JP5660000B2 - 周波数測定装置 - Google Patents
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Description
また、パルスカウント方式を採用した場合、基準周波数のクロック信号を利用して測定対象クロックの周波数を測定するが、基準周波数クロックを生成するための生成回路を必要とする。この生成回路は発振異常を生じる可能性もあるため周波数の測定精度の保証も困難となる。
以下、車両に搭載される周波数測定装置の第1実施形態について図1ないし図6を参照しながら説明する。図2は、半導体チップ内の半導体集積回路装置の電気的構成を概略的なブロック図によって示している。
このとき、周波数判定回路5は、この判定結果を機能回路3に送信し、機能回路3はこの判定結果について揮発的または不揮発的にメモリに記憶保持する。その後、機能回路3は、定期的にこの記憶保持内容を確認し、所定の条件(例:連続複数M回の異常発生)を満足すると、リセット回路6にリセット信号を送信し、リセット回路6がリセット処理を行うことで初期状態に戻り正常に復帰する。
コンデンサCの蓄積電荷Qは、
(7)式を用いると、クロック周波数Fは、
(8)式に示すように、クロック周波数Fの測定精度は、カウント値N、容量比C/C0、スイッチトキャパシタの容量値と抵抗値の乗算値C・R3に依存する。
本実施形態によれば、スタート信号を受付けてから遅延部8がエンド信号を出力するまで、カウンタ部9が測定対象となるPLL回路4のクロック信号をカウントする。周波数判定部10は、このカウンタ部9のカウント値Nに応じてクロック信号の周波数を測定し、当該クロック周波数Fが正常範囲であるか否か判定している。このため、PLL回路4の出力クロック信号それ自体を用いてクロック周波数Fを測定できる。これにより、半導体集積回路装置1内に、基準周波数クロックを生成するための生成回路を別途構成する必要がなくなる。
図7は、第2実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、F/V変換回路の構成を変更したところにある。前述実施形態と同一または類似部分については同一または類似符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。
コンパレータ11の非反転入力端子電圧V+(F)は、
(4)式と(9)式のV−(t,F)=V+(F)を満たすタイミングtは、
すなわち、本実施形態のように等価抵抗回路R2と抵抗R3を互いに入れ替えた回路を採用したとしても、クロック周波数Fは動作用の電源電圧VBに依存しないため、前述実施形態に示した作用効果と同様の作用効果が得られることを確認できる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形または拡張が可能である。
前述実施形態では、F/V変換回路13、13aについてスイッチトキャパシタによる等価抵抗回路R2と抵抗R3を組み合わせて構成したが、これに限定されるものではなく、例えばダイオードおよびコンデンサを組み合わせたチャージポンプ回路を用いて周波数電圧変換回路を構成しても良い。
Claims (10)
- マイコンまたは半導体集積回路装置の使用クロックの周波数を測定する周波数測定装置において、
測定対象となる前記使用クロックを分周する分周部と、
測定開始タイミングから時間の計数を開始し、前記使用クロックの周波数に応じた時間を遅延した遅延信号を出力する遅延部と、
前記遅延部の遅延信号を出力するまで前記使用クロックをカウントする計数部と、
前記計数部のカウント値に応じて前記使用クロックの周波数を測定する測定部と、を備えたことを特徴とする周波数測定装置。 - 前記遅延部は、
動作電源による通電電流を前記測定開始タイミングから充電する充電回路と、
前記充電回路の動作電源と同一電源を使用して動作し、前記使用クロックの周波数に応じた直流電圧を出力する周波数電圧変換回路と、
前記充電回路の充電電圧と前記周波数電圧変換回路の出力直流電圧とを比較する比較回路と、を備え、
前記比較回路の比較結果に応じて遅延信号を出力することを特徴とする請求項1記載の周波数測定装置。 - 前記遅延部の充電回路は、前記使用クロックが与えられるとスイッチトキャパシタが充放電することで前記使用クロックの周波数に応じて等価抵抗値が変化する第1等価抵抗回路を用いて構成されていることを特徴とする請求項2記載の周波数測定装置。
- 前記周波数電圧変換回路は、前記使用クロックが与えられるとスイッチトキャパシタが充放電することで前記使用クロックの周波数に応じて等価抵抗値が変化する第2等価抵抗回路を用いて構成されていることを特徴とする請求項2または3記載の周波数測定装置。
- 前記遅延部の充電回路は、前記使用クロックが与えられるとスイッチトキャパシタが充放電することで前記使用クロックの周波数に応じて等価抵抗値が変化する第1等価抵抗回路を用いて構成され、
前記周波数電圧変換回路は、前記使用クロックが与えられるとスイッチトキャパシタが充放電することで前記使用クロックの周波数に応じて等価抵抗値が変化する第2等価抵抗回路を用いて構成され、
前記第1等価抵抗回路と前記第2等価抵抗回路は、それぞれのスイッチトキャパシタが同一の半導体集積回路装置内に構成されていることを特徴とする請求項2記載の周波数測定装置。 - 前記充電回路はコンデンサを用いて構成され、
前記第1等価抵抗回路を構成するキャパシタと、前記充電回路のコンデンサは、同一の半導体集積回路装置内に構成されていることを特徴とする請求項3または5記載の周波数測定装置。 - 前記充電回路はコンデンサを用いて構成され、
前記第2等価抵抗回路を構成するキャパシタと、前記充電回路のコンデンサとは、同一の半導体集積回路装置内に構成されていることを特徴とする請求項4または5記載の周波数測定装置。 - 前記マイコンまたは前記半導体集積回路装置が前記使用クロックを用いて動作している最中に、前記分周部、前記遅延部、前記計数部および前記測定部による前記使用クロックの周波数の測定を並行して行うことを特徴とする請求項1ないし7の何れかに記載の周波数測定装置。
- 前記計数部は、前記使用クロックの立上りタイミングおよび立下りタイミングを共に計数することを特徴とする請求項1ないし8の何れかに記載の周波数測定装置。
- 前記計数部は、前記使用クロックを逓倍した逓倍信号の立上りタイミングまたは/および立下りタイミングを計数することを特徴とする請求項1ないし9の何れかに記載の周波数測定装置。
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