JPH11163690A - 周波数逓倍回路 - Google Patents

周波数逓倍回路

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JPH11163690A
JPH11163690A JP9324292A JP32429297A JPH11163690A JP H11163690 A JPH11163690 A JP H11163690A JP 9324292 A JP9324292 A JP 9324292A JP 32429297 A JP32429297 A JP 32429297A JP H11163690 A JPH11163690 A JP H11163690A
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circuit
signal
input terminal
delay
clock signal
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Hiroshi Mitani
浩 三谷
Nobutaka Kitagawa
信孝 北川
Kazuhito Fujii
和仁 藤井
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Toshiba Corp
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    • H03K2005/00058Variable delay controlled by a digital setting

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周波数逓倍回路では、発振可能な周波数の範
囲が広い電圧制御発振回路または広い範囲で遅延量を制
御できるディレイセルが求められるが、逓倍比によって
はノイズの影響を受けやすい逓倍クロック信号が生成さ
れてしまう。 【解決手段】 電圧制御遅延回路1を構成するディレイ
セルの各出力信号を逓倍比設定信号及び入力周波数範囲
設定信号に応じて選択して位相比較器3に出力する位相
比較入力選択回路2と、逓倍比設定信号及び入力周波数
範囲設定信号に応じてディレイセルの各出力信号から逓
倍クロック信号CKOUTを生成する選択波形生成回路
5を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路に
用いられる周波数逓倍回路に関し、特に数MHzないし
数10MHzのクロック信号を必要とするマイクロコン
ピュータに対して用いられる周波数逓倍回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、外部から供給されたクロック信号
の逓倍クロック信号は、フェーズロックドループ(以
下、PLLと呼ぶ)回路を用いて生成している。図9
は、従来の電圧制御発振回路を用いた周波数逓倍回路の
一例を示す。
【0003】図9に示すように、電圧制御発振回路(V
CO)11は、例えば、直列に接続された多数段のイン
バータ回路12より構成されたリングオシレータであ
る。すなわち、最終段のインバータ回路の出力端子は、
初段のインバータ回路の入力端子に接続されている。イ
ンバータ回路12は、インバータ15、それぞれゲート
に制御電圧VP,VNが供給される制御トランジスタ1
3、14により構成される。制御電圧VP,VNにより
インバータ回路12の遅延量が制御され、その結果、電
圧制御発振回路11の発振周波数が制御される。電圧制
御発振回路11の発振信号CKOUTは、逓倍クロック
信号として外部に出力されるとともに、分周回路16の
入力端子に供給される。分周回路16は、電圧制御発振
回路11の発振信号CKOUTを1/Nに分周し、その
分周信号を出力する。位相比較器(PC)17の第1の
入力端子には分周信号が供給され、位相比較器17の第
2の入力端子には外部基準クロック信号CKINが供給
される。位相比較器17は、分周信号と外部基準クロッ
ク信号間の位相の進み又は遅れを検出し、その結果をパ
ルス信号にして誤差信号として出力する。誤差信号は、
ローパスフィルタ(LPF)18の入力端子に供給され
る。ローパスフィルタ18は、誤差信号の直流成分のみ
を出力する。そのローパスフィルタ18の出力信号は、
電圧制御発振回路11の制御電圧VNとして用いられ
る。
【0004】また、ローパスフィルタ18の出力端子
は、nチャネルMOSトランジスタ19のゲートに接続
され、nチャネルMOSトランジスタ19のソースは接
地される。nチャネルMOSトランジスタ19のドレイ
ンは、pチャネルMOSトランジスタ20のドレイン及
びゲートに接続される。pチャネルMOSトランジスタ
20のソースには、電源電圧が供給される。nチャネル
MOSトランジスタ19のドレイン電位は、電圧制御発
振回路11の制御電圧VPとして用いられる。このよう
に制御電圧VPは制御電圧VNを用いて決定される。
【0005】図9に示した回路において、外部基準クロ
ック信号CKINと分周回路16の出力信号の周波数と
位相が一致する方向に、VCO11に対して負帰還制御
がなされる。その結果、安定状態では逓倍クロック信号
CKOUTは、外部基準クロック信号CKINのN逓倍
信号となる。
【0006】図11は、電圧制御遅延回路を用いた周波
数逓倍回路の回路例を示す。
【0007】図11に示すように、外部基準クロック信
号CKINは、電圧制御遅延回路21の入力端子に供給
される。電圧制御遅延回路21は、直列に接続された多
数段のインバータディレイセルにより構成される。位相
比較器(PC)22の第1の入力端子と第2の入力端子
には、それぞれ電圧制御遅延回路21の最終段のインバ
ータディレイセルの出力信号と外部基準クロック信号C
KINが供給される。位相比較器22の出力端子は、ロ
ーパスフィルタ23の入力端子に接続され、ローパスフ
ィルタ23の出力端子は、電圧制御遅延回路21の制御
電圧入力端子に接続される。この負帰還のループによ
り、電圧制御遅延回路21の最終段のインバータディレ
イセルの出力信号と外部基準クロック信号CKINの周
波数及び位相が一致するように、電圧制御遅延回路21
の各インバータディレイセルのディレイ量が調整され
る。
【0008】論理回路24は複数の入力端子を有する。
それらの入力端子は、適切に選択された、上述の電圧制
御遅延回路21を構成するインバータディレイセルの出
力端子に接続される。論理回路24は、外部基準クロッ
ク信号CKINの1周期に複数のパルス信号を出力す
る。論理回路24の内部の回路を適切に構成することに
より、論理回路24の出力信号CKOUTを基準クロッ
ク信号CKINの逓倍クロック信号とすることができ
る。
【0009】よって、PLL回路が安定状態に至ると、
論理回路24は、外部基準クロック信号の逓倍クロック
信号を出力する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図9に示したPLL回
路において、電圧制御発振回路11の発振信号CKOU
Tの発振周波数fVCOは、外部基準クロック信号CK
INの周波数fINと分周回路16の分周比Nとにより fVCO=N×fIN の形で与えられる。例えば、fINが1MHzから4M
Hzの範囲にあり、Nが2から8の範囲にある場合、f
VCOは2MHzから32MHzの範囲にあることが要
求される。このように電圧制御発振回路は、非常に広範
囲の周波数で発振することが求められている。
【0011】図10は、電圧制御発振回路の発振周波数
と電圧制御発振回路の制御電圧VNとの関係を示す。
【0012】図10に示した領域31のように、電圧制
御発振回路の制御電圧が高くなると電圧制御発振回路の
発振周波数が飽和するので、制御電圧に一定の上限が存
在する。また、制御電圧VNは図9に示すようにNチャ
ネルMOSトランジスタ19のゲート端子に印加される
ため、NチャネルMOSトランジスタのしきい値以下で
は電圧制御発振回路は発振しない。よって、制御電圧の
下限も存在する。このように、電圧制御発振回路の制御
電圧範囲は狭いものとなる。
【0013】一方、プロセスばらつきや電源電圧範囲あ
るいは温度範囲を考慮すると、電圧制御発振回路の最大
発振周波数をかなり高めに設計する必要がある。
【0014】したがって、一般に狭い制御電圧の範囲で
広範囲な発振周波数を制御することになり、図10の領
域32に示すように、電圧制御発振回路の発振特性は非
常に急峻なものとなる。
【0015】しかし、例えばこの電圧制御発振回路がM
CUに内蔵され、制御電圧にノイズが混入した場合、発
振特性が急峻であるためノイズにより発信周波数が大き
く変化し、安定した逓倍クロック出力が得られなくなる
という問題が生じる。
【0016】また、図11に示した多段の電圧制御遅延
回路を用いた従来例において、外部基準クロック信号C
KINの周波数の変化が広範囲である場合、インバータ
ディレイセルの1段当たりのディレイ量を広範囲に調整
しなくてはならない。図12はインバータディレイセル
における制御電圧VNと遅延量との関係を示す。インバ
ータディレイセルでは、領域35に示すように一定値以
下の遅延量を得ることはできない。また、遅延量が大き
くなると、領域33のように制御電圧の変化に対する遅
延量の変化が非常に大きくなる。そのため制御電圧にノ
イズが混入すると、遅延回路の遅延量が大きく変化し、
安定した逓倍クロック信号が出力されないという欠点が
ある。
【0017】上述のようにノイズによって逓倍クロック
信号に生じる周波数あるいはパルス幅の変化はジッター
と呼ばれ、逓倍クロック信号に生じる位相の変化はフェ
ーズエラーと呼ばれる。ジッターやフェーズエラーの大
小は、逓倍回路の性能を大きく左右する。例えばマイク
ロコンピュータに周波数逓倍回路を用いた場合、ジッタ
ーやフェーズエラーは誤動作や暴走を引き起こす。ま
た、液晶テレビに応用した場合、ビデオ信号を水平画素
ごとにサンプリングするためのクロック信号に逓倍クロ
ック信号が用いられるとすると、画面のちらつきやゆら
ぎなどが引き起こされる。
【0018】このように、従来の周波数逓倍回路では、
発振可能な周波数の範囲が広い電圧制御発振回路あるい
は広い範囲で遅延量を制御できるインバータディレイセ
ルが求められるため、逓倍クロック信号のノイズに対す
る感度を高めてしまうという問題がある。
【0019】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、広い範囲の周波数の外部基準クロック信号で動作
し、かつノイズに対する感度を抑制された周波数逓倍回
路を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、直列に接続された複数段のディレイセルよ
り構成され、初段のディレイセルの入力端子に基準クロ
ック信号が供給される電圧制御遅延回路と、複数段のデ
ィレイセルの少なくとも一部の出力信号が入力され、逓
倍比を設定する第1の設定信号及び基準クロック信号の
周波数の範囲を設定する第2の設定信号に応じて、ディ
レイセルから入力された信号を選択して出力する選択回
路と、第1の入力端子に選択回路の出力信号が供給さ
れ、第2の入力端子に基準クロック信号が供給される位
相比較器と、入力端子が位相比較器の出力端子に接続さ
れ、出力端子が電圧制御遅延回路の制御電圧入力端子に
接続されたローパスフィルタと、複数段のディレイセル
の少なくとも一部の出力信号が入力され、第1の設定信
号及び第2の設定信号に応じて、ディレイセルから入力
された信号から逓倍クロック信号を生成して出力する波
形生成回路とを具備する。
【0021】また、この発明は、直列に接続された複数
段のディレイセルより構成され、初段のディレイセルの
入力端子に基準クロック信号が供給される電圧制御遅延
回路と、第1の入力端子に終段のディレイセルの出力信
号が供給され、第2の入力端子に前記基準クロック信号
が供給される位相比較器と、入力端子が前記位相比較器
の出力端子に接続され、出力端子が前記電圧制御遅延回
路の制御電圧入力端子に接続されたローパスフィルタ
と、前記複数段のディレイセルの少なくとも一部の出力
信号が入力され、半導体メモリの動作を制御するための
前記基準クロック信号の周期より短く一定のパルス幅を
有するパルス信号を生成する生成回路とを具備してい
る。
【0022】さらに、この発明は、直列に接続された複
数段のディレイセルより構成され、初段のディレイセル
の入力端子に基準クロック信号が供給される電圧制御遅
延回路と、第1の入力端子に終段のディレイセルの出力
信号が供給され、第2の入力端子に前記基準クロック信
号が供給される位相比較器と、入力端子が前記位相比較
器の出力端子に接続され、出力端子が前記電圧制御遅延
回路の制御電圧入力端子に接続されたローパスフィルタ
と、前記複数段のディレイセルの複数の出力信号が入力
され、周波数選択信号に応じて異なる周波数の信号を生
成する生成回路とを具備している。
【0023】また、この発明は、直列に接続された複数
段のディレイセルより構成され、初段のディレイセルの
入力端子に基準クロック信号が供給される電圧制御遅延
回路と、第1の入力端子に終段のディレイセルの出力信
号が供給され、第2の入力端子に前記基準クロック信号
が供給される位相比較器と、入力端子が前記位相比較器
の出力端子に接続され、出力端子が前記電圧制御遅延回
路の制御電圧入力端子に接続されたローパスフィルタ
と、前記複数段のディレイセルの複数の出力信号が入力
され、異なる周波数の信号をそれぞれ生成する複数の生
成回路と、前記複数の生成回路の出力信号を周波数選択
信号に応じて選択する選択回路と、前記複数段のディレ
イセルの一つの出力信号に応じて、前記周波数選択信号
の出力タイミングを制御する制御回路とを具備してい
る。
【0024】さらに、この発明は、直列に接続された複
数段のディレイセルより構成され、初段のディレイセル
の入力端子に基準クロック信号が供給される電圧制御遅
延回路と、第1の入力端子に終段のディレイセルの出力
信号が供給され、第2の入力端子に前記基準クロック信
号が供給される位相比較器と、入力端子が前記位相比較
器の出力端子に接続され、出力端子が前記電圧制御遅延
回路の制御電圧入力端子に接続されたローパスフィルタ
と、前記複数段のディレイセルの複数の出力信号が入力
され、マイクロコンピュータを構成する各マクロブロッ
クの動作に応じた複数の異なるタイミングのクロック信
号を生成する生成回路とを具備している。
【0025】また、この発明は、直列に接続された複数
段のディレイセルより構成され、初段のディレイセルの
入力端子に基準クロック信号が供給される電圧制御遅延
回路と、第1の入力端子に終段のディレイセルの出力信
号が供給され、第2の入力端子に前記基準クロック信号
が供給される位相比較器と、入力端子が前記位相比較器
の出力端子に接続され、出力端子が前記電圧制御遅延回
路の制御電圧入力端子に接続されたローパスフィルタ
と、マイクロコンピュータを構成する複数のマクロブロ
ックの出力信号をラッチするラッチ回路にそれぞれ対応
して設けられ、前記ラッチ回路に動作を制御するための
クロック信号を生成する生成回路とを有し、この生成回
路は前記マクロブロックの動作速度測定時、測定対象の
マクロブロックの出力信号をラッチするラッチ回路に対
して、前記複数段のディレイセルの複数の出力信号に応
じて、異なるタイミングのクロック信号を供給してい
る。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。
【0027】図1は、本発明の実施例を示す。この周波
数逓倍回路は、電圧制御遅延回路1、位相比較入力選択
回路2、位相比較器3、ローパスフィルタ4及び選択波
形生成回路5により構成される。以下、同一の構成要素
には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0028】電圧制御遅延回路1は、直列に接続された
例えばN段のディレイセルにより構成される。外部基準
クロック信号CKINは、電圧制御遅延回路1の入力端
子、すなわち初段のディレイセルの入力端子に供給され
る。電圧制御遅延回路1では、その制御電圧端子に供給
される電位により、各段のディレイセルにおける遅延量
を制御することができる。
【0029】電圧制御遅延回路1を構成するディレイセ
ルの各段の出力端子の少なくとも一部は、位相比較入力
選択回路2の入力端子に接続される。位相比較入力選択
回路には、逓倍比設定信号と入力周波数範囲設定信号が
供給される。位相比較入力選択回路2は、逓倍比設定信
号と入力周波数範囲設定信号に従って、ディレイセルの
出力信号の一部を選択して出力する。
【0030】位相比較器3において、第1の入力端子に
は位相比較入力選択回路2の出力信号が供給され、第2
の入力端子には外部基準クロック信号CKINが供給さ
れる。位相比較器3は、外部基準クロック信号CKIN
と位相比較入力選択回路2の出力信号との位相のずれに
応じたパルス信号を誤差信号として出力する。
【0031】ローパスフィルタ4の入力端子にはこの誤
差信号が供給され、ローパスフィルタ4の出力端子は電
圧制御遅延回路1の制御電圧端子に接続される。
【0032】選択波形生成回路2において、その入力端
子は電圧制御遅延回路1を構成するディレイセルの各段
の出力端子の少なくとも一部に接続される。また、選択
波形生成回路2は、逓倍比設定信号と入力周波数範囲設
定信号が供給される。選択波形生成回路2は、逓倍比設
定信号と入力周波数範囲設定信号に応じて、ディレイセ
ルの出力信号から波形を生成し、逓倍クロック信号CK
OUTとして出力する。
【0033】図2は、電圧制御遅延回路1を構成する一
段のディレイセルの回路例を示す。図3は、位相比較器
3の回路例を示す。CHN、DISCHNは誤差信号を
表す。また、図4は、ローパスフィルタ4の回路例を示
す。
【0034】次に、図1に示した回路の動作を説明す
る。図5は、図1に示した回路の動作波形図である。
【0035】N段のディレイセルよりなる電圧制御遅延
回路1において、入力端子に外部基準クロック信号CK
INが供給される初段のディレイセルの出力信号をD
1、次段のディレイセルの出力信号をD2とし、以下同
様にして最終段のディレイセルの出力信号をDNとす
る。各々のディレイセルにおける遅延量を、tdとす
る。
【0036】位相比較入力選択回路2は例えば信号DN
を出力する。そのため、信号DNの立ち上がりと外部基
準クロック信号CKINの立ち上がりが一致するように
負帰還制御される。図5に示すように安定状態になる
と、N段のディレイセルの各々の出力信号の立ち上がり
は、外部基準クロック信号CKINの1周期の間に等間
隔に分布することになる。
【0037】いま、N=24であり、選択波形生成回路
5に信号D1〜D24が供給されているものとする。逓
倍比設定信号により3逓倍を設定した場合、選択波形生
成回路5は、信号CKIN、D4、D8、D12、D1
6、D20の立ち上がりエッジを用いて信号CKINの
3逓倍信号である逓倍クロック信号CKOUTを生成し
て出力する。この場合、選択波形生成回路5は、CKI
N・(/D4)+D8・(/D12)+D12・(/D
16)+D16・(/D20)の論理演算を行う。以
下、/は反転信号を表すものとする。また、12逓倍を
選択した場合、選択波形生成回路5は、CKIN・/D
1+D2・/D3+…+D22・/D23の論理演算を
行い、基準クロック信号CKINの12逓倍の逓倍クロ
ック信号CKOUTを生成して出力する。その他、図5
に示すように2逓倍信号や6逓倍信号を選択波形生成回
路により生成することができる。
【0038】このような複数の逓倍比毎に異なる論理演
算を行う選択波形生成回路は、デジタル回路を用いて容
易に構成することができる。
【0039】このように、本実施例では、選択波形生成
回路5の動作を変えることで逓倍比の異なる逓倍クロッ
ク信号を得ることができ、従来例のように逓倍比切り替
えに伴って遅延回路の遅延量を変える必要はなくなる。
その結果、電圧制御遅延回路を図12に示した領域3
4、すなわち遅延量の制御が容易で、かつノイズの影響
も少ない領域で使用することが可能となり、逓倍回路の
性能を向上させることができる。
【0040】次に、図6及び図7を用いて外部基準クロ
ック信号の周波数が変わる場合の本実施例の動作を説明
する。ディレイセルの段数Nは24であるとする。
【0041】図6は、外部基準クロック信号CKINの
周波数fCKINがf0であり、6逓倍信号を得る場合
の動作を示す。位相比較入力選択回路2は、信号D24
を位相比較器3に供給する。各ディレイセルの遅延量
は、制御性が最も良く、ノイズの影響が少ない動作点で
あるtd1に設定されているとする。
【0042】図7(a)は、図6に示した例より基準ク
ロック信号の周波数が2倍となった場合の動作を示す。
逓倍比は6のままであり、選択波形生成回路の論理も図
6に示した場合と同様である。また位相比較入力選択回
路2も信号D24を出力する。この場合、各段の遅延量
はtd2となり、td1の半分となる。そのため、遅延
制御性は図6に示した場合よりも悪くなるが比較的良好
な領域にある。
【0043】図7(b)は、図7(a)に示した場合と
基準クロック周波数は同じ、すなわち2f0であり、逓
倍比が3である場合の動作を示す。この場合、位相比較
入力選択回路2は信号D12を位相比較器3に出力す
る。そのため、ディレイセルの遅延量は図6に示した場
合と同じくtd1となり、遅延量の制御性は良くなる。
また、選択波形生成回路5は、図6、図7(a)に示し
た場合と同一の論理動作をする。この場合、選択波形生
成回路5は信号D12〜D24を使用しない。
【0044】このように、基準クロック周波数が変化し
ても位相比較入力選択回路2の出力信号を変えることに
より、電圧制御遅延回路を構成するディレイセルにおけ
る遅延量の変化を小さくすることができる。その結果、
電圧制御遅延回路を図12に示した領域34、すなわち
遅延量の制御が容易で、かつノイズの影響も少ない領域
で使用することが可能となり、逓倍回路の性能を向上さ
せることができる。
【0045】基準クロック信号の周波数の変化と逓倍比
の変化に対応した図1に示した実施例の動作を図8を用
いて具体的かつ詳細に説明する。図8は、各種の基準ク
ロック周波数と逓倍比における逓倍クロック信号CKO
UTの波形を表している。
【0046】基準クロック周波数は2MHzから16M
Hzの範囲にあり、最大で逓倍比2、3、4、5、6、
8、16の切り替えを行うものとする。入力周波数範囲
設定信号は、基準クロック信号CKINの周波数が2〜
4MHz、4〜8MHz、8〜16MHzのいずれの範
囲にあるかを表しており、選択波形生成回路5及び位相
比較入力選択回路3に供給される。また、逓倍比設定信
号は、基準クロック信号の周波数が2〜4MHzの場合
は逓倍比が2、3、4、5、6、8、16のいずれを選
択するかを表し、基準クロック信号の周波数が4〜8M
Hzの場合は逓倍比が2、3、4、5、6、8のいずれ
を選択するかを表し、基準クロック信号の周波数が8〜
16MHzの場合は逓倍比が2、3、4のいずれを選択
するかを表す。逓倍比設定信号は、選択波形生成回路5
及び位相比較入力選択回路3に供給される。
【0047】電圧制御遅延回路1は、32段のディレイ
セルより構成され、遅延信号D1〜D32を出力する。
【0048】位相比較入力選択回路2は、入力周波数範
囲設定信号と逓倍比設定信号に応じて遅延信号D1〜D
32の中の1つを選択して位相比較器3に出力する。す
なわち、位相比較入力選択回路2は、図8に示した動作
波形において、矢印の付いた立ち上がり部に対応するデ
ィレイセルの出力信号を出力する。例えば、基準クロッ
ク周波数が2〜4MHzの間にあり、逓倍比が2である
ときは、信号D32を出力し、基準クロック周波数が4
〜8MHzの間にあり、逓倍比が3であるときは、信号
D12を出力する。
【0049】選択波形生成回路5は、入力周波数範囲設
定信号と逓倍比設定信号に応じて遅延信号D1〜D32
の一部または全部を用いて逓倍クロック信号を生成す
る。図8中の信号の立ち上がり部は、電圧制御遅延回路
のその段の出力信号の立ち上がりエッジを用いて、選択
波形生成回路5が出力信号CKOUTの立ち上がりエッ
ジを生成することを示す。同様に、図8中の信号の立ち
下がり部は、それに対応するディレイセルの出力信号の
立ち上がりエッジを使って、選択波形生成回路5が出力
信号CKOUTの立ち下がりエッジを生成することを表
す。
【0050】例えば、基準クロック周波数が2〜4MH
zの間にあり、逓倍比が2であるときは、選択波形生成
回路5は、信号CKIN、D16の立ち上がりを用いて
逓倍クロック信号CKOUTの立ち上がりを生成し、信
号D8、D24の立ち上がりを用いて逓倍クロック信号
CKOUTの立ち下がりを生成する。同様に、基準クロ
ック周波数が4〜8MHzの間にあり、逓倍比が3であ
るときは、選択波形生成回路5は、信号CKIN、D
4、D8の立ち上がりを用いて逓倍クロック信号CKO
UTの立ち上がりを生成し、信号D2、D6、D10の
立ち上がりを用いて逓倍クロック信号CKOUTの立ち
下がりを生成する。
【0051】なお、図8に示した×部に対応するディレ
イセルの出力信号は、選択波形生成回路によって使用さ
れないことを表す。
【0052】こうして、例えば2〜16MHzの基準ク
ロック信号から2〜64MHzの逓倍クロック信号が生
成される。
【0053】このように、基準クロック周波数や逓倍比
に応じて、適切に位相比較入力選択回路や選択波形生成
回路を動作させることにより、電圧制御遅延回路の遅延
量を良好な制御性を有し、ノイズ耐性がある領域内に収
めることができる。その結果、ジッターやフェーズエラ
ーを小さくすることができる。
【0054】次に、この発明の第2の実施の形態につい
て説明する。この実施の形態は、この発明をDRAM
(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)の制御
回路に適用する場合について示している。DRAMにお
いては、種々の制御信号が使用されている。
【0055】図13は、/CAS(カラム・アドレス・
ストローブ)信号を生成する従来の回路を示している。
この回路は複数のインバータ回路を直列接続した遅延回
路130とフリップフロップ回路131、及びインバー
タ回路132とから構成されている。この回路は、図1
4に示すように、イネーブル信号ENABLEと遅延回路13
0により所定時間遅延されたイネーブル信号に応じてフ
リップフロップ回路131を制御し/CAS信号を発生
している。しかし、この回路において、遅延回路130
は、複数のインバータ回路の製造誤差により、一定の遅
延時間Tdを設定することが困難である。このため、/
CAS信号のパルス幅W(=Td)が定まらなかった。
/CAS信号の幅が長くなった場合、DRAMの最大周
波数fmax を低下させ、アクセスタイムが長くなるとい
う問題が生じるため、正確なパルス幅を有する/CAS
信号を発生することが重要である。
【0056】そこで、第2の実施の形態では、図15に
示す回路により/CAS信号を生成している。尚、図1
5において、図1と同一部分には同一符号を付し、異な
る部分についてのみ説明する。
【0057】図15において、電圧制御遅延回路1は直
列接続されたディレイセル150a、150b〜150
hにより構成されている。ディレイセルの数は8個に限
らず、これ以上であってもよい。前記ディレイセル15
0a〜150hの各入力端A〜Hは、組み換え回路15
1、152にそれぞれ接続されている。組み換え回路1
51は/CAS信号を生成し、組み換え回路152は例
えばDRAM内で使用されるクロック信号を生成する。
この実施の形態では、組み換え回路151についてのみ
説明する。
【0058】図16は、前記組み換え回路151の構成
を示している。この組み換え回路151は前記入力端A
〜Hのうち例えばディレイセル150a、150f、1
50g、150hの各入力端A、F、G、Hの信号を用
いて/CAS信号を生成する。すなわち、この組み換え
回路151はアンド回路161、162、インバータ回
路163、164、及びフリップフロップ回路165に
より構成されている。前記入力端Fはアンド回路161
の一方入力端に接続され、前記入力端Gはインバータ回
路163を介してアンド回路161の他方入力端に接続
される。前記入力端Aはインバータ回路164を介して
アンド回路162の一方入力端に接続され、前記入力端
Hはアンド回路162の他方入力端に接続される。前記
アンド回路161の出力端からフリップフロップ回路1
65のリセット信号CASRが出力され、アンド回路1
62の出力端からフリップフロップ回路165のセット
信号CASSが出力される。
【0059】図18は、図16の動作を示している。前
記アンド回路161は、入力端F、Gの信号に応じてリ
セット信号CASRを出力し、前記アンド回路162
は、入力端A、Fの信号に応じてセット信号CASSを
出力する。このため、フリップフロップ回路165は、
リセット信号CASRに応じて立ち下がり、セット信号
CASSに応じて立ち上がる/CAS信号を出力する。
【0060】上記実施の形態によれば、電圧制御遅延回
路1により生成された正確に制御された信号を用いてセ
ット信号CASS、リセット信号CASRを生成し、こ
の信号によりフリップフロップ回路165を制御するこ
とにより、/CAS信号を生成している。したがって、
製造プロセスに影響を受けることなく正確なパルス幅を
有する/CAS信号を生成できる。
【0061】図17は、組み換え回路の変形例を示すも
のである。この例の場合、ディレイセル150f、15
0hの各入力端F、Hの信号を用いて/CAS信号を生
成してる。すなわち、入力端Fはアンド回路171の一
方入力端に接続され、入力端Hはインバータ回路172
を介してアンド回路171の他方入力端に接続される。
この構成によっても、正確なパルス幅を有する/CAS
信号を発生できる。
【0062】次に、この発明の第3の実施の形態につい
て説明する。この実施の形態は、例えばこの発明をマイ
クロコンピュータに適用した場合を示している。近時、
マイクロコンピュータにおいて、例えばキーボードの入
力待ち等の待機状態にシステムクロック信号の周波数を
通常動作時より低下して低消費電力化を図っている。こ
のため、マイクロコンピュータにおいては、周波数の異
なる複数のシステムクロック信号を状況に応じて使用し
ている。
【0063】図19、図20は、従来のシステムクロッ
ク信を発生する回路を示している。図19に示す回路
は、例えば5MHzのクロック信号を発生する発振器1
91、例えば10MHzのクロック信号を発生する発振
器192、例えば20MHzのクロック信号を発生する
発振器193を有し、これら発振器191、192、1
93の出力信号を周波数選択信号に応じて、セレクタ1
94により選択している。しかし、この回路の場合、複
数の発振器を必要とするため回路規模が大きく、しか
も、各発振器1は互いに独立し、同期が取れていないた
め、発振器を切り換える際、クロック信号にノイズが発
生するなどの問題を有している。
【0064】また、図20に示す回路は、発振器201
により発生された例えば20MHzのクロック信号を1
/2分周器202、203を用いて分周することによ
り、10MHz、5MHzのクロック信号を生成し、こ
れらの信号をセレクタ204により選択して出力してい
る。この回路によれば、図19に示す回路の問題を解決
できる。しかし、この回路の場合、分周器202、20
3が直列接続されているため、10MHzのクロック信
号を生成するための経路長と、5MHzのクロック信号
を生成するための経路長が相違している。このため、図
21に示すように、各分周器の入力端における信号と出
力端における信号にフェーズエラーが生じ、これらの信
号を使用する際に誤動作が生じる可能性を有している。
そこで、この実施の形態では、前記電圧制御遅延回路の
出力信号を用いてフェーズエラーを含まない複数のクロ
ック信号を発生可能としている。
【0065】図22は、この発明の第3の実施の形態を
示す回路であり、図15に示す組み換え回路152を示
しており、図15と同一部分には同一符号を付してい
る。この組み換え回路152はナンド回路221〜22
5、インバータ回路226〜229により構成されてい
る。電圧制御遅延回路1を構成する各ディレイセルの入
力端A〜Hのうち、入力端Aはナンド回路221の第1
の入力端に接続され、入力端Bはインバータ回路226
を介してナンド回路221の第2の入力端に接続されて
いる。このナンド回路221の第3の入力端には周波数
選択信号を構成する信号S1が供給されている。また、
入力端Cはナンド回路222の第1の入力端に接続さ
れ、入力端Dはインバータ回路227を介してナンド回
路222の第2の入力端に接続されている。このナンド
回路222の第3の入力端には周波数選択信号を構成す
る信号S2が供給されている。さらに、入力端Eはナン
ド回路223の第1の入力端に接続され、入力端Fはイ
ンバータ回路228を介してナンド回路223の第2の
入力端に接続されている。このナンド回路223の第3
の入力端には周波数選択信号を構成する信号S3が供給
されている。また、入力端Gはナンド回路224の第1
の入力端に接続され、入力端Hはインバータ回路229
を介してナンド回路224の第2の入力端に接続されて
いる。このナンド回路224の第3の入力端には周波数
選択信号を構成する信号S4が供給されている。各ナン
ド回路221〜224の出力信号X1〜X4はナンド回
路225に供給され、このナンド回路225の出力端か
ら選択されたシステムクロック信号Y1が出力される。
【0066】図23は、前記周波数選択信号を構成する
信号S1〜S4のレベルと選択される周波数の関係を示
しており、図24は、図22の動作を示している。ナン
ド回路221〜224の出力信号は、信号S1〜S4に
応じて出力され、信号S1〜S4の組合わせにより所要
の周波数が選択できる。
【0067】上記第3の実施の形態によれば、電圧制御
遅延回路1を構成する各ディレイセルの入力端の信号を
ナンド回路221〜225、インバータ回路226〜2
29により構成された組み換え回路152に供給し、こ
の組み換え回路152は20MHz、10MHz、5M
Hzの信号をそれぞれ2つのナンド回路と1つのインバ
ータ回路により生成している。このため、各周波数の信
号を生成する際の経路長が同一であるため、フェーズエ
ラーの発生を防止して各周波数の信号を生成できる。し
かも、小規模の回路で構成できるため、低消費電力化に
寄与できる。
【0068】図25は、組み換え回路152の変形例を
示している。この回路は、20MHz用生成回路25
1、10MHz用生成回路252、5MHz用生成回路
253を備えている。各生成回路251、252、25
3は、信号を生成するための論理回路(インバータ回路
及びナンド回路)の段数が同一とされ、同一の経路長と
されている。これら生成回路251、252、253
は、電圧制御遅延回路1を構成する各ディレイセルの入
力端A〜Hの信号に応じて各周波数の信号を常時制せし
ており、これら生成回路251、252、253の出力
信号はセレクタ254に供給されている。このセレクタ
254は周波数選択信号に応じて生成回路251、25
2、253の出力信号を選択して出力する。
【0069】この様な構成によっても、図22に示す組
み換え回路と同様の効果を得ることができる。
【0070】尚、上記各ディレイセルの入力端A〜Hの
信号を用いて所要の周波数の信号を生成する場合におい
て、基準クロック信号より低い、例えば10MHzの信
号を生成する場合は、論理回路の設定に応じてデューテ
ィー比を、図26(a)(b)に示すように、種々変更
することが可能である。
【0071】次に、この発明の第4の実施の形態につい
て説明する。例えば図25に示す回路において、複数の
システムクロック信号を周波数選択信号に応じて切り換
える場合、次のような問題が発生する。
【0072】図27に示すように、周波数選択信号に応
じて、例えば5MHzのシステムクロック信号を使用す
る5MHzモードから、20MHzのシステムクロック
信号を使用する20MHzモードに切り換える場合にお
いて、5MHzのシステムクロック信号が例えばハイレ
ベル、20MHzのシステムクロック信号がローレベル
であると、切り換え時に40MHzの信号が発生され
る。このため、システムクロック信号の最高周波数が2
0MHzの半導体集積回路に、40MHzの信号が供給
された場合、誤動作が発生する。
【0073】そこで、第4の実施の形態では、前記電圧
制御遅延回路から出力される所定の信号に基づいて、セ
レクタに対する周波数選択信号の供給タイミングを制御
することにより、システムクロック信号の切り換え時
に、その半導体集積回路で使用される最高の周波数より
高い周波数のシステムクロック信号が発生することを防
止する。
【0074】図28は、この実施の形態に係るタイミン
グ調整回路を示し、5MHzモードと20MHzモード
を切り換える場合の回路を示している。前記電圧制御遅
延回路1を構成するディレイセル150hの入力端Hの
信号は、遅延回路281を介してアンド回路282の一
方入力端に供給されるとともに、アンド回路282の他
方入力端に供給される。前記遅延回路281は、直列接
続された奇数個例えば9個のインバータ回路により構成
されている。前記アンド回路282の出力端はDタイプ
フリップフロップ回路からなるレジスタ283のクロッ
ク信号入力端CKに供給されている。このレジスタ28
3の信号入力端Dには、周波数選択信号が供給され、セ
ット出力端Qからタイミング調整された選択信号SEL
が出力される。この選択信号SELは、図25に示すセ
レクタ254に供給され、この信号により各生成回路か
ら出力されることなる周波数の信号が選択される。この
回路は、選択する周波数の数に応じて、遅延回路、アン
ド回路、レジスタを増加すればよい。
【0075】図29は、図28の動作を示している。レ
ジスタ282から出力される選択信号SELにより、5
MHzモードが選択されているとする。この状態におい
て、周波数選択信号が5MHzモードから20MHzモ
ードに切り換わった場合においてもレジスタ282は即
切り換わらない。この後、ディレイセル150hの入力
端Hの信号がハイレベルとなると、アンド回路281の
出力端から信号CKが出力され、この信号CKがレジス
タ283に供給されると、このレジスタ283から出力
される選択信号SELが5MHzモードから20MHz
モードに切り換わる。ディレイセル150hの入力端H
の信号と各生成回路から出力される信号は同期している
ため、選択信号SELが切り換わると、この選択信号に
応じてセレクタは生成回路から出力される20MHzの
システムクロック信号を選択的に出力する。
【0076】上記第4の実施の形態によれば、電圧制御
遅延回路1を構成するディレイセルの信号に応じて、各
周波数のシステムクロック信号を生成する複数の生成回
路の出力切り換えタイミングを、前記ディレイセルの信
号に応じて切り換えている。したがって、各モードの周
波数を切り換える際、異なるモードの信号の途中で切り
換わることを防止できるため、最高周波数より高い信号
の発生を防止でき、誤動作を防止できる。
【0077】次に、この発明の第5の実施の形態につい
て説明する。ここでは、この発明をマイクロコンピュー
タに設けられたラッチ回路の動作を制御するラッチ信号
生成回路に適用した場合について説明する。
【0078】図30は、マイクロコンピュータの一例を
示している。このマイクロコンピュータ300は、例え
ば命令デコーダ301、プログラマブルカウンタ30
2、命令メモリ303、データレジスタ304、レジス
タファイル305、ALU(演算論理ユニット)30
6、及びこれら各回路の出力信号をラッチする複数のラ
ッチ回路307a、307b、307c、307d、3
07e、307f、307g、307h、307i、3
07jにより構成されている。前記命令デコーダ30
1、プログラマブルカウンタ302、命令メモリ30
3、データレジスタ304、レジスタファイル305、
ALU(演算論理ユニット)306は、それぞれ例えば
マクロブロックと呼ばれる。
【0079】ところで、前記各ラッチ回路307a〜3
07jのラッチタイミングは、対応する各マクロブロッ
クの動作速度に応じて設定する必要がある。しかし、前
述したように、インバータ回路により正確な遅延時間を
設定することは困難であるため、各ラッチ回路307a
〜307jに供給されるラッチ信号を各マクロブロック
の動作速度に応じて設定することが困難であった。この
ため、各クロック信号は最長のクロック信号に対応され
ており、信号のラッチに時間がかかり、マイクロコンピ
ュータの動作速度を高速化する上で障害となっていた。
そこで、この実施の形態では、前記電圧制御遅延回路の
出力信号を用いて正確なタイミングのクロック信号を生
成可能としている。
【0080】図31は、この実施の形態に係わるクロッ
ク信号発生回路310を示している。このクロック信号
発生回路310には、電圧制御遅延回路1の各ディレイ
セル150a〜150hの入力端A〜Hの信号が供給さ
れる。クロック信号発生回路310は、アンド回路やイ
ンバータ回路等からなる論理回路により構成され、供給
された前記信号に応じて、クロック信号CK1〜CK6
を発生する。これらクロック信号CK1〜CK6は、各
ラッチ回路に接続されるマクロブロックの動作速度に応
じて出力タイミングが設定されている。前記電圧制御遅
延回路1を構成するディレイセルの段数は8段に限ら
ず、それ以上の段数とすればクロック信号の分解能をよ
り向上できる。また、クロック信号発生回路310の回
路構成は、マイクロコンピュータの仕様に応じて種々変
形可能である。
【0081】図32は、クロック信号CK1〜CK6の
一例を示している。この例のように、高速動作する命令
デコーダ301に接続されたラッチ回路307a、30
7bに供給されるクロック信号CK1は、比較的低速動
作するALU306に接続されたラッチ回路307i、
307jに供給されるクロック信号CK6に比べてデュ
ーティー比の小さい信号となっている。これらのクロッ
ク信号CK1〜CK6は図30に示す各ラッチ回路に供
給される。
【0082】このように、この実施の形態によれば、ク
ロック信号生成回路310は、電圧制御遅延回路1を構
成するディレイセルの出力信号に応じて、クロック信号
を発生している。したがって、各マクロブロックの動作
速度に応じたタイミングのクロック信号を生成できるた
め、マイクロコンピュータの高速化に寄与できる。
【0083】次に、この発明の第6の実施の形態につい
て説明する。ここでは、この発明をマクロブロックの動
作速度を測定する回路に適用した場合について説明す
る。マイクロコンピュータを構成するマクロブロックの
動作速度は、従来、マイクロコンピュータの外部にテス
タを接続し、このテスタから供給される信号を使用して
測定されていた。しかし、このテスタは大型で高価なも
のであり、半導体集積回路の製造コストを高騰させる要
因となっている。そこで、この実施の形態では、マクロ
ブロックの動作速度を簡単に測定可能としている。
【0084】図33は、この実施の形態に係る測定回路
330を示している。この測定回路において、データや
制御信号をラッチする複数のラッチ回路332a、33
2b、332c、332d、332eの相互間には、複
数のマクロブロック331a、331b、331c、3
31dが接続されている。これらマクロブロックは、前
記命令デコーダ、プログラムカウンタ、命令メモリ、A
LU等に相当する。前記各ラッチ回路332a、332
b、332c、332d、332eには組み換え回路3
33a、333b、333c、333d、333eがそ
れぞれ接続されている。各組み換え回路333a〜33
3eは、前記電圧制御遅延回路1を構成する各ディレイ
セルの入力端の信号に応じてクロック信号を生成し、対
応する前記ラッチ回路332a〜332eに供給する。
この例において、前記電圧制御遅延回路1は分解能を上
げるため、直列接続された20段のディレイセルにより
構成されているものとし、各組み換え回路333a〜3
33eには、電圧制御遅延回路1から4つ乃至5つの信
号が供給される。
【0085】図35は、前記組み換え回路332eの一
例を示している。アンド回路341a、341b、34
1c、341dの各第1の入力端には、例えば図34に
示すように、電圧制御遅延回路1を構成するディレイセ
ルの入力端の信号16、17、18、19が供給され、
第2の入力端には前記ディレイセルの入力端の信号1
7、18、19、20が供給される。アンド回路341
a、341b、341c、341dの各第3の入力端に
は、テスト制御信号CS17、CS18、CS19、C
S20が供給されている。これらアンド回路341a、
341b、341c、341dの出力端はオア回路34
3の入力端に接続され、このオア回路343の出力端か
ら前記クロック信号CK5が出力される。
【0086】他の組み換え回路も組み換え回路333e
と同様の構成であり、これら組み換え回路には、電圧制
御遅延回路1の対応する出力信号、及びが制御信号が供
給される。
【0087】図36は、図33の概略的な動作を示して
いる。通常、各組み換え回路333a〜333eは電圧
制御遅延回路1の出力信号に応じてクロック信号CK1
〜CK5を発生し、これらクロック信号CK1〜CK5
はラッチ回路332a〜332eに供給される。各ラッ
チ回路332a〜332eはクロック信号CK1〜CK
5に応じてデータ又は制御信号をラッチする。
【0088】一方、例えばマクロブロック331dの動
作速度を測定する場合、組み換え回路333eから出力
されるクロック信号CK5の発生タイミングが徐々に早
められる。すなわち、クロック信号CK4とCK5の時
間間隔T45が時代に短縮される。このようにして、ク
ロック信号CK5の発生タイミングを徐々に早めると、
ラッチ回路332eによりマクロブロック331dの出
力信号がラッチできなくなり、ラッチ回路332e以降
の図示せぬ回路の動作が不能となる。この時のクロック
信号CK4とCK5の時間間隔がマクロブロック331
dの動作速度となる。
【0089】具体的には、図35に示す制御信号CS2
0〜CS17を順次アンド回路341a〜341dに供
給する。図34に示す電圧制御遅延回路1の16〜20
番目の信号は図37に示すように、基準クロック信号か
ら順次遅延されている。組み換え回路333eには通常
制御信号CS20が供給されており、この制御信号CS
20に応じて電圧制御遅延回路1の19番目と20番目
の信号に対応するクロック信号CK5を図37に示すよ
うに出力する。
【0090】一方、測定時、各アンド回路341a〜3
41dは前記制御信号CS20〜CS17を順次供給
し、この制御信号CS20〜CS17に応じて電圧制御
遅延回路1の20〜16番目の信号に対応して、クロッ
ク信号CK5の発生タイミングを早めていく。すなわ
ち、制御信号CS20〜CS17に応じて、アンド回路
341d〜341aから順次信号が出力され、この信号
がオア回路343からクロック信号CK5として出力さ
れる。このクロック信号CK5によりラッチ回路332
eを制御し、ラッチ回路332eによりマクロブロック
331dの出力信号がラッチできなくなり、ラッチ回路
332e以降の図示せぬ回路の動作が不能となった時の
クロック信号CK4とCK5の時間間隔からマクロブロ
ック331dの動作速度を測定できる。
【0091】上記第6の実施の形態によれば、電圧制御
遅延回路1の出力信号を用いて、ラッチ回路を制御する
クロック信号の発生タイミングを変えることによりマク
ロブロックの動作速度を測定可能としている。したがっ
て、簡単な構成によりマクロブロックの動作速度を測定
できる。
【0092】尚、この発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を変えない範囲で種々変
形実施可能なことは勿論である。
【0093】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
デジタル論理回路により構成された選択波形生成回路や
位相比較入力選択回路により逓倍比の変化や外部クロッ
ク信号の周波数の変化に対応した逓倍クロック信号を生
成するため、電圧制御遅延回路の遅延量の変化を小さく
でき、逓倍クロック信号のジッターやフェーズエラーを
防止することが可能となる。
【0094】また、電圧制御遅延回路の出力信号を用い
ることにより、製造プロセスに影響を受けることなく正
確なパルス幅を有する/CAS信号を生成できる。
【0095】さらに、小規模の回路で構成でフェーズエ
ラーの発生を防止して各周波数の信号を生成できる。
【0096】また、各マクロブロックの動作速度に応じ
たタイミングのラッチ信号を生成できるため、マイクロ
コンピュータの高速化に寄与できる。
【0097】さらに、簡単な構成によりマクロブロック
の動作速度を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す図。
【図2】電圧制御遅延回路を構成するディレイセルの回
路例を示す図。
【図3】位相比較器の回路例を示す図。
【図4】ローパスフィルタの回路例を示す図。
【図5】逓倍比を変える場合の図1に示した実施例の動
作を示す図。
【図6】基準クロック周波数を変える場合の図1に示し
た実施例の動作を示す図。
【図7】図6に続いて、基準クロック周波数を変える場
合の図1に示した実施例の動作を示す図。
【図8】基準クロック周波数及び逓倍比を変える場合の
図1に示した実施例の動作を説明する図。
【図9】電圧制御発振回路を用いた従来の周波数逓倍回
路を示す図。
【図10】電圧制御発振回路における制御電圧と発振周
波数との関係を示す図。
【図11】電圧制御遅延回路を用いた従来の周波数逓倍
回路を示す図。
【図12】電圧制御遅延回路における制御電圧と遅延量
との関係を示す図。
【図13】従来の/CAS信号を生成する回路を示す回
路図。
【図14】図13に示す回路の動作を示すタイミング
図。
【図15】この発明の第2の実施の形態を示す回路図。
【図16】図15に示す組み換え回路の一例を示す回路
図。
【図17】図15に示す組み換え回路の変形例を示す回
路図。
【図18】図16に示す回路の動作を示すタイミング
図。
【図19】従来のシステムクロック信を発生する回路を
示す回路図。
【図20】従来のシステムクロック信を発生する回路を
示す回路図。
【図21】図20に示す回路の動作を示すタイミング
図。
【図22】この発明の第3の実施の形態を示す回路図。
【図23】図22の動作を示す図。
【図24】図22に示す回路の動作を示すタイミング
図。
【図25】第3の実施の形態の変形例を示す回路図。
【図26】第3の実施の形態の変形例を示す波形図。
【図27】従来のシステムクロック信号を示すタイミン
グ図。
【図28】この発明の第4の実施の形態を示す回路図。
【図29】図28に示す回路の動作を示すタイミング
図。
【図30】マイクロコンピュータの動作タイミングを示
す図。
【図31】この発明の第5の実施の形態を示す回路図。
【図32】図31に示す回路の動作を示すタイミング
図。
【図33】この発明の第6の実施の形態を示す回路図。
【図34】第6の実施の形態に適用される電圧制御遅延
回路の構成を概略的に示す回路図。
【図35】図33に示す回路の一部を示す回路図。
【図36】図33に示す回路の概略動作を示すタイミン
グ図。
【図37】図35に示す回路の動作を示すタイミング
図。
【符号の説明】
1…電圧制御遅延回路、 2…位相比較入力選択回路、 3…位相比較器、 4…ローパスフィルタ、 5…選択波形生成回路、 CKIN…基準クロック信号、 CKOUT…逓倍クロック信号、 150a〜150h…ディレイセル、 151、152…組み換え回路、 281…遅延回路、 283…レジスタ、 300…マイクロコンピュータ、 310…クロック信号生成回路、 330…測定回路、 332a〜332e…ラッチ回路、 331a〜331d…マクロブロック、 333a〜333e…組み換え回路。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直列に接続された複数段のディレイセル
    より構成され、初段のディレイセルの入力端子に基準ク
    ロック信号が供給される電圧制御遅延回路と、 前記複数段のディレイセルの少なくとも一部の出力信号
    が入力され、逓倍比を設定する第1の設定信号及び前記
    基準クロック信号の周波数の範囲を設定する第2の設定
    信号に応じて、前記ディレイセルから入力された信号を
    選択して出力する選択回路と、 第1の入力端子に前記選択回路の出力信号が供給され、
    第2の入力端子に前記基準クロック信号が供給される位
    相比較器と、 入力端子が前記位相比較器の出力端子に接続され、出力
    端子が前記電圧制御遅延回路の制御電圧入力端子に接続
    されたローパスフィルタと、 前記複数段のディレイセルの少なくとも一部の出力信号
    が入力され、前記第1の設定信号及び前記第2の設定信
    号に応じて、前記ディレイセルから入力された信号から
    逓倍クロック信号を生成して出力する波形生成回路とを
    具備することを特徴とする周波数逓倍回路。
  2. 【請求項2】 前記ディレイセルは、その遅延量が前記
    制御電圧により変化し、かつ前記制御電圧のノイズによ
    る遅延量の変化が少ない領域で動作することを特徴とす
    る請求項1記載の周波数逓倍回路。
  3. 【請求項3】 前記選択回路と前記波形生成回路は、デ
    ジタル論理回路により構成されていることを特徴とする
    請求項1記載の周波数逓倍回路。
  4. 【請求項4】 前記基準クロック信号の周波数は2乃至
    16MHzであり、前記逓倍クロック信号の周波数は2
    乃至64MHzであることを特徴とする請求項1記載の
    周波数逓倍回路。
  5. 【請求項5】 直列に接続された複数段のディレイセル
    より構成され、初段のディレイセルの入力端子に基準ク
    ロック信号が供給される電圧制御遅延回路と、 第1の入力端子に終段のディレイセルの出力信号が供給
    され、第2の入力端子に前記基準クロック信号が供給さ
    れる位相比較器と、 入力端子が前記位相比較器の出力端子に接続され、出力
    端子が前記電圧制御遅延回路の制御電圧入力端子に接続
    されたローパスフィルタと、 前記複数段のディレイセルの少なくとも一部の出力信号
    が入力され、半導体メモリの動作を制御するための前記
    基準クロック信号の周期より短く一定のパルス幅を有す
    るパルス信号を生成する生成回路とを具備することを特
    徴とする周波数逓倍回路。
  6. 【請求項6】 直列に接続された複数段のディレイセル
    より構成され、初段のディレイセルの入力端子に基準ク
    ロック信号が供給される電圧制御遅延回路と、 第1の入力端子に終段のディレイセルの出力信号が供給
    され、第2の入力端子に前記基準クロック信号が供給さ
    れる位相比較器と、 入力端子が前記位相比較器の出力端子に接続され、出力
    端子が前記電圧制御遅延回路の制御電圧入力端子に接続
    されたローパスフィルタと、 前記複数段のディレイセルの複数の出力信号が入力さ
    れ、周波数選択信号に応じて異なる周波数の信号を生成
    する生成回路とを具備することを特徴とする周波数逓倍
    回路。
  7. 【請求項7】 直列に接続された複数段のディレイセル
    より構成され、初段のディレイセルの入力端子に基準ク
    ロック信号が供給される電圧制御遅延回路と、 第1の入力端子に終段のディレイセルの出力信号が供給
    され、第2の入力端子に前記基準クロック信号が供給さ
    れる位相比較器と、 入力端子が前記位相比較器の出力端子に接続され、出力
    端子が前記電圧制御遅延回路の制御電圧入力端子に接続
    されたローパスフィルタと、 前記複数段のディレイセルの複数の出力信号が入力さ
    れ、異なる周波数の信号をそれぞれ生成する複数の生成
    回路と、 前記複数の生成回路の出力信号を周波数選択信号に応じ
    て選択する選択回路と、 前記複数段のディレイセルの一つの出力信号に応じて、
    前記周波数選択信号の出力タイミングを制御する制御回
    路とを具備することを特徴とする周波数逓倍回路。
  8. 【請求項8】 直列に接続された複数段のディレイセル
    より構成され、初段のディレイセルの入力端子に基準ク
    ロック信号が供給される電圧制御遅延回路と、 第1の入力端子に終段のディレイセルの出力信号が供給
    され、第2の入力端子に前記基準クロック信号が供給さ
    れる位相比較器と、 入力端子が前記位相比較器の出力端子に接続され、出力
    端子が前記電圧制御遅延回路の制御電圧入力端子に接続
    されたローパスフィルタと、 前記複数段のディレイセルの複数の出力信号が入力さ
    れ、マイクロコンピュータを構成する各マクロブロック
    の動作に応じた複数の異なるタイミングのクロック信号
    を生成する生成回路とを具備することを特徴とする周波
    数逓倍回路。
  9. 【請求項9】 直列に接続された複数段のディレイセル
    より構成され、初段のディレイセルの入力端子に基準ク
    ロック信号が供給される電圧制御遅延回路と、 第1の入力端子に終段のディレイセルの出力信号が供給
    され、第2の入力端子に前記基準クロック信号が供給さ
    れる位相比較器と、 入力端子が前記位相比較器の出力端子に接続され、出力
    端子が前記電圧制御遅延回路の制御電圧入力端子に接続
    されたローパスフィルタと、 マイクロコンピュータを構成する複数のマクロブロック
    の出力信号をラッチするラッチ回路にそれぞれ対応して
    設けられ、前記ラッチ回路に動作を制御するためのクロ
    ック信号を生成する生成回路とを有し、 この生成回路は前記マクロブロックの動作速度測定時、
    測定対象のマクロブロックの出力信号をラッチするラッ
    チ回路に対して、前記複数段のディレイセルの複数の出
    力信号に応じて、異なるタイミングのクロック信号を供
    給することを特徴とする周波数逓倍回路。
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