JP6950207B2 - クロック生成回路 - Google Patents

Description

本発明は、特に直交位相クロック信号（quadrature clock signal）の生成及び供給のためのクロック生成回路に関する。そのような直交位相クロック信号は、それぞれ相対位相0°、90°、180°及び270°を有することがある。

直交位相クロック信号は、例えばＤＡＣ（デジタル−アナログ変換）又はＡＤＣ（アナログ−デジタル変換）回路で必要とされることがある。これらの回路は、例えば実質的に４相のインターリーブされた（four-phase interleaved substantially）の正弦波クロック信号を必要とすることがある。当然、そのようなクロック生成回路が、ＤＡＣ及びＡＤＣ回路以外の用途に用いられる可能性もある。

直交位相クロック信号の生成を必要とするＡＤＣ回路の例は、参照によって本出願に組み込まれる特許文献１（欧州特許出願第２ ２１１ ４６８号明細書）で見つけることができる。直交位相クロック信号の生成を必要とするＤＡＣ回路の例は、特許文献２（欧州特許出願第２ ８４９ ３４５号明細書）で見つけることができる。この文献もやはり参照によって本出願に組み込まれる。特許文献１におけるＡＤＣは、入力電流を、４つの時間インターリーブされたサンプルストリームへ分けるように、４ウェイ又は４相の時間インターリーブを実行し得る、サンプラ（例えば特許文献１の図１０を参照されたい）を備える。したがって、相互に９０°位相がずれた４つのクロック信号を出力する、直交位相クロック信号生成が必要とされる。サンプラは４つのストリームを作成する。この４つのストリームは、入力電流に由来する（及び一緒に入力信号を生成する）電流パルスの４つの時間インターリーブされたストリームである。各ストリームは、全体のサンプルレートの１／４のサンプルレートを有する。

そのような直交位相信号の生成について、以前に検討された方法Ａ、Ｂ及びＣを図１に要約する。

第１の方法Ａは、２Ｆ ＬＣ発振器（例えばＦ＝３２ＧＨｚ、２Ｆ＝６４ＧＨｚ）を使用して、差動クロック信号を生成する。次いで、デジタル分割器を使用して、必要とされる４相を生成する。この方法に関連する欠点には、分割器に必要とされる電力だけでなく、必要な位相精度を達成することにおける困難性がある。

第２の方法Ｂは、１Ｆ ＬＣ発振器を使用して異なる差動クロック信号を生成し、次いで多相フィルタ（ＰＰＦ）を使用して、必要とされる４相を生成する。例えばそのようなＰＰＦ回路で使用するためのバッファの設計は特許文献３（欧州特許出願第２ ８４９ ３３８号明細書）において検討されている。しかしながら、ＰＰＦ回路は比較的複雑であり、位相精度には困難性が存在する。電力消費も問題である。

第３の方法Ｃは、結合Ｉ／Ｑ発振器を使用する。しかしながら、どのように、そのような発振器を結合して位相スキューを制御するのかに関する困難性がある。また、そのような回路を提供することに関連する電力ペナルティも存在する。

欧州特許出願第２ ２１１ ４６８号明細書 欧州特許出願第２ ８４９ ３４５号明細書 欧州特許出願第２ ８４９ ３３８号明細書

クロック信号生成回路を、特に直交位相クロック信号の生成のために提供することが望ましい。上述の欠点のうちの１つ以上を回避する、上記クロック信号生成回路を提供することが望ましい。

本発明の第１の側面の実施形態によると、回転型進行波の発振器（ＲＴＷＯ：rotary travelling wave oscillator）回路がある。ＲＴＷＯ回路は１対の信号線を備える。１対の信号線は、閉ループを形成するように一緒に接続されており、かつ、その対（pair）の第１の部分内の双方の信号線が、その対の第２の部分内の双方の信号線の一方の側面（lateral side）から、その対の第２の部分内の双方の線の他方の側面へ交差する、少なくとも１つの転移部（transition section）を規定するように配置される。

１対の信号線は、概して、その対の第１の部分内の双方の信号線が、その対の第２の部分内の双方の信号線の一方の側面から他方の側面への転移（transition）を形成するように、転移部においてそれ自体が交差する連続経路に従うと考えることができる。閉ループのこの配置は、直交位相信号、例えば４つの直交位相信号をその配置の同じ側から取ることを可能にし、その結果、他の直交位相信号を取った点に近い点で各直交位相信号を取ることができる。

そのような転移部のないＲＴＷＯと比べると、本発明の実施形態は、経路の反対側にあったであろう２つの点が、転移部で（相互接続なしに）集まるように配置される。すなわち、転移部の第１及び第２の部分は、転移部がなければ、その経路の反対側にあったであろう。

本発明の別の側面の実施形態によると、回転型進行波の発振器（ＲＴＷＯ：rotary travelling wave oscillator）回路がある。ＲＴＷＯ回路は１対の信号線を備える。１対の信号線は、閉ループを形成するように一緒に接続されており、双方の信号線が、８の字型を示す経路に従うように配置される。信号線は、その対の第１の部分内の双方の信号線が、その対の第２の部分内の双方の信号線の一方の側面から他方の側面への転移を形成するか、これらを横断（pass across）する少なくとも１つの転移部を規定し得る。転移部は、８の字型の交差部であってよい。

したがって、上述の側面に係る回路の構成は、８の字型に配置される閉ループを規定する。８の字型の中央の交差は、２つのハーフ経路ループと呼ばれ得るものを作成するよう、経路がそれ自体を横断する転移部を規定する。

２つ以上の転移部が与えられた場合であっても、例えば３つのように奇数の転移部が与えられた場合であっても、全体の構成は依然として８の字型と呼ばれてよく、この場合、３つのうちの真ん中の転移部が、従来の８の字型、すなわち「８」の形の交差に対応することが認識されよう。好ましくは、回路は奇数（のみ）の転移部を有する、好ましくは１つ（のみ）の転移部を有する。

ＲＴＷＯ回路の閉信号線ループは、中断のない単一のループであってよい。好ましくは、転移部の第１の部分内の線は、転移部では、転移部の第２の部分内の線と相互接続されない。すなわち、転移部では相互に交差する。したがって、信号線ループは連続しており、転移部の信号線は単に相互を横断し、第１の部分内の線と第２の部分内の線との間には（導電性の）相互接続は存在しない。すなわち、転移部における信号線の交差コンダクタの間には直接電気（導電性）接続は存在しない。

全体的なＲＴＷＯのオペレーションは、転移部によって妨害又は影響されない。単に、１組の４つの直交位相クロック信号がタップオフされ得る場所に過ぎない。例えば１対の信号線によって形成される閉ループは、単一の閉ループであってよく、この単一の閉ループは、相互接続によるサブループを形成しない。

したがって、１対の信号線は、双方とも、転移部でそれ自体が交差する連続経路に従ってよい。経路は、８の字型を示し、転移部は、８の字型の中央の交差部にある。

１対の信号線は一般に、同じ経路に従うように、並んで配置（alongside）されるか相互に並行に配置され得る。経路に従うという観点において、信号線ループ及び転移部の配置は、経路に沿いのある点で隣接する信号線にまたがって電位差が生じるとき、結果として得られる進行波は、時計回りの方向に、転移部の一方の側の経路のハーフループの周囲を進み、次いで転移部の他方の側の経路のハーフループの周囲を反時計回りに進むことができる。

好適な実施形態では、１対の信号線は伝送線である。さらに、これらの１対の信号線は、好ましくは、１対の差動伝送線（differential transmission lines）として機能することができる。

ＲＴＷＯ回路の配置は、使用の際に、閉信号線ループの周囲を進む進行波の周波数が、閉ループの長さに比例するようなものとすることができる。信号線はその長さに沿って一様なものであると想定する。したがって、信号線ループの長さは、１Ｆとして、生成されたクロック信号の周波数を定義する。したがって、信号線ループの長さは、使用の際に回路内でセットアップ又は生成されていたと思われる進行波の周波数を設定するように、設定（又は設計中に調整）されることができる。例えば信号線ループ（伝送線）の長さを２倍にして周波数を半減させることができる。

転移部では、信号線は好ましくは、第１の部分の各信号線が、第２の部分の一方の信号線の上を行き、第２の部分の他方の信号線の下に行くように配置されることがある。したがって、転移部は、その中央の周囲に対称であり得る。信号線は、転移部で、第１の部分内の双方の信号線が、第２の部分内の双方の信号線と概ね直交するように配置されることがある。しかしながら、そのような直交交差は、線が相互に対して交差することができる角度の単なる一例である。

閉ループは、該閉ループの周囲を進む進行波が、転移部のいずれかの側で等しい時間を費やすことになるように、１対の信号線がバランス調整された配置で構成されるよう、構成される。したがって、閉ループの一方のハーフループ内の信号線の長さ及び／又は特徴なインピーダンスは、閉ループの他方のハーフループ内の信号線のものと同じものとすることができる。

さらに、閉経路ループは、好ましくは、転移部の周囲に対称であることができる。すなわち、転移部の一方の側のハーフ経路ループは、信号線が同じ長さであり、転移部の他の側のハーフ経路ループ内の信号線と同じパターンに従うようなものとすることができる。

使用の際に、第１の部分内の１対の信号線をタップオフした信号の相対位相は、それぞれ0°及び180°であり、第２の部分内の１対の信号線をタップオフした信号の相対位相は、それぞれ90°及び270°である。

したがって、１対の信号線は、閉ループの周囲を進む進行波の0°、90°、180°及び270°という１組の相対位相が、仮想線上、好ましくは仮想直線（straight virtual line）上にある信号線に沿った対応する仮想点（virtual points）で起こり得るように、対称配置で構成されることができる。すなわち、一方のハーフループの信号線が他方のハーフループの信号線に隣接している場合、つまり、信号線に沿った転移部のいずれかの側にすぐ接している場合、90°離れた信号を、そのような点のセットから取ることができる。そのような仮想線を、例えば信号線が交差する転移部に集中するまで、直交位相信号点が一緒に動くように転移部に向かって動かすことができる。

１対の信号線の対称配置は、仮想点の複数のセットを提供するようなものとすることができ、仮想点の各セットは、それ自体の仮想線上にあり、仮想線は、一般に相互に並行である。仮想線は、好ましくは、仮想直線であり、この場合、信号線の４つの対応する部分は相互に並行に走り、仮想線に対して直交する。信号線の４つの部分が、転移部で集中する経路の部分に従う場合、そのような仮想線は非直線であるか、曲がっていてもよい。そのような点のセットは、転移部の一方の側から他方へと交差するので、一方のハーフ経路ループ内にあった２つの点は、他方のハーフ経路ループに渡るか、その逆もある。

信号線は、その長さに沿って一様な特性（uniform properties）を有するように構成され得る。バランス調整及び／又は対称配置は、信号線の長さ及びその相対的な空間レイアウトに基づいて規定されてよい。

ＲＴＷＯ回路の閉ループは、転移部の周囲に概ね対称であるように配置され得る。すなわち、経路ループに沿って走る信号線の配置は概ね、転移部の中央を通って描かれる想像上の垂直及び／又は水平線に沿ってミラーリングされ得る。したがって、閉経路のハーフループは実質的に、転移部のいずれかの側で対称であり得る。本明細書で後述される「実際」及び「ダミー」の交差接続部の間の差は、そのような対称性を妨げる可能性がある。

本発明の別の側面の実施形態によると、本発明の上述の側面に係る回転型進行波の発振回路を備える、デジタル−アナログ変換（ＤＡＣ）回路又はアナログ−デジタル変換（ＡＤＣ）回路が提供される。したがって、本発明を具現化するＲＴＷＯ回路にはＤＡＣ及び／ＡＤＣ回路が提供され得る。

本発明の更なる側面の実施形態によると、上記の回転型進行波の発振回路又はデジタル−アナログ変換回路（ＤＡＣ）又はアナログ−デジタル変換（ＡＤＣ）回路を備える、フリップチップのようなＩＣチップが提供される。すなわち、本発明の実施形態のＲＴＷＯ回路は、ＩＣチップ上に提供されてもよい。集積回路は、１つ以上の層、例えば金属層を有してよく、信号線ループ（例えば伝送線のコンダクタ）は、複数のそのような層にまたがって形成される。

本発明は、本発明の上述の側面を用いる範囲内に対応する方法の側面にも及ぶ。

例として、添付の図面への参照を行う。

上記で説明したような、直交位相クロック生成のための公知の方法を示す図である。 例示のＲＴＷＯの概略図である。 本発明の一般的な実施形態に係るＲＴＷＯ回路を表す概略図である。 本発明の実施形態に係る実際の接続部とダミーの接続部の拡大図を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る転移部の拡大図を示す概略図である。 図３から図５のＲＴＷＯ回路から直交位相クロック信号を取ることができる例示の場所を示す概略図である。 本発明の別の実施形態に係るＲＴＷＯ回路を表す概略図である。

本発明者らは、図１の方法Ａ、Ｂ及びＣに対応する回路を検討した。しかしながら、彼らは、上述のＡＤＣ及びＤＡＣ回路を用いることを念頭において直交位相信号生成に適切であるものとして、多少遠い（rather distant）回転型進行波の発振器（ＲＴＷＯ）を特定した。

図２は、直交位相信号を生成するための例示のＲＴＷＯ１の概略図である。ＲＴＷＯ１は、１対の信号線２及び３と、複数の再生成分（regeneration elements）４を備える。

信号線２は端部Ａ及びＢを有し、信号線３は端部Ｃ及びＤを有する。信号線２及び３は、エンドツーエンドで接続され、すなわち、端部Ｂが端部Ｃに接続され、端部Ｄが端部Ａに接続されて、信号線の閉ループ又はエンドレスループを形成する。認識されるように、そのような信号線を、（理想的には無損失の）伝送線として実装することができ、本開示はこれに応じて理解されよう。

１対の信号線２及び３は、一般に、それ自体がエンドレスループを形成する経路５に従うことに留意されたい。したがって、信号線のループ（信号線ループ）は実際上、経路５によって規定されるループ（経路ループ５）の周囲を２周している。

回路は、本質的には、差動信号線（differential signal line）の開ループ、すなわち端部Ａ及びＣから端部Ｂ及びＤまで回る開ループに対応するが、この信号線は、信号線のエンドレスループ又は閉ループとなるように交差接続部７でその端部が交差接続される。交差接続部７が取り除かれ、電圧が差動線の２つの端部のうちの一方の上に、例えば端部ＡとＣにまたがって印加された場合、電圧波は、ループの周囲を端部Ｂ及びＤに向かって進行を開始したであろう。交差接続部７が適切な位置にあり、損失が存在しなかった場合、波（例えば立ち上がりエッジを想定されたい）は、信号線ループの周囲を無限に進み、波がその開始点に戻るたびに完全なクロックサイクルを提供したであろう。

損失に対抗するために、複数の再生成分４が経路ループの周囲の位置に分散され、隣接する線の間に接続される。再生成分４は、（図２に示されるような）逆行性インバータの対であるか、これを備えてよく、実際上、ゲインを提供して進行波を駆動し、損失を克服し、回転をロックすることを助けることができる。経路ループ５上の任意の点において、波は信号線ループの周囲を進行しているが、その意図は、信号が、その点において信号線２及び３の２つの隣接するコンダクタから取られたか、タップされた場合、これらの信号が（逆行性インバータの対によってサポートされる）相互に180°位相差があったと思われることを意味する。したがって、電圧信号波がループの周囲を進む場合、差動クロック信号が、経路ループ５上の任意の点で（すなわち、その点で、隣接する信号線２及び３から信号を取るかタップすることにより）取得可能である。

そのような回路の利点は、所望の周波数（すなわち、１Ｆ）で動作することができ、位相誤差に対処するために回路を追加する必要がなく、あるいは関連するパワーペナルティに困る必要がないことにある。クロック信号の周波数は、信号線ループの電気的サイズによって、すなわち、そのループの信号線の特徴を所与として、進行波が信号線ループの一周を終えるのにどの位かかるかによって決定され得る。典型的に、信号線は、その線の長さがクロック周波数に比例するように、その長さに沿って一様な特性を有するであろう。

信号線の周囲を進行する波の位相は、信号線の周囲（signal line round）上のある点から信号線上の同じ点まで360°の１サイクル（one 360° cycle）を完了する。0°の開始点から、進行波の位相は、再び360°／0°に到達するまで、ループの周囲を動くにつれて増加することになる。したがって、信号線ループ上の異なる点でクロック信号を取ることによって、直交位相クロック信号を取得することが可能である。

経路ループ上の任意の点で隣接する信号線２及び３から取られるクロック信号間の位相差は180°であり、信号線ループの完全な１サイクル（すなわち、経路ループ５の２周）は360°であるので、経路ループ５上で互いに直接対向する点は、90°位相がずれることになる。したがって、直交位相クロック信号を取得するために、２つのクロック信号（例えば0°と180°）を経路ループ５の一方の側から取り、経路ループ５の反対側から２つのクロック信号（例えば90°と270°）を取らなければならない。図２は、直交位相クロック信号を取ることができる経路ループ５沿いの２つの例示の位置を示しているが、これらは単なる例である。

上述のように、直交位相クロック信号を、経路ループ５の反対側から取る必要があり、したがって、ＲＴＷＯ発振器１のレイアウト、並びにそのＲＴＷＯ発振器１をタップオフするクロック信号に基づいて動作する他の回路を配置するときに、問題が起こる。例えば４つのクロック信号を、図２に示されるサンプラ８のような単一の回路ブロックに入力する必要があることがある。サンプラ８は、特許文献１に開示されるサンプラに対応する（特許文献１の図９及び図１０を参照されたい）。したがって、同じ回路ブロックに対して経路ループ５の反対側からクロック信号を得ることは、意図された回路ブロック８への信号線又はトラックへのルーティングだけでなく、高周波数における異なる長さの信号線の関連する損失、インピーダンス及び他の特性、及びこれらのクロック信号の相対位相に対する関連する影響における、設計上の問題を生じることになる。

図３は、本発明を具現化するＲＴＷＯ回路１０の概略図である。比較の容易性のために、図２内で対応する成分を有するＲＴＷＯ回路１０のこれらの成分は、同じ方法で示されている。したがって、ＲＴＷＯ回路１０は、１対の信号線２及び３と、（単にボックスとして示される）複数の再生成分４を備える。図２のように、信号線２は端部Ａ及びＢを有し、信号線３は端部Ｃ及びＤを有する。また、信号線２及び３は、図２のようにエンドツーエンドで接続され、すなわち、端部Ｂが端部Ｃに接続され、端部Ｄが端部Ａに接続されて、信号線の閉ループ又はエンドレスループを形成する。やはり、そのような信号線を、（理想的には無損失の）伝送線として実装することができ、本開示はこれに応じて理解されるであろう。

図２のＲＴＷＯ回路１と同様に、図３のＲＴＷＯ回路１０内の１対の信号線２及び３は、概して、それ自体がエンドレスループを形成する経路５に従うことに留意されたい。したがって、信号線のループ（信号線ループ）は、実際上、経路５によって規定されるループ（経路ループ５）の周囲を進む。しかしながら、ＲＴＷＯ回路１０の経路５は、経路５がそれ自体交差して２つのハーフ経路ループを形成するという点で、８の字型、すなわち「８」の形を示していることに留意されたい。

閉信号線ループは、転移部１５を有するように構成される。図３からわかるように、転移部１５では、信号線の対の第１の部分内の閉信号線ループの信号線２及び３の双方が、その対の第２の部分内の双方の信号線の一方の側面から、その対の第２の部分内の双方の信号線の他方の側面への遷移を形成するか、その一方の側面から他方の側面へと交差する。したがって、ＲＴＷＯ回路１０の閉信号線ループは、双方の信号線２及び３が、転移部１５で相互に横断するように配置される。

図３のＲＴＷＯ回路１０では、１対の信号線２及び３の双方が、概して、経路５の交差部に転移部１５がある、８の字型を示す経路５に従う。転移部１５では、第１の部分の信号線は、第２の部分の信号線と相互接続又は交差接続しない。すなわち、信号線２及び３は相互を横断するが、電気的な（すなわち、導電性の）相互接続は存在せず、本実施形態の閉信号線ループは、図２に示されるものと同じ意味で、中断のない単一の連続ループである。

転移部におけるそのような交差接続を回避するために、転移部における交差は、その線のうちの一方が、交差している線の上又は下を進むことを要する。交差する線は、例えば層構造を有する集積回路内の複数の金属層を使用して、その点において相互から絶縁（隔離）される。そのような金属層は典型的に、層を介することにより分離され、バイアスが形成される場合を除いて相互から絶縁される。可能性のある構成は、以下でより詳細に提示されることになる。

図２のＲＴＷＯと同様に、ＲＴＷＯ回路１０の信号線２及び３は、図３の上部に現れる接続部７で相互接続される。これは、経路ループ５内のその場所で２つの信号線２及び３（対応する伝送線の２つのコンダクタ）が回路１０内で相互接続する点に過ぎない。これは、上述のように、閉信号線ループ又はエンドレス信号ループを作り、ＲＴＷＯの基本動作を順守するためである。複数の再生成分４は、図３内では概略的に示されるが、図２のＲＴＷＯのように、経路ループ５の周囲に配置される。上述のように、これらの再生成分４は、信号線ループにおける損失に対抗し、例えば逆行性インバータの対とすることができる。再生成分４は、すでに述べたとおりであり、簡潔性のために、図３ではボックスとして表されている。これらの正確な数及び位置は、本発明にとって本質的ではない。ＲＴＷＯは、信号線２及び３のコンダクタの間に配置される１つ以上の再生成分４を備えることがあることは当業者に公知であろう。

経路５の２つのハーフループ内の伝送線（信号線）の長さを同じに保ち、したがって、配置に対称性を与えるために、「実際」の交差接続部７を含んでいないハーフ経路ループ内に「ダミー」の交差接続部１６を提供することができる。図３の場合には、これは、下の方のハーフ経路ループ内に示されている。「ダミー」の交差接続部１６は、「実際」の交差接続部７に対応し、したがって、他方のハーフループ内の対応する位置、すなわち、図３に示される対称の水平の破線の周囲に「実際」の交差接続部７と反対に配置されてよい。転移部１５を垂直に通過し、「実際」及び「ダミー」の交差接続部７及び１６の双方を通過する、もう１つの対称線も描かれていることに留意されたい。

「ダミー」の交差接続部１６内には、その名のとおり、実際の交差接続が存在しないことに留意されたい。「ダミー」の交差接続部１６内のワイヤの長さは、「実際」の交差接続部７内のワイヤの長さと同じであり、やはり回路１０全体が、概ね対称のレイアウトを有することを可能にするように構成され得る。

図４は、図３の実際の交差接続部７及び「ダミー」の交差接続部１６の拡大図を示す概略図である。図４からわかるように、信号線は、実際には、「ダミー」の交差接続部１６で相互に交差又は相互接続せず、その配置は単に、「実際」の交差接続部７の一般的な位置を複製し、相互を接続又は交差するコンダクタはない。信号線２及び３は、図３及び図４では、ダミー交差接続部１６内で相互に内側に向かってカーブしているように図示されているが、これらの信号線は、例えば代わりに相互から外側に向かって、あるいは相互から離れるようにカーブして、信号線の長さを維持するという同じ全体的な効果及び全体的な配置の対称性を達成する可能性もある。当然に他の変形も可能である。

転移部１５は、図５に図示されるように実装されてもよい。図５は、転移部１５の拡大図を示す概略図である。図５からわかるように、第１の部分内の各信号線コンダクタは、第２の部分内の一方のコンダクタの上を通り、第２の部分内の他のコンダクタの下を通る。図５では、１対の信号線２及び３の第１の部分が、線部分２１及び２２によって示されており、１対の信号線２及び３の第２の部分が、線部分２３及び２４によって示されている。この配置は、転移部１５における対称性を提供し、第１の部分のコンダクタの長さが相互に同じであり、第２の部分内のコンダクタの各々の長さと同じであることを保証する。さらに、「１つは上に、１つは下に（one over，one under）」という配置は、基板及び線間に対する寄生容量を、各コンダクタ及び交差点について同じに保つ。

図３からわかるように、本発明の一般的な実施形態による配置の１つの利点は、直交位相クロック信号を、配置の同じ側から取ることができること、すなわち、相互に対して90°の位相差がある信号を、配置の同じ物理的な位置、あるいは相互から非常に近い位置の１組の点から取ることができることにある。指示された点（0°、90°、180°及び270°）を一緒に、ループの周囲を同じ方向（例えば矢印１７によって示される方向）に前方に動かすことを想像する場合、これらは一緒に、中央に配置される転移部１５に向かい、この転移部において、これらの点が一緒に、同じ想像上の垂直線に沿って見えることがあることが認識されよう。

したがって、図３のように転移部１５及び対称に配置される信号線を有するようにＲＴＷＯ回路１０を配置することは、点のセットが相互に隣に又は相互に近接することを可能にする。一方、図２では、これらは、閉経路ループの反対側にあったであろう。

図６は、ＲＴＷＯ回路１０の別の概略図であり、直交位相クロック信号をＲＴＷＯ回路１０から取ることができる、複数の例示の点のセットを示すために提供されている。図６において、複数の仮想線６１〜６４は単に、点のセットが存在する可能性のある場所の例として示されている。その点のセットが存在する場所では、相互に90°の位相差がある信号を、同じ垂直線に沿って見つけることができる。そのような各線６１〜６４は、その線上に示される１組の４つの点を有している。直交位相クロック信号をその点の上で見つけることができる。例えば線６１が信号線の閉ループと交差する場合、４つの指示点６１１、６１２、６１３及び６１４が存在し、他の線６２〜６４の各々の上の４つの点も同様に示されている。90°位相が離れているクロック信号をこれらの点から取ることができ、例えば線６３について、点６３１では0°、点６３３では90°、点６３２では180°及び点６３４では270°である。なお、これらの位相は相互に対してである。

これらの指示点が一緒に、信号線のループの周囲を同じ方向に、例えば矢印１７で示される方向に移動することを想定する場合、これらの点における信号の位相は、等しく増加することになる。すなわち、垂直線が回路１０の上を横向きに動かされると、仮想点は一緒に信号線ループの周囲を移動し、これらの点で見つかる相対位相が、相互に同じ方法で増加する。したがって、点の間の位相差は90°のままである。したがって、図３及び図６に図示されるＲＴＷＯ回路１０は、実際に、直交位相クロック信号を、密接に又は同様に配置される点又は位置のセットから取ることができる多くの場所を提示する。

直交位相クロック信号を、相互に非常に近い位置のセットから取ることができるので、図２のＲＴＷＯ１に関連付けられる設計上の制限を克服することができる。すなわち、公知のＲＴＷＯ１とは異なり、直交位相信号を、経路ループ５の反対側から取る必要がない。これは、特に、一般的な回路ブロック８への４つの直交位相クロック信号のセットを得ることを念頭に入れた課題とともに、全体的な回路レイアウトの設計をより容易にする。

したがって、結果として得られる回路のレイアウトは、はるかに良いものであり、信号線（トラック又は伝送線）をルーティングすることに関連する問題、及び特に高周波数における関連する損失とインピーダンスが低減される。したがって、本発明の実施形態は、直交位相クロック信号を、回路１０内の同じ物理的位置から（又は直線の上のように、標準的に配置される位置から）取ることができるので、直交位相クロック信号を生成するための改善された回路を提供する。例えば図６の垂直の直線上に位置する点のセットを参照されたい。したがって、そのようなクロック信号は、同様の長さの信号線を使用してサンプラ８のような回路ブロックに提供され、同様の方法でレイアウトされる（例えばこれらの線は相互に並行に走るか、あるいは線が同じ長さ、同じ角（turns）のセットを有する標準のアレイ内に走るか、かつ／又は相互に同じ金属層内に走る等）。

図７は、ＲＴＷＯ回路１０と同様のＲＴＷＯ回路７０の概略図である。したがって、類似する要素は同じ方法で示されている。

図７からわかるように、配置の閉ループは、配置の高さを実際上２倍にし、（より重要なことには）信号線の長さを２倍にするように変更されている。この配置の結果、使用の際に、生成されたクロック信号周波数が得られる。この生成されたクロック信号周波数は、図３のＲＴＷＯ回路１０を使用して生成されたものの半分である。したがって、信号線の長さ及び配置は、図３における回路の利点（すなわち、並行な垂直線に沿った点のセットにおいて直交位相クロック信号をタップオフする一般的な対称性及び能力である。これらの点は、転移部に向かってすぐ近くで利用可能である）を保持しつつ、所望のクロック周波数を達成するために容易に設計され得る。

経路５のハーフ経路ループの形状は、図３及び図７に示されるもののように、これら自体のループの形をとってよい。しかしながら、当然に他の形状の形をとってもよい。２つのハーフ経路が（例えば信号線の長さ及びその配置の意味において）実質的に対称であり、進行波が各ハーフループの周囲を移動するのに同じ時間を要する限りにおいて、個々のハーフ経路ループの形状は重要ではない。実際、対称性は、上述の点のセットがすぐ近くである場合に、転移部１５により近いことがより重要であり、上述の点のセットがもはやあまり近くない（したがって、回路ブロックに直交位相クロック信号のセットを供給するという観点からもはやあまり魅力的ではない）場合、転移部から離れていることは特に重要ではないことが認識されよう。

図７に図示される実施形態によると、直交位相信号を、依然として相互にループの同じ側から取ることができる。しかしながら、トラック長は２倍にされ、したがって、進行波もループの周囲を進行できるように２倍の長さをとっており、これにより、生成されたクロック信号の周波数を半減する。したがって、この配置は、直交位相信号を生成するための改善されたデバイスを提供し、信号線の長さは、信号の周波数に比例する。

ＲＴＷＯの動作周波数は、他の方法を使用して、例えばキャパシタを使用して制御されてもよい。１つ以上の容量コンポーネントは、進行波形をスローダウンさせ、したがって、ＲＴＷＯの周波数を調整するために、信号線の間に追加されてよい。一部のそのような容量コンポーネントは固定容量とすることができる。他のものは可変のキャパシタであってよく、その一部は、動作周波数を目標値に（粗く）近づけるために使用され、他は、動作周波数を微調整するために使用される。この処理は、スタートアップ時に、あるいはランタイム中に、例えば動的に行われてよい。

本発明の回路は、アナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）及び／又はデジタル−アナログコンバータ（ＤＡＣ）の一部を形成し得る。回路は、例えば上述の特許文献１のＡＤＣとともに用いられてよい。したがって、直交位相信号を、本発明の実施形態に係るＲＴＷＯの（ほぼ）同じ位置から取ることができ、特許文献１のサンプラに接続することができる。

本発明の回路は、集積回路として、例えばフリップチップのようなＩＣチップ上に実装されてよい。本発明は、上述のように集積回路及びＩＣチップ、そのようなＩＣチップを備える回路基板、通信ネットワーク（例えばインターネット光ファイバネットワーク及び無線ネットワーク）及びそのような回路基板を備える、そのようなネットワークのネットワーク装置に及ぶ。

本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内にある多くの他の異なる形で具現化されてよい。

Claims (11)

1. 回転型進行波の発振回路であって、
   １対の信号線であって、閉ループを形成するように一緒に接続されており、かつ、当該対の第１の部分内の双方の線が、当該対の第２の部分内の双方の線の一方の側面から当該対の第２の部分内の双方の線の他方の側面に交差する、少なくとも１つの転移部を規定するように配置される、１対の信号線を具備し、
   前記１対の信号線は双方とも、前記転移部においてそれ自体が交差する連続経路に従い、
   前記経路は、８の字型を示し、前記転移部は、前記８の字型の交差部であり、
   前記１対の信号線は、前記閉ループの周囲を進む進行波が、前記転移部のいずれかの側で等しい時間を費やすことになるように、バランス調整された配置で構成され、
   前記１対の信号線は、前記閉ループの周囲を進む進行波の0°、90°、180°及び270°という１組の相対位相が、仮想直線上にある前記信号線に沿った対応する仮想点で起こり得るよう、対称配置で構成される、
   回転型進行波の発振回路。
2. 前記転移部において、前記第１の部分の前記線は、これらの線の間の相互接続なしに、前記第２の部分内の前記線と交差する、
   請求項１に記載の回転型進行波の発振回路。
3. 前記１対の信号線は一般に、並んで配置されるか相互に並行に配置される、
   請求項１又は２に記載の回転型進行波の発振回路。
4. 前記１対の信号線は、１組の差動伝送線である、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転型進行波の発振回路。
5. 前記転移部において、前記第１の部分内の双方の線が、前記第２の部分内の双方の線に概ね垂直である、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転型進行波の発振回路。
6. 前記転移部は、前記第１の部分内の各信号線が、前記第２の部分内の一方の信号線の上及び前記第２の部分内の他方の信号線の下で交差するように配置される、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回転型進行波の発振回路。
7. 前記対称配置は、前記仮想点の複数のセットを提供し、前記仮想点の各セットは、それ自体の仮想直線上にあり、前記仮想直線は、一般に相互に並行であり、
   任意選択で、対応する仮想点で並行な前記仮想直線を通過する前記信号線の部分は、相互に並列であり、かつこれらの仮想線と垂直に配置される、
   請求項１に記載の回転型進行波の発振回路。
8. 前記信号線は、その長さに沿って一様な特性を有するように構成され、バランス調整及び／又は対称配置は、前記信号線の長さ及びその相対的な空間レイアウトに基づいて規定される、
   請求項１又は７に記載の回転型進行波の発振回路。
9. 前記閉ループは、前記転移部の周囲に概ね対称である、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載の回転型進行波の発振回路。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の回転型進行波の発振回路を備える、デジタル−アナログ変換回路又はアナログ−デジタル変換回路。
11. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の回転型進行波の発振回路又は請求項１０に記載のデジタル−アナログ変換回路又はアナログ−デジタル変換回路を備える、ＩＣチップ。

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