(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-20
(45)【発行日】2022-07-28
(54)【発明の名称】分周補正回路、受信回路及び集積回路
(51)【国際特許分類】
H03K 23/64 20060101AFI20220721BHJP
H03K 5/00 20060101ALI20220721BHJP
【FI】
H03K23/64 L
H03K5/00 F
(21)【出願番号】P 2021082220
(22)【出願日】2021-05-14
(62)【分割の表示】P 2016147482の分割
【原出願日】2016-07-27
【審査請求日】2021-05-14
(73)【特許権者】
【識別番号】514315159
【氏名又は名称】株式会社ソシオネクスト
(74)【代理人】
【識別番号】100090273
【氏名又は名称】國分 孝悦
(72)【発明者】
【氏名】松田 篤
【審査官】渡井 高広
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2016/0118962(US,A1)
【文献】特開2004-289422(JP,A)
【文献】国際公開第2015/183584(WO,A1)
【文献】特開2002-042469(JP,A)
【文献】特開2003-110411(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2013/0002319(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H03K 23/64
H03K 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力信号の小数分周を行い、互いにデューティ比が異なる第1の分周信号及び第2の分周信号を出力する第1の分周器と、
前記第1の分周信号及び前記第2の分周信号を基に、前記第1の分周信号のデューティ比及び前記第2の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する第1の出力信号を生成する補正器とを有し、
前記補正器は、
前記第1の分周信号の遅延信号を生成する遅延回路と、
前記第1の分周信号、前記第2の分周信号及び前記第1の分周信号の遅延信号を基に、前記第1の出力信号を出力する出力回路とを有
し、
前記出力回路は、
ゲートが前記第1の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが第1の電位のノードに接続され、ソースが第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のnチャネル電界効果トランジスタとを有
することを特徴とする分周補正回路。
【請求項2】
前記補正器は、第1の論理レベルから第2の論理レベルに向けて、前記第1の分周信号及び前記第2の分周信号のレベル変化時間より長いレベル変化時間で、レベルが変化するように、前記第1の出力信号を生成することを特徴とする請求項1記載の分周補正回路。
【請求項3】
前記第1の分周器は、前記第1の分周信号の論理反転信号である第3の分周信号と、前記第2の分周信号の論理反転信号である第4の分周信号を出力し、
前記補正器は、前記第3の分周信号及び前記第4の分周信号を基に、前記第3の分周信号のデューティ比及び前記第4の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する第2の出力信号を生成することを特徴とする請求項1又は2記載の分周補正回路。
【請求項4】
前記遅延回路は、前記第1の分周信号に対して互いに遅延時間が異なる第1の遅延信号、第2の遅延信号及び第3の遅延信号を生成し、
前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1の遅延信号のノードに接続され、
前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1の遅延信号のノード
に接続され、
前記出力回路は、
ゲートが前記第2の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第4のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第5のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第4のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第5のnチャネル電界効果トランジスタとを有することを特徴とする請求項
1~3のいずれか1項に記載の分周補正回路。
【請求項5】
さらに、前記第1の出力信号を整数分周する第2の分周器を有することを特徴とする請求項1~
4のいずれか1項に記載の分周補正回路。
【請求項6】
入力信号の小数分周を行い、互いにデューティ比が異なる第1の分周信号及び第2の分周信号
と、前記第1の分周信号の論理反転信号である第3の分周信号と、前記第2の分周信号の論理反転信号である第4の分周信号を出力する第1の分周器と、
前記第1の分周信号及び前記第2の分周信号を基に、前記第1の分周信号のデューティ比及び前記第2の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する第1の出力信号を生成
し、前記第3の分周信号及び前記第4の分周信号を基に、前記第3の分周信号のデューティ比及び前記第4の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する第2の出力信号を生成する補正器とを有し、
前記補正器は、
前記第1の分周信号の遅延信号及び前記第3の分周信号の遅延信号を生成する遅延回路と、
前記第1の分周信号、前記第2の分周信号、及び前記第1の分周信号の遅延信号を基に、前記第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、
前記第3の分周信号、前記第4の分周信号、及び前記第3の分周信号の遅延信号を基に、前記第2の出力信号を出力する第2の出力回路とを有
し、
前記第1の出力回路は、
ゲートが前記第1の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが第1の電位のノードに接続され、ソースが第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のnチャネル電界効果トランジスタとを有し、
前記第2の出力回路は、
ゲートが前記第4の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第2の出力信号のノードに接続される第6のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第2の出力信号のノードに接続される第6のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の電位のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第7のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第8のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第7のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第8のnチャネル電界効果トランジスタとを有
することを特徴とする分周補正回路。
【請求項7】
前記補正器は、第1の論理レベルから第2の論理レベルに向けて、前記第1の分周信号及び前記第2の分周信号のレベル変化時間より長いレベル変化時間で、レベルが変化するように、前記第1の出力信号を生成することを特徴とする請求項
6記載の分周補正回路。
【請求項8】
前記遅延回路は、
前記第1の分周信号を論理反転する第1のインバータと、
前記第3の分周信号を論理反転する第2のインバータとを有し、
前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第2のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第2のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第8のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第8のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1のインバータの出力信号のノードに接続されることを特徴とする請求項
6又は7記載の分周補正回路。
【請求項9】
さらに、前記第1の出力信号を整数分周する第2の分周器を有することを特徴とする請求項
6~
8のいずれか1項に記載の分周補正回路。
【請求項10】
第1の出力信号を生成する分周補正回路と、
前記第1の出力信号を基に、データを受信する受信器とを有し、
前記分周補正回路は、
入力信号の小数分周を行い、互いにデューティ比が異なる第1の分周信号及び第2の分周信号を出力する第1の分周器と、
前記第1の分周信号及び前記第2の分周信号を基に、前記第1の分周信号のデューティ比及び前記第2の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する前記第1の出力信号を生成する補正器とを有し、
前記補正器は、
前記第1の分周信号の遅延信号を生成する遅延回路と、
前記第1の分周信号、前記第2の分周信号及び前記第1の分周信号の遅延信号を基に、前記第1の出力信号を出力する出力回路とを有
し、
前記出力回路は、
ゲートが前記第1の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが第1の電位のノードに接続され、ソースが第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のnチャネル電界効果トランジスタとを有
することを特徴とする受信回路。
【請求項11】
第1の出力信号を生成する分周補正回路と、
前記第1の出力信号を基に、データを受信する受信器と、
前記受信器により受信されたデータを処理する処理部とを有し、
前記分周補正回路は、
入力信号の小数分周を行い、互いにデューティ比が異なる第1の分周信号及び第2の分周信号を出力する第1の分周器と、
前記第1の分周信号及び前記第2の分周信号を基に、前記第1の分周信号のデューティ比及び前記第2の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する前記第1の出力信号を生成する補正器とを有し、
前記補正器は、
前記第1の分周信号の遅延信号を生成する遅延回路と、
前記第1の分周信号、前記第2の分周信号及び前記第1の分周信号の遅延信号を基に、前記第1の出力信号を出力する出力回路とを有
し、
前記出力回路は、
ゲートが前記第1の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが第1の電位のノードに接続され、ソースが第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のnチャネル電界効果トランジスタとを有
することを特徴とする集積回路。
【請求項12】
第1の出力信号を生成する分周補正回路と、
前記第1の出力信号を基に、データを受信する受信器とを有し、
前記分周補正回路は、
入力信号の小数分周を行い、互いにデューティ比が異なる第1の分周信号及び第2の分周信号
と、前記第1の分周信号の論理反転信号である第3の分周信号と、前記第2の分周信号の論理反転信号である第4の分周信号を出力する第1の分周器と、
前記第1の分周信号及び前記第2の分周信号を基に、前記第1の分周信号のデューティ比及び前記第2の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する第1の出力信号を生成
し、前記第3の分周信号及び前記第4の分周信号を基に、前記第3の分周信号のデューティ比及び前記第4の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する第2の出力信号を生成する補正器とを有し、
前記補正器は、
前記第1の分周信号の遅延信号及び前記第3の分周信号の遅延信号を生成する遅延回路と、
前記第1の分周信号、前記第2の分周信号、及び前記第1の分周信号の遅延信号を基に、前記第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、
前記第3の分周信号、前記第4の分周信号、及び前記第3の分周信号の遅延信号を基に、前記第2の出力信号を出力する第2の出力回路とを有
し、
前記第1の出力回路は、
ゲートが前記第1の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが第1の電位のノードに接続され、ソースが第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のnチャネル電界効果トランジスタとを有し、
前記第2の出力回路は、
ゲートが前記第4の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第2の出力信号のノードに接続される第6のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第2の出力信号のノードに接続される第6のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の電位のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第7のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第8のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第7のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第8のnチャネル電界効果トランジスタとを有
することを特徴とする受信回路。
【請求項13】
第1の出力信号を生成する分周補正回路と、
前記第1の出力信号を基に、データを受信する受信器と、
前記受信器により受信されたデータを処理する処理部とを有し、
前記分周補正回路は、
入力信号の小数分周を行い、互いにデューティ比が異なる第1の分周信号及び第2の分周信号
と、前記第1の分周信号の論理反転信号である第3の分周信号と、前記第2の分周信号の論理反転信号である第4の分周信号を出力する第1の分周器と、
前記第1の分周信号及び前記第2の分周信号を基に、前記第1の分周信号のデューティ比及び前記第2の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する第1の出力信号を生成
し、前記第3の分周信号及び前記第4の分周信号を基に、前記第3の分周信号のデューティ比及び前記第4の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する第2の出力信号を生成する補正器とを有し、
前記補正器は、
前記第1の分周信号の遅延信号及び前記第3の分周信号の遅延信号を生成する遅延回路と、
前記第1の分周信号、前記第2の分周信号、及び前記第1の分周信号の遅延信号を基に、前記第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、
前記第3の分周信号、前記第4の分周信号、及び前記第3の分周信号の遅延信号を基に、前記第2の出力信号を出力する第2の出力回路とを有
し、
前記第1の出力回路は、
ゲートが前記第1の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが第1の電位のノードに接続され、ソースが第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のnチャネル電界効果トランジスタとを有し、
前記第2の出力回路は、
ゲートが前記第4の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第2の出力信号のノードに接続される第6のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第2の出力信号のノードに接続される第6のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の電位のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第7のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第8のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第7のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第8のnチャネル電界効果トランジスタとを有
することを特徴とする集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分周補正回路、受信回路及び集積回路に関する。
【背景技術】
【0002】
VCOを内蔵したPLL回路と、複数の分周回路と、選択回路とを有する半導体装置が知られている(特許文献1参照)。複数の分周回路は、PLL回路の出力周波数を基準にして複数の1/N分周のクロック信号を出力し、少なくとも1つは小数点以下の分周出力を可能とする。選択回路は、複数の分周回路から出力された分周出力のいずれかをモード設定により選択し、この選択された分周比のクロック信号を出力する。
【0003】
また、入力クロックを分周比データに基づいて、分周させるクロック生成回路が知られている(特許文献2参照)。クロック生成回路は、分周比データが、偶数、奇数、または小数であるかを識別する分周比識別器を備えるとともに、遅延器および分周器を備える。遅延器は、M=9×p+(p-1)に対応する個数(M)の遅延タップを備えることで、遅延量を多段階で変化させる一方、これら複数の遅延タップの少なくとも1つを選択することで遅延量を制御するタップ選択部を備える。なお、pは小数から成る分周比データでの小数点以下の桁数である。分周比識別器が、分周比データを小数と識別した場合、遅延器で、入力クロックを遅延させて遅延クロックを生成させるとともに、分周器で、遅延クロックのエッジの立ち上がり・立ち下がりと、入力クロックのエッジの立ち上がり・立ち下がりと、を用いて、入力クロックを分周させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2004-056717号公報
【文献】特開2006-268617号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献1は、4相クロックを基に、1.5分周出力信号を生成するものである。
【0006】
1つの側面では、本発明の目的は、4相クロックを用いずに、デューティ比が50%の小数分周信号を生成することができる分周補正回路、受信回路及び集積回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
分周補正回路は、入力信号の小数分周を行い、互いにデューティ比が異なる第1の分周信号及び第2の分周信号を出力する第1の分周器と、前記第1の分周信号及び前記第2の分周信号を基に、前記第1の分周信号のデューティ比及び前記第2の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する第1の出力信号を生成する補正器とを有し、前記補正器は、前記第1の分周信号の遅延信号を生成する遅延回路と、前記第1の分周信号、前記第2の分周信号及び前記第1の分周信号の遅延信号を基に、前記第1の出力信号を出力する出力回路とを有し、前記出力回路は、ゲートが前記第1の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、ゲートが前記第2の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、ゲートが第1の電位のノードに接続され、ソースが第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のpチャネル電界効果トランジスタと、ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のnチャネル電界効果トランジスタとを有する。
【発明の効果】
【0008】
1つの側面では、4相クロックを用いずに、デューティ比が50%の小数分周信号を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】
図1(A)及び(B)は、クロック生成回路の構成例を示す図である。
【
図2】
図2(A)はクロック生成回路の構成例を示す図であり、
図2(B)は
図2(A)のクロック生成回路の動作を示すタイミングチャートである。
【
図3】
図3(A)は本実施形態による分周補正回路の構成例を示す図であり、
図3(B)は
図3(A)の分周補正回路の動作を示すタイミングチャートである。
【
図4】
図4は、1.5分周器の構成例を示す図である。
【
図5】
図5は、1.5分周器の動作を示すタイミングチャートである。
【
図6】
図6(A)はデューティサイクル補正器の第1の構成例を示す図であり、
図6(B)は
図6(A)のデューティサイクル補正器の動作を示すタイミングチャートである。
【
図7】
図7(A)はデューティサイクル補正器の第2の構成例を示す図であり、
図7(B)は
図7(A)のデューティサイクル補正器の動作を示すタイミングチャートである。
【
図8】
図8(A)は本実施形態によるデューティサイクル補正器の一部の構成例を示す図であり、
図8(B)は
図8(A)のデューティサイクル補正器の動作を示すタイミングチャートである。
【
図9】
図9(A)~(D)は、本実施形態によるデューティサイクル補正器の構成例を示す図である。
【
図10】
図10は、本実施形態による集積回路の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1(A)は、2分周器103を用いたクロック生成回路の構成例を示す図である。クロック生成回路は、電圧制御発振器(VCO)101及び2分周器103を有する。電圧制御発振器101は、電圧制御により、例えば28GHzのクロック信号を生成する。2分周器103は、例えば、28GHzのクロック信号を2分周し、14GHzのクロック信号を出力する。
【0011】
図1(B)は、1.5分周器102及び2分周器103を用いたクロック生成回路の構成例を示す図である。クロック生成回路は、電圧制御発振器101、1.5分周器102及び2分周器103を有する。電圧制御発振器101は、電圧制御により、例えば28GHzのクロック信号を生成する。1.5分周器102は、例えば、28GHzのクロック信号を1.5分周し、18.67GHzのクロック信号を出力する。2分周器103は、例えば、18.67GHzのクロック信号を2分周し、9.33GHzのクロック信号を出力する。
【0012】
例として挙げた28GHz以下のすべての周波数範囲をカバーするために、
図1(B)の電圧制御発振器101は、1.5分周器102を用いることにより、
図1(A)の電圧制御発振器101に比べ、発振周波数範囲を狭くすることができ、コストを低減することができる。この利点のため、1.5分周器102が必要とされる。
【0013】
図2(A)はクロック生成回路の構成例を示す図であり、
図2(B)は
図2(A)のクロック生成回路の動作を示すタイミングチャートである。クロック生成回路は、電圧制御発振器101、1.5分周器102及び2分周器103を有する。電圧制御発振器101は、互いに位相が反転した2相クロック信号(差動クロック信号)CK1及びCK2を生成する。1.5分周器102は、クロック信号CK1及びCK2を1.5分周し、1.5分周のクロック信号CK3及びCK4を出力する。クロック信号CK3及びCK4は、互いに論理反転した信号である。クロック信号CK3及びCK4の周期は、クロック信号CK1及びCK2の周期の1.5倍である。クロック信号CK3のデューティ比は、33.33%である。クロック信号CK4のデューティ比は、66.67%である。2分周器103は、クロック信号CK3及びCK4を2分周し、4相クロック信号CK5~CK8を生成する。クロック信号CK5~CK8の周期は、クロック信号CK3及びCK4の周期の2倍である。
【0014】
クロック信号CK5及びCK6の位相差は、60°である。クロック信号CK6及びCK7の位相差は、120°である。クロック信号CK7及びCK8の位相差は、60°である。クロック信号CK8及びCK5の位相差は、120°である。4相クロック信号CK5~CK8の各位相差は、すべて同じ90°であることが好ましい。しかし、4相クロック信号CK5~CK8の各位相差のスキューが大きく、スキューに30°の誤差がある。そこで、以下に、小数分周器を用いても、各位相差が同じである4相クロック信号を生成することができる分周補正回路を説明する。尚、本明細書においては、例えば0.5や1.5など、小数点以下の数字を用いて表現される数(非整数)を分周比とする分周を、小数分周と称する。
【0015】
図3(A)は本実施形態による分周補正回路の構成例を示す図であり、
図3(B)は
図3(A)の分周補正回路の動作を示すタイミングチャートである。分周補正回路は、例えばクロック生成回路であり、電圧制御発振器301、1.5分周器302、デューティサイクル補正器(DCC)303及び2分周器304を有する。電圧制御発振器301は、互いに位相が反転した2相クロック信号(差動クロック信号)CK1及びCK2を生成する。クロック信号CK1及びCK2のデューティ比は、50%である。
【0016】
1.5分周器302は、第1の分周器であり、クロック信号CK1及びCK2を1.5分周(小数分周)し、1.5分周のクロック信号CK11~CK14を出力する。クロック信号CK11は第1の分周信号であり、クロック信号CK14は第2の分周信号であり、クロック信号CK12は第3の分周信号であり、クロック信号CK13は第4の分周信号である。クロック信号CK12は、クロック信号CK11の論理反転信号である。クロック信号CK13は、クロック信号CK14の論理反転信号である。クロック信号CK11~CK14の周期は、クロック信号CK1及びCK2の周期の1.5倍である。クロック信号CK11及びCK13のデューティ比は、33.33%である。クロック信号CK12及びCK14のデューティ比は、66.67%である。すなわち、1.5分周器302は、クロック信号(入力信号)CK1及びCK2の1.5分周を行い、互いにデューティ比が異なるクロック信号CK11及びCK14、及びそれらの論理反転のクロック信号CK12及びCK13を出力する。1.5分周器302の詳細は、後に
図4及び
図5を参照しながら説明する。
【0017】
デューティサイクル補正器303は、クロック信号CK11~CK14のデューティ比を補正し、デューティ比が50%のクロック信号CK21及びCK22を生成する。具体的には、デューティサイクル補正器303は、クロック信号CK11及びCK14を基に、クロック信号CK11のデューティ比(33.33%)及びクロック信号CK14のデューティ比(66.67%)の中間のデューティ比(50%)を有するクロック信号(第1の出力信号)CK21を生成する。また、デューティサイクル補正器303は、クロック信号CK13及びCK12を基に、クロック信号CK13のデューティ比(33.33%)及びクロック信号CK12のデューティ比(66.67%)の中間のデューティ比(50%)を有するクロック信号(第2の出力信号)CK22を生成する。
【0018】
クロック信号CK21のローレベル(第1の論理レベル)からハイレベル(第2の論理レベル)へのレベル変化時間は、クロック信号CK11及びCK14のレベル変化時間より長い。デューティサイクル補正器303は、ローレベルからハイレベルに向けて、クロック信号CK11及びCK14のレベル変化時間より長いレベル変化時間で、レベルが変化するように、クロック信号CK21を生成する。
【0019】
同様に、クロック信号CK22のハイレベルからローレベルへのレベル変化時間は、クロック信号CK13及びCK12のレベル変化時間より長い。デューティサイクル補正器303は、ハイベルからローレベルに向けて、クロック信号CK13及びCK12のレベル変化時間より長いレベル変化時間で、レベルが変化するように、クロック信号CK22を生成する。デューティサイクル補正器303の詳細は、後に説明する。
【0020】
2分周器304は、第2の分周器であり、クロック信号CK21及びCK22を2分周(整数分周)し、4相クロック信号CK31~CK34を生成する。クロック信号CK31~CK34の周期は、クロック信号CK21及びCK22の周期の2倍である。クロック信号CK31~CK34のデューティ比は、50%である。クロック信号CK31及びCK32の位相差は、90°である。クロック信号CK32及びCK33の位相差も、90°である。クロック信号CK33及びCK34の位相差も、90°である。クロック信号CK34及びCK31の位相差も、90°である。4相クロック信号CK31~CK34の各位相差は、すべて同じ90°である。本実施形態の分周補正回路は、小数分周器302を用いても、各位相差が同じである4相クロック信号CK31~CK34を生成することができる。
【0021】
図4は1.5分周器302の構成例を示す図であり、
図5は1.5分周器302の動作を示すタイミングチャートである。3分周器401は、クロック信号CK1を入力し、3分周クロック信号CKa及びCKbを出力する。クロック信号CKa及びCKbの周期は、クロック信号CK1の周期の3倍である。クロック信号CKa及びCKbは、互いに論理反転した信号である。クロック信号CKaはデューティ比が66.67%であり、クロック信号CKbはデューティ比が33.33%である。
【0022】
3分周器402は、クロック信号CK2を入力し、3分周クロック信号CKc及びCKdを出力する。クロック信号CKc及びCKdの周期は、クロック信号CK2の周期の3倍である。クロック信号CKc及びCKdは、互いに論理反転した信号である。クロック信号CKcはデューティ比が66.67%であり、クロック信号CKdはデューティ比が33.33%である。
【0023】
フリップフロップ407は、クロック信号CK1に同期し、クロック信号CKaを1クロック分遅延させたクロック信号CKeを出力する。フリップフロップ408は、クロック信号CK1に同期し、クロック信号CKbを1クロック分遅延させたクロック信号CKgを出力する。フリップフロップ409は、クロック信号CK2に同期し、クロック信号CKcを1クロック分遅延させたクロック信号CKfを出力する。フリップフロップ410は、クロック信号CK2に同期し、クロック信号CKdを1クロック分遅延させたクロック信号CKhを出力する。
【0024】
論理積(AND)回路403は、クロック信号CKa及びCKcの論理積信号をクロック信号CK11として出力する。論理和(OR)回路405は、クロック信号CKb及びCKdの論理和信号をクロック信号CK12として出力する。論理積回路404は、クロック信号CKe及びCKfの論理積信号をクロック信号CK13として出力する。論理和回路406は、クロック信号CKg及びCKhの論理和信号をクロック信号CK14として出力する。
【0025】
図6(A)はデューティサイクル補正器303の第1の構成例を示す図であり、
図6(B)は
図6(A)のデューティサイクル補正器303の動作を示すタイミングチャートである。pチャネル電界効果トランジスタ601は、ゲートがクロック信号CK11のノードに接続され、ソースが電源電位(第2の電位)Vddのノードに接続され、ドレインがクロック信号CK21のノードに接続される。nチャネル電界効果トランジスタ602は、ゲートがクロック信号CK14のノードに接続され、ソースがグランド電位(第1の電位)のノードに接続され、ドレインがクロック信号CK21のノードに接続される。クロック信号CK11及びCK14がハイレベルの場合、pチャネル電界効果トランジスタ601がオフし、nチャネル電界効果トランジスタ602がオンし、クロック信号CK21はグランド電位(ローレベル)になる。また、クロック信号CK11及びCK14がローレベルの場合、pチャネル電界効果トランジスタ601がオンし、nチャネル電界効果トランジスタ602がオフし、クロック信号CK21は電源電位(ハイレベル)Vddになる。また、クロック信号CK11がローレベルであり、クロック信号CK14がハイレベルの場合、pチャネル電界効果トランジスタ601及びnチャネル電界効果トランジスタ602がオンし、クロック信号CK21は中間電位(中間レベル)Vdd/2になる。
図6(B)のクロック信号CK21は、
図3(B)のクロック信号CK21と異なる。
図3(A)の2分周器304は、
図6(B)のクロック信号CK21を用いても、位相差が90°ずつずれた4相クロック信号CK31~CK34を生成することができない。
【0026】
図7(A)はデューティサイクル補正器303の第2の構成例を示す図であり、
図7(B)は
図7(A)のデューティサイクル補正器303の動作を示すタイミングチャートである。
図7(A)のデューティサイクル補正器303は、
図6(A)のデューティサイクル補正器303に対して、pチャネル電界効果トランジスタ700~703を追加したものである。遅延信号CK11a~CK11cは、クロック信号CK11に対して互いに異なる遅延時間の遅延信号である。pチャネル電界効果トランジスタ700は、ゲートがグランド電位のノードに接続され、ソースが電源電位Vddのノードに接続され、ドレインがpチャネル電界効果トランジスタ601のソースに接続される。pチャネル電界効果トランジスタ701は、ゲートが遅延信号CK11aのノードに接続され、ソースが電源電位Vddのノードに接続され、ドレインがpチャネル電界効果トランジスタ601のソースに接続される。pチャネル電界効果トランジスタ702は、ゲートが遅延信号CK11bのノードに接続され、ソースが電源電位Vddのノードに接続され、ドレインがpチャネル電界効果トランジスタ601のソースに接続される。pチャネル電界効果トランジスタ703は、ゲートが遅延信号CK11cのノードに接続され、ソースが電源電位Vddのノードに接続され、ドレインがpチャネル電界効果トランジスタ601のソースに接続される。
【0027】
クロック信号CK11及びCK14がハイレベルである場合、pチャネル電界効果トランジスタ601がオフし、nチャネル電界効果トランジスタ602がオンし、クロック信号CK21はグランド電位(ローレベル)になる。クロック信号CK11が立ち下がる直前では、遅延信号CK11a~CK11cがハイレベルであり、pチャネル電界効果トランジスタ701~703がオフである。
【0028】
次に、クロック信号CK11がローレベルになると、pチャネル電界効果トランジスタ601及び700がオンし、クロック信号CK21の電位は、少し上昇する。次に、遅延信号CK11aがローレベルになると、pチャネル電界効果トランジスタ701がオンし、クロック信号CK21の電位は、さらに少し上昇する。次に、遅延信号CK11bがローレベルになると、pチャネル電界効果トランジスタ702がオンし、クロック信号CK21の電位は、さらに少し上昇する。次に、遅延信号CK11cがローレベルになると、pチャネル電界効果トランジスタ703がオンし、クロック信号CK21の電位は、さらに少し上昇し、中間電位Vdd/2になる。その後、クロック信号CK14がローレベルになると、nチャネル電界効果トランジスタ602がオフし、クロック信号CK21は電源電位(ハイレベル)Vddになる。
【0029】
図7(B)のクロック信号CK21は、
図6(B)のクロック信号CK21よりは
図3(B)のクロック信号CK21に近いが、
図3(B)のクロック信号CK21とは異なる。
図3(A)の2分周器304は、
図7(B)のクロック信号CK21を用いても、位相差が90°ずつずれた4相クロック信号CK31~CK34を生成することができない。
【0030】
図8(A)は本実施形態によるデューティサイクル補正器303の一部の構成例を示す図であり、
図8(B)は
図8(A)のデューティサイクル補正器303の動作を示すタイミングチャートである。
図8(A)のデューティサイクル補正器303は、
図7(A)のデューティサイクル補正器303に対して、nチャネル電界効果トランジスタ710~713を追加したものである。遅延信号CK11a~CK11cは、クロック信号CK11に対して互いに異なる遅延時間の遅延信号である。
【0031】
第1のpチャネル電界効果トランジスタ601は、ゲートがクロック信号CK11のノードに接続され、ドレインがクロック信号CK21のノードに接続される。第1のnチャネル電界効果トランジスタ602は、ゲートがクロック信号CK14のノードに接続され、ドレインがクロック信号CK21のノードに接続される。
【0032】
第2のpチャネル電界効果トランジスタ700は、ゲートがグランド電位(第1の電位)のノードに接続され、ソースが電源電位(第2の電位)Vddのノードに接続され、ドレインが第1のpチャネル電界効果トランジスタ601のソースに接続される。第3のpチャネル電界効果トランジスタ701は、ゲートが遅延信号CK11aのノードに接続され、ソースが電源電位Vddのノードに接続され、ドレインが第1のpチャネル電界効果トランジスタ601のソースに接続される。第4のpチャネル電界効果トランジスタ702は、ゲートが遅延信号CK11bのノードに接続され、ソースが電源電位Vddのノードに接続され、ドレインが第1のpチャネル電界効果トランジスタ601のソースに接続される。第5のpチャネル電界効果トランジスタ703は、ゲートが遅延信号CK11cのノードに接続され、ソースが電源電位Vddのノードに接続され、ドレインが第1のpチャネル電界効果トランジスタ601のソースに接続される。
【0033】
第2のnチャネル電界効果トランジスタ710は、ゲートが電源電位Vddのノードに接続され、ソースがグランド電位のノードに接続され、ドレインが第1のnチャネル電界効果トランジスタ602のソースに接続される。第3のnチャネル電界効果トランジスタ711は、ゲートが遅延信号CK11aのノードに接続され、ソースがグランド電位のノードに接続され、ドレインが第1のnチャネル電界効果トランジスタ602のソースに接続される。第4のnチャネル電界効果トランジスタ712は、ゲートが遅延信号CK11bのノードに接続され、ソースがグランド電位のノードに接続され、ドレインが第1のnチャネル電界効果トランジスタ602のソースに接続される。第5のnチャネル電界効果トランジスタ713は、ゲートが遅延信号CK11cのノードに接続され、ソースがグランド電位のノードに接続され、ドレインが第1のnチャネル電界効果トランジスタ602のソースに接続される。
【0034】
クロック信号CK11及びCK14がハイレベルである場合、pチャネル電界効果トランジスタ601がオフし、nチャネル電界効果トランジスタ602及び710がオンし、クロック信号CK21はグランド電位(ローレベル)になる。クロック信号CK11が立ち下がる直前では、遅延信号CK11a~CK11cがハイレベルであり、pチャネル電界効果トランジスタ701~703がオフであり、nチャネル電界効果トランジスタ711~713がオンである。
【0035】
次に、クロック信号CK11がローレベルになると、pチャネル電界効果トランジスタ601及び700がオンし、クロック信号CK21の電位は、少し上昇する。次に、遅延信号CK11aがローレベルになると、pチャネル電界効果トランジスタ701がオンし、nチャネル電界効果トランジスタ711がオフし、クロック信号CK21の電位は、さらに少し上昇する。次に、遅延信号CK11bがローレベルになると、pチャネル電界効果トランジスタ702がオンし、nチャネル電界効果トランジスタ712がオフし、クロック信号CK21の電位は、さらに少し上昇する。次に、遅延信号CK11cがローレベルになると、pチャネル電界効果トランジスタ703がオンし、nチャネル電界効果トランジスタ713がオフし、クロック信号CK21の電位は、さらに少し上昇し、中間電位Vdd/2より高くなる。その後、クロック信号CK14がローレベルになると、nチャネル電界効果トランジスタ602がオフし、クロック信号CK21は電源電位(ハイレベル)Vddになる。
【0036】
図8(B)のクロック信号CK21は、
図3(B)のクロック信号CK21とほぼ同じである。
図3(A)の2分周器304は、
図8(B)のクロック信号CK21を用いることにより、位相差が90°ずつずれた4相クロック信号CK31~CK34を生成することができる。
【0037】
図9(A)~(D)は、本実施形態によるデューティサイクル補正器303の構成例を示す図である。デューティサイクル補正器303は、
図9(A)の第1の出力回路と、
図9(B)の第2の出力回路と、
図9(C)及び(D)の遅延回路とを有する。
図9(C)及び(D)に示すように、遅延回路は、インバータ931~933及び941~943を有する。クロック信号CK11及びCK12は、
図5に示すように、互いに論理反転した信号である。
【0038】
第1のインバータ931は、クロック信号CK11を入力し、クロック信号CK11を論理反転させた遅延信号CK12aを出力する。遅延信号CK12aは、クロック信号CK12を遅延させた信号に相当する。第2のインバータ941は、クロック信号CK12を入力し、クロック信号CK12を論理反転させた遅延信号CK11aを出力する。遅延信号CK11aは、クロック信号CK11を遅延させた信号に相当する。
【0039】
第3のインバータ932は、第1のインバータ931が出力する遅延信号CK12aを入力し、遅延信号CK12aを論理反転させた遅延信号CK11bを出力する。遅延信号CK11bは、遅延信号CK11aを遅延させた信号に相当する。第4のインバータ942は、第2のインバータ941が出力する遅延信号CK11aを入力し、遅延信号CK11aを論理反転させた遅延信号CK12bを出力する。遅延信号CK12bは、遅延信号CK12aを遅延させた信号に相当する。
【0040】
第5のインバータ933は、第3のインバータ932が出力する遅延信号CK11bを入力し、遅延信号CK11bを論理反転させた遅延信号CK12cを出力する。遅延信号CK12cは、遅延信号CK12bを遅延させた信号に相当する。第6のインバータ943は、第4のインバータ942が出力する遅延信号CK12bを入力し、遅延信号CK12bを論理反転させた遅延信号CK11cを出力する。遅延信号CK11cは、遅延信号CK11bを遅延させた信号に相当する。
【0041】
以上のように、
図9(C)及び(D)の遅延回路は、クロック信号CK11に対して互いに遅延時間が異なる第1の遅延信号CK11a、第2の遅延信号CK11b及び第3の遅延信号CK11cを生成する。また、
図9(C)及び(D)の遅延回路は、クロック信号CK12に対して互いに遅延時間が異なる第4の遅延信号CK12a、第5の遅延信号CK12b及び第6の遅延信号CK12cを生成する。
【0042】
図9(A)の第1の出力回路は、
図8(A)と同じ構成を有し、クロック信号CK11、クロック信号CK14、及び遅延信号CK11a,CK11b,CK11cを基に、クロック信号CK21を出力する。
【0043】
図9(B)の第2の出力回路は、クロック信号CK13、クロック信号CK12、及び遅延信号CK12a,CK12b,CK12cを基に、クロック信号CK22を出力する。以下、
図9(B)の第2の出力回路の構成を説明する。
【0044】
第6のpチャネル電界効果トランジスタ921は、ゲートがクロック信号CK13のノードに接続され、ドレインがクロック信号CK22のノードに接続される。第6のnチャネル電界効果トランジスタ922は、ゲートがクロック信号CK12のノードに接続され、ドレインがクロック信号CK22のノードに接続される。
【0045】
第7のpチャネル電界効果トランジスタ900は、ゲートがグランド電位のノードに接続され、ソースが電源電位Vddのノードに接続され、ドレインが第6のpチャネル電界効果トランジスタ921のソースに接続される。第8のpチャネル電界効果トランジスタ901は、ゲートが遅延信号CK12aのノードに接続され、ソースが電源電位Vddのノードに接続され、ドレインが第6のpチャネル電界効果トランジスタ921のソースに接続される。第9のpチャネル電界効果トランジスタ902は、ゲートが遅延信号CK12bのノードに接続され、ソースが電源電位Vddのノードに接続され、ドレインが第6のpチャネル電界効果トランジスタ921のソースに接続される。第10のpチャネル電界効果トランジスタ903は、ゲートが遅延信号CK12cのノードに接続され、ソースが電源電位Vddのノードに接続され、ドレインが第6のpチャネル電界効果トランジスタ921のソースに接続される。
【0046】
第7のnチャネル電界効果トランジスタ910は、ゲートが電源電位Vddのノードに接続され、ソースがグランド電位のノードに接続され、ドレインが第6のnチャネル電界効果トランジスタ922のソースに接続される。第8のnチャネル電界効果トランジスタ911は、ゲートが遅延信号CK12aのノードに接続され、ソースがグランド電位のノードに接続され、ドレインが第6のnチャネル電界効果トランジスタ922のソースに接続される。第9のnチャネル電界効果トランジスタ912は、ゲートが遅延信号CK12bのノードに接続され、ソースがグランド電位のノードに接続され、ドレインが第6のnチャネル電界効果トランジスタ922のソースに接続される。第10のnチャネル電界効果トランジスタ913は、ゲートが遅延信号CK12cのノードに接続され、ソースがグランド電位のノードに接続され、ドレインが第6のnチャネル電界効果トランジスタ922のソースに接続される。
【0047】
図8(B)のタイミングチャートと同様に、
図9(B)の第2の出力回路は、
図3(B)に示すように、クロック信号CK13及びCK12を基に、クロック信号CK22を生成することができる。クロック信号CK22は、クロック信号CK21を反転した信号である。クロック信号CK21及びCK22の周期は、クロック信号CK1及びCK2の周期の1.5倍である。クロック信号CK21及びCK22のデューティ比は、50%である。
図3(A)の2分周器304は、
図3(B)のクロック信号CK21及びCK22を2分周し、位相差が90°ずつずれた4相クロック信号CK31~CK34を生成することができる。
【0048】
図10は、本実施形態による集積回路の構成例を示す図である。集積回路は、位相ロックループ(PLL)回路1001と、送信器1002と、受信器1003と、中央処理ユニット(CPU)1004とを有する。受信回路は、位相ロックループ回路1001と、受信器1003とを有する。位相ロックループ回路1001は、
図3(A)の電圧制御発振器301と1.5分周器302とデューティサイクル補正器303と2分周器304とを含む分周補正回路を有する。さらに、位相ロックループ回路1001は、位相周波数検出器(PFD)1011と、チャージポンプ(CP)1012と、ローパスフィルタ(LF)1013と、分周器1014とを有する。位相周波数比較器1011は、分周器1014が出力するクロック信号とリファレンスクロック信号REFとの位相を比較し、アップ信号又はダウン信号をチャージポンプ1012に出力する。チャージポンプ1012は、アップ信号により出力電圧を上昇させ、ダウン信号により出力電圧を下降させる。ローパスフィルタ1013は、チャージポンプ1012の出力電圧をローパスフィルタリングし、制御電圧を電圧制御発振器301に出力する。電圧制御発振器301は、制御電圧に応じた周波数のクロック信号CK1及びCK2を出力する。分周器1014は、クロック信号CK1を分周して位相周波数検出器1011に出力する。電圧制御発振器301、1.5分周器302、デューティサイクル補正器303及び2分周器304の説明は、
図3(A)と同様である。位相ロックループ回路1001は、リファレンスクロック信号REFに同期した4相クロック信号CK31~CK34を送信器1002及び受信器1003に出力する。
【0049】
受信器1003は、4相クロック信号CK31~CK34を基に、シリアルデータDiを受信し、パラレルデータDo及びクロック信号CKoを中央処理ユニット1004に出力する。以下、受信器1003の動作を説明する。位相補間器(PI)1028は、4相クロック信号CK31~CK34を重み付けし、クロックデータリカバリ(CDR)回路1029が出力する位相コードに応じた位相のクロック信号を判定器1025及びデマルチプレクサ1027に出力する。シリアルデータDiは、容量1021を介して、連続時間線形等化器(CTLE)1023に入力される。抵抗1022は、連続時間線形等化器1023の入力端子及びグランド電位ノード間に接続される。連続時間線形等化器1023は、シリアルデータDiを等価処理し、伝送路特性による信号歪みを補償する。減算器1024は、連続時間線形等化器1023の出力信号から、回路1026が出力する符号間干渉成分を減算することにより、符号間干渉成分を除去する。判定器1025は、位相補間器1028が出力するクロック信号に同期し、減算器1024の出力データを2値判定する。回路1026は、判定器1025の判定結果を基に、次のデータの符号間干渉成分を減算器1024に出力する。デマルチプレクサ1027は、位相補間器1028が出力するクロック信号に同期し、判定器1025が出力するシリアルデータを16ビットパラレルデータDoに変換する。CDR回路1029は、16ビットパラレルデータDoを基に、データの遷移タイミング(境界タイミング)を検出し、遷移タイミングに応じた位相コードを位相補間器1028に出力する。受信器1003は、パラレルデータDo及びクロック信号CKoを中央処理ユニット1004に出力する。クロック信号CKoは、パラレルデータDoに対応するクロック信号である。
【0050】
中央処理ユニット1004は、処理部であり、クロック信号CKoを用いて、パラレルデータDoを処理する。また、中央処理ユニット1004は、送信データを送信器1002に出力する。送信器1002は、位相ロックループ回路1001が出力する4相クロック信号CK31~CK34を入力し、中央処理ユニット1004が出力する送信データをパラレルからシリアルに変換し、シリアルデータを送信する。
【0051】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【0052】
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
入力信号の小数分周を行い、互いにデューティ比が異なる第1の分周信号及び第2の分周信号を出力する第1の分周器と、
前記第1の分周信号及び前記第2の分周信号を基に、前記第1の分周信号のデューティ比及び前記第2の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する第1の出力信号を生成する補正器と
を有することを特徴とする分周補正回路。
(付記2)
前記補正器は、第1の論理レベルから第2の論理レベルに向けて、前記第1の分周信号及び前記第2の分周信号のレベル変化時間より長いレベル変化時間で、レベルが変化するように、前記第1の出力信号を生成することを特徴とする付記1記載の分周補正回路。
(付記3)
前記第1の分周器は、前記第1の分周信号の論理反転信号である第3の分周信号と、前記第2の分周信号の論理反転信号である第4の分周信号を出力し、
前記補正器は、前記第3の分周信号及び前記第4の分周信号を基に、前記第3の分周信号のデューティ比及び前記第4の分周信号のデューティ比の中間のデューティ比を有する第2の出力信号を生成することを特徴とする付記1又は2記載の分周補正回路。
(付記4)
前記補正器は、
前記第1の分周信号の遅延信号を生成する遅延回路と、
前記第1の分周信号、前記第2の分周信号及び前記第1の分周信号の遅延信号を基に、前記第1の出力信号を出力する出力回路とを有することを特徴とする付記1~3のいずれか1項に記載の分周補正回路。
(付記5)
前記補正器は、
前記第1の分周信号の遅延信号及び前記第3の分周信号の遅延信号を生成する遅延回路と、
前記第1の分周信号、前記第2の分周信号、及び前記第1の分周信号の遅延信号を基に、前記第1の出力信号を出力する第1の出力回路と、
前記第3の分周信号、前記第4の分周信号、及び前記第3の分周信号の遅延信号を基に、前記第2の出力信号を出力する第2の出力回路とを有することを特徴とする付記3記載の分周補正回路。
(付記6)
前記出力回路は、
ゲートが前記第1の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが第1の電位のノードに接続され、ソースが第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のnチャネル電界効果トランジスタとを有することを特徴とする付記4記載の分周補正回路。
(付記7)
前記遅延回路は、前記第1の分周信号に対して互いに遅延時間が異なる第1の遅延信号、第2の遅延信号及び第3の遅延信号を生成し、
前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1の遅延信号のノードに接続され、
前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1の遅延信号のノードに接続され、
前記出力回路は、
ゲートが前記第2の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第4のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第5のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第4のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第5のnチャネル電界効果トランジスタとを有することを特徴とする付記6記載の分周補正回路。
(付記8)
前記第1の出力回路は、
ゲートが前記第1の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第1の出力信号のノードに接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが第1の電位のノードに接続され、ソースが第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第3のnチャネル電界効果トランジスタとを有し、
前記第2の出力回路は、
ゲートが前記第4の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第2の出力信号のノードに接続される第6のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号のノードに接続され、ドレインが前記第2の出力信号のノードに接続される第6のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第1の電位のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第7のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第8のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の電位のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第7のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の分周信号の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第8のnチャネル電界効果トランジスタとを有することを特徴とする付記5記載の分周補正回路。
(付記9)
前記遅延回路は、
前記第1の分周信号を論理反転する第1のインバータと、
前記第3の分周信号を論理反転する第2のインバータとを有し、
前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第2のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第2のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第8のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第8のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1のインバータの出力信号のノードに接続されることを特徴とする付記8記載の分周補正回路。
(付記10)
前記遅延回路は、前記第1の分周信号に対して互いに遅延時間が異なる第1の遅延信号、第2の遅延信号及び第3の遅延信号を生成し、前記第3の分周信号に対して互いに遅延時間が異なる第4の遅延信号、第5の遅延信号及び第6の遅延信号を生成し、
前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1の遅延信号のノードに接続され、
前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1の遅延信号のノードに接続され、
前記第8のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第4の遅延信号のノードに接続され、
前記第8のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第4の遅延信号のノードに接続され、
前記第1の出力回路は、
ゲートが前記第2の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第4のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第5のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第2の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第4のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第3の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第5のnチャネル電界効果トランジスタとを有し、
前記第2の出力回路は、
ゲートが前記第5の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第9のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第6の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第2の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のpチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第10のpチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第5の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第9のnチャネル電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第6の遅延信号のノードに接続され、ソースが前記第1の電位のノードに接続され、ドレインが前記第6のnチャネル電界効果トランジスタのソースに接続される第10のnチャネル電界効果トランジスタとを有することを特徴とする付記8記載の分周補正回路。
(付記11)
前記遅延回路は、
前記第1の分周信号を論理反転する第1のインバータと、
前記第1のインバータの出力信号を論理反転する第3のインバータと、
前記第3のインバータの出力信号を論理反転する第5のインバータと、
前記第3の分周信号を論理反転する第2のインバータと、
前記第2のインバータの出力信号を論理反転する第4のインバータと、
前記第4のインバータの出力信号を論理反転する第6のインバータとを有し、
前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第2のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第2のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第4のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第3のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第4のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第3のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第5のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第6のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第5のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第6のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第8のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第8のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第1のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第9のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第4のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第9のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第4のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第10のpチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第5のインバータの出力信号のノードに接続され、
前記第10のnチャネル電界効果トランジスタのゲートは、前記第5のインバータの出力信号のノードに接続されることを特徴とする付記10記載の分周補正回路。
(付記12)
さらに、前記第1の出力信号を整数分周する第2の分周器を有することを特徴とする付記1~11のいずれか1項に記載の分周補正回路。
(付記13)
第1の出力信号を生成する、付記1~12のいずれか1項に記載の分周補正回路と、
前記第1の出力信号を基に、データを受信する受信器と
を有することを特徴とする受信回路。
(付記14)
第1の出力信号を生成する、付記1~12のいずれか1項に記載の分周補正回路と、
前記第1の出力信号を基に、データを受信する受信器と、
前記受信器により受信されたデータを処理する処理部と
を有することを特徴とする集積回路。
【符号の説明】
【0053】
301 電圧制御発振器
302 1.5分周器
303 デューティサイクル補正器
304 2分周器