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JPH10336024A - 位相差検出装置及びこれを備える半導体装置 - Google Patents

位相差検出装置及びこれを備える半導体装置

Info

Publication number
JPH10336024A
JPH10336024A JP9141830A JP14183097A JPH10336024A JP H10336024 A JPH10336024 A JP H10336024A JP 9141830 A JP9141830 A JP 9141830A JP 14183097 A JP14183097 A JP 14183097A JP H10336024 A JPH10336024 A JP H10336024A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
output
delay
latch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9141830A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyuki Uto
佳之 宇都
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Priority to JP9141830A priority Critical patent/JPH10336024A/ja
Priority to EP98109855A priority patent/EP0881499A3/en
Publication of JPH10336024A publication Critical patent/JPH10336024A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R25/00Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Measuring Phase Differences (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 PLL回路のジッタ量の測定に好適な位相差
検出装置、及び、ジッタ量の測定を簡易に行なうことが
出来るPLL回路を備える半導体装置を提供する。 【解決手段】 位相差検出回路は、第1の信号と第2の
信号の位相差を検出する装置であって、第1の信号(1
01又は103)を入力とし所定時間の遅延を与える第
1の遅延回路(18又は16)と、第2の信号(103
又は101)をラッチ信号として第1の遅延回路(18
又は16)の出力をラッチする第1のラッチ回路(19
又は17)と、ラッチ回路(19又は17)の出力を判
定する判定回路とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相差検出回路及
びこれを備える半導体装置に関し、特に、出力信号のジ
ッタ量の検出に好適な位相差検出回路をフェーズロック
ループ(Phase Lock Loop:PLL回路)に付加した半導
体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】PLL回路は、基準周波数を有する入力
信号から、この基準周波数に対応する周波数を有し入力
信号と同期した同期信号(位相ロック信号)を生成する
機能を有する。従来、PLL回路を備える半導体集積回
路のジッタ量を測定する場合には、入力信号と位相ロッ
ク信号とを、2信号間の周期測定機能を有する専用のジ
ッタメータを用いて、半導体集積回路の外側から測定し
ていた。
【0003】図7は、PLL回路を備える従来の半導体
集積回路の一例を示すブロック図である。半導体集積回
路10は、位相比較器12と、ローパスフィルタ(LP
F)13と、電圧制御発振器(以下、VCOと呼ぶ)1
4と、1/n分周器15とをフィードバックループとして
有するPLL25を備え、入力端子11から基準周波数
信号受け、出力端子23、24から基準周波数のn倍の
周波数の信号を出力する。
【0004】上記のような半導体集積回路10のPLL
回路の出力信号におけるジッタ量の測定は、一般に集積
回路10の外側に配置したジッタメータ22に出力端子
23、24の出力を夫々入力することによって行う。ジ
ッタ量は例えば半導体装置の完成テストの一環として行
われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のジッタ量の
測定手法によると、専用の測定器であるジッタメータを
用意しなければならず、また、半導体集積回路10の出
力端子23、24からジッタメータ22の入力端子まで
の配線が必要であった。このため、測定作業が煩雑であ
り、また、ジッタメータにおけるスキュー、配線による
信号遅延があり、更には、配線が外来ノイズの影響を受
ける等によって正確な測定が損なわれることがあった。
更に、測定結果に基づき、人手或いは他の何らかの手段
によって合否の判定を行う必要があり、生産ライン上で
は、通常の選別工程に加えて、ジッタ量の判定行程も必
要となっていた。
【0006】本発明は、上記に鑑み、PLL回路のジッ
タ量の測定に好適な位相差検出装置、及び、ジッタ量の
測定を簡易に行なうことが出来るPLL回路を備える半
導体装置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】上記目的を達成するた
め、本発明の位相差検出回路は、第1の信号と第2の信
号の位相差を検出する装置であって、第1の信号を入力
とし所定時間の遅延を与える第1の遅延回路と、第2の
信号をラッチ信号として前記第1の遅延回路の出力をラ
ッチする第1のラッチ回路と、前記ラッチ回路の出力を
判定する判定回路とを備えることを特徴とする。また、
本発明の半導体装置は、基準周波数を有する入力信号か
ら前記基準周波数に対応する周波数を有し前記入力信号
と同期する同期信号を生成するPLL回路を備える半導
体装置において、前記入力信号を入力とし所定時間の遅
延を与える第1の遅延回路と、前記同期信号をラッチ信
号として前記第1の遅延回路の出力をラッチする第1の
ラッチ回路と、前記同期信号を入力とし前記所定時間の
遅延を与える第2の遅延回路と、前記入力信号をラッチ
信号とし前記第2の遅延回路の出力をラッチする第2の
ラッチ回路とを備えることを特徴とする。
【0008】本発明の位相差検出装置では、判定回路に
おいて第1のラッチ信号の出力が「1」であるか「0」
であるかを判定することにより、第1の信号が第2の信
号よりも進んでいる際にその位相差が所定時間以内であ
るか否かを判定できる。更に、第2の遅延回路及びラッ
チ回路を備え、前記判定回路において第2のラッチ信号
の出力が「1」であるか「0」であるかを更に判定する
ことにより、第2の信号が第1の信号よりも進んでいる
際にその位相差が所定時間以内であるか否かを更に判定
できる。従って、第1の信号と第2の信号の位相差が所
定時間以内であるか否かが判定できる。この場合、判定
回路の出力を継続的に監視することにより、所定時間以
上の位相差の有無についての時間的変化を知ることがで
きる。
【0009】本発明の半導体装置では、入力信号とPL
L回路の出力である同期信号との間の位相差が所定時間
以内であるか否かが、第1及び第2のラッチ回路の出力
を監視するのみで判定でき、この判定を継続することに
より、所定時間以上の位相差の有無についての時間的変
化が監視できる。従って、PLL回路の入力信号の位相
を基準とした出力信号の所定以上の位相変化の有無、つ
まりPLL回路の出力における所定以上のジッタ量の有
無の判定が可能になる。
【0010】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を更に詳細
に説明する。図1は、本発明の一実施形態例の半導体集
積回路を示すもので、ジッタ量を測定する位相差検出装
置を備えるPLL回路のブロック図である。同図では、
図7で説明した要素と同様の要素には同じ符号を付して
いる。
【0011】本実施形態例の半導体集積回路30は、従
来の半導体集積回路10と同様のPLL回路25を備え
ている。半導体集積回路30は更に、第1遅延回路1
8、第2遅延回路16、第1ラッチ回路19、及び第2
ラッチ回路17を備える。
【0012】第1遅延回路18は、基準周波数を有する
入力信号101を、ジッタ量として許容できる時間分遅
延させ、第2遅延回路16は、PLL回路25の出力で
あって入力信号と位相がロックされた位相ロック信号1
03を、ジッタ量として許容できる時間分遅延させる。
第1及び第2遅延回路16、18は夫々、その遅延時間
が可変に設定できる。第1ラッチ回路19は、位相ロッ
ク信号103をラッチ信号として第1遅延回路18の出
力105をラッチする。第2ラッチ回路17は、入力信
号101をラッチ信号として第2遅延回路16の出力1
04をラッチする。第1ラッチ回路19の出力107は
出力端子20から出力され、第2ラッチ回路17の出力
106は出力端子21から出力される。
【0013】ジッタ量は、一般に、出力信号の周期の動
揺量として定義できる。ここで、基準周波数を有する入
力信号の位相を基準とすると、入力信号と出力信号の位
相差を、出力信号のジッタ量と呼ぶことができる。以
下、ジッタ量をこのように定義する。図2は、ジッタ量
t3が、第1遅延回路18の出力105である遅延値t4
より小さい場合におけるタイミングチャートである。同
図から、位相ロック信号103の立上がりで遅延値t4
をラッチする場合に、ジッタ量t3が遅延値t4より小さ
ければ、出力端子20から論理値“0”が出力されるこ
とが分かる。
【0014】図3は、ジッタ量t3が遅延値t4より大き
い場合におけるタイミングチャートである。同図から、
位相ロック信号103の立上がりで第1遅延回路18か
らの遅延値t4をラッチする場合に、ジッタ量t3が遅延
値t4より大きければ、出力端子20から論理値“1”
が出力されることが分かる。
【0015】図4は、ジッタ量t1が、第2遅延回路1
6の出力104である遅延値t2より小さい場合におけ
るタイミングチャートである。同図から、入力信号10
1の立上がりで遅延値t2をラッチする場合に、ジッタ
量t1が遅延値t2より小さければ、出力端子21から論
理値“0”が出力されることが分かる。
【0016】図5は、ジッタ量t1が遅延値t2より大き
い場合におけるタイミングチャートである。同図から、
入力信号101の立上がりで第2遅延回路16からの遅
延値t2をラッチする場合に、ジッタ量t1が遅延値t2
より大きければ、出力端子21から論理値“1”が出力
されることが分かる。
【0017】図6は、第1ラッチ回路19及び第2ラッ
チ回路17の出力の相互関係を示す図である。状態Aで
は、ジッタ量t1及びt3がいずれも遅延値t2及びt4よ
り小さい。この場合には、出力端子21及び20から夫
々論理値“0”が出力されるので、測定した半導体集積
回路30の判定結果が良好として合格判定がなされる。
状態Bでは、ジッタ量t1が遅延値t2より大きく、ジッ
タ量t3が遅延値t4より小さい。この場合には、出力端
子21から論理値“1”が出力され、出力端子20から
論理値“0”が出力されるので、測定した半導体集積回
路30に対して不合格判定がなされる。
【0018】状態Cでは、ジッタ量t1が遅延値t2より
小さく、ジッタ量t3が遅延値t4より大きい。この場合
には、出力端子21から論理値“0”が出力され、出力
端子20から論理値“1”が出力される。この場合に
も、測定した半導体集積回路30に対して不合格判定が
なされる。状態Dでは、ジッタ量t1及びt3がいずれも
遅延値t2及びt4より大きい。この場合には、出力端子
21及び20から夫々論理値“1”が出力されるので、
測定した半導体集積回路30に対して不合格判定がなさ
れる。
【0019】以上のように、本半導体集積回路30で
は、回路内部に備えた第1、第2遅延回路18、16、
及び第1、第2ラッチ回路19、17夫々の動作によっ
てジッタ量を測定し、その比較結果を外部に出力するこ
とができる。従って、比較結果を監視するだけで合否の
判定ができるので、ジッタメータ22によって回路の外
側からジッタ量を測定した従来の半導体集積回路10に
比較し、ジッタメータにおけるスキュー、或いは、外部
配線に侵入する外来ノイズ等の影響を受け難い。このた
め、集積回路30の合否判定を正確且つ安定に行うこと
ができる。また、生産ラインにおける通常の選別工程時
に、ジッタ量の合否判定を行うことができる。
【0020】なお、第1及び第2ラッチ回路17、19
は、半導体集積回路30内に備えたインバータ回路等か
ら容易に構成することができるので、通常のインバータ
回路の製造ばらつきを考慮しても、ジッタ量の測定を1
ns単位の精度で行うことが可能になる。
【0021】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の位相差検出装置及びこれを
備える半導体装置は、上記実施形態例の構成にのみ限定
されるものではなく、上記実施形態例の構成から種々の
修正及び変更を施した位相差検出装置及びこれを備える
半導体装置も、本発明の範囲に含まれる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の位相差検
出装置によると、第1の信号と第2の信号の位相差が所
定時間以内であるか否かを判定することができる。この
場合、判定回路の出力を継続的に監視することにより、
所定時間以上の位相差の有無についての時間的変化を知
ることができる。
【0023】また、本発明の半導体装置によると、PL
L回路の入力信号の位相を基準とした出力信号の所定以
上の位相変化の有無、つまりPLL回路の出力における
所定以上のジッタ量の有無の判定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態例の半導体集積回路を示す
もので、ジッタ量測定用の位相差検出装置を備えるPL
L回路のブロック図である。
【図2】ジッタ量が第1遅延回路の遅延値より小さい場
合におけるタイミングチャートである。
【図3】ジッタ量が第1遅延回路の遅延値より大きい場
合におけるタイミングチャートである。
【図4】ジッタ量が第2遅延回路の遅延値より小さい場
合におけるタイミングチャートである。
【図5】ジッタ量が第2遅延回路の遅延値より大きい場
合におけるタイミングチャートである。
【図6】第1及び第2ラッチ回路夫々の出力の相互関係
を示す図である。
【図7】PLL回路を備える従来の半導体集積回路の一
例を示すブロック図である。
【符号の説明】
16 第2遅延回路 17 第2ラッチ回路 18 第1遅延回路 19 第1ラッチ回路 25 PLL回路 30 半導体集積回路 101 入力信号 103 位相ロック信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の信号と第2の信号の位相差を検出
    する装置であって、 第1の信号を入力とし所定時間の遅延を与える第1の遅
    延回路と、 第2の信号をラッチ信号として前記第1の遅延回路の出
    力をラッチする第1のラッチ回路と、 前記ラッチ回路の出力を判定する判定回路とを備えるこ
    とを特徴とする位相差検出装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の信号を入力とし前記所定時間
    の遅延を与える第2の遅延回路と、 前記第1の信号をラッチ信号として前記第2の遅延回路
    の出力をラッチする第2のラッチ回路とを更に備え、 前記判定回路は、前記第2のラッチ回路の出力を更に判
    定することを特徴とする請求項1に記載の位相差検出装
    置。
  3. 【請求項3】 基準周波数を有する入力信号から前記基
    準周波数に対応する周波数を有し前記入力信号と同期す
    る同期信号を生成するPLL回路を備える半導体装置に
    おいて、 前記入力信号を入力とし所定時間の遅延を与える第1の
    遅延回路と、 前記同期信号をラッチ信号として前記第1の遅延回路の
    出力をラッチする第1のラッチ回路と、 前記同期信号を入力とし前記所定時間の遅延を与える第
    2の遅延回路と、 前記入力信号をラッチ信号とし前記第2の遅延回路の出
    力をラッチする第2のラッチ回路とを備えることを特徴
    とする半導体装置。
JP9141830A 1997-05-30 1997-05-30 位相差検出装置及びこれを備える半導体装置 Pending JPH10336024A (ja)

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JP9141830A JPH10336024A (ja) 1997-05-30 1997-05-30 位相差検出装置及びこれを備える半導体装置
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