(57)【要約】【課題】同一のチップに複数の差動構成の発振器を有する際の、干渉によるスプリアスの低減をする。【解決手段】第１の発振器から回り込む第２の発振器への干渉成分の逆相成分にあたる第１の発振器の出力信号を信号減衰器で減衰させて第２の発振器の入力へ注入し、第２の発振器から回り込む第１の発振器への干渉成分の逆相成分にあたる第２の発振器の出力信号を信号減衰器で減衰させて第１の発振器の入力へ注入し、干渉成分である回り込んだ信号と相殺させたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一チップ内に複数の差動構成の発振器を有する半導体装置において、
第１の発振器の出力を第２の発振器の入力に第１の減衰器を介して接続し、第２の発振器の出力を第１の発振器の入力に第２の減衰器を介して接続することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
同一チップ内に複数の差動構成の発振器を有する半導体装置において、
各発振器の共振器の間に信号を減衰させる減衰器を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
同一チップ内に複数の差動構成の発振器を有する半導体装置において、
第１の差動構成の発振器の共振器と第２の差動構成の発振器の共振器の間に直列につながる第１の抵抗と第２の抵抗を有し、第１の抵抗と第２の抵抗の接続点と発振周波数において接地となる端子の間に第３の抵抗を有する半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一チップ内に複数の差動構成の発振器を有する半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高集積化、送受信機用半導体回路の高付加価値化と、セットの小型化による部品数削減のために、複数の差動構成の発振器の同一チップ内への内蔵が行われている。
【０００３】
図４では簡素化のために２つの差動構成の発振器の例について説明する。従来は、図４のように同一チップ内に複数の差動構成の発振器を有し、互いに異なった周波数の信号を発生させている。これらの異なった周波数を発生させる発振器は、ノイズの悪化や、様々な規格等を考慮した場合、相互に干渉しないことが望まれる。しかしながら、上記のように、半導体回路の高集積化が進んでいると同時に、セットの小型化やコスト削減によりチップの小型化が行われているために、複数の差動構成の発振器を近傍に配置せざるを得ない。このため、複数の差動構成の発振器が相互に干渉しスプリアスを発生する場合がある。
【０００４】
干渉を低減する対策として例えば特許文献１があげられる。
【特許文献１】特開平８−３３１００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本来、発振器の出力信号が差動出力であれば、他方の発振器からの回り込みは同相信号のため相殺しあい、干渉によるスプリアスは発生しないが、発振器の配置が近い場合や、基盤パターン、ボンディングワイヤなど様々な要因で回り込む信号の差動のバランスが崩れてしまい、他の発振器に差動出力信号のどちらかが回り込み、相互に干渉する場合が発生する。その干渉により数１で表される周波数のスプリアスが図５の３１−１、３１−２のように発生する問題がある。
【０００６】
【数１】
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【０００７】
本発明は、このような従来の問題点を鑑みてなされたものであり、発振器どうしの干渉により発生するスプリアスの低減をすることで、複数の発振器の1チップ化を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は第１の発振器から回り込む第２の発振器への干渉成分の逆相成分にあたる第１の発振器の出力信号を信号減衰器で減衰させて第２の発振器の入力へ注入し、第２の発振器から回り込む第１の発振器への干渉成分の逆相成分にあたる第２の発振器の出力信号を信号減衰器で減衰させて第１の発振器の入力へ注入し、干渉成分である回り込んだ信号と相殺させたものである。
【０００９】
干渉しあっている第１の発振器の出力と、第２の発振器の入力とを減衰器を通して接続し、第２の発振器の出力と、第１の発振器の入力とを減衰器を通して接続する。
【００１０】
また、減衰器による減衰量は、その出力信号が干渉成分を打ち消すように調整する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る半導体装置は上記構成を有し、複数の発振器どうしの干渉により発生するスプリアスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る構造について、図面を参照しながら説明する。本発明は複数の差動構成の発振器を同一チップ内に有するものだが説明の簡素化のため２つの差動構成の発振器の実施例で説明する。
【００１３】
まず、図１に示すように同一のチップ１内に第１の差動構成の発振器２と第２の差動構成の発振器３を有し、発振器２の出力バッファ７の出力を第１の減衰器６−１を通して発振器３の入力に接続し、発振器３の出力バッファ８の出力を第２の減衰器６−２を通して発振器２の入力に接続している。１１、１２はそれぞれ発振器２と発振器３の出力信号である。１５は減衰器６−１の通過後の発振器２の出力成分、１６は減衰器６−２の通過後の発振器３の出力成分である。
【００１４】
発振器２、発振器３は同一チップ上に構成されるため様々な要因による寄生成分１０が存在するために、相互に他の発振器から回り込み、干渉信号１３、干渉信号１４が発生する。干渉信号１３、干渉信号１４はチップのレイアウト等の寄生成分１０を考慮したシミュレーションにより評価可能である。
【００１５】
１７、１８は発振器２の入力トランジスタのコレクタ、１９、２０は発振器３の入力トランジスタのコレクタである。
【００１６】
図１では、減衰器６−１の出力をコレクタ２０に、減衰器６−２の出力をコレクタ１７に接続しているが、寄生成分１０を考慮したシミュレーションによる干渉信号１３、１４の振幅、位相に対して逆位相となる信号を選択的に接続する。
【００１７】
また、振幅は干渉信号１３、１４と等しくなるように、減衰器６−１と減衰器６−２の減衰量で決める。
【００１８】
減衰器出力を干渉成分と等振幅、逆位相となるようにすることで、発振器どうしの相互干渉によって発生するスプリアスは低減する。
【００１９】
（第２の実施形態）
まず、図２に示すように同一のチップ１内に第１の差動構成の発振器２と第２の差動構成の発振器３を有し、発振器２の共振器４と発振器３の共振器５の間を減衰器６−３が接続している。１５は減衰器６−３通過後の発振器２の出力成分、１６は減衰器６−３通過後の発振器３の出力成分である。
【００２０】
１０〜１４は第１の実施形態で説明済みのため省略する。
【００２１】
図２では、減衰器６−３の出力をコレクタ２０とコレクタ１７に接続しているが、寄生成分１０を考慮したシミュレーションによる干渉信号１３、１４の振幅、位相に対して逆位相となる側に選択的に接続する。
【００２２】
また、振幅は干渉信号１３、１４と等しくなるように、減衰器６−３の減衰量で決める。
【００２３】
減衰器出力を干渉成分と等振幅、逆位相となるようにすることで、発振器どうしの相互干渉によって発生するスプリアスはひとつの減衰器の使用で低減する。
【００２４】
（第３の実施形態）
この第３の実施形態は、第２の実施形態の具体例である。
【００２５】
まず、図３に示すように第２の実施形態では減衰器であったものを以下のように構成する。第１の差動構成の発振器２の共振器４と第２の差動構成の発振器３の共振器５の間を第１の抵抗９−１と第２の抵抗９−２が接続している。抵抗９−１と抵抗９−２の接続点と発振周波数において接地となる端子の間を第３の抵抗９−３が接続している。
【００２６】
抵抗９−１と可変することで減衰器出力１５の、抵抗９−２と可変することで減衰器出力１６の減衰量を調整する。
【００２７】
減衰器出力を干渉成分と等振幅、逆位相となるようにすることで、発振器どうしの相互干渉によって発生するスプリアスは低減する。
【００２８】
第３の実施形態によると、図６に示すように９〜１２ｄＢ程度改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る半導体装置は、複数の発振器同士の干渉により発生するスプリアスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態における半導体装置を示す図
【図２】本発明の第２の実施形態における半導体装置を示す図
【図３】本発明の第３の実施形態における半導体装置を示す図
【図４】従来の実施形態における半導体装置を示す図
【図５】従来の実施形態におけるスペクトラムを示す図
【図６】本発明の第1の実施形態における半導体装置の実測による結果を示す図
【符号の説明】
【００３１】
１  半導体チップ
２  第１の差動構成の発振器
３  第２の差動構成の発振器
４  第１の差動構成の発振器の共振器
５  第２の差動構成の発振器の共振器
６  減衰器
７  第１の差動構成の発振器の出力バッファ
８  第２の差動構成の発振器の出力バッファ
９  抵抗
10  寄生成分
11  第１の差動構成の発振器の出力信号
12  第２の差動構成の発振器の出力信号
13  第１の差動構成の発振器から、第２の差動構成の発振器へ回り込む干渉成分
14  第２の差動構成の発振器から、第１の差動構成の発振器へ回り込む干渉成分
15  減衰器通過後の第１の差動構成の発振器の出力成分
16  減衰器通過後の第２の差動構成の発振器の出力成分
17  第１の差動構成の発振器の第１の入力トランジスタのコレクタ
18  第１の差動構成の発振器の第２の入力トランジスタのコレクタ
19  第２の差動構成の発振器の第１の入力トランジスタのコレクタ
20  第２の差動構成の発振器の第２の入力トランジスタのコレクタ
30  第１の差動構成の発振器の出力信号のスペクトラム
31  干渉によるスプリアスのスペクトラム
32  第２の差動構成の発振器の出力信号のスペクトラム
【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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