DE602005006554T2

DE602005006554T2 - Schaltung und Verfahren zur Erzeugung eines Taktsignals

Info

Publication number: DE602005006554T2
Application number: DE602005006554T
Authority: DE
Inventors: Shinichi Yamamoto; Koji Okada; Masahiro Tanaka
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2025-11-02
Also published as: EP1748562B1; KR20060134780A; CN1885720A; CN1885720B; JP4252561B2; DE602005006554D1; US7215165B2; US20060290393A1; EP1748562A1; TW200701650A; KR100758191B1; TWI308425B; JP2007006121A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Taktgeneratorschaltung, und insbesondere auf eine Taktgeneratorschaltung zum Modulieren einer Frequenz zur Spektrumspreizung durch das Steuern der Phasendifferenz zwischen einem Referenztakt und einem Ausgangstakt mit hoher Genauigkeit, und auf ein Verfahren zum Steuern derselben.
2. Beschreibung der verwandten Technik
In den letzten Jahren fand ein Spektrumspreizungs-Taktgenerator (hier im Nachstehenden auch als "SSCG" bezeichnet) Beachtung, der das EMI (elektromagnetische Interferenz)-Rauschen reduziert. Der SSCG ist mit einer PLL-Schaltung versehen und spreizt ein Frequenzspektrum eines Ausgangstaktsignals durch das Verriegeln der Frequenz für den Referenztakt in Bezug auf das Ausgangstaktsignal und durch das Modulieren der Frequenz.
Da eine effiziente Gegenmaßnahme gegen das EMI-Rauschen getroffen werden kann, wenn der SSCG genutzt wird, ist es äußerst wünschenswert, dass eine Nutzung des SSCG auch für Anordnungen ermöglicht wird, für die es bisher schwierig war, den SSCG zu nutzen.
Als Beispiel wird ein Fall berücksichtigt, wo der SSCG für eine synchrone Schnittstelle genutzt wird, die einen Datentransfer zwischen zwei Flip-Flops synchron mit einem Taktsignal durchführt. In diesem Fall wird angenommen, dass ein Systemtaktsignal (Referenztaktsignal in dem SSCG) mit dem Taktende des ausgangsseitigen Flip-Flops verbunden ist, und ein Ausgangstaktsignal des SSCG mit dem Taktende des eingangsseitigen Flip-Flops verbunden ist. Eine Phasendifferenz zwischen dem Systemtaktsignal und dem SSCG-Ausgangstaktsignal ändert sich von Zeit zu Zeit aufgrund der Modulation der SSCG-Frequenz. Wenn die Phasendifferenz einen Zy klus überschreitet, tritt daher eine solche Situation auf, dass aus dem ausgangsseitigen Flip-Flop ausgegebene Daten nicht in das eingangsseitige Flip-Flop genommen werden. Demgemäß ist es in einem Fall notwendig, wo der SSCG so in der synchronen Schnittstelle genutzt wird, dass die Modulation der Frequenz des SSCG so gesteuert wird, dass die Phasendifferenz jeweiliger Taktsignale die Länge eines Zyklus des Systemtaktsignals nicht überschreitet. Das heißt, es ist erforderlich, dass die Frequenzmodulation mit der Phasendifferenz des Referenztakts gesteuert wird, und Ausgangstaktsignale mit hoher Genauigkeit in Bezug auf den SSCG gehalten werden.
Eine Taktgeneratorschaltung, die von der der US-Patentveröffentlichung Nr. US 2004/0257124 A1 entsprechenden Japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2005-20083 geoffenbart wird, wurde vorgeschlagen, um eine derartige Vorgabe zu erfüllen. Die Taktgeneratorschaltung gemäß der Japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2005-20083 ist, wie in 11 dargestellt, versehen mit einem Verzögerungselement, das ein Oszillationstaktsignal (hier im Nachstehenden auch als "Ausgangstaktsignal" bezeichnet) verzögert, und eine Vielzahl von Verzögerungstaktsignalen generiert, deren jeweilige Phasen voneinander verschieden sind, und mit einer Selektorschaltung zum Auswählen eines der Vielzahl von Verzögerungstaktsignalen und Ausgeben eines internen Takts. In der Selektorschaltung wird eine Frequenzmodulation für eine Spektrumspreizung durch das Schalten des Verzögerungstaktsignals durchgeführt.
In der Taktgeneratorschaltung wird auch ein Bereich von Schwankungen in der Verzögerungszeit in dem Verzögerungselement so gesteuert, dass er in einem Zyklus des Ausgangstaktsignals aufgenommen wird. Daher ist es möglich, eine Frequenzmodulation durch das Steuern der Phasendifferenz zwi schen dem Referenztaktsignal und dem Ausgangstaktsignal mit hoher Genauigkeit durchzuführen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In der Taktgeneratorschaltung gemäß der Japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2005-20083 wird jedoch die Verzögerungszeit des Verzögerungselements auf der Basis eines Ausgangstaktsignals angepasst. Das heißt, eine Verzögerungszeit äquivalent zur Länge eines Zyklus des Ausgangstaktsignals wird in dem Verzögerungselement generiert, und die Verzögerungszeit und die Zeit eines Zyklus des Ausgangstaktsignals werden miteinander verglichen, wobei die Verzögerungszeit ansprechend auf das Vergleichsergebnis angepasst wird. Da in der Taktgeneratorschaltung gemäß der Japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2005-20083 ein DLL (Delay Lock Loop – Verzogerungsregelkreis) für den Vergleich genutzt wird, ist die Schaltung kompliziert, was zu einer Erhöhung der Schaltungskonfiguration führt.
Da der Schwankungsbereich der verzögerungszeit in dem Verzögerungselement durch eine Rückkopplungssteuerung des DLL angepasst wird, tritt zusätzlich eine Verzögerung ansprechend auf Frequenzschwankungen des Ausgangstaktsignals auf. Beispielsweise wird angenommen, dass das Verzögerungstaktsignal, das auf das Maximum verzögert wird, in der Selektorschaltung ausgewählt wird, das heißt ein Verzögerungstaktsignal, dessen Verzögerungszeit eine Länge eines Zyklus des Ausgangstaktsignals aufweist, wird darin ausgewählt. Wenn in diesem Fall eine Schwankung in der Richtung auftritt, entlang welcher der Zyklus des Ausgangstaktsignals verkürzt wird, überschreitet die Verzögerungszeit des Verzögerungstakts einen Zyklus des Ausgangstakts in dem Bereich von dieser Zeit bis zu einer Antwort des DLL. Wenn die Taktgeneratorschaltung gemäß der Japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2005-20083 für die oben beschriebene synchrone Schnittstelle genutzt wird, tritt ein solches Problem auf, durch das ein Risiko besteht, dass die Datentransmission nicht sicher durchgeführt wird.
Die Erfindung wurde entwickelt, um zumindest eines der Probleme in der Hintergrundtechnik zu lösen, und daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine aus kompakten Schaltungen bestehende Taktgeneratorschaltung, die einen Spektrumspreizungstakt generiert und eine genaue Phasensteuerung eines Referenztaktsignals und eines Ausgangstaktsignals durchführt, und ein Verfahren zum Generieren von Takten vorzusehen.
Um die obige Aufgabe zu erfüllen, sind eine Taktgeneratorschaltung wie in Anspruch 1 definiert und ein Taktgenerierungsverfahren nach Anspruch 9 vorgesehen. Die Taktgeneratorschaltung gemäß der Erfindung verwendet einen Referenztakt als Eingang und führt eine Spektrumspreizung eines Ausgangstakts in Übereinstimmung mit einem Modulationssignal durch, wobei sie umfasst: eine Phasenkomparatoreinheit zum Vergleichen einer Phasendifferenz zwischen dem Referenztakt und einem internen Takt oder dem geteilten internen Takt, und Ausgeben eines Phasendifferenzsignals ansprechend auf das Vergleichsergebnis; eine Taktgeneratoreinheit zum Generieren des Ausgangstakts ansprechend auf das Phasendifferenzsignal; eine Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit zum Modulieren des Phasendifferenzsignals in Übereinstimmung mit dem Modulationssignal, und zum Ausgeben eines Phasendifferenz-Modulationssignals; und eine Verzögerungseinheit zum Verzögern des Ausgangstakts in Übereinstimmung mit dem Phasendifferenz-Modulationssignal; und zum Ausgeben des internen Takts.
In der Taktgeneratorschaltung gemäß der Erfindung wird ein Ausgangstaktsignal auf der Basis eines Phasendifferenz signals verzögert. Daher ist es möglich, im Vergleich mit einem Fall, wo eine Schwankung des Zyklus des Ausgangstaktsignals detektiert wird, Schwankungen in der Frequenz und dem Zyklus des Ausgangstaktsignals zu einer weiteren frühen Zeiteinstellung zu detektieren, und es ist möglich, die Schwankungen in der Frequenz des Ausgangstaktsignals auf die Verzögerungseinheit mit einer hohen Geschwindigkeit zu reflektieren. Das heißt, im Vergleich mit dem Fall der Hintergrundtechnik, in der Schwankungen in der Frequenz des Ausgangstaktsignals zurückgeführt werden, kann der Einfluss der Verzögerungszeit reduziert werden.
Demgemäß ist es möglich, indem die Taktgeneratorschaltung gemäß der Erfindung für die oben beschriebene synchrone Schnittstelle genutzt wird, in der eine Genauigkeit der Phasendifferenz der jeweiligen Taktsignale erforderlich ist, eine Datentransmission weiter sicher durchzuführen.
Gemäß der Erfindung ist es auch möglich, die Verzögerungseinheit mit vereinfachten Schaltungen zum Anpassen der Verzögerungszeit in Übereinstimmung mit einem Phasendifferenz-Modulationssignal auf der Basis eines Phasendifferenzsignals zusammenzusetzen. Aus diesem Grund ist es möglich, im Vergleich mit einem Fall, wo eine Schwankung des Zyklus des Ausgangstaktsignals detektiert wird, die Taktgeneratorschaltung aus Schaltungen mit kleiner Größe zusammenzusetzen.
Die obigen und weitere Aufgaben und neuartige Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher hervor, die in Verbindung mit den beigeschlossenen Zeichnungen zu lesen ist. Es ist jedoch eindeutig klar, dass die Zeichnungen nur dem Zweck der Darstellung und nicht als Definition der Grenzen der Erfindung dienen sollen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaltblockbild, das eine Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform darstellt;
2 ist ein Schaltbild, das ein detailliertes Beispiel einer Taktgeneratorschaltung darstellt;
3 ist ein Schaltbild, das ein detailliertes Beispiel einer Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit darstellt;
4 ist ein Schaltbild, das ein detailliertes Beispiel einer Verzögerungseinheit darstellt;
5 ist ein Wellenformdiagramm, das die Beziehung zwischen CLKO und CLKN in den Schritten S1 bis S8 darstellt;
6 ist ein Wellenformdiagramm, das die Beziehung zwischen CLK0 und CLKN in den Schritten S9 bis S16 darstellt;
7 ist ein Wellenformdiagramm, das Steueraktionen in den Schritten S1 bis S8 darstellt;
8 ist ein Wellenformdiagramm, das Steueraktionen in den Schritten S9 bis S16 darstellt;
9 ist ein Wellenformdiagramm, das die Beziehung zwischen CLKR und CLKO in den Schritten S1 bis S8 darstellt;
10 ist ein Wellenformdiagramm, das die Beziehung zwischen CLKR und CLKO in den Schritten S9 bis S16 darstellt; und
11 ist ein Schaltblockbild, das einen Stand der Technik darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Hier im Nachstehenden erfolgt eine detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform, die ein detailliertes Beispiel einer Halbleitervorrichtung gemäß der Implementation der Erfindung ist, mit Bezugnahme auf 1 bis 10.
1 ist ein Schaltblockbild, das eine Ausführungsform einer Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 darstellt. Die Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 enthält eine Phasenkomparatoreinheit 10, eine Taktgeneratoreinheit 20, eine Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit 30, eine Verzögerungseinheit 40, eine Modulationssignal-Steuereinheit 50, eine Rückkopplungsteilungseinheit 60, und eine Eingangsteilungseinheit 70. Von diesen teilt die Rückkopplungsteilungseinheit 60 ein internes Taktsignal CLKN in zehn Sektionen und gibt ein geteiltes internes Taktsignal CLKM aus.
Von diesem Komponenten setzen die Phasenkomparatoreinheit 10, die Taktgeneratoreinheit 20, die Verzögerungseinheit 40 und die Rückkopplungsteilungseinheit 60 eine PLL(Phase Lock Loop – Phasenregelkreis)-Schaltung zusammen, und das Referenztaktsignal CLKS und das geteilte interne Taktsignal CLKM werden so gesteuert, dass die Phasendifferenz dazwischen konstant gemacht wird.
Die Phasenkomparatoreinheit 10 enthält einen Phasenkomparator 11, eine Ladungspumpe 12, ein Schleifenfilter 13 und einen V/I-Wandler 14.
Die Eingangsteilungseinheit 70 teilt das Eingangstaktsignal CLKR in zehn und gibt ein Referenztaktsignal CLKS aus.
Der Phasenkomparator 11 detektiert eine Zeitdifferenz in einer Anstiegkante zwischen dem Referenztakt CLKS und einem geteilten internen Taktsignal CLKM, und gibt Phasendifferenzsignale UP und DN mit einer Impulsbreite ansprechend auf das Detektionsergebnis aus. Das heißt, wenn die Anstiegkante des geteilten internen Taktsignals CLKM später wird als jene des Referenztaktsignals CLKS, wird ein Phasendifferenzsignal UP mit einer Impulsbreite ansprechend auf die Zeitdifferenz der jeweiligen Anstiegkanten ausgegeben.
Auch im dazu gegenteiligen Fall wird ein Phasendifferenzsignal DN mit einer Impulsbreite ansprechend auf die Zeitdifferenz der jeweiligen Anstiegkanten ausgegeben.
Die Ladungspumpe 12 führt dem Schleifenfilter 13 einen positiven oder einen negativen Phasendifferenzstrom IP ansprechend auf das Phasendifferenzsignal UP oder DN zu. Das heißt, wenn das Phasendifferenzsignal UP eingegeben wird, wird ein positiver Strom zugeführt, und wenn das Phasendifferenzsignal DN eingegeben wird, wird ein negativer Strom zugeführt.
Das Schleifenfilter 13 integriert den von der Ladungspumpe 12 ausgegebenen Phasendifferenzstrom IP und gibt eine Steuerspannung VC aus.
Der V/I-Wandler 14 gibt Steuerströme IC1 und IC2 ansprechend auf die Steuerspannung VC aus. Die Werte dieser Steuerströme IC1 und IC2 werden auch in jedem Fall zu demselben Wert gemacht.
Die Taktgeneratorschaltung 20 generiert ein Ausgangstaktsignal CLKO mit einer Frequenz ansprechend auf den Steuerstrom IC1 vom V/I-Wandler 14.
2 ist ein Schaltbild der Taktgeneratoreinheit 20. Die Taktgeneratoreinheit 20 enthält die erste Vorspannungsgeneratoreinheit 21 und eine Ringoszillatoreinheit 22.
Die erste Vorspannungsgeneratoreinheit 21 ist mit N-Typ-Transistoren TN211 und TN212 und einem P-Typ-Transistor TP211 versehen. Der N-Typ-Transistor TN211 hat seine Drain-Elektrode mit dem Steuerstrom IC1 und der Gate-Elektrode verbunden, und hat seine Source-Elektrode mit dem Erdpotential verbunden. Der N-Typ-Transistor TN212 hat auch seine Gate-Elektrode mit der Gate-Elektrode des N-Typ-Transistors TN211 verbunden, hat seine Source-Elektrode mit dem Erdpotential verbunden, und hat seine Drain-Elektrode mit der Drain-Elektrode des P-Typ-Transistors verbunden. Zusätz lich sind die Drain-Elektrode und die Gate-Elektrode des P-Typ-Transistors TP211 miteinander verbunden, und die Source-Elektrode ist mit dem Energiequellenpotential verbunden.
Ferner setzen die N-Typ-Transistoren TN211 und TN212 eine Stromspiegelschaltung zusammen, und ein in den N-Typ-Transistor TN211 fließender Strom, das heißt ein Strom mit derselben Größe wie der Steuerstrom IC1, fließt in den N-Typ-Transistor TN212 und den P-Typ-Transistor TP211.
Der N-Typ-Transistor TN211 und der P-Typ-Transistor TP211 sind auch so ausgelegt, dass die Absolutwerte der in Bezug auf den Drain-Strom generierten Drain-Spannungen darin ungefähr äquivalent zueinander gemacht werden. Mit der oben beschriebenen Stromspiegelschaltung werden Drain-Spannungen, deren Absolutwerte ungefähr äquivalent zueinander sind, in dem N-Typ-Transistor TN211 und dem P-Typ-Transistor TP211 generiert.
Daher sind die ersten Vorspannungen V21M und V21P, die von der ersten Vorspannungsgeneratoreinheit 21 ausgegeben werden, wie folgt: das heißt, wenn die Drain-Spannung des N-Typ-Transistors TN211 VB1[V] ist, die erste Vorspannung V21M = VB1[V], und V21P = Energiequellenspannung VDD – VB1[V].
Ferner enthält der Ringoszillator 22 die ersten Verzögerungselemente DLY22A bis DLY22C. In der Ringoszillatoreinheit 22 ist der Ausgang des ersten Verzögerungselements DLY22A mit dem Eingang des ersten Verzögerungselements DLY22B verbunden, der Ausgang des ersten Verzögerungselements DLY22B ist mit dem Eingang des ersten Verzögerungselements DLY22C verbunden, und der Ausgang des ersten Verzögerungselements DLY22C ist mit dem Eingang des ersten Verzögerungselements DLY22A verbunden, und ist mit der Peripherie als Ausgangstaktsignal CLKO verbunden. Da der Ringoszillator aus den ersten Verzögerungselementen DLY22A bis DLY22C besteht, wird so ein Taktsignal, in dem die Verzögerungszeit vom ersten Verzögerungselement DLY22A zum ersten Verzögerungselement DLY22C zur Halbzykluszeit gemacht wird, zum Ausgangstaktsignal CLKO ausgegeben.
Das erste Verzögerungselement DLY22A enthält auch ein Transfer-Gate TG22A und einen Inverter INV22A, wobei der Ausgang des Transfer-Gates TG22A mit dem Eingang davon verbunden ist. Die ersten Verzögerungselemente DLY22B und DLY22C sind wie in dem ersten Verzögerungselement DLY22A zusammengesetzt, die die Transfer-Gates TG22B und TG22C und Inverter INV22B und INV22C enthalten.
Zusätzlich wird, in einem beliebigen der jeweiligen Transfer-Gates TG22A bis TG22C, die erste Vorspannung V21M an eine Gate-Elektrode angelegt, und die erste Vorspannung V21P wird an die andere Gate-Elektrode angelegt.
Mit der oben beschriebenen Zusammensetzung werden, in der Taktgeneratoreinheit 20, die Spannungswerte der ersten Vorspannungen V21M und V21P ansprechend auf den laufenden Wert des Steuerstroms IC1 bestimmt. Ferner werden die Verzögerungszeiten der Transfer-Gates TG22A bis TG22C bestimmt. Das heißt, der Zyklus und die Frequenz des Ausgangstaktsignals CLKO werden in Übereinstimmung mit dem laufenden Wert des Steuerstroms IC1 bestimmt.
3 ist ein Schaltbild, das eine Schaltungskonfiguration einer Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit 30 darstellt. Die Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit 30 enthält die zweite Vorspannungsgeneratoreinheit 31 und die Stromausgangseinheit 32. Von diesen enthält die zweite Vorspannungsgeneratoreinheit 31 N-Typ-Transistoren TN311, TN312 und einen P-Typ-Transistor TP311, und die Stromspiegelschaltung ist wie in der ersten Vorspannungsgeneratoreinheit 21 zusammengesetzt. Da bewirkt wird, dass ein Drain-Strom mit demselben Wert wie jenem des in den N-Typ-Transistor TN311 fließenden Steuerstroms IC2 in den P-Typ-Transistor TP311 fließt, wird aus diesem Grund die zweite Vorspannung VB2 ansprechend auf den Drain-Strom aus der Drain-Elektrode ausgegeben. In der ersten Vorspannungsgeneratoreinheit 21 und der zweiten Vorspannungsgeneratoreinheit 31 werden auch die Größen der Transistoren der jeweiligen entsprechenden Einheiten äquivalent zueinander gemacht.
Die Stromausgangseinheit 32 enthält P-Typ-Transistoren TP321 bis TP327 und Schalter SW321 bis SW327. In den P-Typ-Transistoren TP321 bis TP327 sind die jeweiligen Gate-Elektroden mit der Drain-Elektrode des P-Typ-Transistors TP311 verbunden, und die zweite Vorspannung VB2 wird an die jeweiligen Gate-Elektroden davon angelegt. In dem P-Typ-Transistor TP321 ist auch die Source-Elektrode mit der Energiequellenspannung VDD verbunden, und die Drain-Elektrode ist mit dem Ausgangsanschluss O30 über den Schalter SW321 verbunden. Ferner sind die P-Typ-Transistoren TP322 bis TP327 und die Schalter SW322 bis SW327 wie in dem P-Typ-Transistor TP321 und dem Schalter SW321, die oben beschrieben sind, verbunden. Das heißt, die jeweiligen Source-Elektroden sind mit der Energiequellenspannung VDD verbunden, und die jeweiligen Drain-Elektroden sind mit dem Ausgangsanschluss O30 über einen beliebigen der Schalter SW322 bis SW327 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform wird, was die Schalter SW321 bis SW327 betrifft, eine jeweilige Durchschaltesteuerung exklusiv in Übereinstimmung mit dem Modulationssignal MOD durchgeführt.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung der Beziehung zwischen dem Steuerstrom IC2, der einzugeben ist, und dem Steuerstrom IC3, der auszugeben ist, in Bezug auf die Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit 30. Wenn, wie im Nachstehenden beschrieben, die Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit 30 mit der Verzögerungseinheit 40 verbunden wird (siehe 4), wird der Ausgangsanschluss O30 mit dem Erdpotential GND über den N-Typ-Transistor TN411 der dritten Vorspannungsgeneratoreinheit 41 der Verzögerungseinheit 40 verbunden.
Hier wird der Beschreibung halber angenommen, dass nur der Schalter SW321 durchgeschaltet ist. In diesem Fall wird bewirkt, dass der Drain-Strom des P-Typ-Transistors TP321 zum Erdpotential GND über den Ausgangsanschluss O30 fließt. Da in Bezug auf den P-Typ-Transistor TP321 und den P-Typ-Transistor TP311 die zweite Vorspannung VB2 an die jeweiligen Gate-Elektroden angelegt wird, werden die Stromverhältnisse der jeweiligen Drain-Ströme gleich den jeweiligen Transistorgrößenverhältnissen. Das heißt, der laufende Wert des Steuerstroms IC3, der in diesem Fall ausgegeben wird, wird in die Beziehung des Steuerstroms IC2 × (Transistorgröße des P-Typ-Transistors TP321/Transistorgröße des P-Typ-Transistors TP311) eingetragen.
Wenn in der Ausführungsform die Transistorgröße des P-Typ-Transistors TP311 1 gesetzt wird, werden auch die Verhältnisse der Transistorgrößen der P-Typ-Transistoren TP321 bis TP327 wie folgt eingestellt:
Transistorgrößenverhältnis des P-Typ-Transistors TP321 = 1
Transistorgrößenverhältnis des P-Typ-Transistors TP322 = 20/19
Transistorgrößenverhältnis des P-Typ-Transistors TP323 = 20/17
Transistorgrößenverhältnis des P-Typ-Transistors TP324 = 20/14
Transistorgrößenverhältnis des P-Typ-Transistors TP325 = 2
Transistorgrößenverhältnis des P-Typ-Transistors TP326 = 3
Transistorgrößenverhältnis des P-Typ-Transistors TP327 = 4
Transistorgrößenverhältnis des P-Typ-Transistors TP328 = 5
Der Modulationswert MOD nimmt auch einen Wert in dem Bereich von 1 bis 7 an. Zuerst wird in einem Fall des Modulationssignals MOD = 1 der Schalter SW321 durchgeschaltet, in einem Fall des Modulationssignals MOD = 2 wird der Schalter SW322 durchgeschaltet. Hier im Nachstehenden werden, wie oben, in Fällen des Modulationssignals MOD = 3 bis 7 die Schalter SW323 bis SW327 jeweils durchgeschaltet. Daher nimmt in Fällen der Modulationssignale MOD = 1 bis 8 der laufende Wert des Steuerstroms IC3 Werte des Steuerstroms IC2, des Steuerstroms IC2 × 20/19, des Steuerstroms IC2 × 20/17, des Steuerstroms IC2 × 20/14, des Steuerstroms IC2 × 2, des Steuerstroms IC2 × 3, des Steuerstroms IC2 × 4 und des Steuerstroms IC2 × 5 an.
Die Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit 30, wie oben beschrieben, moduliert den Steuerstrom IC2 in Übereinstimmung mit dem Modulationssignal MOD und gibt den Steuerstrom IC3 aus.
Ferner wird in der Ausführungsform ein Beispiel der exklusiven Schalterdurchschaltesteuerung beschrieben. Es ist jedoch möglich, eine Steuerung durchzuführen, bei der eine Vielzahl von Schaltern gleichzeitig durchgeschaltet wird. In diesem Fall wird der Gesamtwert aller Drain-Ströme, welche von den P-Typ-Transistoren fließen, die mit durchgeschalteten Schaltern verbunden sind, der laufende Wert des Steuerstroms IC3. Wenn beispielsweise ein beliebiges der Transistorverhältnisse der P-Typ-Transistoren auf 1 eingestellt wird, ist es möglich, den laufenden Wert des Steuerstroms IC3 auf einmal, zweimal, dreimal und viermal zu ändern. Die Transistorverhältnisse der P-Typ-Transistoren können auch binär gewichtet werden. In diesem Fall ist es möglich, den Steuerstrom IC3 in einem weiteren breiten Bereich einzustellen.
4 ist ein Schaltbild, das eine Konfiguration der Verzögerungseinheit 40 darstellt. Das Ausgangstaktsignal CLKO wird in Übereinstimmung mit dem Steuerstrom IC3 verzögert, und das interne Taktsignal CLKN wird von der Verzögerungseinheit 40 ausgegeben. Und die Verzögerungseinheit 40 enthält die dritte Vorspannungsgeneratoreinheit 41 und eine Verzögerungsgeneratoreinheit 42. Von diesen enthält die dritte Vorspannungsgeneratoreinheit 41 die N-Typ-Transistoren TN411, TN412 und den P-Typ-Transistor TP411, und sie setzt die Stromspiegelschaltung wie in der ersten Vorspannungsgeneratoreinheit 21 zusammen. Daher wird bewirkt, dass ein Drain-Strom mit demselben Wert wie der Steuerstrom, der in den N-Typ-Transistor TN411 fließt, in den P-Typ-Transistor TP411 fließt, wobei die dritte Vorspannung VB3 aus der Drain-Elektrode in Übereinstimmung mit dem Drain-Strom ausgegeben wird. In der ersten Vorspannungsgeneratoreinheit 21 und der dritten Vorspannungsgeneratoreinheit 41 sind die Transistoren der jeweiligen Teile, die einander entsprechen, auch aus demselben Element zusammengesetzt.
Zusätzlich enthält die Verzögerungsgeneratoreinheit 42 sechs Sätze der zweiten Verzögerungselemente DLY42A bis DLY42F. Die zweiten Verzögerungselemente DLY42A bis DLY42F sind in Serie geschaltet und sind zwischen dem Eingangsanschluss CKI und dem Ausgangsanschluss CKO eingesetzt. Das Verzögerungselement DLY42A, das eines dieser Verzögerungselemente ist, enthält ein Transfer-Gate TG42A und einen Inverter INV42A, der mit dem Transfer-Gate TG42A verbunden ist. Die anderen zweiten Verzögerungselemente DLY42B bis DLY42F enthalten auch Transfer-Gates TG42B bis TG42F und Inverter INV42B bis INV42F, und sind wie in dem zweiten Verzö gerungselement DLY42A angeschlossen.
Ferner wird, in einem beliebigen der jeweiligen Transfer-Gates TG42A bis TG42F, die dritte Vorspannung V41M an eine Gate-Elektrode angelegt, und die dritte Vorspannung V41P wird an die andere Gate-Elektrode angelegt.
Mit der oben beschriebenen Konstruktion werden, in der Verzögerungseinheit 40, die Spannungswerte der dritten Vorspannungen V41M und V41P in Übereinstimmung mit dem laufenden Wert des Steuerstroms IC3 bestimmt. Ferner wird die Verzögerungszeit der Transfer-Gates TG42A bis TG42F bestimmt.
In diesem Zusammenhang wird angenommen, dass sich der laufende Wert des Steuerstroms IC3 in einer ansteigenden Richtung ändert. In diesem Fall ändert sich die dritte Vorspannung V41M in der Richtung des Erdpotentials GND, und die dritte Vorspannung V41P ändert sich in der Richtung der Energiequellenspannung VDD. Und die Transfer-Gates TG42A bis TG42F ändern sich linear in der Richtung, entlang der die Impedanz sinkt. Die Verzögerungszeit wird reduziert. Daher ändert sich in einer inversen Proeinheit (engl. prounit) zum Steuerstrom IC3 die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 ohne irgendeinen Schritt.
Wie in der Taktgeneratorschaltung gemäß der Japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2005-20083 werden, in einem Fall, wo eines der Vielzahl von Verzögerungstaktsignalen selektiv geschaltet wird, und das Verzögerungstaktsignal geändert wird, beispielsweise wenn bewirkt wird, dass das Schalten zu einer dazwischenliegenden Zeiteinstellung zwischen der Zeiteinstellung, zu der eine Änderungskante des Verzögerungstaktsignals vor dem Schalten auftritt, und der Zeiteinstellung, zu der eine Änderungskante des Verzögerungstaktsignals nach dem Schalten auftritt, die jeweiligen Änderungskanten ausgegeben. Das heißt, es besteht ein Risiko, dass eine Fehlschaltung vor oder nach dem Schalten auf tritt.
In der Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 gemäß der Ausführungsform ändert sich die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 ohne irgendeinen Schritt. Daher ist es möglich, Taktsignale mit hoher Zuverlässigkeit zu generieren, für die nicht zugelassen wird, dass eine Fehlschaltung auftritt, wenn die Verzögerungstaktsignale geändert werden.
Die Transfer-Gates TG42A bis TG42F und die Transfer-Gates TG22A bis TG22C der Taktgeneratoreinheit 20 sind auch aus zueinander äquivalenten Elementen zusammengesetzt. Die Inverter INV42A bis INV42C und die Inverter INV22A bis INV22C der Taktgeneratoreinheit 20 sind auch aus zueinander äquivalenten Elementen zusammengesetzt. Daher haben, in der Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit 30, in einem Fall, wo der Steuerstrom IC3 mit demselben laufenden Wert wie jenem des Steuerstroms IC2 ausgegeben wird, die ersten Verzögerungselemente DLY22A bis DLY22C und die zweiten Verzögerungselemente DLY42A bis DLY42F jeweils dieselbe Verzögerungszeit. Da das Verhältnis in dem Mengen der zweiten Verzögerungselemente DLY42A bis DLY42F und der ersten Verzögerungselemente DLY22A bis DLY22C 2 zu 1 gemacht wird, wird die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 zweimal der Halbzyklus des Ausgangstaktsignals CLKO, das heißt die Zeit mit einer Länge äquivalent zu einem Zyklus des Ausgangstaktsignals CLKO.
Die Modulationssignal-Steuereinheit 50 enthält die Schritte S1 bis S16 und gibt Modulationssignale MOD zu einer Zeiteinstellung ansprechend auf die geteilten internen Taktsignale CLKM aus (siehe 7 und 8). Von diesen werden, in den Schritten S1 bis S8, 1 bis 8 der Reihe nach (aufsteigende Reihenfolge) als Werte der Modulationssignale MOD ausgegeben (siehe 5). In den Schritten S9 bis S16 werden auch 8 bis 1 der Reihe nach (absteigende Reihenfolge) als Werte der Modulationssignale MOD ausgegeben (siehe 6).
In der Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 gemäß der Ausführungsform wird auch das Ausgangstaktsignal CLKO auf der Basis des Steuerstroms IC2 verzögert. Daher ist es möglich, im Vergleich mit einem Fall, wo eine Schwankung des Zyklus T des Ausgangstaktsignals CLKO detektiert wird, die Schwankung des Zyklus T des Ausgangstaktsignals zu einer frühen Zeiteinstellung zu detektieren, und eine Antwort an die Verzögerungseinheit 40 auf die Schwankung in der Frequenz des Ausgangstaktsignals CLKO kann mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden. Das heißt, im Vergleich mit der Hintergrundtechnik des Zurückführens der Schwankung in der Frequenz des Ausgangstaktsignals CLKO, kann ein Einfluss der Verzögerungszeit reduziert werden.
Aus diesem Grund ist es durch die Nutzung der Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 für eine synchrone Schnittstelle möglich, für die eine Genauigkeit in der Phasendifferenz der jeweiligen Taktsignale erforderlich ist, eine Datentransmission weiter sicher durchzuführen.
Zusätzlich ist es in der Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 möglich, die Verzögerungseinheit 40 aus vereinfachten Schaltungen zum Anpassen der Verzögerungszeit in Übereinstimmung mit dem Steuerstrom IC3 auf der Basis des Steuerstroms IC2 zusammenzusetzen. Daher ist es möglich, im Vergleich mit der Hintergrundtechnik zum Zurückführen einer Schwankung in der Frequenz des Ausgangstaktsignals CLKO, die Verzögerungseinheit aus weiteren Schaltungen mit kleiner Größe zusammenzusetzen.
Ferner enthalten, in der Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 gemäß der Ausführungsform, die Taktgeneratoreinheit 20 und die Verzögerungseinheit 40 dasselbe Verzöge rungselement in jedem Fall. Auch in einem Fall, wo sich ein Phasendifferenzsignal, die Umgebung, wie die Umgebungstemperatur, und andere Umgebungen, wie Prozessbedingungen, ändern, ist es demgemäß möglich, da sich diese mit denselben Charakteristika ändern, die Beziehung zwischen der Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 und dem Zyklus T des Ausgangstaktsignals CLKO konstant zu halten.
Die Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 gemäß der Ausführungsform nutzt auch die Steuerströme IC1, IC2 und IC3, durch die sich die Intensität des Stroms ändert, im Zusammenhang mit dem Phasendifferenzsignal und dem Phasendifferenz-Modulationssignal. Daher kann der Transmissionsweg von Signalen auf eine niedrige Impedanz reduziert werden, wobei die Toleranz für ein spannungsbezogenes Rauschen erhöht werden kann.
Ferner wird, in der Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 gemäß der Ausführungsform, der Steuerstrom IC3 zu einer Zeiteinstellung ansprechend auf das geteilte interne Taktsignal CLKM ausgegeben. Aus diesem Grund ist es möglich, eine Zeiteinstellung, zu der ein Modulationssignal ausgegeben wird, mit vereinfachten Schaltungen zu generieren.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung von Aktionen der Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 mit Bezugnahme auf 5 bis 10.
Die Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 ändert die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 in den Schritten S1 bis S16 und führt sie zum PLL zurück, und sie führt die Spektrumspreizung am Ausgangstaktsignal CLKO durch.
5 ist ein Wellenformdiagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausgangstaktsignal CLKO und dem internen Taktsignal CLKN in den Schritten S1 bis S8 darstellt. 6 ist ein Wellenformdiagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausgangstaktsignal CLKO und dem internen Taktsignal CLKN in den Schritten S9 bis S16 darstellt.
Zuerst wird in Schritt S1 ein Modulationssignal MOD = 1 in die Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit 30 eingegeben. In dem Fall des Modulationssignals MOD = 1, wie oben beschrieben, wird der Wert des Steuerstroms IC3, der aus der Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit 30 ausgegeben wird, derselbe Wert des Steuerstroms IC2. Wenn der Strom mit demselben Wert wie der Steuerstrom IC2 in die Verzögerungseinheit 40 eingegeben wird, wird die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 zu einer Zeit mit einer Länge äquivalent zum Zyklus T des Ausgangstaktsignals CLKO gemacht. Daher wird die Phasendifferenz zwischen dem Ausgangstakt CLKO und dem internen Taktsignal CLKN Null (0).
Als Nächstes wird in Schritt S2 ein Modulationssignal MOD = 2 in die Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit 30 eingegeben, und der Wert des Steuerstroms IC3 wird der Steuerstrom IC2 × 20/19, und die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 ändert sich in einer inversen Proeinheit zum Steuerstrom IC3. Demgemäß wird die Verzögerungszeit 19/20 × Zyklus T.
Hier im Nachstehenden wird in den Schritten S3 bis S16, wie im Schritt S2, der Steuerstrom IC2 in Übereinstimmung mit dem Modulationssignal MOD moduliert, und der Steuerstrom IC3 wird ausgegeben, wobei der Verzögerungswert der Verzögerungseinheit 40 in Übereinstimmung mit dem Steuerstrom IC3 variiert wird, wie in 5 und 6 dargestellt.
Als Nächstes erfolgt unter Bezugnahme auf 7 und 8 eine Beschreibung von Steueraktionen in den jeweiligen Schritten.
7 ist ein Wellenformdiagramm, das Steueraktionen des Eingangstaktsignals CLKR, Referenztaktsignals CLKS, Aus gangstaktsignals CLKO, internen Taktsignals CLKN, geteilten internen Taktsignals CLKM und Schrittaktionen darstellt. Von diesen ist das Referenztaktsignal CLKM ein Signal, das durch das Teilen des Eingangstaktsignals CLKR in zehn Sektionen erhalten wird, und das interne Taktsignal CLKN ist ein Signal, das durch das Verzögern des Ausgangstaktsignals CLKO durch die Verzögerungseinheit 40 erhalten wird, und das geteilte interne Taktsignal CLKM ist ein Signal, das durch das Teilen des internen Taktsignals CLKN in zehn Sektionen erhalten wird. Die jeweiligen Schritte werden auch zu einer Zeiteinstellung ansprechend auf das geteilte interne Taktsignal CLKM geschaltet.
Hier bedeutet Schritt Sn Schritt S1 bis S8, die generalisiert sind (n = 1 bis 8). Wenn beispielsweise n = 1, bedeutet dies Schritt S1. Zahlen in Klammern bedeuten auch Werte, die das Modulationssignal MOD erfasst.
Zuerst wird, zu einer Zeiteinstellung TA, wenn das interne Taktsignal CLKN vom NIEDER-Pegel auf den HOCH-Pegel geändert wird, das geteilte interne Taktsignal CLKM vom NIEDER-Pegel auf den HOCH-Pegel geändert. Der Prozess geht von Schritt Sn zum Schritt Sn + 1 weiter. Da der Wert des Modulationssignals MOD von n auf n + 1 erneuert wird, ändert sich ferner die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 in einer Richtung, entlang welcher der Wert abnimmt, das heißt in einer Richtung, entlang der die Phase des internen Taktsignals CLKN voreilt.
Zu einer Zeiteinstellung TB wird die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 durch den Steuerstrom IC3 variiert, der vom Modulationssignal MOD moduliert wird. Daher ändert sich die Phase des internen Taktsignals CLKN in einer Richtung, entlang welcher sie voreilt. In diesem Moment wird jedoch eine Änderung in der Phase des internen Taktsignals CLKN nicht auf dem geteilten internen Taktsignal CLKM und der Phasenkomparatoreinheit 10 reflektiert.
Zu einer Zeiteinstellung TC wird die Änderung in der Phase des internen Taktsignals CLKN in ihrer Voreilrichtung auf dem geteilten internen Taktsignal CLKM reflektiert, und schließlich wird die Phasendifferenz von der Phasenkomparatoreinheit 10 detektiert. Durch das Detektieren des Voreilens der Phase des internen Taktsignals CLKN mit Bezugnahme auf das Referenztaktsignal CLKS wird die Frequenz des Ausgangstaktsignal auf die Niederfrequenzseite geändert. Da das geteilte interne Taktsignal CLKM vom NIEDER-Pegel auf den HOCH-Pegel geändert wird, geht der Prozess auch vom Schritt Sn + 1 zum Schritt Sn + 2 weiter, wobei der Wert des Modulationssignals MOD von n + 1 auf n + 2 variiert. Ferner wird zu einer Zeiteinstellung TD, wie zur Zeiteinstellung TB, die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 in Übereinstimmung mit dem Modulationssignal MOD variiert.
8 ist ein Wellenformdiagramm, das Steueraktionen des Eingangstaktsignals CLKR, Referenztaktsignals CLKS, Ausgangstaktsignals CLKO, internen Taktsignals CLKN, geteilten internen Taktsignals CLKM und Schrittaktionen in Schritt S9 bis S16 darstellt. Die Beziehung zwischen den jeweiligen Takten ist ähnlich jener in 7.
Zu einer Zeiteinstellung TE, wenn der Pegel des internen Taktsignals CLKN vom NIEDER-Pegel auf den HOCH-Pegel geändert wird, wird das geteilte interne Taktsignal CLKM vom NIEDER-Pegel auf den HOCH-Pegel geändert, und der Prozess geht vom Schritt Sn zum Schritt Sn + 1 weiter. Da der Wert des Modulationssignals MOD von m auf m – 1 erneuert wird, ändert sich ferner die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 in einer Richtung, entlang welcher sie zunimmt, das heißt in einer Richtung, entlang welcher die Phase in dem internen Taktsignal CLKN verzögert wird.
Zu einer Zeiteinstellung TF ändert sich die Verzöge rungszeit der Verzögerungseinheit 40 durch den Steuerstrom IC3, der durch das Modulationssignal MOD moduliert wird, wodurch die Phase des internen Taktsignals CLKN in einer Richtung geändert wird, entlang welcher sie verzögert wird. In diesem Moment wird jedoch eine Änderung in der Phase des internen Taktsignals CLKN nicht auf das geteilte interne Taktsignal CLKM und die Phasenkomparatoreinheit 10 reflektiert.
Zu einer Zeiteinstellung TG wird eine Änderung in der Phase des internen Taktsignals CLKN in ihrer Verzögerungsrichtung auf das geteilte interne Taktsignal CLKM reflektiert. Schließlich wird die Phasendifferenz von der Phasenkomparatoreinheit 10 detektiert. Durch das Detektieren einer Verzögerung in der Phase des internen Taktsignals CLKN in Bezug auf das Referenztaktsignal CLKS ändert sich die Frequenz des Ausgangstaktsignals CLKO in der Hochfrequenzseite. Da das geteilte interne Taktsignal CLKM vom NIEDER-Pegel auf den HOCH-Pegel geändert wird, geht der Prozess zusätzlich vom Schritt S + 1 zum Schritt Sn + 2 weiter, wobei sich der Wert des Modulationssignals MOD von m – 1 auf m – 2 ändert. Ferner wird zu einer Zeiteinstellung TD, wie in dem Fall der Zeiteinstellung TB, die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 in Übereinstimmung mit dem Modulationssignal MOD geändert.
8 und 9 sind Wellenformdiagramme, welche die Beziehung zwischen dem Eingangstaktsignal CLKR und dem Ausgangstaktsignal CLKO darstellen. In Bezug auf das Eingangstaktsignal CLKR wird die Frequenz des Ausgangstaktsignals CLKO durch die PLL-Schaltung in einer Richtung angepasst, entlang der die Phasendifferenz Null (0) wird. Daher wird der Schwankungsbetrag in der Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40, die sich Schritt für Schritt ändert, auf die Oszillationsfrequenz der Taktgeneratoreinheit 20 re flektiert.
Da beispielsweise in einem Fall des Weitergehens von Schritt S1 zu Schritt S2 der Schwankungsbetrag in der Verzögerungszeit 1/20 × Zyklus T ist, wird die Phasendifferenz zwischen dem Eingangstaktsignal CLKR und dem Ausgangstaktsignal CLKO 1/20 × Zyklus T, wie in 5 dargestellt. Was Schritt S3 bis Schritt S16 betrifft, wie in 8 und 9 gezeigt, wird die Beziehung zwischen dem Eingangstaktsignal CLKR und dem Ausgangstaktsignal CLKO zu einer Beziehung äquivalent zu dem Fall des Weitergehens von Schritt S1 zu Schritt S2 gemacht.
In der Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 gemäß der Ausführungsform generiert in dem Fall des Modulationssignals MOD = 1 die Verzögerungseinheit 40 die Verzögerungszeit des Zyklus T des Ausgangstaktsignals CLKO. In der Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit 30 bringt dieser Fall auch den Maximalwert der Verzögerungszeit hervor. Aus diesem Grund überschreitet die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 40 den Zyklus T des Ausgangstaktsignals CLKO nicht. Zusätzlich überschreitet der Schwankungsbetrag in der Verzögerungszeit den Zyklus T des Ausgangstaktsignals CLKO nicht. Daher kann eine solche Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 erhalten werden, in der die Phasendifferenz zwischen dem Eingangstaktsignal CLKR und dem Ausgangstaktsignal CLKO innerhalb des Bereichs des Zyklus T des Ausgangstaktsignals CLKO operiert.
Ferner wird in der Ausführungsform die Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung 1 als Beispiel der Taktgeneratorschaltung angeführt, der Steuerstrom IC1 und der Steuerstrom IC2 werden als Beispiel des Phasendifferenzsignals angeführt, bzw. der Steuerstrom IC3 wird als Beispiel des Phasendifferenz-Modulationssignals angeführt.
Zusätzlich ist die Erfindung nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt.
Obwohl in der Ausführungsform eine aus MOS-Transistorelementen bestehende Spektrumspreizungs-Taktgeneratorschaltung geoffenbart ist, können auch andere Halbleiterelemente wie bipolare Transistorelemente, Gallium-Arsen-Elemente, etc., verwendet werden, solange die Halbleiterelemente wie in den MOS-Transistoren funktionieren können.
Obwohl in der Ausführungsform die Steuerströme IC1, IC2 und IC3, bei denen sich die Stromintensität ändert, zu Phasendifferenzsignalen und Phasendifferenz-Modulationssignalen gemacht werden, können auch ein Phasendifferenzsignal und ein Phasendifferenz-Modulationssignal verwendet werden, die digitale Werte als Wert verwenden, indem ein A/D-Wandler und ein D/A-Wandler genutzt werden.
Durch die Nutzung der Erfindung wird ein Spektrumspreizungstakt generiert, und es ist möglich, eine Hochgeschwindigkeits- und genaue Phasensteuerung der Referenztaktsignale und Ausgangstaktsignale durchzuführen, und es ist möglich, eine Taktgeneratorschaltung, die aus vereinfachten Schaltungen besteht, und ein Verfahren zum Generieren von Takten vorzusehen.

Claims

Taktgeneratorschaltung (1), die einen Referenztakt (CLKR) als Eingang verwendet, und eine Spektrumspreizung eines Ausgangstakts (CLKO) in Übereinstimmung mit einem Modulationssignal (MOD) durchführt, welche umfasst: eine Phasenkomparatoreinheit (10) zum Vergleichen einer Phasendifferenz zwischen dem Referenztakt und einem internen Takt (CLKN) oder dem geteilten internen Takt (CLKM), und Ausgeben eines Phasendifferenzsignals ansprechend auf das Vergleichsergebnis; eine Taktgeneratoreinheit (20) zum Generieren des Ausgangstakts (CLKO) ansprechend auf das Phasendifferenzsignal; eine Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit (30) zum Modulieren des Phasendifferenzsignals in Übereinstimmung mit dem Modulationssignal (MOD), und zum Ausgeben eines Phasendifferenz-Modulationssignals (IC3); und eine Verzögerungseinheit (40) zum Verzögern des Ausgangstakts (CLKO) in Übereinstimmung mit dem Phasendifferenz-Modulationssignal; und zum Ausgeben des internen Takts.
Taktgeneratorschaltung nach Anspruch 1, bei welcher die Verzögerungseinheit (40) die Verzögerungszeit ohne irgendeinen Schritt variiert, wenn sie den Ausgangstakt verzögert.
Taktgeneratorschaltung nach Anspruch 1, bei welcher die Verzögerungseinheit (40) ein erstes Verzögerungselement zum Generieren einer Verzögerungszeit des Ausgangstaktsignals enthält, und die Taktgeneratoreinheit (20) ein zweites Verzögerungselement zum Generieren einer Verzögerungszeit äquivalent zu einem halben Zyklus des Ausgangstaktsignals enthält, und das erste Verzögerungselement und das zweite Verzögerungselement aus Elementen mit derselben Anordnungsstruktur bestehen.
Taktgeneratorschaltung nach Anspruch 3, wobei die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit eine Zeit äquivalent zu einem Zyklus des Taktsignals als maximale Verzögerungszeit aufweist, und so moduliert wird, dass sie die maximale Verzögerungszeit nicht überschreitet, in Übereinstimmung mit dem Phasendifferenz-Modulationssignal.
Taktgeneratorschaltung nach Anspruch 3, bei welcher das zweite Verzögerungselement aus einem oder einer Vielzahl von Einheitsverzögerungselement(en) besteht, das erste Verzögerungselement aus den zweifachen Einheitsverzögerungselementen des zweiten Verzögerungselements besteht, und das Phasendifferenz-Modulationssignal ein Vorspannungssignal des ersten Verzögerungselements ist, und mit dem Vorspannungssignal für das zweite Verzögerungselement generiert wird, das als maximale Verzögerungsbedingung verwendet wird.
Taktgeneratorschaltung nach Anspruch 5, bei welcher das Einheitsverzögerungselement ein Transfer-Gate enthält, und die Vorspannung für das Transfer-Gate auf der Basis des Phasendifferenzsignals oder des Phasendifferenz-Modulationssignals moduliert wird.
Taktgeneratorschaltung nach Anspruch 1, bei welcher die Phasenkomparatoreinheit (10) das Phasendifferenzsignal ausgibt, dessen laufender Wert sich ändert, die Taktgeneratoreinheit (20) den Ausgangstakt in Übereinstimmung mit einem laufenden Wert des eingegebenen Phasendifferenzsignals generiert, die Phasendifferenzsignal-Modulationseinheit (30) ein Phasendifferenz-Modulationssignal ausgibt, dessen laufender Wert sich ändert, und die Verzögerungseinheit die Verzögerungszeit des Ausgangstakts aufweist, die in Übereinstimmung mit dem laufenden Wert des eingegebenen Phasendifferenz-Modulationssignals variiert.
Taktgeneratorschaltung nach Anspruch 1, welche eine Modulationssteuereinheit (50) zum Ausgeben des Modulationssignals (MOD) zu einer Zeiteinstellung ansprechend auf den internen Takt oder den geteilten internen Takt enthält, der in die Phasenkomparatoreinheit eingegeben wird.
Taktgenerierungsverfahren zum Durchführen einer Spektrumspreizung eines Ausgangstakts in Übereinstimmung mit einem Modulationssignal (MOD) unter Verwendung eines Referenztakts (CLKR) als Eingang, welches die Schritte umfasst: Vergleichen einer Phasendifferenz zwischen dem Referenztakt (CLKR) und einem internen Takt (CLKN) oder dem geteilten internen Takt (CLKM), und Ausgeben eines Phasendifferenzsignals ansprechend auf das Vergleichsergebnis; Generieren des Ausgangstakts (CLKO) ansprechend auf das Phasendifferenzsignal; Modulieren des Phasendifferenzsignals in Übereinstimmung mit dem Modulationssignal (MOD), und Ausgeben eines Phasendifferenz-Modulationssignals; und Verzögern des Ausgangstakts (CLKO) in Übereinstimmung mit dem Phasendifferenz-Modulationssignal, und zum Ausgeben des internen Takts (CLKN).
Taktgenerierungsverfahren nach Anspruch 9, bei welchem, in dem Schritt des Ausgebens des internen Takts, die Verzögerungszeit sich ohne irgendeinen Schritt ändert, wenn der Ausgangstakt verzögert wird.
Taktgenerierungsverfahren nach Anspruch 9, bei welchem die Verzögerungszeit des Schritts des Ausgebens des internen Takts so moduliert wird, dass sie die maximale Verzögerungszeit nicht überschreitet, in Übereinstimmung mit dem Phasendifferenz-Modulationssignal, mit derselben Zeit wie ein Zyklus des Taktsignals, die als maximale Verzögerungszeit verwendet wird.
Taktgenerierungsverfahren nach Anspruch 9, bei welchem der Schritt des Ausgebens des Phasendifferenzsignals das Phasendifferenzsignal ausgibt, dessen laufender Wert sich in Übereinstimmung mit dem Vergleichsergebnis ändert; der Schritt des Generierens des Ausgangstakts den Ausgangstakt in Übereinstimmung mit dem laufenden Wert des eingegebenen Phasendifferenzsignals generiert; der Schritt des Ausgebens des Phasendifferenz-Modulationssignals ein Phasendifferenz-Modulationssignal ausgibt, dessen laufender Wert sich in Übereinstimmung mit dem Modulationssignal ändert; und der Schritt des Ausgebens des internen Takts, die Verzögerungszeit des Ausgangstakts ändert sich in Übereinstimmung mit dem laufenden Wert des eingegebenen Phasendifferenz-Modulationssignals.
Taktgenerierungsverfahren nach Anspruch 9, welches den Schritt des Ausgebens des Modulationssignals zu einer Zeiteinstellung ansprechend auf den internen Takt oder den geteilten internen Takt enthält, der in dem Schritt des Ausgebens des Phasendifferenzsignals eingegeben wird.