(57)【要約】【課題】ジッターの少ない信号を発生する。【解決手段】それぞれ同一周期を有する複数の信号源３１〜３Ｎと、信号源の各出力をそれぞれ加算する加算器３４と、加算器の出力の平均値を最大振幅とする信号を出力するコンパレータ３５とを備える。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ同一周期を有する複数の信号源と、
前記信号源の各出力をそれぞれ加算する加算手段と、
前記加算手段の出力の平均値を最大振幅とする信号を出力する平均振幅出力手段と、
を備えたことを特徴とする信号源回路。
【請求項２】
少なくとも１つの信号源と、
前記信号源の出力を遅延する複数の遅延手段と、
前記遅延手段の各出力をそれぞれ加算する加算手段と、
前記加算手段の出力の平均値を最大振幅とする信号を出力する平均振幅出力手段と、
を備えたことを特徴とする信号源回路。
【請求項３】
前記遅延手段が伝送路であることを特徴とする請求項２に記載の信号源回路。
【請求項４】
前記遅延手段がフリップフロップであることを特徴とする請求項２に記載の信号源回路。
【請求項５】
前記平均振幅出力手段が、前記加算手段から出力される信号振幅の１／２を基準電圧とし、前記加算手段の出力のうち前記基準電圧未満を出力するコンパレータであることを特徴とする請求項１または２に記載の信号源回路。
【請求項６】
前記信号源、前記加算手段及び前記平均振幅出力手段の少なくとも１つを半導体基板上に実装したことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の信号源回路。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の信号源回路を搭載したことを特徴とする無線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジッターの少ない信号を発生する信号源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
信号に含まれるジッターは、システム精度の低下を招く原因となるため、ジッターのない少ない信号を発生する信号源回路が望まれる。図５は、従来の信号源回路を示す回路図であり、信号を生成する信号源５１と、信号を取り出す出力端子５２とで構成され、信号源５１のジッターを含む信号が出力端子５２にそのまま導出される。
【０００３】
ジッターの低減に関し、特許文献１には分周回路で分周したクロックの各々を、２個のタイミング分割回路で構成されたタイミング平均回路を少なくとも１つ備え、その複数のタイミング平均回路の出力端子からの出力信号（パルス）間の時間差を、多重化回路により平均化する技術が示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３５５２６２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に示された技術は、分周回路、複数のタイミング分割回路及び多重化回路等の多数の要素を必要とするため、回路構成の複雑化、コスト高を招くという問題がある。
【０００６】
本発明は、簡単な構成で、ジッターの少ない信号を発生することができる信号源回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、それぞれ同一周期を有する複数の信号源と、前記信号源の各出力をそれぞれ加算する加算手段と、前記加算手段の出力の平均値を最大振幅とする信号を出力する平均振幅出力手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、少なくとも１つの信号源と、前記信号源の出力を遅延する複数の遅延手段と、前記遅延手段の各出力をそれぞれ加算する加算手段と、前記加算手段の出力の平均値を最大振幅とする信号を出力する平均振幅出力手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
以下、図３及び図４を参照して本発明の原理を説明する。図３はジッターの影響を受けた一般的な信号周期の確率分布（ガウス分布）、図４（ａ）〜（ｃ）はジッターを含む信号を出力する一般的な信号源の出力信号波形を示している。図３に示すように、ジッターの影響を受けた信号周期の確率分布はガウス分布（正規分布）を示す。確率分布の平均値（信号周期の平均値Ｔ）は、信号にジッターが無い場合の周期Ｔと等しくなる。
【００１０】
いま、ジッターの影響を受けた信号を出力する一般的な信号源の信号を、Ｎ個の伝送路（遅延回路）に分岐する（図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ））。ここで、伝送路（遅延回路）の遅延時間は信号周期の整数倍であり、それぞれ異なる遅延時間であるものとする。伝送路（遅延回路）により分岐されたＮ通りの信号は、それぞれジッターを含む信号であり、その信号周期は図３に示すガウス分布（正規分布）に従うものと見なすことができる。
【００１１】
そのため、ジッターを含むＮ通りの信号の信号周期の平均値をＴとすると、各信号周期はそれぞれ平均値Ｔの近くにあるものが多数を占め、極端に信号周期が長い信号や、極端に信号周期が短い信号の占める割合は少ないと考えられる。
【００１２】
次に、Ｎ通りの信号を全て加算し一つの信号として合成する。図４（ｄ）は合成後の出力波形を示している。出力波形は、Ｎ通りの信号のうち、信号周期が平均周期よりも長い信号が振幅（縦軸）の底辺に、信号周期が平均周期よりも短い信号が振幅の頂点に、信号周期が平均値近くの信号は、振幅の真ん中に分布する合成波形となる。
【００１３】
このことを利用して、合成波形の信号（加算後の信号）の振幅の平均値の信号を取り出すようにすれば、信号周期が平均値近くに分布する信号、すなわちジッターの少ない信号を取り出すことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の構成を示す回路図である。図１に示す信号源回路は、振幅Ａ、周期Ｔ（一定）の信号を出力する第１の信号源３１〜第Ｎの信号源３Ｎと、第１の信号源３１〜第Ｎの信号源３Ｎの出力信号を加算する加算部３４と、基準電圧（Ａ×Ｎ）／２が設定されたコンパレータ３５と、コンパレータ３５の基準電圧を供給する電源３６と、出力端子３７とを備える。第１の信号源３１〜第Ｎの信号源３Ｎの出力信号は、それぞれ図３に示すガウス分布に従ったジッターを含む信号である。
【００１５】
以下、上記構成の信号源回路の動作を説明する。第１の信号源３１〜第Ｎの信号源３Ｎから出力される信号の出力波形は、それぞれ加算部３４で全て加算される。このため、加算部３４から出力される信号の振幅はＡ×Ｎとなる。加算部３４の出力信号は、基準電圧が設定されたコンパレータ３５に入力される。コンパレータ３５の出力は出力端子３７に供給される。
【００１６】
先の図４において、（ａ）を第１の信号源３１の出力波形、（ｂ）を第１の信号源３２の出力波形、（ｃ）を第Ｎの信号源３Ｎの出力波形、（ｄ）を加算部３４の出力波形、（ｅ）をコンパレータ３５の出力波形とすると、加算部３４の出力波形は信号周期の平均値Ｔ近くにある信号が多数を占め、極端に周期が長い信号や、極端に短い信号の占める割合は少ない。また、ジッターの影響により信号周期が平均周期よりも長い信号は、加算部３４の出力波形のうち振幅の底辺に分布し、信号周期が平均周期よりも短い信号は振幅の頂点に分布し、信号周期が平均周期近くの信号は、振幅の真ん中に分布する合成波形で構成される。
【００１７】
このような合成波形（加算器３４の出力）に対して、コンパレータ３５により振幅の平均値以上の部分を切り捨て、元の信号の平均値を振幅の最大値とする処理を行うことで、コンパレータ３５からは図４（ｅ）に示す信号波形が得られる。コンパレータ３５の出力が供給される出力端子３７から、信号周期が元の信号の平均値であるＴに近い信号を取り出すことが可能であるため、ジッターの少ない信号を取り出すことができる。なお、合成する波形の数が多いほどジッターを低減する効果は大きくなる。また、ガウス分布（正規分布）以外の分布であっても、信号の周期Ｔはガウス分布（正規分布）を示すので、平均値に収束する効果は同じである。
【００１８】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態の構成を示す回路図である。図２に示す信号源回路は、振幅Ａ、周期Ｔ（一定）の信号を出力する信号源４０と、信号源４０の分岐出力を遅延する第１の伝送路４１〜第Ｎの伝送路４Ｎと、第１の伝送路４１〜第Ｎの伝送路４Ｎにより送出される信号を加算する加算部４５と、基準電圧（Ａ×Ｎ）／２が設定されたコンパレータ４７と、コンパレータ４７の基準電圧を供給する電源４７と、出力端子４８とを備える。第１の伝送路４１〜第Ｎの伝送路４Ｎの遅延時間は、信号周期の整数倍で、それぞれ異なる遅延時間であり、第１の伝送路４１〜第Ｎの伝送路４Ｎで遅延される信号は、それぞれ図３に示すガウス分布に従ったジッターを含む信号である。
【００１９】
以下、上記構成の信号源回路の動作を説明する。第１の伝送路４１〜第Ｎの伝送路４Ｎで遅延された信号の出力波形は、それぞれ加算部４５で全て加算される。このため、加算部４５から出力される信号の振幅はＡ×Ｎとなる。加算部４５の出力信号は、基準電圧（Ａ×Ｎ）／２が設定されたコンパレータ４６に入力される。コンパレータ４６の出力は出力端子４８に供給される。
【００２０】
先の図４において、（ａ）を第１の伝送路４１で遅延される信号波形、（ｂ）を第２の伝送路４２で遅延される信号波形、（ｃ）を第Ｎの伝送路４Ｎで遅延される信号波形、（ｄ）を加算部４５の出力波形、（ｅ）をコンパレータ４６の出力波形とすると、加算部４５の出力波形は信号周期の平均値Ｔ近くにある信号が多数を占め、極端に周期が長い信号や、極端に短い信号の占める割合は少ない。また、ジッターの影響により信号周期が平均周期よりも長い信号は、加算部４５の出力波形のうち、振幅の底辺に分布し、信号周期が平均周期よりも短い信号は振幅の振幅の頂点に分布し、信号周期が平均周期近くの信号は、振幅の真ん中の分布する合成波形で構成される。
【００２１】
このような合成波形（加算器４５の出力）に対して、コンパレータ４６により振幅の平均値以上の部分を切り捨て、元の信号の平均値を振幅の最大値とする処理を行うことで、コンパレータ４６からは図４（ｅ）に示す信号波形が得られる。コンパレータ４６の出力が供給される出力端子４８から、信号周期が元の信号の平均値であるＴに近い信号を取り出すことが可能であるため、ジッターの少ない信号を取り出すことができる。なお、合成する波形の数が多いほどジッターを低減する効果は大きくなる。また、ガウス分布（正規分布）以外の分布であっても、信号の周期Ｔはガウス分布（正規分布）を示すので、平均値に収束する効果は同じである。また、第１〜第Ｎの伝送路に、時間遅延を行うフリップフロップ回路を用いることも可能であり、この場合でもジッターを低減する効果は同じである。
【００２２】
なお、第１、第２の実施形態において、加算器の出力信号の振幅がＮ倍（Ｎは加算数）になったときのダイナミックレンジの不足を、減衰器で信号振幅を小さくして補うようにしても、ジッターを低減する効果は同じである。
【００２３】
また、信号源回路の構成要素の少なくとも１つを半導体基板上に実装することで信号源回路の小型化を図ることができる。特に、複数の伝送路で信号源の信号を分岐する構成をとる第２の実施形態では、伝送路を用いて複数の信号を得ることができるため、半導体基板上への実装は容易である。また、信号源回路を無線機の信号源として用いることで、機器の性能を向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、信号源の複数の出力を加算平均するだけで信号に含まれるジッターを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す回路図。
【図２】本発明の第２の実施形態の構成を示す回路図。
【図３】信号周期の確率分布（ガウス分布）を示すグラフ。
【図４】信号源の出力信号波形を示すグラフ。
【図５】従来の信号源回路の構成を示す回路図。
【符号の説明】
３１　第１の信号源
３２　第２の信号源
３Ｎ　第Ｎの信号源
３４　加算部
３５　コンパレータ
３６　電源
３７　出力端子
４０　信号源
４１　第１の伝送線路
４２　第２の伝送線路
４Ｎ　第Ｎの伝送線路
４５　加算部
４６　コンパレータ
４７　電源
４８　出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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