルス発生回路、1032 EXOR回路、
104 周期信号発生回路、10420 チャージポンプ回路、10421 電流源、
10422 スイッチ、10432 スイッチ、1043 三角波発生回路、
10431 容量、10433 容量出力ノード、1044 コンパレータ、
1046 スイッチ、105 カウンタ、106 カウンタ出力信号
1A 可変エッジ間パルス生成回路、2A 可変パルス幅剰余分割回路
5A 被測定正信号、5B 被測定負信号、
6A エッジ間パルス正信号、6B エッジ間パルス負信号、
7 電流値制御信号生成回路、
8 可変電流源、81 第1可変電流源、82 第2可変電流源、9 REF信号
11 エッジ電流制御信号、12 パルス電流制御信号、13 CAL信号
14 CAL切換え回路、15 キャリブレーション部
16 アップダウンカウントデコーダー
20 キャリブレーション機能付きジッタ測定回路
801 可変電流源、802 可変電流源、120 Td時間遅延素子
EXOR 2入力ExclusiveORゲート、FF Dタイプフリップフロップ
INV200、INV400、INV700 インバータ
M0、M1、M2、及び、Mn セル
MN101乃至MN116、MN201乃至MN215、MN801乃至804 NMOSトランジスタ
MP101乃至MP106、MP801およびMP802、MPW0乃至MPW5 PMOSトランジスタ
ND ナンドゲート
VM0、VM1、VM2、およびVMn セル
1 pulse generation circuit between edges, 2 pulse width remainder division circuit,
3. One hot state circuit, 4. Accumulation holding circuit, 5. Signal to be measured,
6 Inter-edge pulse signal,
M residue result signal, D cycle jitter signal, Q cumulative jitter signal,
Tcyc period time, Teg pulse width, Tjt1 difference time, Tjt2 difference time,
Td first time, Ts second time,
LOOP1 loop condition, LOOP2 loop condition, STATE1 state,
STATE2 state, TRANS1 transition condition, TRANS2 transition condition,
10 Jitter detection circuit, 103 Comparison pulse generation circuit, 1032 EXOR circuit,
104 periodic signal generation circuit, 10420 charge pump circuit, 10421 current source,
10422 switch, 10432 switch, 1043 triangular wave generation circuit,
10431 capacitance, 10433 capacitance output node, 1044 comparator,
1046 switch, 105 counter, 106
6A Positive pulse signal between edges, 6B Negative pulse signal between edges,
7 current value control signal generation circuit,
8 variable current source, 81 first variable current source, 82 second variable current source, 9
Claims (10)
前記エッジ間パルス信号を、所定の時間単位である第2の時間を整数倍した値により除算し、該除算演算による剰余結果を剰余結果信号として出力するパルス幅剰余分割部と、
前記剰余結果信号の値が最小となる場合の前記整数の値を、前記エッジ間パルス信号のサイクルジッタ値信号として出力するワンホットステート部と、
を有するジッタ測定回路。 An inter-edge pulse generator that generates an inter-edge pulse signal by delaying an input signal under measurement by a first time that is a predetermined time unit from an edge of the signal under measurement;
Dividing the inter-edge pulse signal by a value obtained by multiplying the second time, which is a predetermined time unit, by an integer, and outputting a remainder result by the division operation as a remainder result signal; and
A one-hot-state unit that outputs the integer value when the value of the remainder result signal is minimum as a cycle jitter value signal of the inter-edge pulse signal;
A jitter measuring circuit.
前記パルス幅剰余分割部は、前記エッジ間パルス信号を前記被乗数と乗数との乗積により減算し、該減算した正の余りを剰余結果信号として前記非負整数ごとに分割して出力し、
前記ワンホットステート部は、前記剰余結果信号の値のうち最も小さい正の余りを示す前記剰余結果信号の値を用いて、前記エッジ間パルス信号を前記第2の時間で除算した商である前記非負整数の値を算出し、該算出した非負整数の値を前記エッジ間パルス信号のサイクルジッタ値信号として出力する
ことを特徴とする請求項1記載のジッタ測定回路。 When the second time is a multiplicand and the non-negative integer that is the integer is a multiplier,
The pulse width remainder dividing unit subtracts the inter-edge pulse signal by a product of the multiplicand and a multiplier, and divides and outputs the subtracted positive remainder as a remainder result signal for each non-negative integer,
The one hot state unit is a quotient obtained by dividing the inter-edge pulse signal by the second time using the value of the remainder result signal indicating the smallest positive remainder among the values of the remainder result signal. The jitter measurement circuit according to claim 1, wherein a non-negative integer value is calculated, and the calculated non-negative integer value is output as a cycle jitter value signal of the inter-edge pulse signal.
前記パルス幅剰余分割部に対する少なくとも一方の入力には前記エッジ間パルス信号を入力して、前記多段接続した各々のゲート素子が出力するパルス幅が、前記非負整数ごとの正の余りを示す
ことを特徴とする請求項2記載のジッタ測定回路。 The pulse width remainder dividing unit is configured by a gate element in which delay elements that delay the second time are connected in multiple stages,
The inter-edge pulse signal is input to at least one input to the pulse width remainder dividing unit, and the pulse width output from each of the multi-stage connected gate elements indicates a positive remainder for each non-negative integer. The jitter measuring circuit according to claim 2, wherein:
ことを特徴とする請求項2又は3記載のジッタ測定回路。 The one-hot state unit calculates the smallest positive remainder by detecting that the positive remainder for each non-negative integer output from the pulse width remainder division unit is zero. Item 4. The jitter measuring circuit according to Item 2 or 3.
ことを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載のジッタ測定回路。 5. The jitter measurement circuit according to claim 1, further comprising an accumulation holding unit that accumulates and holds the cycle jitter value for each inter-edge pulse signal.
前記エッジ間パルス生成部での前記第1の時間で生じる非計測時間に対応したタイミング信号を用いて前記サイクルジッタ値を累積保持する
ことを特徴とする請求項5記載のジッタ測定回路。 The cumulative holding unit is
The jitter measurement circuit according to claim 5, wherein the cycle jitter value is accumulated and held using a timing signal corresponding to a non-measurement time generated in the first time in the inter-edge pulse generation unit.
ことを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項記載のジッタ測定回路。 The inter-edge pulse generator generates an inter-edge pulse signal that is a pulse signal from the rising edge delayed by the first time to the next rising edge in the input signal under measurement. The jitter measuring circuit according to any one of claims 1 to 6.
ことを特徴とする請求項1乃至7いずれか1項記載のジッタ測定回路。 The jitter measuring circuit according to any one of claims 1 to 7, further comprising a calibration unit that makes the first time and the second time variable.
前記エッジ間パルス生成部は、
入力される被測定信号を当該被測定信号のエッジから所定の時間単位である第1の時間で遅延させることによりエッジ間パルス信号を生成し、
前記パルス幅剰余分割部は、
前記エッジ間パルス信号を、所定の時間単位である第2の時間を整数倍した値により除算し、該除算演算による剰余結果を剰余結果信号として出力し、
前記キャリブレーション部は、
前記エッジ間パルス生成部で生成したエッジ間パルス信号をタイミング信号として用いて前記パルス幅剰余分割部が出力した剰余結果信号の変動に応じて前記第1の時間及び前記第2の時間を較正する
ことを特徴とする請求項8記載のジッタ測定回路。 When the calibration operation mode is set to calibrate the first time and the second time based on the residue result signal and the inter-edge pulse signal,
The inter-edge pulse generator is
An inter-edge pulse signal is generated by delaying the input signal under measurement by a first time which is a predetermined time unit from the edge of the signal under measurement;
The pulse width remainder dividing unit is
Dividing the inter-edge pulse signal by a value obtained by multiplying the second time, which is a predetermined time unit, by an integer, and outputting a remainder result by the division operation as a remainder result signal;
The calibration unit
Using the inter-edge pulse signal generated by the inter-edge pulse generator as a timing signal, the first time and the second time are calibrated according to the variation of the remainder result signal output by the pulse width remainder divider. The jitter measuring circuit according to claim 8.
入力される被測定信号と参照信号のうち当該参照信号を選択して、前記エッジ間パルス生成部へ出力する切換え部と、
前記キャリブレーション動作モードに設定した場合に、前記エッジ間パルス生成部が生成したエッジ間パルス信号をタイミング信号として用いて前記パルス幅剰余分割部が出力した剰余結果信号の変動に応じてエッジ電流制御信号及びパルス電流制御信号を出力する電流値制御信号生成部と、
前記電流値制御信号生成部で生成したエッジ電流制御信号に基づいて前記第1の時間を較正する第1の可変電流源と、
前記電流値制御信号生成部で生成したパルス電流制御信号に基づいて前記第2の時間を較正する第2の可変電流源と、
を有することを特徴とする請求項8又は9記載のジッタ測定回路。 The calibration unit
A switching unit that selects the reference signal among the input signal under measurement and the reference signal and outputs the selected signal to the inter-edge pulse generation unit;
When the calibration operation mode is set, the edge current control is performed according to the fluctuation of the remainder result signal output from the pulse width remainder division section using the inter-edge pulse signal generated by the edge-to-edge pulse generation section as a timing signal. A current value control signal generator for outputting a signal and a pulse current control signal;
A first variable current source that calibrates the first time based on an edge current control signal generated by the current value control signal generator;
A second variable current source that calibrates the second time based on the pulse current control signal generated by the current value control signal generator;
The jitter measuring circuit according to claim 8 or 9, characterized by comprising:
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