JPH10300804A

JPH10300804A - ジッタ付信号の生成方法およびジッタ付信号生成装置

Info

Publication number: JPH10300804A
Application number: JP9106165A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nakamura; 信中村
Original assignee: Asahi Kasei Microsystems Co Ltd; Asahi Kasei Microdevices Corp
Current assignee: Asahi Kasei Microsystems Co Ltd; Asahi Kasei Microdevices Corp
Priority date: 1997-04-23
Filing date: 1997-04-23
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】耐ノイズ性等に優れて安定動作を行い、所望の
ジッタ付き信号を得ることを可能とする手段を提供する
こと。【解決手段】基準信号を生成する基準信号生成部１０
と、基準信号に対する位相ずれ量を示す情報と位相変化
を発生させるタイミングを示す情報とを設定する設定部
２０と、設定された情報を参照して、基準信号の基準周
期を変化させながら、ジッタ付き信号を生成する信号処
理部３０とを有して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はジッタ付き信号を生
成する手段に係わり、特に、耐ノイズ性等に優れて安定
な動作を行い、所望のジッタ付き信号を得ることを可能
とする手段を提供する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、ジッタなしの信号
（図５（ａ））は、一定の基準周期Ｔ₀（したがって周
波数も一定）のクロックが繰り返されるものであり、ジ
ッタ付きの信号（図５（ｂ））は、全体として見れば、
ジッタのないクロック（図５（ａ））と同一の信号とな
るが、個々のクロックにおいては、ジッタなしの信号の
クロックに対して位相ずれを有するものがある。

【０００３】図５（ｂ）に示す例では、基準周期Ｔ₀の
クロック（基準信号）、基準信号に対して位相遅れ（遅
れによる位相ずれ量：＋Δ）のあるクロック、および、
基準信号に対して位相進み（進みによる位相ずれ量：−
Δ）のあるクロックによって、ジッタ付きの信号が生成
される様子を示している。

【０００４】そして、図５（ｂ）に示す例では、最初の
クロックを含めて７個のクロックで、ジッタなし信号と
位相が一致している。このように、ジッタ付き信号は、
ある周期で繰り返すようにして生成され、この周期に対
応する周波数がジッタ付き信号の周波数となる。

【０００５】ところで、このようなジッタ付きの信号
は、ＰＬＬ回路の検査用の入力信号として用いられるた
め、ジッタ付きの信号の生成は従来から行われてきた。
例えば、周波数が１（ｋＨｚ）であるジッタ付き信号を
ＰＬＬ回路に入力してＰＬＬ回路のロック性能を検査す
ることが従来から行われてきた。

【０００６】このような検査に用いるジッタ付き信号の
生成回路としては、例えば、以下に記載するものが採用
されてきた。第１に、供給する周波数制御電圧によって
出力信号の発振周波数が変化する発振器であるＶＣＯ回
路を用いるものが採用されていた。即ち、ＶＣＯ回路に
供給する周波数制御電圧に正弦波を重畳させたものを、
ＶＣＯ回路の新たな周波数制御電圧としてＶＣＯ回路に
与え、出力信号の発振周波数を正弦波状に変化させて、
ジッタ付き信号を得るものである。

【０００７】また、第２に、ＰＬＬ回路を用いるものが
採用されていた。即ち、図３に示すように、２つの入力
信号の位相差に対応する電圧を発生させる位相比較器１
と、位相比較器１の出力信号の高周成分の除去を行うル
ープフィルタ２と、供給する周波数制御電圧によって出
力信号の発振周波数が変化する発振器であるＶＣＯ回路
３とを備え、与えられたジッタなしクロック信号に対し
て位相同期を行う機能を有するＰＬＬ回路６に、正弦波
を出力する正弦波発生器４と入力される信号の加算を行
う加算器５とを設けた構成にする。

【０００８】そして、加算器５の動作によって、ループ
フィルタ２から出力される信号である位相制御信号に正
弦波発生器４から出力される正弦波を重畳し、さらに、
この信号を周波数制御電圧としてＶＣＯ回路３に与える
ことにより、ＶＣＯ回路３の出力信号の発振周波数を正
弦波状に変化させて、位相比較器１に入力されるジッタ
なしクロック信号を用いてジッタ付きクロック信号を得
るものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のジッタ付き信号の生成回路によれば以下
に示すような問題があった。

【００１０】ＶＣＯ回路の特性は、一般に、その出力信
号の発振周波数が周波数制御電圧に正確に比例するもの
とはならないため、所望のジッタ付きクロックを得るた
めには、測定器を用いて発振周波数と周波数制御電圧と
の関係を正確に求め、この関係を考慮して、ジッタ付き
信号を生成しなければならなかった。

【００１１】発振周波数と周波数制御電圧との関係を正
確に求めるのには相当の工数と計測設備を必要とするた
め、上述したように、ＶＣＯ回路を用いてジッタ付き信
号を生成するためには相当の工数を要するという問題が
あった。

【００１２】また、ＰＬＬ回路に、正弦波発生器と加算
器とを設けてジッタ付き信号を生成する手法によれば、
この正弦波発生器や加算器を介して外来ノイズ等の不要
な信号が混入してＰＬＬ回路の出力信号の周波数に揺ら
ぎが生じてしまい、正確なジッタ付きクロック信号を得
ることができない事態が生じ得た。

【００１３】そこで、本発明は、上述したような従来の
課題を解決するためになされたものであり、その目的
は、耐ノイズ性等に優れて安定動作を行い、所望のジッ
タ付き信号を得ることを可能とする手段を提供する点に
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明によれば、基準周期で繰り返し
発生する基準信号にジッタを付けた信号を生成する方法
であって、基準信号に対する位相ずれ量を示す情報と位
相変化を発生させるタイミングを示す情報とを設定する
ステップと、設定された情報を参照して、基準信号の基
準周期を変化させながら、ジッタ付きの信号を生成する
ステップと、を含むジッタ付信号の生成方法が提供され
る。

【００１５】また、本発明の他の態様、即ち、装置態様
である請求項２に係る発明によれば、基準周期で繰り返
し発生する基準信号にジッタを付けた信号を生成する装
置であって、前記基準信号を生成する基準信号生成部
と、基準信号に対する位相ずれ量を示す情報と位相変化
を発生させるタイミングを示す情報とを設定する設定部
と、設定された情報を参照して、基準信号の基準周期を
変化させながら、ジッタ付き信号を生成する信号処理部
と、を備えるジッタ付信号生成装置が提供される。

【００１６】これによれば、設定部によって、基準信号
に対する位相ずれ量を示す情報と位相変化を発生させる
タイミングを示す情報とを設定しておき、信号処理部
は、この設定された情報を参照して、基準信号生成部が
生成した基準信号の基準周期を変化させる。

【００１７】信号処理部が行う設定された情報の参照と
は、より具体的には、信号処理部が、あるタイミング
で、当該タイミングにおける位相ずれ量を前記基準信号
に与える処理を、設定された各タイミングに対して行う
ことである。

【００１８】そして、この装置に、設定部で設定した情
報を表示するための表示部（例えば、液晶表示デバイ
ス、小型ＣＲＴ等）を設けた構成にしておけば、設定し
た情報を確認できるので好ましい。

【００１９】また、このようなジッタ付信号の生成手順
を記述したジッタ付信号生成プログラムを記憶媒体にコ
ンピュータ読み取り可能に記憶しておいて、コンピュー
タがこのプログラムを実行することにより、ジッタ付信
号の生成を行う手段も考えられる。

【００２０】即ち、ジッタ付信号の生成手順を記述した
ジッタ付信号生成プログラムをコンピュータ読み取り可
能に記憶した記憶媒体において、このコンピュータが、
基準信号に対する位相ずれ量を示す情報と位相変化を発
生させるタイミングを示す情報とを設定する処理と、設
定された情報を参照して、与えられた基準信号の基準周
期を変化させながら、ジッタ付きの信号を生成する処理
とを行うことを特徴とする、コンピュータ読み取り可能
なジッタ付信号生成プログラムを記憶した記憶媒体も考
えられる。

【００２１】記憶媒体としては、例えば、ＣＤＲＯＭ、
ＤＶＤＲＯＭ等の光記憶媒体、フレキシブルディスク等
の磁気記憶媒体、ＭＯ等の光磁気記憶媒体、ＲＯＭ、Ｉ
Ｃカード等の半導体記憶媒体が挙げられる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に
かかるジッタ付信号生成装置のブロック構成図である。

【００２３】このジッタ付信号生成装置は、所定の基準
周期を有する基準信号を生成出力する基準信号生成部１
０と、時刻情報を示す時計２５を内蔵し、ジッタ付き信
号の生成処理を行う信号処理部２０と、テーブル３５を
備え、必要な情報を設定、記憶するための設定部３０と
を有して構成される。

【００２４】まず、本装置を構成する構成要素について
説明すると、基準信号生成部１０は、一定の基準周期Ｔ
₀のクロック（基準信号）を生成出力するもので、例え
ば水晶発振器を用いたシンセサイザ等を使用することが
でき、等で実現可能であり、クロックの出力周期が基準
周期Ｔ₀となるように設定されている。

【００２５】また、設定部３０は、基準信号に対する位
相ずれ量を示す情報と位相変化を発生させるタイミング
を示す情報とを設定、記憶する手段であり、例えば、キ
ーボードとフラッシュメモリ等の不揮発性半導体記憶素
子とを有して実現できる。

【００２６】この設定部３０には、不揮発性半導体記憶
素子で実現可能なテーブル３５が備えられていて、図示
しないキーボードを介して与えられる、基準信号に対す
る位相ずれ量を示す情報と位相変化を発生させるタイミ
ングを示す情報とは、このテーブル３５に記述され、不
揮発性半導体記憶素子によって不揮発的に記憶されるよ
うになっている。

【００２７】図２は、テーブル３５の記述内容の一例を
示したもので、位相変化を発生させるタイミングを示す
情報である時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の夫々と、基準
信号に対する位相ずれ量を示す情報「＋Δ」、「＋
Δ」、「＋Δ」、「＋Δ」とが対応付けて記述されてい
る。ここで、Δは所定の位相ずれ量を示す。

【００２８】図２に示す例は、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、
ｔ４のタイミングで基準信号に対して、位相ずれ量「＋
Δ」を発生させることを示している。なお、直前の位相
変化タイミングに対して、基準信号に対する位相を遅ら
せるときには位相ずれ量を「＋（プラス）」とし、基準
信号に対する位相を進めるときには位相ずれ量を「−
（マイナス）」とする。

【００２９】なお、この例では、直前の位相変化タイミ
ングからの位相ずれ量を定めているが、時刻０を基準点
として位相ずれ量を定めても良いことは言うまでもな
く、これによれば、時刻ｔ１での位相ずれ量は「＋
Δ」、時刻ｔ２での位相ずれ量は「＋２Δ」、時刻ｔ３
での位相ずれ量は「＋３Δ」、時刻ｔ４での位相ずれ量
は「＋４Δ」となる。

【００３０】また、信号処理部２０は、テーブル３５に
記述されている情報を参照して、基準信号生成部１０か
ら与えられる基準信号の基準周期を変化させながらジッ
タ付き信号を生成する手段であり、例えば、動作プログ
ラムを記憶するＲＯＭ等の記憶媒体、動作プログラムに
したがって動作を行うＣＰＵ、および、ワークエリアと
して機能するＲＡＭ等の電子デバイスで実現可能であ
る。

【００３１】より具体的には、この信号処理部２０は、
内蔵する時計２５が示す時刻情報を参照し、テーブル３
５に記述されている時刻が到来したとき、その時刻に対
応する位相ずれ量になるように、基準信号生成部１０か
ら出力されてくる基準信号のクロックの位相調整（周期
を長くするかまたは短くする）を行って、ジッタ付き信
号を生成する。

【００３２】このように、このジッタ付信号生成装置
は、例えば、基準信号を生成するための発振器と生成し
たジッタ付き信号を外部供給するためのインタフェース
とを備えた１台のコンピュータシステムで実現可能であ
る。

【００３３】次に、図３のフローチャートと図４の処理
の説明図とを参照して、この装置の動作を説明する。こ
こで、図４に示す説明図は、横軸に時刻、縦軸に位相ず
れ量をとったもので、ジッタ付き信号の生成パターンを
示すものである。この例によれば、ジッタ付き信号があ
る周波数で正弦波状に変化するものを示していて、上向
き矢印は基準信号に対して位相を「Δ」だけ遅らせるこ
とを意味し、下向き矢印は基準信号に対して位相を
「Δ」だけ進めることを意味する。

【００３４】したがって、図４に示す例では、時刻ｔ
１、ｔ２、ｔ３、ｔ４のタイミングで、基準信号に対し
て、位相を「Δ」遅らせることを意味している。なお、
図中の時刻ｔｘ以降においては、上向き矢印および下向
き矢印を図示していない。

【００３５】図４に示すようなジッタ付き信号の生成パ
ターンが定まれば、具体的に、基準信号に対する位相ず
れ量を示す情報と位相変化を発生させるタイミングを示
す情報とをテーブル３５に記述しておくことが可能にな
る。この例が図２に示すものであり、前述したように、
図２に示すテーブル３５には、図４に示すジッタ付き信
号の生成パターンを反映して、位相変化を発生させるタ
イミングを示す時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、…、と、
各タイミングでの基準信号に対する位相ずれ量を示す値
「＋Δ」、「＋Δ」、「＋Δ」、「＋Δ」、…、とが対
応付けて記述されている。

【００３６】さて、まず、図３のステップＳ３００にお
いて、設定部３０を用いた設定処理を行う。この設定処
理は、図示しないキーボードを操作して、テーブル３５
の記述内容である、位相ずれ量の情報と位相変化を発生
させるタイミングである時刻の情報とを与え、設定部３
０は、与えられた情報をテーブル３５に記述する。

【００３７】具体的には、位相変化のタイミングである
各時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、…、と、各時刻での位
相ずれ量「＋Δ」、「＋Δ」、「＋Δ」、「＋Δ」、
…、とが対応付けて記述される。

【００３８】したがって、図４に示すジッタ付き信号の
生成パターンに対する、時刻および位相ずれ量がテーブ
ル３５に記述される。次に、ステップＳ３０５におい
て、ジッタ付き信号生成処理を行う。

【００３９】この処理は、信号処理部２０が、自身が内
蔵する時計２５が示す時刻情報とテーブル３５に記述さ
れている情報とを参照して、基準信号生成部１０から出
力された基準信号の基準周期を変化させながらジッタ付
きの基準信号を生成する処理である。

【００４０】より具体的に説明すると、まず、時計２５
が示す時刻情報がｔ１になった時、信号処理部２０は、
テーブル３５を参照して、時刻情報ｔ１に対応する位相
ずれ量「＋Δ」を獲得して、基準信号生成部１０から出
力される基準信号の基準周期を「＋Δ」だけ長くする。

【００４１】同様に、信号処理部２０は、時計２５が示
す時刻情報がｔ２、ｔ３、ｔ４になった時、基準信号の
基準周期を「＋Δ」だけ長くする。このような処理を、
テーブル３５に記述されている各時刻に対して行うこと
により、図４に示すような位相ずれ量が正弦波状に変化
するジッタ付き信号を得ることができる。

【００４２】以上のようにして、基準信号に対する位相
ずれ量を示す情報と位相変化を発生させるタイミングを
示す情報とを設定しておいて、設定された情報を参照し
て、基準信号の基準周期を変化させるので、所望のジッ
タ付き信号を生成することが可能となる。即ち、正確に
周期が分かっている基準信号を用いてジッタ付き信号を
生成するので、極めて正確に所望の振幅を有するジッタ
付き信号を生成することが可能となる。

【００４３】なお、図４で示したジッタ付き信号の生成
パターンは、本来連続的に変化する位相を一定の位相ず
れ量Δで量子化したものと考えることができるので、Δ
の値を小さく設定することによって、従来に比べ、生成
するジッタの分解能やジッタ付き信号のスペクトル純度
（ジッタの周波数スペクトルの鋭さ）を向上できる。

【００４４】その結果、高周波のジッタを入力不可能な
ＰＬＬ回路に対しても、このジッタ付き信号を入力し
て、そのロック特性等を検査することが可能となる。ま
た、この実施の形態によれば、簡素な装置構成でジッタ
付き信号を生成することが可能となるため、耐ノイズ性
に優れ外来ノイズによる影響を受けにくくなり、所望の
ジッタ付き信号の生成がより容易となる。

【００４５】さらに、ジッタ付き信号の生成装置を、例
えば、基準信号を生成するための発振器と生成したジッ
タ付き信号を外部供給するためのインタフェースとを備
えた１台のコンピュータで実現するものとし、ジッタ付
き信号を生成するためのジッタ付き信号生成プログラム
を記憶媒体（例えば、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤＲＯＭ等の光
記憶媒体、フレキシブルディスク等の磁気記憶媒体等）
にコンピュータ読み取り可能に記憶しておいて、コンピ
ュータがこのプログラムを実行することによって、与え
られた基準信号を用いてジッタ付き信号を生成すること
が可能となる。

【００４６】以上のように、本発明によれば、耐ノイズ
性等に優れて安定な動作を行い、所望のジッタ付き信号
を得ることを可能とする手段を提供することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、基準信号に対する位相ずれ量を示す情報と
位相変化を発生させるタイミングを示す情報とを設定し
ておいて、この設定された情報を参照して、基準信号の
基準周期を変化させるので、所望のジッタ付き信号を生
成することが可能となる。

【００４８】また、請求項２に係る発明によれば、設定
部によって、基準信号に対する位相ずれ量を示す情報と
位相変化を発生させるタイミングを示す情報とを設定し
ておき、信号処理部は、この設定された情報を参照し
て、基準信号生成部が生成した基準信号の基準周期を変
化させるので、所望のジッタ付き信号を生成することが
可能となる。

【００４９】さらに、この発明によれば、簡素な装置構
成でジッタ付き基準信号を生成することが可能となるた
め、耐ノイズ性に優れ外来ノイズによる影響を受けにく
くなり、所望のジッタ付き信号の生成がより容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかるジッタ付信号生成装
置のブロック構成図である。

【図２】設定部に備えられるテーブルの説明図である。

【図３】本発明の実施形態にかかる処理を示すフローチ
ャートである。

【図４】本発明の実施形態にかかる処理を示す説明図で
ある。

【図５】ジッタの説明図である。

【図６】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１０基準信号生成部２０信号処理部２５時計３０設定部３５テーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準周期で繰り返し発生する基準信号に
ジッタを付けた信号を生成する方法であって、基準信号に対する位相ずれ量を示す情報と位相変化を発
生させるタイミングを示す情報とを設定するステップ
と、設定された情報を参照して、基準信号の基準周期を変化
させながら、ジッタ付き信号を生成するステップと、を
含むジッタ付信号の生成方法。
【請求項２】基準周期で繰り返し発生する基準信号に
ジッタを付けた信号を生成する装置であって、前記基準信号を生成する基準信号生成部と、基準信号に対する位相ずれ量を示す情報と位相変化を発
生させるタイミングを示す情報とを設定する設定部と、設定された情報を参照して、基準信号の基準周期を変化
させながら、ジッタ付き信号を生成する信号処理部と、
を備えるジッタ付信号生成装置。