JP2011223243A - Electronic circuit device - Google Patents

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Yasuyuki Kawasumi
泰之 川澄
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic circuit device that is capable of reducing deterministic jitter resulted from impedance mismatch by adjusting the delay time of a signal.SOLUTION: A typical constitution is an electronic circuit device 100 that transmits signals from a driver 104 to a receiver 108 through a transmission path 106 via high-speed serial transmission, comprising: an inductor 112, an LC circuit 114, or an LCR circuit that constitutes a delay circuit with capacitance of an impedance mismatch point near the upstream side or the downstream side of the impedance mismatch point on the transmission path 106.

Description

本発明は、高速シリアル伝送により伝送路を通じてドライバからレシーバへ信号を伝達する電子回路装置に関するものである。   The present invention relates to an electronic circuit device that transmits a signal from a driver to a receiver through a transmission line by high-speed serial transmission.

昨今の情報通信技術の発達は著しく、データ通信においても高速化が進む一方となっている。例えばシリアルATA、ファイバーチャネル(Fibre Channel)、ピーシーアイエクスプレス(PCI Express)等に代表される高速ディジタル・シリアル通信においてはそのビットレートは数Gbps(Gigabit per second)以上に及び、ギガヘルツ(GHz)帯域の信号が伝送されている。   The recent development of information communication technology is remarkable, and the speed of data communication has been increasing. For example, in high-speed digital serial communications represented by serial ATA, Fiber Channel, PCI Express, etc., the bit rate is several Gbps (Gigabit per second) or more, and a gigahertz (GHz) band. Are being transmitted.

電気信号の伝送路においては、インピーダンスの不整合があると、伝達される電力の効率が低下する。さらに高速シリアル伝送のように高周波を伝送する場合には、インピーダンスの不整合点において反射が生じ、本来の信号にノイズとして重畳される。このようなノイズによって信号の立ち上がりおよび立ち下がりが時間軸方向に変動し、いわゆるディターミニスティックジッタ(以後ジッタと省略)が発生する。そのため、高速シリアル伝送ではインピーダンス整合は極めて重要であり、通常、ドライバの出力インピーダンス、伝送路の特性インピーダンスおよびレシーバの入力インピーダンスが整合するように設計されている。   In the electric signal transmission line, if there is an impedance mismatch, the efficiency of the transmitted power is lowered. Further, when high frequency is transmitted as in high-speed serial transmission, reflection occurs at impedance mismatch points and is superimposed on the original signal as noise. Due to such noise, the rise and fall of the signal fluctuate in the time axis direction, and so-called deterministic jitter (hereinafter abbreviated as jitter) occurs. Therefore, impedance matching is extremely important in high-speed serial transmission, and is usually designed so that the output impedance of the driver, the characteristic impedance of the transmission line, and the input impedance of the receiver match.

しかし、ドライバやレシーバなどのLSIに包含される保護ダイオードやトランジスタには寄生容量が存在する。一般に、寄生容量は、信号が高周波化するほどその影響が増大する。同様に、低周波域では寄生容量が問題とならなかったコネクタや回路パターンにも信号の周波数が高くなると寄生容量が発生し、インピーダンス不整合点となってしまう。高速シリアル通信において今後さらに周波数が高められていく中で、完全にインピーダンスを整合させることは事実上不可能である。   However, there are parasitic capacitances in protective diodes and transistors included in LSIs such as drivers and receivers. In general, the influence of parasitic capacitance increases as the signal becomes higher in frequency. Similarly, in a low frequency range, parasitic capacitance is generated in a connector or a circuit pattern in which parasitic capacitance is not a problem, and a parasitic capacitance is generated when the signal frequency is increased, which becomes an impedance mismatch point. As the frequency is further increased in the high-speed serial communication, it is virtually impossible to perfectly match the impedance.

また、伝送路の特性インピーダンスは、その線路長によって変化する。したがって、インピーダンス整合を考慮する場合には当然に線路長を設定するが、高機能化に伴って増加する素子やLSIの配置、小型化による基板の小サイズ化などの制約を受けることにより、過不足なく所望の線路長に設定することが難しい。   Further, the characteristic impedance of the transmission line changes depending on the line length. Therefore, when considering impedance matching, the line length is naturally set, but due to restrictions such as the placement of elements and LSIs that increase with higher functionality and the size reduction of the substrate due to miniaturization, it is excessive. It is difficult to set the desired line length without a shortage.

そこで、従来からジッタを低減するための様々な技術が提案されている。特許文献1には、自動車等に搭載される車載機器において、ツイストペア線に中継コネクタが介在してなる伝送路の上流側に、信号の進行波を最小パルス幅のλ/4時間遅延させる反射波遅延手段を設ける技術が開示されている。特許文献1では、上記構成により中継コネクタをインピーダンス不整合点として進行波の一部が反射しても、進行波と反射波の位相(半周期)を合わせることができ、ジッタを低減できるとしている。   Therefore, various techniques for reducing jitter have been proposed. In Patent Document 1, in an in-vehicle device mounted on an automobile or the like, a reflected wave that delays a traveling wave of a signal by λ / 4 time with a minimum pulse width on the upstream side of a transmission path in which a relay connector is interposed in a twisted pair wire. A technique for providing a delay means is disclosed. In Patent Literature 1, even if a part of the traveling wave is reflected by using the relay connector as an impedance mismatch point with the above configuration, the phase (half cycle) of the traveling wave and the reflected wave can be matched, and jitter can be reduced. .

特開2008−54100号公報JP 2008-54100 A

特許文献1の技術では、中継コネクタのみがインピーダンス不整合点となる場合を想定している。しかし、高速シリアル伝送では寄生容量の影響が増大することから、ドライバやレシーバがインピーダンス不整合点となる可能性がある。   In the technique of Patent Document 1, it is assumed that only the relay connector is an impedance mismatch point. However, in high-speed serial transmission, the influence of parasitic capacitance increases, so there is a possibility that drivers and receivers become impedance mismatch points.

インピーダンス不整合点が複数存在する場合には、特許文献1のように信号の進行波を最小パルス幅のλ/4時間遅延させたとしても、必ずしもジッタが低減されるわけではない。換言すれば、特許文献1はその明細書内に開示されている通り、中継コネクタのみがインピーダンス不整合点となる理想的なモデルでしか効果を奏するものではない。その上、特許文献1には、如何にして最小パルス幅のλ/4時間遅延させる反射波遅延手段(インダクタ)を設けるのか一切開示されていない。   When there are a plurality of impedance mismatch points, even if the traveling wave of the signal is delayed by λ / 4 time of the minimum pulse width as in Patent Document 1, the jitter is not necessarily reduced. In other words, Patent Document 1 is effective only with an ideal model in which only the relay connector is an impedance mismatch point, as disclosed in the specification. Moreover, Patent Document 1 does not disclose how to provide a reflected wave delay means (inductor) for delaying λ / 4 time with the minimum pulse width.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、信号の遅延時間を調整することにより、インピーダンス不整合によって発生するディターミニスティックジッタを低減することが可能な電子回路装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an electronic circuit device capable of reducing deterministic jitter caused by impedance mismatch by adjusting a delay time of a signal. For the purpose.

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討し、高速シリアル伝送では伝送路の線路長の変化に対し周期的にジッタが増減することを見出した。すなわち、様々な箇所に寄生容量が発生するものの、最終的に線路長をパラメータとして包括的にジッタの増減を制御できる可能性を見出した。しかし、上記したように、様々な制約によって線路長は所望の長さに設定することが難しい。そこで、信号の遅延時間を調整してジッタの増減周期をずらすとともに、いかにして簡易かつ確実に遅延時間を調整できるかについてさらに研究を重ねることにより、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied and found that in high-speed serial transmission, jitter periodically increases / decreases with respect to changes in the transmission line length. That is, although parasitic capacitance occurs at various locations, the inventors have finally found the possibility of comprehensively controlling the increase / decrease in jitter using the line length as a parameter. However, as described above, it is difficult to set the line length to a desired length due to various restrictions. Thus, the present invention has been completed by adjusting the signal delay time to shift the jitter increase / decrease period and further researching how the delay time can be adjusted easily and reliably.

すなわち、本発明の代表的な構成は、高速シリアル伝送により伝送路を通じてドライバからレシーバへ信号を伝達する電子回路装置であって、伝送路上のインピーダンス不整合点の上流側または下流側の近傍に、このインピーダンス不整合点のキャパシタンスとの間で遅延回路を構成するインダクタ、LC回路またはLCR回路を備えていることを特徴とする。   That is, a representative configuration of the present invention is an electronic circuit device that transmits a signal from a driver to a receiver through a transmission line by high-speed serial transmission, and is located upstream or downstream of an impedance mismatch point on the transmission line. An inductor, an LC circuit, or an LCR circuit constituting a delay circuit is provided between the impedance mismatch point and the capacitance.

かかる構成によれば、遅延回路を構成する素子の値(組み合わせ)を変えることで、任意の(実際の)線路長に対してジッタの増減周期のディップとなるように調整することが可能である。よって、ジッタの低減を図ることができる。   According to such a configuration, it is possible to adjust the jitter increase / decrease period dip with respect to an arbitrary (actual) line length by changing the value (combination) of the elements constituting the delay circuit. . Therefore, jitter can be reduced.

加えて、LC回路またはLCR回路の構成によっては、インピーダンス整合回路としても動作する回路を構成することができる。すなわち、インピーダンス整合を行いつつ、任意の(実際の)線路長に対してジッタの増減周期のディップとなるように調整することが可能である。これにより、信号の反射自体を低減させることができるため、より高いジッタ低減効果を得ることができる。   In addition, depending on the configuration of the LC circuit or the LCR circuit, a circuit that also operates as an impedance matching circuit can be configured. In other words, it is possible to adjust the jitter to increase or decrease with respect to an arbitrary (actual) line length while performing impedance matching. Thereby, since the reflection of the signal itself can be reduced, a higher jitter reduction effect can be obtained.

上記遅延回路は、インピーダンス不整合点から伝送される信号の基本波波長λの1/8以下の距離に備えられているとよい。ここで、基本波波長λ=v・2/BR(vは伝送路を信号が伝播する速度、BRは信号のビットレート)の関係を満たすものとする。これにより、インピーダンス不整合点に存在する素子(LSIやコネクタなど)と、伝送路に挿入されたインダクタ、LC回路またはLCR回路とを一体の回路とみなすことができ、それぞれが独立してインピーダンス不整合点(反射点)となることを防止できる。   The delay circuit may be provided at a distance of 1/8 or less of the fundamental wavelength λ of the signal transmitted from the impedance mismatch point. Here, it is assumed that the relationship of fundamental wave wavelength λ = v · 2 / BR (v is the speed at which the signal propagates through the transmission path, BR is the bit rate of the signal) is satisfied. As a result, an element (such as an LSI or a connector) existing at an impedance mismatch point and an inductor, an LC circuit, or an LCR circuit inserted in the transmission line can be regarded as an integrated circuit. It can be prevented from becoming a matching point (reflection point).

上記課題を解決するために、本発明の他の代表的な構成は、高速シリアル伝送により伝送路を通じてドライバからレシーバへ信号を伝達する電子回路装置であって、伝送路上のインピーダンス不整合点の上流側または下流側の近傍に、このインピーダンス不整合点のキャパシタンスとの間で遅延回路を構成するインダクタ、LC回路またはLCR回路を備え、シミュレータ解析によって、少なくとも、信号のビットレートと、インダクタ、LC回路またはLCR回路の素子の値と、インピーダンス不整合点のキャパシタンスと、伝送路の線路長と、伝送路の特性インピーダンスとを用いて、伝送路に流れる信号が遅延回路によって遅延させられることにより、線路長の変化に対して周期的に増減するジッタがこの伝送路の線路長において小さくなるように、素子の値を算定したことを特徴とする。   In order to solve the above problems, another typical configuration of the present invention is an electronic circuit device that transmits a signal from a driver to a receiver through a transmission line by high-speed serial transmission, and is upstream of an impedance mismatch point on the transmission line. The inductor, the LC circuit or the LCR circuit constituting the delay circuit between the impedance mismatch point and the capacitance at the impedance side or the downstream side is provided, and at least the signal bit rate, the inductor, and the LC circuit are determined by simulator analysis. Alternatively, the signal flowing through the transmission line is delayed by the delay circuit using the value of the element of the LCR circuit, the capacitance of the impedance mismatch point, the line length of the transmission line, and the characteristic impedance of the transmission line. Jitter that periodically increases and decreases with changes in length is small in the line length of this transmission line. So as to, characterized in that calculated values of the element.

かかる構成によれば、任意の(実際の)線路長において、ジッタのディップとなるように増減周期をずらすことが可能な遅延回路を構成する素子の値を適切に算定可能である。これにより、好適かつ確実にジッタを低減させることができる。   According to such a configuration, it is possible to appropriately calculate the values of the elements constituting the delay circuit capable of shifting the increase / decrease period so as to be a jitter dip at an arbitrary (actual) line length. Thereby, it is possible to suitably and reliably reduce jitter.

本発明によれば、信号の遅延時間を調整することにより、インピーダンス不整合によって発生するディターミニスティックジッタを低減することが可能な電子回路装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic circuit apparatus which can reduce the deterministic jitter which generate | occur | produces by impedance mismatching by adjusting the delay time of a signal can be provided.

本発明にかかる電子回路装置の第1実施形態を例示する図である。It is a figure which illustrates 1st Embodiment of the electronic circuit apparatus concerning this invention. ジッタの特性について説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of a jitter. 線路長105mmの伝送路のレシーバ入力波形、およびインダクタ挿入による調整後のレシーバ入力波形を例示する図である。It is a figure which illustrates the receiver input waveform of the transmission line of 105 mm of line length, and the receiver input waveform after adjustment by inductor insertion. 本発明にかかる電子回路装置の第2実施形態を例示する図である。It is a figure which illustrates 2nd Embodiment of the electronic circuit apparatus concerning this invention. 本発明にかかる電子回路装置の第3実施形態を例示する図である。It is a figure which illustrates 3rd Embodiment of the electronic circuit apparatus concerning this invention.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are illustrated. Omitted.

[第1実施形態]
図1は、本発明にかかる電子回路装置の第1実施形態を例示する図である。図1(a)は電子回路装置の構成を示す概略図であって、図1(b)はインダクタ挿入による調整後の図1(a)の概略図である。電子回路装置100は、高速シリアル伝送により一定のビットレートで信号を伝送する。
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of an electronic circuit device according to the invention. FIG. 1A is a schematic diagram showing a configuration of an electronic circuit device, and FIG. 1B is a schematic diagram of FIG. 1A after adjustment by inserting an inductor. The electronic circuit device 100 transmits a signal at a constant bit rate by high-speed serial transmission.

図1(a)に例示するように、電子回路装置100は差動構成である。すなわち、波形発生回路102で生成されドライバ104に印加された信号は、一対の差動ドライバ出力端子104aよりそれぞれが逆位相で出力される。そして、2本の伝送路106を通じて一対の差動レシーバ入力端子108aよりレシーバ108に印加され、その差をとって合成される。   As illustrated in FIG. 1A, the electronic circuit device 100 has a differential configuration. That is, the signals generated by the waveform generation circuit 102 and applied to the driver 104 are output in opposite phases from the pair of differential driver output terminals 104a. Then, the signals are applied to the receiver 108 from the pair of differential receiver input terminals 108a through the two transmission lines 106, and the difference between them is combined.

伝送路106の特性インピーダンスに、ドライバ104の出力インピーダンスやレシーバ108の入力インピーダンスが一致していない場合には、そこで信号の一部が反射して反射波となる。かかる反射波によって、ディターミニスティックジッタが発生する。   When the output impedance of the driver 104 and the input impedance of the receiver 108 do not match the characteristic impedance of the transmission line 106, a part of the signal is reflected there to become a reflected wave. Such reflected waves cause deterministic jitter.

本実施形態では、伝送路106上のインピーダンス不整合点の上流側または下流側の近傍に、インピーダンス不整合点のキャパシタンスとの間で遅延回路を構成するインダクタ112を挿入する。これにより、信号の遅延時間を調整して、ジッタの低減を図ることが可能である。   In this embodiment, an inductor 112 that constitutes a delay circuit between the impedance mismatch point and the capacitance is inserted in the vicinity of the impedance mismatch point on the transmission line 106 upstream or downstream. Thereby, it is possible to reduce the jitter by adjusting the delay time of the signal.

具体的には、図1(b)に例示するように、追加で素子を挿入可能に形成された素子実装部110bに、所定のインダクタンスを持つインダクタ112を実装する。ここでは、レシーバ108上流に形成された素子実装部110bにインダクタ112を実装しているが、ドライバ104下流に形成された素子実装部110aにインダクタ112を実装してもよい。すなわち、インダクタ112の挿入位置はインピーダンス不整合点の近傍であればよく、素子実装部110a、110b双方に挿入してもよい。素子実装部110a、110bにインダクタを実装しない場合には、伝送路106を単に短絡することができる。   Specifically, as illustrated in FIG. 1B, an inductor 112 having a predetermined inductance is mounted on an element mounting portion 110b formed so that an additional element can be inserted. Here, the inductor 112 is mounted on the element mounting portion 110b formed upstream of the receiver 108, but the inductor 112 may be mounted on the element mounting portion 110a formed downstream of the driver 104. That is, the insertion position of the inductor 112 may be in the vicinity of the impedance mismatch point, and may be inserted in both the element mounting portions 110a and 110b. When no inductor is mounted on the element mounting portions 110a and 110b, the transmission path 106 can be simply short-circuited.

なお、素子実装部110a、110bは、ドライバ104やレシーバ108(インピーダンス不整合点)から、伝送される信号の基本波波長λの1/8以下の距離に備えられているとよい。換言すれば、インピーダンス不整合点から遅延回路の端までの距離が基本波波長λの1/8以下の距離であるとよい。これより、ドライバ104やレシーバ108と実装されるインダクタ112とを一体の回路とみなすことができ、それぞれが独立して反射点となることを防止できる。   The element mounting portions 110a and 110b are preferably provided at a distance of 1/8 or less of the fundamental wavelength λ of the transmitted signal from the driver 104 or the receiver 108 (impedance mismatch point). In other words, the distance from the impedance mismatch point to the end of the delay circuit is preferably a distance that is 1/8 or less of the fundamental wavelength λ. As a result, the driver 104 and the receiver 108 and the mounted inductor 112 can be regarded as an integrated circuit, and each can be prevented from independently becoming a reflection point.

図2は、ジッタの特性について説明する図である。図2(a)は図1(a)の電子回路装置の伝送路の線路長に対するジッタ値を例示しており、図2(b)はインダクタ挿入による調整後の図1(b)のジッタ値を例示している。   FIG. 2 is a diagram for explaining the characteristics of jitter. 2A illustrates the jitter value with respect to the line length of the transmission line of the electronic circuit device of FIG. 1A, and FIG. 2B illustrates the jitter value of FIG. 1B after adjustment by inserting an inductor. Is illustrated.

図2(a)に例示するように、電子回路装置100では伝送路106の線路長の変化に対し、周期的にジッタが増減する。ここでは、線路長が約101mm、約105mm、約109mmのときにジッタのピーク(最大値)となり、線路長が約103mm、約107mmのときにジッタのディップ(最小値)となる。   As illustrated in FIG. 2A, in the electronic circuit device 100, the jitter periodically increases / decreases as the line length of the transmission path 106 changes. Here, the jitter peak (maximum value) occurs when the line length is about 101 mm, about 105 mm, and about 109 mm, and the jitter dip (minimum value) occurs when the line length is about 103 mm and about 107 mm.

ジッタの増減周期は、ビットレートが一定の場合、伝送路106における信号の遅延時間に依存する。すなわち、伝送路106に挿入するインダクタ112のインダクタンスの変動に伴い、ジッタの増減周期は変遷する。なお、レシーバ108にて反射した信号の一部がバックマッチせずにドライバ104で反射し、進行波と干渉する(両端が反射点となる)場合のみを想定すると、ジッタのピークからディップまでの間隔はλ/8となる。また、ジッタのピークから次のピークまでの間隔(増減周期)はλ/4となる。   The jitter increase / decrease period depends on the signal delay time in the transmission path 106 when the bit rate is constant. That is, the jitter increase / decrease period changes with the fluctuation of the inductance of the inductor 112 inserted in the transmission line 106. Assuming only the case where a part of the signal reflected by the receiver 108 is reflected by the driver 104 without back-matching and interferes with the traveling wave (both ends are reflection points), the jitter peak to dip are assumed. The interval is λ / 8. The interval (increase / decrease period) from the peak of jitter to the next peak is λ / 4.

図2(b)に例示するように、素子実装部110bにインダクタ112を実装すると、そのインダクタ112のインダクタンスの値に基づき、線路長に対するジッタの増減周期がずれる。これより、シミュレータ解析を行い、如何なる大きさのインダクタンスを持つインダクタ112を伝送路106に挿入すれば、任意の線路長においてジッタのディップとなるように増減周期をずらすことができるかを算定する。   As illustrated in FIG. 2B, when the inductor 112 is mounted on the element mounting portion 110b, the jitter increase / decrease period is shifted with respect to the line length based on the inductance value of the inductor 112. From this, a simulator analysis is performed, and it is calculated how large the inductor 112 having an inductance can be inserted to the transmission line 106 so that the increase / decrease period can be shifted so as to be a jitter dip at an arbitrary line length.

シミュレータ解析には、少なくとも、伝送される信号のビットレートBRと、インダクタ112のインダクタンスLと、インピーダンス不整合点のキャパシタンスCtxi(Ctxo)と、伝送路106の線路長Mと、伝送路106の特性インピーダンスZ0とが用いられる。例えば、表1に例示するようなデータテーブルを作成し、各々の数値入力によって、任意の線路長xにおいてジッタが小さくなるようにインダクタ112のインダクタンスの大きさを算定可能にするとよい。 In the simulator analysis, at least the bit rate BR of the transmitted signal, the inductance L of the inductor 112, the capacitance C txi (C txo ) of the impedance mismatch point, the line length M of the transmission path 106, and the transmission path 106 Characteristic impedance Z 0 is used. For example, a data table as exemplified in Table 1 may be created, and the magnitude of the inductance of the inductor 112 may be calculated so that the jitter becomes small at an arbitrary line length x by inputting each numerical value.

Figure 2011223243
Figure 2011223243

なお、表1は例示であって、シミュレータ解析に必ずしもこれらのパラメータの全てを用いる必要はない。また、当然ながらシミュレータ解析に他のパラメータを採用してもよい。他のパラメータとしては、ジッタの増減に影響を与える信号のエッジの立ち上がり周波数等が挙げられる。   Table 1 is an example, and it is not always necessary to use all of these parameters for the simulator analysis. Of course, other parameters may be adopted for simulator analysis. Other parameters include the rising frequency of the edge of the signal that affects the increase or decrease of jitter.

図2(a)を参照して例示すれば、素子配置等の制限から伝送路106の線路長が105mmになってしまった場合には、ジッタがピークとなる。しかし、上述したシミュレータ解析によって、線路長が105mmのときにジッタのディップがくるように、ジッタの増減周期を移動させるインダクタ112のインダクタンス(ここでは0.6nH)を算定することができる。これより、0.6nHのインダクタ112を素子実装部110bに実装し、ジッタを好適かつ確実に低減可能となる。ここでは、ジッタ値を13ps_ppから5ps_ppまで低減可能である(図2(b)参照)。   For example, referring to FIG. 2A, when the line length of the transmission path 106 becomes 105 mm due to restrictions on element arrangement or the like, the jitter peaks. However, the above-described simulator analysis can calculate the inductance (here, 0.6 nH) of the inductor 112 that shifts the jitter increase / decrease period so that the jitter dip comes when the line length is 105 mm. As a result, the 0.6 nH inductor 112 is mounted on the element mounting portion 110b, and the jitter can be suitably and reliably reduced. Here, the jitter value can be reduced from 13 ps_pp to 5 ps_pp (see FIG. 2B).

なお、素子実装部110bは、例えばプリント基板上に形成されたインダクタ112を追加可能な部品パッドとして形成することができる。勿論、素子実装部110bは、インダクタ112をワイヤボンディングによって伝送路106に挿入するものでもよい。   In addition, the element mounting part 110b can be formed as a component pad to which the inductor 112 formed on, for example, a printed board can be added. Of course, the element mounting part 110b may be one in which the inductor 112 is inserted into the transmission line 106 by wire bonding.

図3は、線路長105mmの伝送路のレシーバ入力波形、およびインダクタ挿入による調整後のレシーバ入力波形を例示する図である。図3(a)では、線路長105mmの図1(a)の電子回路装置のレシーバ入力波形を例示している。図3(b)では、伝送路に0.6nHのインダクタを挿入した図1(b)の電子回路装置のレシーバ入力波形を例示している。   FIG. 3 is a diagram illustrating a receiver input waveform of a transmission line having a line length of 105 mm and a receiver input waveform after adjustment by inserting an inductor. FIG. 3A illustrates the receiver input waveform of the electronic circuit device of FIG. 1A having a line length of 105 mm. FIG. 3B illustrates a receiver input waveform of the electronic circuit device of FIG. 1B in which a 0.6 nH inductor is inserted in the transmission line.

図3(a)と図3(b)とを比較すると、図3(b)ではレシーバ入力波形のゼロクロスポイントが明らかにそろっていることが分かる。故に、シミュレータ解析に基づくインダクタ112の挿入により、ジッタが低減され、ビットエラーレートが向上することが証明された。   Comparing FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b), it can be seen that the zero cross points of the receiver input waveform are clearly aligned in FIG. 3 (b). Therefore, it has been proved that the insertion of the inductor 112 based on the simulator analysis reduces the jitter and improves the bit error rate.

上記説明したごとく、本実施形態にかかる電子回路装置100によれば、遅延回路を構成するインダクタ112のインダクタンスの値を変えることでジッタのピークおよびディップの位置を変動させることができ、実際の線路長に対してジッタがディップとなるように調整することが可能である。したがって、回路の各所に生じる寄生容量を正確に把握しなくても、また伝送路106の線路長を所望の長さに設定できなくても、インダクタンスを適宜調整するだけでジッタを低減させることができる。   As described above, according to the electronic circuit device 100 according to the present embodiment, the jitter peak and dip position can be changed by changing the value of the inductance of the inductor 112 constituting the delay circuit. It is possible to adjust so that the jitter becomes a dip with respect to the length. Therefore, even if the parasitic capacitance generated in various parts of the circuit is not accurately grasped and the line length of the transmission line 106 cannot be set to a desired length, the jitter can be reduced by adjusting the inductance appropriately. it can.

[第2実施形態]
図4は、本発明にかかる電子回路装置の第2実施形態を例示する図である。なお、第2実施形態では、上記第1実施形態と実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a diagram illustrating a second embodiment of the electronic circuit device according to the invention. In the second embodiment, elements having substantially the same functions and configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

第1実施形態では、伝送路106にインダクタ112を挿入し、インピーダンス不整合点のキャパシタンスとインダクタ112とで、信号の遅延時間を調整する遅延回路を構成した。一方、第2実施形態では、伝送路106にLC回路114を挿入し、インピーダンス不整合点のキャパシタンスとLC回路114とで、信号の遅延時間を調整する遅延回路を構成する。   In the first embodiment, the inductor 112 is inserted into the transmission line 106, and the delay circuit that adjusts the signal delay time is configured by the capacitance at the impedance mismatch point and the inductor 112. On the other hand, in the second embodiment, the LC circuit 114 is inserted into the transmission line 106, and the capacitance at the impedance mismatch point and the LC circuit 114 constitute a delay circuit that adjusts the signal delay time.

すなわち、図4に例示するように、追加で素子を挿入可能に形成された素子実装部110bに、インダクタ112やコンデンサ116を実装して、伝送路106にLC回路114を挿入する。当然ながら、これらをドライバ104の下流側の素子実装部110aに実装してもよいし、レシーバ108の上流側の素子実装部110bと双方に実装してもよい。   That is, as illustrated in FIG. 4, the inductor 112 and the capacitor 116 are mounted on the element mounting portion 110 b formed so that additional elements can be inserted, and the LC circuit 114 is inserted into the transmission path 106. As a matter of course, these may be mounted on the element mounting portion 110a on the downstream side of the driver 104, or may be mounted on both the element mounting portion 110b on the upstream side of the receiver 108.

本実施形態の特徴の1つとして、LC回路114をインピーダンス整合回路としても動作させることが可能である。すなわち、シミュレータ解析によって、インピーダンスを整合させ、かつ、任意の線路長においてジッタのディップとなるように増減周期をずらすインダクタ112とコンデンサ116の組み合わせを決定することができる。これにより、信号の反射自体を低減させることができるため、より高いジッタ低減効果を得ることができる。   As one of the features of this embodiment, the LC circuit 114 can be operated as an impedance matching circuit. That is, it is possible to determine the combination of the inductor 112 and the capacitor 116 by which the impedance is matched and the increase / decrease period is shifted so as to be a jitter dip at an arbitrary line length by simulator analysis. Thereby, since the reflection of the signal itself can be reduced, a higher jitter reduction effect can be obtained.

なお、LC回路114によるインピーダンス整合は、既知の素子のインピーダンスに対し計算式上で整合させるものである。したがって、寄生容量の影響が問題となる高速シリアル伝送において、反射波を完全に無くすことは事実上不可能である。加えて、インピーダンス整合において、LC回路114のカットオフ周波数が信号の周波数よりも低い場合には、計算式の上ではインピーダンス整合していても、実際にはインピーダンス整合しなくなる問題も存在する。このようにインピーダンス整合が不完全であっても、本発明のように任意の線路長においてジッタのディップとなるように増減周期をずらすことにより、極めて効果的にジッタの低減を図ることができる。   The impedance matching by the LC circuit 114 is to match the impedance of a known element in a calculation formula. Therefore, it is practically impossible to completely eliminate the reflected wave in high-speed serial transmission in which the influence of parasitic capacitance is a problem. In addition, in the impedance matching, when the cut-off frequency of the LC circuit 114 is lower than the signal frequency, there is a problem that the impedance is not actually matched even if the impedance matching is performed according to the calculation formula. Thus, even if impedance matching is incomplete, the jitter can be extremely effectively reduced by shifting the increase / decrease period so that the jitter dip occurs at an arbitrary line length as in the present invention.

以上、本実施形態にかかる電子回路装置100について説明した。なお、上記説明では、LC回路114を伝送路106に挿入する場合について詳述したが、これに換えてLCR回路を伝送路106に挿入してもよい。当然ながら、LCR回路もその素子の組み合わせにより、インピーダンス整合回路として動作させつつ、任意の線路長においてジッタのディップとなるように増減周期をずらすことが可能である。   The electronic circuit device 100 according to the present embodiment has been described above. In the above description, the case where the LC circuit 114 is inserted into the transmission path 106 has been described in detail. However, instead of this, an LCR circuit may be inserted into the transmission path 106. Naturally, the LCR circuit can be operated as an impedance matching circuit by combining the elements, and the increase / decrease period can be shifted so that the jitter dip occurs at an arbitrary line length.

[第3実施形態]
図5は、本発明にかかる電子回路装置の第3実施形態を例示する図である。なお、第3実施形態では、上記第1実施形態と実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a diagram illustrating a third embodiment of the electronic circuit device according to the invention. Note that in the third embodiment, elements having substantially the same functions and configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図5に例示するように、伝送路106にインピーダンス不整合点となる中継コネクタ118が存在していても、本発明を適用可能である。すなわち、追加で素子を挿入可能に形成された中継コネクタ118近傍の素子実装部110c、110dに、所定のインダクタンスを持つインダクタ112を実装し、ジッタの低減を図ることができる。   As illustrated in FIG. 5, the present invention can be applied even when the relay connector 118 serving as an impedance mismatch point exists in the transmission line 106. That is, an inductor 112 having a predetermined inductance can be mounted on the element mounting portions 110c and 110d in the vicinity of the relay connector 118 formed so that an additional element can be inserted, thereby reducing jitter.

なお、図示しないが、中継コネクタ118の近傍に加えて、ドライバ104やレシーバ108の近傍の素子実装部110a、110bにもインダクタ112を実装してよい。すなわち、インピーダンス不整合点ごとに、換言すれば反射波が発生する箇所ごとに、ジッタがディップとなるように遅延させる遅延回路を構成させることが好ましい。また、インダクタ112に換えて、LC回路114またはLCR回路を伝送路106に挿入しても同様の効果を奏することが可能である。   Although not shown, the inductor 112 may be mounted not only in the vicinity of the relay connector 118 but also in the element mounting portions 110a and 110b in the vicinity of the driver 104 and the receiver 108. That is, it is preferable to configure a delay circuit that delays so that the jitter becomes a dip for each impedance mismatch point, in other words, for each location where a reflected wave is generated. Further, even if the LC circuit 114 or the LCR circuit is inserted into the transmission line 106 instead of the inductor 112, the same effect can be obtained.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明した。上述した電子回路装置100によれば、製造上のばらつき等によって伝送路106の線路長がジッタのピークに相当するものにできあがってしまった場合でも、後からインダクタ112やLC回路114あるいはLCR回路を追加して、ジッタの低減を図ることができる。そのため、線路長のずれが予め想定されたり、伝送路106の単位長さあたりの信号の遅延時間が設計値通りにならない場合に特に有効である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. According to the electronic circuit device 100 described above, the inductor 112, the LC circuit 114, or the LCR circuit can be connected later even when the line length of the transmission line 106 is equivalent to the jitter peak due to manufacturing variations or the like. In addition, jitter can be reduced. Therefore, this is particularly effective when a shift in the line length is assumed in advance or when the signal delay time per unit length of the transmission path 106 does not become the design value.

なお、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。すなわち、上記実施形態では、差動構成の電子回路装置100について例示したが、シングルエンド構成のものも本発明に包含される。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   Needless to say, the present invention is not limited to such examples. That is, in the above-described embodiment, the electronic circuit device 100 having the differential configuration is illustrated, but a single-ended configuration is also encompassed by the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本発明は、高速シリアル伝送により伝送路を通じてドライバからレシーバへ信号を伝達する電子回路装置に適用可能である。   The present invention is applicable to an electronic circuit device that transmits a signal from a driver to a receiver through a transmission line by high-speed serial transmission.

100 …電子回路装置
102 …波形発生回路
104 …ドライバ
104a …差動ドライバ出力端子
106 …伝送路
108 …レシーバ
108a …差動レシーバ入力端子
110a〜110d …素子実装部
112 …インダクタ
114 …LC回路
116 …コンデンサ
118 …中継コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Electronic circuit apparatus 102 ... Waveform generation circuit 104 ... Driver 104a ... Differential driver output terminal 106 ... Transmission path 108 ... Receiver 108a ... Differential receiver input terminal 110a-110d ... Element mounting part 112 ... Inductor 114 ... LC circuit 116 ... Capacitor 118 ... Relay connector

Claims (3)

高速シリアル伝送により伝送路を通じてドライバからレシーバへ信号を伝達する電子回路装置であって、
前記伝送路上のインピーダンス不整合点の上流側または下流側の近傍に、該インピーダンス不整合点のキャパシタンスとの間で遅延回路を構成するインダクタ、LC回路またはLCR回路を備えていることを特徴とする電子回路装置。
An electronic circuit device for transmitting a signal from a driver to a receiver through a transmission line by high-speed serial transmission,
An inductor, an LC circuit, or an LCR circuit that constitutes a delay circuit between the impedance mismatch point and the capacitance at the impedance mismatch point on the transmission line is provided in the vicinity of the upstream or downstream side of the impedance mismatch point. Electronic circuit device.
前記遅延回路は、前記インピーダンス不整合点から伝送される信号の基本波波長λの1/8以下の距離に備えられていることを特徴とする請求項1に記載の電子回路装置。   2. The electronic circuit device according to claim 1, wherein the delay circuit is provided at a distance of 1/8 or less of a fundamental wavelength λ of a signal transmitted from the impedance mismatch point. 高速シリアル伝送により伝送路を通じてドライバからレシーバへ信号を伝達する電子回路装置であって、
前記伝送路上のインピーダンス不整合点の上流側または下流側の近傍に、該インピーダンス不整合点のキャパシタンスとの間で遅延回路を構成するインダクタ、LC回路またはLCR回路を備え、
シミュレータ解析によって、少なくとも、
前記信号のビットレートと、
前記インダクタ、LC回路またはLCR回路の素子の値と、
前記インピーダンス不整合点のキャパシタンスと、
前記伝送路の線路長と、
前記伝送路の特性インピーダンスとを用いて、
前記伝送路に流れる信号が前記遅延回路によって遅延させられることにより、線路長の変化に対して周期的に増減するジッタが該伝送路の線路長において小さくなるように、前記素子の値を算定したことを特徴とする電子回路装置。
An electronic circuit device for transmitting a signal from a driver to a receiver through a transmission line by high-speed serial transmission,
An inductor, an LC circuit, or an LCR circuit that forms a delay circuit with the capacitance of the impedance mismatch point in the vicinity of the upstream side or downstream side of the impedance mismatch point on the transmission line;
By simulator analysis, at least
The bit rate of the signal;
The value of the inductor, LC circuit or LCR circuit element;
A capacitance of the impedance mismatch point;
A line length of the transmission line;
Using the characteristic impedance of the transmission line,
The value of the element was calculated so that the jitter that periodically increases / decreases with respect to the change in line length is reduced in the line length of the transmission line by the signal flowing through the transmission line being delayed by the delay circuit. An electronic circuit device.
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