(57)【要約】【課題】スプレッドスペクトルクロック生成器（ＳＳＣＧ）及びスプレッドスペクトルクロック（ＳＳＣ）信号を生成する方法を提供する。【解決手段】第１フィードバック信号の平均周波数と受信された比較周波数信号との差に基づくか、第２フィードバック信号と比較周波数信号との総位相変化量に基づいて所定の変調電圧信号を出力する制御部、受信された既存周波数信号及び受信された第２フィードバック信号の機能で第１制御電圧を生成するサブシステムを備えるＳＳＣＧである。合算部は、第１制御電圧信号と変調電圧信号とを合算して第２制御電圧信号を生成し、電圧制御オシレータは、第２制御電圧信号に基づいてＳＳＣ信号を生成する。【選択図】図３
2006136000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプレッドスペクトルクロック生成器（ＳＳＣＧ）において、
受信された基準周波数信号及び第１フィードバック信号に基づいて検出部出力信号を生成する位相及び周波数検出部と、
前記検出部出力信号に応答して第１制御電圧信号を出力する電荷ポンプ及びフィルタ部と、
受信された第２フィードバック信号の平均周波数と比較周波数信号との差に基づいて所定の変調電圧信号を出力する変調制御部と、
前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を加算して第２制御電圧信号を生成する合算部と、
前記第２制御電圧信号に基づいてスプレッドスペクトルクロック（ＳＳＣ）信号を生成する電圧制御オシレータ（ＶＣＯ）と、
前記ＳＳＣ信号を分周して前記第１フィードバック信号を生成するメインディバイダーと、を備えることを特徴とするＳＳＣＧ。
【請求項２】
前記ＳＳＣＧは、
入力信号を分周して前記位相及び周波数検出器に入力される前記基準周波数信号を生成するプリディバイダーをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項３】
前記位相及び周波数検出部は、前記基準周波数と第１フィードバック信号との位相及び周波数の差によって前記検出部出力信号を生成することを特徴とする請求項１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項４】
前記電荷ポンプ及びフィルタ部は、受信された前記検出部出力信号を電荷ポンピングし、かつフィルタリングして第１制御電圧信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項５】
前記変調制御部は、前記ＳＳＣ信号が前記ＶＣＯから出力される時の周波数所定遷移に対して前記ＳＳＣ信号の平均周波数を計算し、前記計算された平均周波数を前記比較周波数と比較して、前記比較に基づいて電荷ポンプを制御するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項６】
前記ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号は、前記第２制御電圧信号の周波数に対応する周波数を有することを特徴とする請求項１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項７】
前記第２フィードバック信号は、前記生成されたＳＳＣ信号のフィードバック周波数を表すことを特徴とする請求項１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項８】
前記比較周波数は、前記ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号の目標とする変調比率に対して基準となる周波数の上部比較周波数及び下部比較周波数を含み、
前記変調制御部は、前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号から最大周波数、最小周波数、及び中間周波数を求め、前記最小周波数と前記中間周波数との第１平均周波数を前記下部比較周波数と比較し、前記最大周波数と前記中間周波数との第２平均周波数を前記上部比較周波数と比較することを特徴とする請求項１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項９】
前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間に、前記ＳＳＣ信号の立ち上がりエッジをカウントした数と、前記下部比較周波数を有する信号の立ち上がりエッジをカウントした数とを比較して、前記第１平均周波数と前記下部比較周波数とを比較し、
前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間に、前記ＳＳＣ信号の立ち上がりエッジをカウントした数と、前記上部比較周波数を有する信号の立ち上がりエッジをカウントした数とを比較して、前記第２平均周波数と前記上部比較周波数とを比較することを特徴とする請求項８に記載のＳＳＣＧ。
【請求項１０】
前記ＳＳＣＧは、前記変調制御部から受信した立ち上がりエッジのカウント比較に対応する所定の変調比率で電荷をポンピングして、前記変調電圧信号を生成する変調電荷ポンプをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のＳＳＣＧ。
【請求項１１】
前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の立ち上がりエッジのカウントした数が前記下部周波数を有する信号の立ち上がりエッジのカウントした数より多い場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、電流を増やして前記変調比率を高め、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の立ち上がりエッジのカウントした数が前記下部周波数を有する信号の立ち上がりエッジのカウントした数より少ない場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、電流を減らして前記変調比率を低めることを特徴とする請求項１０に記載のＳＳＣＧ。
【請求項１２】
前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の立ち上がりエッジのカウントした数が前記上部周波数を有する信号の立ち上がりエッジのカウントした数より多い場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、電流を減らして前記変調比率を低め、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の立ち上がりエッジのカウントした数が前記上部周波数を有する信号の立ち上がりエッジのカウントした数より少ない場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、電流を増やして前記変調比率を高めることを特徴とする請求項１０に記載のＳＳＣＧ。
【請求項１３】
前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間に、前記ＳＳＣ信号の位相の総変化量と、前記同期間中に前記下部比較周波数を有する信号の位相の総変化量とを比較して、前記第１平均周波数と前記下部比較周波数とを比較し、
前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間に、前記ＳＳＣ信号の位相の総変化量と、前記同期間中に前記上部比較周波数を有する信号の位相の総変化量とを比較して、前記第２平均周波数と前記上部比較周波数とを比較することを特徴とする請求項８に記載のＳＳＣＧ。
【請求項１４】
前記ＳＳＣＧは、前記変調制御部から受信した前記制御部出力信号により表される前記位相変化量に対応して、前記所定の変調比率で電荷をポンピングして前記変調電圧信号を生成する変調電荷ポンプをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載のＳＳＣＧ。
【請求項１５】
前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の総位相変化量が前記下部比較周波数を有する信号の総位相変化量より大きい場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、その電流を増やして前記変調比率を高め、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の総位相変化量が前記下部比較周波数を有する信号の総位相変化量より小さい場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、その電流を減らして前記変調比率を低めることを特徴とする請求項１４に記載のＳＳＣＧ。
【請求項１６】
前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の総位相変化量が前記上部比較周波数を有する信号の総位相変化量より大きい場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、その電流を減らして前記変調比率を低め、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の総位相変化量が前記上部比較周波数を有する信号の総位相変化量より小さい場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、その電流を増やして前記変調比率を高めることを特徴とする請求項１４に記載のＳＳＣＧ。
【請求項１７】
前記合算部は、キャパシタで構成されることを特徴とする請求項１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項１８】
受信された基準周波数信号及び第１フィードバック信号に基づいて検出部出力信号を生成する位相及び周波数検出部と、
前記検出部出力信号に応答して第１制御電圧信号を出力する電荷ポンプ及びフィルタ部と、
受信された第２フィードバック信号の総位相変化量と所定の比較周波数の総位相変化量との差に基づいて所定の変調電圧信号を出力する変調制御部と、
前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を加算して第２制御電圧信号を生成する合算部と、
前記第２制御電圧信号に基づいてＳＳＣ信号を生成するＶＣＯと、
前記ＳＳＣ信号を分周して前記第１フィードバック信号を生成するメインディバイダーと、を備えることを特徴とする位相固定ループ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：ＰＬＬ）。
【請求項１９】
前記ＰＬＬは、
入力信号を分周して前記位相及び周波数検出器に入力される前記基準周波数信号を生成するプリディバイダーをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載のＰＬＬ。
【請求項２０】
前記位相及び周波数検出部は、前記基準周波数と第１フィードバック信号との位相及び周波数の差によって前記検出部出力信号を生成することを特徴とする請求項１８に記載のＰＬＬ。
【請求項２１】
前記電荷ポンプ及びフィルタ部は、受信された前記検出部出力信号を電荷ポンピングし、かつフィルタリングして第１制御電圧信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項１８に記載のＰＬＬ。
【請求項２２】
前記変調制御部は、前記ＳＳＣ信号が前記ＶＣＯから出力される時の周波数所定遷移に対して前記ＳＳＣ信号の総位相変化量を計算し、前記計算された総位相変化量を前記比較周波数の総位相変化量と比較して、前記比較に基づいて電荷ポンプを制御するように構成されることを特徴とする請求項１８に記載のＰＬＬ。
【請求項２３】
前記ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号は、前記第２制御電圧信号の周波数に対応する周波数を有することを特徴とする請求項１８に記載のＰＬＬ。
【請求項２４】
前記第２フィードバック信号は、前記生成されたＳＳＣ信号のフィードバック周波数を表すことを特徴とする請求項１８に記載のＰＬＬ。
【請求項２５】
前記ＰＬＬは、前記変調制御部から受信された前記制御部出力信号により表される前記総位相変化量に対応するように、電荷をポンピングして前記変調電圧信号を生成する変調電荷ポンプをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載のＰＬＬ。
【請求項２６】
前記比較周波数は、前記ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号の目標とする変調比率に対して基準となる周波数である上部比較周波数及び下部比較周波数を含み、
前記変調制御部は、前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号から最大周波数、最小周波数、及び中間周波数を求め、
前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間に、前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号の総位相変化量を、前記下部比較周波数を有する信号の総位相変化量と比較し、
前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間に、前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号の総位相変化量を、前記上部比較周波数を有する信号の総位相変化量と比較することを特徴とする請求項２５に記載のＰＬＬ。
【請求項２７】
前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の総位相変化量が前記下部比較周波数を有する信号の総位相変化量より大きい場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、その電流を増やして前記変調比率を高め、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の総位相変化量が前記下部比較周波数を有する信号の総位相変化量より小さい場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、その電流を減らして前記変調比率を低めることを特徴とする請求項２６に記載のＰＬＬ。
【請求項２８】
前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の総位相変化量が前記上部比較周波数を有する信号の総位相変化量より大きい場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、その電流を減らして前記変調比率を低め、
前記変調電荷ポンプは、前記ＳＳＣ信号の総位相変化量が前記上部比較周波数を有する信号の総位相変化量より小さい場合、前記受信された制御部出力信号に基づいて、その電流を増やして前記変調比率を高めることを特徴とする請求項２６に記載のＰＬＬ。
【請求項２９】
前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号が、前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間、前記変調制御部は、前記ＳＳＣ信号の立ち上がりエッジをカウントした数と、前記下部比較周波数を有する信号の立ち上がりエッジをカウントした数とを比較して、前記位相の総変化量を比較し、
前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間、前記変調制御部は、前記ＳＳＣ信号の立ち上がりエッジをカウントした数と、前記上部比較周波数を有する信号の立ち上がりエッジをカウントした数とを比較して、前記位相の総変化量を比較することを特徴とする請求項２５に記載のＰＬＬ。
【請求項３０】
前記合算部は、キャパシタで構成されることを特徴とする請求項１８に記載のＰＬＬ。
【請求項３１】
ＳＳＣＧにおいて、
受信された第１フィードバック信号の平均周波数と比較周波数信号との差異点に基づいて、所定変調電圧信号を出力する制御部と、
受信された基準周波数信号及び受信された第２フィードバック信号の作用で、第１制御電圧を生成するサブシステムと、
前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を合算して、第２制御電圧信号を生成する合算部と、
前記第２制御電圧信号に基づいて前記ＳＳＣ信号を生成するＶＣＯと、を備えることを特徴とするＳＳＣＧ。
【請求項３２】
前記サブシステムは、
入力信号を分周して前記基準周波数信号を生成するプリディバイダーと、
前記基準周波数信号及び前記第２フィードバック信号に基づいて検出部出力信号を生成する位相及び周波数検出部と、
前記検出部出力信号に応答して、前記第１制御電圧信号を出力する電荷ポンプ及びフィルタ部と、を備えることを特徴とする請求項３１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項３３】
前記位相及び周波数検出部は、前記基準周波数と前記第２フィードバック信号との位相及び周波数の差に対応して前記検出部出力信号を生成することを特徴とする請求項３２に記載のＳＳＣＧ。
【請求項３４】
前記電荷ポンプ及びフィルタ部は、前記受信された検出部出力信号を電荷ポンピングし、かつフィルタリングして前記第１制御電圧信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項３２に記載のＳＳＣＧ。
【請求項３５】
前記第１フィードバック信号は、前記ＶＣＯで生成された前記ＳＳＣ信号のフィードバック周波数であり、
前記制御部は、前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号周波数の所定遷移に対して、前記フィードバックされたＳＳＣ信号の平均周波数を計算し、前記計算された平均周波数を前記比較周波数と比較し、前記比較に基づいて前記電荷ポンプを制御するように構成されることを特徴とする請求項３１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項３６】
前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号は、前記第２制御電圧信号の周波数に対応する周波数を有することを特徴とする請求項３１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項３７】
前記ＳＳＣＧは、前記ＳＳＣ信号を分周して前記第２フィードバック信号を生成するメインディバイダーをさらに備えることを特徴とする請求項３１に記載のＳＳＣＧ。
【請求項３８】
ＰＬＬにおいて、
第１フィードバック信号の総位相変化量と受信された所定の比較周波数の総位相変化量との差に基づいて、所定変調電圧信号を出力する制御部と、
受信された基準周波数信号及び受信された第２フィードバック信号の作用で第１制御電圧を生成するサブシステムと、
前記第１制御電圧信号と前記変調電圧信号とを合算して第２制御電圧信号を生成する合算部と、
前記第２制御電圧信号に基づいて前記ＳＳＣ信号を生成するＶＣＯと、を備えることを特徴とするＰＬＬ。
【請求項３９】
前記サブシステムは、
入力信号を分周して前記基準周波数信号を生成するプリディバイダーと、
前記基準周波数信号及び前記第２フィードバック信号に基づいて、検出部出力信号を生成する位相及び周波数検出部と、
前記検出部出力信号に応答して前記第１制御電圧信号を出力する電荷ポンプ及びフィルタ部と、を備えることを特徴とする請求項３８に記載のＰＬＬ。
【請求項４０】
前記位相及び周波数検出部は、前記基準周波数と前記第２フィードバック信号との位相及び周波数の差に対応して前記検出部出力信号を生成することを特徴とする請求項３９に記載のＰＬＬ。
【請求項４１】
前記電荷ポンプ及びフィルタ部は、前記受信された検出部出力信号を電荷ポンピングし、かつフィルタリングして前記第１制御電圧信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項３９に記載のＰＬＬ。
【請求項４２】
前記第１フィードバック信号は、前記ＶＣＯで生成された前記ＳＳＣ信号のフィードバック周波数を表し、
前記制御部は、前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号周波数の所定遷移に対して、前記フィードバックされたＳＳＣ信号の総位相変化量を計算し、前記計算されたＳＳＣ信号の総位相変化量を前記比較周波数の総位相変化量と比較し、前記比較に基づいて前記電荷ポンプを制御するように構成されることを特徴とする請求項３８に記載のＰＬＬ。
【請求項４３】
前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号は、前記第２制御電圧信号の周波数に対応する周波数を有することを特徴とする請求項３８に記載のＰＬＬ。
【請求項４４】
前記ＰＬＬは、前記ＳＳＣ信号を分周して前記第２フィードバック信号を生成するメインディバイダーをさらに備えることを特徴とする請求項３８に記載のＰＬＬ。
【請求項４５】
ＳＳＣ信号を生成する方法において、
基準周波数信号及び第１フィードバック信号に基づいて検出部出力信号を生成するステップと、
前記検出部出力信号に応答して第１制御電圧信号を出力するステップと、
第２フィードバック信号と比較周波数信号との平均周波数差の機能で所定の変調電圧信号を出力するステップと、
前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を合算して、ＳＳＣ信号の生成に利用される第２制御電圧信号を出力するステップと、
前記ＳＳＣ信号を分周して前記第１フィードバック信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項４６】
前記第２フィードバック信号は、前記生成されたＳＳＣ信号のフィードバック周波数を表すことを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
ＳＳＣ信号を生成する方法において、
基準周波数信号及び第１フィードバック信号に基づいて検出部出力信号を生成するステップと、
前記検出部出力信号に応答して第１制御電圧信号を出力するステップと、
第２フィードバック信号と比較周波数信号との総位相変化量の差に基づいて所定の変調電圧信号を出力するステップと、
前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を合算してＳＳＣ信号の生成に利用される第２制御電圧信号を出力するステップと、
前記ＳＳＣ信号を分周して前記第１フィードバック信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項４８】
前記第２フィードバック信号は、前記生成されたＳＳＣ信号のフィードバック周波数を表すことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
ＳＳＣ信号を生成する方法において、
第１フィードバック信号と比較周波数信号との平均周波数の差に基づいて所定の変調電圧信号を出力するステップと、
受信された基準周波数信号及び第２フィードバック信号の作用で第１制御電圧を生成するステップと、
前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を合算して第２制御電圧信号を出力するステップと、
前記第２制御電圧信号に基づいて前記ＳＳＣ信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項５０】
ＳＳＣ信号を生成する方法において、
第１フィードバック信号と比較周波数信号との総位相変化量の差に基づいて所定の変調電圧信号を出力するステップと、
受信された基準周波数信号及び第２フィードバック信号の作用で第１制御電圧を生成するステップと、
前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を合算して第２制御電圧信号を出力するステップと、
前記第２制御電圧信号に基づいて前記ＳＳＣ信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項５１】
ＳＳＣＧの変調制御部において、
前記変調制御部は、所定の変調電圧信号を生成してＳＳＣ信号の生成に利用される制御電圧信号を変調し、前記変調電圧信号は、前記変調制御部にフィードバックされる前記ＳＳＣ信号の一部の平均周波数と受信された比較周波数信号との差に基づいて生成されることを特徴とする変調制御部。
【請求項５２】
ＳＳＣＧの変調制御部において、
前記変調制御部は、所定の変調電圧信号を生成してＳＳＣ信号の生成に利用される制御電圧信号を変調し、前記変調電圧信号は、前記変調制御部にフィードバックされる前記ＳＳＣ信号の一部と受信された比較周波数信号との総位相変化量の差に基づいて生成されることを特徴とする変調制御部。
【請求項５３】
位相及び周波数検出部、電荷ポンプ及びフィルタ部、変調制御部、合算部、ＶＣＯ、及びメインディバイダーを備え、請求項４５に記載の方法によって動作するように構成されることを特徴とするＳＳＣＧ。
【請求項５４】
位相及び周波数検出部、電荷ポンプ及びフィルタ部、変調制御部、合算部、ＶＣＯ、及びメインディバイダーを備え、請求項４９に記載の方法によって動作するように構成されることを特徴とするＳＳＣＧ。
【請求項５５】
位相及び周波数検出部、電荷ポンプ及びフィルタ部、変調制御部、合算部、ＶＣＯ、及びメインディバイダーを備え、請求項４７に記載の方法によって動作するように構成されることを特徴とするＰＬＬ。
【請求項５６】
位相及び周波数検出部、電荷ポンプ及びフィルタ部、変調制御部、合算部、ＶＣＯ、及びメインディバイダーを備え、請求項５０に記載の方法によって動作するように構成されることを特徴とするＰＬＬ。
【請求項５７】
位相及び周波数検出部、電荷ポンプ及びフィルタ部、合算部、ＶＣＯ、及びメインディバイダーを備え、請求項５１に記載の方法によって動作するように構成されることを特徴とするＳＳＣＧ。
【請求項５８】
位相及び周波数検出部、電荷ポンプ及びフィルタ部、合算部、ＶＣＯ、及びメインディバイダーを備え、請求項５２に記載の方法によって動作するように構成されることを特徴とするＳＳＣＧ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にスプレッドスペクトルクロック生成器（Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｌｏｃｋ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ：以下、ＳＳＣＧ）、ＳＳＣＧの位相固定ループ装置、スプレッドスペクトルクロック信号の生成方法及びＳＳＣＧの変調制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
位相固定ループ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：以下、ＰＬＬ）は、デジタルシステムで必修不可欠な重要な役割を行う。技術が発展するにつれて、デジタルシステムが高速化され、かつ高集積化されてＰＬＬも高速化されつつある。このようなシステム及びＰＬＬの高速化は、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）などの問題を発生させる。ＥＭＩは、高周波数信号のエネルギーの大きさが所定の基準値を超えれば現れ、周辺の電子回路に影響をおよぼして誤動作を惹起する。特に、半導体装置はＥＭＩに敏感なために、半導体集積回路でのＥＭＩの発生は見逃せない問題である。
【０００３】
ＥＭＩを減らす方法には、ＳＳＣＧを利用する方法がある。すなわち、ＥＭＩを減らすために、特定周波数で大きいエネルギー、すなわち、電力を有する基準信号の周波数を、所定の帯域幅を有すると共に前記帯域幅内の周波数でエネルギーが前記基準信号に比べて相対的に少ない周波数信号に変調することである。例えば、基準信号の周波数が１ＭＨｚである場合、所定反復サイクルの間に０．９９ＭＨｚと１．０１ＭＨｚとの信号に変化するように変調することである。
【０００４】
このように、ＰＬＬのクロック周波数を、基準周波数が一つの周波数に固定されず、所定周波数範囲で変化するように変調すれば、特定周波数でのエネルギーが分散されて隣接の電子回路にＥＭＩ影響を及ぼさない低エネルギーの信号となる。
【０００５】
ＳＳＣＧは、ＰＬＬのクロック周波数を少しずつ変調させることによって、電力の利得を減らしてＥＭＩを減らすクロック生成器を意味する。
【０００６】
図１Ａから図１Ｆは、前述した例を説明した従来のＰＬＬ出力信号及びＳＳＣＧを利用したＰＬＬ出力信号の基準周波数の変化を示すグラフである。図１Ａから図１Ｃは、ＳＳＣＧが利用されずに形成された信号に関し、図１Ｄから図１Ｆは、ＳＳＣＧを利用した信号に関する。
【０００７】
図１Ａは、ＳＳＣＧを利用せずに一定の周波数を有するクロックを示す。図１Ｂは、基準周波数（図１の例で、１ＭＨｚ）でＥＭＩを発生させる所定エネルギーＰ０以上のエネルギーを有する周波数スペクトルが図示される。図１Ｃは、経時的なＰＬＬ出力信号の周波数変化を示し、経時的な変動のない一定した基準周波数を有することが図示される。
【０００８】
図１Ｄは、ＳＳＣＧを利用して変動する周波数を有するクロックを示す。図１Ｅは、周波数が基準周波数の付近で分散されて所定エネルギーＰ０以下に広がった（ｓｐｒｅａｄ）周波数スペクトルを示す。図１Ｆは、経時的に出力信号の周波数が変動する例を示し、前述したように、１ＭＨｚを基準に１．０１ＭＨｚと０．９９ＭＨｚとの間で変動するように周波数が変調される。
【０００９】
図２は、従来のデュアルループを利用して変調比率を調節するＳＳＣＧの構成を示すブロック図である。
【００１０】
しかし、直接変調方式を利用してＳＳＣＧを具現する場合、クロックの変調比率は、電圧制御オシレータ（Ｖｏｌａｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：以下、ＶＣＯ）制御ノードに直接印加される変調電荷ポンプの大きさ及びＶＣＯのゲインに依存する。この電荷ポンプの大きさ及びＶＣＯのゲインは、いずれもＰＶＴ（Ｐｒｏｃｅｓｓ、Ｖｏｌｔａｇｅ、Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）によって変化するので、ＳＳＣＧの変調比率もＰＶＴに依存する。また、あまり小さい変調比率は十分なスプレッドスペクトル効果を得られず、一方、あまり大きい変調比率はシステムの動作に問題を起こす。
【００１１】
直接変調を利用してスプレッドスペクトルクロックを作る場合、従来では、ＰＶＴ変化によって変化した変調比率を補正するために、手動で電荷ポンプのサイズを調節するか、デュアルループを利用してＶＣＯ制御ノードの電圧をモニタリングし、それを利用して変調比率を調節した。
【００１２】
図２を参照すれば、従来のＳＳＣＧ １０は、デュアルループ、すなわち、マスターループ２０及びスレーブループ４０を備えるＰＬＬを備える。マスターループ２０は、入力信号Ｆ＿ＩＮ（基準周波数）の位相を第１フィードバック信号の位相と比較し、かつフィルタリングして第１出力信号を生成する第１位相比較器及びフィルタ２２を備える。スレーブループ４０は、第１フィードバック信号と比較器４６からの第２フィードバック信号との位相を比較し、かつフィルタリングして第２出力信号を生成する第２位相比較器及びフィルタ４２を備える。第２出力信号は、電圧Ｖ＿ＭＶＬＬがウェーブフォーム生成器４４に入力されて変調電圧Ｖ＿ＭＯＤが生成され、スケーラ５０でスケーリングされ、加算器２４で第１出力信号と加算されてＶＣＯ．制御電圧が生成される。この電圧は、ＶＣＯ ２５に入力される。ＶＣＯ ２５は、ＶＣＯ．制御電圧に基づいてスプレッドスペクトルクロック（Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｌｏｃｋ：以下、ＳＳＣ）信号を生成する。ＳＳＣ信号は、メインディバイダー２６により利用されて第１位相比較器及びフィルタ２２と、第２位相比較器及びフィルタ４２のいずれにも入力される第１フィードバック信号として生成される。
【００１３】
図２に示すように、デュアルループを利用してＶＣＯ制御ノードの電圧をセンシングする場合、比較器ＣＭＰの入力感度のためにＶ＿ＭＯＤ電圧が十分に大きい必要がある。したがって、この電圧は、合算部で合算される前にスケーリングされねばならない。しかし、一般的に、変調比率は数％台であり、マスターループで発生したＶＣＯ制御電圧は数ボルト単位であるため、正確な変調比率を具現するためには、電圧スケーラの精密度が数［ｍＶ］単位で精密に動作せねばならない。また、２つのループのいずれもフィルタが必要であるので、フィルタを具現するために広い面積が必要となり、ウェーブフォーム生成器は、フィルタで漉された電圧Ｖ＿ＭＶＬＬを入力として受け入れるので、電圧Ｖ＿ＭＶＬＬの電圧リップルは、ウェーブフォーム生成器を通じてＶ＿ＭＯＤ電圧リップルで現れ、それはランダム変調として作用して全体のスペクトルスプレッディング効果を無効にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明が解決しようとする課題は、ＰＶＴ変化による変調比率の変化なしに一定の変調比率を有するＳＳＣＧを提供することである。
【００１５】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、別途のスケーラなしに精密な変調比率を維持できるＳＳＣＧを提供することである。
【００１６】
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、ＰＬＬループ内に必要とするフィルタの数を減らしてフィルタ具現による面積消耗を減らしたＳＳＣＧを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前述したような本発明の目的を達成するために、本発明の特徴によれば、ＳＳＣＧは、受信された基準周波数信号及び第１フィードバック信号に基づいて検出部出力信号を生成する位相及び周波数検出部と、前記検出部出力信号に応答して第１制御電圧信号を出力する電荷ポンプ及びフィルタ部と、受信された第２フィードバック信号の平均周波数と比較周波数信号との差に基づいて所定の変調電圧信号を出力する変調制御部と、前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を加算して第２制御電圧信号を生成する合算部と、前記第２制御電圧信号に基づいてＳＳＣ信号を生成するＶＣＯと、前記ＳＳＣ信号を分周して前記第１フィードバック信号を生成するメインディバイダーと、を備える。
【００１８】
本発明の他の特徴によれば、ＰＬＬは、受信された基準周波数信号及び第１フィードバック信号に基づいて検出部出力信号を生成する位相及び周波数検出部と、前記検出部出力信号に応答して第１制御電圧信号を出力する電荷ポンプ及びフィルタ部と、受信された第２フィードバック信号の総位相変化量と所定の比較周波数の総位相変化量との差に基づいて所定の変調電圧信号を出力する変調制御部と、前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を加算して第２制御電圧信号を生成する合算部と、前記第２制御電圧信号に基づいてＳＳＣ信号を生成するＶＣＯと、前記ＳＳＣ信号を分周して前記第１フィードバック信号を生成するメインディバイダーと、を備える。
【００１９】
本発明のさらに他の特徴によれば、ＳＳＣＧは、受信された第１フィードバック信号の平均周波数と比較周波数信号との差異点に基づいて、所定変調電圧信号を出力する制御部と、受信された基準周波数信号及び受信された第２フィードバック信号の作用で、第１制御電圧を生成するサブシステムと、前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を合算して、第２制御電圧信号を生成する合算部と、前記第２制御電圧信号に基づいて前記ＳＳＣ信号を生成するＶＣＯと、を備える。
【００２０】
本発明のさらに他の特徴によれば、ＰＬＬは、第１フィードバック信号の総位相変化量と受信された所定の比較周波数の総位相変化量との差に基づいて、所定変調電圧信号を出力する制御部と、受信された基準周波数信号及び受信された第２フィードバック信号の作用で第１制御電圧を生成するサブシステムと、前記第１制御電圧信号と前記変調電圧信号とを合算して第２制御電圧信号を生成する合算部と、前記第２制御電圧信号に基づいて前記ＳＳＣ信号を生成するＶＣＯと、を備える。
【００２１】
本発明のさらに他の特徴によれば、ＳＳＣ信号を生成する方法は、基準周波数信号及び第１フィードバック信号に基づいて検出部出力信号を生成するステップと、前記検出部出力信号に応答して第１制御電圧信号を出力するステップと、第２フィードバック信号と比較周波数信号との平均周波数差の機能で所定の変調電圧信号を出力するステップと、前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を合算して、ＳＳＣ信号の生成に利用される第２制御電圧信号を出力するステップと、前記ＳＳＣ信号を分周して前記第１フィードバック信号を生成するステップと、を含む。
【００２２】
本発明のさらに他の特徴によれば、ＳＳＣ信号を生成する方法は、基準周波数信号及び第１フィードバック信号に基づいて検出部出力信号を生成するステップと、前記検出部出力信号に応答して第１制御電圧信号を出力するステップと、第２フィードバック信号と比較周波数信号との総位相変化量の差に基づいて所定の変調電圧信号を出力するステップと、前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を合算してＳＳＣ信号の生成に利用される第２制御電圧信号を出力するステップと、前記ＳＳＣ信号を分周して前記第１フィードバック信号を生成するステップと、を含む。
【００２３】
本発明のさらに他の特徴によれば、ＳＳＣ信号を生成する方法は、第１フィードバック信号と比較周波数信号との平均周波数の差に基づいて所定の変調電圧信号を出力するステップと、受信された基準周波数信号及び第２フィードバック信号の作用で第１制御電圧を生成するステップと、前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を合算して第２制御電圧信号を出力するステップと、前記第２制御電圧信号に基づいて前記ＳＳＣ信号を生成するステップと、を含む。
【００２４】
本発明のさらに他の特徴によれば、ＳＳＣ信号を生成する方法は、第１フィードバック信号と比較周波数信号との総位相変化量の差に基づいて所定の変調電圧信号を出力するステップと、受信された基準周波数信号及び第２フィードバック信号の作用で第１制御電圧を生成するステップと、前記第１制御電圧信号及び前記変調電圧信号を合算して第２制御電圧信号を出力するステップと、前記第２制御電圧信号に基づいて前記ＳＳＣ信号を生成するステップと、を含む。
【００２５】
本発明のさらに他の特徴によれば、ＳＳＣＧの変調制御部において、前記変調制御部は、所定の変調電圧信号を生成してＳＳＣ信号の生成に利用される制御電圧信号を変調し、前記変調電圧信号は、前記変調制御部にフィードバックされる前記ＳＳＣ信号の一部の平均周波数と受信された比較周波数信号との差に基づいて生成される。
【００２６】
本発明のさらに他の特徴によれば、ＳＳＣＧの変調制御部において、前記変調制御部は、所定の変調電圧信号を生成してＳＳＣ信号の生成に利用される制御電圧信号を変調し、前記変調電圧信号は、前記変調制御部にフィードバックされる前記ＳＳＣ信号の一部と受信された比較周波数信号との総位相変化量の差に基づいて生成される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によるＳＳＣＧによれば、ＰＶＴ変化による変調比率の変化なしに一定の変調比率を有し、別途のスケーラなしに精密な変調比率を維持でき、回路構成による面積消耗を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に提示された同じ参照符号は同じ部材を示す。
【００２９】
図３は、本発明によるＳＳＣＧの構造を示すブロック図である。
【００３０】
本発明で提案するＳＳＣＧは、ＰＶＴ変化による変調比率の変化を、特定区間の間にクロック立ち上がりエッジの数を既定の比較値とデジタルで比較して計算し、その比較結果によって変調電荷ポンプの電流を調節して、一定の変調比率を維持する方法を使用する。
【００３１】
図３を参照すれば、本発明によるＳＳＣＧ ３０は、プリディバイダー３１、位相及び周波数検出部３２、電荷ポンプ及びフィルタ部３３、合算部３４、ＶＣＯ ３５、メインディバイダー３６、変調制御部３７、及び変調電荷ポンプ３８を備える。
【００３２】
プリディバイダー３１は、入力信号ＲｅｆＣｌｋを分周して所定の値に分周させた基準周波数信号を出力する。位相及び周波数検出部３２は、プリディバイダー３１から出力された基準周波数信号及びメインディバイダー３６から出力されたフィードバック信号を受信し、基準周波数信号とフィードバック信号との位相及び周波数差に対応する信号を発生させる。
【００３３】
電荷ポンプ及びフィルタ部３３は、位相及び周波数検出部３２から出力された信号に応答して電荷ポンピング処理した後、フィルタリング処理して所定の公称制御電圧（Ｎｏｍｉｎａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖｏｌｔａｇｅ；ここでは、第１制御電圧と称す）を出力する。合算部３４は、電荷ポンプ及びフィルタ部３３から出力された公称制御電圧（第１制御電圧）と、変調電荷ポンプ３８から出力された変調電圧とを合算して、合算制御電圧（Ｔｏｔａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖｏｌｔａｇｅ；ここでは、第２制御電圧と称す）を出力する。
【００３４】
ＶＣＯ ３５は、前記合算部３４から出力された第２制御電圧に応答して前記第２制御電圧に対応する周波数を有する信号を出力する。メインディバイダー３６は、ＶＣＯ ３５から出力された信号を分周して所定の値に分周させたフィードバック信号を生成して出力する。
【００３５】
変調制御部３７は、ＶＣＯ ３５から出力された出力信号の所定期間の平均周波数を算出し、前記算出された平均周波数と所定の比較周波数とを比較してその差に対応する制御信号を出力する機能を行う。変調電荷ポンプ３８は、変調制御部３７から出力された制御信号に応答して電流をポンピングし、変調電圧を出力する。
【００３６】
一方、変調制御部３７は、目標とする基準周波数の変調比率に対して基準となる周波数を設定した比較周波数を入力される。前記比較周波数は、基準周波数の高い変調周波数の平均周波数の基準となる上部比較周波数と、前記基準周波数の低い変調周波数の平均周波数の基準となる下部比較周波数とを含む。
【００３７】
そして、変調制御部３７は、ＶＣＯ ３５から出力された信号から最大周波数、最小周波数、及び中間周波数を求め、最小周波数と中間周波数との第１平均周波数と前記下部比較周波数とを比較し、最大周波数と中間周波数との第２平均周波数と前記上部比較周波数とを比較して、対応する制御信号を出力する。
【００３８】
図４は、経時的な出力信号の周波数変動と比較周波数との関係を示すグラフである。
【００３９】
図４を参照すれば、ＶＣＯの出力信号は、中間周波数を基準に所定の変調比率によって最大周波数及び最小周波数間を変動する周波数を有する。この時、中間周波数は一般的に目標とする基準周波数となり、最大周波数及び最小周波数は、前記中間周波数の数％台内の最大幅に変調された周波数である。
【００４０】
上部比較周波数及び下部比較周波数は、目標とする変調比率に対する基準であり、それぞれ上部カウント領域及び下部カウント領域でのＳＳＣの変調比率を測定するために使われる。ここで、上部カウント領域は、ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号が中間周波数から最大周波数まで変調する期間であり、下部カウント領域は、ＳＳＣ信号が中間周波数から最小周波数まで変調する期間である。
【００４１】
このように、比較周波数を、一つの中間周波数ではない上部比較周波数と下部比較周波数の２つに分離する理由は、ＶＣＯ出力信号の変調比率を制御するのに、最小周波数及び最大周波数の平均周波数だけでは、最大周波数及び最小周波数の大きさを把握できず、中間周波数のみが把握でき、中間周波数より大きい上部カウント領域の平均周波数と、中間周波数より小さい下部カウント領域の平均周波数とを所定の上・下部の中間周波数と比較して初めて、最大周波数及び最小周波数の大きさを検出できるためである。
【００４２】
最終の変調比率が設定されれば、上部カウント領域でのＳＳＣの第１平均周波数は、上部比較周波数と同じになり、下部カウント領域でのＳＳＣの第２平均周波数は、下部比較周波数と同じになる必要がある。
【００４３】
変調制御部３７での変調方法が三角変調方法であるために、変調の周期は正確に制御できる。したがって、最も大きい周波数偏差は、特定時間（上部カウント領域または下部カウント領域）中の位相変化で測定できる。これは、低辺を知っている状態で三角形の高さを求めるために面積を求めることと同一である。そして、低辺が相等しいならば、面積の比較だけで高さの比較が可能になる。
【００４４】
図４で黒く表示された面積が位相の総変化量であり、これは、三角形の面積に該当する。また、これは該当時間中にクロックの立ち上がりエッジの数で測定可能である。
【００４５】
前述したように、最終変調比率が設定されれば、上部比較周波数及び下部比較周波数が形成する面積は、ＳＳＣ信号が形成する三角形と同じ面積（すなわち、総位相変化量）を有するようになり、このとき、上部カウント領域でのＳＳＣの第１平均周波数は、上部比較周波数と同じになり、下部カウント領域でのＳＳＣの第２平均周波数は、下部比較周波数と同じになる。
【００４６】
すなわち、変調制御部３７は、このような制御のために、ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間に、前記ＳＳＣ信号の位相の総変化量と、同期間中に前記下部比較周波数を有する信号の位相の総変化量とを比較して、前記第１平均周波数と前記下部比較周波数とを比較し、ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間に、前記ＳＳＣ信号の位相の総変化量と、前記同期間中に前記上部比較周波数を有する信号の位相の総変化量とを比較して、前記第２平均周波数と前記上部比較周波数とを比較する。そして、変調制御部３７は、その比較結果に対応する制御信号を出力する。
【００４７】
それにより、変調電荷ポンプ３８は、変調制御部３７から出力された制御信号に対応するように電荷をポンピングして、前記変調電圧を生成する。
【００４８】
例えば、変調電荷ポンプ３８は、ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号が、前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間に測定された位相の総変化量が、同期間に前記下部比較周波数を有する信号で測定された位相の総変化量より大きい場合、前記変調電荷ポンプ３８の電流を増やして変調比率を高め、前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間に測定された位相の総変化量が、同期間に前記下部比較周波数を有する信号で測定された位相の総変化量より小さい場合、前記変調電荷ポンプ３８の電流を減らして変調比率を低める。
【００４９】
また、変調電荷ポンプ３８は、ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間に測定された位相の総変化量が、同期間に前記上部比較周波数を有する信号で測定された位相の総変化量より大きい場合、前記変調電荷ポンプ３８の電流を減らして変調比率を低め、前記ＶＣＯから出力された前記ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間に測定された位相の総変化量が、同期間に前記上部比較周波数を有する信号で測定された位相の総変化量より小さい場合、前記変調電荷ポンプ３８の電流を増やして変調比率を高める。
【００５０】
一方、位相の総変化量は、クロックの立ち上がりエッジをカウントしてデジタル的に算出できる。例えば、クロックの立ち上がりエッジカウント数が３０回ならば、位相の総変化量は約３０×３６０゜と推定できる。したがって、クロックの立ち上がりエッジのカウントを通じて位相の総変化量が算出でき、位相の総変化量から周波数の平均を算出できる。
【００５１】
すなわち、本発明の他の実施形態で、変調制御部３７は、ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間にＳＳＣ信号の立ち上がりエッジをカウントした数と、前記下部比較周波数を有する信号の立ち上がりエッジをカウントした数とを比較して、前記第１平均周波数と前記下部比較周波数とを比較し、ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間にＳＳＣ信号の立ち上がりエッジをカウントした数と、前記上部比較周波数を有する信号の立ち上がりエッジをカウントした数とを比較して、前記第２平均周波数と前記上部比較周波数とを比較する。
【００５２】
それにより、変調電荷ポンプ３８は、カウント−エッジ数の比較結果に対応するように電荷をポンピングして、変調電圧を出力する。
【００５３】
例えば、変調電荷ポンプ３８は、ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間にカウントされた立ち上がりエッジの数が、同期間に前記下部比較周波数を有する信号でカウントされた立ち上がりエッジの数より多い場合、変調電荷ポンプ３８の電流を増やして変調比率を高め、ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間にカウントされた立ち上がりエッジの数が、同期間に前記下部比較周波数を有する信号でカウントされた立ち上がりエッジの数より少ない場合、変調電荷ポンプ３８の電流を減らして変調比率を低める。
【００５４】
また、変調電荷ポンプ３８は、ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間にカウントされた立ち上がりエッジの数が、同期間に前記上部比較周波数を有する信号でカウントされた立ち上がりエッジの数より多い場合、変調電荷ポンプ３８の電流を減らして変調比率を低め、ＶＣＯから出力されたＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間にカウントされた立ち上がりエッジの数が、同期間に前記上部比較周波数を有する信号でカウントされた立ち上がりエッジの数より少ない場合、変調電荷ポンプ３８の電流を増やして変調比率を高める。
【００５５】
一方、変調電荷ポンプ３８から出力された変調電圧は、電荷ポンプ及びフィルタ部３３から出力された第１制御電圧と、合算部３４で合算される。合算部３４は、キャパシタで構成でき、第１制御電圧と変調電圧とを合算して、第１電圧を基準にして、変調電圧に対応する値だけ変調する第２制御電圧を出力する。
【００５６】
ＶＣＯ ３５は、第２制御電圧に応答して基準周波数、すなわち、図４の中間周波数を基準に変調するＳＳＣ信号を生成する。
【００５７】
すなわち、本発明によるＳＳＣＧは、比較周波数とフィードバックされたＳＳＣの周波数をデジタルで比較できてＰＶＴに影響されなくなり、ＰＬＬ内に別途のスケーラや付加的なフィルタ部が要らなくなって、精密な変調比率を維持でき、かつ回路の面積も縮小できる。
【００５８】
図５は、本発明によるＳＳＣＧの周波数変調比率を調節する例を示すグラフである。
【００５９】
図５Ａは、ＶＣＯから出力されたＳＳＣの最大周波数が目標とする最大周波数より小さくて、出力されたクロック信号が所望通りに広がらない場合を示す例である。この場合、クロック信号のエネルギーが所定範囲を超えて周辺回路にＥＭＩ影響を及ぼすことがある。
【００６０】
図５Ａのように、実際最大ＳＳＣ周波数が目標最大周波数より小さい場合、上部比較周波数は、ＳＳＣ信号が中間周波数から最大周波数に変わる間の平均周波数である第２平均周波数より大きい。その結果、同期間中に上部比較周波数を有する信号のクロック数は、第２平均周波数を有する信号のクロック数より多い。したがって、変調制御部３７は、ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間にカウントされた立ち上がりエッジの数は、同期間に前記上部比較周波数を有する信号でカウントされた立ち上がりエッジの数より少ないと判断する。この場合、変調制御部３７は、前記変調電荷ポンプ３８の電流を増やして、変調比率を高めてＳＳＣの最大周波数を目標最大周波数に接近させる。
【００６１】
図５Ｂは、ＶＣＯから出力されたＳＳＣの最大周波数が目標とする最大周波数より大きくて、出力されたクロック信号の周波数変調偏差が大きい場合を示す例である。この場合、クロック信号の周波数変調幅が大きくて電子回路の誤動作をもたらす恐れがある。
【００６２】
図５Ｂのように、実際最大ＳＳＣ周波数が目標最大周波数より大きい場合、上部比較周波数は、ＳＳＣ信号が中間周波数から最大周波数に変わる間の平均周波数である第２平均周波数より小さい。その結果、同期間中に上部比較周波数を有する信号のクロック数は、第２平均周波数を有する信号のクロック数より少ない。したがって、変調制御部３７は、ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最大周波数に変わる間にカウントされた立ち上がりエッジの数は、同期間に前記上部比較周波数を有する信号でカウントされた立ち上がりエッジの数より多いと判断する。この場合、変調制御部３７は、前記変調電荷ポンプ３８の電流を減らして変調比率を低め、ＳＳＣの最大周波数を目標最大周波数に接近させる。
【００６３】
図５Ｃは、ＶＣＯから出力されたＳＳＣの最小周波数が目標とする最小周波数より高くて、出力されたクロック信号が所望の通りに広がらない場合を示す例である。この場合も、図５Ａと同じく、クロック信号のエネルギーが所定範囲を超えて周辺回路にＥＭＩ影響を及ぼすことがある。
【００６４】
図５Ｃのように、実際最小ＳＳＣ周波数が目標最小周波数より高い場合、下部比較周波数は、ＳＳＣ信号が中間周波数から最小周波数に変わる間の平均周波数である第１平均周波数より低い。その結果、同期間中に下部比較周波数を有する信号のクロック数は、第１平均周波数を有する信号のクロック数より少ない。したがって、変調制御部３７は、ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間にカウントされた立ち上がりエッジの数は、同期間中に前記下部比較周波数を有する信号でカウントされた立ち上がりエッジの数より多いと判断する。この場合、変調制御部３７は、前記変調電荷ポンプ３８の電流を増やして変調比率を高め、ＳＳＣの最小周波数を目標最小周波数に接近させる。
【００６５】
図５Ｄは、ＶＣＯから出力されたＳＳＣの最小周波数が目標とする最小周波数より低くて、出力されたクロック信号の周波数変調偏差が大きい場合を示す例である。この場合も、図５Ｂと同じく、クロック信号の周波数変調幅が大きくて電子回路の誤動作をもたらす恐れがある。
【００６６】
図５Ｄのように、実際最小ＳＳＣ周波数が目標最小周波数より低い場合、下部比較周波数は、ＳＳＣ信号が中間周波数から最小周波数に変わる間の平均周波数である第１平均周波数より高い。その結果、同期間中に下部比較周波数を有する信号のクロック数は、第１平均周波数を有する信号のクロック数より多い。したがって、変調制御部３７は、ＳＳＣ信号が前記中間周波数から前記最小周波数に変わる間にカウントされた立ち上がりエッジの数は、同期間に前記下部比較周波数を有する信号でカウントされた立ち上がりエッジの数より少ないと判断する。この場合、変調制御部３７は、前記変調電荷ポンプ３８の電流を減らして変調比率を低め、ＳＳＣの最小周波数を目標最小周波数に接近させる。
【００６７】
図６Ａは、初期変調電荷ポンプの量が非常に小さい場合に、本発明によるＳＳＣＧにより目標とする変調値を探す過程を示すグラフである。
【００６８】
図６Ｂは、図６Ａの場合に変調制御部から出力する制御信号の大きさを示す。
【００６９】
図６Ａ及び図６Ｂを参照すれば、初期変調量が非常に小さければ、ＳＳＣの周波数変調幅が小さくなり、上部カウント領域の場合、ＳＳＣの総カウント数が目標クロックのカウント数より少ないと判断し、変調制御部は、制御信号を大きくして電荷ポンプの量を増やす。
【００７０】
図７Ａは、初期変調電荷ポンプの量が非常に大きい場合に、本発明によるＳＳＣＧにより目標とする変調値を探す過程を示すグラフである。
【００７１】
図７Ｂは、図７Ａの場合に変調制御部から出力する制御信号の大きさを示す。
【００７２】
図７Ａ及び図７Ｂを参照すれば、初期変調量が非常に大きければ、ＳＳＣの周波数変調幅が大きくなり、上部カウント領域の場合、ＳＳＣの総カウント数が目標クロックのカウント数より多いと判断し、変調制御部は、制御信号の大きさを減らして電荷ポンプの量を減らす。
【００７３】
その結果、ＰＶＴに影響されずにデジタル制御を通じて目標とする変調比率を探して、安定したＳＳＣ信号を生成できる。
【００７４】
本発明は、図面に図示された一実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、ＰＬＬが使われるあらゆるデジタルシステム及びデジタル製品に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１Ａ】一般的なＰＬＬ出力信号及びＳＳＣＧを利用した出力信号の基準周波数の変化を示すグラフである。
【図１Ｂ】一般的なＰＬＬ出力信号及びＳＳＣＧを利用した出力信号の基準周波数の変化を示すグラフである。
【図１Ｃ】一般的なＰＬＬ出力信号及びＳＳＣＧを利用した出力信号の基準周波数の変化を示すグラフである。
【図１Ｄ】一般的なＰＬＬ出力信号及びＳＳＣＧを利用した出力信号の基準周波数の変化を示すグラフである。
【図１Ｅ】一般的なＰＬＬ出力信号及びＳＳＣＧを利用した出力信号の基準周波数の変化を示すグラフである。
【図１Ｆ】一般的なＰＬＬ出力信号及びＳＳＣＧを利用した出力信号の基準周波数の変化を示すグラフである。
【図２】従来のデュアルループを利用して変調比率を調節するＳＳＣＧの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明によるＳＳＣＧの構造を示すブロック図である。
【図４】経時的な出力信号の周波数変動と比較周波数との関係を示すグラフである。
【図５Ａ】本発明によるＳＳＣＧの周波数変調比率を調節する例を示すグラフである。
【図５Ｂ】本発明によるＳＳＣＧの周波数変調比率を調節する例を示すグラフである。
【図５Ｃ】本発明によるＳＳＣＧの周波数変調比率を調節する例を示すグラフである。
【図５Ｄ】本発明によるＳＳＣＧの周波数変調比率を調節する例を示すグラフである。
【図６Ａ】初期変調電荷ポンプの量が非常に小さい場合に、本発明によるＳＳＣＧにより目標とする変調値を探す過程を示すグラフである。
【図６Ｂ】図６Ａの場合に、変調制御部から出力する制御信号の大きさを示すグラフである。
【図７Ａ】初期変調電荷ポンプの量が非常に大きい場合に、本発明によるＳＳＣＧにより目標とする変調値を探す過程を示すグラフである。
【図７Ｂ】図７Ａの場合に、変調制御部から出力する制御信号の大きさを示すグラフである。
【符号の説明】
【００７７】
３０    ＳＳＣＧ
３１    プリディバイダー
３２    位相及び周波数検出部
３３    電荷ポンプ及びフィルタ部
３４    合算部
３５    ＶＣＯ
３６    メインディバイダー
３７    変調制御部
３８    変調電荷ポンプ
【図１Ａ】
2006136000.tif 000003
【図１Ｂ】
2006136000.tif 000004
【図１Ｃ】
2006136000.tif 000005
【図１Ｄ】
2006136000.tif 000006
【図１Ｅ】
2006136000.tif 000007
【図１Ｆ】
2006136000.tif 000008
【図２】
2006136000.tif 000009
【図３】
2006136000.tif 000010
【図４】
2006136000.tif 000011
【図５Ａ】
2006136000.tif 000012
【図５Ｂ】
2006136000.tif 000013
【図５Ｃ】
2006136000.tif 000014
【図５Ｄ】
2006136000.tif 000015
【図６Ａ】
2006136000.tif 000016
【図６Ｂ】
2006136000.tif 000017
【図７Ａ】
2006136000.tif 000018
【図７Ｂ】
2006136000.tif 000019