JP2012165036A - Spread spectrum clock generator - Google Patents

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Tomoyuki Maekawa
智之 前川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spread spectrum clock generator that reduces residual peak noise and prevents a jitter increase.SOLUTION: In the spread spectrum clock generator of an embodiment, a charge pump circuit 1 has a variable current source whose output current magnitude depends on a setting, and outputs a charge current for controlling a voltage applied to a VCO 11 for a period depending on a phase difference detected by a phase comparator 14.

Description

本発明の実施形態は、スペクトラム拡散クロックジェネレータに関する。   Embodiments described herein relate generally to a spread spectrum clock generator.

半導体集積回路のクロックの高周波化に伴い顕著となった電磁波放射問題への対策の1つとして、スペクトラム拡散クロックジェネレータが用いられる。   A spread spectrum clock generator is used as one of the countermeasures against the electromagnetic wave radiation problem that has become conspicuous as the clock frequency of a semiconductor integrated circuit increases.

スペクトラム拡散クロックジェネレータでは、PLL(Phase Locked Loop)回路のVCO(Voltage Controlled Oscillator)の出力を分周する分周器に対して、その通常の分周比Nを、定期的に、N+α(αは変調深度により決定される値)、N−αへ交互に変化させる。このとき、通常のPLLはゲインが一定であるので、位相比較器から出力される位相差量が大きいほどVCOへ入力される電圧の変化量も大きく、(N+α)分周周波数、(N−α)分周周波数の2箇所に電磁エネルギーのピークが残存し、ノイズ低減効果が薄れる。   In the spread spectrum clock generator, the normal frequency division ratio N is periodically set to N + α (α is a frequency divider) that divides the output of a VCO (Voltage Controlled Oscillator) of a PLL (Phase Locked Loop) circuit. The value determined by the modulation depth) is alternately changed to N-α. At this time, since the gain of a normal PLL is constant, the larger the amount of phase difference output from the phase comparator, the larger the amount of change in the voltage input to the VCO, and (N + α) divided frequency, (N−α) ) Electromagnetic energy peaks remain at two frequency division frequencies, and the noise reduction effect is reduced.

また、位相比較器の出力が入力されるチャージポンプは位相誤差量が大きいと位相制御感度が高くなるため、ピーク周波数においてジッターが増大するという問題も発生する。   In addition, the charge pump to which the output of the phase comparator is input has a problem that the jitter increases at the peak frequency because the phase control sensitivity increases when the phase error amount is large.

特開2006−211479号公報JP 2006-2111479 A

そこで、本発明が解決しようとする課題は、残ピークノイズを低減させることができるとともに、ジッターの増大を防止することのできるスペクトラム拡散クロックジェネレータを提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a spread spectrum clock generator capable of reducing the residual peak noise and preventing an increase in jitter.

実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータは、チャージポンプ回路が、出力電流量が設定に応じて変化する可変電流源を有し、位相比較器により検出された位相差に応じた期間、VCOへ印加する電圧を制御するためのチャージ電流を出力する。   In the spread spectrum clock generator of the embodiment, the charge pump circuit has a variable current source whose output current amount changes according to the setting, and the voltage applied to the VCO for a period according to the phase difference detected by the phase comparator A charge current for controlling the output is output.

本発明の第1の実施形態に係るスペクトラム拡散クロックジェネレータの構成の例を示すブロック図。1 is a block diagram showing an example of the configuration of a spread spectrum clock generator according to a first embodiment of the present invention. 第1の実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータで用いられるチャージポンプ回路およびチャージ電流量制御部の構成の例を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a charge pump circuit and a charge current amount control unit used in the spread spectrum clock generator of the first embodiment. 図2に示すチャージ電流量制御部の動作説明図。Operation | movement explanatory drawing of the charge current amount control part shown in FIG. 第1の実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータで用いられるチャージポンプ回路内の可変電流源の別の構成の例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of another configuration of the variable current source in the charge pump circuit used in the spread spectrum clock generator of the first embodiment. プログラム分周器の分周比を変更する周期の中間時点における理想的の位相誤差量を示す図。The figure which shows the ideal phase error amount in the intermediate | middle time of the period which changes the division ratio of a program divider. 本発明の第2の実施形態に係るスペクトラム拡散クロックジェネレータの構成の例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of a structure of the spread spectrum clock generator concerning the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータで用いられるチャージポンプ回路の構成の例を示す回路図。A circuit diagram showing an example of composition of a charge pump circuit used with a spread spectrum clock generator of a 2nd embodiment. 第2の実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータで用いられる補助電流制御部の構成の例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of a structure of the auxiliary current control part used with the spread spectrum clock generator of 2nd Embodiment. 図8に示す補助電流制御部の動作説明図。Operation | movement explanatory drawing of the auxiliary current control part shown in FIG. 本発明の第3の実施形態に係るスペクトラム拡散クロックジェネレータの構成の例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of a structure of the spread spectrum clock generator concerning the 3rd Embodiment of this invention. 第2の実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータで用いられる補助電流制御部の構成の例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of a structure of the auxiliary current control part used with the spread spectrum clock generator of 2nd Embodiment. 図11に示す補助電流制御部の動作説明図。Operation | movement explanatory drawing of the auxiliary current control part shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図中、同一または相当部分には同一の符号を付して、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るスペクトラム拡散クロックジェネレータの構成の例を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a spread spectrum clock generator according to the first embodiment of the present invention.

本実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータは、その基本的な構成として、VCO11と、VCO11の出力クロックCK0を分周するプログラマブル分周器12と、基準クロック信号CKをM分周する分周器13と、プログラマブル分周器12の出力Bと分周器13の出力Aとの位相差を検出する位相比較器14と、位相比較器14により検出された位相差UPあるいはDNに応じた期間、VCO11へ印加する電圧を制御するためのチャージ電流を出力するチャージポンプ回路1と、チャージポンプ回路1の出力を平滑化してVCO11へ印加する電圧を発生するLPF(低域通過フィルタ)15と、により構成されるPLL回路を備えている。   The spread spectrum clock generator of this embodiment has, as its basic configuration, a VCO 11, a programmable frequency divider 12 that divides the output clock CK0 of the VCO 11, and a frequency divider 13 that divides the reference clock signal CK by M. The phase comparator 14 that detects the phase difference between the output B of the programmable frequency divider 12 and the output A of the frequency divider 13, and the VCO 11 for a period according to the phase difference UP or DN detected by the phase comparator 14. A charge pump circuit 1 that outputs a charge current for controlling the voltage to be applied, and an LPF (low-pass filter) 15 that generates a voltage to be applied to the VCO 11 by smoothing the output of the charge pump circuit 1. A PLL circuit is provided.

さらに、本実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータは、プログラマブル分周器12から出力される分周クロックBの数をカウントするカウンタ16と、カウンタ16が一定周期をカウントするごとに、プログラマブル分周器12の分周比を変更する分周比変更部17とを有している。分周比変更部17は、カウンタ16のカウント値CNTに応じてプログラマブル分周器12の分周比の変動量(+1、±0、−1)を切り替える切り替え部171と、通常の分周比Nに、切り替え部171により設定された変動量を加算してプログラマブル分周器12へ与える分周比を出力する加算器172と、を備える。   Furthermore, the spread spectrum clock generator of this embodiment includes a counter 16 that counts the number of frequency-divided clocks B output from the programmable frequency divider 12, and the programmable frequency divider 12 every time the counter 16 counts a certain period. And a frequency division ratio changing unit 17 for changing the frequency division ratio. The frequency division ratio changing unit 17 includes a switching unit 171 that switches a variation amount (+1, ± 0, −1) of the frequency division ratio of the programmable frequency divider 12 according to the count value CNT of the counter 16, and a normal frequency division ratio And an adder 172 that adds a fluctuation amount set by the switching unit 171 to N and outputs a division ratio to be supplied to the programmable frequency divider 12.

分周比変更部17が、プログラマブル分周器12の分周比を定期的に増減させることにより、本実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータは、周波数が変調されたクロックを生成する。   The frequency division ratio changing unit 17 periodically increases or decreases the frequency division ratio of the programmable frequency divider 12, so that the spread spectrum clock generator of the present embodiment generates a clock whose frequency is modulated.

本実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータは、チャージポンプ回路1が、出力電流量が設定に応じて変化する可変電流源と、チャージポンプ回路1の単位時間当たりのチャージ電流量を変化させるチャージ電流量制御部2と、を備える。   In the spread spectrum clock generator of this embodiment, the charge pump circuit 1 has a variable current source whose output current amount changes according to the setting, and a charge current amount control that changes the charge current amount per unit time of the charge pump circuit 1. Part 2.

チャージ電流量制御部2は、カウンタ16のカウント値CNTに応じてチャージポンプ回路1の可変電流源に対する設定を変更することにより、チャージポンプ回路1の単位時間当たりのチャージ電流量を変化させる。   The charge current amount control unit 2 changes the charge current amount per unit time of the charge pump circuit 1 by changing the setting for the variable current source of the charge pump circuit 1 according to the count value CNT of the counter 16.

図2に、チャージポンプ回路1およびチャージ電流量制御部2の具体的な回路構成の例を示す。   FIG. 2 shows an example of specific circuit configurations of the charge pump circuit 1 and the charge current amount control unit 2.

チャージポンプ回路1は、位相比較器14により検出された位相差信号UPをインバータIVで反転させた信号により導通が制御されるPMOSトランジスタPTと、位相比較器14により検出された位相差DNにより導通が制御されるNMOSトランジスタNTとが直列に接続され、PMOSトランジスタPTには可変電流源VIG1が接続され、NMOSトランジスタNTには可変電流源VIG2が接続されている。   The charge pump circuit 1 is turned on by the PMOS transistor PT whose conduction is controlled by a signal obtained by inverting the phase difference signal UP detected by the phase comparator 14 by the inverter IV and the phase difference DN detected by the phase comparator 14. Are connected in series, the variable current source VIG1 is connected to the PMOS transistor PT, and the variable current source VIG2 is connected to the NMOS transistor NT.

可変電流源VIG1は、並列接続が可能な3つの定電流源IG11、IG12、IG13と、その並列接続数を変化させるスイッチSW11、SW12と、を有している。   The variable current source VIG1 includes three constant current sources IG11, IG12, and IG13 that can be connected in parallel, and switches SW11 and SW12 that change the number of parallel connections.

同様に、可変電流源VIG2は、並列接続が可能な3つの定電流源IG21、IG22、IG23と、その並列接続数を変化させるスイッチSW21、SW22と、を有している。   Similarly, the variable current source VIG2 includes three constant current sources IG21, IG22, and IG23 that can be connected in parallel, and switches SW21 and SW22 that change the number of parallel connections.

スイッチSW11、SW21は、チャージ電流量制御部2の出力信号S1によりそのオン/オフが制御され、スイッチSW12、SW22は、チャージ電流量制御部2の出力信号S2によりそのオン/オフが制御される。   The switches SW11 and SW21 are turned on / off by the output signal S1 of the charge current amount control unit 2, and the switches SW12 and SW22 are turned on / off by the output signal S2 of the charge current amount control unit 2. .

可変電流源VIG1は、スイッチSW11、SW12がともにオフしているときは定電流源IG11の単独接続であるが、スイッチSW11がオンすると定電流源IG11に定電流源IG12が並列接続され、さらにスイッチSW12がオンすると定電流源IG13がさらに並列接続される。   The variable current source VIG1 is a single connection of the constant current source IG11 when both the switches SW11 and SW12 are off. However, when the switch SW11 is turned on, the constant current source IG12 is connected in parallel to the constant current source IG11. When SW12 is turned on, the constant current source IG13 is further connected in parallel.

同様に、可変電流源VIG2も、スイッチSW21、SW22がともにオフしているときは定電流源IG21の単独接続であるが、スイッチSW21がオンすると定電流源IG21に定電流源IG22が並列接続され、さらにスイッチSW22がオンすると定電流源IG23がさらに並列接続される。   Similarly, the variable current source VIG2 is a single connection of the constant current source IG21 when both the switches SW21 and SW22 are off, but when the switch SW21 is turned on, the constant current source IG22 is connected in parallel to the constant current source IG21. When the switch SW22 is further turned on, the constant current source IG23 is further connected in parallel.

チャージ電流量制御部2は、カウンタ16のカウント値CNTを閾値C1と比較する比較器211と、カウンタ16のカウント値CNTを閾値C2(C2>C1)と比較する比較器212と、を有している。   The charge current amount control unit 2 includes a comparator 211 that compares the count value CNT of the counter 16 with a threshold value C1, and a comparator 212 that compares the count value CNT of the counter 16 with a threshold value C2 (C2> C1). ing.

比較器211の出力信号S1は、CNT<C1のときはスイッチSW11、SW21をオフさせ、CNT≧C1のときはスイッチSW11、SW21をオンさせる。   The output signal S1 of the comparator 211 turns off the switches SW11 and SW21 when CNT <C1, and turns on the switches SW11 and SW21 when CNT ≧ C1.

また、比較器212の出力信号S2は、CNT<C2のときはスイッチSW12、SW22をオフさせ、CNT≧C2のときはスイッチSW12、SW22をオンさせる。   The output signal S2 of the comparator 212 turns off the switches SW12 and SW22 when CNT <C2, and turns on the switches SW12 and SW22 when CNT ≧ C2.

このようなチャージ電流量制御部2の制御により、カウンタ16のカウントが進むほど、可変電流源VIG1および可変電流源VIG2の並列接続される定電流源の数が増加し、可変電流源VIG1および可変電流源VIG2の電流量が増加する。   As the count of the counter 16 advances by the control of the charge current amount control unit 2 as described above, the number of the constant current sources connected in parallel to the variable current source VIG1 and the variable current source VIG2 increases, and the variable current source VIG1 and the variable current source VIG1 The amount of current of the current source VIG2 increases.

図3に、カウンタ16のカウント値CNTに対する、位相比較器14により検出される位相誤差量およびチャージポンプ回路1の単位時間当たりのチャージ電流量の関係を示す。   FIG. 3 shows the relationship between the phase error amount detected by the phase comparator 14 and the charge current amount per unit time of the charge pump circuit 1 with respect to the count value CNT of the counter 16.

図3に示す例では、カウンタ16は繰返し周期が(K+1)のカウンタであり、カウント値CNTが0のときにプログラマブル分周器12の分周比が(N+1)とされ、カウント値CNTが1〜Kの間はプログラマブル分周器12の分周比がNとされるものとする。   In the example shown in FIG. 3, the counter 16 is a counter having a repetition cycle of (K + 1). When the count value CNT is 0, the frequency division ratio of the programmable frequency divider 12 is (N + 1), and the count value CNT is 1. It is assumed that the frequency dividing ratio of the programmable frequency divider 12 is set to N during .about.K.

したがって、位相比較器14により検出される位相誤差量は、プログラマブル分周器12の分周比が(N+1)とされた直後が最も大きく、その後、位相誤差量は徐々に小さくなって行く。ここでは、カウント値CNTを0〜(C1−1)、C1〜(C2−1)、C2〜Kの期間に分け、それぞれの期間の位相誤差量を「大」、「中」、「小」とする。   Therefore, the phase error amount detected by the phase comparator 14 is the largest immediately after the division ratio of the programmable frequency divider 12 is set to (N + 1), and then the phase error amount gradually decreases. Here, the count value CNT is divided into periods of 0 to (C1-1), C1 to (C2-1), and C2 to K, and the phase error amount of each period is “large”, “medium”, and “small”. And

本実施形態では、この位相誤差量を区分するカウント値C1、C2をチャージ電流量制御部2比較器211、212に設定する閾値とする。   In the present embodiment, the count values C1 and C2 for classifying the phase error amount are set as threshold values to be set in the charge current amount control unit 2 comparators 211 and 212.

したがって、チャージポンプ回路1の単位時間当たりのチャージ電流量は、カウント値CNTが0〜(C1−1)の期間は「小」、カウント値CNTがC1〜(C2−1)の期間は「中」、カウント値CNTがC2〜Kの期間は「大」と変化する。   Therefore, the charge current amount per unit time of the charge pump circuit 1 is “small” during the period where the count value CNT is 0 to (C1-1), and “medium” during the period where the count value CNT is C1 to (C2-1). ", The period of the count value CNT from C2 to K changes to" large ".

チャージポンプ回路1のPMOSトランジスタPTおよびNMOSトランジスタNT
は、位相比較器14により検出される位相誤差量が大きいほど導通時間が長くなる。そのため、チャージポンプ回路1の出力チャージ電流量は、チャージポンプ回路1の単位時間当たりのチャージ電流量を位相誤差量で積分した値となる。
PMOS transistor PT and NMOS transistor NT of charge pump circuit 1
As the amount of phase error detected by the phase comparator 14 increases, the conduction time becomes longer. Therefore, the output charge current amount of the charge pump circuit 1 is a value obtained by integrating the charge current amount per unit time of the charge pump circuit 1 with the phase error amount.

一般的なチャージポンプ回路では、単位時間当たりのチャージ電流量が固定されているため、位相誤差量が大きいほど、チャージポンプ回路の出力チャージ電流量も増大する。   In a general charge pump circuit, since the amount of charge current per unit time is fixed, the larger the phase error amount, the larger the output charge current amount of the charge pump circuit.

しかし、本実施形態のチャージポンプ回路1では、単位時間当たりのチャージ電流量が、位相比較器14により検出される位相誤差量が「大」の期間は「小」、位相誤差量が「中」の期間は「中」、位相誤差量が「小」の期間は「大」と変化する。   However, in the charge pump circuit 1 of the present embodiment, the charge current amount per unit time is “small” while the phase error amount detected by the phase comparator 14 is “large”, and the phase error amount is “medium”. This period changes to “medium” and the period when the phase error amount is “small” to “large”.

そのため、チャージポンプ回路1の出力チャージ電流量は、位相誤差量に対する相関が低くなり、本実施形態のPLL回路の位相制御感度は平坦化される。   Therefore, the output charge current amount of the charge pump circuit 1 has a low correlation with the phase error amount, and the phase control sensitivity of the PLL circuit of this embodiment is flattened.

なお、可変電流源VIG1および可変電流源VIG2として、1つの定電流源と、この定電流源に接続され、チャージ電流量制御部2により抵抗値が制御される可変抵抗と、を備える回路を用いるようにしてもよい。   As the variable current source VIG1 and the variable current source VIG2, a circuit including one constant current source and a variable resistor connected to the constant current source and having a resistance value controlled by the charge current amount control unit 2 is used. You may do it.

図4に、可変抵抗を用いて構成した可変電流源VIG1の回路の例を示す。この例では、定電流源IG1に、可変抵抗としてR−2Rラダー回路が接続されている。R−2Rラダー回路は、定電流源IG1の電流Iを、1/2・I、1/4・I、1/8・Iと分流する。図4に示す例では、チャージ電流量制御部2の出力信号S1、S2によりスイッチSW11、SW12が制御される。分流電流1/2・Iに対して、スイッチSW11がオンすると分流電流1/4・Iが加算され、SW12がオンすると分流電流1/8・Iが加算される。   FIG. 4 shows an example of a circuit of the variable current source VIG1 configured using a variable resistor. In this example, an R-2R ladder circuit as a variable resistor is connected to the constant current source IG1. The R-2R ladder circuit shunts the current I of the constant current source IG1 into 1/2 · I, 1/4 · I, and 1/8 · I. In the example illustrated in FIG. 4, the switches SW11 and SW12 are controlled by the output signals S1 and S2 of the charge current amount control unit 2. When the switch SW11 is turned on, the shunt current 1/4 · I is added to the shunt current 1/2 · I, and when the switch SW12 is turned on, the shunt current 1/8 · I is added.

このような本実施形態によれば、チャージポンプ回路1の単位時間当たりのチャージ電流量をカウンタ16のカウント値CNTに応じて変化させることができるので、チャージポンプ回路1の出力チャージ電流量の位相誤差量に対する相関を低くすることができる。そのため、プログラマブル分周器12の分周比を(N±1)に変化させた直後のVCO11の周波数の変化量を小さくすることができ、残ピークノイズを低減させることができる。また、PLL回路の位相制御感度を平坦化するため、(N±1)分周直後のジッターも低減させることができる。   According to the present embodiment, the charge current amount per unit time of the charge pump circuit 1 can be changed according to the count value CNT of the counter 16, so that the phase of the output charge current amount of the charge pump circuit 1 can be changed. The correlation with the error amount can be lowered. Therefore, the amount of change in the frequency of the VCO 11 immediately after changing the frequency division ratio of the programmable frequency divider 12 to (N ± 1) can be reduced, and the residual peak noise can be reduced. Further, since the phase control sensitivity of the PLL circuit is flattened, the jitter immediately after (N ± 1) frequency division can be reduced.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、カウンタ16のカウント値CNTに応じてチャージポンプ回路1の単位時間当たりのチャージ電流量を変化させることにより、プログラマブル分周器12の出力Bと分周器13の出力Aとの位相差を一定の変化率で減少させることを図っている。理想的には、カウンタ16のカウント値CNTが0のとき最大VCO11の出力クロックCK0の1周期分あった位相差が、カウンタ16のカウント値CNTがKになったとき丁度0になるのが望ましい。その場合、図5に示すように、カウンタ16のカウント値CNTがカウント周期(K+1)の中間値のとき、位相比較器14により検出される位相誤差量が、VCO11の出力クロックCK0の1/2周期分であることが理想的である。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the output B of the programmable frequency divider 12 and the output A of the frequency divider 13 are changed by changing the amount of charge current per unit time of the charge pump circuit 1 according to the count value CNT of the counter 16. The phase difference is reduced at a constant rate of change. Ideally, when the count value CNT of the counter 16 is 0, the phase difference corresponding to one cycle of the output clock CK0 of the maximum VCO 11 is preferably just 0 when the count value CNT of the counter 16 becomes K. . In this case, as shown in FIG. 5, when the count value CNT of the counter 16 is an intermediate value of the count cycle (K + 1), the phase error amount detected by the phase comparator 14 is ½ of the output clock CK0 of the VCO 11. Ideally, it is a period.

すなわち、図5(a)に示すように、プログラマブル分周器12の当初の分周比が(N+1)であった場合、位相比較器14により検出される位相誤差信号UPの誤差量は、カウンタ16のカウント値CNTが0のときにVCO11の出力クロックCK0の周期Tに相当する位相誤差量を示す。これが、カウンタ16のカウント値CNTが1/2(K+1)のとき、1/2・Tとなっているのが理想的である。   That is, as shown in FIG. 5A, when the initial frequency division ratio of the programmable frequency divider 12 is (N + 1), the error amount of the phase error signal UP detected by the phase comparator 14 is the counter When the count value CNT of 16 is 0, the phase error amount corresponding to the cycle T of the output clock CK0 of the VCO 11 is shown. This is ideally ½ · T when the count value CNT of the counter 16 is ½ (K + 1).

同様に、プログラマブル分周器12の当初の分周比が(N−1)であった場合は、カウンタ16のカウント値CNTが1/2(K+1)のとき、位相比較器14により検出される位相誤差信号DNの誤差量が1/2・Tとなっているのが理想的である。   Similarly, when the initial frequency division ratio of the programmable frequency divider 12 is (N−1), it is detected by the phase comparator 14 when the count value CNT of the counter 16 is ½ (K + 1). Ideally, the error amount of the phase error signal DN is 1/2 · T.

そこで、本実施形態では、カウンタ16のカウント値CNTがカウント周期の中間値であるときの位相誤差信号UP、DNの誤差量をVCO11の出力クロックCK0の半周期と比較して位相遷移量の過不足を判定し、その判定結果に応じてチャージポンプ回路の単位時間当たりのチャージ電流量の補正を行ない、以降の位相遷移量の調整を行うことができるスペクトラム拡散クロックジェネレータの例を示す。   Therefore, in this embodiment, the error amount of the phase error signals UP and DN when the count value CNT of the counter 16 is an intermediate value of the count cycle is compared with the half cycle of the output clock CK0 of the VCO 11, and the phase transition amount is excessive. An example of a spread spectrum clock generator that can determine the shortage, correct the charge current amount per unit time of the charge pump circuit according to the determination result, and adjust the phase transition amount thereafter.

図6は、本発明の第2の実施形態に係るスペクトラム拡散クロックジェネレータの構成の例を示すブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the spread spectrum clock generator according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、チャージポンプ回路1Aが、可変電流源VIG1、VIG2のそれぞれに並列に接続される補助電流源を有する点と、その補助電流源の出力電流量を制御する補助電流量制御部3を備えている点である。ここで、図1に示したブロックと同じ機能のブロックについては図1と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。   The present embodiment is different from the first embodiment in that the charge pump circuit 1A has auxiliary current sources connected in parallel to the variable current sources VIG1 and VIG2, and the output current amount of the auxiliary current source. The auxiliary current amount control unit 3 for controlling the above is provided. Here, blocks having the same functions as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and detailed descriptions thereof are omitted.

図7は、チャージポンプ回路1Aの具体的な回路構成の例を示す回路図である。   FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a specific circuit configuration of the charge pump circuit 1A.

図7に示すチャージポンプ回路1Aでは、図2に示したチャージポンプ回路1の構成に対して、可変電流源VIG1に並列に補助電流源HIG1が接続され、可変電流源VIG2に並列に補助電流源HIG2が接続されている。   In the charge pump circuit 1A shown in FIG. 7, the auxiliary current source HIG1 is connected in parallel to the variable current source VIG1 and the auxiliary current source is connected in parallel to the variable current source VIG2 with respect to the configuration of the charge pump circuit 1 shown in FIG. HIG2 is connected.

補助電流源HIG1は、並列接続が可能な2つの定電流源IG31、IG32と、その並列接続数を変化させるスイッチSW31、SW32を有している。   The auxiliary current source HIG1 has two constant current sources IG31 and IG32 that can be connected in parallel, and switches SW31 and SW32 that change the number of parallel connections.

同様に、補助電流源HIG2は、並列接続が可能な2つの定電流源IG41、IG42と、その並列接続数を変化させるスイッチSW41、SW42を有している。   Similarly, the auxiliary current source HIG2 has two constant current sources IG41 and IG42 that can be connected in parallel, and switches SW41 and SW42 that change the number of parallel connections.

スイッチSW31、SW41は、補助電流量制御部3の出力信号H1によりそのオン/オフが制御され、スイッチSW32、SW42は、補助電流量制御部3の出力信号H2によりそのオン/オフが制御される。   The switches SW31 and SW41 are turned on / off by the output signal H1 of the auxiliary current amount control unit 3, and the switches SW32 and SW42 are turned on / off by the output signal H2 of the auxiliary current amount control unit 3. .

図8に、補助電流量制御部3の構成の例を示す。   FIG. 8 shows an example of the configuration of the auxiliary current amount control unit 3.

図8に示す例では、補助電流量制御部3は、位相比較器14から出力される位相誤差信号UPの信号幅をVCO11の出力クロックCK0の半周期と比較する比較器311と、位相比較器14から出力される位相誤差信号DNの信号幅をVCO11の出力クロックCK0の半周期と比較する比較器312と、カウンタ16のカウント値CNTが1/2(K+1)であるときの比較器311あるいは比較器312の出力にもとづいて位相遷移量の過不足を判定する判定部32と、を有する。   In the example illustrated in FIG. 8, the auxiliary current amount control unit 3 includes a comparator 311 that compares the signal width of the phase error signal UP output from the phase comparator 14 with a half cycle of the output clock CK0 of the VCO 11, and a phase comparator. 14 for comparing the signal width of the phase error signal DN output from 14 with the half cycle of the output clock CK0 of the VCO 11, and the comparator 311 when the count value CNT of the counter 16 is 1/2 (K + 1) or And a determination unit 32 that determines whether the phase transition amount is excessive or insufficient based on the output of the comparator 312.

判定部32は、位相遷移量の過不足の判定にもとづいて出力信号H1、H2の信号レベルを決定し、補助電流源HIG1、HIG2の各スイッチのオン/オフを制御し、補助電流源HIG1、HIG2の出力電流量を調整する。   The determination unit 32 determines the signal levels of the output signals H1 and H2 based on the determination of whether the phase transition amount is excessive or insufficient, controls on / off of each switch of the auxiliary current sources HIG1 and HIG2, and supplies the auxiliary current sources HIG1 and HIG1, Adjust the output current amount of HIG2.

図9に、補助電流量制御部3の判定部32の判定と、出力信号H1、H2による補助電流源HIG1、HIG2の各スイッチのオン/オフの制御の関係を示す。なお、ここでは、初期状態では、出力信号H1は制御対象のスイッチをオンさせ、出力信号H2は制御対象のスイッチをオフさせるように設定されているものとする。すなわち、初期状態では、補助電流源HIG1は定電流源IG31の電流を出力し、補助電流源HIG2は定電流源IG41の電流を出力しているものとする。   FIG. 9 shows the relationship between the determination of the determination unit 32 of the auxiliary current amount control unit 3 and the on / off control of the switches of the auxiliary current sources HIG1 and HIG2 by the output signals H1 and H2. Here, in the initial state, the output signal H1 is set to turn on the switch to be controlled, and the output signal H2 is set to turn off the switch to be controlled. That is, in the initial state, the auxiliary current source HIG1 outputs the current of the constant current source IG31, and the auxiliary current source HIG2 outputs the current of the constant current source IG41.

図9(a)に示すように、判定部32は、位相遷移量に関して、位相比較器14から出力される位相誤差信号UPの信号幅が、VCO11の出力クロックCK0の半周期と比較して、広いときは「不足」、等しいときは「適切」、狭いときは「過剰」、と判定する。   As shown in FIG. 9A, the determination unit 32 compares the phase width of the phase error signal UP output from the phase comparator 14 with the half cycle of the output clock CK0 of the VCO 11 with respect to the phase transition amount. When it is wide, it is judged as “insufficient”, when it is equal, “appropriate”, and when it is narrow, it is judged as “excess”.

図9(b)に、この判定と、出力信号H1、H2がそれぞれ制御するスイッチのオン/オフの関係を示す。   FIG. 9B shows the relationship between this determination and the on / off state of the switches controlled by the output signals H1 and H2.

判定が「不足」のときは、出力信号H1、H2が、それぞれ制御するスイッチをオンさせる。これにより、補助電流源HIG1は定電流源IG31と定電流源IG32の加算電流を出力し、補助電流源HIG2は定電流源IG41と定電流源IG42の加算の電流を出力するようになる。すなわち、初期状態に比べて、それぞれの出力電流が増加する。これにより、位相遷移率が増加し、位相遷移量の不足が解消されるようになる。   When the determination is “insufficient”, the output signals H1 and H2 respectively turn on the switches to be controlled. Thereby, the auxiliary current source HIG1 outputs an addition current of the constant current source IG31 and the constant current source IG32, and the auxiliary current source HIG2 outputs an addition current of the constant current source IG41 and the constant current source IG42. That is, each output current increases compared to the initial state. As a result, the phase transition rate increases and the shortage of the phase transition amount is resolved.

判定が「適切」のときは、出力信号H1、H2は、初期状態を保つように、それぞれのスイッチを制御する。これにより、現状の位相遷移率が維持される。   When the determination is “appropriate”, the output signals H1 and H2 control the respective switches so as to maintain the initial state. Thereby, the current phase transition rate is maintained.

判定が「過剰」のときは、出力信号H1、H2が、それぞれ制御するスイッチをオフさせる。これにより、補助電流源HIG1、HIG2から電流が出力されなくなる。すなわち、初期状態に比べて、それぞれの出力電流が減少する。これにより、位相遷移率が低下し、位相遷移量の過剰が解消されるようになる。   When the determination is “excess”, the output signals H1 and H2 turn off the switches to be controlled. As a result, no current is output from the auxiliary current sources HIG1 and HIG2. That is, each output current decreases compared to the initial state. As a result, the phase transition rate decreases, and the excess of the phase transition amount is resolved.

このような本実施形態では、VCO11の出力クロックCK0の1周期分の位相誤差量を与える周期の中間時点で、位相誤差量がVCO11の出力クロックCK0の1/2周期になっているかどうかを判定し、この判定結果をチャージポンプ回路1Aの単位時間当たりのチャージ電流量の制御へフィードバックする。そのため、チャージポンプ回路の単位時間当たりのチャージ電流量が補正され、以降の位相遷移率の適正化が図られる。これにより、より滑らかなスペクトラム拡散特性を得ることができる。   In this embodiment, it is determined whether or not the phase error amount is a half cycle of the output clock CK0 of the VCO 11 at an intermediate point of the cycle in which the phase error amount for one cycle of the output clock CK0 of the VCO 11 is provided. The determination result is fed back to the charge current control per unit time of the charge pump circuit 1A. Therefore, the charge current amount per unit time of the charge pump circuit is corrected, and the subsequent phase transition rate is optimized. As a result, smoother spread spectrum characteristics can be obtained.

また、スペクトラム拡散動作時、上述のフィードバック制御が常時働くため、温度変動などによるPLL特性の乱れに影響されることも防止することができる。   In addition, since the above-described feedback control always works during the spread spectrum operation, it is possible to prevent the PLL characteristics from being affected by temperature fluctuations or the like.

なお、外乱等により突発的に定常位相差が増えるような場合には、位相遷移量の判定を、例えば中間時点の前後3点程度で行い、その判定結果から総合的に判断するようにすればよい。   If the steady phase difference suddenly increases due to disturbance or the like, the phase transition amount is determined at, for example, about three points before and after the intermediate time point, and comprehensively determined from the determination result. Good.

(第3の実施形態)
第2の実施形態では、補助電流量制御部3の判定部32の判定において、位相比較器14から出力される位相誤差信号UP、DNが示す位相誤差量が、VCO11の出力クロックCK0の半周期に等しいとき、位相遷移量が「適切」と判定している。すなわち、判定ポイントが1点である。したがって、この「適切」の判定は、かなりクリティカルな判定となる。そのため、位相誤差量がVCO11の出力クロックCK0の半周期に近づくと、「不足」と「過剰」の判定が交互に現れる可能性があり、チャージポンプ回路1Aの単位時間当たりのチャージ電流量が振動的に変化するおそれがある。そこで、本実施形態では、位相遷移量が「適切」と判定される幅を設定することのできるスペクトラム拡散クロックジェネレータの例を示す。
(Third embodiment)
In the second embodiment, in the determination by the determination unit 32 of the auxiliary current amount control unit 3, the phase error amount indicated by the phase error signals UP and DN output from the phase comparator 14 is the half cycle of the output clock CK0 of the VCO 11. Is equal to the phase transition amount is determined to be “appropriate”. That is, there is one determination point. Therefore, this “appropriate” determination is a fairly critical determination. For this reason, when the phase error amount approaches the half cycle of the output clock CK0 of the VCO 11, the determination of “insufficient” and “excess” may appear alternately, and the charge current amount per unit time of the charge pump circuit 1A oscillates. May change. Therefore, in the present embodiment, an example of a spread spectrum clock generator capable of setting a width in which the phase transition amount is determined to be “appropriate” is shown.

図10は、本発明の第3の実施形態に係るスペクトラム拡散クロックジェネレータの構成の例を示すブロック図である。   FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of a spread spectrum clock generator according to the third embodiment of the present invention.

本実施形態の基本的な構成は第2の実施形態と同じであるが、本実施形態では、VCO11の出力クロックCK0を遅延器4、5で順次遅延させて、クロックCK0とは位相の異なるクロックCK1、CK2を生成し、クロックCK1をプログラム分周器12へ入力するクロックとしている。なお、プログラム分周器12は、クロックCK1の立ち下りに同期して分周動作を行うものとする。   Although the basic configuration of this embodiment is the same as that of the second embodiment, in this embodiment, the output clock CK0 of the VCO 11 is sequentially delayed by the delay units 4 and 5, and the clock having a phase different from that of the clock CK0. CK1 and CK2 are generated, and the clock CK1 is used as a clock to be input to the program frequency divider 12. Note that the program frequency divider 12 performs a frequency dividing operation in synchronization with the falling edge of the clock CK1.

これにより、プログラム分周器12の入力クロックCK1に対して、クロックCK0は位相の進んだクロックとなり、クロックCK2は位相の遅れたクロックとなる。   As a result, the clock CK0 becomes a clock whose phase is advanced with respect to the input clock CK1 of the program frequency divider 12, and the clock CK2 becomes a clock whose phase is delayed.

そこで、本実施形態の補助電流量制御部3Aは、このクロックCK0とクロックCK2を用いて、位相遷移量の判定を行う。この場合、遅延器4、5の遅延時間の合計が、位相遷移量が「適切」と判定される幅となる。   Therefore, the auxiliary current amount control unit 3A of the present embodiment determines the phase transition amount using the clock CK0 and the clock CK2. In this case, the sum of the delay times of the delay units 4 and 5 is a width for determining that the phase transition amount is “appropriate”.

図11に、補助電流量制御部3Aの回路構成の例を示す。   FIG. 11 shows an example of the circuit configuration of the auxiliary current amount control unit 3A.

図11に示す例では、補助電流量制御部3Aは、VCO11の出力クロックCK0で分周器13の出力Aを取り込むレジスタ331と、遅延器5から出力されるクロックCK2で分周器13の出力Aを取り込むレジスタ332と、レジスタ331の正転出力Qと反転出力QNのいずれかを選択するセレクタ341と、レジスタ332の正転出力Qと反転出力QNのいずれかを選択するセレクタ342と、カウンタ16のカウント値CNTが1/2(K+1)を示したときに、セレクタ341の出力Q1とセレクタ342の出力Q2にもとづいて位相遷移量の過不足を判定する判定部35と、を備える。   In the example shown in FIG. 11, the auxiliary current amount control unit 3A outputs the output of the frequency divider 13 with the register 331 that takes in the output A of the frequency divider 13 with the output clock CK0 of the VCO 11 and the clock CK2 output from the delay device 5. A register 332 for capturing A, a selector 341 for selecting either the normal output Q or the inverted output QN of the register 331, a selector 342 for selecting either the normal output Q or the inverted output QN of the register 332, and a counter And a determination unit 35 that determines whether the phase transition amount is excessive or insufficient based on the output Q1 of the selector 341 and the output Q2 of the selector 342 when the count value CNT of 16 indicates 1/2 (K + 1).

セレクタ341、342の選択の切り替えは、分周比変更部17の切り替え部171から出力される切り替え信号Yにより行われる。すなわち、切り替え信号Yが+1(プログラム分周器12の分周比がN+1)のときは、レジスタ331、332の正転出力Qが選択され、切り替え信号Yが−1(プログラム分周器12の分周比がN−1)のときは、レジスタ331、332の反転出力QNが選択される。この切り替えは、プログラム分周器12の分周比が(N+1)のときと(N−1)のときとでは、分周器13の出力Aとプログラム分周器12の出力Bの位相関係が逆転することに対処するためのものである。   The selection of the selectors 341 and 342 is switched by a switching signal Y output from the switching unit 171 of the frequency division ratio changing unit 17. That is, when the switching signal Y is +1 (the division ratio of the program divider 12 is N + 1), the normal output Q of the registers 331 and 332 is selected, and the switching signal Y is −1 (the program divider 12 When the frequency division ratio is N−1), the inverted output QN of the registers 331 and 332 is selected. This switching is based on the phase relationship between the output A of the frequency divider 13 and the output B of the program frequency divider 12 when the frequency division ratio of the program frequency divider 12 is (N + 1) and (N−1). It is for dealing with reversal.

次に、図12を用いて、補助電流量制御部3Aの動作を説明する。なお、ここでは、プログラム分周器12が(N+1)分周を行った後を例にとって説明する。また、図12(a)〜(c)に示す波形は、カウンタ16のカウント値CNTが1/2(K+1)を示した時点での波形である。   Next, the operation of the auxiliary current amount control unit 3A will be described with reference to FIG. Here, a case where the program frequency divider 12 performs (N + 1) frequency division will be described as an example. The waveforms shown in FIGS. 12A to 12C are waveforms at the time when the count value CNT of the counter 16 shows 1/2 (K + 1).

図12(a)に示すように、位相遷移量が不足しているときは、クロックCK0の立ち上りよりも早く、分周器13の出力Aが立ち上がる。したがって、レジスタ331の正転出力Q(Q1)、レジスタ332の正転出力Q(Q2)は、ともに‘H’となる。   As shown in FIG. 12A, when the phase transition amount is insufficient, the output A of the frequency divider 13 rises earlier than the rise of the clock CK0. Therefore, the normal output Q (Q1) of the register 331 and the normal output Q (Q2) of the register 332 are both “H”.

一方、図12(b)に示すように、分周器13の出力Aの立ち上がりが、クロックCK0の立ち上りよりも遅く、クロックCK2の立ち上りよりも早い場合、レジスタ331の正転出力Q(Q1)は‘L’となり、レジスタ332の正転出力Q(Q2)は‘H’となる。このように、分周器13の出力Aの立ち上がりがクロックCK0の立ち上りとクロックCK2の立ち上りの間にあり、レジスタ331とレジスタ332の出力が異なる値となる場合、判定部35は、位相遷移量が「適切」と判定する。   On the other hand, as shown in FIG. 12B, when the rising edge of the output A of the frequency divider 13 is later than the rising edge of the clock CK0 and earlier than the rising edge of the clock CK2, the normal output Q (Q1) of the register 331. Becomes “L”, and the normal output Q (Q2) of the register 332 becomes “H”. As described above, when the rising edge of the output A of the frequency divider 13 is between the rising edge of the clock CK0 and the rising edge of the clock CK2, and the outputs of the register 331 and the register 332 have different values, the determination unit 35 determines the phase transition amount. Is determined to be “appropriate”.

また、図12(c)に示すように、位相遷移量が過剰なときは、クロックCK2の立ち上りよりも遅く、分周器13の出力Aが立ち上がる。したがって、レジスタ331の正転出力Q(Q1)、レジスタ332の正転出力Q(Q2)は、ともに‘L’となる。   Further, as shown in FIG. 12C, when the phase transition amount is excessive, the output A of the frequency divider 13 rises later than the rise of the clock CK2. Accordingly, the normal output Q (Q1) of the register 331 and the normal output Q (Q2) of the register 332 are both “L”.

図12(d)に、判定部35へ入力されるQ1、Q2の信号レベルと、位相遷移量の判定および出力信号H1、H2がそれぞれ制御するスイッチのオン/オフとの関係を示す。   FIG. 12D shows the relationship between the signal levels of Q1 and Q2 input to the determination unit 35, the determination of the phase transition amount, and the on / off state of the switches controlled by the output signals H1 and H2.

判定部35は、位相遷移量に関して、入力されるQ1、Q2の信号レベルがともに‘H’のときは、「不足」と判定し、Q1が‘L’でQ2‘H’のときは、「適切」と判定し、Q1、Q2の信号レベルがともに‘L’ のときは、「過剰」と判定する。   The determination unit 35 determines that the phase transition amount is “insufficient” when both of the input Q1 and Q2 signal levels are “H”, and when Q1 is “L” and Q2′H, When it is determined as “appropriate” and both the signal levels of Q1 and Q2 are “L”, it is determined as “excess”.

なお、位相遷移量の判定と出力信号H1、H2により制御されるスイッチのオン/オフの関係は、第2の実施形態と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。   Note that the relationship between the determination of the phase transition amount and the ON / OFF state of the switch controlled by the output signals H1 and H2 is the same as in the second embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

このような本実施形態によれば、遅延器4、5の遅延時間を設定することにより、位相遷移量が「適切」と判定される幅を任意に設定することができる。そのため、位相誤差量がVCO11の出力クロックCK0の半周期に近づいたときに、チャージポンプ回路1Aの単位時間当たりのチャージ電流量が無用に変動することを防止することができる。   According to the present embodiment as described above, by setting the delay time of the delay units 4 and 5, it is possible to arbitrarily set the width in which the phase transition amount is determined to be “appropriate”. For this reason, when the phase error amount approaches the half cycle of the output clock CK0 of the VCO 11, it is possible to prevent the charge current amount per unit time of the charge pump circuit 1A from changing unnecessarily.

以上説明した少なくとも1つの実施形態のスペクトラム拡散クロックジェネレータによれば、残ピークノイズを低減させることができるとともに、ジッターの増大を防止することができる。   According to the spread spectrum clock generator of at least one embodiment described above, residual peak noise can be reduced and an increase in jitter can be prevented.

また、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Moreover, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1、1A チャージポンプ回路
2 チャージ電流量制御部
3、3A 補助電流量制御部
4、5 遅延器
211、212、311、312 比較器
32、35 判定部
331、332 レジスタ
341、342 セレクタ
VIG1、VIG2 可変電流源
HIG1、HIG2 補助電流源
IG1、IG11〜IG13、IG21〜IG23、IG31、IG32、IG41、IG42 定電流源
SW11、SW12、SW21、SW22、SW31、SW32、SW41、SW42 スイッチ
PT PMOSトランジスタ
NT NMOSトランジスタ
IV インバータ
R、2R 抵抗
11 VCO
12 プログラマブル分周器
13 分周器
14 位相比較器
15 LPF
16 カウンタ
17 分周比変更部
171 切り替え部
1, 1A Charge pump circuit 2 Charge current amount control unit 3, 3A Auxiliary current amount control unit 4, 5 Delay devices 211, 212, 311, 312 Comparator 32, 35 Determination unit 331, 332 Register 341, 342 Selector VIG1, VIG2 Variable current sources HIG1, HIG2 Auxiliary current sources IG1, IG11 to IG13, IG21 to IG23, IG31, IG32, IG41, IG42 Constant current sources SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32, SW41, SW42 Switch PT PMOS transistor NT NMOS Transistor IV Inverter R, 2R Resistor 11 VCO
12 Programmable frequency divider 13 Frequency divider 14 Phase comparator 15 LPF
16 Counter 17 Dividing ratio changing unit 171 Switching unit

Claims (5)

VCOと、前記VCOの出力クロックを分周するプログラマブル分周器と、基準クロック信号を分周する分周器と、前記プログラマブル分周器の出力と前記分周器の出力との位相差を検出する位相比較器とを有するPLL回路を備え、前記プログラマブル分周器から出力される分周クロックの数をカウントするカウンタと、前記カウンタが一定周期をカウントするごとに前記プログラマブル分周器の分周比を変更する分周比変更手段とを有し、前記プログラマブル分周器の分周比を定期的に増減させて、周波数が変調されたクロックを生成するスペクトラム拡散クロックジェネレータであって、
出力電流量が設定に応じて変化する可変電流源を有し、前記位相比較器により検出された位相差に応じた期間、前記VCOへ印加する電圧を制御するためのチャージ電流を出力するチャージポンプ回路と、
前記カウンタのカウント値に応じて前記可変電流源の前記設定を変更し、前記チャージポンプ回路の単位時間当たりのチャージ電流量を変化させるチャージ電流量制御手段と
を備えることを特徴とするスペクトラム拡散クロックジェネレータ。
A VCO, a programmable frequency divider that divides the output clock of the VCO, a frequency divider that divides a reference clock signal, and a phase difference between the output of the programmable frequency divider and the output of the frequency divider are detected. A PLL circuit having a phase comparator for counting, a counter for counting the number of frequency-divided clocks output from the programmable frequency divider, and a frequency divider for the programmable frequency divider every time the counter counts a certain period A spread ratio clock generator for generating a clock whose frequency is modulated by periodically increasing or decreasing the frequency dividing ratio of the programmable frequency divider,
A charge pump having a variable current source whose output current amount changes according to a setting, and outputs a charge current for controlling a voltage applied to the VCO for a period corresponding to a phase difference detected by the phase comparator Circuit,
A spread spectrum clock, comprising: charge current amount control means for changing the setting of the variable current source according to a count value of the counter and changing a charge current amount per unit time of the charge pump circuit. generator.
前記チャージ電流量制御手段は、
前記カウンタのカウント開始時は前記可変電流源の出力電流量を小さくしておき、前記カウンタのカウント値が大きくなるほど前記可変電流源の出力電流量を増加させる
ことを特徴とする請求項1に記載のスペクトラム拡散クロックジェネレータ。
The charge current amount control means includes:
2. The output current amount of the variable current source is decreased at the start of counting of the counter, and the output current amount of the variable current source is increased as the count value of the counter increases. Spread spectrum clock generator.
前記チャージポンプ回路が、前記可変電流源に並列に接続され、初期状態では一定の電流を出力する補助電流源を有し、
前記カウンタのカウント値が予め定められた値を示した時点を観測時点とし、前記観測時点における前記プログラマブル分周器の出力と前記分周器の出力との位相差である観測時点位相差にもとづいて前記補助電流源の出力電流量を制御する補助電流量制御手段を
備えることを特徴とする請求項1または2に記載のスペクトラム拡散クロックジェネレータ。
The charge pump circuit is connected in parallel to the variable current source, and has an auxiliary current source that outputs a constant current in an initial state;
The time point when the count value of the counter shows a predetermined value is an observation time point, and based on the observation time phase difference that is the phase difference between the output of the programmable frequency divider and the output of the frequency divider at the observation time point The spread spectrum clock generator according to claim 1 or 2, further comprising auxiliary current amount control means for controlling an output current amount of the auxiliary current source.
前記可変電流源が、
複数の定電流源と、
前記チャージ電流量制御手段によるスイッチング制御により、前記複数の定電流源の並列接続数を変化させるスイッチ群と
を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のスペクトラム拡散クロックジェネレータ。
The variable current source is
A plurality of constant current sources;
4. The spread spectrum clock according to claim 1, further comprising: a switch group that changes a number of parallel connections of the plurality of constant current sources by switching control by the charge current amount control unit. 5. generator.
前記可変電流源が、
定電流源と、
前記定電流源に接続され、前記チャージ電流量制御手段により抵抗値が制御される可変抵抗と
を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のスペクトラム拡散クロックジェネレータ。
The variable current source is
A constant current source;
The spread spectrum clock generator according to any one of claims 1 to 3, further comprising a variable resistor connected to the constant current source and having a resistance value controlled by the charge current amount control means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018131084A1 (en) * 2017-01-11 2018-07-19 三菱電機株式会社 Pll circuit
US11336289B2 (en) 2020-03-13 2022-05-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Clock generator

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