JP3219068B2 - Programmable delay generator and application circuit using the same - Google Patents

Programmable delay generator and application circuit using the same

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JP3219068B2
JP3219068B2 JP01549599A JP1549599A JP3219068B2 JP 3219068 B2 JP3219068 B2 JP 3219068B2 JP 01549599 A JP01549599 A JP 01549599A JP 1549599 A JP1549599 A JP 1549599A JP 3219068 B2 JP3219068 B2 JP 3219068B2
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秀之 野坂
晃 皆川
陽 山口
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、入力パルスをトリ
ガとし、ディジタルデータで設定される時間遅れで立ち
上がるパルスを発生するプログラマブル遅延発生器に関
する。また、このプログラマブル遅延発生器を用い、あ
る基準周波数から任意の周波数を発生する周波数シンセ
サイザに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a programmable delay generator that generates a pulse that rises with a time delay set by digital data, using an input pulse as a trigger. The present invention also relates to a frequency synthesizer that generates an arbitrary frequency from a certain reference frequency using the programmable delay generator.

【0002】また、このプログラマブル遅延発生器を用
い、入力信号の周波数の整数倍の周波数の出力信号を得
る逓倍器に関する。また、このプログラマブル遅延発生
器を用い、入力信号のデューティ比を所定の値に変換し
て出力するデューティ比変換回路に関する。
[0002] The present invention also relates to a multiplier using the programmable delay generator to obtain an output signal having a frequency that is an integral multiple of the frequency of an input signal. Also, the present invention relates to a duty ratio conversion circuit that converts the duty ratio of an input signal to a predetermined value and outputs the converted signal using the programmable delay generator.

【0003】[0003]

【従来の技術】図12は、従来のプログラマブル遅延発
生器の構成例を示す(参考文献:アロログデバイセズ
社、リニア・データブック1994/1995、pp.12-36〜12-6
4)。
2. Description of the Related Art FIG. 12 shows a configuration example of a conventional programmable delay generator (reference: Allolog Devices, Linear Data Book 1994/1995, pp. 12-36 to 12-6).
Four).

【0004】図12において、電流源82、容量83お
よびスイッチ84により積分器が構成される。トリガ回
路81は、リーク信号401およびトリガ信号402に
応じてスイッチ84を開閉し、積分器がランプ波電圧V
s を発生する。一方、ラッチ85は、ラッチ信号403
に応じて設定データ404をラッチしてD/A変換器8
6に設定する。D/A変換器86は、設定データに比例
した閾値電圧Vk を発生する。コンパレータ87は、ラ
ンプ波電圧Vs と閾値電圧Vk を比較し、両電圧が一致
するタイミングで立ち上がるパルスを出力する。ワンシ
ョット88は、コンパレータ87の出力パルスを入力
し、時定数τに応じたパルス幅のパルスを出力信号出力
端子405に出力する。
In FIG. 12, an integrator is formed by a current source 82, a capacitor 83 and a switch 84. The trigger circuit 81 opens and closes the switch 84 according to the leak signal 401 and the trigger signal 402, and the integrator outputs the ramp wave voltage V
Generate s. On the other hand, the latch 85 outputs the latch signal 403
Latches the setting data 404 according to the D / A converter 8
Set to 6. The D / A converter 86 generates a threshold voltage Vk proportional to the setting data. The comparator 87 compares the ramp voltage Vs with the threshold voltage Vk, and outputs a pulse that rises at a timing when the two voltages match. The one-shot 88 receives the output pulse of the comparator 87 and outputs a pulse having a pulse width corresponding to the time constant τ to the output signal output terminal 405.

【0005】図13は、従来のプログラマブル遅延発生
器の動作例を示すタイムチャートである。なお、各信号
の符号としてそれぞれの入出力端子の符号を代用する。
(a)はトリガ信号402、(b)はラッチ信号403、(c)
は設定データ404、(d)はリーク信号401、(e) は
容量83の両端電圧であるランプ波電圧Vs 、(f)はD
/A変換器86の出力電圧である閾値電圧Vk 、(g)は
プログラマブル遅延発生器(ワンショット88)の出力
信号405を示す。
FIG. 13 is a time chart showing an operation example of a conventional programmable delay generator. In addition, the code of each input / output terminal is substituted for the code of each signal.
(a) is a trigger signal 402, (b) is a latch signal 403, (c)
Is the setting data 404, (d) is the leak signal 401, (e) is the ramp voltage Vs which is a voltage across the capacitor 83, and (f) is D
The threshold voltage Vk, (g), which is the output voltage of the / A converter 86, indicates the output signal 405 of the programmable delay generator (one-shot 88).

【0006】まず、初めに設定データ404がラッチ信
号403に同期してラッチされ、D/A変換器86はこ
の設定データ404に比例した閾値電圧Vk を出力す
る。閾値電圧Vk は、D/A変換器86の単位電圧をV
、設定データをKとすると 、 Vk =−K・V…(1) で表される。
First, the setting data 404 is latched in synchronization with the latch signal 403, and the D / A converter 86 outputs a threshold voltage Vk proportional to the setting data 404. The threshold voltage Vk is obtained by dividing the unit voltage of the D / A converter 86 by V
Assuming that 0 and the setting data are K, Vk = −K · V 0 (1)

【0007】次に、トリガ信号402の入力をトリガと
して、容量83に電流が流れてランプ波電圧Vs が変化
する。時刻tでのランプ波電圧Vs は、電流源82の電
流値をI、容量83の容量値をC、トリガ信号402の
立ち上がり時刻をtとすると、 Vs =−(I/C)・(t−t) …(2) で表される。
Next, with the trigger signal 402 input as a trigger, a current flows through the capacitor 83, and the ramp voltage Vs changes. The ramp voltage Vs at time t, the current value of the current source 82 I, a capacitance value of the capacitor 83 C, when the rise time of the trigger signal 402 to t 0, Vs = - (I / C) · (t −t 0 )... (2)

【0008】次に、コンパレータ87は、閾値電圧Vk
とランプ波電圧Vs の一致を検出する。時刻tから
Vk ,Vs が一致するまでの時間、すなわち出力信号4
05が立ち上がるまでの遅延時間tdは、(1),(2) 式よ
り、 td=(K・V・C)/I …(3) で表される。この出力信号405は、ワンショット88
の時定数τが経過後に立ち下がる。また、リーク信号4
01により容量83はリークされ、ランプ波電圧Vs は
初期化される。
Next, the comparator 87 outputs the threshold voltage Vk
And the ramp wave voltage Vs coincidence is detected. Time from time t 0 until Vk and Vs match, ie, output signal 4
The delay time td before the rise of the clock signal 05 is expressed as td = (K · V 0 · C) / I (3) from the equations (1) and (2). This output signal 405 is a one-shot 88
Falls after the elapse of the time constant τ. Also, the leak signal 4
01 causes the capacitance 83 to leak, and the ramp voltage Vs is initialized.

【0009】以上により、従来のプログラマブル遅延発
生器は、(3) 式で表される設定データKに比例した遅延
時間を発生することができる。
As described above, the conventional programmable delay generator can generate a delay time proportional to the setting data K expressed by the equation (3).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、周波数シン
セサイザの高性能化に伴い、分子分母ともに可変である
分数の遅延時間が必要とされている。このような分数の
遅延時間が必要となるのは、例えばアキュムレータの出
力信号からジッタのない信号を抽出しようとする場合
や、フラクショナルN・PLL周波数シンセサイザのス
プリアスを低減させようとする場合である。
By the way, with the performance enhancement of the frequency synthesizer, a fractional delay time in which both the numerator and the denominator are variable is required. Such a fractional delay time is required, for example, when extracting a jitter-free signal from the output signal of the accumulator, or when reducing the spurious of a fractional-N PLL frequency synthesizer.

【0011】しかし、従来のプログラマブル遅延発生器
は、(3) 式に示すように、設定データKに比例する遅延
時間は発生できるが、分数の遅延時間は発生することが
できない。また、(3) 式に示すように、遅延時間には回
路定数V,C,Iが入っているので、遅延時間の絶
対精度を向上するためにはそれぞれの調整が不可欠とな
る。
However, the conventional programmable delay generator can generate a delay time proportional to the setting data K but cannot generate a fractional delay time as shown in the equation (3). Further, as shown in the equation (3), since the delay time includes the circuit constants V 0 , C, and I, each adjustment is indispensable to improve the absolute accuracy of the delay time.

【0012】なお、(3) 式によれば、電流源82の電流
値Iを変化させることにより分数の遅延時間の発生は可
能であるが、遅延時間の絶対精度向上のために回路定数
,C,Iの調整が必要であることに変わりはない。
このように、従来のプログラマブル遅延発生器では、遅
延時間の絶対精度が要求される周波数シンセサイザなど
への応用は難しい。
According to equation (3), the current of the current source 82
Fractional delay time can be generated by changing the value I.
Function, but circuit constants to improve absolute accuracy of delay time
V0 , C, and I need to be adjusted.
Thus, in the conventional programmable delay generator, the delay
Frequency synthesizers that require absolute delay time accuracy
Application to is difficult.

【0013】一方、従来のプログラマブル遅延発生器を
使用することで、入力信号から入力信号の周期よりも短
い間隔でパルスを発生させることにより入力信号の周波
数の整数倍の周波数の出力信号を得ようとする場合や、
出力パルスの立ち上がりから立ち下がりまでの時間をプ
ログラマブル遅延発生器で決定することで入力信号のデ
ューティ比を所定の値に変換して出力しようとする場
合、入力信号の周波数に特化して回路定数の調整を行わ
なければならない。入力周波数が決まっている場合にお
いても、従来のプログラマブル遅延発生器では、遅延時
間の絶対精度向上のために回路定数V,C,Iの調
整が必要である。
On the other hand, by using a conventional programmable delay generator, a pulse is generated from an input signal at intervals shorter than the cycle of the input signal, thereby obtaining an output signal having a frequency that is an integral multiple of the frequency of the input signal. Or
When the duty cycle of an input signal is converted to a predetermined value by determining the time from the rise to the fall of the output pulse with a programmable delay generator, and the output is to be converted to a predetermined value, the circuit constant must be adjusted to the frequency of the input signal. Adjustments must be made. Even when the input frequency is fixed, the conventional programmable delay generator needs to adjust the circuit constants V 0 , C, and I to improve the absolute accuracy of the delay time.

【0014】本発明は、回路定数の調整が不要であり、
分子分母の両者が設定可能な分数の遅延時間を高精度で
発生させることができるプログラマブル遅延発生器を提
供することを目的とする。さらに、このプログラマブル
遅延発生器を用いることにより、無調整で低スプリアス
な出力信号を発生させることができる周波数シンセサイ
ザを提供することを目的とする。
According to the present invention, there is no need to adjust circuit constants.
It is an object of the present invention to provide a programmable delay generator capable of generating a fractional delay time that can be set by both the numerator and the denominator with high accuracy. It is another object of the present invention to provide a frequency synthesizer that can generate a low spurious output signal without adjustment by using the programmable delay generator.

【0015】さらに、前記プログラマブル遅延発生器を
逓倍器に用いることにより、無調整で低スプリアスな出
力信号を発生させることができる逓倍器を提供すること
を目的とする。さらに、前記プログラマブル遅延発生器
を逓倍器に用いることにより、無調整で精度の良いデュ
ーティ比に変換できる、デューティ比変換回路を提供す
ることを目的とする。
Still another object of the present invention is to provide a multiplier capable of generating a low spurious output signal without adjustment by using the programmable delay generator as a multiplier. It is still another object of the present invention to provide a duty ratio conversion circuit that can convert a duty ratio with high accuracy without adjustment by using the programmable delay generator as a multiplier.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明のプログラマブル
遅延発生器は、設定データKに比例した閾値電圧Vkを
発生させる閾値電圧発生回路と、設定データSに比例し
たランプ波電圧Vs を発生させるランプ波発生回路を同
一の回路構成で実現する。これにより、閾値電圧Vk と
ランプ波電圧Vs を比較する際に、両回路の回路定数が
遅延時間に与える影響を相殺することができ、さらに遅
延時間を設定データKとSの分数で決定することができ
る。すなわち、無調整で分数の遅延時間を発生させるこ
とができる。
SUMMARY OF THE INVENTION A programmable delay generator according to the present invention comprises a threshold voltage generating circuit for generating a threshold voltage Vk proportional to setting data K, and a ramp for generating a ramp wave voltage Vs proportional to setting data S. The wave generation circuit is realized with the same circuit configuration. Thus, when comparing the threshold voltage Vk and the ramp voltage Vs, the effects of the circuit constants of the two circuits on the delay time can be offset, and the delay time is determined by the fraction of the setting data K and S. Can be. That is, a fractional delay time can be generated without adjustment.

【0017】また、本発明のプログラマブル遅延発生器
は、閾値電圧発生回路およびランプ波発生回路の動作を
外部クロックに同期させることにより、遅延時間の絶対
精度を向上させることができる。
Further, the programmable delay generator of the present invention can improve the absolute accuracy of the delay time by synchronizing the operations of the threshold voltage generation circuit and the ramp generation circuit with an external clock.

【0018】本発明の周波数シンセサイザは、本発明の
プログラマブル遅延発生器をダイレクトディジタルシン
セサイザにおける位相補間の手段として用いることによ
り、無調整で任意の値の遅延量を得ることができるの
で、低スプリアスな出力信号を発生させることができ
る。
The frequency synthesizer of the present invention can obtain an arbitrary amount of delay without adjustment by using the programmable delay generator of the present invention as a means for phase interpolation in a direct digital synthesizer. An output signal can be generated.

【0019】本発明の逓倍器は、本発明のプログラマブ
ル遅延発生器を入力信号の周期よりも短い間隔でパルス
を発生させる手段として用いることにより、無調整で正
確に等間隔に並ぶ出力パルスを発生することができるの
で、低ジッタ、低スプリアスな出力信号を得ることがで
きる。
The multiplier of the present invention uses the programmable delay generator of the present invention as a means for generating pulses at intervals shorter than the period of an input signal, thereby generating output pulses aligned at exactly equal intervals without adjustment. Therefore, an output signal with low jitter and low spurious can be obtained.

【0020】本発明のデューティ比変換回路は、本発明
のプログラマブル遅延発生器を出力信号のパルス幅を決
定する手段として用いることにより、無調整で精度の良
いデューティ比に変換できる。
By using the programmable delay generator of the present invention as a means for determining the pulse width of the output signal, the duty ratio conversion circuit of the present invention can convert the duty ratio into a high-precision duty ratio without adjustment.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】(プログラマブル遅延発生器の第
1の実施形態)図1は、本発明のプログラマブル遅延発
生器の第1の実施形態を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment of Programmable Delay Generator) FIG. 1 shows a first embodiment of a programmable delay generator according to the present invention.

【0022】図において、ランプ波発生回路10Aは、
データセレクタ11、ラッチ12、電流スイッチアレイ
13、スイッチ14、容量15、S側イネーブル信号入
力端子101、設定データS入力端子102、S側リー
ク信号入力端子103により構成され、容量15の両端
の電圧としてランプ波電圧Vs を出力する。閾値電圧発
生回路20Aは、データセレクタ21、ラッチ22、電
流スイッチアレイ23、スイッチ24、容量25、K側
イネーブル信号入力端子201、設定データK入力端子
202、K側リーク信号入力端子203により構成さ
れ、容量25の両端の電圧として閾値電圧Vk を出力す
る。また、ランプ波発生回路10Aおよび閾値電圧発生
回路20Aには、共通のクロック入力端子301が接続
される。
In the figure, a ramp generation circuit 10A comprises
It comprises a data selector 11, a latch 12, a current switch array 13, a switch 14, a capacitor 15, an S-side enable signal input terminal 101, a setting data S input terminal 102, and an S-side leak signal input terminal 103. Output the ramp wave voltage Vs. The threshold voltage generating circuit 20A includes a data selector 21, a latch 22, a current switch array 23, a switch 24, a capacitor 25, a K-side enable signal input terminal 201, a setting data K input terminal 202, and a K-side leak signal input terminal 203. , And outputs a threshold voltage Vk as a voltage across the capacitor 25. A common clock input terminal 301 is connected to the ramp wave generation circuit 10A and the threshold voltage generation circuit 20A.

【0023】ランプ波発生回路10Aと閾値電圧発生回
路20Aは同一の回路構成であり、容量15、25の容
量値Cや、電流スイッチアレイ13、23の単位電流I
などの回路定数は同一値で製作されるものとする。こ
れは、両回路を同一基板上に集積化することにより容易
に実現可能である。
The ramp generation circuit 10A and the threshold voltage generation circuit 20A have the same circuit configuration, and include the capacitance values C of the capacitors 15 and 25 and the unit current I of the current switch arrays 13 and 23.
Circuit constants such as 0 are manufactured with the same value. This can be easily realized by integrating both circuits on the same substrate.

【0024】コンパレータ31は、ランプ波電圧Vs お
よび閾値電圧Vk を比較し、両電圧が一致するタイミン
グで立ち上がるパルスを出力する。ワンショット32
は、コンパレータ31の出力パルスを入力し、時定数τ
に応じたパルス幅のパルスを出力信号出力端子302に
出力する。
The comparator 31 compares the ramp voltage Vs and the threshold voltage Vk, and outputs a pulse which rises at a timing when the two voltages match. One shot 32
Receives the output pulse of the comparator 31 and outputs a time constant τ
Is output to the output signal output terminal 302.

【0025】図2は、プログラマブル遅延発生器の第1
の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。な
お、各信号の符号としてそれぞれの入出力端子の符号を
代用する。(a) はクロック信号301、(b) は設定デー
タK、(c) は設定データS、(d) はK側イネーブル信号
201、(e) はS側イネーブル信号101、(f) は閾値
電圧Vk 、(g) はランプ波電圧Vs 、(h) は出力信号3
02、(i) はK側リーク信号203、(j) はS側リーク
信号103である。
FIG. 2 shows a first example of the programmable delay generator.
6 is a time chart illustrating an operation example of the embodiment. In addition, the code of each input / output terminal is substituted for the code of each signal. (a) is a clock signal 301, (b) is setting data K, (c) is setting data S, (d) is a K-side enable signal 201, (e) is an S-side enable signal 101, and (f) is a threshold voltage. Vk, (g) is the ramp voltage Vs, and (h) is the output signal 3.
02, (i) is the K-side leak signal 203, and (j) is the S-side leak signal 103.

【0026】K側イネーブル信号201が立ち上がる
と、データセレクタ21は設定データK入力端子202
をラッチ22に接続する。ラッチ22は、K側イネーブ
ル信号201が立ち上がってから最初に入力されるクロ
ック301の立ち上がりで、設定データK入力端子20
2から設定データKを取り込む。これに伴い電流スイッ
チアレイ23は設定データKに比例する電流を流し、容
量25の両端の電圧である閾値電圧Vk は低下してい
く。ここで、閾値電圧Vk が低下し初めてからクロック
301が次に立ち上がる時刻をt、クロック周期を
Tとすると、閾値電圧Vk が低下し初めてからの時刻t
(t−T≦t≦t)における閾値電圧Vk は、 Vk =−(KI/C)・(t−t+T) …(4) で表される。
When the K-side enable signal 201 rises, the data selector 21 sets the setting data K input terminal 202
Is connected to the latch 22. The latch 22 outputs the setting data K input terminal 20 at the rising edge of the clock 301 input first after the rising edge of the K-side enable signal 201.
The setting data K is taken in from Step 2. Accordingly, the current switch array 23 allows a current proportional to the setting data K to flow, and the threshold voltage Vk, which is the voltage across the capacitor 25, decreases. Here, assuming that the time at which the clock 301 rises next after the threshold voltage Vk has dropped for the first time is t 0 , and the clock cycle is T, the time t since the threshold voltage Vk has dropped for the first time
Threshold voltage Vk at (t 0 -T ≦ t ≦ t 0) is, Vk = - represented by (KI 0 / C) · ( t-t 0 + T) ... (4).

【0027】次に、時刻t−Tから時刻tまでの
間に、K側イネーブル信号203を立ち下げ、S側イネ
ーブル信号103を立ち上げる制御を行う。すると、ラ
ッチ22は、時刻tで初期値0を取り込んで電流ス
イッチアレイ23はオフとなり、閾値電圧Vk の低下は
止まり、サンプルホールド状態となる。これ以降(t≧
)の閾値電圧Vk は、 Vk =−(KI/C)・T …(5) で表される。
Next, control is performed so that the K-side enable signal 203 falls and the S-side enable signal 103 rises from time t 0 -T to time t 0 . Then, the latch 22 takes in the initial value 0 at time t0, the current switch array 23 is turned off, the decrease of the threshold voltage Vk stops, and the sample switch enters the sample hold state. Thereafter (t ≧
The threshold voltage Vk of t 0 ) is represented by Vk = − (KI 0 / C) · T (5)

【0028】一方、ランプ波発生回路10Aのラッチ1
2は、時刻tでデータセレクタ11を介して設定デ
ータS入力端子102から設定データSを取り込む。こ
れに伴い電流スイッチアレイ13は設定データSに比例
する電流を流し、容量15の両端の電圧であるランプ波
電圧Vs は低下していく。時刻t以降の時刻tにお
けるランプ波電圧Vs は、 Vs =−(SI/C)・(t−t) …(6) で表される。
On the other hand, the latch 1 of the ramp generation circuit 10A
2 fetches the configuration data S from the setting data S input terminal 102 via the data selector 11 at time t 0. Accordingly, the current switch array 13 causes a current proportional to the setting data S to flow, and the ramp voltage Vs, which is a voltage across the capacitor 15, decreases. Ramp voltage Vs at time t 0 after the time t, Vs = - represented by (SI 0 / C) · ( t-t 0) ... (6).

【0029】次に、コンパレータ31は、閾値電圧Vk
とランプ波電圧Vs の一致を検出する。時刻tから
Vk ,Vs が一致するまでの時間、すなわち出力信号3
02が立ち上がるまでの遅延時間td(=t−t
は、(5),(6)式より、 td=(K/S)・T …(7) で表される。この出力信号302は、ワンショット32
の時定数τが経過後に立ち下がる。
Next, the comparator 31 sets the threshold voltage Vk
And the ramp wave voltage Vs coincidence is detected. Time from time t 0 until Vk and Vs match, ie, output signal 3
02 rise time td (= t−t 0 )
Is represented by td = (K / S) · T (7) from the equations (5) and (6). This output signal 302 is the one-shot 32
Falls after the elapse of the time constant τ.

【0030】また、K側リーク信号203およびS側リ
ーク信号103の立ち上がりで容量25、15はリーク
され、閾値電圧Vk およびランプ波電圧Vs は初期値に
戻る。各リーク信号のタイミングは、Vk とVs の一致
が検出されて出力信号302が出力された後であればよ
い。図2ではともにt+Tで立ち上がり、t+2
Tで立ち下がるように設定しているが、出力信号302
を各リーク信号としてフィードバックしてもよい。
The capacitors 25 and 15 are leaked at the rise of the K-side leak signal 203 and the S-side leak signal 103, and the threshold voltage Vk and the ramp voltage Vs return to the initial values. The timing of each leak signal may be after the coincidence of Vk and Vs is detected and the output signal 302 is output. In FIG. 2, both rise at t 0 + T and t 0 +2
Although it is set to fall at T, the output signal 302
May be fed back as each leak signal.

【0031】以上により、本実施形態のプログラマブル
遅延発生器は、(7) 式で表される分数K/Sに比例した
遅延時間を発生することができる。この分数を形成する
KおよびSは、それぞれ任意に設定可能な設定データで
あり、任意の分数による遅延時間の発生が可能である。
As described above, the programmable delay generator of the present embodiment can generate a delay time proportional to the fraction K / S expressed by the equation (7). K and S that form this fraction are setting data that can be set arbitrarily, and a delay time can be generated by an arbitrary fraction.

【0032】なお、(7) 式に回路定数が含まれていない
のは、ランプ波発生回路10Aと閾値電圧発生回路20
Aの回路定数、すなわち容量15、25の容量値Cおよ
び電流スイッチアレイ13、23の単位電流Iを同
一値としたためである。このような同一構成のランプ波
発生回路10Aと閾値電圧発生回路20Aを製作すれ
ば、各回路定数の値が設計値と違っていても調整は不要
であり、また発生する遅延時間への影響もない。また、
ランプ波発生回路10Aと閾値電圧発生回路20Aの動
作は、外部から入力されるクロック301に同期してお
り、閾値電圧Vkの低下が継続する時間も正確にクロッ
クに同期しているので、遅延時間の絶対精度の向上が可
能である。
The reason why the circuit constant is not included in the equation (7) is that the ramp wave generating circuit 10A and the threshold voltage generating circuit 20
Circuit constants of A, that is, since the unit current I 0 of the capacitance value C and the current switch array 13 and 23 of the capacitor 15, 25 were the same value. If the ramp wave generation circuit 10A and the threshold voltage generation circuit 20A having the same configuration are manufactured, no adjustment is required even if the values of the respective circuit constants are different from the design values, and the influence on the generated delay time is also reduced. Absent. Also,
The operation of the ramp wave generating circuit 10A and the operation of the threshold voltage generating circuit 20A are synchronized with the clock 301 input from the outside, and the time during which the decrease of the threshold voltage Vk continues is accurately synchronized with the clock. Can be improved in absolute accuracy.

【0033】(プログラマブル遅延発生器の第2の実施
形態)図3は、本発明のプログラマブル遅延発生器の第
2の実施形態を示す。
(Second Embodiment of Programmable Delay Generator) FIG. 3 shows a second embodiment of the programmable delay generator of the present invention.

【0034】図において、ランプ波発生回路10Bは、
ラッチ12−1、12−2、電流スイッチ16、スイッ
チ14、容量15、分圧器17、S側イネーブル信号入
力端子101、設定データS入力端子102、S側リー
ク信号入力端子103により構成され、容量15の両端
の電圧として出力される容量電圧Vscを分圧器17で分
圧し、ランプ波電圧Vs を出力する。閾値電圧発生回路
20Bは、ラッチ22−1、22−2、電流スイッチ2
6、スイッチ24、容量25、分圧器27、K側イネー
ブル信号入力端子201、設定データK入力端子20
2、K側リーク信号入力端子203により構成され、容
量25の両端の電圧として出力される容量電圧Vkcを分
圧器27で分圧し、閾値電圧Vk を出力する。また、ラ
ンプ波発生回路10Bおよび閾値電圧発生回路20Bに
は、共通のクロック入力端子301が接続される。
In the figure, the ramp generation circuit 10B comprises:
Latches 12-1, 12-2, a current switch 16, a switch 14, a capacitor 15, a voltage divider 17, an S-side enable signal input terminal 101, a setting data S input terminal 102, and an S-side leak signal input terminal 103 are provided. The capacitance voltage Vsc output as the voltage between both ends of the voltage divider 15 is divided by the voltage divider 17 to output the ramp voltage Vs. The threshold voltage generation circuit 20B includes the latches 22-1 and 22-2, the current switch 2
6, switch 24, capacitor 25, voltage divider 27, K-side enable signal input terminal 201, setting data K input terminal 20
2. A capacitor voltage Vkc, which is constituted by a K-side leak signal input terminal 203 and is output as a voltage across the capacitor 25, is divided by a voltage divider 27 to output a threshold voltage Vk. A common clock input terminal 301 is connected to the ramp wave generation circuit 10B and the threshold voltage generation circuit 20B.

【0035】ランプ波発生回路10Bと閾値電圧発生回
路20Bは同一の回路構成であり、容量15、25の容
量値C、電流スイッチ16、26に流れる電流値
、分圧器17、27の分圧基準値Mなどの回路定
数は同一値で製作されるものとする。これは、両回路を
同一基板上に集積化することにより容易に実現可能であ
る。
The ramp wave generating circuit 10B and the threshold voltage generating circuit 20B have the same circuit configuration, the capacitance value C of the capacitors 15 and 25, the current value I 0 flowing through the current switches 16 and 26, and the voltage dividing devices 17 and 27. Circuit constants such as the pressure reference value M are assumed to be manufactured with the same value. This can be easily realized by integrating both circuits on the same substrate.

【0036】コンパレータ31は、ランプ波電圧Vs お
よび閾値電圧Vk を比較し、両電圧が一致するタイミン
グで立ち上がるパルスを出力する。ワンショット32
は、コンパレータ31の出力パルスを入力し、時定数τ
に応じたパルス幅のパルスを出力信号出力端子302に
出力する。
The comparator 31 compares the ramp voltage Vs and the threshold voltage Vk, and outputs a pulse that rises at a timing when the two voltages match. One shot 32
Receives the output pulse of the comparator 31 and outputs a time constant τ
Is output to the output signal output terminal 302.

【0037】図4は、プログラマブル遅延発生器の第2
の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。な
お、各信号の符号としてそれぞれの入出力端子の符号を
代用する。(a) はクロック301、(b) は設定データ
K、(c) は設定データS、(d) はK側イネーブル信号2
01、(e) はS側イネーブル信号101、(f) は容量電
圧Vkc、(g) は容量電圧Vsc、(h) は閾値電圧Vk 、
(i) はランプ波電圧Vs 、(j) は出力信号302、(k)
はK側リーク信号203、(l) はS側リーク信号103
である。
FIG. 4 shows a second example of the programmable delay generator.
6 is a time chart illustrating an operation example of the embodiment. In addition, the code of each input / output terminal is substituted for the code of each signal. (a) is the clock 301, (b) is the setting data K, (c) is the setting data S, and (d) is the K-side enable signal 2.
01, (e) is the S-side enable signal 101, (f) is the capacitance voltage Vkc, (g) is the capacitance voltage Vsc, (h) is the threshold voltage Vk,
(i) is the ramp voltage Vs, (j) is the output signal 302, (k)
Is the K-side leak signal 203 and (l) is the S-side leak signal 103
It is.

【0038】まず、設定データK入力端子202から設
定データKを入力し、K側イネーブル信号201を立ち
上げる。ラッチ22−1は、クロック301の立ち上が
りに同期してK側イネーブル信号201を取り込み、ラ
ッチ22−2は、クロック301の立ち上がりに同期し
て設定データKを取り込む。電流スイッチ26は、この
タイミングで電流Iを流し初め、容量25の両端の
電圧である容量電圧Vkcは低下していく。ここで、容量
電圧Vkcが低下し初めてからクロック301が次に立ち
上がる時刻をt、クロック周期をTとすると、容量
電圧Vkcが低下し初めてからの時刻t(t−T≦t
≦t)における容量電圧Vkcは、 Vkc=−(I/C)・(t−t+T) …(8) で表される。
First, the setting data K is input from the setting data K input terminal 202, and the K-side enable signal 201 rises. The latch 22-1 captures the K-side enable signal 201 in synchronization with the rising edge of the clock 301, and the latch 22-2 captures the setting data K in synchronization with the rising edge of the clock 301. Current switch 26 is initially applying a current I 0 at this timing, capacitive voltage Vkc a voltage across the capacitor 25 decreases. Here, assuming that the time when the clock 301 rises next from the first time when the capacitance voltage Vkc decreases for the first time is t 0 and the clock cycle is T, the time t (t 0 −T ≦ t) from the first time when the capacitance voltage Vkc decreases for the first time.
The capacitance voltage Vkc at ≦ t 0 ) is represented by Vkc = − (I 0 / C) · (t−t 0 + T) (8)

【0039】次に、時刻t−Tから時刻tまでの
間に、K側イネーブル信号201を立ち下げ、S側イネ
ーブル信号101を立ち上げる制御を行う。すると、ラ
ッチ22−1は時刻tで電流スイッチ26をオフと
するので、容量電圧Vkcの低下は止まり、サンプルホー
ルド状態となる。これ以降(t≧t)の容量電圧Vkc
は、 Vkc=−(I/C)・T …(9) で表される。
Next, control is performed so that the K-side enable signal 201 falls and the S-side enable signal 101 rises from time t 0 -T to time t 0 . Then, the latch 22-1 so that the off current switch 26 at time t 0, stops the lowering of the capacitance-voltage Vkc, a sample-and-hold state. Thereafter, the capacitance voltage Vkc (t ≧ t 0 )
Is represented by Vkc = − (I 0 / C) · T (9)

【0040】この容量電圧Vkcは分圧器27に入力さ
れ、ラッチ22−2に保持された設定データKに比例し
た電圧に分圧され、閾値電圧Vk として出力される。こ
の分圧器27から出力される閾値電圧Vk は、 Vk =(K/M)・Vkc …(10) で表される。ここで、分圧基準値MはKの最大値かそれ
よりも大きい値であり、分圧器27の種類に固有の値で
ある。分圧器27として一般に広く使われているR−2
R抵抗網、またはポテンショメータ型抵抗網を使用する
場合には、MはKの最大値+1となる。なお、分圧器2
7の入力インピーダンスが、スイッチ24、容量25お
よび電流スイッチ26で構成される積分器の出力インピ
ーダンスに比べて十分に高くない場合には、積分器と分
圧器27の間に電圧フォロワなどのインピーダンス変換
器を挿入すればよい。
The capacitance voltage Vkc is input to the voltage divider 27, divided into a voltage proportional to the setting data K held in the latch 22-2, and output as a threshold voltage Vk. The threshold voltage Vk output from the voltage divider 27 is expressed as follows: Vk = (K / M) · Vkc (10) Here, the divided voltage reference value M is a maximum value of K or a value larger than K, and is a value specific to the type of the voltage divider 27. R-2 widely used as a voltage divider 27
When using an R resistor network or a potentiometer type resistor network, M is the maximum value of K + 1. Note that the voltage divider 2
7 is not sufficiently higher than the output impedance of the integrator constituted by the switch 24, the capacitor 25 and the current switch 26, an impedance conversion such as a voltage follower is provided between the integrator and the voltage divider 27. Just insert the container.

【0041】(9),(10)式により、閾値電圧Vk は、 Vk=−(K/M)・(I/C)・T …(11) で表される。According to the equations (9) and (10), the threshold voltage Vk is represented by the following equation: Vk = − (K / M) · (I 0 / C) · T (11)

【0042】一方、時刻tにおいて、ランプ波発生
回路10Bのラッチ12−1はS側イネーブル信号入力
端子101からS側イネーブル信号を取り込み、ラッチ
12−2は設定データS入力端子102から設定データ
Sを取り込む。電流スイッチ16はこのタイミングで電
流Iを流し初め、容量15の両端の電圧である容量
電圧Vscは低下していく。時刻t以降の時刻tにお
ける容量電圧Vscは、 Vsc=−(I/C)・(t−t) …(12) で表される。
On the other hand, at time t 0, the latch 12-1 of the ramp generator circuit 10B takes in the S-side enable signal from the S-side enable signal input terminal 101, the latch 12-2 is set data from the setting data S input terminal 102 Capture S. The current switch 16 initially applying a current I 0 at this timing, capacitive voltage Vsc is the voltage across the capacitor 15 decreases. Capacitive voltage Vsc at time t 0 after the time t, Vsc = - represented by (I 0 / C) · ( t-t 0) ... (12).

【0043】この容量電圧Vscは分圧器17に入力さ
れ、ラッチ12−2に保持された設定データSに比例し
た電圧に分圧され、ランプ波電圧Vs として出力され
る。この分圧器17から出力されるランプ波電圧Vs
は、 Vs =−(S/M)・(I/C)・(t−t) …(13) で表される。
The capacitance voltage Vsc is input to the voltage divider 17, divided into a voltage proportional to the setting data S held in the latch 12-2, and output as a ramp voltage Vs. The ramp wave voltage Vs output from the voltage divider 17
Is represented by Vs = − (S / M) · (I 0 / C) · (t−t 0 ) (13)

【0044】次に、コンパレータ31は、閾値電圧Vk
とランプ波電圧Vsの一致を検出する。時刻tからV
k ,Vs が一致するまでの時間、すなわち出力信号30
2が立ち上がるまでの遅延時間td(=t−t
は、(11),(13)式より、 td=(K/S)・T …(14) で表される。この出力信号302は、ワンショット32
の時定数τが経過後に立ち下がる。
Next, the comparator 31 sets the threshold voltage Vk
And the ramp voltage Vs match. V from the time t 0
k, Vs, the output signal 30
Delay time td before 2 rises (= t−t 0 )
Is represented by td = (K / S) · T (14) from the equations (11) and (13). This output signal 302 is the one-shot 32
Falls after the elapse of the time constant τ.

【0045】また、K側リーク信号203およびS側リ
ーク信号103の立ち上がりで容量25、15はリーク
され、閾値電圧Vk(容量電圧Vkc)およびランプ波電
圧Vs(容量電圧Vsc)は初期値に戻る。各リーク信号
のタイミングは、Vk とVs の一致が検出されて出力信
号302が出力された後であればよい。図4ではともに
+Tで立ち上がり、t+2Tで立ち下がるよう
に設定しているが、出力信号302を各リーク信号とし
てフィードバックしてもよい。
The capacitors 25 and 15 are leaked at the rise of the K-side leak signal 203 and the S-side leak signal 103, and the threshold voltage Vk (capacitance voltage Vkc) and the ramp voltage Vs (capacity voltage Vsc) return to the initial values. . The timing of each leak signal may be after the coincidence of Vk and Vs is detected and the output signal 302 is output. In FIG. 4, both are set so as to rise at t 0 + T and fall at t 0 + 2T, but the output signal 302 may be fed back as each leak signal.

【0046】以上により、本実施形態のプログラマブル
遅延発生器は、(14)式で表される分数K/Sに比例した
遅延時間を発生することができる。この分数を形成する
KおよびSは、それぞれ任意に設定可能な設定データで
あり、任意の分数による遅延時間の発生が可能である。
As described above, the programmable delay generator according to the present embodiment can generate a delay time proportional to the fraction K / S expressed by the equation (14). K and S that form this fraction are setting data that can be set arbitrarily, and a delay time can be generated by an arbitrary fraction.

【0047】なお、(14)式に回路定数が含まれていない
のは、ランプ波発生回路10Bと閾値電圧発生回路20
Bの回路定数、すなわち容量15、25の容量値C、電
流スイッチ16、26に流れる電流値I、分圧器1
7、27の分圧基準値Mを同一値としたためである。こ
のような同一構成のランプ波発生回路10Bと閾値電圧
発生回路20Bを製作すれば、各回路定数の値が設計値
と違っていても調整は不要であり、また発生する遅延時
間への影響もない。また、ランプ波発生回路10Bと閾
値電圧発生回路20Bの動作は、外部から入力されるク
ロック301に同期しており、閾値電圧Vk の低下が継
続する時間も正確にクロックに同期しているので、遅延
時間の絶対精度の向上が可能である。
The reason why the circuit constant is not included in the equation (14) is that the ramp wave generation circuit 10B and the threshold voltage generation circuit 20
B, the circuit constant of B, that is, the capacitance value C of the capacitors 15 and 25, the current value I 0 flowing through the current switches 16 and 26,
This is because the reference values M of the partial pressures 7 and 27 are the same. If the ramp wave generation circuit 10B and the threshold voltage generation circuit 20B having the same configuration are manufactured, no adjustment is required even if the values of the respective circuit constants are different from the design values, and the influence on the generated delay time is also reduced. Absent. The operation of the ramp wave generation circuit 10B and the operation of the threshold voltage generation circuit 20B are synchronized with the clock 301 input from the outside, and the time during which the threshold voltage Vk continues to decrease is also accurately synchronized with the clock. The absolute accuracy of the delay time can be improved.

【0048】(周波数シンセサイザの第1の実施形態)図
5は、周波数シンセサイザの第1の実施形態を示す。
(First Embodiment of Frequency Synthesizer) FIG. 5 shows a first embodiment of the frequency synthesizer.

【0049】図において、周波数シンセサイザは、アキ
ュムレータ40A、データ変換回路50A、制御回路6
0A、上述した本発明のプログラマブル遅延発生器70
により構成される。アキュムレータ40Aは、加算器4
1Aおよびラッチ42Aにより構成される。設定データ
S入力端子102から入力される設定データSは、アキ
ュムレータ40Aの加算器41Aおよびプログラマブル
遅延発生器70に設定される。クロック入力端子301
から入力されるクロックは、アキュムレータ40Aのラ
ッチ42Aおよびプログラマブル遅延発生器70に与え
られる。
In the figure, the frequency synthesizer comprises an accumulator 40A, a data conversion circuit 50A, a control circuit 6
0A, the programmable delay generator 70 of the present invention described above.
It consists of. The accumulator 40A includes the adder 4
1A and a latch 42A. The setting data S input from the setting data S input terminal 102 is set in the adder 41A and the programmable delay generator 70 of the accumulator 40A. Clock input terminal 301
Is supplied to the latch 42A of the accumulator 40A and the programmable delay generator 70.

【0050】図6は、アキュムレータ40Aの動作原理
を説明する図である。アキュムレータのビット数nは
3、設定データSは3である。アキュムレータの出力デ
ータθの最上位ビットθMSBは、2=8クロック
周期の時間内にS=3パルスを合んでいる。したがっ
て、その平均周波数fは、クロック周波数をf
CLKとすると、 f=(S/2)fCLK …(15) で表される。このアキュムレータは、それ単体でダイレ
クトディジタルシンセサイザの最も簡単な形であり、他
の形式の多くのダイレクトディジタルシンセサイザにも
位相信号の計算のために使用されている。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation principle of the accumulator 40A. The number of bits n of the accumulator is 3, and the setting data S is 3. The MSB of the most significant bit θ MSB of the output data θ of the accumulator matches S = 3 pulses within a period of 2 n = 8 clock cycles. Therefore, the average frequency f 0 is obtained by setting the clock frequency to f
Assuming that CLK , f 0 = (S / 2 n ) f CLK (15) This accumulator, by itself, is the simplest form of a direct digital synthesizer, and many other types of direct digital synthesizers are also used for calculating phase signals.

【0051】しかし、アキュムレータ単体では、図6に
示すように出力信号θMSBに大きなジッタを含んでい
る。ジッタは、周波数スペクトルの観測では大きな不要
波成分(スプリアス成分)となって現れるので、アキュ
ムレータ単体を無線機器用の局部発振器に適用すること
は難しい。このスプリアス成分を抑えるために、最も一
般的なダイレクトディジタルシンセサイザでは、ROM
を用いて正弦波を出力として発生させる方法がとられて
いる。
However, the accumulator alone includes a large jitter in the output signal θ MSB as shown in FIG. Since the jitter appears as a large unnecessary wave component (spurious component) in the observation of the frequency spectrum, it is difficult to apply the accumulator alone to the local oscillator for the wireless device. To suppress this spurious component, the most common direct digital synthesizer uses a ROM
Is used to generate a sine wave as an output.

【0052】また、スプリアス成分を抑える他の方法と
して、位相補間の手段が知られている(参考文献:V.Rei
nhardt et al.,“A short survey of frequency synthe
sizer techniques”, in Proc.40th Annual Frequency
Control symp., pp.355-365,May 1986)。位相補間の手
段は、図6に示すように、出力信号θMSB の各パル
スをパルスごとに遅延させてθidealを発生させ
る。このパルスの遅延量δtは、θMSBが立ち上がる
直前のθの値をθp とすると、 δt=((2n−1−θp)/S)・T …(16) で表される。例えば、1つ目のθMSBが立ち上がる直
前のθの値θp は3であるので、1つ目のθMSBにつ
いて δt=((4−3)/3)・T=T/3 遅延させれば、θidealの1つ目のパルスに一致す
る。
As another method for suppressing spurious components, there is known a means of phase interpolation (reference: V. Rei
nhardt et al., “A short survey of frequency synthe
sizer techniques ”, in Proc. 40th Annual Frequency
Control symp., Pp. 355-365, May 1986). As shown in FIG. 6, the phase interpolation means delays each pulse of the output signal θ MSB for each pulse to generate θ ideal . The delay amount δt of this pulse is represented by δt = ((2 n−1 −θp) / S) · T (16), where θp is the value of θ immediately before the rising of the MSB . For example, since the value θp of θ immediately before the first θ MSB rises is 3, since the first θ MSB is delayed by δt = ((4-3) / 3) · T = T / 3 , Θ ideal coincide with the first pulse.

【0053】従来の位相補間の手段としては、従来技術
として示した閾値電圧発生回路とランプ波発生回路を異
なる回路で構成する遅延発生器(参考文献:H.Nosaka e
t al.,“A phase interpolation direct digital synth
esizer with a digitally controlled delay generato
r”, in 1997 Symp. VLSI Circuits Dig., pp.75-76,Ju
ne 1997)や、遅延線のタップを切り替えるタイプの遅延
発生器(参考文献:V.N.Kochemasov et al.,“Digital-
computer synthesizers of two-level signalswith pha
se-error compensation”, Telecommunications and ra
dio engineering, vol.36/37, pp.55-59, Oct. 1982)が
ある。しかし、これらの遅延発生器は、従来技術として
説明したように、精度をだすために遅延量の調整が必要
であり、また単位遅延時間の調整が難しいという問題が
あった。
As a conventional means for phase interpolation, a delay generator in which the threshold voltage generation circuit and the ramp wave generation circuit shown in the prior art are configured by different circuits (reference: H. Nosaka e)
t al., “A phase interpolation direct digital synth
esizer with a digitally controlled delay generato
r ”, in 1997 Symp. VLSI Circuits Dig., pp.75-76, Ju
ne 1997) and a delay generator that switches the delay line taps (Reference: VNKochemasov et al., “Digital-
computer synthesizers of two-level signalswith pha
se-error compensation ”, Telecommunications and ra
dio engineering, vol. 36/37, pp. 55-59, Oct. 1982). However, these delay generators, as described in the related art, have a problem that the delay amount needs to be adjusted in order to improve the accuracy, and it is difficult to adjust the unit delay time.

【0054】上述した本発明のプログラマブル遅延発生
器は、無調整で任意の値の遅延量を得ることができるの
で、図5に示すようにこれを位相補間の手段として用い
たダイレクトディジタルシンセサイザは、無調整で低ス
プリアスな出力を得ることが可能である。
The programmable delay generator of the present invention described above can obtain an arbitrary amount of delay without adjustment. Therefore, as shown in FIG. 5, a direct digital synthesizer using this as a means for phase interpolation is: It is possible to obtain a low spurious output without any adjustment.

【0055】アキュムレータ40Aの出力データθは、
データ変換回路50Aおよび制御回路60Aに入力され
るとともに、その最上位ビットθMSBはS側イネーブ
ル信号101としてプログラマブル遅延発生器70に入
力される。S側イネーブル信号101は、上述したよう
にプログラマブル遅延発生器70が遅延発生を開始する
トリガ信号として機能する。
The output data θ of the accumulator 40A is
The most significant bit θ MSB is input to the programmable delay generator 70 as the S-side enable signal 101 while being input to the data conversion circuit 50A and the control circuit 60A. The S-side enable signal 101 functions as a trigger signal for starting the delay generation by the programmable delay generator 70 as described above.

【0056】データ変換回路50Aは、(16)式の分子デ
ータ2n−1−θp を演算し、プログラマブル遅延発生
器70に与える設定データKを出力する。データ変換回
路50Aは、この減算演算を減算回路で構成することが
できるが、より簡単な2の補数演算(θp 各ビットを反
転し、さらに1を加算する演算)回路でも同じ結果が得
られる。制御回路60Aは、簡単なディジタル回路から
構成され、最上位ビットθMSBの信号を反転した後に
1クロック遅延させた信号をS側リーク信号103とし
て出力し、最上位ビットθMSBが立ち上がるタイミン
グの1クロック前に立ち上がり、かつパルス幅が1クロ
ック周期の信号をK側イネーブル信号201として出力
する。プログラマブル遅延発生器70の出力信号は、出
力信号出力端子302に取り出されるとともに、K側リ
ーク信号203としてプログラマブル遅延発生器70に
フィードバックされる。
The data conversion circuit 50 A calculates the numerator data 2 n−1 −θp of the equation (16) and outputs the setting data K to be given to the programmable delay generator 70. The data conversion circuit 50A can constitute this subtraction operation by a subtraction circuit, but the same result can be obtained by a simpler 2's complement operation (operation of inverting each bit of θp and further adding 1). The control circuit 60A is composed of a simple digital circuit, outputs a signal delayed by one clock after inverting the signal of the most significant bit θ MSB as the S-side leak signal 103, and outputs the signal at the timing when the most significant bit θ MSB rises. A signal that rises before the clock and has a pulse width of one clock cycle is output as a K-side enable signal 201. An output signal of the programmable delay generator 70 is taken out to an output signal output terminal 302 and fed back to the programmable delay generator 70 as a K-side leak signal 203.

【0057】このような構成により、プログラマブル遅
延発生器70は(16)式に示す遅延時間を発生し、図5に
示す周波数シンセサイザは、基本周波数が(15)式で表さ
れるスプリアス成分の少ない矩形波を出力する。
With such a configuration, the programmable delay generator 70 generates a delay time represented by the equation (16), and the frequency synthesizer shown in FIG. 5 has a small spurious component whose fundamental frequency is represented by the equation (15). Output a square wave.

【0058】図7は、周波数シンセサイザの第1の実施
形態の動作例を示すタイムチャートである。(a) はクロ
ック301、(b) はアキュムレータ40Aの出力データ
θ、(c) は出力データθの最上位ビットθMSB、(d)
はランプ波電圧Vs 、(e) はK側イネーブル信号20
1、(f) は閾値電圧Vk 、(g) は出力信号302、(h)
はK側リーク信号203、(i) はS側リーク信号103
である。
FIG. 7 is a time chart showing an operation example of the first embodiment of the frequency synthesizer. (a) is the clock 301, (b) is the output data θ of the accumulator 40A, (c) is the most significant bit θ MSB of the output data θ, (d)
Is the ramp voltage Vs, and (e) is the K-side enable signal 20.
1, (f) is the threshold voltage Vk, (g) is the output signal 302, (h)
Is the K-side leak signal 203 and (i) is the S-side leak signal 103
It is.

【0059】なお、アキュムレータ40Aのビット数n
は3、設定データSは3である。また、最上位ビットθ
MSBの立ち上がりの1クロック周期後のタイミングを
各遅延プロセスの初期時刻tに一致させている。
The bit number n of the accumulator 40A is n
Is 3, and the setting data S is 3. Also, the most significant bit θ
The timing after one clock period of the rise of the MSB is made to coincide with the initial time t 0 of the delay process.

【0060】ランプ波電圧Vs は設定データSに比例
し、θMSB(S側イネーブル信号101)の1クロック
周期遅延させた信号に同期したランプ波になっている。
K側イネーブル信号201は、θMSBが立ち上がるタ
イミングの1クロック前に立ち上がりかつパルス幅が1
クロック周期の信号である。このK側イネーブル信号2
01をトリガとし、閾値電圧Vk はデータ変換回路50
Aから出力される設定データK(=2n−1−θp )に
比例した1クロック周期の長さのランプ波を形成し、そ
の電圧が保持される。ランプ波電圧Vs と閾値電圧Vk
が一致すると、そのタイミングでワンショットの時定数
τで決まるパルス幅の出力信号302が出力される。こ
の出力信号302は、K側リーク信号203としてプロ
グラマブル遅延発生器70にフィードバックされ、閾値
電圧Vk をリセットして次の閾値電圧発生に備える。ま
た、S側リーク信号103は、最上位ビットθMSB
信号を反転した後に1クロック遅延させた信号であり、
ランプ波電圧Vs をリセットする。以上の動作により、
各パルスが等間隔に並び、ジッタがない出力信号302
が得られる。
The ramp wave voltage Vs is proportional to the setting data S, and is a ramp wave synchronized with a signal obtained by delaying one cycle of θ MSB (S-side enable signal 101).
The K-side enable signal 201 rises one clock before the timing when the θ MSB rises and has a pulse width of 1
This is a signal of a clock cycle. This K-side enable signal 2
01 as a trigger, the threshold voltage Vk is
A ramp wave having a length of one clock cycle proportional to the setting data K (= 2 n-1 -θp) output from A is formed, and its voltage is held. Ramp voltage Vs and threshold voltage Vk
, The output signal 302 having a pulse width determined by the one-shot time constant τ is output at that timing. The output signal 302 is fed back to the programmable delay generator 70 as the K-side leak signal 203, resetting the threshold voltage Vk and preparing for the next threshold voltage generation. The S-side leak signal 103 is a signal obtained by inverting the signal of the most significant bit θ MSB and delaying it by one clock,
The ramp voltage Vs is reset. By the above operation,
An output signal 302 in which each pulse is arranged at equal intervals and has no jitter
Is obtained.

【0061】なお、出力端にトグルフリップフロップ
(T−FF)を付加すると、デューティ比50%の矩形波
のシンセサイザ出力を得ることが可能である。この場合
の基本周波数は(15)式の半分になる。
When a toggle flip-flop (T-FF) is added to the output terminal, it is possible to obtain a rectangular wave synthesizer output having a duty ratio of 50%. In this case, the fundamental frequency is half of the expression (15).

【0062】図8は、周波数シンセサイザの第1の実施
形態の実験結果を示す。プログラマブル遅延発生器70
には、図1に示す第1の実施形態のものを用いた。ディ
ジタル回路はCMOS標準ロジックで構成した。クロッ
ク周波数は 200kHz、アキュムレータ40Aのビット数
nは8、設定データSは96とし、プログラマブル遅延発
生器70の基本周波数fは(15)式より f=(96/256)・fCLK=(3/8)・fCLK=7
5kHz である。なお、本実験では、デューティ比50%の矩形波
を得るために、出力端にT−FFを付加し、この出力周
波数を37.5kHzとした。(a) はクロック301、(d) は
ランプ波電圧Vs 、(f) は閾値電圧Vk 、(g) はデュー
ティ比50%の矩形波とした出力信号である。
FIG. 8 shows experimental results of the first embodiment of the frequency synthesizer. Programmable delay generator 70
The first embodiment shown in FIG. 1 was used. The digital circuit was constituted by CMOS standard logic. The clock frequency is 200 kHz, the number of bits n of the accumulator 40A is 8, the setting data S is 96, and the basic frequency f 0 of the programmable delay generator 70 is f 0 = (96/256) · f CLK = ( 3/8) · f CLK = 7
5 kHz. In this experiment, a T-FF was added to the output terminal to obtain a rectangular wave having a duty ratio of 50%, and the output frequency was set to 37.5 kHz. (a) is a clock signal 301, (d) is a ramp voltage Vs, (f) is a threshold voltage Vk, and (g) is a rectangular wave output signal with a duty ratio of 50%.

【0063】図9は、周波数シンセサイザの第1の実施
形態の実験結果における出力信号スペクトルを示す。T
−FF出力の基準周波数37.5kHzおよびその高調波以外
の不要波(スプリアス成分)は大きく抑えられており、
最大でも−50dBc以下であることがわかる。
FIG. 9 shows an output signal spectrum as an experimental result of the first embodiment of the frequency synthesizer. T
-The unnecessary frequency (spurious component) other than the reference frequency 37.5 kHz of the FF output and its harmonics is greatly suppressed.
It can be seen that the maximum is -50 dBc or less.

【0064】(周波数シンセサイザの第2の実施形態)図
10は、本発明のプログラマブル遅延発生器を用いた周
波数シンセサイザの第2の実施形態を示す。
(Second Embodiment of Frequency Synthesizer) FIG. 10 shows a second embodiment of the frequency synthesizer using the programmable delay generator of the present invention.

【0065】図において、周波数シンセサイザは、アキ
ュムレータ40B、データ変換回路50B、制御回路6
0B、本発明のプログラマブル遅延発生器70により構
成される。アキュムレータ40Bは、加算器41Bおよ
びラッチ42Bにより構成される。設定データS入力端
子102から入力される設定データSは、アキュムレー
タ40Bの加算器41Bおよびプログラマブル遅延発生
器70に設定される。クロック入力端子301から入力
されるクロックは、アキュムレータ40Bのラッチ42
Bおよびプログラマブル遅延発生器70に与えられる。
In the figure, an accumulator 40B, a data conversion circuit 50B, a control circuit 6
0B, comprising the programmable delay generator 70 of the present invention. The accumulator 40B includes an adder 41B and a latch 42B. The setting data S input from the setting data S input terminal 102 is set in the adder 41B and the programmable delay generator 70 of the accumulator 40B. The clock input from the clock input terminal 301 is supplied to the latch 42 of the accumulator 40B.
B and programmable delay generator 70.

【0066】アキュムレータ40Bの出力データθは、
データ変換回路50Bおよび制御回路60Bに入力され
る。アキュムレータ40Bの加算器41Bから出力され
るオーバーフロー信号は、データ変換回路50Bおよび
制御回路60Bに入力されるとともに、S側イネーブル
信号101としてプログラマブル遅延発生器70に入力
される。本実施形態では、オーバーフロー信号を δt=((2−θ)/S)・T …(17) で表される時間だけ遅延させる。
The output data θ of the accumulator 40B is
The data is input to the data conversion circuit 50B and the control circuit 60B. The overflow signal output from the adder 41B of the accumulator 40B is input to the data conversion circuit 50B and the control circuit 60B, and is also input to the programmable delay generator 70 as the S-side enable signal 101. In the present embodiment, the overflow signal is delayed by a time represented by δt = ((2 n −θ) / S) · T (17).

【0067】データ変換回路50Bは、(17)式の分子デ
ータ2−θを演算し、プログラマブル遅延発生器7
0に与える設定データKを出力する。制御回路60B
は、オーバーフロー信号を反転した後に1クロック遅延
させた信号をS側リーク信号103として出力し、オー
バーフロー信号が立ち上がるタイミングの1クロック前
に立ち上がり、かつパルス幅が1クロック周期の信号を
K側イネーブル信号201として出力する。プログラマ
ブル遅延発生器70の出力信号は、出力信号出力端子3
02に取り出されるとともに、K側リーク信号203と
してプログラマブル遅延発生器70にフィードバックさ
れる。
The data conversion circuit 50B calculates the numerator data 2 n -θ of the equation (17),
The setting data K given to 0 is output. Control circuit 60B
Outputs a signal delayed by one clock after inverting the overflow signal as an S-side leak signal 103, and outputs a signal that rises one clock before the overflow signal rises and has a pulse width of one clock cycle as a K-side enable signal. Output as 201. The output signal of the programmable delay generator 70 is supplied to an output signal output terminal 3
02 and is fed back to the programmable delay generator 70 as a K-side leak signal 203.

【0068】このような構成により、プログラマブル遅
延発生器70は(17)式に示す遅延時間を発生し、図10
に示す周波数シンセサイザは、基本周波数が(15)式で表
されるスプリアス成分の少ない矩形波を出力する。な
お、出力端にトグルフリップフロップ(T−FF)を付
加すると、デューティ比50%の矩形波のシンセサイザ出
力を得ることが可能である。この場合の基本周波数は(1
5)式の半分になる。
With such a configuration, the programmable delay generator 70 generates the delay time shown in equation (17), and
The frequency synthesizer shown in (1) outputs a square wave with a small spurious component whose fundamental frequency is represented by the equation (15). When a toggle flip-flop (T-FF) is added to the output terminal, it is possible to obtain a rectangular wave synthesizer output with a duty ratio of 50%. The fundamental frequency in this case is (1
5) It becomes half of the formula.

【0069】(周波数シンセサイザの第3の実施形態)図
11は、本発明のプログラマブル遅延発生器を用いた周
波数シンセサイザの第3の実施形態を示す。
(Third Embodiment of Frequency Synthesizer) FIG. 11 shows a third embodiment of the frequency synthesizer using the programmable delay generator of the present invention.

【0070】図において、周波数シンセサイザは、アキ
ュムレータ40C、データ変換回路50C、制御回路6
0C、本発明のプログラマブル遅延発生器70により構
成される。アキュムレータ40Cは、加算器41Cおよ
びラッチ42Cにより構成される。設定データS入力端
子102から入力される設定データSは、アキュムレー
タ40Cの加算器41Cおよびプログラマブル遅延発生
器70に設定される。クロック入力端子301から入力
されるクロックは、アキュムレータ40Cのラッチ42
Cおよびプログラマブル遅延発生器70に与えられる。
In the figure, the frequency synthesizer includes an accumulator 40C, a data conversion circuit 50C, a control circuit 6
OC, the programmable delay generator 70 of the present invention. The accumulator 40C includes an adder 41C and a latch 42C. The setting data S input from the setting data S input terminal 102 is set in the adder 41C and the programmable delay generator 70 of the accumulator 40C. The clock input from the clock input terminal 301 is supplied to the latch 42 of the accumulator 40C.
C and programmable delay generator 70.

【0071】アキュムレータ40Cの出力データθは、
データ変換回路50Cおよび制御回路60Cに入力され
る。アキュムレータ40Cの加算器41Cから出力され
るオーバーフロー信号は、ラッチ42Cを介して1クロ
ック遅延させたOFD信号となり、データ変換回路50
Cおよび制御回路60Cに入力されるとともに、S側イ
ネーブル信号101としてプログラマブル遅延発生器7
0に入力される。本実施形態では、OFD信号を δt=((S−θ)/S)・T …(18) で表される時間だけ遅延させる。
The output data θ of the accumulator 40C is
The data is input to the data conversion circuit 50C and the control circuit 60C. The overflow signal output from the adder 41C of the accumulator 40C becomes an OFD signal delayed by one clock via the latch 42C, and becomes an OFD signal.
C and the control circuit 60C, and as the S-side enable signal 101, the programmable delay generator 7
Input to 0. In the present embodiment, the OFD signal is delayed by a time represented by δt = ((S−θ) / S) · T (18)

【0072】データ変換回路50Cは、(18)式の分子デ
ータS−θを演算し、プログラマブル遅延発生器70に
与える設定データKを出力する。制御回路60Cは、O
FD信号を反転した後に1クロック遅延させた信号をS
側リーク信号103として出力し、OFD信号が立ち上
がるタイミングの1クロック前に立ち上がり、かつパル
ス幅が1クロック周期の信号をK側イネーブル信号20
1として出力する。プログラマブル遅延発生器70の出
力信号は、出力信号出力端子302に取り出されるとと
もに、K側リーク信号203としてプログラマブル遅延
発生器70にフィードバックされる。
The data conversion circuit 50C calculates the numerator data S-θ in the equation (18) and outputs the setting data K to be given to the programmable delay generator 70. The control circuit 60C
After inverting the FD signal, the signal delayed by one clock is referred to as S
And outputs a signal having a pulse width of one clock cycle, which rises one clock before the rising timing of the OFD signal, and which has a pulse width of one clock cycle.
Output as 1. An output signal of the programmable delay generator 70 is taken out to an output signal output terminal 302 and fed back to the programmable delay generator 70 as a K-side leak signal 203.

【0073】このような構成により、プログラマブル遅
延発生器70は(18)式に示す遅延時間を発生し、図11
に示す周波数シンセサイザは、基本周波数が(15)式で表
されるスプリアス成分の少ない矩形波を出力する。な
お、出力端にトグルフリップフロップ(T−FF)を付
加すると、デューティ比50%の矩形波のシンセサイザ出
力を得ることが可能である。この場合の基本周波数は(1
5)式の半分になる。
With such a configuration, the programmable delay generator 70 generates the delay time shown in equation (18), and
The frequency synthesizer shown in (1) outputs a square wave with a small spurious component whose fundamental frequency is represented by the equation (15). When a toggle flip-flop (T-FF) is added to the output terminal, it is possible to obtain a rectangular wave synthesizer output with a duty ratio of 50%. The fundamental frequency in this case is (1
5) It becomes half of the formula.

【0074】(逓倍器の第1の実施形態)図14は、本
発明の逓倍器の第1の実施形態を示す。
(First Embodiment of Multiplier) FIG. 14 shows a first embodiment of the multiplier of the present invention.

【0075】図において、数字符号500は分配回路、
501〜503、505〜507は所定の電流を流し込
む(あるいは流し出す)ように、データを設定またはハ
ードで実現され、オン、オフを外部から制御される電流
スイッチ、509〜511、513〜515は容量、5
17〜519、521〜523はスイッチ、525、5
26、528、529はコンパレータ、531、53
2、534、535はパルス幅調整回路、537、53
8、540、541はD−FF、543はORゲート、
544はワンショット・マルチバイブレータ、600は
被逓倍信号入力端子、601は出力端子を表している。
In the figure, numeral 500 indicates a distribution circuit,
Current switches 501 to 503 and 505 to 507 are set or implemented by hardware so as to flow (or flow) a predetermined current, and current switches 509 to 511 and 513 to 515 are externally controlled to be on and off. Capacity, 5
17-519, 521-523 are switches, 525, 5
26, 528, 529 are comparators, 531, 53
2, 534, 535 are pulse width adjustment circuits, 537, 53
8, 540 and 541 are D-FFs, 543 is an OR gate,
544 is a one-shot multivibrator, 600 is a multiplied signal input terminal, and 601 is an output terminal.

【0076】本実施形態は、4個の遅延発生器を含んで
いる。被逓倍信号の周期をTとすると、第1の遅延発生
器及び第3の遅延発生器が(1/4)Tの遅延時間を発
生し、第2の遅延発生器及び第4の遅延発生器が(3/
4)Tの遅延時間を発生する。
This embodiment includes four delay generators. Assuming that the period of the multiplied signal is T, the first delay generator and the third delay generator generate a (1 /) T delay time, and the second delay generator and the fourth delay generator Is (3 /
4) Generate a delay time of T.

【0077】電流スイッチ501、容量509、スイッ
チ517は第1の遅延発生器の閾値電圧V1を発生し、
電流スイッチ503、容量511、スイッチ519は第
1の遅延発生器のランプ波V3を発生する。V1及びV
3の電圧を比較するコンパレータ525の出力は第1の
遅延発生器の出力となる。パルス幅調整回路531は第
1の遅延発生器の出力パルス幅を短く整形する。これ
は、第1の遅延発生器の出力パルスが、第2〜第4の遅
延発生器からの出力パルスと時間的に重ならないように
するためである。
The current switch 501, the capacitor 509, and the switch 517 generate a threshold voltage V1 of the first delay generator.
The current switch 503, the capacitor 511, and the switch 519 generate the ramp wave V3 of the first delay generator. V1 and V
The output of the comparator 525 for comparing the voltage of the third delay signal becomes the output of the first delay generator. The pulse width adjustment circuit 531 shortens the output pulse width of the first delay generator. This is to prevent the output pulse of the first delay generator from overlapping in time with the output pulse from the second to fourth delay generators.

【0078】電流スイッチ502、容量510、スイッ
チ518は第2の遅延発生器の閾値電圧V2を発生し、
電流スイッチ503、容量511、スイッチ519は第
2の遅延発生器のランプ波V3を発生する。このV3は
第1の遅延発生器のランプ波と第2の遅延発生器のラン
プ波の両者の役割を兼ねている。
The current switch 502, the capacitor 510, and the switch 518 generate the threshold voltage V2 of the second delay generator,
The current switch 503, the capacitor 511, and the switch 519 generate the ramp wave V3 of the second delay generator. This V3 serves as both the ramp wave of the first delay generator and the ramp wave of the second delay generator.

【0079】電流スイッチ505、容量513、スイッ
チ521は第3の遅延発生器の閾値電圧V4を発生し、
電流スイッチ507、容量515、スイッチ523は第
3の遅延発生器のランプ波V6を発生する。
The current switch 505, the capacitor 513, and the switch 521 generate the threshold voltage V4 of the third delay generator,
The current switch 507, the capacitor 515, and the switch 523 generate the ramp wave V6 of the third delay generator.

【0080】電流スイッチ506、容量514、スイッ
チ522は第4の遅延発生器の閾値電圧V5を発生し、
電流スイッチ507、容量515、スイッチ523は第
4の遅延発生器のランプ波V6を発生する。このV6は
第3の遅延発生器のランプ波と第4の遅延発生器のラン
プ波の両者の役割を兼ねている。
The current switch 506, the capacitor 514, and the switch 522 generate a fourth delay generator threshold voltage V5,
The current switch 507, the capacitor 515, and the switch 523 generate the ramp wave V6 of the fourth delay generator. This V6 serves both as the ramp wave of the third delay generator and the ramp wave of the fourth delay generator.

【0081】図15は、逓倍器の第1の実施形態の動作
例を示すタイムチャートである。(a)は被逓倍信号
(CLK)、(b)は分配回路500出力(CLK
1)、(c)は分配回路500逆相出力(CLK2)、
(d)は第1の遅延発生器の閾値電圧V1、第2の遅延
発生器の閾値電圧V2、第1の遅延発生器のランプ波
(兼第2の遅延発生器のランプ波)V3、(e)は第3
の遅延発生器の閾値電圧V4、第4の遅延発生器の閾値
電圧V5、第3の遅延発生器のランプ波(兼第4の遅延
発生器のランプ波)V6、(f)は逓倍器の第1の実施
形態の出力である。
FIG. 15 is a time chart showing an operation example of the first embodiment of the multiplier. (A) is the multiplied signal (CLK), and (b) is the output (CLK) of the distribution circuit 500.
1) and (c) show the distribution circuit 500 having a negative phase output (CLK2);
(D) is the threshold voltage V1 of the first delay generator, the threshold voltage V2 of the second delay generator, the ramp wave of the first delay generator (also the ramp wave of the second delay generator) V3, ( e) is the third
The threshold voltage V4 of the delay generator, the threshold voltage V5 of the fourth delay generator, the ramp wave of the third delay generator (and the ramp wave of the fourth delay generator) V6, (f) 5 is an output of the first embodiment.

【0082】分配回路500はT−FFのみで構成さ
れ、被逓倍信号(CLK)のパルスの入力とともにその
出力を反転させる((b)CLK1、(c)CLK
2)。CLK1がハイ状態になると、電流スイッチ50
1、502がオン状態になり、時間に比例して容量50
9、510に電荷がチャージされてゆく。被逓倍信号の
周期Tが経過すると、CLK1がロー状態になり、電流
スイッチ501、502がオフ状態に戻る。ここで、コ
ンパレータ525、526の入力インピーダンスが十分
に高ければ、容量509、510にチャージされた電荷
は保持される。ここで、電流スイッチ501、502の
電流源を1:3になるようにデータを設定、またはハー
ドで実現すると、容量509、510の電圧V1、V2
は正確に1:3となる。
The distribution circuit 500 is composed of only T-FFs, and inputs a pulse of the multiplied signal (CLK) and inverts its output ((b) CLK1, (c) CLK).
2). When CLK1 goes high, the current switch 50
1 and 502 are turned on, and the capacitance 50 is proportional to time.
Charges are charged to 9, 510. When the period T of the multiplied signal elapses, CLK1 goes low, and the current switches 501 and 502 return to the off state. Here, if the input impedance of the comparators 525 and 526 is sufficiently high, the charges charged in the capacitors 509 and 510 are held. Here, if the data is set such that the current sources of the current switches 501 and 502 are 1: 3 or realized by hardware, the voltages V1 and V2 of the capacitors 509 and 510
Is exactly 1: 3.

【0083】一方、CLK1がハイ状態の期間、スイッ
チ519はオン状態であり、容量511の電荷は放電さ
れている。CLK1がロー状態に戻り、同時にCLK2
がハイ状態となると、電流スイッチ503がオン状態に
なり、時間に比例して容量511に電荷がチャージされ
てゆく。ここで、電流スイッチ503の電流源を、電流
スイッチ501の4倍になるようにデータを設定、また
はハードで実現しておく。すると、CLK2が立ち上が
ってから(1/4)T経過後に、容量511の電圧V3
はV1に一致し、(3/4)T経過後にV2に一致す
る。コンパレータ525はこの(1/4)Tのタイミン
グを検出して出力(第1の遅延発生器出力)し、コンパ
レータ526はこの(3/4)Tのタイミングを検出し
て出力(第2の遅延発生器出力)する。パルス幅調整回
路531、532の出力(co1、co2)はD−FF
537、538のセット入力端子に送出され、これらの
D−FFをオン状態にする。これによりスイッチ51
7、518がオン状態となり、容量509、510の電
荷を放電し、次のチャージに備える。
On the other hand, while CLK1 is in the high state, the switch 519 is in the on state, and the charge of the capacitor 511 is discharged. CLK1 returns to a low state while CLK2
Becomes high, the current switch 503 is turned on, and the capacitor 511 is charged in proportion to time. Here, data is set for the current source of the current switch 503 so as to be four times as large as that of the current switch 501, or the current source is realized by hardware. Then, after a lapse of (1 /) T from the rise of CLK2, the voltage V3 of the capacitor 511 is increased.
Coincides with V1 and coincides with V2 after elapse of (3/4) T. The comparator 525 detects the timing of (1/4) T and outputs it (output of the first delay generator), and the comparator 526 detects the timing of (3/4) T and outputs it (second delay). Generator output). The outputs (co1, co2) of the pulse width adjusting circuits 531 and 532 are D-FFs.
The D-FFs are sent to set input terminals 537 and 538, and these D-FFs are turned on. This allows the switch 51
7, 518 are turned on to discharge the charges of the capacitors 509, 510 and prepare for the next charge.

【0084】第3の遅延発生器、第4の遅延発生器の動
作は、上述した第1の遅延発生器、第2の遅延発生器の
動作とそれぞれTずれること以外はまったく同様であ
る。従って、パルス幅調整回路531がパルスを出力し
てから(1/2)T経過後にパルス幅調整回路532が
パルスを出力し、さらに(1/2)T経過後にパルス幅
調整回路534がパルスを出力し、さらに(1/2)T
経過後にパルス幅調整回路535がパルスを出力する動
作を繰り返す。結果として逓倍器の第1の実施形態は、
ワンショット・マルチバイブレータ544で決定される
パルス幅を持つ、周期(1/2)Tの矩形波信号を出力
することになる。
The operations of the third and fourth delay generators are exactly the same as those of the above-described first and second delay generators except that they are shifted by T, respectively. Therefore, the pulse width adjustment circuit 532 outputs a pulse after a lapse of (1/2) T after the pulse width adjustment circuit 531 outputs a pulse, and further, the pulse width adjustment circuit 534 outputs a pulse after a lapse of (1/2) T. Output, and (1/2) T
After the elapse, the operation of outputting a pulse by the pulse width adjustment circuit 535 is repeated. As a result, a first embodiment of the multiplier is:
A rectangular wave signal having a period (1/2) T and having a pulse width determined by the one-shot multivibrator 544 is output.

【0085】逓倍器の第1の実施形態は、遅延発生器を
使用して入力信号の周期よりも短い間隔でパルスを発生
させることにより、無調整で低スプリアスな出力信号を
発生させることができる。遅延発生器に、本発明のプロ
グラマブル遅延発生器を用いることは、回路定数の設定
値からのずれや、電源電圧の変動があってもスプリアス
特性が悪化しない効果がある。
In the first embodiment of the multiplier, a pulse is generated at an interval shorter than the cycle of the input signal by using the delay generator, so that an output signal without adjustment and low spurious can be generated. . The use of the programmable delay generator of the present invention as the delay generator has an effect that spurious characteristics do not deteriorate even if the circuit constant deviates from the set value or the power supply voltage fluctuates.

【0086】なお、本実施形態における遅延発生器の遅
延時間は(1/4)T、(3/4)Tの場合を例に述べ
たが、2逓倍器を実現する遅延発生器の遅延時間の組み
合わせは無数に考えられる。例えば、0、(1/2)T
の組み合わせ、(1/2)T、(2/2)Tの組み合わ
せが考えられ、それぞれの場合についても容易にハード
で実現可能である。出力のスプリアス特性、回路規模の
両面を考慮すると、(1/4)T、(3/4)Tの組み
合わせが最も優れている。
Although the delay time of the delay generator in this embodiment is (1/4) T and (3/4) T as an example, the delay time of the delay generator realizing the doubler has been described. There are countless combinations. For example, 0, (1/2) T
, (1/2) T, and (2/2) T, and each case can be easily realized with hardware. Considering both the spurious characteristics of the output and the circuit scale, the combination of (1/4) T and (3/4) T is the most excellent.

【0087】(逓倍器の第2の実施形態)図16は、本
発明の逓倍器の第2の実施形態を示す。
(Second Embodiment of Multiplier) FIG. 16 shows a second embodiment of the multiplier of the present invention.

【0088】図において、数字符号500aは分配回
路、501a〜508aは所定の電流を流し込む(ある
いは流し出す)ように、データを設定またはハードで実
現され、オン、オフを外部から制御される電流スイッ
チ、509a〜516aは容量、517a〜524aは
スイッチ、525a〜530aはコンパレータ、531
a〜536aはパルス幅調整回路、537a〜542a
はD−FF、543aはORゲート、544aはワンシ
ョット・マルチバイブレータ、600aは被逓倍信号入
力端子、601aは出力端子を表している。
In the figure, numeral 500a is a distribution circuit, and 501a to 508a are data switches which are set or implemented by hardware so as to flow in (or flow out) a predetermined current, and which are turned on and off by externally controlled current switches. , 509a to 516a are capacitors, 517a to 524a are switches, 525a to 530a are comparators, 531
a to 536a are pulse width adjustment circuits, 537a to 542a
Denotes a D-FF, 543a denotes an OR gate, 544a denotes a one-shot multivibrator, 600a denotes a multiplied signal input terminal, and 601a denotes an output terminal.

【0089】本実施形態は、6個の遅延発生器を含んで
いる。被逓倍信号の周期をTとすると、第1の遅延発生
器及び第4の遅延発生器が(1/6)Tの遅延時間を発
生し、第2の遅延発生器及び第5の遅延発生器が(3/
6)Tの遅延時間を発生し、第3の遅延発生器及び第6
の遅延発生器が(5/6)Tの遅延時間を発生する。
This embodiment includes six delay generators. Assuming that the period of the multiplied signal is T, the first delay generator and the fourth delay generator generate a delay time of (1/6) T, and the second delay generator and the fifth delay generator Is (3 /
6) generating a delay time of T, the third delay generator and the sixth delay generator;
Generates a delay time of (5/6) T.

【0090】動作原理は逓倍器の第1の実施形態と同じ
であるが、遅延発生器の個数とその遅延時間が異なる。
電流スイッチ501a、容量509a、スイッチ517
aは第1の遅延発生器の閾値電圧V1を発生し、電流ス
イッチ504a、容量512a、スイッチ520aは第
1の遅延発生器のランプ波V4を発生する。V1及びV
4の電圧を比較するコンパレータ525aの出力は第1
の遅延発生器の出力となる。パルス幅調整回路531a
は第1の遅延発生器の出力パルス幅を短く整形する。こ
れは、第1の遅延発生器の出力パルスが、第2〜第6の
遅延発生器からの出力パルスと時間的に重ならないよう
にするためである。
The operation principle is the same as that of the first embodiment of the multiplier, but the number of delay generators and their delay times are different.
Current switch 501a, capacitor 509a, switch 517
a generates the threshold voltage V1 of the first delay generator, and the current switch 504a, the capacitor 512a, and the switch 520a generate the ramp wave V4 of the first delay generator. V1 and V
The output of the comparator 525a for comparing the voltage of
Output of the delay generator. Pulse width adjustment circuit 531a
Makes the output pulse width of the first delay generator shorter. This is to prevent the output pulse of the first delay generator from overlapping in time with the output pulse from the second to sixth delay generators.

【0091】図17は、逓倍器の第2の実施形態の動作
例を示すタイムチャートである。(a)は被逓倍信号
(CLK)、(b)は分配回路500a出力(CLK
1)、(c)は分配回路500a逆相出力(CLK
2)、(d)は第1の遅延発生器の閾値電圧V1、第2
の遅延発生器の閾値電圧V2、第3の遅延発生器の閾値
電圧V3、第1の遅延発生器のランプ波(兼第2、第3
の遅延発生器のランプ波)V4、(e)は第4の遅延発
生器の閾値電圧V5、第5の遅延発生器の閾値電圧V
6、第6の遅延発生器の閾値電圧V7、第4の遅延発生
器のランプ波(兼第5、第6の遅延発生器のランプ波)
V8、(f)は逓倍器の第2の実施形態の出力である。
FIG. 17 is a time chart showing an operation example of the second embodiment of the multiplier. (A) is the multiplied signal (CLK), and (b) is the output (CLK) of the distribution circuit 500a.
1) and (c) show the reverse phase output (CLK) of the distribution circuit 500a.
2) and (d) show the threshold voltage V1 of the first delay generator,
, The threshold voltage V3 of the third delay generator, the ramp voltage of the first delay generator (also the second and third ramp generators)
Ramp wave) V4, (e) are the threshold voltage V5 of the fourth delay generator, and the threshold voltage V5 of the fifth delay generator
6, the threshold voltage V7 of the sixth delay generator, the ramp wave of the fourth delay generator (also the ramp wave of the fifth and sixth delay generators)
V8, (f) is the output of the second embodiment of the multiplier.

【0092】分配回路500aの出力CLK1がハイ状
態になると、電流スイッチ501a、502a、503
aがオン状態になり、時間に比例して容量509a、5
10a、511aに電荷がチャージされてゆく。被逓倍
信号の周期Tが経過すると、CLK1がロー状態にな
り、電流スイッチ501a、502a、503aがオフ
状態に戻る。ここで、コンパレータ525a、526
a、527aの入力インピーダンスが十分に高ければ、
容量509a、510a、511aにチャージされた電
荷は保持される。ここで、電流スイッチ501a、50
2a、503aの電流源を1:3:5になるようにデー
タを設定、またはハードで実現すると、容量509a、
510a、511aの電圧V1、V2、V3は正確に
1:3:5となる。
When the output CLK1 of the distribution circuit 500a goes high, the current switches 501a, 502a, 503
a is turned on, and the capacitors 509a,
Electric charges are charged to 10a and 511a. When the period T of the multiplied signal elapses, CLK1 goes low, and the current switches 501a, 502a, and 503a return to the off state. Here, the comparators 525a, 526
a, if the input impedance of 527a is sufficiently high,
The charges charged in the capacitors 509a, 510a, and 511a are held. Here, the current switches 501a, 50
If data is set such that the current sources 2a and 503a are 1: 3: 5 or realized by hardware, the capacity 509a,
The voltages V1, V2, V3 of 510a, 511a are exactly 1: 3: 5.

【0093】一方、CLK1がハイ状態の期間、スイッ
チ520aはオン状態であり、容量512aの電荷は放
電されている。CLK1がロー状態に戻り、同時にCL
K2がハイ状態となると、電流スイッチ504aがオン
状態になり、時間に比例して容量512aに電荷がチャ
ージされてゆく。ここで、電流スイッチ504aの電流
源を、電流スイッチ501aの6倍になるようにデータ
を設定、またはハードで実現しておく。すると、CLK
2が立ち上がってから(1/6)T経過後に、容量51
2aの電圧V4はV1に一致し、(3/6)T経過後に
V2に一致し、(5/6)T経過後にV3に一致する。
コンパレータ525aはこの(1/6)Tのタイミング
を検出して出力(第1の遅延発生器出力)し、コンパレ
ータ526aはこの(3/6)Tのタイミングを検出し
て出力(第2の遅延発生器出力)し、コンパレータ52
7aはこの(5/6)Tのタイミングを検出して出力
(第3の遅延発生器出力)する。パルス幅調整回路53
1a、532a、533aの出力(co1、co2、c
o3)はD−FF537a、538a、539aのセッ
ト入力端子に送出され、これらのD−FFをオン状態に
する。これによりスイッチ517a、518a、519
aがオン状態となり、容量509a、510a、511
aの電荷を放電し、次のチャージに備える。
On the other hand, while CLK1 is in the high state, the switch 520a is on, and the charge of the capacitor 512a is discharged. CLK1 returns to the low state, and at the same time
When K2 is set to the high state, the current switch 504a is turned on, and the capacitor 512a is charged with electric charge in proportion to time. Here, data is set for the current source of the current switch 504a to be six times that of the current switch 501a, or the current source is realized by hardware. Then, CLK
After a lapse of (1/6) T from the rise of the capacitor 2, the capacitance 51
The voltage V4 of 2a matches V1, matches V2 after (3/6) T elapses, and matches V3 after (5/6) T elapses.
The comparator 525a detects the timing of (1/6) T and outputs it (output of the first delay generator), and the comparator 526a detects the timing of (3/6) T and outputs it (second delay). Generator output) and the comparator 52
7a detects this (5/6) T timing and outputs it (the third delay generator output). Pulse width adjustment circuit 53
1a, 532a, 533a outputs (co1, co2, c
o3) is sent to the set input terminals of the D-FFs 537a, 538a, 539a to turn on these D-FFs. This allows the switches 517a, 518a, 519
a is turned on and the capacitors 509a, 510a, 511
The charge of a is discharged to prepare for the next charge.

【0094】第4〜第6の遅延発生器の動作は、上述し
た第1〜第3の遅延発生器の動作とそれぞれTずれるこ
と以外はまったく同様である。従って、パルス幅調整回
路531a〜536aは(1/3)T毎に順番にパルス
を出力することになる。結果として逓倍器の第2の実施
形態は、ワンショット・マルチバイブレータ544aで
決定されるパルス幅を持つ、周期(1/3)Tの矩形波
信号を出力することになる。
The operations of the fourth to sixth delay generators are exactly the same as those of the above-described first to third delay generators except that they are shifted by T, respectively. Therefore, the pulse width adjusting circuits 531a to 536a output pulses in order at every (1 /) T. As a result, the second embodiment of the multiplier outputs a square wave signal having a pulse width determined by the one-shot multivibrator 544a and having a period (1/3) T.

【0095】逓倍器の第2の実施形態は、遅延発生器を
使用して入力信号の周期よりも短い間隔でパルスを発生
させることにより、無調整で低スプリアスな出力信号を
発生させることができる。遅延発生器に、本発明のプロ
グラマブル遅延発生器を用いることは、回路定数の設定
値からのずれや、電源電圧の変動があってもスプリアス
特性が悪化しない効果がある。
The second embodiment of the multiplier can generate an unadjusted low spurious output signal by using a delay generator to generate pulses at intervals shorter than the period of the input signal. . The use of the programmable delay generator of the present invention as the delay generator has an effect that spurious characteristics do not deteriorate even if the circuit constant deviates from the set value or the power supply voltage fluctuates.

【0096】なお、本実施形態における遅延発生器の遅
延時間は(1/6)T、(3/6)T、(5/6)Tの
場合を例に述べたが、3逓倍器を実現する遅延発生器の
遅延時間の組み合わせは無数に考えられる。例えば、
0、(1/3)T、(2/3)Tの組み合わせ、(1/
3)T、(2/3)T、(3/3)Tの組み合わせが考
えられ、それぞれの場合についても容易にハードで実現
可能である。出力のスプリアス特性、回路規模の両面を
考慮すると、(1/6)T、(3/6)T、(5/6)
Tの組み合わせが最も優れている。
Although the delay time of the delay generator in this embodiment is (1/6) T, (3/6) T, (5/6) T, an example has been described. There are innumerable combinations of the delay times of the delay generators. For example,
0, (1/3) T, combination of (2/3) T, (1/3)
3) Combinations of T, (2/3) T, and (3/3) T are conceivable, and each case can be easily realized with hardware. Considering both spurious characteristics of output and circuit scale, (1/6) T, (3/6) T, (5/6)
The combination of T is the best.

【0097】(逓倍器の第3の実施形態)図18は、本
発明の逓倍器の第3の実施形態を示す。
(Third Embodiment of Multiplier) FIG. 18 shows a third embodiment of the multiplier of the present invention.

【0098】図において、数字符号500bは分配回
路、501b〜503b、505b、507bは所定の
電流を流し込む(あるいは流し出す)ように、データを
設定またはハードで実現され、オン、オフを外部から制
御される電流スイッチ、509b〜511b、513
b、515bは容量、517b〜519b、521b、
523bはスイッチ、525b〜526b、528bは
コンパレータ、531b〜532b、534bはパルス
幅調整回路、537b〜538b、540bはD−F
F、543bはORゲート、544bはワンショット・
マルチバイブレータ、600bは被逓倍信号入力端子、
601bは出力端子を表している。
In the figure, numeral 500b is a distribution circuit, and 501b to 503b, 505b, and 507b are data set or realized by hardware so that a predetermined current flows (or flows out), and ON / OFF is externally controlled. Current switches 509b-511b, 513
b, 515b are capacities, 517b to 519b, 521b,
523b is a switch, 525b to 526b, 528b is a comparator, 513b to 532b, 534b is a pulse width adjustment circuit, 537b to 538b, and 540b is a DF.
F, 543b is an OR gate, 544b is a one-shot
A multivibrator, 600b is a multiplied signal input terminal,
601b represents an output terminal.

【0099】本実施形態は、3個の遅延発生器を含んで
いる。被逓倍信号の周期をTとすると、第1の遅延発生
器が(1/6)Tの遅延時間を発生し、第2の遅延発生
器が(5/6)Tの遅延時間を発生し、第3の遅延発生
器が(9/6)Tの遅延時間を発生する。
This embodiment includes three delay generators. Assuming that the period of the multiplied signal is T, the first delay generator generates a delay time of (1/6) T, the second delay generator generates a delay time of (5/6) T, A third delay generator generates a delay time of (9/6) T.

【0100】動作原理は逓倍器の第1、第2の実施形態
と同じであるが、遅延発生器の個数とその遅延時間が異
なる。電流スイッチ501b、容量509b、スイッチ
517bは第1の遅延発生器の閾値電圧V1を発生し、
電流スイッチ503b、容量511b、スイッチ519
bは第1の遅延発生器のランプ波V3を発生する。V1
及びV3の電圧を比較するコンパレータ525bの出力
は第1の遅延発生器の出力となる。パルス幅調整回路5
31bは第1の遅延発生器の出力パルス幅を短く整形す
る。これは、第1の遅延発生器の出力パルスが、第2、
第3の遅延発生器からの出力パルスと時間的に重ならな
いようにするためである。
The operation principle is the same as that of the first and second embodiments of the multiplier, but the number of delay generators and their delay times are different. The current switch 501b, the capacitor 509b, and the switch 517b generate a first delay generator threshold voltage V1,
Current switch 503b, capacitance 511b, switch 519
b generates the ramp wave V3 of the first delay generator. V1
And the output of the comparator 525b comparing the voltages V3 and V3 is the output of the first delay generator. Pulse width adjustment circuit 5
31b shapes the output pulse width of the first delay generator to be short. This means that the output pulse of the first delay generator is the second,
This is to prevent the output pulse from the third delay generator from overlapping in time.

【0101】図19は、逓倍器の第3の実施形態の動作
例を示すタイムチャートである。(a)は被逓倍信号
(CLK)、(b)は分配回路500b出力(CLK
1)、(c)は分配回路500b逆相出力(CLK
2)、(d)は第1の遅延発生器の閾値電圧V1、第2
の遅延発生器の閾値電圧V2、第1の遅延発生器のラン
プ波(兼第2の遅延発生器のランプ波)V3、(e)は
第3の遅延発生器の閾値電圧V4、第3の遅延発生器の
ランプ波V5、(f)は逓倍器の第3の実施形態の出力
である。
FIG. 19 is a time chart showing an operation example of the third embodiment of the multiplier. (A) is the multiplied signal (CLK), and (b) is the output (CLK) of the distribution circuit 500b.
1) and (c) show the negative phase output (CLK
2) and (d) show the threshold voltage V1 of the first delay generator,
The threshold voltage V2 of the delay generator, the ramp wave of the first delay generator (and the ramp wave of the second delay generator) V3, (e) are the threshold voltage V4 of the third delay generator, The ramp wave V5, (f) of the delay generator is the output of the third embodiment of the multiplier.

【0102】分配回路500bの出力CLK1がハイ状
態になると、電流スイッチ501b、502bがオン状
態になり、時間に比例して容量509b、510bに電
荷がチャージされてゆく。被逓倍信号の周期Tが経過す
ると、CLK1がロー状態になり、電流スイッチ501
b、502bがオフ状態に戻る。ここで、コンパレータ
525b、526bの入力インピーダンスが十分に高け
れば、容量509b、510bにチャージされた電荷は
保持される。ここで、電流スイッチ501b、502b
の電流源を1:5になるようにデータを設定、またはハ
ードで実現すると、容量509b、510bの電圧V
1、V2は正確に1:5となる。
When the output CLK1 of the distribution circuit 500b goes high, the current switches 501b and 502b are turned on, and the capacitors 509b and 510b are charged in proportion to time. When the period T of the multiplied signal elapses, CLK1 goes low, and the current switch 501
b and 502b return to the off state. Here, if the input impedance of the comparators 525b and 526b is sufficiently high, the charges charged in the capacitors 509b and 510b are held. Here, the current switches 501b and 502b
When the data is set such that the current source becomes 1: 5 or realized by hardware, the voltage V of the capacitors 509b and 510b
1, V2 is exactly 1: 5.

【0103】一方、CLK1がハイ状態の期間、スイッ
チ519bはオン状態であり、容量511bの電荷は放
電されている。CLK1がロー状態に戻り、同時にCL
K2がハイ状態となると、電流スイッチ503bがオン
状態になり、時間に比例して容量511bに電荷がチャ
ージされてゆく。ここで、電流スイッチ503bの電流
源を、電流スイッチ501bの6倍になるようにデータ
を設定、またはハードで実現しておく。すると、CLK
2が立ち上がってから(1/6)T経過後に、容量51
1bの電圧V3はV1に一致し、(5/6)T経過後に
V2に一致する。コンパレータ525bはこの(1/
6)Tのタイミングを検出して出力(第1の遅延発生器
出力)し、コンパレータ526bはこの(5/6)Tの
タイミングを検出して出力(第2の遅延発生器出力)す
る。パルス幅調整回路531b、532bの出力(co
1、co2)はD−FF537b、538bのセット入
力端子に送出され、これらのD−FFをオン状態にす
る。これによりスイッチ517b、518bがオン状態
となり、容量509b、510bの電荷を放電し、次の
チャージに備える。
On the other hand, while CLK1 is in the high state, the switch 519b is on, and the electric charge of the capacitor 511b is discharged. CLK1 returns to the low state, and at the same time
When K2 is set to the high state, the current switch 503b is turned on, and charges are charged to the capacitor 511b in proportion to time. Here, data is set for the current source of the current switch 503b so as to be six times that of the current switch 501b, or the current source is realized by hardware. Then, CLK
After a lapse of (1/6) T from the rise of the capacitor 2, the capacitance 51
The voltage V3 of 1b coincides with V1 and coincides with V2 after a lapse of (5/6) T. The comparator 525b calculates the (1 /
6) The timing of T is detected and output (output of the first delay generator), and the comparator 526b detects the timing of (5/6) T and outputs it (output of the second delay generator). The outputs of the pulse width adjustment circuits 531b and 532b (co
1, co2) are sent to the set input terminals of the D-FFs 537b and 538b, and these D-FFs are turned on. This turns on the switches 517b and 518b, and discharges the charges of the capacitors 509b and 510b to prepare for the next charge.

【0104】第3の遅延発生器は、同様にしてCLK1
が立ち上がってから(3/6)T経過後にパルスを出力
する。このタイミングはCLK2が立ち上がってから
(9/6)T経過後に相当する。従って、パルス幅調整
回路531b〜532b、534bは(4/6)T毎に
順番にパルスを出力することになる。結果として逓倍器
の第3の実施形態は、ワンショット・マルチバイブレー
タ544bで決定されるパルス幅を持つ、周期(4/
6)Tの矩形波信号を出力することになる。
The third delay generator operates similarly to CLK1.
A pulse is output after a lapse of (3/6) T from the rise of. This timing corresponds to (9/6) T after the rise of CLK2. Therefore, the pulse width adjusting circuits 531b to 532b and 534b output pulses in order every (4/6) T. As a result, the third embodiment of the multiplier has a period (4/4) with a pulse width determined by the one-shot multivibrator 544b.
6) A rectangular wave signal of T is output.

【0105】逓倍器の第3の実施形態は、遅延発生器を
使用して入力信号の周期よりも短い間隔でパルスを発生
させることにより、無調整で低スプリアスな出力信号を
発生させることができる。遅延発生器に、本発明のプロ
グラマブル遅延発生器を用いることは、回路定数の設定
値からのずれや、電源電圧の変動があってもスプリアス
特性が悪化しない効果がある。
The third embodiment of the multiplier can generate a non-adjusted low spurious output signal by using a delay generator to generate pulses at intervals shorter than the period of the input signal. . The use of the programmable delay generator of the present invention as the delay generator has an effect that spurious characteristics do not deteriorate even if the circuit constant deviates from the set value or the power supply voltage fluctuates.

【0106】なお、本実施形態における遅延発生器の遅
延時間は(1/6)T、(5/6)T、(9/6)Tの
場合を例に述べたが、3/2逓倍器を実現する遅延発生
器の遅延時間の組み合わせは無数に考えられる。例え
ば、0、(4/6)T、(8/6)Tの組み合わせ、
(2/6)T、(6/6)T、(10/6)Tの組み合
わせが考えられ、それぞれの場合についても容易にハー
ドで実現可能である。出力のスプリアス特性、回路規模
の両面を考慮すると、(1/6)T、(5/6)T、
(9/6)Tの組み合わせが最も優れている。
Although the delay time of the delay generator in this embodiment is (1/6) T, (5/6) T, (9/6) T, an example has been described. There are innumerable combinations of delay times of the delay generator that realize the above. For example, a combination of 0, (4/6) T, (8/6) T,
Combinations of (2/6) T, (6/6) T, and (10/6) T are conceivable, and each case can be easily realized with hardware. Considering both spurious characteristics of output and circuit scale, (1/6) T, (5/6) T,
The combination of (9/6) T is the most excellent.

【0107】(デューティ比変換回路の第1の実施形
態)図20は、本発明のデューティ比変換回路の第1の
実施形態を示す。
(First Embodiment of Duty Ratio Converter) FIG. 20 shows a first embodiment of the duty ratio converter of the present invention.

【0108】図において、数字符号550は本発明の逓
倍器(2逓倍器)、551はT−FF、602はパルス
信号入力端子、603は出力端子である。
In the figure, numeral 550 is a multiplier (doubler) of the present invention, 551 is a T-FF, 602 is a pulse signal input terminal, and 603 is an output terminal.

【0109】図21は、デューティ比変換回路の第1の
実施形態の動作例を示すタイムチャートである。(a)
はパルス信号、(b)は逓倍器550出力、(c)はT
−FF551出力を示している。入力されるパルス信号
(a)の周期をTとすると、逓倍器550の出力(b)
は周期(1/2)Tの矩形波となる。T−FF551
は、逓倍器550からのパルスを入力する毎に出力のハ
イ、ローを切り換える。従って、T−FF551の出力
は、デューティ比が50%、周期Tの矩形波となる。
FIG. 21 is a time chart showing an operation example of the first embodiment of the duty ratio conversion circuit. (A)
Is a pulse signal, (b) is the output of the multiplier 550, and (c) is T
FF551 output is shown. Assuming that the period of the input pulse signal (a) is T, the output (b) of the multiplier 550
Is a rectangular wave having a period (1/2) T. T-FF551
Switches the output between high and low every time a pulse from the multiplier 550 is input. Therefore, the output of the T-FF 551 is a rectangular wave having a duty ratio of 50% and a period T.

【0110】デューティ比変換回路の第1の実施形態
は、本発明の逓倍器を用いて入力されるパルス信号の半
分の周期のタイミングを正確に発生させることにより、
入力されるパルス信号のデューティ比と無関係に、無調
整でデューティ比50%の矩形波信号に変換できる。本
発明の逓倍器を用いることは、回路定数の設定値からの
ずれや、電源電圧の変動があっても、出力のデューティ
比が50%からずれることを防ぐ効果がある。また、本
発明の逓倍器を用いることは、入力するパルス信号の周
波数を変化させても、無調整で50%のデューティ比が
得られる効果がある。
The first embodiment of the duty ratio conversion circuit uses the multiplier of the present invention to accurately generate the timing of a half cycle of the input pulse signal.
Irrespective of the duty ratio of the input pulse signal, it can be converted into a rectangular wave signal having a duty ratio of 50% without adjustment. The use of the multiplier of the present invention has the effect of preventing the output duty ratio from deviating from 50% even if the circuit constant deviates from the set value or the power supply voltage fluctuates. The use of the multiplier of the present invention has an effect that a 50% duty ratio can be obtained without adjustment even if the frequency of the input pulse signal is changed.

【0111】(デューティ比変換回路の第2の実施形
態)図22は、本発明のデューティ比変換回路の第2の
実施形態を示す。
(Second Embodiment of Duty Ratio Converter) FIG. 22 shows a second embodiment of the duty ratio converter of the present invention.

【0112】図において、数字符号560は分配回路、
561、562、564、565は入力データに比例し
た電流を流し込む(あるいは流し出す)電流スイッチア
レイ、567、568、570、571は容量、57
3、574、576、577はスイッチ、579、58
0、582、583は多ビットのデジタルデータを切り
換えるスイッチ、585、587はコンパレータ、58
9〜592はパルス幅変換回路、593、595はD−
FF、597、598はSR−FF、599はORゲー
ト、604はパルス信号入力端子、605は出力端子、
606は設定データK入力端子、607は設定データS
入力端子を表している。
In the figure, numeral 560 is a distribution circuit,
561, 562, 564, and 565 are current switch arrays for flowing (or flowing) current proportional to input data, 567, 568, 570, and 571 are capacitors;
3, 574, 576, 577 are switches, 579, 58
0, 582, 583 are switches for switching multi-bit digital data, 585, 587 are comparators, 58
9 to 592 are pulse width conversion circuits, 593 and 595 are D-
FF, 597, 598 are SR-FF, 599 is an OR gate, 604 is a pulse signal input terminal, 605 is an output terminal,
606 is a setting data K input terminal, and 607 is a setting data S
Indicates an input terminal.

【0113】本実施形態は、2個の遅延発生器を含んで
いる。入力されるパルス信号の周期をTとすると、第1
の遅延発生器及び第2の遅延発生器は(K/S)Tの遅
延時間を発生する。
This embodiment includes two delay generators. Assuming that the period of the input pulse signal is T, the first
And the second delay generator generate a delay time of (K / S) T.

【0114】電流スイッチアレイ561、容量567、
スイッチ573は、第1の遅延発生器の閾値電圧V1を
発生し、電流スイッチアレイ562、容量568、スイ
ッチ574は、第1の遅延発生器のランプ波V2を発生
する。
A current switch array 561, a capacitance 567,
The switch 573 generates the threshold voltage V1 of the first delay generator, and the current switch array 562, the capacitor 568, and the switch 574 generate the ramp wave V2 of the first delay generator.

【0115】電流スイッチアレイ564、容量570、
スイッチ576は、第2の遅延発生器の閾値電圧V3を
発生し、電流スイッチアレイ565、容量571、スイ
ッチ577は、第2の遅延発生器のランプ波V4を発生
する。
The current switch array 564, the capacitance 570,
The switch 576 generates the threshold voltage V3 of the second delay generator, and the current switch array 565, the capacitor 571, and the switch 577 generate the ramp wave V4 of the second delay generator.

【0116】図23は、デューティ比変換回路の第2の
実施形態の動作例を示すタイムチャートである。(a)
はパルス信号(CLK)、(b)は分配回路560出力
(CLK1)、(c)は分配回路560逆相出力(CL
K2)、(d)は第1の遅延発生器の閾値電圧V1、第
1の遅延発生器のランプ波V2、(e)は第2の遅延発
生器の閾値電圧V3、第2の遅延発生器のランプ波V
4、(f)はデューティ比変換回路の第2の実施形態の
出力である。
FIG. 23 is a time chart showing an operation example of the second embodiment of the duty ratio conversion circuit. (A)
Is a pulse signal (CLK), (b) is a distribution circuit 560 output (CLK1), and (c) is a distribution circuit 560 reverse-phase output (CL
K2), (d) are threshold voltage V1 of the first delay generator, ramp wave V2 of the first delay generator, (e) is threshold voltage V3 of the second delay generator, second delay generator Ramp wave V
4, (f) is the output of the second embodiment of the duty ratio conversion circuit.

【0117】分配回路560はT−FFであり、パルス
信号(CLK)のパルスの入力とともにその出力を反転
させる((b)CLK1、(c)CLK2)。CLK1
がハイ状態になると、電流スイッチアレイ561がオン
状態になり、設定データK及び時間に比例して容量56
7に電荷がチャージされてゆく。入力されるパルス信号
の周期T経過後に、CLK1はロー状態に戻り、電流ス
イッチアレイ561はオフ状態となり、容量567の電
圧V1は保持される。保持された電圧V1は次式で表さ
れる。 V1=−(KI/C)・T …(19) ここで、Iは電流スイッチアレイ561の単位電流
である。V1が保持されるのと同じタイミングでCLK
2がハイ状態になり、電流スイッチアレイ562がオン
状態になり、設定データS及び時間に比例して容量56
8に電荷がチャージされてゆく。CLK2がハイ状態に
立ち上がる時刻をtとすると、容量568の電圧V
2は次式で表される。 V2=−(SI/C)・(t−t) …(20) 従って、時刻tからV1とV2が一致するまでの時
間(すなわち第1の遅延発生器の遅延時間)tdは、次
式で表される。 td=(K/S)・T …(21)
The distribution circuit 560 is a T-FF, and inverts the output of the pulse signal (CLK) as well as the input of the pulse signal (CLK) ((b) CLK1, (c) CLK2). CLK1
Becomes high, the current switch array 561 is turned on, and the capacitance 56 is proportional to the setting data K and time.
7 is charged. After the period T of the input pulse signal has elapsed, CLK1 returns to the low state, the current switch array 561 is turned off, and the voltage V1 of the capacitor 567 is held. The held voltage V1 is represented by the following equation. V1 = − (KI 0 / C) · T (19) where I 0 is a unit current of the current switch array 561. CLK1 is held at the same timing as V1 is held.
2 goes high, the current switch array 562 goes on, and the capacitance 56 is proportional to the setting data S and time.
8 is charged. When the time at which the CLK2 rises to a high state and t 0, voltage of the capacitor 568 V
2 is represented by the following equation. V2 = − (SI 0 / C) · (t−t 0 ) (20) Accordingly, the time td from time t 0 until V1 and V2 match (that is, the delay time of the first delay generator) td is: It is expressed by the following equation. td = (K / S) · T (21)

【0118】SR−FF 597はCLK2の立ち上が
りのタイミング(すなわち時刻t )でセットされ、V
1とV2が一致するタイミングでリセットされる。従っ
て、SR−FF 597の出力パルス幅は(21)式に一致
する。一方、第2の遅延発生器は第1の遅延発生器と時
間的にTずれた動作をし、第1の遅延発生器及び第2の
遅延発生器はそれぞれ2T周期の動作をする。従ってO
Rゲート599出力は、周期T、パルス幅(K/S)・
Tの矩形波となる。すなわち、デューティ比変換回路の
第2の実施形態はデューティ比(K/S)の矩形波を発
生する。
The SR-FF 597 has the rising edge of CLK2.
Timing (ie, time t0 ) And V
It is reset at the timing when 1 and V2 match. Follow
Therefore, the output pulse width of SR-FF 597 matches the equation (21)
I do. On the other hand, the second delay generator is different from the first delay generator in time.
The first delay generator and the second
Each of the delay generators operates in a 2T cycle. Therefore O
The output of the R gate 599 has a period T, a pulse width (K / S)
It becomes a T rectangular wave. That is, the duty ratio conversion circuit
The second embodiment generates a square wave having a duty ratio (K / S).
Live.

【0119】本発明のデューティ比変換回路は、本発明
のプログラマブル遅延発生器を出力信号のパルス幅を決
定する手段として用いることにより、無調整で精度の良
いデューティ比に変換できる。遅延発生器に、本発明の
プログラマブル遅延発生器を用いることは、回路定数の
設定値からのずれや、電源電圧の変動があっても、出力
のデューティ比の設定値からのずれを引き起こさない効
果がある。また、遅延発生器に、本発明のプログラマブ
ル遅延発生器を用いることは、入力するパルス信号の周
波数を変化させても無調整で希望のデューティ比が得ら
れる効果がある。
The duty ratio conversion circuit according to the present invention can convert the duty ratio into a high-precision one with no adjustment by using the programmable delay generator according to the present invention as a means for determining the pulse width of the output signal. The use of the programmable delay generator of the present invention as the delay generator does not cause a deviation from the set value of the output duty ratio even if there is a deviation from the set value of the circuit constant or a fluctuation of the power supply voltage. There is. Using the programmable delay generator of the present invention as the delay generator has the effect that a desired duty ratio can be obtained without adjustment even if the frequency of the input pulse signal is changed.

【0120】(デューティ比変換回路の第3の実施形
態)図24は、本発明のデューティ比変換回路の第3の
実施形態を示す。
(Third Embodiment of Duty Ratio Converter) FIG. 24 shows a third embodiment of the duty ratio converter of the present invention.

【0121】図において、数字符号560aは分配回
路、561a〜566aは入力データに比例した電流を
流し込む(あるいは流し出す)電流スイッチアレイ、5
67a〜572aは容量、573a〜578aはスイッ
チ、579a〜584aは多ビットのデジタルデータを
切り換えるスイッチ、585a〜588aはコンパレー
タ、589a〜592aはパルス幅変換回路、593a
〜596aはD−FF、597a、598aはSR−F
F、599aはORゲート、604aはパルス信号入力
端子、605aは出力端子、608は設定データK1入
力端子、609は設定データK2入力端子、610は設
定データS入力端子を表している。
In the figure, numeral 560a is a distribution circuit, and 561a to 566a are current switch arrays for flowing (or flowing) current proportional to input data.
67a to 572a are capacitors, 573a to 578a are switches, 579a to 584a are switches for switching multi-bit digital data, 585a to 588a are comparators, 589a to 592a are pulse width conversion circuits, and 593a
-596a is D-FF, 597a, 598a is SR-F
F, 599a indicate an OR gate, 604a indicates a pulse signal input terminal, 605a indicates an output terminal, 608 indicates a setting data K1 input terminal, 609 indicates a setting data K2 input terminal, and 610 indicates a setting data S input terminal.

【0122】本実施形態は、4個の遅延発生器を含んで
いる。入力されるパルス信号の周期をTとすると、第1
の遅延発生器及び第3の遅延発生器は(K1/S)Tの
遅延時間を発生し、第2の遅延発生器及び第4の遅延発
生器は(K2/S)Tの遅延時間を発生する。
This embodiment includes four delay generators. Assuming that the period of the input pulse signal is T, the first
The third and third delay generators generate a delay time of (K1 / S) T, and the second and fourth delay generators generate a delay time of (K2 / S) T. I do.

【0123】電流スイッチアレイ561a、容量567
a、スイッチ573aは、第1の遅延発生器の閾値電圧
V1を発生し、電流スイッチアレイ562a、容量56
8a、スイッチ574aは、第2の遅延発生器の閾値電
圧V2を発生し、電流スイッチアレイ563a、容量5
69a、スイッチ575aは、第1、第2の遅延発生器
の共通のランプ波電圧V3を発生する。
Current switch array 561a, capacitance 567
a, the switch 573a generates the threshold voltage V1 of the first delay generator, and outputs the current switch array 562a, the capacitance 56
8a, the switch 574a generates the threshold voltage V2 of the second delay generator, and outputs the current switch array 563a, the capacitance 5
69a, the switch 575a generates a common ramp wave voltage V3 of the first and second delay generators.

【0124】電流スイッチアレイ564a、容量570
a、スイッチ576aは、第3の遅延発生器の閾値電圧
V4を発生し、電流スイッチアレイ565a、容量57
1a、スイッチ577aは、第4の遅延発生器の閾値電
圧V5を発生し、電流スイッチアレイ566a、容量5
72a、スイッチ578aは、第3、第4の遅延発生器
の共通のランプ波電圧V6を発生する。
Current switch array 564a, capacitance 570
a, the switch 576a generates the threshold voltage V4 of the third delay generator, and outputs the current switch array 565a and the capacitor 57.
1a, the switch 577a generates the threshold voltage V5 of the fourth delay generator, and outputs the current switch array 566a, the capacitance 5
72a and a switch 578a generate a common ramp voltage V6 for the third and fourth delay generators.

【0125】図25は、デューティ比変換回路の第3の
実施形態の動作例を示すタイムチャートである。(a)
はパルス信号(CLK)、(b)は分配回路560a出
力(CLK1)、(c)は分配回路560aの逆相出力
(CLK2)、(d)は第1の遅延発生器の閾値電圧V
1、第2の遅延発生器の閾値電圧V2、第1、第2の遅
延発生器のランプ波V3、(e)は第3の遅延発生器の
閾値電圧V4、第4の遅延発生器のランプ波V5、第
3、第4の遅延発生器のランプ波V6(f)はデューテ
ィ比変換回路の第3の実施形態の出力である。
FIG. 25 is a time chart showing an operation example of the third embodiment of the duty ratio conversion circuit. (A)
Is a pulse signal (CLK), (b) is an output (CLK1) of the distribution circuit 560a, (c) is an inverted-phase output (CLK2) of the distribution circuit 560a, and (d) is a threshold voltage V of the first delay generator.
1, the threshold voltage V2 of the second delay generator, the ramp wave V3 of the first and second delay generators, (e) is the threshold voltage V4 of the third delay generator, the ramp of the fourth delay generator The wave V5 and the ramp wave V6 (f) of the third and fourth delay generators are the outputs of the third embodiment of the duty ratio conversion circuit.

【0126】デューティ比変換回路の第2の実施形態で
は、出力パルスが立ち下がるタイミングのみが遅延発生
器で決定され、出力パルスが立ち上がるタイミングは入
力されるパルス信号と一致しているのに対し、第3の実
施形態では、出力パルスが立ち上がるタイミングと立ち
下がるタイミングともに別々の遅延発生器で決定され
る。出力パルスが立ち上がるタイミングは第1、第3の
遅延発生器で決定され、出力パルスが立ち下がるタイミ
ングは第2、第4の遅延発生器で決定される。第1、第
3の遅延発生器の遅延時間td1は設定データK1、S
を用いて次式で表される。 td1=(K1/S)・T …(22) 一方、第2、第4の遅延発生器の遅延時間td2は設定
データK2、Sを用いて次式で表される。 td2=(K2/S)・T …(23)
In the second embodiment of the duty ratio conversion circuit, only the falling timing of the output pulse is determined by the delay generator, and the rising timing of the output pulse coincides with the input pulse signal. In the third embodiment, the timing at which the output pulse rises and the timing at which the output pulse falls are determined by different delay generators. The timing at which the output pulse rises is determined by the first and third delay generators, and the timing at which the output pulse falls is determined by the second and fourth delay generators. The delay times td1 of the first and third delay generators are set data K1, S
Is expressed by the following equation. td1 = (K1 / S) · T (22) On the other hand, the delay time td2 of the second and fourth delay generators is expressed by the following equation using the setting data K2 and S. td2 = (K2 / S) · T (23)

【0127】SR−FF597aは第1の遅延発生器の
出力パルスでセットされ、第2の遅延発生器の出力パル
スでリセットされる。従って、SR−FF597aの出
力パルス幅は((K2−K1)/S)・Tで表される。
一方、第3、第4の遅延発生器は第1、第2の遅延発生
器と時間的にTずれた動作をし、すべての遅延発生器は
2T周期の動作をする。従ってORゲート599a出力
は、周期T、パルス幅((K2−K1)/S)・Tの矩
形波となる。すなわち、デューティ比変換回路の第3の
実施形態はデューティ比((K2−K1)/S)の矩形
波を発生する。
The SR-FF 597a is set by the output pulse of the first delay generator and reset by the output pulse of the second delay generator. Therefore, the output pulse width of the SR-FF 597a is represented by ((K2−K1) / S) · T.
On the other hand, the third and fourth delay generators operate with a time delay of T from the first and second delay generators, and all the delay generators operate with a 2T cycle. Therefore, the output of the OR gate 599a is a rectangular wave having a period T and a pulse width ((K2−K1) / S) · T. That is, the third embodiment of the duty ratio conversion circuit generates a rectangular wave having a duty ratio ((K2−K1) / S).

【0128】本発明のデューティ比変換回路は、本発明
のプログラマブル遅延発生器を出力信号のパルス幅を決
定する手段として用いることにより、無調整で精度の良
いデューティ比に変換できる。遅延発生器に、本発明の
プログラマブル遅延発生器を用いることは、回路定数の
設定値からのずれや、電源電圧の変動があっても、出力
のデューティ比の設定値からのずれを引き起こさない効
果がある。また、遅延発生器に、本発明のプログラマブ
ル遅延発生器を用いることは、入力するパルス信号の周
波数を変化させても無調整で希望のデューティ比が得ら
れる効果がある。本実施形態は、入力されるパルス信号
のタイミングに対して、出力パルスの立ち上がり、立ち
下がりのタイミングを別々に自由に選べることから、出
力信号の位相を自由に設定できる利点がある。
The duty ratio conversion circuit according to the present invention can convert the duty ratio into a high-precision one with no adjustment by using the programmable delay generator according to the present invention as a means for determining the pulse width of the output signal. The use of the programmable delay generator of the present invention as the delay generator does not cause a deviation from the set value of the output duty ratio even if there is a deviation from the set value of the circuit constant or a fluctuation of the power supply voltage. There is. Using the programmable delay generator of the present invention as the delay generator has the effect that a desired duty ratio can be obtained without adjustment even if the frequency of the input pulse signal is changed. The present embodiment has the advantage that the phase of the output signal can be freely set because the rising and falling timings of the output pulse can be freely selected independently of the timing of the input pulse signal.

【0129】(PLL周波数シンセサイザ)図26は、
本発明のPLL周波数シンセサイザの実施形態を示す。
(PLL Frequency Synthesizer) FIG.
1 shows an embodiment of a PLL frequency synthesizer of the present invention.

【0130】図において、数字符号611は参照信号入
力端子、612は出力端子、700は位相比較器、70
1はループフィルタ、702は電圧制御発振器(VC
O)、703は所定の分周数の分周器、704は逓倍数
N/Mの本発明の逓倍器である。
In the figure, numeral 611 is a reference signal input terminal, 612 is an output terminal, 700 is a phase comparator, 70
1 is a loop filter, 702 is a voltage controlled oscillator (VC
O) and 703 are frequency dividers having a predetermined frequency division number, and 704 is a frequency multiplier of the present invention having a frequency multiplier N / M.

【0131】本実施形態のPLL周波数シンセサイザ
は、基本的なPLL周波数シンセサイザの構成における
分周器と位相比較器の間に、本発明の逓倍器を挿入する
ことを特徴とする。このように分周器と位相比較器の間
に周波数変換を目的としてミキサやパルス列発生器を挿
入する試みが報告されている。パルス列発生器を挿入す
る試み(参考文献:T. Nakagawa and T. Ohira,“A pha
se noise reduction technique for MMIC frequency sy
nthesizers that uses a new pulse generator LSI,”I
EEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 42, no. 1
2, pp. 2579-2582,Dec. 1994.)では、分周器と位相比
較器との間にパルス列発生器を挿入することで、周波数
ステップを細かく保持したままで、基準周波数のみを高
くし、位相雑音を低減化することに成功している。しか
しながらパルス列発生器を挿入する試みでは、挿入パル
ス間の時間間隔の整数倍が分周器の周期に一致していな
い場合にはスプリアスを生じる。このため、挿入パルス
列の時間間隔を調整する必要があった。
The PLL frequency synthesizer of the present embodiment is characterized in that the multiplier of the present invention is inserted between the frequency divider and the phase comparator in the basic PLL frequency synthesizer configuration. Thus, attempts to insert a mixer or a pulse train generator between a frequency divider and a phase comparator for the purpose of frequency conversion have been reported. Attempt to insert a pulse train generator (Reference: T. Nakagawa and T. Ohira, “A pha
se noise reduction technique for MMIC frequency sy
nthesizers that uses a new pulse generator LSI, ”I
EEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 42, no. 1
2, pp. 2579-2582, Dec. 1994.), a pulse train generator is inserted between the frequency divider and the phase comparator to increase only the reference frequency while keeping the frequency step fine. , Has successfully reduced the phase noise. However, attempts to insert a pulse train generator will produce spurs if the integer multiple of the time interval between the inserted pulses does not match the frequency of the divider. For this reason, it was necessary to adjust the time interval of the insertion pulse train.

【0132】これに対して、本発明の逓倍器は無調整で
等間隔のパルスを出力するので、これを用いた本実施形
態のPLL周波数シンセサイザは、出力にスプリアスを
生じることなしに、基準周波数をN/M倍高くでき、位
相雑音を低減化できる。また、本実施形態ではループフ
ィルタ701の帯域を広げても、基本的なPLL周波数
シンセサイザの構成で達成できる位相雑音特性を維持で
きるため、高速周波数切り換えが可能である。
On the other hand, since the frequency multiplier of the present invention outputs pulses at equal intervals without any adjustment, the PLL frequency synthesizer of this embodiment using the same outputs the reference frequency without generating spurs in the output. Can be increased N / M times, and the phase noise can be reduced. Further, in the present embodiment, even if the band of the loop filter 701 is widened, the phase noise characteristic that can be achieved by the configuration of the basic PLL frequency synthesizer can be maintained, so that high-speed frequency switching is possible.

【0133】[0133]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプログラ
マブル遅延発生器は、遅延時間を決定するためのランプ
波電圧および閾値電圧を同一構成の回路で発生させるこ
とができるので、遅延時間の絶対値の調整が不要であ
る。また、ランプ波電圧および閾値電圧をそれぞれ独立
に設定できるので、分子分母の両者が設定可能な分数の
遅延時間を発生させることができる。さらに、ランプ波
発生回路および閾値電圧発生回路の動作が外部クロック
に同期しているので、遅延時間の絶対精度を向上させる
ことができる。
As described above, the programmable delay generator of the present invention can generate the ramp wave voltage and the threshold voltage for determining the delay time by a circuit having the same configuration. No value adjustment is required. Also, since the ramp voltage and the threshold voltage can be set independently of each other, a fractional delay time can be generated in which both the numerator and denominator can be set. Further, since the operations of the ramp generation circuit and the threshold voltage generation circuit are synchronized with the external clock, the absolute accuracy of the delay time can be improved.

【0134】本発明の周波数シンセサイザは、本発明の
プログラマブル遅延発生器を使用してアキュムレータの
出力パルスの位相補間を行うことにより、無調整で低ス
プリアスな出力信号を発生させることができる。また、
本発明の周波数シンセサイザは、ROMを用いる通常の
ダイレクトディジタルシンセサイザと比較して、低消費
電力および高周波数動作が可能である。
The frequency synthesizer of the present invention can generate an unadjusted and low spurious output signal by performing phase interpolation of the output pulse of the accumulator using the programmable delay generator of the present invention. Also,
The frequency synthesizer of the present invention is capable of lower power consumption and higher frequency operation than a normal direct digital synthesizer using a ROM.

【0135】本発明の逓倍器は、本発明のプログラマブ
ル遅延発生器を使用して入力信号の周期よりも短い間隔
でパルスを発生させることにより、無調整で低スプリア
スな出力信号を発生させることができる。遅延発生器
に、本発明のプログラマブル遅延発生器を用いること
は、回路定数の設定値からのずれや、電源電圧の変動が
あってもスプリアス特性が悪化しない効果がある。本発
明の逓倍器は、素子の非線形成を利用した従来の逓倍器
やミキサを使用した従来の逓倍器と比較してフィルタが
不要であり、フィルタなしで多段接続が可能である。こ
のことは被逓倍信号の周波数範囲の拡大や、回路規模の
縮小に効果がある。また本発明の逓倍器は、PLL周波
数シンセサイザを用いた従来の逓倍器と比較して、回路
規模が小さく、低消費電力である特徴がある。
The multiplier of the present invention can generate an unadjusted and low spurious output signal by generating pulses at intervals shorter than the cycle of the input signal using the programmable delay generator of the present invention. it can. The use of the programmable delay generator of the present invention as the delay generator has an effect that spurious characteristics do not deteriorate even if the circuit constant deviates from the set value or the power supply voltage fluctuates. The multiplier of the present invention does not require a filter as compared with a conventional multiplier using a non-linear combination of elements or a conventional multiplier using a mixer, and can be connected in multiple stages without a filter. This is effective in expanding the frequency range of the multiplied signal and reducing the circuit scale. Further, the multiplier of the present invention is characterized in that the circuit scale is smaller and the power consumption is lower than that of a conventional multiplier using a PLL frequency synthesizer.

【0136】本発明のデューティ比変換回路は、本発明
のプログラマブル遅延発生器を出力信号のパルス幅を決
定する手段として用いることにより、無調整で精度の良
いデューティ比に変換できる。遅延発生器に、本発明の
プログラマブル遅延発生器を用いることは、回路定数の
設定値からのずれや、電源電圧の変動があっても、出力
のデューティ比の設定値からのずれを引き起こさない効
果がある。また、遅延発生器に、本発明のプログラマブ
ル遅延発生器を用いることは、入力するパルス信号の周
波数を変化させても無調整で希望のデューティ比が得ら
れる効果がある。
By using the programmable delay generator of the present invention as a means for determining the pulse width of the output signal, the duty ratio conversion circuit of the present invention can convert the duty ratio to a high-precision duty ratio without adjustment. The use of the programmable delay generator of the present invention as the delay generator does not cause a deviation from the set value of the output duty ratio even if there is a deviation from the set value of the circuit constant or a fluctuation of the power supply voltage. There is. Using the programmable delay generator of the present invention as the delay generator has the effect that a desired duty ratio can be obtained without adjustment even if the frequency of the input pulse signal is changed.

【0137】本発明のPLL周波数シンセサイザは、本
発明の逓倍器を従来のPLL周波数シンセサイザの分周
器と位相比較器の間に挿入することにより、従来と同じ
ステップ周波数を実現しながら逓倍器の逓倍比に比例し
た高い周波数の参照信号を使用することができる。参照
信号の周波数を高くできることは、従来技術と同程度の
位相雑音特性を保ちながら、高速セトリング、高速周波
数切り換えが可能になる効果がある。また、従来技術と
同程度の周波数切り換え時間を実現しながら、低位相雑
音化が可能になる効果がある。本発明のPLL周波数シ
ンセサイザは、逓倍器の低スプリアス性の利点がそのま
ま生かされ、無調整で低ジッタ、低スプリアスな出力信
号を得ることが可能である。
The PLL frequency synthesizer of the present invention has a multiplier of the present invention inserted between the frequency divider and the phase comparator of the conventional PLL frequency synthesizer to realize the same step frequency as that of the conventional PLL frequency synthesizer. A high frequency reference signal proportional to the multiplication ratio can be used. The fact that the frequency of the reference signal can be increased has the effect that high-speed settling and high-speed frequency switching can be performed while maintaining the same phase noise characteristics as in the related art. Further, there is an effect that the phase noise can be reduced while realizing the same frequency switching time as the related art. With the PLL frequency synthesizer of the present invention, the advantage of the low spurious property of the multiplier can be used as it is, and it is possible to obtain a low jitter, low spurious output signal without adjustment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のプログラマブル遅延発生器の第1の実
施形態を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a programmable delay generator according to the present invention.

【図2】プログラマブル遅延発生器の第1の実施形態の
動作例を示すタイムチャート。
FIG. 2 is a time chart showing an operation example of the first embodiment of the programmable delay generator.

【図3】本発明のプログラマブル遅延発生器の第2の実
施形態を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the programmable delay generator of the present invention.

【図4】プログラマブル遅延発生器の第2の実施形態の
動作例を示すタイムチャート。
FIG. 4 is a time chart showing an operation example of the second embodiment of the programmable delay generator.

【図5】本発明の周波数シンセサイザの第1の実施形態
を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a first embodiment of the frequency synthesizer of the present invention.

【図6】アキュムレータ40Aの動作原理を説明する
図。
FIG. 6 is a view for explaining the operation principle of the accumulator 40A.

【図7】周波数シンセサイザの第1の実施形態の動作例
を示すタイムチャート。
FIG. 7 is a time chart showing an operation example of the first embodiment of the frequency synthesizer.

【図8】周波数シンセサイザの第1の実施形態の実験結
果を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing experimental results of the first embodiment of the frequency synthesizer.

【図9】実験結果における出力信号スペクトルを示す
図。
FIG. 9 is a diagram showing an output signal spectrum in an experimental result.

【図10】本発明の周波数シンセサイザの第2の実施形
態を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a second embodiment of the frequency synthesizer of the present invention.

【図11】本発明の周波数シンセサイザの第3の実施形
態を示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing a third embodiment of the frequency synthesizer of the present invention.

【図12】従来のプログラマブル遅延発生器の構成例を
示すブロック図。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of a conventional programmable delay generator.

【図13】従来のプログラマブル遅延発生器の動作例を
示すタイムチャート。
FIG. 13 is a time chart showing an operation example of a conventional programmable delay generator.

【図14】本発明の逓倍器の第1の実施形態を示すブロ
ック図。
FIG. 14 is a block diagram showing a first embodiment of the frequency multiplier of the present invention.

【図15】逓倍器の第1の実施形態の動作例を示すタイ
ムチャート。
FIG. 15 is a time chart showing an operation example of the first embodiment of the frequency multiplier;

【図16】本発明の逓倍器の第2の実施形態を示すブロ
ック図。
FIG. 16 is a block diagram showing a second embodiment of the frequency multiplier of the present invention.

【図17】逓倍器の第2の実施形態の動作例を示すタイ
ムチャート。
FIG. 17 is a time chart showing an operation example of the second embodiment of the frequency multiplier;

【図18】本発明の逓倍器の第3の実施形態を示すブロ
ック図。
FIG. 18 is a block diagram showing a third embodiment of the frequency multiplier of the present invention.

【図19】逓倍器の第3の実施形態の動作例を示すタイ
ムチャート。
FIG. 19 is a time chart showing an operation example of the third embodiment of the multiplier.

【図20】本発明のデューティ比変換回路の第1の実施
形態を示すブロック図。
FIG. 20 is a block diagram showing a first embodiment of a duty ratio conversion circuit according to the present invention.

【図21】デューティ比変換回路の第1の実施形態の動
作例を示すタイムチャート。
FIG. 21 is a time chart showing an operation example of the first embodiment of the duty ratio conversion circuit.

【図22】本発明のデューティ比変換回路の第2の実施
形態を示すブロック図。
FIG. 22 is a block diagram showing a second embodiment of the duty ratio conversion circuit of the present invention.

【図23】デューティ比変換回路の第2の実施形態の動
作例を示すタイムチャート。
FIG. 23 is a time chart showing an operation example of the second embodiment of the duty ratio conversion circuit.

【図24】本発明のデューティ比変換回路の第3の実施
形態を示すブロック図。
FIG. 24 is a block diagram showing a third embodiment of the duty ratio conversion circuit of the present invention.

【図25】デューティ比変換回路の第3の実施形態の動
作例を示すタイムチャート。
FIG. 25 is a time chart illustrating an operation example of the third embodiment of the duty ratio conversion circuit.

【図26】本発明のPLL周波数シンセサイザの実施形
態を示すブロック図。
FIG. 26 is a block diagram showing an embodiment of a PLL frequency synthesizer of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10A、10B ランプ波発生回路 20A、20B 閾値電圧発生回路 11、21 データセレクタ 12、22 ラッチ 13、23 電流スイッチアレイ 14、24 スイッチ 15、25 容量 16、26 電流スイッチ 17、27 分圧器 31 コンパレータ 32 ワンショット 40A、40B、40C アキュムレータ 41A、41B、41C 加算器 42A、42B、42C ラッチ 50A、50B、50C データ変換回路 60A、60B、60C 制御回路 70 プログラマブル遅延発生器 81 トリガ回路 82 電流源 83 容量 84 スイッチ 85 ラッチ 86 D/A変換器 87 コンパレータ 88 ワンショット 101 S側イネーブル信号入力端子 102 設定データS入力端子 103 S側リーク信号入力端子 201 K側イネーブル信号入力端子 202 設定データK入力端子 203 K側リーク信号入力端子 301 クロック入力端子 302 出力信号出力端子 401 リーク信号入力端子 402 トリガ信号入力端子 403 ラッチ信号入力端子 404 設定データ入力端子 405 出力信号出力端子 500、500a、500b 分配回路 501、501a、501b 電流スイッチ 502、502a、502b 電流スイッチ 503、503a、503b 電流スイッチ 504a 電流スイッチ 505、505a、505b 電流スイッチ 506、506a 電流スイッチ 507、507a、507b 電流スイッチ 508a 電流スイッチ 509、509a、509b 容量 510、510a、510b 容量 511、511a、511b 容量 512a 容量 513、513a、513b 容量 514、514a 容量 515、515a、515b 容量 516a 容量 517、517a、517b スイッチ 518、518a、518b スイッチ 519、519a、519b スイッチ 520a スイッチ 521、521a、521b スイッチ 522、522a スイッチ 523、523a、523b スイッチ 524a スイッチ 525、525a、525b コンパレータ 526、526a、526b コンパレータ 527a コンパレータ 528、528a、528b コンパレータ 529、529a コンパレータ 530a コンパレータ 531、531a、531b パルス幅調整回路 532、532a、532b パルス幅調整回路 533a パルス幅調整回路 534、534a、534b パルス幅調整回路 535、535a パルス幅調整回路 536a パルス幅調整回路 537、537a、537b D−FF 538、538a、538b D−FF 539a D−FF 540、540a、540b D−FF 541、541a D−FF 542a D−FF 543、543a、543b ORゲート 544、544a、544b ワンショット・マルチバ
イブレータ 550 逓倍器 551 T−FF 560、560a 分配回路 561、561a 電流スイッチアレイ 562、562a 電流スイッチアレイ 563a 電流スイッチアレイ 564、564a 電流スイッチアレイ 565、565a 電流スイッチアレイ 566a 電流スイッチアレイ 567、567a 容量 568、568a 容量 569a 容量 570、570a 容量 571、571a 容量 572a 容量 573、573a スイッチ 574、574a スイッチ 575a スイッチ 576、576a スイッチ 577、577a スイッチ 578a スイッチ 579、579a スイッチ 580、580a スイッチ 581a スイッチ 582、582a スイッチ 583、583a スイッチ 584a スイッチ 585、585a コンパレータ 586a コンパレータ 587、587a コンパレータ 588a コンパレータ 589、589a パルス幅調整回路 590、590a パルス幅調整回路 591、591a パルス幅調整回路 592、592a パルス幅調整回路 593、593a D−FF 594a D−FF 595、595a D−FF 596a D−FF 597、597a SR−FF 598、598a SR−FF 599、599a ORゲート 600、600a、600b 被逓倍信号入力端子 601、601a、601b 出力端子 602 パルス信号入力端子 603 出力端子 604、604a パルス信号入力端子 605、605a 出力端子 606 設定データK入力端子 607 設定データS入力端子 608 設定データK1入力端子 609 設定データK2入力端子 610 設定データS入力端子 611 参照信号入力端子 612 出力端子 700 位相比較器 701 ループフィルタ 702 VCO 703 分周器 704 逓倍器
10A, 10B Ramp generation circuit 20A, 20B Threshold voltage generation circuit 11, 21 Data selector 12, 22, Latch 13, 23 Current switch array 14, 24 Switch 15, 25 Capacity 16, 26 Current switch 17, 27 Voltage divider 31 Comparator 32 One-shot 40A, 40B, 40C Accumulator 41A, 41B, 41C Adder 42A, 42B, 42C Latch 50A, 50B, 50C Data conversion circuit 60A, 60B, 60C Control circuit 70 Programmable delay generator 81 Trigger circuit 82 Current source 83 Capacity 84 Switch 85 Latch 86 D / A converter 87 Comparator 88 One shot 101 S-side enable signal input terminal 102 Setting data S input terminal 103 S-side leak signal input terminal 201 K-side enable signal Input terminal 202 setting data K input terminal 203 K-side leak signal input terminal 301 clock input terminal 302 output signal output terminal 401 leak signal input terminal 402 trigger signal input terminal 403 latch signal input terminal 404 setting data input terminal 405 output signal output terminal 500 , 500a, 500b Distribution circuit 501, 501a, 501b Current switch 502, 502a, 502b Current switch 503, 503a, 503b Current switch 504a Current switch 505, 505a, 505b Current switch 506, 506a Current switch 507, 507a, 507a Current switch 508 Current switch 509, 509a, 509b capacity 510, 510a, 510b capacity 511, 511a, 511b capacity 512a capacity 513, 513a, 13b capacity 514, 514a capacity 515, 515a, 515b capacity 516a capacity 517, 517a, 517b switch 518, 518a, 518b switch 519, 519a, 519b switch 520a switch 521, 521a, 521b switch 522, 522a switch 523, 523a, 523b switch 524a switch 525, 525a, 525b comparator 526, 526a, 526b comparator 527a comparator 528, 528a, 528b comparator 529, 529a comparator 530a comparator 531, 531a, 531b pulse width adjustment circuit 532, 532a, 532b pulse width adjustment circuit 533a pulse width adjustment Circuit 534, 534a, 534b Pulse width adjustment circuit 535 535a Pulse width adjustment circuit 536a Pulse width adjustment circuit 537, 537a, 537b D-FF 538, 538a, 538b D-FF 539a D-FF 540, 540a, 540b D-FF 541, 541a D-FF 542a D-FF 543, 543a, 543b OR gate 544, 544a, 544b One-shot multivibrator 550 Multiplier 551 T-FF 560, 560a Distribution circuit 561, 561a Current switch array 562, 562a Current switch array 563a Current switch array 564, 564a Current switch array 565 Current switch array 566a current switch array 567, 567a capacity 568, 568a capacity 569a capacity 570, 570a capacity 571, 571a capacity 5 2a Capacity 573, 573a Switch 574, 574a Switch 575a Switch 576, 576a Switch 577, 577a Switch 578a Switch 579, 579a Switch 580, 580a Switch 581a Switch 582, 582a Switch 583, 583a Switch 584a Switch 585, 585a Comparator 586a Comparator 586a 587a Comparator 588a Comparator 589, 589a Pulse width adjustment circuit 590, 590a Pulse width adjustment circuit 591, 591a Pulse width adjustment circuit 592, 592a Pulse width adjustment circuit 593, 593a D-FF 594a D-FF 595, 595a D-FF 596a D -FF 597, 597a SR-FF 598, 598a SR-FF 599, 5 99a OR gate 600, 600a, 600b Multiplied signal input terminal 601, 601a, 601b Output terminal 602 Pulse signal input terminal 603 Output terminal 604, 604a Pulse signal input terminal 605, 605a Output terminal 606 Setting data K input terminal 607 Setting data S Input terminal 608 Setting data K1 input terminal 609 Setting data K2 input terminal 610 Setting data S input terminal 611 Reference signal input terminal 612 Output terminal 700 Phase comparator 701 Loop filter 702 VCO 703 Divider 704 Multiplier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山岸 明洋 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 5/13 H03K 5/04 H03K 5/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akihiro Yamagishi 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03K 5/13 H03K 5/04 H03K 5/00

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 外部から入力される設定データに対応し
た最終到達電位及び該電位に到達するまでの電位勾配を
提供する、同じ回路構成で、共通の外部クロックにより
動作する第一及び第二のランプ波発生回路と、 第一のランプ波発生回路の出力(Vs)と第二のランプ
波発生回路の出力(Vk)を比較し、両者が一致したと
きに出力パルスを発生する比較回路とを有し、 第一のランプ波発生回路に所定の時刻(t)に第一の
設定データ(S)を設定して該時刻(t)を起点とし
て該第一の設定データ(S)に比例する傾斜の第一のラ
ンプ波電圧(Vs)を発生させ、 第二のランプ波発生回路に前記所定の時刻(t)より
少なくとも1クロック時間(T)だけ先行して第二の設
定データ(K)を設定して該第二の設定データ(K)に
比例する閾値電圧(Vk)を発生させて保持させ、 前記比較回路は前記時刻(t)を起点として第一の設
定データ(S)に比例する傾斜で変化する第一のランプ
波電圧(Vs)が前記閾値電圧(Vk)に等しくなったと
きに出力パルスを発生することにより、前記所定の時刻
(t)からの遅延時間(td)が第一及び第二の設定
データの比(K/S)に比例する遅延した出力パルスを
発生することを特徴とするプログラマブル遅延発生器。
1. A first and a second circuit which operate with a common external clock with the same circuit configuration for providing a final attained potential corresponding to setting data input from the outside and a potential gradient until the potential is reached. A ramp wave generating circuit, and a comparator circuit that compares the output (Vs) of the first ramp wave generating circuit with the output (Vk) of the second ramp wave generating circuit and generates an output pulse when they match. The first setting data (S) is set at a predetermined time (t 0 ) in the first ramp wave generation circuit, and the first setting data (S) is set at the time (t 0 ) as a starting point. A first ramp wave voltage (Vs) having a proportional slope is generated, and a second ramp wave generation circuit precedes the predetermined time (t 0 ) by at least one clock time (T) to generate second set data. (K) is set and compared with the second setting data (K). The comparison circuit generates and holds a threshold voltage (Vk) as an example, and the comparison circuit starts from the time (t 0 ) and changes the first ramp wave voltage (Vs) that changes with a slope proportional to the first setting data (S). ) Is equal to the threshold voltage (Vk), an output pulse is generated, so that the delay time (td) from the predetermined time (t 0 ) is reduced by the ratio (K) of the first and second set data. / S) generating a delayed output pulse proportional to / S).
【請求項2】 前記第一及び第二のランプ波電圧発生回
路の各々が、設定データに比例する電流を提供する電流
源と、該電流源により充電される一端を所定の電位に結
合したコンデンサとを有し、該コンデンサの他端に電位
勾配を提供する、請求項1記載のプログラマブル遅延発
生器。
2. A current source for providing a current proportional to setting data in each of the first and second ramp voltage generating circuits, and a capacitor having one end charged by the current source connected to a predetermined potential. And providing a potential gradient to the other end of the capacitor.
【請求項3】 S側イネーブル信号と設定データSとク
ロックとを入力し、容量値Cの第1の容量に、S側イネ
ーブル信号の入力後の最初の特定クロックに同期して設
定データSに比例した電流SIを流し、そのクロッ
ク入力後の時間をtとしたときに (SI/C)・t で表される前記第1の容量の両端の電圧をランプ波電圧
Vs として出力するランプ波発生回路と、 前記S側イネーブル信号が入力される少なくともmクロ
ック前(mは自然数)に入力されるK側イネーブル信号
と設定データKとクロックとを入力し、容量値Cの第2
の容量に、K側イネーブル信号により設定される時間m
T(Tはクロック周期)だけ設定データKに比例した電
流KIを流し、その後の前記第2の容量の両端の電
圧 (KI/C)・mT を保持して閾値電圧Vk として出力する閾値電圧発生回
路と、 前記ランプ波電圧Vs と前記閾値電圧Vk のレベルの大
小を比較し、両者が一致したタイミングが前記特定クロ
ックに対する遅延時間 td=(K/S)・mT として設定される所定のパルス幅の出力信号を出力する
遅延時間発生手段とを備え、 前記第1の容量および前記第2の容量は、前記遅延時間
発生手段から出力信号が出力された後にそれぞれ所定の
タイミングで入力されるS側リーク信号およびK側リー
ク信号によりリークされる構成であることを特徴とする
プログラマブル遅延発生器。
3. An S-side enable signal, setting data S, and a clock are input, and the setting data S is synchronized with the first specific clock after the S-side enable signal is input to a first capacitor having a capacitance value C. flowing a current SI 0 to proportional, lamp outputs the clock after the input time when the t a (SI 0 / C) · voltage across the first capacitor, represented by t as ramp voltage Vs A wave generation circuit, a K-side enable signal input at least m clocks before the S-side enable signal is input (m is a natural number), setting data K, and a clock;
Time m set by the K-side enable signal
T (T is the clock period) passing a current KI 0 proportional to only the setting data K, then the second volume of the voltage across (KI 0 / C) · mT threshold is output as the threshold voltage Vk holds A voltage generation circuit compares the level of the ramp wave voltage Vs with the level of the threshold voltage Vk, and a timing at which the two coincide with each other is set as a delay time td = (K / S) · mT for the specific clock. A delay time generating means for outputting an output signal having a pulse width, wherein the first capacitance and the second capacitance are respectively input at predetermined timings after an output signal is output from the delay time generating means A programmable delay generator having a configuration leaked by an S-side leak signal and a K-side leak signal.
【請求項4】 請求項3に記載のプログラマブル遅延発
生器において、 ランプ波発生回路は、S側イネーブル信号の入力により
クロックをトリガとして設定データSを保持するラッチ
と、その設定データSに応じて第1の容量に流れる電流
SIを制御する電流スイッチアレイとを含み、 閾値電圧発生回路は、K側イネーブル信号の入力により
クロックをトリガとして設定データKを保持するラッチ
と、その設定データKに応じて第2の容量に時間mTだ
け流れる電流KIを制御する電流スイッチアレイと
を合むことを特徴とするプログラマブル遅延発生器。
4. The programmable delay generator according to claim 3, wherein the ramp generation circuit is configured to latch the setting data S by using a clock as a trigger in response to the input of the S-side enable signal, and to respond to the setting data S. and a current switch array for controlling the current SI 0 flowing through the first capacitor, the threshold voltage generating circuit includes a latch for holding the configuration data K clock as a trigger by the input of the K-side enable signal, to the setting data K Correspondingly programmable delay generator, wherein a slip-free that the current switch array for controlling the current KI 0 only flow time mT to the second capacitor.
【請求項5】 S側イネーブル信号と設定データSとク
ロックとを入力し、容量値Cの第1の容量に、S側イネ
ーブル信号の入力後の最初のクロック(以下「特定クロ
ック」という)に同期して電流Iを流し、そのクロ
ック入力後の時間をtとしたときに (I/C)・t で表される前記第1の容量の両端の電圧をさらに設定デ
ータSに比例した値S/MM(MMはSおよびK以上の
整数)で分圧した電圧 (S/MM)・(I/C)・t をランプ波電圧Vs として出力するランプ波発生回路
と、 前記S側イネーブル信号が入力される少なくともmクロ
ック前(mは自然数)にK側イネーブル信号と設定デー
タKとクロックとを入力し、容量値Cの第2の容量に、
K側イネーブル信号により設定される時間mT(Tはク
ロック周期)だけ電流Iを流し、その後の前記第2
の容量の両端の電圧 (I/C)・mT を保持し、さらに設定データKに比例した値K/MMで
分圧した電圧 (K/MM)・(I/C)・mT を閾値電圧Vk として出力する閾値電圧発生回路と、 前記ランプ波電圧Vs と前記閾値電圧Vk のレベルの大
小を比較し、両者が一致したタイミングが前記特定クロ
ック信号に対する遅延時間 td=(K/S)・mT として設定される所定のパルス幅の出力信号を出力する
遅延時間発生手段とを備え、 前記第1の容量および前記第2の容量は、前記遅延時間
発生手段から出力信号が出力された後にそれぞれ所定の
タイミングで入力されるS側リーク信号およびK側リー
ク信号によりリークされる構成であることを特徴とする
プログラマブル遅延発生器。
5. An S-side enable signal, setting data S, and a clock are input to a first capacitor having a capacitance value C and a first clock after the input of the S-side enable signal (hereinafter referred to as a “specific clock”). When the current I 0 flows in synchronism and the time after the clock input is t, the voltage across the first capacitor represented by (I 0 / C) · t is further proportional to the setting data S. A ramp generation circuit for outputting a voltage (S / MM)) (I 0 / C) ・ t divided by a value S / MM (MM is an integer of S and K or more) as a ramp voltage Vs; The K-side enable signal, the setting data K, and the clock are input at least m clocks before the enable signal is input (m is a natural number), and the second capacitance having the capacitance value C is
Time mT set by K-side enable signal (T is the clock period) current only I 0, then the second
Capacity of the voltage across (I 0 / C) · mT holds, further setting voltage divided by the value K / MM proportional to the data K (K / MM) · ( I 0 / C) · mT threshold A threshold voltage generating circuit that outputs a voltage Vk is compared with the level of the ramp wave voltage Vs and the level of the threshold voltage Vk, and the timing at which the two coincide with each other is a delay time td = (K / S). delay time generating means for outputting an output signal having a predetermined pulse width set as mT, wherein the first capacitance and the second capacitance are respectively provided after an output signal is output from the delay time generating means A programmable delay generator, which is configured to leak by an S-side leak signal and a K-side leak signal inputted at a predetermined timing.
【請求項6】 請求項5に記載のプログラマブル遅延発
生器において、 ランプ波発生回路は、クロックをトリガとして外部から
入力される設定データSおよびS側イネーブル信号を保
持する2つのラッチと、前記S側イネーブル信号により
第1の容量に電流を流す電流スイッチと、前記設定デー
タSに応じた分圧値S/MMで前記第1の容量の両端の
電圧を分圧する分圧器とを含み、 閾値電圧発生回路は、クロックをトリガとして外部から
入力される設定データKおよびK側イネーブル信号を保
持する2つのラッチと、前記K側イネーブル信号により
第2の容量に電流を流す電流スイッチと、前記設定デー
タKに応じた分圧値K/MMで前記第2の容量の両端の
電圧を分圧する分圧器とを含むことを特徴とするプログ
ラマブル遅延発生器。
6. The programmable delay generator according to claim 5, wherein the ramp generation circuit includes two latches for holding setting data S and an S-side enable signal input from outside using a clock as a trigger, and A current switch for flowing a current to the first capacitor according to the side enable signal; and a voltage divider for dividing a voltage across the first capacitor by a divided value S / MM according to the setting data S, The generation circuit includes two latches that hold setting data K and a K-side enable signal that are input from outside using a clock as a trigger, a current switch that causes a current to flow to a second capacitor according to the K-side enable signal, A voltage divider that divides a voltage across the second capacitor by a divided value K / MM corresponding to K.
【請求項7】 クロックおよび設定データSを入力し、
クロックに同期して設定データSを累算するnビットの
アキュムレータと、 前記アキュムレータの出力データθを入力し、その最上
位ビットθMSB が立ち上がる1クロック周期前の出
力データθをθp として(2n−1−θp )に相当する値
を演算し、この値を設定データKとして出力するデータ
変換回路と、 前記アキュムレータの出力データθを入力し、その最上
位ビットθMSBが立ち上がる1クロック周期前に立ち
上がり、かつパルス幅が1クロック周期のK側イネーブ
ル信号を生成する制御回路と、 前記設定データSと、前記データ変換回路から出力され
る設定データKと、前記制御回路から出力されるK側イ
ネーブル信号と、前記アキュムレータの出力データθの
最上位ビットθMSBをS側イネーブル信号として入力
する請求項3〜6に記載のプログラマブル遅延発生器と
を備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
7. Inputting a clock and setting data S,
An n-bit accumulator that accumulates the setting data S in synchronization with the clock and output data θ of the accumulator are input, and the output data θ one clock cycle before the MSB of the most significant bit rises is defined as θp (2 n -1 −θp), a data conversion circuit for outputting this value as setting data K, and inputting the output data θ of the accumulator, one clock cycle before the most significant bit θ MSB rises. A control circuit that generates a K-side enable signal having a rising edge and a pulse width of one clock cycle; the setting data S; setting data K output from the data conversion circuit; and a K-side enable output from the control circuit. claim for inputting a signal, the most significant bit theta MSB of the output data theta of the accumulator as S-side enable signal 3 Frequency synthesizer, characterized in that a programmable delay generator as claimed in 6.
【請求項8】 請求項7に記載の周波数シンセサイザに
おいて、 請求項3〜6に記載のプログラマブル遅延発生器に与え
るS側リーク信号及びK側リーク信号はプログラマブル
遅延発生器の出力信号をフィードバックして与える構成
であることを特徴とする周波数シンセサイザ。
8. The frequency synthesizer according to claim 7, wherein the S-side leak signal and the K-side leak signal applied to the programmable delay generator according to claim 3 are obtained by feeding back an output signal of the programmable delay generator. A frequency synthesizer characterized in that the frequency synthesizer is provided.
【請求項9】 クロックおよび設定データSを入力し、
クロックに同期して設定データSを累算するnビットの
アキュムレータと、 前記アキュムレータの出力データθおよびオーバーフロ
ー信号を入力して(2 −θ)に相当する値を演算
し、この値を設定データKとして出力するデータ変換回
路と、 前記アキュムレータの出力データθおよびオーバーフロ
ー信号を入力し、そのオーバーフロー信号が立ち上がる
1クロック周期前に立ち上がり、かつパルス幅が1クロ
ック周期のK側イネーブル信号を生成する制御回路と、 前記設定データSと、前記データ変換回路から出力され
る設定データKと、前記制御回路から出力されるK側イ
ネーブル信号と、前記アキュムレータから出力されるオ
ーバーフロー信号をS側イネーブル信号として入力する
請求項3〜6に記載のプログラマブル遅延発生器とを備
えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
9. Inputting a clock and setting data S,
N-bit data for accumulating the setting data S in synchronization with the clock
Accumulator, output data θ of the accumulator and overflow
-Input the signal (2 n-Θ)
Data conversion circuit that outputs this value as setting data K.
Path, output data θ of the accumulator and overflow
Input signal and the overflow signal rises
The pulse rises one clock cycle earlier and has a pulse width of one clock cycle.
A control circuit for generating a K-side enable signal having a clock cycle; the setting data S;
And the K-side input output from the control circuit.
Enable signal and the output from the accumulator.
Overflow signal is input as S-side enable signal
And a programmable delay generator according to claims 3 to 6.
A frequency synthesizer characterized by:
【請求項10】 請求項9に記載の周波数シンセサイザ
において、 請求項3〜6に記載のプログラマブル遅延発生器に与え
るS側リーク信号及びK側リーク信号はプログラマブル
遅延発生器の出力信号をフィードバックして与える構成
であることを特徴とする周波数シンセサイザ。
10. The frequency synthesizer according to claim 9, wherein the S-side leak signal and the K-side leak signal applied to the programmable delay generator according to claim 3 are obtained by feeding back an output signal of the programmable delay generator. A frequency synthesizer characterized in that the frequency synthesizer is provided.
【請求項11】 クロックおよび設定データSを入力
し、クロックに同期して設定データSを累算するnビッ
トのアキュムレータと、 前記アキュムレータの出力データθおよびオーバーフロ
ー信号を1クロック遅延させたOFD信号を入力して
(S−θ)に相当する値を演算し、この値を設定データ
Kとして出力するデータ変換回路と、 前記アキュムレータの出力データθおよびOFD信号を
入力し、そのOFD信号が立ち上がる1クロック周期前
に立ち上がり、かつパルス幅が1クロック周期のK側イ
ネーブル信号を生成する制御回路と、 前記設定データSと、前記データ変換回路から出力され
る設定データKと、前記制御回路から出力されるK側イ
ネーブル信号と、前記アキュムレータから出力されるO
FD信号をS側イネーブル信号として入力する請求項3
〜6に記載のプログラマブル遅延発生器とを備えたこと
を特徴とする周波数シンセサイザ。
11. An n-bit accumulator for receiving a clock and setting data S and accumulating the setting data S in synchronization with the clock, and an OFD signal obtained by delaying output data θ of the accumulator and an overflow signal by one clock. A data conversion circuit which inputs and calculates a value corresponding to (S-θ) and outputs this value as setting data K; and one clock which inputs the output data θ of the accumulator and the OFD signal and raises the OFD signal. A control circuit that generates a K-side enable signal that rises before the cycle and has a pulse width of 1 clock cycle; setting data S; setting data K output from the data conversion circuit; and output from the control circuit A K-side enable signal and an O output from the accumulator
4. The FD signal is input as an S-side enable signal.
A frequency synthesizer comprising: the programmable delay generator according to any one of (1) to (6).
【請求項12】 請求項11に記載の周波数シンセサイ
ザにおいて、 請求項1〜4に記載のプログラマブル遅延発生器に与え
るS側リーク信号及びK側リーク信号はプログラマブル
遅延発生器の出力信号をフィードバックして与える構成
であることを特徴とする周波数シンセサイザ。
12. The frequency synthesizer according to claim 11, wherein the S-side leak signal and the K-side leak signal provided to the programmable delay generator according to claim 1 are obtained by feeding back an output signal of the programmable delay generator. A frequency synthesizer characterized in that the frequency synthesizer is provided.
【請求項13】 周期Tの被逓倍信号を入力し、 dを任意の時間、Nを2以上の整数、Mを1以上の整数
とした時に、N種類の特定の遅延時間d+(k・M/
N)T(kは0からN−1までのすべての整数)を発生
するようにデータを設定された、もしくは上記の特定の
遅延時間を固定的に発生するようにハード設計された、
請求項3〜6に記載の遅延発生器(複数個)と、 前記被逓倍信号を入力し、前記遅延発生器(複数個)の
それぞれに遅延発生のタイミングを送出する分配回路
と、 前記遅延発生器(複数個)の出力の論理和をとるORゲ
ートと、から構成され、前記被逓倍信号のN/M倍の周
波数の信号を出力する逓倍器。
13. When a multiplied signal having a period T is input, d is an arbitrary time, N is an integer of 2 or more, and M is an integer of 1 or more, N kinds of specific delay times d + (k · M /
N) the data is set to generate T (k is any integer from 0 to N-1), or it is hard-designed to fixedly generate the above specific delay time;
7. The delay generator (plural) according to claim 3, a distribution circuit that inputs the multiplied signal and sends a delay generation timing to each of the delay generators (plural), and the delay generator. And an OR gate for calculating the logical sum of the outputs of the plurality of devices (multiple devices), and outputs a signal having a frequency N / M times that of the multiplied signal.
【請求項14】 請求項13の逓倍器において、 前記遅延発生器の遅延時間は、(1/4)T、(3/
4)Tの2種類である(d=(1/4)T、N=2、M
=1)ことを特徴とする、前記被逓倍信号の周波数の2
倍の周波数を出力する逓倍器。
14. The multiplier according to claim 13, wherein the delay time of the delay generator is (1 /) T, (3 /
4) Two types of T (d = (1/4) T, N = 2, M
= 1) 2 of the frequency of the multiplied signal.
Multiplier that outputs double frequency.
【請求項15】 請求項13の逓倍器において、 前記遅延発生器の遅延時間は、(1/6)T、(3/
6)T、(5/6)Tの3種類である(d=(1/6)
T、N=3、M=1)ことを特徴とする、前記被逓倍信
号の周波数の3倍の周波数を出力する逓倍器。
15. The multiplier according to claim 13, wherein a delay time of the delay generator is (1/6) T, (3 /
6) T and (5/6) T (d = (1/6)
T, N = 3, M = 1), wherein the multiplier outputs a frequency three times the frequency of the multiplied signal.
【請求項16】 請求項13の逓倍器において、 前記遅延発生器の遅延時間は、(1/6)T、(5/
6)T、(9/6)Tの3種類である(d=(1/6)
T、N=3、M=2)ことを特徴とする、前記被逓倍信
号の周波数の3/2倍の周波数を出力する逓倍器。
16. The multiplier according to claim 13, wherein the delay time of the delay generator is (1/6) T, (5 /
6) T and (9/6) T (d = (1/6)
T, N = 3, M = 2) a multiplier that outputs a frequency that is 3/2 times the frequency of the multiplied signal.
【請求項17】 周期Tのパルス信号を入力し、 請求項13〜14に記載の逓倍器と、 この逓倍器の出力を入力し、そのパルスが入力される毎
にハイ、ローを切り換えて出力するトグル・フリップフ
ロップ(T−FF)と、 を備えることを特徴とするデューティ比変換回路。
17. A pulse signal having a period T is inputted, the multiplier according to claim 13 or 14 is inputted, and the output is switched between high and low every time the pulse is inputted. And a toggle flip-flop (T-FF).
【請求項18】 周期Tのパルス信号を入力し、 このパルス信号を入力し、その立ち上がりまたは立ち下
がりのタイミングを複数に分配する分配回路と、 この分配回路の出力に同期してその出力パルスをハイま
たはローに切り換えるフリップフロップと、 前記分配回路の出力をクロックとして入力し、出力を前
記フリップフロップに送出しその出力をローまたはハイ
に切り換える、請求項3〜6に記載の遅延発生器と、 から構成されるデューティ比変換回路。
18. A distribution circuit for inputting a pulse signal having a period T, inputting the pulse signal, and distributing the rising or falling timing into a plurality of timings, and synchronizing the output pulse with the output of the distribution circuit. A flip-flop that switches between high and low, a delay generator according to claim 3, wherein an output of the distribution circuit is input as a clock, an output is sent to the flip-flop, and the output is switched between low and high. A duty ratio conversion circuit composed of:
【請求項19】 周期Tのパルス信号を入力し、 このパルス信号を入力し、その立ち上がりまたは立ち下
がりのタイミングを複数に分配する分配回路と、 この分配回路の出力をクロックとして入力する請求項3
〜6に記載の遅延発生器と、 前記遅延発生器の出力を入力しその出力をハイまたはロ
ーに切り換え、前記別の遅延発生器の出力を入力しその
出力をローまたはハイに切り換えるフリップフロップ
と、 から構成されるデューティ比変換回路。
19. A distribution circuit that receives a pulse signal having a period T, receives the pulse signal, and distributes the rising or falling timing into a plurality of timings, and inputs the output of the distribution circuit as a clock.
And a flip-flop that receives an output of the delay generator, switches its output to high or low, receives an output of the other delay generator, and switches its output to low or high. And a duty ratio conversion circuit.
【請求項20】 請求項13〜16の逓倍器において、 前記遅延発生器(複数個)にそれぞれ1個ずつ含まれる
複数個のランプ波発生回路を、それよりも少ない個数の
ランプ波発生回路で共有使用することを特徴とする逓倍
器及びデューティ比変換回路。
20. The multiplier according to claim 13, wherein a plurality of ramp wave generating circuits each of which is included in said delay generator (a plurality of times) is provided by a smaller number of ramp wave generating circuits. A multiplier and a duty ratio conversion circuit, which are commonly used.
【請求項21】 ランプ波発生回路が複数の遅延発生器
に共通に用いられる請求項17〜19のひとつに記載の
デューティ比変換回路。
21. The duty ratio conversion circuit according to claim 17, wherein the ramp generation circuit is commonly used for a plurality of delay generators.
【請求項22】 電圧制御発振器(VCO)と、 このVCOの出力の周波数を所定数に分周する分周器
と、 この分周器の出力と、外部から入力する参照信号との周
波数または位相を比較する位相(周波数)比較器と、 この比較器の出力を積分し、その出力を前記VCOに送
出するループフィルタと、 から構成されるPLL周波数シンセサイザにおいて、 前記分周器と位相比較器の間に請求項13〜16に記載
の逓倍器を挿入することを特徴とするPLL周波数シン
セサイザ。
22. A voltage controlled oscillator (VCO), a frequency divider for dividing the frequency of the output of the VCO to a predetermined number, a frequency or a phase of an output of the frequency divider and a reference signal inputted from outside. And a loop filter integrating the output of the comparator and sending the output to the VCO. A PLL frequency synthesizer comprising: 17. A PLL frequency synthesizer comprising the multiplier according to claim 13 inserted therein.
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