JP2015122644A - Spread spectrum clock generation circuit and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スペクトラム拡散クロック発生(SSCG)回路及びそれを用いた電子機器に関する。 The present invention relates to a spread spectrum clock generation (SSCG) circuit and an electronic apparatus using the same.
クロック発生回路の技術分野において、特定の周波数にピークを有するEMI(放射電磁雑音)の発生を防止するために、クロック信号の周波数をわずかにスペクトラム拡散変調することにより、特定の周波数にピークをもっていたEMIのエネルギーを分散させてピーク値を低減させるスペクトラム拡散クロック発生回路が知られている。スペクトラム拡散クロック発生回路として、例えば特許文献1及び2の発明が知られている。
In the technical field of clock generation circuits, in order to prevent the generation of EMI (radiated electromagnetic noise) having a peak at a specific frequency, the frequency of the clock signal was slightly spread spectrum modulated to have a peak at a specific frequency. There is known a spread spectrum clock generation circuit that disperses EMI energy to reduce a peak value. For example, the inventions of
特許文献1に係るスペクトラム拡散クロック発生回路は、位相周波数比較器、チャージポンプ、ループフィルタ、電圧制御発振器、位相コントローラ及び位相選択回路を備える。位相選択回路は、電圧制御発振器からの出力クロック信号vco_ckoの1周期を等分した位相のうちのいずれかを選択し、選択された位相に立ち上がりエッジを有する移相クロック信号pi_outを生成し、これを帰還信号として位相周波数比較器に送る。位相コントローラは、移相クロック信号pi_outの周期を出力クロック信号vco_ckoの周期から予め決められた第1の移相量で変化させかつ所定の範囲内で周期的に変化する第2の移相量を第1の移相量に加算するように位相補間回路6を制御する。
The spread spectrum clock generation circuit according to
特許文献2に係るスペクトラム拡散クロック発生回路において、DLL回路は、VCO7からの発振クロック信号CLKOを遅延させ、それぞれ位相の異なる遅延クロック信号CLKD1〜CLKD10を出力する。セレクタ9は、遅延クロック信号CLKD1〜CLKD10のうちのいずれか1つを選択して選択クロック信号CLKSを出力する。制御回路3はセレクタ9の信号選択動作を制御する。帰還分周回路10は、選択クロック信号CLKSを分周比Nで分周して比較クロック信号CLKCを生成する。これにより、比較クロック信号CLKCの位相を微調整することができる。従って、高精度な周波数変調が可能なスペクトラム拡散クロック発生回路が実現できる。
In the spread spectrum clock generation circuit according to
特許文献2に係るスペクトラム拡散クロック発生回路では、位相の異なる遅延クロックのうちいずれか1つを選択し、位相比較器に入力させており、この比較クロックの位相を微調整することでSSCG回路を実現している。しかし、多相クロックの選択切替え時にはクロックの負荷の変動などにより波形の乱れが生じてしまい、ジッタの発生や、特に高速動作時においてはクロックが消失する恐れがあるという問題点があった。
In the spread spectrum clock generation circuit according to
本発明の目的は以上の問題点を解決し、多相クロックの選択切替え時においてクロックの負荷の変動などにより波形の乱れの発生を防止できるスペクトラム拡散クロック発生回路及びそれを用いた電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above problems and provide a spread spectrum clock generation circuit capable of preventing the occurrence of waveform disturbance due to fluctuations in clock load at the time of selecting and switching multiphase clocks, and an electronic device using the same There is to do.
本発明に係るスペクトラム拡散クロック発生回路は、
基準となる入力クロック信号と帰還信号との位相差を検出し、上記位相差に応じた制御電圧を出力する位相比較手段と、
上記制御電圧に応じた周波数を有する出力クロック信号を生成して出力する電圧制御発振手段と、
出力クロック信号の1周期を所定個数に等分した位相のうちのいずれかを選択し、選択された位相に立ち上がりエッジを有する移相クロック信号を生成し、上記移相クロック信号を上記帰還信号として上記位相比較手段に送る位相補間手段と、
上記移相クロック信号の周期を上記出力クロック信号の周期から予め決められた第1の移相量で変化させた長さにするように、上記位相補間手段によって選択される上記移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、上記決定された位相を選択するように上記位相補間手段を制御する位相制御手段とを備え、
上記位相制御手段は、所定の範囲内で周期的に変化する第2の移相量を生成し、上記第2の移相量を上記第1の移相量に加算するように、上記位相補間手段によって選択される上記移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、上記周期的に変化する第2の移相量によって上記出力クロック信号をスペクトラム拡散変調するスペクトラム拡散クロック発生回路であって、
上記位相制御手段は、位相の更新を示す位相データ更新信号が更新した直後に選択された位相データを変化させるように制御することを特徴とする。
A spread spectrum clock generation circuit according to the present invention includes:
Phase comparison means for detecting a phase difference between a reference input clock signal and a feedback signal and outputting a control voltage corresponding to the phase difference;
Voltage-controlled oscillation means for generating and outputting an output clock signal having a frequency corresponding to the control voltage;
One of the phases obtained by equally dividing one cycle of the output clock signal into a predetermined number is selected, a phase shift clock signal having a rising edge in the selected phase is generated, and the phase shift clock signal is used as the feedback signal. Phase interpolation means for sending to the phase comparison means;
The phase shift clock signal selected by the phase interpolating means is set so that the period of the phase shift clock signal is changed from the period of the output clock signal by a predetermined first phase shift amount. A phase control means for determining the phase of the rising edge and controlling the phase interpolation means so as to select the determined phase;
The phase control means generates a second phase shift amount that periodically changes within a predetermined range, and adds the second phase shift amount to the first phase shift amount. A spread-spectrum clock generation circuit that determines a phase of a rising edge of the phase-shifted clock signal selected by the means and spread-spectrum modulates the output clock signal by the second phase shift amount that periodically changes;
The phase control means controls to change the selected phase data immediately after the phase data update signal indicating the phase update is updated.
本発明によれば、多相クロックの選択切替え時においてクロックの負荷の変動などにより波形の乱れの発生を防止し、これにより、ジッタの発生や、特に高速動作時においてクロックの消失を防止できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of waveform disturbance due to fluctuations in the clock load at the time of selective switching of the multiphase clock, thereby preventing the occurrence of jitter and the loss of the clock particularly during high-speed operation.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.
実施形態.
図1は、本発明の一実施形態に係るスペクトラム拡散クロック発生回路の構成を示すブロック図である。図1において、スペクトラム拡散クロック発生回路はPLL回路として構成されている。基準クロック発生器10によって発生された基準クロック信号ref_ckは入力分周器11によって分周され、分周後の入力クロック信号comp_ckは位相周波数比較器1に入力される。位相周波数比較器1は、入力クロック信号comp_ckと、位相補間回路6からの帰還信号であるクロック信号pi_outとの間の位相差を検出してチャージポンプ2に出力する。チャージポンプ2は、位相差に応じて増減したチャージポンプ電圧をループフィルタ3に出力し、ループフィルタ3はチャージポンプ電圧に応じた制御電圧を電圧制御発振器(VCO)4に出力する。電圧制御発振器4は、制御電圧に応じた周波数及び位相を有する出力クロック信号vco_cko及び多相クロック信号vco_ck(n)を生成して出力する。ここで、例えばn=0,2,3,…,15である。出力分周器12は、出力クロック信号vco_ckoを他の回路による使用のために分周し、例えば画像形成装置のための画素クロック信号pix_ckとして出力する。電圧制御発振器4から位相周波数比較器1への帰還回路には、位相コントローラ5の制御下で動作する位相補間回路6が設けられる。
Embodiment.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a spread spectrum clock generation circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the spread spectrum clock generation circuit is configured as a PLL circuit. The reference clock signal ref_ck generated by the
位相コントローラ5は出力クロック信号vco_cko及び当該回路装置全体を制御する装置コントローラ50からの分周数設定値div_puckに基づいて、位相データ更新信号pienを生成して位相補間回路6に出力する。位相コントローラ5は変調波形を生成するための、位相データ信号ph_sel(n),pi_sel(m)を位相補間回路6に出力する。位相補間回路6は位相データ信号ph_sel,pi_selに基づいて出力クロック信号vco_ckoの1周期を等分した位相を選択する。次いで、位相補間回路6は位相データ更新信号pienをもとに生成した出力タイミング信号pienoの有効(H)期間にクロック信号pi_outを出力し、位相周波数比較器1に出力することでスペクトラム拡散クロック発生回路の動作を実現させている。すなわち、位相補間回路6は、出力クロック信号vco_ckoの1周期を等分した位相から、位相コントローラ5により予め決められた位相を選択して出力し、順次選択位相を変化させることでスペクトル拡散変調を実現する。
The
位相補間回路6は、出力クロック信号vco_ckoの立ち上がりエッジの位相を変化させることにより、出力クロック信号vco_ckoの周期から変化された周期を有する移相クロック信号pi_outを生成して出力する。詳しくは、位相補間回路6は、出力クロック信号vco_ckoのクロックの1周期を所定個数に等分した位相のうちのいずれかを選択し、選択された位相に立ち上がりエッジを有する移相クロック信号pi_outを生成して出力する。位相コントローラ5は、移相クロック信号pi_outの周期を出力クロック信号vco_ckoの周期から予め決められた移相量Δph(上記等分された位相の整数倍)で変化させた長さにするように以下のように制御する。位相コントローラ5は位相補間回路6によって選択される移相クロック信号pi_outの立ち上がりエッジの位相を決定して位相補間回路6を制御する。そして移相クロック信号pi_outは帰還信号として位相周波数比較器1に入力される。
The
本実施形態のスペクトラム拡散クロック発生回路に含まれるPLL回路は、移相クロック信号pi_outの周波数及び位相が入力クロック信号comp_ckの周波数及び位相と一致するように、負帰還制御を行う。さらに、本実施形態のPLL回路は、位相補間回路6により出力クロック信号vco_ckoの周期から変化された周期を有する移相クロック信号pi_outを生成する。移相量Δphが正である場合、移相クロック信号pi_outの周波数は入力クロック信号comp_ckの周波数よりも高くなり、移相量Δphが負である場合、移相クロック信号pi_outの周波数は入力クロック信号comp_ckの周波数よりも低くなる。さらに、本実施形態では、位相補間回路6により移相クロック信号pi_outの周期を変化させることにより、出力クロック信号vco_ckoの周波数をスペクトル拡散変調することができる。
The PLL circuit included in the spread spectrum clock generation circuit of the present embodiment performs negative feedback control so that the frequency and phase of the phase shift clock signal pi_out coincide with the frequency and phase of the input clock signal comp_ck. Furthermore, the PLL circuit of the present embodiment generates the phase shift clock signal pi_out having a cycle changed from the cycle of the output clock signal vco_cko by the
位相補間回路6は、出力クロック信号vco_ckoの周期から変化された周期を有する移相クロック信号pi_outを生成する際に、さらに、出力クロック信号vco_ckoの分周を行うことができる。本実施形態では、位相補間回路6の分周比の設定値をdiv_puck=0,1,2,…で表し、div_puck=nのとき、分周比はn+1であるとする。また、出力分周器12が2以上の分周比を有する場合には、位相補間回路6はこの分周比を考慮して出力クロック信号vco_ckoをさらに分周する。本実施形態では、出力分周器12の分周比の設定値をdiv_pll=0,1,2,…で表し、div_pll=nのとき、分周比はn+1であるとする。従って、出力クロック信号vco_ckoに対する移相クロック信号pi_outの分周比は、位相補間回路6の分周比であり、出力分周器12は出力クロック信号vco_ckoを画素クロック信号pix_ckに分周する。
The
図2及び図3は、位相補間回路6によって選択される出力クロック信号vco_ckoの位相を説明するための図である。本実施形態では、位相補間回路6が出力クロック信号vco_ckoのクロックの1周期を512個に等分した位相(図2及び図3において「0」〜「511」として示す)のいずれかを選択するものとして説明する。位相補間回路6は、任意の位相に立ち上がりエッジを挿入する位相挿入装置として機能する。
2 and 3 are diagrams for explaining the phase of the output clock signal vco_cko selected by the
まず、図4〜図5を参照して、スペクトラム拡散クロック発生回路のPLL回路としての動作について詳細に説明する。説明の簡単化のため、位相補間回路6及び出力分周器12の各分周比はいずれも1、すなわち、div_puck=0であるとする。
First, the operation of the spread spectrum clock generation circuit as a PLL circuit will be described in detail with reference to FIGS. For simplification of explanation, it is assumed that the frequency division ratios of the
図4は、図1の位相補間回路6による位相シフトであって、移相量Δphが正である場合の位相シフトを示すタイミングチャートである。図4の横軸は、出力クロック信号vco_ckoのクロックの1周期を512個に等分した位相を単位とする(図5においても位相は同じ単位で表す)。図4の場合、移相クロック信号pi_outの周期は、出力クロック信号vco_ckoの周期から移相量Δphで増大される(すなわち、512+Δphになる)。従って、移相クロック信号pi_outの各クロックの立ち上がりエッジは、クロックが進む毎に、出力クロック信号vco_ckoの対応する各クロックの立ち上がりエッジから、移相量Δphずつ増分して遅延される。出力クロック信号の最初のクロックvco_ck(0)と移相クロック信号の最初のクロックpi_out(0)の各立ち上がりエッジは一致しているものとする。移相クロック信号の第2クロックpi_out(1)の立ち上がりエッジは、出力クロック信号の第2クロックvco_ck(1)の立ち上がりエッジから移相量Δphで遅延される。移相クロック信号の第3クロックpi_out(2)の立ち上がりエッジは、出力クロック信号の第3クロックvco_ck(2)の立ち上がりエッジから移相量Δphの2倍で遅延される。以下同様に、移相クロック信号の第nクロックpi_out(n−1)の立ち上がりエッジは、出力クロック信号の第nクロックvco_ck(n−1)の立ち上がりエッジから移相量Δphのn−1倍で遅延される。
FIG. 4 is a timing chart showing the phase shift by the
図5は、図4の位相シフトを行う際に位相補間回路6によって選択される位相を示すグラフである。位相補間回路6は、出力クロック信号vco_ckoのクロックの1周期を512個に等分した位相「0」〜「511」のいずれかを、現在の位相として選択している。図5に示すように、位相補間回路6は、出力クロック信号vco_ckoのクロックが進む毎に、移相量Δphずつ増分した位相を新たな現在の位相として選択する。移相量Δphで増分しても現在の位相と移相量Δphとの和が出力クロック信号vco_ckoのクロックの1周期未満である時移相クロック信号pi_outの次のクロックの立ち上がりエッジは出力クロック信号vco_ckoの次のクロックの周期内の該当する位相にある。ここで、現在の位相と移相量Δphとの和が出力クロック信号vco_ckoのクロックの1周期未満であるときとは、増分後の位相が「511」以下であるときである。一方、移相量Δphで増分すると現在の位相と移相量Δphとの和が出力クロック信号vco_ckoのクロックの1周期以上の時、移相クロック信号pi_outの次のクロックの立ち上がりエッジは出力クロック信号vco_ckoの次のクロックではない。当該立ち上がりエッジはさらにその次のクロックの周期内の増分後の位相から「512」を減算した位相にある。ここで、現在の位相と移相量Δphとの和が出力クロック信号vco_ckoのクロックの1周期以上のときとは増分後の位相が「512」以上である。後者の場合、例えば図4に示すように、移相クロック信号の第5クロックpi_out(4)の立ち上がりエッジは、出力クロック信号の第5クロックvco_ck(4)ではない。当該立ち上がりエッジは第6クロックvco_ck(5)の周期内にあり、出力クロック信号の第6クロックvco_ck(5)の立ち上がりエッジから、mod(4×Δph,512)、すなわち、4×Δphを512で割ったときの余りで遅延される。このことを図5では白抜きの矢印で示し、出力クロック信号のクロックvco_ck(4)、vco_ck(8)、vco_ck(12)における点線の丸印で示す位相を選択することに代えて、次のクロックの実線の白丸が選択される。
FIG. 5 is a graph showing the phase selected by the
図4及び図5を参照して説明したように位相を選択することにより、移相クロック信号の各クロックpi_out(0)、pi_out(1)、…、pi_out(n)の周期は常に出力クロック信号vco_ckoのクロックの周期から移相量Δphで増大された長さになる。ここで、当該長さは512+Δphである。 By selecting the phase as described with reference to FIGS. 4 and 5, the period of each clock pi_out (0), pi_out (1),..., Pi_out (n) of the phase-shifted clock signal is always the output clock signal. The length is increased by the phase shift amount Δph from the clock period of vco_cko. Here, the length is 512 + Δph.
図6は比較例(例えば、特許文献1である)に係るスペクトラム拡散クロック発生回路において位相データ更新を示すタイミングチャートである。図6及び図7において、pienoは位相更新信号pienの立下がりエッジで立ち上がる出力タイミング信号であり、PICLKは図9の位相補間部22からの位相補間されたクロック信号(以下、位相補間クロック信号という。)である。比較例では、位相コントローラ5から位相更新信号pienと位相データ信号ph_sel、pi_selを受けて多相クロック信号vco_ck(n)のうち位相比較器に出力する移相クロック信号pi_outを選択する。そして、出力タイミング信号pienoの有効(H)期間にクロックを出力する。位相シフト方式のスペクトラム拡散クロック発生回路は位相データの切替え時に、電圧制御発振器4で生成する多相クロック信号vco_ck(n)の波形が乱れてしまい、波形が安定するまで時間がかかる。電圧制御発振器4が高速動作する場合はこの不安定期間が数クロック分に及ぶため位相補間回路6から出力される移相クロック信号pi_outが消失(101)してしまうため、スペクトラム拡散クロック発生回路の高速化が困難であるという問題点があった。
FIG. 6 is a timing chart showing phase data update in a spread spectrum clock generation circuit according to a comparative example (for example, Patent Document 1). 6 and 7, pieno is an output timing signal that rises at the falling edge of the phase update signal pien, and PICLK is a phase-interpolated clock signal (hereinafter referred to as a phase-interpolated clock signal) from the
図7は図1のスペクトラム拡散クロック発生回路において位相データ更新を示すタイミングチャートである。本実施形態では、位相コントローラ5から出力する位相更新信号pienの更新直後に次の位相データ信号ph_sel,pi_selを変化させる。もしくは位相更新信号pienの立下がりから出力クロック信号vco_ckの一定クロック分だけ遅延させて次の位相データ信号ph_sel,pi_selを変化させるように制御することを特徴とする。これにより、スペクトラム拡散クロック発生回路の逓倍率によらず、多相クロック信号vco_ck(n)の波形が安定する期間を最も長く確保でき、当該回路の高速動作が可能となる。
FIG. 7 is a timing chart showing phase data update in the spread spectrum clock generation circuit of FIG. In the present embodiment, the next phase data signals ph_sel and pi_sel are changed immediately after the update of the phase update signal pien output from the
図8は図1の電圧制御発振器4及び差動バッファ回路20の構成を示すブロック図である。なお、図8において、電圧制御発振器4の回路については、電圧制御発振器4の中の一部のブロックであるリングオシレータR1のみを図示している。実際の回路では、電圧制御発振器4は、入力段に電圧―電流変換器を有し、その後段に電流で制御される遅延回路をリング状にしたリングオシレータR1とを備えて構成される。ここで、差動バッファ回路20は、電圧制御発振器4と、位相補間回路6の位相選択回路21との間に挿入され、具体的には位相補間回路6の位相選択回路21の前段に設けられる。図8において、電圧制御発振器4は、リングオシレータR1と、差動バッファB16とを備えて構成される。リングオシレータR1は、例えば16個の複数の差動バッファB0〜B15が縦続接続されかつ最終段の差動バッファB15の差動出力信号が初段の差動バッファB0の差動入力端子に帰還されるように構成される。最終段の差動バッファB15の差動出力信号は差動バッファB16を介して出力クロック信号vco_ckとして出力される。差動バッファ回路20は例えば16個の差動バッファBA0〜BA15を備えて構成される。各差動バッファB0〜B15の差動出力端子からの各差動出力信号は、差動バッファ回路20の各差動バッファBA0〜BA15を介して、差動の多相クロック信号(vco_ck0n,vco_ck0p)〜(vco_ck15n,vco_ck15p)として出力される。これら差動の多相クロック信号(vco_ck0n,vco_ck0p)〜(vco_ck15n,vco_ck15p)は図9の位相補間回路6の位相選択回路21に出力される。なお、本実施形態で用いる各差動バッファは入力信号を差動で緩衝増幅して出力する。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the voltage controlled
図9は図1の位相補間回路6の構成を示すブロック図である。位相補間回路6は、位相選択回路21と、位相補間部22と、出力クロック生成部23とを備えて構成される。位相選択回路21は、前の位相のための位相選択回路部21aと、後ろの位相のための位相選択回路部21bとを備えて構成される。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the
位相選択回路部21aは、例えば15個の位相選択部PS0〜PS15と、差動バッファBB1とを備えて構成される。各位相選択部PS0〜PS15は、3個の定電流源Iaxn,Iaxp,Ibxと、2個のMOSトランジスタQaxn,Qaxpからなる差動対Dax(差動入力段回路)と、スイッチSWmとを備えて構成される(x=1,2,3,…,15)。スイッチSWmは例えばMOSトランジスタからなるスイッチ素子である。電源電圧VDDの電圧源は定電流源Iaxn、MOSトランジスタQaxn、定電流源Ibx、及びスイッチSWxを介して接地され、定電流源Iaxp、MOSトランジスタQaxp、定電流源Ibx、及びスイッチSWxを介して接地される。ハイレベルの信号ph_sel(n)に基づいてスイッチSWxがオンされるとき、差動信号vco_ckxn,vco_ckxpを、MOSトランジスタQaxn,Qaxpからなる差動対Daxにより差動増幅される。次いで、差動増幅された差動信号は差動バッファBB1を介して、差動クロック信号FP,FNとして位相補間部22に出力される。
The phase selection circuit unit 21a includes, for example, 15 phase selection units PS0 to PS15 and a differential buffer BB1. Each of the phase selectors PS0 to PS15 includes three constant current sources Iaxn, Iaxp, and Ibx, a differential pair Dax (differential input stage circuit) including two MOS transistors Qaxn and Qaxp, and a switch SWm. (X = 1, 2, 3,..., 15). The switch SWm is a switch element made of, for example, a MOS transistor. The voltage source of the power supply voltage VDD is grounded via a constant current source Iaxn, a MOS transistor Qaxn, a constant current source Ibx, and a switch SWx, and via a constant current source Iaxp, a MOS transistor Qaxp, a constant current source Ibx, and a switch SWx. Grounded. When the switch SWx is turned on based on the high level signal ph_sel (n), the differential signals vco_ckxn and vco_ckxp are differentially amplified by the differential pair Dax including the MOS transistors Qaxn and Qaxp. Next, the differentially amplified differential signals are output to the
位相選択回路部21bは、例えば15個の位相選択部PT0〜PT15と、差動バッファBB2とを備えて構成される。各位相選択部PT0〜PT15は、3個の定電流源Icxn,Icxp,Idxと、2個のMOSトランジスタQcxn,Qcxpからなる差動対Dcxと、スイッチSXxを備えて構成される(x=1,2,3,…,15)。スイッチSXmは例えばMOSトランジスタからなるスイッチ素子である。電源電圧VDDの電圧源は定電流源Icxn、MOSトランジスタQcxn、定電流源Idx、及びスイッチSXxを介して接地され、定電流源Icxp、MOSトランジスタQcxp、定電流源Idx、及びスイッチSXxを介して接地される。ハイレベルの信号ph_sel(n)に基づいてスイッチSXxがオンされるとき、差動信号vco_ckxn,vco_ckxpを、MOSトランジスタQcxn,Qcxpからなる差動対Dcxにより差動増幅される。次いで、差動増幅された差動信号は差動バッファBB2を介して、差動クロック信号SP,SNとして位相補間部22に出力される。
The phase selection circuit unit 21b includes, for example, 15 phase selection units PT0 to PT15 and a differential buffer BB2. Each of the phase selectors PT0 to PT15 includes three constant current sources Icxn, Icxp, Idx, a differential pair Dcx composed of two MOS transistors Qcxn, Qcxp, and a switch SXx (x = 1). , 2, 3, ..., 15). The switch SXm is a switch element made of, for example, a MOS transistor. The voltage source of the power supply voltage VDD is grounded via a constant current source Icxn, a MOS transistor Qcxn, a constant current source Idx, and a switch SXx, and via a constant current source Icxp, a MOS transistor Qcxp, a constant current source Idx, and a switch SXx. Grounded. When the switch SXx is turned on based on the high level signal ph_sel (n), the differential signals vco_ckxn and vco_ckxp are differentially amplified by the differential pair Dcx including the MOS transistors Qcxn and Qcxp. Next, the differentially amplified differential signal is output to the
以上のように構成された位相選択回路21において、差動バッファ回路20から出力された多相クロック信号を2個のMOSトランジスタからなる差動対Dax,Dcxで受信する。そして、多相クロックのうち隣り合う2つの位相を選択させるためのスイッチSWx,SXxを各定電流源Ibx,Idxに設ける。2つの差動信号はそれぞれ差動バッファBB1,BB2を介して位相補間部22に出力される。位相補間部22は、位相データ信号pi_sel(m)に基づいて入力される2つの差動信号に対して位相補間を行いかつ該当する位相を選択して位相補間クロック信号PICLKを発生して出力クロック生成部23に出力する。出力クロック生成部23は、位相更新信号pienに基づいて入力される位相補間クロック信号の位相を更新した後、移相クロック信号pi_outを発生して出力する。
In the
比較例では、リングオシレータR1からの出力クロック信号を受信した差動バッファがスイッチを介してクロック信号を出力する。このとき、位相が選択されたクロック信号は、位相データ更新時に出力の負荷が増え、波形のなまりと乱れを引き起こす場合があった。これに対して、本実施形態では、差動バッファ回路20及びバッファ機能を備えた位相選択回路21を備えることで、ドライブ能力を増大させ、クロック信号の波形のなまりを抑えることができ高速動作に対応可能となる。
In the comparative example, the differential buffer that has received the output clock signal from the ring oscillator R1 outputs the clock signal via the switch. At this time, the clock signal whose phase has been selected has an increased output load when updating the phase data, which may cause rounding and distortion of the waveform. On the other hand, in the present embodiment, by providing the differential buffer circuit 20 and the
図10は図9の位相補間部22の構成を示す回路図である。また、図11は図10の位相補間部22を含む位相補間回路6の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of the
位相補間部22は、2個の定電流源Ie1,Ie2と、2個の可変電流源If1,If2と、2個のMOSトランジスタQe11,Qe12からなる差動対De1と、2個のMOSトランジスタQe21,Qe22からなる差動対De2と、差動/シングル変換器DSC1とを備える。電源電圧VDDの電圧源は定電流源Ie1、MOSトランジスタQe11、及び可変電流源If1を介して接地され、定電流源Ie1、MOSトランジスタQe21、及び可変電流源If2を介して接地される。電源電圧VDDの電圧源は定電流源Ie2、MOSトランジスタQe12、及び可変電流源If1を介して接地され、定電流源Ie2、MOSトランジスタQe22、及び可変電流源If2を介して接地される。可変電流源If1は、入力される4ビットの位相データ信号pi_sel[3:0]に従って16値の電流値に設定され、設定された電流値を有する電流を流す。可変電流源If2は、入力される4ビットの位相データ信号/pi_sel[3:0](位相データ信号pi_sel[3:0]から反転された信号)に従って16値の電流値に設定され、設定された電流値を有する電流を流す。
The
以上の位相補間部22では、図11のごとくリングオシレータR1からの隣り合う2つの位相のうち、位相が前のクロック信号FPと、位相が後ろのクロック信号SPに対し、差動バッファの可変電流源If1,If2の各電流値を変化させることで遅延量を変えて位相補間を行っている。図10の構成では、各可変電流源If1,If2を4ビットのD/A変換器で構成し、16通りの電流値が設定可能で、16分割に位相補間している。ここで、クロック信号FNはクロック信号FPの反転クロック信号であり、クロック信号SNはクロック信号SPの反転クロック信号である。位相補間したクロック信号PIP,PINを差動/シングル変換器DSC1により差動/シングル変換して、シングルエンドの位相補間クロック信号PICLKを発生して出力する。
In the
以上のように構成された本実施形態によれば、位相コントローラ5から出力する位相データ更新信号pienの更新直後に次の位相データを変化させるように制御した。これによりスペクトラム拡散クロック発生回路の分周数設定値(逓倍率)によらず、多相クロック信号vco_ck(n)の波形が安定する期間を最も長く確保でき、当該スペクトラム拡散クロック発生回路の高速動作が可能となる。
According to the present embodiment configured as described above, control is performed so that the next phase data is changed immediately after the phase data update signal pien output from the
多相クロック信号vco_ck(n)を生成するリングオシレータR1と、それから出力された差動の多相クロック信号を緩衝増幅する差動バッファ回路20と、差動バッファ回路20から出力された多相クロック信号を位相選択回路21の各差動対Dax,Dcxで受信した。また、多相クロック信号のうち隣り合う2つの位相を選択させるためのスイッチSWx,SXxを各定電流源Ibx,Idxに設け、後段に出力する差動バッファBB1,BB2と、それから出力された2つのクロック信号の位相を補間し、補間されたクロック信号を生成する。これにより、セレクタを用いる比較例とは異なり、バッファ機能を備えることでドライブ能力が増えるので波形のなまりを抑えることができ高速動作に対応可能となる。
A ring oscillator R1 that generates a multiphase clock signal vco_ck (n), a differential buffer circuit 20 that buffers and amplifies a differential multiphase clock signal output therefrom, and a multiphase clock that is output from the differential buffer circuit 20 The signal was received by each differential pair Dax, Dcx of the
実施形態の変形例.
図12は変形例に係る位相補間回路6A及び電圧制御発振器4の構成を示すブロック図である。図12の変形例は、図9の位相選択回路21に代えて、ダミー用負荷BLxN,BLxP(x=0,1,2,…,15)を備えたスイッチ回路31と、セレクタ32とを備えた位相選択回路21Aを備えたことを特徴とする。リングオシレータR1の各差動バッファBxから出力される差動クロック信号は位相データ信号ph_sel(n)に基づいて選択時にオンとなるスイッチSWxN,SWxP(x=0,1,2,…,15)、セレクタ32、差動バッファBB1,BB2を介して位相補間部22に出力される。ここで、スイッチSWxN,SWxP(x=0,1,2,…,15)が非選択でオフのときは、スイッチSWxQ,SWxR(x=0,1,2,…,15)をオンして、それぞれ例えば差動バッファであるダミー用負荷BLxN,BLxPに接続する。なお、スイッチSWxN,SWxPは例えばMOSトランジスタで構成される。
Modified example of the embodiment.
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the
以上説明したように当該実施形態の変形例によれば、リングオシレータR1から出力された差動の多相クロック信号のうち隣り合う2つの位相を選択させるためのスイッチSWxN,SWxP(x=0,1,2,…,15)を設ける。そして、非選択時は選択時と等価の負荷が接続されるようにあらかじめダミー用負荷BLxN,BLxPを設け、セレクタ32から出力される差動のクロック信号の位相を位相補間部22により補間し、位相補間された位相補間クロック信号を生成する構成とした。従って、比較例のようにリングオシレータR1からの多相クロック信号を受信する差動バッファ回路20が不要となり、回路規模の縮小および消費電流が低減できる。また、ダミー用負荷BLxN,BLxP(x=0,1,2,…,15)を設けることで、多相クロック信号の選択時と非選択時の出力負荷の変動を相殺することで発振周波数の変化を抑えることができる。
As described above, according to the modification of this embodiment, the switches SWxN and SWxP (x = 0, x) for selecting two adjacent phases of the differential multiphase clock signal output from the ring oscillator R1. 1, 2, ..., 15). Then, when not selected, dummy loads BLxN and BLxP are provided in advance so that a load equivalent to that at the time of selection is connected, and the phase of the differential clock signal output from the
以上の実施形態及びその変形例に係るスペクトラム拡散クロック発生回路は、例えば画像形成装置、無線通信回路などの電子機器に適用することができる。 The spread spectrum clock generation circuit according to the above-described embodiments and modifications thereof can be applied to electronic devices such as an image forming apparatus and a wireless communication circuit.
以上の実施形態及びその変形例に係るスペクトラム拡散クロック発生回路において、差動信号の処理について説明しているが、本発明はこれに限らず、差動信号に代えてシングルエンドの信号を用いてもよい。 In the spread spectrum clock generation circuit according to the above-described embodiment and its modification, the differential signal processing has been described. However, the present invention is not limited to this, and a single-ended signal is used instead of the differential signal. Also good.
実施形態のまとめ.
第1の態様に係るスペクトラム拡散クロック発生回路は、
基準となる入力クロック信号と帰還信号との位相差を検出し、上記位相差に応じた制御電圧を出力する位相比較手段と、
上記制御電圧に応じた周波数を有する出力クロック信号を生成して出力する電圧制御発振手段と、
出力クロック信号の1周期を所定個数に等分した位相のうちのいずれかを選択し、選択された位相に立ち上がりエッジを有する移相クロック信号を生成し、上記移相クロック信号を上記帰還信号として上記位相比較手段に送る位相補間手段と、
位相制御手段とを備える。
位相制御手段は、移相クロック信号の周期を出力クロック信号の周期から予め決められた第1の移相量で変化させた長さにするように、位相補間手段によって選択される移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、決定された位相を選択するように位相補間手段を制御する。位相制御手段は、所定の範囲内で周期的に変化する第2の移相量を生成し、第2の移相量を第1の移相量に加算する。そして、位相制御手段は、位相補間手段によって選択される移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、周期的に変化する第2の移相量によって出力クロック信号をスペクトラム拡散変調する。上記位相制御手段は、位相の更新を示す位相データ更新信号が更新した直後に選択された位相データを変化させるように制御することを特徴とする。
Summary of embodiments.
The spread spectrum clock generation circuit according to the first aspect includes:
Phase comparison means for detecting a phase difference between a reference input clock signal and a feedback signal and outputting a control voltage corresponding to the phase difference;
Voltage-controlled oscillation means for generating and outputting an output clock signal having a frequency corresponding to the control voltage;
One of the phases obtained by equally dividing one cycle of the output clock signal into a predetermined number is selected, a phase shift clock signal having a rising edge in the selected phase is generated, and the phase shift clock signal is used as the feedback signal. Phase interpolation means for sending to the phase comparison means;
Phase control means.
The phase control means selects the phase-shifted clock signal selected by the phase interpolating means so that the period of the phase-shifted clock signal is changed to a length changed from the period of the output clock signal by a predetermined first phase shift amount. The phase of the rising edge is determined, and the phase interpolation means is controlled to select the determined phase. The phase control unit generates a second phase shift amount that periodically changes within a predetermined range, and adds the second phase shift amount to the first phase shift amount. The phase control means determines the phase of the rising edge of the phase shift clock signal selected by the phase interpolation means, and performs spread spectrum modulation on the output clock signal with the second phase shift amount that periodically changes. The phase control means controls to change the selected phase data immediately after the phase data update signal indicating the phase update is updated.
第2の態様に係るスペクトラム拡散クロック発生回路は、
基準となる入力クロック信号と帰還信号との位相差を検出し、上記位相差に応じた制御電圧を出力する位相比較手段と、
上記制御電圧に応じた周波数を有する出力クロック信号を生成して出力する電圧制御発振手段と、
出力クロック信号の1周期を所定個数に等分した位相のうちのいずれかを選択し、選択された位相に立ち上がりエッジを有する移相クロック信号を生成し、上記移相クロック信号を上記帰還信号として上記位相比較手段に送る位相補間手段と、
位相制御手段とを備える。
位相制御手段は、移相クロック信号の周期を出力クロック信号の周期から予め決められた第1の移相量で変化させた長さにするように、位相補間手段によって選択される移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、決定された位相を選択するように位相補間手段を制御する。位相制御手段は、所定の範囲内で周期的に変化する第2の移相量を生成し、第2の移相量を第1の移相量に加算する。そして、位相制御手段は、位相補間手段によって選択される移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、周期的に変化する第2の移相量によって出力クロック信号をスペクトラム拡散変調する。
上記電圧制御発振手段は、出力クロック信号に同期する多相クロック信号を生成し、
上記位相補間手段は、
上記電圧制御発振手段から出力された多相クロック信号を緩衝増幅する第1のバッファ回路と、
上記第1のバッファ回路から出力された多相クロックを受信する入力段回路と、上記入力段回路に接続された定電流源と、上記定電流源に設けられ、上記受信された多相クロック信号のうち隣り合う2つの位相を選択してクロック信号を出力する複数のスイッチとを含む位相選択回路と、
上記位相選択回路からのクロック信号を緩衝増幅して出力する第2のバッファ回路と、
上記第2のバッファからのクロック信号の位相を補間し、位相補間されたクロック信号を生成する位相補間手段とを備える。
The spread spectrum clock generation circuit according to the second aspect is
Phase comparison means for detecting a phase difference between a reference input clock signal and a feedback signal and outputting a control voltage corresponding to the phase difference;
Voltage-controlled oscillation means for generating and outputting an output clock signal having a frequency corresponding to the control voltage;
One of the phases obtained by equally dividing one cycle of the output clock signal into a predetermined number is selected, a phase shift clock signal having a rising edge in the selected phase is generated, and the phase shift clock signal is used as the feedback signal. Phase interpolation means for sending to the phase comparison means;
Phase control means.
The phase control means selects the phase-shifted clock signal selected by the phase interpolating means so that the period of the phase-shifted clock signal is changed to a length changed from the period of the output clock signal by a predetermined first phase shift amount. The phase of the rising edge is determined, and the phase interpolation means is controlled to select the determined phase. The phase control unit generates a second phase shift amount that periodically changes within a predetermined range, and adds the second phase shift amount to the first phase shift amount. The phase control means determines the phase of the rising edge of the phase shift clock signal selected by the phase interpolation means, and performs spread spectrum modulation on the output clock signal with the second phase shift amount that periodically changes.
The voltage controlled oscillation means generates a multiphase clock signal synchronized with the output clock signal,
The phase interpolation means includes
A first buffer circuit for buffering and amplifying the multiphase clock signal output from the voltage controlled oscillation means;
An input stage circuit that receives the multiphase clock output from the first buffer circuit, a constant current source connected to the input stage circuit, and the received multiphase clock signal provided in the constant current source A phase selection circuit including a plurality of switches that select two adjacent phases and output a clock signal;
A second buffer circuit for buffering and amplifying the clock signal from the phase selection circuit;
Phase interpolation means for interpolating the phase of the clock signal from the second buffer and generating a phase-interpolated clock signal.
第3の態様に係るスペクトラム拡散クロック発生回路は、
基準となる入力クロック信号と帰還信号との位相差を検出し、上記位相差に応じた制御電圧を出力する位相比較手段と、
上記制御電圧に応じた周波数を有する出力クロック信号を生成して出力する電圧制御発振手段と、
出力クロック信号の1周期を所定個数に等分した位相のうちのいずれかを選択し、選択された位相に立ち上がりエッジを有する移相クロック信号を生成し、上記移相クロック信号を上記帰還信号として上記位相比較手段に送る位相補間手段と、
位相制御手段とを備える。
位相制御手段は、移相クロック信号の周期を出力クロック信号の周期から予め決められた第1の移相量で変化させた長さにするように、位相補間手段によって選択される移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、決定された位相を選択するように位相補間手段を制御する。位相制御手段は、所定の範囲内で周期的に変化する第2の移相量を生成し、第2の移相量を第1の移相量に加算する。そして、位相制御手段は、位相補間手段によって選択される移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、周期的に変化する第2の移相量によって出力クロック信号をスペクトラム拡散変調する。
上記電圧制御発振手段は、出力クロック信号に同期する多相クロック信号を生成し、
上記位相補間手段は、
上記受信された多相クロック信号のうち隣り合う2つの位相を選択してクロック信号を出力する複数の第1のスイッチ手段と、
非選択時は選択時と等価の負荷を接続する複数の第2のスイッチ手段と、
上記複数の第1のスイッチからのクロック信号から上記決定された位相を有するクロック信号を出力するセレクタ手段と、
上記セレクタ手段から出力された2つのクロック信号の位相を補間し、補間されたクロック信号を生成して出力する位相補間手段とを備えることを特徴とする。
A spread spectrum clock generation circuit according to a third aspect is
Phase comparison means for detecting a phase difference between a reference input clock signal and a feedback signal and outputting a control voltage corresponding to the phase difference;
Voltage-controlled oscillation means for generating and outputting an output clock signal having a frequency corresponding to the control voltage;
One of the phases obtained by equally dividing one cycle of the output clock signal into a predetermined number is selected, a phase shift clock signal having a rising edge in the selected phase is generated, and the phase shift clock signal is used as the feedback signal. Phase interpolation means for sending to the phase comparison means;
Phase control means.
The phase control means selects the phase-shifted clock signal selected by the phase interpolating means so that the period of the phase-shifted clock signal is changed to a length changed from the period of the output clock signal by a predetermined first phase shift amount. The phase of the rising edge is determined, and the phase interpolation means is controlled to select the determined phase. The phase control unit generates a second phase shift amount that periodically changes within a predetermined range, and adds the second phase shift amount to the first phase shift amount. The phase control means determines the phase of the rising edge of the phase shift clock signal selected by the phase interpolation means, and performs spread spectrum modulation on the output clock signal with the second phase shift amount that periodically changes.
The voltage controlled oscillation means generates a multiphase clock signal synchronized with the output clock signal,
The phase interpolation means includes
A plurality of first switch means for selecting two adjacent phases from the received multi-phase clock signal and outputting a clock signal;
A plurality of second switch means for connecting a load equivalent to the selected time when not selected;
Selector means for outputting a clock signal having the determined phase from clock signals from the plurality of first switches;
Phase interpolation means for interpolating the phases of the two clock signals output from the selector means, and generating and outputting the interpolated clock signals.
第4の態様に係るスペクトラム拡散クロック発生回路は、第1の態様に係るスペクトラム拡散クロック発生回路において、
上記電圧制御発振手段は、出力クロック信号に同期する多相クロック信号を生成し、
上記位相補間手段は、
上記受信された多相クロック信号のうち隣り合う2つの位相を選択してクロック信号を出力する複数の第1のスイッチ手段と、
非選択時は選択時と等価の負荷を接続する複数の第2のスイッチ手段と、
上記複数の第1のスイッチからのクロック信号から上記決定された位相を有するクロック信号を出力するセレクタ手段と、
上記セレクタ手段から出力された2つのクロック信号の位相を補間し、補間されたクロック信号を生成して出力する位相補間手段とを備えることを特徴とする。
A spread spectrum clock generation circuit according to a fourth aspect is the spread spectrum clock generation circuit according to the first aspect,
The voltage controlled oscillation means generates a multiphase clock signal synchronized with the output clock signal,
The phase interpolation means includes
A plurality of first switch means for selecting two adjacent phases from the received multi-phase clock signal and outputting a clock signal;
A plurality of second switch means for connecting a load equivalent to the selected time when not selected;
Selector means for outputting a clock signal having the determined phase from clock signals from the plurality of first switches;
Phase interpolation means for interpolating the phases of the two clock signals output from the selector means, and generating and outputting the interpolated clock signals.
第5の態様に係るスペクトラム拡散クロック発生回路は、第2の態様に係るスペクトラム拡散クロック発生回路において、
上記電圧制御発振手段は、出力クロック信号に同期する多相クロック信号を生成し、
上記位相補間手段は、
上記受信された多相クロック信号のうち隣り合う2つの位相を選択してクロック信号を出力する複数の第1のスイッチ手段と、
非選択時は選択時と等価の負荷を接続する複数の第2のスイッチ手段と、
上記複数の第1のスイッチからのクロック信号から上記決定された位相を有するクロック信号を出力するセレクタ手段と、
上記セレクタ手段から出力された2つのクロック信号の位相を補間し、補間されたクロック信号を生成して出力する位相補間手段とを備えることを特徴とする請求項2記載のスペクトラム拡散クロック発生回路。
A spread spectrum clock generation circuit according to a fifth aspect is the spread spectrum clock generation circuit according to the second aspect,
The voltage controlled oscillation means generates a multiphase clock signal synchronized with the output clock signal,
The phase interpolation means includes
A plurality of first switch means for selecting two adjacent phases from the received multi-phase clock signal and outputting a clock signal;
A plurality of second switch means for connecting a load equivalent to the selected time when not selected;
Selector means for outputting a clock signal having the determined phase from clock signals from the plurality of first switches;
3. The spread spectrum clock generation circuit according to
第6の態様に係る電子機器は、第1〜第5の態様のうちのいずれか1つに記載のスペクトラム拡散クロック発生回路を備えたことを特徴とする。 An electronic apparatus according to a sixth aspect includes the spread spectrum clock generation circuit according to any one of the first to fifth aspects.
1…位相周波数比較器、
2…チャージポンプ、
3…ループフィルタ、
4…電圧制御発振器、
5…位相コントローラ、
6,6A…位相補間回路、
10…基準クロック発生器、
11…入力分周器、
12…出力分周器。
20…差動バッファ回路、
21,21A…位相選択回路、
21a,21b…位相選択回路部、
22…位相補間部、
23…出力クロック生成部、
31…スイッチ回路、
32…セレクタ、
50…装置コントローラ、
B0〜B16,BA0〜BA15,BB1〜BB2,BB11…差動バッファ、
BL0N〜BL15N,BL0P〜BL15P…ダミー用負荷、
Da0〜Da15,Dc0〜Dc15,De1〜De2…差動対、
DSC1…差動/シングル変換器、
Ia0n〜Ia15n,Ia0p〜Ia15p,Ib0〜Ib15,Ic0n〜Ic15n,Ic0p〜Ic15p,Id0〜Id15,Ie1,Ie2…定電流源、
If1,If2…可変電流源、
PS0〜PS15,PT0〜PT15,PU0〜PU15…位相選択部、
Qa0n〜Qa15n,Qa0p〜Qa15p,Qc0n〜Qc15n,Qc0p〜Qc15p,Qe11,Qe12,Qe21,Qe22…MOSトランジスタ、
R1…リングオシレータ、
SW0〜SW15,SX0〜SX15,SW0N〜SW15N,SW0P〜SW15P,SW0Q〜SW15Q,SW0R〜SW15R…スイッチ。
1 ... Phase frequency comparator,
2 ... Charge pump
3 ... Loop filter,
4 ... Voltage controlled oscillator,
5 ... Phase controller,
6, 6A ... Phase interpolation circuit,
10: Reference clock generator,
11 ... Input divider,
12: Output frequency divider.
20 ... Differential buffer circuit,
21, 21A ... phase selection circuit,
21a, 21b ... phase selection circuit section,
22: Phase interpolation unit,
23: Output clock generator,
31 ... Switch circuit,
32 ... selector,
50: Device controller,
B0 to B16, BA0 to BA15, BB1 to BB2, BB11 ... differential buffer,
BL0N to BL15N, BL0P to BL15P ... dummy load,
Da0 to Da15, Dc0 to Dc15, De1 to De2 ... differential pairs,
DSC1 ... differential / single converter,
Ia0n to Ia15n, Ia0p to Ia15p, Ib0 to Ib15, Ic0n to Ic15n, Ic0p to Ic15p, Id0 to Id15, Ie1, Ie2 ... constant current source,
If1, If2 ... variable current source,
PS0 to PS15, PT0 to PT15, PU0 to PU15, phase selection unit,
Qa0n to Qa15n, Qa0p to Qa15p, Qc0n to Qc15n, Qc0p to Qc15p, Qe11, Qe12, Qe21, Qe22 ... MOS transistors,
R1 ... Ring oscillator,
SW0 to SW15, SX0 to SX15, SW0N to SW15N, SW0P to SW15P, SW0Q to SW15Q, SW0R to SW15R, switches.
Claims (6)
上記制御電圧に応じた周波数を有する出力クロック信号を生成して出力する電圧制御発振手段と、
出力クロック信号の1周期を所定個数に等分した位相のうちのいずれかを選択し、選択された位相に立ち上がりエッジを有する移相クロック信号を生成し、上記移相クロック信号を上記帰還信号として上記位相比較手段に送る位相補間手段と、
上記移相クロック信号の周期を上記出力クロック信号の周期から予め決められた第1の移相量で変化させた長さにするように、上記位相補間手段によって選択される上記移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、上記決定された位相を選択するように上記位相補間手段を制御する位相制御手段とを備え、
上記位相制御手段は、所定の範囲内で周期的に変化する第2の移相量を生成し、上記第2の移相量を上記第1の移相量に加算するように、上記位相補間手段によって選択される上記移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、上記周期的に変化する第2の移相量によって上記出力クロック信号をスペクトラム拡散変調するスペクトラム拡散クロック発生回路であって、
上記位相制御手段は、位相の更新を示す位相データ更新信号が更新した直後に選択された位相データを変化させるように制御することを特徴とするスペクトラム拡散クロック発生回路。 Phase comparison means for detecting a phase difference between a reference input clock signal and a feedback signal and outputting a control voltage corresponding to the phase difference;
Voltage-controlled oscillation means for generating and outputting an output clock signal having a frequency corresponding to the control voltage;
One of the phases obtained by equally dividing one cycle of the output clock signal into a predetermined number is selected, a phase shift clock signal having a rising edge in the selected phase is generated, and the phase shift clock signal is used as the feedback signal. Phase interpolation means for sending to the phase comparison means;
The phase shift clock signal selected by the phase interpolating means is set so that the period of the phase shift clock signal is changed from the period of the output clock signal by a predetermined first phase shift amount. A phase control means for determining the phase of the rising edge and controlling the phase interpolation means so as to select the determined phase;
The phase control means generates a second phase shift amount that periodically changes within a predetermined range, and adds the second phase shift amount to the first phase shift amount. A spread-spectrum clock generation circuit that determines a phase of a rising edge of the phase-shifted clock signal selected by the means and spread-spectrum modulates the output clock signal by the second phase shift amount that periodically changes;
The spread spectrum clock generation circuit, wherein the phase control means controls to change the selected phase data immediately after the phase data update signal indicating the phase update is updated.
上記制御電圧に応じた周波数を有する出力クロック信号を生成して出力する電圧制御発振手段と、
出力クロック信号の1周期を所定個数に等分した位相のうちのいずれかを選択し、選択された位相に立ち上がりエッジを有する移相クロック信号を生成し、上記移相クロック信号を上記帰還信号として上記位相比較手段に送る位相補間手段と、
上記移相クロック信号の周期を上記出力クロック信号の周期から予め決められた第1の移相量で変化させた長さにするように、上記位相補間手段によって選択される上記移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、上記決定された位相を選択するように上記位相補間手段を制御する位相制御手段とを備え、
上記位相制御手段は、所定の範囲内で周期的に変化する第2の移相量を生成し、上記第2の移相量を上記第1の移相量に加算するように、上記位相補間手段によって選択される上記移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、上記周期的に変化する第2の移相量によって上記出力クロック信号をスペクトラム拡散変調するスペクトラム拡散クロック発生回路であって、
上記電圧制御発振手段は、出力クロック信号に同期する多相クロック信号を生成し、
上記位相補間手段は、
上記電圧制御発振手段から出力された多相クロック信号を緩衝増幅する第1のバッファ回路と、
上記第1のバッファ回路から出力された多相クロックを受信する入力段回路と、上記入力段回路に接続された定電流源と、上記定電流源に設けられ、上記受信された多相クロック信号のうち隣り合う2つの位相を選択してクロック信号を出力する複数のスイッチとを含む位相選択回路と、
上記位相選択回路からのクロック信号を緩衝増幅して出力する第2のバッファ回路と、
上記第2のバッファからのクロック信号の位相を補間し、位相補間されたクロック信号を生成する位相補間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発生回路。 Phase comparison means for detecting a phase difference between a reference input clock signal and a feedback signal and outputting a control voltage corresponding to the phase difference;
Voltage-controlled oscillation means for generating and outputting an output clock signal having a frequency corresponding to the control voltage;
One of the phases obtained by equally dividing one cycle of the output clock signal into a predetermined number is selected, a phase shift clock signal having a rising edge in the selected phase is generated, and the phase shift clock signal is used as the feedback signal. Phase interpolation means for sending to the phase comparison means;
The phase shift clock signal selected by the phase interpolating means is set so that the period of the phase shift clock signal is changed from the period of the output clock signal by a predetermined first phase shift amount. A phase control means for determining the phase of the rising edge and controlling the phase interpolation means so as to select the determined phase;
The phase control means generates a second phase shift amount that periodically changes within a predetermined range, and adds the second phase shift amount to the first phase shift amount. A spread-spectrum clock generation circuit that determines a phase of a rising edge of the phase-shifted clock signal selected by the means and spread-spectrum modulates the output clock signal by the second phase shift amount that periodically changes;
The voltage controlled oscillation means generates a multiphase clock signal synchronized with the output clock signal,
The phase interpolation means includes
A first buffer circuit for buffering and amplifying the multiphase clock signal output from the voltage controlled oscillation means;
An input stage circuit that receives the multiphase clock output from the first buffer circuit, a constant current source connected to the input stage circuit, and the received multiphase clock signal provided in the constant current source A phase selection circuit including a plurality of switches that select two adjacent phases and output a clock signal;
A second buffer circuit for buffering and amplifying the clock signal from the phase selection circuit;
A spread spectrum clock generation circuit comprising phase interpolation means for interpolating a phase of a clock signal from the second buffer and generating a phase-interpolated clock signal.
上記制御電圧に応じた周波数を有する出力クロック信号を生成して出力する電圧制御発振手段と、
出力クロック信号の1周期を所定個数に等分した位相のうちのいずれかを選択し、選択された位相に立ち上がりエッジを有する移相クロック信号を生成し、上記移相クロック信号を上記帰還信号として上記位相比較手段に送る位相補間手段と、
上記移相クロック信号の周期を上記出力クロック信号の周期から予め決められた第1の移相量で変化させた長さにするように、上記位相補間手段によって選択される上記移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、上記決定された位相を選択するように上記位相補間手段を制御する位相制御手段とを備え、
上記位相制御手段は、所定の範囲内で周期的に変化する第2の移相量を生成し、上記第2の移相量を上記第1の移相量に加算するように、上記位相補間手段によって選択される上記移相クロック信号の立ち上がりエッジの位相を決定し、上記周期的に変化する第2の移相量によって上記出力クロック信号をスペクトラム拡散変調するスペクトラム拡散クロック発生回路であって、
上記電圧制御発振手段は、出力クロック信号に同期する多相クロック信号を生成し、
上記位相補間手段は、
上記受信された多相クロック信号のうち隣り合う2つの位相を選択してクロック信号を出力する複数の第1のスイッチ手段と、
非選択時は選択時と等価の負荷を接続する複数の第2のスイッチ手段と、
上記複数の第1のスイッチからのクロック信号から上記決定された位相を有するクロック信号を出力するセレクタ手段と、
上記セレクタ手段から出力された2つのクロック信号の位相を補間し、補間されたクロック信号を生成して出力する位相補間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発生回路。 Phase comparison means for detecting a phase difference between a reference input clock signal and a feedback signal and outputting a control voltage corresponding to the phase difference;
Voltage-controlled oscillation means for generating and outputting an output clock signal having a frequency corresponding to the control voltage;
One of the phases obtained by equally dividing one cycle of the output clock signal into a predetermined number is selected, a phase shift clock signal having a rising edge in the selected phase is generated, and the phase shift clock signal is used as the feedback signal. Phase interpolation means for sending to the phase comparison means;
The phase shift clock signal selected by the phase interpolating means is set so that the period of the phase shift clock signal is changed from the period of the output clock signal by a predetermined first phase shift amount. A phase control means for determining the phase of the rising edge and controlling the phase interpolation means so as to select the determined phase;
The phase control means generates a second phase shift amount that periodically changes within a predetermined range, and adds the second phase shift amount to the first phase shift amount. A spread-spectrum clock generation circuit that determines a phase of a rising edge of the phase-shifted clock signal selected by the means and spread-spectrum modulates the output clock signal by the second phase shift amount that periodically changes;
The voltage controlled oscillation means generates a multiphase clock signal synchronized with the output clock signal,
The phase interpolation means includes
A plurality of first switch means for selecting two adjacent phases from the received multi-phase clock signal and outputting a clock signal;
A plurality of second switch means for connecting a load equivalent to the selected time when not selected;
Selector means for outputting a clock signal having the determined phase from clock signals from the plurality of first switches;
A spread spectrum clock generation circuit comprising phase interpolation means for interpolating the phases of two clock signals output from the selector means and generating and outputting an interpolated clock signal.
上記位相補間手段は、
上記受信された多相クロック信号のうち隣り合う2つの位相を選択してクロック信号を出力する複数の第1のスイッチ手段と、
非選択時は選択時と等価の負荷を接続する複数の第2のスイッチ手段と、
上記複数の第1のスイッチからのクロック信号から上記決定された位相を有するクロック信号を出力するセレクタ手段と、
上記セレクタ手段から出力された2つのクロック信号の位相を補間し、補間されたクロック信号を生成して出力する位相補間手段とを備えることを特徴とする請求項1記載のスペクトラム拡散クロック発生回路。 The voltage controlled oscillation means generates a multiphase clock signal synchronized with the output clock signal,
The phase interpolation means includes
A plurality of first switch means for selecting two adjacent phases from the received multi-phase clock signal and outputting a clock signal;
A plurality of second switch means for connecting a load equivalent to the selected time when not selected;
Selector means for outputting a clock signal having the determined phase from clock signals from the plurality of first switches;
2. The spread spectrum clock generation circuit according to claim 1, further comprising phase interpolation means for interpolating the phases of the two clock signals output from the selector means, and generating and outputting the interpolated clock signals.
上記位相補間手段は、
上記受信された多相クロック信号のうち隣り合う2つの位相を選択してクロック信号を出力する複数の第1のスイッチ手段と、
非選択時は選択時と等価の負荷を接続する複数の第2のスイッチ手段と、
上記複数の第1のスイッチからのクロック信号から上記決定された位相を有するクロック信号を出力するセレクタ手段と、
上記セレクタ手段から出力された2つのクロック信号の位相を補間し、補間されたクロック信号を生成して出力する位相補間手段とを備えることを特徴とする請求項2記載のスペクトラム拡散クロック発生回路。 The voltage controlled oscillation means generates a multiphase clock signal synchronized with the output clock signal,
The phase interpolation means includes
A plurality of first switch means for selecting two adjacent phases from the received multi-phase clock signal and outputting a clock signal;
A plurality of second switch means for connecting a load equivalent to the selected time when not selected;
Selector means for outputting a clock signal having the determined phase from clock signals from the plurality of first switches;
3. The spread spectrum clock generation circuit according to claim 2, further comprising phase interpolation means for interpolating the phases of the two clock signals output from the selector means and generating and outputting the interpolated clock signals.
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- 2013-12-24 JP JP2013265704A patent/JP6322995B2/en active Active
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