JP3592950B2 - 周波数逓倍回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、周波数逓倍回路に関するもので、特に、マイクロコンピュータやDSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)などのクロック生成回路に使用されるものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、周波数逓倍回路としては、PLL(Phase Locked Loop)回路を使用した回路がよく知られている。
【0003】
図10は、PLL回路を使用した一般的なN逓倍回路の構成例を示すものである。
【0004】
このN逓倍回路は、たとえば、電圧制御発振回路101、N分周回路102、位相比較回路103および低域通過フィルタ104からなり、最終的に基準信号FinとN分周回路102の出力の位相差がなくなるような帰還制御が行われて、電圧制御発振回路101より基準信号FinのN倍の周波数の出力信号Fout が発生されるように構成されている。
【0005】
すなわち、電圧制御発振回路101は、その発振周波数が、低域通過フィルタ104からの制御電圧によって可変とされるようになっている。
【0006】
N分周回路102は、電圧制御発振回路101の出力をN分周した信号を位相比較回路103に出力するようになっている。
【0007】
位相比較回路103は、基準信号FinとN分周回路102からの信号の立ち上がり(または、立ち下がり)エッジ間の位相差を検出し、その位相差に応じた誤差信号を低域通過フィルタ104に出力するようになっている。
【0008】
低域通過フィルタ104は、位相比較回路103からの誤差信号から直流成分のみを取り出し、電圧制御発振回路101の制御電圧を生成するようになっている。
【0009】
しかしながら、このようなPLL回路を使用した周波数逓倍回路は、基準信号Finの周波数および電圧制御発振回路101の発振ゲインに応じて制御ループが常に安定になるように、低域通過フィルタ104の最適化を行う必要がある。
【0010】
このため、基準信号Finの周波数および製造バラツキなどによって電圧制御発振回路101の発振ゲインが変化した場合には、再度、低域通過フィルタ104の最適化や調整のための作業を行わなければならない。
【0011】
しかも、低域通過フィルタ104に使用されるコンデンサおよび抵抗部品は、LSI(Large Scale Integrated circui )内部に内蔵した場合には非常に大きな面積を必要とし、また、これらの部品そのものの製造バラツキも考慮しなければならない。
【0012】
一方、コンデンサおよび抵抗部品を外付けとした場合には専用端子が必要になるなど、低域通過フィルタ104が逓倍回路を構成する上での小型化の障害となっている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来においては、基準信号Finの周波数および電圧制御発振回路101の発振ゲインに応じて制御ループが安定になるように低域通過フィルタ104の最適化や調整作業を行う必要があり、また、低域通過フィルタ104に使用されるコンデンサおよび抵抗部品が逓倍回路を小型化する上での障害となるなどの問題があった。
【0014】
そこで、この発明は、帰還制御することなく、無調整で安定した逓倍出力を発生できるとともに、回路の小型化が可能な周波数逓倍回路を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本願発明の一態様によれば、第1の制御信号の状態に応じて、入力信号および出力信号間の遅延時間が一定の比率により2段階に切り換えられる複数個の遅延素子を縦続に接続してなり、初段の遅延素子には基準信号が供給される第1の遅延回路と、第2の制御信号の状態に応じて、入力信号および出力信号間の遅延時間が一定の比率により2段階に切り換えられる複数個の遅延素子を縦続に接続してなり、初段の遅延素子には基準信号の反転信号が供給される第2の遅延回路と、この第2の遅延回路からの出力信号と前記第1の遅延回路からの出力信号とを加算して、前記基準信号の逓倍信号を出力する加算回路とを具備したことを特徴とする周波数逓倍回路が提供される。
【0016】
また、本願発明の一態様によれば、切換信号に応じて、入力信号および出力信号間の遅延時間が一定の比率で変化する遅延素子、第1の制御信号が入力される第1の入力端子と、前記遅延素子からの出力信号が供給される第2の入力端子とを有し、前記第1の制御信号の立ち下がりエッジを入力した瞬間の、前記遅延素子からの出力信号の状態を検出する状態検出回路、および、この状態検出回路の検出結果と前記第1の制御信号とにもとづく前記切換信号を、前記遅延素子に出力する切換回路からなる複数の遅延回路部を縦続に接続してなり、初段の遅延回路部には基準信号が供給される第1の遅延回路と、切換信号に応じて、入力信号および出力信号間の遅延時間が一定の比率で変化する遅延素子、第2の制御信号が入力される第1の入力端子と、前記遅延素子からの出力信号が供給される第2の入力端子とを有し、前記第2の制御信号の立ち下がりエッジを入力した瞬間の、前記遅延素子からの出力信号の状態を検出する状態検出回路、および、この状態検出回路の検出結果と前記第2の制御信号とにもとづく前記切換信号を、前記遅延素子に出力する切換回路からなる複数の遅延回路部を縦続に接続してなり、初段の遅延回路部には基準信号の反転信号が供給される第2の遅延回路と、この第2の遅延回路からの出力信号と前記第1の遅延回路からの出力信号とを加算して、前記基準信号の逓倍信号を出力する加算回路とを具備したことを特徴とする周波数逓倍回路が提供される。
【0017】
上記した構成によって、遅延回路内に基準信号を伝搬させるだけで、逓倍信号を生成できるようになる。これにより、帰還制御および低域通過フィルタに使用されるコンデンサおよび抵抗部品を必要とせずに、逓倍信号の生成が可能となるものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0019】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる、周波数逓倍回路の構成を概略的に示すものである。
【0020】
すなわち、この周波数逓倍回路10は、たとえば、デューティが50%の基準信号Fin1が供給される遅延回路(第1の遅延回路)11と、インバータ回路12を介して、上記基準信号Fin1の反転信号(基準信号)Fin2が供給される遅延回路(第2の遅延回路)13と、これら遅延回路11,13からの各出力信号を加算して、上記基準信号Fin1の逓倍信号(Fout )を出力する加算回路14とから構成されている。
【0021】
遅延回路11は、制御信号(第1の制御信号)の状態(ハイレベル(High)またはロウレベル(Low ))により、それぞれ、入力信号および出力信号間の遅延時間(遅延量)を一定の比率で切り換えることのできる複数個の遅延素子(Delay Cell)111 〜11n を縦続に接続してなり、初段の遅延素子111 には上記基準信号Fin1が入力信号として供給されるようになっている。また、最終段の遅延素子11n の出力信号が、該遅延回路11からの出力信号として、上記加算回路14に供給されるようになっている。
【0022】
この場合、各遅延素子111 〜11n に対する制御信号としては、それぞれ、上記基準信号Fin1が用いられるようになっている。
【0023】
遅延回路13は、制御信号(第2の制御信号)の状態により、それぞれ、入力信号および出力信号間の遅延時間を一定の比率で切り換えることのできる複数個の遅延素子131 〜13n を縦続に接続してなり、初段の遅延素子131 には上記反転信号Fin2が入力信号として供給されるようになっている。また、最終段の遅延素子13n の出力信号が、該遅延回路13からの出力信号として、上記加算回路14に供給されるようになっている。
【0024】
この場合、各遅延素子131 〜13n に対する制御信号としては、それぞれ、上記反転信号Fin2が用いられるようになっている。
【0025】
図2は、上記した遅延素子111 〜11n および遅延素子131 〜13n の回路構成例を示すものである。
【0026】
遅延素子111 〜11n ,131 〜13n は、それぞれ、制御信号がハイレベル(または、ロウレベル)状態のときには、たとえば図3(a)に示すように、入力信号に対して出力信号を時間t(伝搬速度2v)だけ遅延させ、制御信号がロウレベル(または、ハイレベル)状態のときには、たとえば図3(b)に示すように、時間2t(伝搬速度v)だけ遅延させることができるように構成されている。
【0027】
すなわち、各遅延素子111 〜11n ,131 〜13n は、たとえば図2に示すように、電源Vddと接地電位(GND)との間に、pMOSトランジスタTr1,Tr2およびnMOSトランジスタTr3,Tr4を直列に接続してなるインバータ回路が設けられている。
【0028】
このインバータ回路の、上記トランジスタTr1は、ゲートが接地電位に接続されるとともに、ソースが電源Vddに接続されている。また、ドレインと上記トランジスタTr2のソースとの接続点には、ソースが電源Vddに接続された、pMOSトランジスタTr5のドレインが接続されている。このトランジスタTr5のゲートには、制御信号がインバータ回路INVaを介して供給されるようになっている。
【0029】
上記トランジスタTr2,Tr3はドレイン間が共通に接続されるとともに、その共通接続点には、電源Vddと接地電位(GND)との間に設けられた、pMOSトランジスタTr7,Tr8およびnMOSトランジスタTr9,Tr10を直列に接続してなるインバータ回路の、上記トランジスタTr8のゲートおよびnMOSトランジスタTr9のゲートが接続されている。また、上記トランジスタTr2,Tr3のそれぞれのゲートには、入力信号が供給される入力端子inが接続されている。
【0030】
上記トランジスタTr4は、ソースが接地電位に接続されるとともに、ゲートに電源Vddが接続されている。また、ドレインと上記トランジスタTr3のソースとの接続点には、ソースが接地電位に接続された、nMOSトランジスタTr6のドレインが接続されている。このトランジスタTr6のゲートには、制御信号が供給されるようになっている。
【0031】
一方、インバータ回路の、上記トランジスタTr7は、ゲートが接地電位に接続されるとともに、ソースが電源Vddに接続されている。また、ドレインと上記トランジスタTr8のソースとの接続点には、ソースが電源Vddに接続された、pMOSトランジスタTr11のドレインが接続されている。このトランジスタTr11のゲートには、制御信号が上記インバータ回路INVaを介して供給されるようになっている。
【0032】
それぞれのゲートが、上記トランジスタTr2,Tr3のドレイン間の共通接続点に接続された、上記トランジスタTr8,Tr9はドレイン間が共通に接続されるとともに、その共通接続点には、出力信号を出力するための出力端子outが接続されている。
【0033】
上記トランジスタTr10は、ソースが接地電位に接続されるとともに、ゲートに電源Vddが接続されている。また、ドレインと上記トランジスタTr9のソースとの接続点には、ソースが接地電位に接続された、nMOSトランジスタTr12のドレインが接続されている。このトランジスタTr12のゲートには、制御信号が供給されるようになっている。
【0034】
このような構成においては、各遅延素子111 〜11n ,131 〜13n における、トランジスタTr1〜Tr4およびトランジスタTr7〜Tr10からなるインバータ回路の遅延時間は、それぞれ、各トランジスタTr1〜Tr4,Tr7〜Tr10のサイズおよび駆動能力によって決定される。
【0035】
したがって、制御信号の状態(ハイレベルまたはロウレベル)に応じて、トランジスタTr5,Tr6,Tr11,Tr12をオン/オフさせて、制御信号がハイレベル状態のときとロウレベル状態のときとでインバータ回路の駆動能力を切り換えることにより、各遅延素子111 〜11n ,131 〜13n における遅延時間を一定の比率で変化させることができる。この場合、各トランジスタTr1〜Tr12のサイズ比を調整することによって、遅延時間の比率を任意に決定できる。
【0036】
ここで、遅延回路11における、遅延素子111 〜11n の個数、および、遅延回路13における、遅延素子131 〜13n の個数は、それぞれ、遅延回路11,13の各出力として、上記基準信号Fin1の半周期時間の1/2のパルス幅(デューティ)を有する出力信号が得られる段数(基準信号Fin1の半周期時間をTとした場合、各遅延回路11,13の入出力信号間の遅延時間T0がT<T0<1.5Tの範囲になる段数)となっている。
【0037】
すなわち、各遅延回路11,13に供給される基準信号Fin1,Fin2は、それぞれ、制御信号の状態に応じて遅延素子111 〜11n ,131 〜13n の遅延時間が切り換えられることにより、遅延回路11,13内を伝搬されるにつれてパルス幅がT(基準信号Fin1の半周期時間)〜T/2の間で徐々に変化する。
【0038】
その際、遅延回路11,13内を伝搬される各信号は、制御信号の立ち下がりエッジに対応する瞬間の状態がロウレベルになるまではパルス幅が徐々に細くなる。そして、制御信号の立ち下がりエッジに対応する瞬間の信号の状態がロウレベルになってから、制御信号の立ち上がりエッジに対応する瞬間の信号の状態がハイレベルになるまでは、そのパルス幅(T/2)が維持される。また、制御信号の立ち上がりエッジに対応する瞬間の信号の状態がハイレベルになってからは、パルス幅が徐々に太くなる。
【0039】
この場合、各遅延回路11,13に供給される基準信号Fin1,Fin2は、それぞれ、半周期時間T分ずつ周期がずれている。
【0040】
そこで、各遅延回路11,13における、遅延素子111 〜11n ,131 〜13n の段数を、それぞれ、制御信号の立ち下がりエッジに対応する瞬間の信号の状態がロウレベルになってから、制御信号の立ち上がりエッジに対応する瞬間の信号の状態がハイレベルになるまでの間の、パルス幅がT/2の信号を、各遅延回路11,13の出力として取り出すことができるような段数とすることによって、たとえば図4に示すように、加算回路14からは出力信号Fout としての基準信号Fin1の2逓倍信号を得ることが可能となる。
【0041】
なお、上記した図4は、各遅延回路11,13における、それぞれの遅延素子111 〜11n ,131 〜13n の、制御信号がハイレベル状態のときの伝搬速度をv、制御信号がロウレベル状態のときの伝搬速度を2vとした場合の例である。
【0042】
次に、図5を参照して、上記した構成の周波数逓倍回路10の動作(遅延回路11,13内を伝搬される信号の状態)について説明する。ここでは、各遅延回路11,13における、それぞれの遅延素子111 〜11n ,131 〜13n の、制御信号がハイレベル状態のときの遅延量を2t、制御信号がロウレベル状態のときの遅延量をtとした場合について説明する。
【0043】
たとえば、遅延回路11内の1段目(初段)の遅延素子111 に供給される入力信号(基準信号Fin1)は、制御信号がハイレベルの状態では2t、ロウレベルの状態ではtの遅延量で遅延される。
【0044】
2段目以降の各遅延素子112 〜によっても、順次、伝搬されるごとに徐々に遅延され、最終的に、基準信号Fin1の半周期時間Tと各遅延素子111 〜の遅延時間tとで決定されるk段目以降の、最終段(n段目)の遅延素子11n から出力される信号のパルス幅は、基準信号Fin1の半周期時間のT/2となる。
【0045】
一方、たとえば、遅延回路13内の1段目の遅延素子131 に供給される入力信号(基準信号Fin2)は、上記基準信号Fin1に対して半周期時間分ずれている。
【0046】
このため、最終段の遅延素子13n から出力される信号は、周期が遅延回路11の最終段の遅延素子11n から出力される信号に対して半周期時間分ずれた、パルス幅が基準信号Fin2の半周期時間のT/2の信号となる。
【0047】
したがって、遅延回路11からの出力信号と遅延回路13からの出力信号とを、加算回路14により加算することによって、周波数が上記基準信号Fin1の2倍で、かつ、デューティが50%の逓倍信号(Fout )を生成することができる。
【0048】
このような構成によれば、帰還制御なしに、無帰還制御による周波数の逓倍を行うことが可能となる。しかも、低域通過フィルタで使用されているようなコンデンサや抵抗部品を必要としないため、低域通過フィルタの最適化および調整のための作業が不要になるとともに、逓倍回路の小型化も容易に可能である。
【0049】
上記したように、遅延回路内に基準信号を伝搬させるだけで、逓倍信号を生成できるようにしている。
【0050】
すなわち、遅延時間を2段階に切り換えることができる複数の遅延素子を縦続に接続した二組の遅延回路と、各遅延回路の出力を加算する加算回路とによって周波数逓倍回路を構成し、各遅延回路内に基準信号とその反転信号を伝搬させることによって、基準信号の逓倍出力を得るようにしている。
【0051】
これにより、帰還制御および低域通過フィルタに使用されるコンデンサおよび抵抗部品を必要とせずに、逓倍信号の生成が可能となる。したがって、無調整で安定した逓倍出力を発生できるとともに、回路の小型化が可能となるものである。
【0052】
なお、上記した第1の実施形態においては、遅延素子111 〜11n および遅延素子131 〜13n の段数が、基準信号Fin1の半周期時間をTとした場合に、各遅延回路11,13の入出力信号間の遅延時間T0がT<T0<1.5Tの範囲になる段数となるように、各遅延回路11,13を構成する必要があったが、これに限らず、たとえば遅延素子111 〜11n および遅延素子131 〜13n の段数を制約なく構成することも可能である。
【0053】
(第2の実施形態)
図6は、本発明の第2の実施形態にかかる、周波数逓倍回路の構成を概略的に示すものである。ここでは、たとえば図5に示したように、制御信号の立ち下がりエッジに対応する、遅延素子からの出力信号の状態がロウレベルになっている場合(k段目以降の各出力)、その出力信号は基準信号Fin1のパルス幅の1/2になっていることを利用して、それ以降の遅延素子での遅延時間の切り換えを禁止することで、遅延素子の段数の制約をなくすことができるように構成した場合の例について説明する。
【0054】
すなわち、この周波数逓倍回路10’の場合、たとえば、デューティが50%の基準信号Fin1が供給される遅延回路(第1の遅延回路)11’と、上記基準信号Fin1の反転信号(基準信号)Fin2が供給される遅延回路(第2の遅延回路)13’とが、それぞれ、複数の遅延素子ブロック(遅延回路部)21を縦続に接続してなる構成とされている。
【0055】
各遅延素子ブロック21は、切換信号に応じて、入力信号および出力信号間の遅延時間が一定の比率で変化する遅延素子21a、状態検出回路としてのエッジ検出型のフリップフロップ回路(F/F回路)21b、および、切換回路としてのアンド回路21cをそれぞれ有して構成されている。
【0056】
遅延素子21aは、それぞれ、上記切換信号が供給される端子(S)、上記入力信号が供給される端子(IN)、および、上記出力信号が出力される端子(OUT)を有している。この遅延素子21aとしては、たとえば、上述した第1の実施形態における、周波数逓倍回路10の遅延回路11,13に用いた遅延素子111 〜11n ,131 〜13n がそのまま利用できる。
【0057】
F/F回路21bは、それぞれ、制御信号(第1の制御信号Fin1または第2の制御信号Fin2)が入力される第1の入力端子(CK)と、同ブロック21内の遅延素子21aからの出力信号が供給される第2の入力端子(D)とを有するとともに、上記制御信号の立ち下がりエッジを入力した瞬間の、上記遅延素子21aからの出力信号の状態がロウレベルになっていることを検出したことを示す信号(たとえば、ロウレベル状態)を出力するための出力端子(Q)を有している。
【0058】
アンド回路21cは、それぞれ、上記制御信号と、上記F/F回路21bの検出出力と、前段の遅延素子ブロック21内のアンド回路21cからの出力(切換信号)とにもとづいて、同ブロック21内の遅延素子21aの端子(S)および次段の素子ブロック21内のアンド回路21cに対して、上記切換信号としての、遅延時間の切り換えを指示(または、遅延時間を固定)するための出力を発生するようになっている。
【0059】
なお、各遅延回路11’,13’における、初段(1段目)の遅延素子ブロック21内のアンド回路21cに対しては、それぞれ、前段の遅延素子ブロック21内のアンド回路21cからの切換信号に代えて、電源Vddが供給されるようになっている。
【0060】
次に、図7を参照して、上記した構成の周波数逓倍回路10’の動作について説明する。
【0061】
なお、同図(a)は、遅延回路11’における、1段目の遅延素子ブロック21内の遅延素子21aからの出力信号をa1、該遅延素子21aに対する切換信号をs1、2段目の遅延素子ブロック21内の遅延素子21aからの出力信号をa2、該遅延素子21aに対する切換信号をs2、3段目の遅延素子ブロック21内の遅延素子21aからの出力信号をa3、該遅延素子21aに対する切換信号をs3、以下同様に、最終段の遅延素子ブロック21内の遅延素子21aからの出力信号をan、該遅延素子21aに対する切換信号をsnとし、制御信号の立ち下がりエッジを入力した瞬間の、遅延素子21aからの出力信号の状態がロウレベルになっていること(変曲点)が、2段目の遅延素子ブロック21において検出された場合を、また、同図(b)は、同じく、変曲点が3段目の遅延素子ブロック21において検出された場合を、それぞれ示している。
【0062】
すなわち、各遅延素子ブロック21ごとに、制御信号の立ち下がりエッジによってF/F回路21bが動作され、その際に、遅延素子21aからの出力信号の状態がロウレベルになっているか否かが検出される。
【0063】
たとえば、図7(a)に示したように、2段目の遅延素子ブロック21内のF/F回路21bにおいて、同ブロック21の遅延素子21aからの出力信号a2の状態がロウレベルになっていることが検出された場合、該遅延素子21aの端子(S)に対して、同ブロック21内のアンド回路21cよりロウレベル状態の切換信号s2が出力される。これにより、2段目の遅延素子ブロック21内における、該遅延素子21aの遅延時間がtに固定される。
【0064】
また、このロウレベル状態の切換信号s2は、次段(3段目)の遅延素子ブロック21内におけるアンド回路21cにも供給される。これにより、同ブロック21内のアンド回路21cよりロウレベル状態の切換信号s3が出力されて、3段目の遅延素子ブロック21内における、該遅延素子21aの遅延時間がtに固定される。
【0065】
同様に、後段の各遅延素子ブロック21内におけるそれぞれのアンド回路21cに対しても、順次、ロウレベル状態の切換信号sx(x=4〜n)が供給されることになる結果、4段目以降の各遅延素子ブロック21内におけるそれぞれの遅延素子21aの遅延時間もtに固定される。
【0066】
一方、たとえば図7(b)に示したように、3段目の遅延素子ブロック21内のF/F回路21bにおいて、同ブロック21の遅延素子21aからの出力信号a3の状態がロウレベルになっていることが検出された場合、該遅延素子21aの端子(S)に対して、同ブロック21内のアンド回路21cよりロウレベル状態の切換信号s3が出力される。これにより、3段目の遅延素子ブロック21内における、該遅延素子21aの遅延時間がtに固定される。
【0067】
また、このロウレベル状態の切換信号s3は、次段(4段目)の遅延素子ブロック21内におけるアンド回路21cにも供給される。これにより、同ブロック21内のアンド回路21cよりロウレベル状態の切換信号s4が出力されて、4段目の遅延素子ブロック21内における、該遅延素子21aの遅延時間がtに固定される。
【0068】
同様に、後段の各遅延素子ブロック21内におけるそれぞれのアンド回路21cに対しても、順次、ロウレベル状態の切換信号sx(x=5〜n)が供給されることになる結果、5段目以降の各遅延素子ブロック21内におけるそれぞれの遅延素子21aの遅延時間もtに固定される。
【0069】
このように、たとえ各遅延回路11’,13’における遅延素子21aの段数が、遅延回路11’,13’の入出力信号間の遅延時間が1.5Tを超えるような段数であったとしても、各遅延回路11’,13’の最終段の遅延素子21aからの出力信号のパルス幅は、それぞれ、入力信号(基準信号Fin1,Fin2)Tの1/2となる。これにより、逓倍出力を得るための、基準信号の周波数の範囲を、より広範囲に拡大することが可能となる。
【0070】
また、上記した第1,第2の実施形態においては、いずれも、インバータ回路の駆動能力を切り換えることによって遅延時間の切り換えを行うように構成された遅延素子を用いるようにした場合について説明したが、これに限らず、たとえばインバータ回路の接続を切り換えることによって遅延時間の切り換えを行うように構成することもできる。
【0071】
図8は、上記した構成の周波数逓倍回路で用いられる遅延素子の、他の回路構成例を示すものである。
【0072】
この場合、遅延素子21a’(111 ’〜11n ’,131 ’〜13n ’)は、それぞれ、1段当たりの遅延時間が0.5tとされた4つのインバータ回路INV1〜INV4が直列に接続されている。
【0073】
また、インバータ回路INV1の出力端とインバータ回路INV2の入力端との接続点、および、インバータ回路INV3の出力端とインバータ回路INV4の入力端との接続点間には、アナログスイッチSW1が接続されている。
【0074】
そして、上記アナログスイッチSW1を構成するnMOSトランジスタおよびpMOSトランジスタのうち、nMOSトランジスタには制御信号が、また、pMOSトランジスタにはインバータ回路INVbを介して制御信号が、それぞれ供給されるようになっている。
【0075】
このような構成においては、制御信号がロウレベル状態の場合には、アナログスイッチSW1がオフとなるため、入力端子inに供給された信号は各インバータ回路INV1〜INV4を伝搬された後、出力端子outより時間2t分だけ遅延されて出力される。
【0076】
一方、制御信号がハイレベル状態の場合には、アナログスイッチSW1がオンとなって、インバータ回路INV1の出力端とインバータ回路INV4の入力端との間が短絡される。これにより、入力端子inに供給された信号は、入力信号に対して時間t分だけ遅延されて出力端子outより出力される。
【0077】
このような構成によっても、制御信号の状態に応じて、遅延素子21a’の遅延時間を一定の比率により切り換えることができる。
【0078】
この場合も、インバータ回路INV1〜INV4の1段当たりの遅延時間および段数を調整することによって、遅延時間の比率を任意に決定できる。
【0079】
また、上記した第1,第2の実施形態においては、いずれも、基準信号Fin1のデューティが50%である必要がある場合を例に説明したが、これに限らず、たとえば基準信号のデューティに無関係に周波数逓倍回路を構成することも可能である。
【0080】
(第3の実施形態)
図9は、本発明の第3の実施形態にかかる、回路の構成を概略的に示すものである。
【0081】
すなわち、周波数逓倍回路10(10’)の前段に2分周回路31を用意し、この2分周回路31により、基準信号Finから周波数が1/2で、デューティが50%の信号F1(基準信号Fin1)を生成する。
【0082】
そして、この信号F1を入力信号として使用することにより、該周波数逓倍回路10からは、周波数が基準信号Finと同じで、デューティが50%の逓倍出力(Fout 1)が得られる。
【0083】
特に、同図に示すように、上記周波数逓倍回路10からの逓倍出力(Fout 1)を、次段の周波数逓倍回路102 の入力信号として供給するように構成した場合には、この周波数逓倍回路102 より、周波数が基準信号Finの2倍で、デューティが50%の逓倍出力(Fout 2)が得られる。
【0084】
同様に、複数(この場合、n個)の周波数逓倍回路を縦続に接続し、前段の周波数逓倍回路からの逓倍出力を、順次、後段の周波数逓倍回路の入力信号として供給するように構成した場合には、最終的には、最終段の周波数逓倍回路10n より、周波数が基準信号Finの2( n−1 )倍で、デューティが50%の逓倍出力(Fout n)を得ることができる。
【0085】
その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種々変形実施可能なことは勿論である。
【0086】
【発明の効果】
以上、詳述したようにこの発明によれば、帰還制御することなく、無調整で安定した逓倍出力を発生できるとともに、回路の小型化が可能な周波数逓倍回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態にかかる、周波数逓倍回路の構成例を示す概略図。
【図2】同じく、上記した周波数逓倍回路における遅延素子の構成例を示す回路図。
【図3】同じく、遅延素子の動作例を説明するために示す概略波形図。
【図4】同じく、遅延素子の段数について説明するために示す概略波形図。
【図5】同じく、周波数逓倍回路の動作を説明するために示す概略波形図。
【図6】この発明の第2の実施形態にかかる、周波数逓倍回路の構成例を示す概略図。
【図7】同じく、周波数逓倍回路の動作を説明するために示す概略波形図。
【図8】遅延素子の他の構成例を示す回路図。
【図9】この発明の第3の実施形態にかかる、回路の構成例を示す概略図。
【図10】従来技術とその問題点を説明するために、PLL回路を使用した一般的なN逓倍回路の構成例を示す概略図。
【符号の説明】
10…周波数逓倍回路
10’…周波数逓倍回路
102 〜10n …周波数逓倍回路
11,11’…遅延回路(第1の遅延回路)
111 〜11n …遅延素子
12…インバータ回路
13,13’…遅延回路(第2の遅延回路)
131 〜13n …遅延素子
14…加算回路
21…遅延素子ブロック
21a…遅延素子
21a’(111 ’〜11n ’,131 ’〜13n ’)…遅延素子
21b…フリップフロップ回路(F/F回路)
21c…アンド回路
31…2分周回路
Fin1…基準信号
Fin2…反転信号(基準信号)
Fout …出力信号
Fin…基準信号
F1…信号
Vdd…電源
Tr1,Tr2,Tr5,Tr7,Tr8,Tr11…pMOSトランジスタ
Tr3,Tr4,Tr6,Tr9,Tr10,Tr12…nMOSトランジスタ
SW1…アナログスイッチ
INVa,INVb…インバータ回路
INV1〜INV4…インバータ回路
in…入力端子
out…出力端子
Claims (9)
- 第1の制御信号の状態に応じて、入力信号および出力信号間の遅延時間が一定の比率により2段階に切り換えられる複数個の遅延素子を縦続に接続してなり、初段の遅延素子には基準信号が供給される第1の遅延回路と、
第2の制御信号の状態に応じて、入力信号および出力信号間の遅延時間が一定の比率により2段階に切り換えられる複数個の遅延素子を縦続に接続してなり、初段の遅延素子には基準信号の反転信号が供給される第2の遅延回路と、
この第2の遅延回路からの出力信号と前記第1の遅延回路からの出力信号とを加算して、前記基準信号の逓倍信号を出力する加算回路と
を具備したことを特徴とする周波数逓倍回路。 - 前記第1,第2の遅延回路における各遅延素子の個数は、前記基準信号の半周期時間をTとした場合、前記第1,第2の遅延回路の入出力信号間の遅延時間T0がT<T0<1.5Tとなる範囲で設定されることを特徴とする請求項1に記載の周波数逓倍回路。
- 切換信号に応じて、入力信号および出力信号間の遅延時間が一定の比率で変化する遅延素子、
第1の制御信号が入力される第1の入力端子と、前記遅延素子からの出力信号が供給される第2の入力端子とを有し、前記第1の制御信号の立ち下がりエッジを入力した瞬間の、前記遅延素子からの出力信号の状態を検出する状態検出回路、
および、
この状態検出回路の検出結果と前記第1の制御信号とにもとづく前記切換信号を、前記遅延素子に出力する切換回路
からなる複数の遅延回路部を縦続に接続してなり、初段の遅延回路部には基準信号が供給される第1の遅延回路と、
切換信号に応じて、入力信号および出力信号間の遅延時間が一定の比率で変化する遅延素子、
第2の制御信号が入力される第1の入力端子と、前記遅延素子からの出力信号が供給される第2の入力端子とを有し、前記第2の制御信号の立ち下がりエッジを入力した瞬間の、前記遅延素子からの出力信号の状態を検出する状態検出回路、
および、
この状態検出回路の検出結果と前記第2の制御信号とにもとづく前記切換信号を、前記遅延素子に出力する切換回路
からなる複数の遅延回路部を縦続に接続してなり、初段の遅延回路部には基準信号の反転信号が供給される第2の遅延回路と、
この第2の遅延回路からの出力信号と前記第1の遅延回路からの出力信号とを加算して、前記基準信号の逓倍信号を出力する加算回路と
を具備したことを特徴とする周波数逓倍回路。 - 前記切換回路は、後段の遅延回路部の切換回路に対しても前記切換信号を出力することを特徴とする請求項3に記載の周波数逓倍回路。
- 前記第1の制御信号には、前記基準信号が用いられることを特徴とする請求項1または請求項3のいずれかに記載の周波数逓倍回路。
- 前記第2の制御信号には、前記基準信号の反転信号が用いられることを特徴とする請求項1または請求項3のいずれかに記載の周波数逓倍回路。
- 前記基準信号は、デューティが50%であることを特徴とする請求項1または請求項3のいずれかに記載の周波数逓倍回路。
- 前記基準信号は、2分周回路を用いて生成されることを特徴とする請求項7に記載の周波数逓倍回路。
- 前記2分周回路からの基準信号は、縦続に接続された複数の周波数逓倍回路の初段の周波数逓倍回路に供給されて、各周波数逓倍回路の出力端子からの逓倍信号の出力に供されることを特徴とする請求項8に記載の周波数逓倍回路。
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US7543085B2 (en) * | 2002-11-20 | 2009-06-02 | Intel Corporation | Integrated circuit having multiple modes of operation |
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US7123063B2 (en) * | 2004-04-28 | 2006-10-17 | Broadcom Corporation | Supply tracking clock multiplier |
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