(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低周波クロック信号を生成する低周波クロック信号源と、
前記低周波クロック信号が伝搬する第１のプリント基板配線と、
前記低周波クロック信号によるクロストークノイズが生ずる程度に前記第１のプリント基板配線に近接した複数の近接部を有する第２のプリント基板配線と、
前記第２のプリント基板配線に設けられ、前記クロストークノイズの組み合わせからなるノイズ集合信号を利用して高周波ノイズ信号を生成するノイズ生成回路と、
を有して構成される高周波ノイズ生成回路。
【請求項２】
前記第２のプリント基板配線の前記近接部の配線長、及び／又は、前記近接部間の配線長は、生じさせようとする前記ノイズ集合信号の形状に基づいて設計されている、
請求項１記載の高周波ノイズ生成回路。
【請求項３】
前記第２のプリント基板配線の端部には、該端部における信号の反射を抑制する抵抗器が設けられ、
該抵抗器の抵抗値は、生じさせようとする前記ノイズ集合信号の波形に基づいて設定されている、
請求項１又は２記載の高周波ノイズ生成回路。
【請求項４】
第１のプリント基板配線に低周波クロック信号を伝搬させ、第２のプリント基板配線に前記第１のプリント基板配線に近接する複数の近接部を設け、これら近接部において生じたクロストークノイズの組み合わせからなるノイズ集合信号を利用して、高周波ノイズ信号を生成する、
高周波ノイズ生成方法。
【請求項５】
前記第２のプリント基板配線の前記近接部の配線長、及び／又は、前記近接部間の配線長を調整することにより、前記ノイズ集合信号の波形を調整する、
請求項４記載の高周波ノイズ生成方法。
【請求項６】
前記第２のプリント基板配線の端部に設けられ該端部における信号の反射を抑制する抵抗器の抵抗値を調整することにより、前記ノイズ集合信号の波形を調整する、
請求項４又は５記載の高周波ノイズ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波ノイズを生成するための回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩテスト等において、所定の周波数を有するノイズが意図的に生成されて利用される場合がある。このようなノイズを生成する際には、先ずその生成源となる信号が用意され、この生成源となる信号の周波数は、生成しようとするノイズの周波数に対応している必要がある。即ち、高周波ノイズを生成させるためには、その生成源となる高周波の信号が必要となる。このようなノイズの生成源となる信号を供給するものとして、低周波クロック信号源や高周波クロック信号源がある。
【０００３】
図６において、一般的な低周波クロック信号源１００の構造が示されている。この低周波クロック信号源１００は、水晶振動子１０１と発振回路１０２とを有して構成され、水晶振動子１０１の発振に対して発振回路１０２がパルス成形、振幅の最適化等を施した信号を、低周波クロック信号Ｓｌとして出力するものである。
【０００４】
図７において、一般的な高周波クロック信号源２００の構造が示されている。通常、水晶振動子２０１は、数十ＭＨｚまでの周波数しか発生できないため、それ以上の周波数を有する高周波クロック信号Ｓｈを生成させるために、ＰＬＬ回路２０４が利用される。ＰＬＬ回路２０４は、位相検出器２０５と、分周回路２０６と、ＶＣＯ２０７とを有して構成され、水晶振動子２０１と発振回路２０２とから出力された低周波クロック信号を分周回路２０６により分周した信号と、ＶＣＯ２０７から出力された高周波クロック信号を分周回路２０６により分周した信号とを、位相検出器２０５で位相調整することで、所望の周波数の高周波クロック信号Ｓｈを生成するものである。
【０００５】
ノイズを生成するための回路として、次のような従来発明が開示されている。第１の従来発明に係る回路は、初期値が設定可能なＮビットカウンタと、複数のリングオシレータ発振器とを有し、複数のリングオシレータ発振器のうちのＮビットカウンタの出力に応じた台数のリングオシレータ発振器を動作させて発生ノイズ量を定量的にコントロールするものである（特許文献１参照）。
【０００６】
第２の従来発明に係る回路は、振幅確率分布、交叉率分布、パルス継続時間分布、及びパルス間隔分布を同時に指定して、所定のグループ順序ループを繰り返すことにより、周期性擬似雑音を発生させるものである（特許文献２参照）。
【０００７】
第３の従来発明に係る回路は、予め不規則ノイズ信号の波形データを任意に組み合わせ、任意のエンベロープ波形で発生するためのゲートが組み込まれ、外部から与えられるパラメータに基づいて前記ノイズ信号の波形データ、エンベロープ波形の特性を選択可能とするゲート回路装置と、指定されるノイズ特性に基づくパラメータを発生して前記ゲート回路装置に与え、前記指定のノイズ特性を有する復号ノイズの波形データを前記ゲート回路装置に生成させる制御装置と、前記ゲート回路装置から出力される復号ノイズの波形データをアナログ信号に変換するディジタル・アナログ変換器とを具備するものであり、これによりガウス性ノイズ、非ガウス性ノイズのいずれも生成可能で、その特性を容易に制御できるとされている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００１−２６４３９４号公報
【特許文献２】特開２００５−６２３３号公報
【特許文献３】特開２００６−８０８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、高周波クロック信号源２００（図７参照）は、低周波クロック信号源１００（図６参照）に比べてその構造が複雑であり、高価であるという欠点を有するものである。そのため、高周波クロック信号源２００を用いることなく、高周波ノイズを生成することができる回路が求められていた。このような要望に対しては、上記いずれの従来発明も対処できるものではない。
【０００９】
そこで、本発明は、高周波クロック信号源を用いることなく、安価な構成により高周波ノイズを生成することができる回路及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題の解決を図る本発明は、低周波クロック信号を生成する低周波クロック信号源と、前記低周波クロック信号が伝搬する第１のプリント基板配線と、前記低周波クロック信号によるクロストークノイズが生ずる程度に前記第１のプリント基板配線に近接した少なくとも１つの近接部を有する第２のプリント基板配線と、前記第２のプリント基板配線に設けられ、前記クロストークノイズの組み合わせからなるノイズ集合信号を利用して高周波ノイズ信号を生成するノイズ生成回路とを有して構成される高周波ノイズ生成回路である。
【００１１】
また、本発明は、第１のプリント基板配線に低周波クロック信号を伝搬させ、第２のプリント基板配線に前記第１のプリント基板配線に近接する少なくとも１つの近接部を設け、これら近接部において生じたクロストークノイズの組み合わせからなるノイズ集合信号を利用して、高周波ノイズ信号を生成する高周波ノイズ生成方法である。
【発明の効果】
【００１２】
上記本発明によれば、高周波クロック信号源を用いることなく、安価な構成により高周波ノイズを生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１において、本発明に係る高周波ノイズ生成回路１の基本的な構成が示されている。この高周波ノイズ生成回路１は、低周波クロック信号Ｓｌを生成する低周波クロック信号源２と、前記低周波クロック信号が伝搬する第１のプリント基板配線３と、前記低周波クロック信号ＳｌによるクロストークノイズＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，・・，Ｎｎが生ずる程度に前記第１のプリント基板配線３に近接した複数の近接部４−１，４−２，４−３，４−４，・・，４−ｎを有する第２のプリント基板配線５と、前記第２のプリント基板配線５に設けられ、前記クロストークノイズＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，・・，Ｎｎの組み合わせからなるノイズ集合信号Ｓｎに基づいて高周波ノイズ信号Ｓｈを生成するノイズ生成回路６とを有して構成される。
【００１４】
このように、前記低周波クロック信号Ｓｌが伝搬する前記第１のプリント基板配線３に、意図的に前記第２のプリント基板配線５を複数の箇所で近接させてクロストークノイズＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，・・，Ｎｎを発生させ、これらのクロストークノイズＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，・・，Ｎｎのノイズ集合信号Ｓｎを、高周波ノイズ信号Ｓｈの生成源とすることにより、高価な高周波クロック信号源を用いることなく、高周波ノイズ信号Ｓｈを生成することができる。
【００１５】
以下に、本発明のより具体的な実施の形態を示す。
【００１６】
発明の実施の形態１．
図２において、本実施の形態に係る高周波ノイズ生成回路１が示されている。この高周波ノイズ生成回路１は、前記低周波クロック信号源２と、前記第１のプリント基板配線３と、前記第２のプリント基板配線５と、前記ノイズ生成回路６と、第１の終端抵抗部１１と、第２の終端抵抗部１２とを有して構成されている。
【００１７】
前記第１の終端抵抗部１１は、前記第１のプリント基板配線３の前記低周波クロック信号源２とは反対側の端部に設けられ、所定の抵抗器を挟んでＧＮＤに接続されるものであり、この端部における信号の反射を抑えるものである。
【００１８】
前記第２の終端抵抗部１２は、前記第２のプリント基板配線５の前記ノイズ生成回路６とは反対側の端部に設けられ、所定の抵抗器を挟んでＧＮＤに接続されるものであり、この端部における信号の反射を抑えるものである。
【００１９】
図３において、前記第２のプリント基板配線５に設けられた前記近接部４−１，４−２，４−３，４−４，・・，４−ｎの構造を説明するための一部拡大図が示されている。図３（ａ）に示すように、前記第１のプリント基板配線３上の点２０から点２１までの区間と、前記第２のプリント基板配線５上の点３０から点３１までの区間とが、所定のクリアランスＣをもって平行に配線されている。このクリアランスＣは、前記第２のプリント基板配線５が前記第１のプリント基板配線３を伝搬する前記低周波クロック信号Ｓｌによるクロストークノイズの影響を受け得る距離である。例えば、前記低周波クロック信号Ｓｌの振幅の３０％程度の振幅を持つノイズを前記第２のプリント基板配線５に発生させることは、通常において可能である。また、前記近接部４−１，４−２，４−３，４−４，・・，４−ｎ以外の場所ではクロストークノイズが発生しないように十分なクリアランスが設けられている。また、前記点３０（２０）から点３１（２１）までの区間の配線長をＤとし、図３（ｂ）に示すように、１つの近接部４−１から次の近接部４−２までの前記第１のプリント基板配線３の配線長をＬ１、前記第２のプリント基板配線５の配線長をＬ２とする。前記配線長Ｌ１は、前記点２２から前記点２０までの配線の長さであり、前記配線長Ｌ２は、前記点３２から前記点３０までの配線の長さである。
【００２０】
図４において、前記近接部４−１，４−２，４−３，４−４，・・，４−ｎにおける前記両プリント基板配線３，５の信号波形に関するタイムチャートが示されている。前記近接部４−１における信号波形において、前記低周波クロック信号Ｓｌの立ち上がりエッジがこの近接部４−１を通過する際には、前記第２のプリント基板配線５に上向きのノイズが発生し、前記低周波クロック信号Ｓｌの立ち下がりエッジが通過する際には、下向きのノイズが発生する。この時発生するノイズのパルス幅は、この近接部４−１の配線長Ｄ（図３（ａ）参照）と、前記低周波クロック信号Ｓｌのエッジ部分の時間とにより決定する。例えば、前記配線長Ｄの往復信号伝搬時間に比べてエッジが長いか等しい場合には、前記クロストークノイズのパルス幅はエッジ部分の時間の２倍の時間となる。一方、前記配線長Ｄの往復信号伝搬時間に比べてエッジが短い場合には、その差分の時間をエッジ部分の時間の２倍の時間に足したものとなる。ここでは、前者の場合で説明する。
【００２１】
ある近接部４−ｎから次の近接部４−（ｎ＋１）までの前記第１のプリント基板配線３と前記第２のプリント基板配線５との配線長の差を、前記クロストークノイズのパルス幅Ｗｎと同じだけ前記第２のプリント基板配線５に持たせた場合、即ちＬ２＝Ｌ１＋Ｗｎ（図３（ｂ）参照）とした場合、図４中４−２信号波形として示すように、前記近接部４−１で発生したノイズパルスと前記近接部４−２で発生したノイズパルスとが連続する。これと同様に近接部４−９まで配線した場合、図中４−９信号波形として示すように、ノイズパルスは前記低周波クロック信号Ｓｌの１周期分連続したものとなり、前記低周波クロック信号Ｓ１の周期の９倍の周波数を持つ前記ノイズ集合信号Ｓｎを得ることができる。
【００２２】
このように、前記近接部４−１，４−２，４−３，４−４，・・，４−ｎの配線長Ｄと前記低周波クロック信号Ｓｌのエッジ部分の時間とにより、前記クロストークノイズのパルス幅が決定される。従って、前記低周波クロック信号Ｓｌのエッジ部分の時間は固定的であると仮定すると、前記近接部４−１，４−２，４−３，４−４，・・，４−ｎの前記配線長Ｄと、各プリント基板配線３，５の近接部４−１，４−２，４−３，４−４，・・，４−ｎ間の前記配線長Ｌ１，Ｌ２（前記近接部４−１，４−２，４−３，４−４，・・，４−ｎの数）とを調整することにより、前記高周波ノイズ信号Ｓｈの生成源となる前記ノイズ集合信号Ｓｎの周波数を調整することができる。
【００２３】
以上のように、本実施の形態によれば、安価な低周波クロック信号源２とプリント基板配線３，５のみにより、高周波ノイズ信号Ｓｈの生成源となるノイズ集合信号Ｓｎを生成することができる。
【００２４】
発明の実施の形態２．
本実施の形態は、上記実施の形態１における第２の終端抵抗部２２に替えて、図５に示す第２の終端抵抗部４０を用いたものである。上記実施の形態１においては、ＧＮＤ電位を中心とした前記ノイズ集合信号Ｓｈを生成することができるが、本実施の形態によれば、抵抗器４１，４２の抵抗値を調整することにより、前記ノイズ集合信号Ｓｎの振幅を調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る高周波ノイズ生成回路の基本的な構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る高周波ノイズ生成回路の構造を示す図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）近接部の構造を説明するための一部拡大図である。
【図４】各近接部における第１及び第２のプリント基板配線の信号波形に関するタイムチャートを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る第２の終端抵抗部の構造を示す図である。
【図６】従来の一般的な低周波クロック信号源の構造を示す図である。
【図７】従来の一般的な高周波クロック信号源の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  高周波ノイズ生成回路
２  低周波クロック信号源
３  第１のプリント基板配線
４−１，４−２，４−３，４−４，・・，４−ｎ  近接部
５  第２のプリント基板配線
６  ノイズ生成回路
１１  第１の終端抵抗部
１２  第２の終端抵抗部
【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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【図６】
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【図７】
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