拡散スペクトラムクロック生成装置
【課題】回路規模を大きくせずにＥＭＩを十分に低減できる拡散スペクトラムクロック生成装置を提供する。
【解決手段】拡散スペクトラムクロック生成装置は、クロック信号を生成するＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１と、クロック信号の周波数変調を行う周波数変調回路２とを備え、周波数変調回路２は、カウンタ１１と、設定レジスタ１２，１３と、マルチプレクサ１４と、１／Ｐ分周器１５と、ラッチレジスタ１６と、アップダウンカウンタ１７と、設定レジスタ１８と、加算器１９とを有する。Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を８等分した各相対時刻ごとの変調ポイントを直線でつないだ変調プロファイルを用いて、１／Ｎ分周器８の分周比を１周期に８回変化させるため、Hershey-kiss変調プロファイル用の特性テーブルを設けなくても、Hershey-kiss変調プロファイルと同様の周波数変調を行える。
【解決手段】拡散スペクトラムクロック生成装置は、クロック信号を生成するＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１と、クロック信号の周波数変調を行う周波数変調回路２とを備え、周波数変調回路２は、カウンタ１１と、設定レジスタ１２，１３と、マルチプレクサ１４と、１／Ｐ分周器１５と、ラッチレジスタ１６と、アップダウンカウンタ１７と、設定レジスタ１８と、加算器１９とを有する。Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を８等分した各相対時刻ごとの変調ポイントを直線でつないだ変調プロファイルを用いて、１／Ｎ分周器８の分周比を１周期に８回変化させるため、Hershey-kiss変調プロファイル用の特性テーブルを設けなくても、Hershey-kiss変調プロファイルと同様の周波数変調を行える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロック信号の周波数を変調する拡散スペクトラムクロック生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＬＬ回路のフィードバックループ内の１／Ｎ分周器の分周比を動作中に切り替えて周波数変調をかける方式が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、電圧制御型発振器（ＶＣＯ）の入力電圧に変調電圧を印加して周波数変調をかける方式が提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献１の方式では、Hershey-kissと呼ばれる変調プロファイルを利用して周波数変調をかけており、これにより、生成したクロック信号のＥＭＩ（Electromagnetic Interference）の低減を図っている。
【０００５】
しかしながら、Hershey-kiss変調プロファイルを利用するには、この変調プロファイルの特性テーブルをＲＯＭ等に予め記憶しておき、随時この特定テーブルを参照しなければならず、回路規模が増大するという問題がある。
【０００６】
Hershey-kiss変調プロファイルの代わりに、三角波による変調プロファイルを利用して周波数変調をかける手法も考えられる。この場合、特性テーブルが不要となり、回路規模を削減できる。しかしながら、三角波の変調プロファイルでは、クロック信号の周波数変調が不十分になり、ＥＭＩをそれほど低減できないという問題がある。
【特許文献１】米国特許公報No. 5,631,920
【特許文献２】米国特許公報No. 6,294,936
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、回路規模を大きくせずにＥＭＩを十分に低減できる拡散スペクトラムクロック生成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、クロック信号を生成するＰＬＬ回路と、前記クロック信号の周波数を変調する周波数変調回路と、を備え、前記ＰＬＬ回路は、基準周波数信号をＭ（Ｍは正の実数）分周する第１の分周器と、制御電圧に応じてクロック信号の周波数を可変制御可能な電圧制御型発振器と、前記電圧制御型発振器で生成されたクロック信号をＮ（Ｎは正の実数）分周する第２の分周器と、前記第１の分周器で生成された分周信号と前記第２の分周器で生成された分周信号との位相差を検出する位相検出器と、前記位相検出器で検出された位相差に応じた電圧を発生するチャージポンプと、前記チャージポンプで生成された電圧に含まれる不要周波数成分を除去して前記制御電圧を生成するフィルタと、を有し、前記周波数変調回路は、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１（ｎは２以上の整数）等分した各相対時刻における変調ポイントの値を順に直線で結んで直線近似した変調プロファイルに基づいて、前記第１の分周器または前記第２の分周器の分周比を設定することを特徴とする拡散スペクトラムクロック生成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回路規模を大きくすることなく、ＥＭＩを十分に低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図である。図１の拡散スペクトラムクロック生成装置は、クロック信号を生成するＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１と、クロック信号の周波数変調を行う周波数変調回路２とを備えている。
【００１２】
ＰＬＬ回路１は、１／Ｍ分周器（第１の分周器）３と、位相検出器４と、チャージポンプ５と、フィルタ６と、電圧制御型発振器（以下、ＶＣＯ）７と、１／Ｎ分周器（第２の分周器）８とを有する。
【００１３】
１／Ｍ分周器３は、基準周波数信号ｆRefをＭ（Ｍは正の実数）分周する。１／Ｍ分周器３の分周比は常に固定である。位相検出器４は、１／Ｍ分周器３で生成された分周信号と１／Ｎ分周器８で生成された分周信号との位相差を検出する。
【００１４】
チャージポンプ５は、位相検出器４で検出された位相差に応じた電圧を発生する。より具体的には、位相検出器４で検出される位相差が小さくなるような電圧を発生する。
【００１５】
フィルタ６は、チャージポンプ５で生成された電圧に含まれる高周波成分を除去して、ＶＣＯ７の制御電圧を生成する。ＶＣＯ７は、制御電圧に応じた周波数のクロック信号ｆＶＣＯ７を生成する。このクロック信号ｆＶＣＯ７は外部に出力されるとともに、１／Ｎ分周器８に入力されて帰還動作が行われる。１／Ｎ分周器８は、ＶＣＯ７で生成されたクロック信号ｆＶＣＯ７をＮ（Ｎは正の実数）分周する。１／Ｎ分周器８の分周比は、周波数変調回路２により可変制御され、これによりクロック信号ｆＶＣＯ７は周波数変調される。
【００１６】
周波数変調回路２は、ＥＭＩの低減を図るために、Hershey-kiss変調プロファイルを直線近似した変調プロファイルを利用する。図２はHershey-kiss変調プロファイルの曲線を示す図である。図２の横軸は相対時間、縦軸は変調度を表しており、図２の変調プロファイルは１周期分を表している。
【００１７】
図２に示すHershey-kiss変調プロファイルは、時間軸の中心位置（相対時刻Ｔ４）を挟んで左右対称であり、さらに、変調度がゼロの時刻（Ｔ２，Ｔ６）を挟んで、曲線の形状が対称になっている。
【００１８】
本実施形態では、図２に示すHershey-kiss変調プロファイルの１周期分を８等分し、Ｔ０＝０／８、Ｔ１＝１／８、Ｔ２＝２／８、Ｔ３＝３／８、Ｔ４＝４／８、Ｔ５＝５／８、Ｔ６＝６／８、Ｔ７＝７／８、Ｔ８＝８／８の各周期に対応する各変調ポイント（図２の黒丸）を直線で結んで直線近似した変調プロファイルを利用する。この場合の変調プロファイルは、図３のような折れ線で表される。
【００１９】
図３において、Ｔ０＝０／８〜Ｔ１＝１／８周期とＴ３＝３／８〜Ｔ４＝４／８周期は同一の傾きの直線であり、Ｔ１＝１／８〜Ｔ２＝２／８周期とＴ２＝２／８〜Ｔ３＝３／８周期は同一の傾きの直線である。Ｔ４＝４／８周期を挟んでＴ０＝０／８〜Ｔ４＝４／８周期とＴ４＝４／８〜Ｔ８＝８／８周期は左右対称である。
【００２０】
図３のように分割された各期間における変調プロファイルは、以下の（１）〜（８）式で表される。ｔは１周期内の相対時刻である。
変調度＝{1-(0.45/23+0.55/2)}(8t-0)-1 (周期内の相対時刻：0/8〜1/8) …（１）
変調度＝(0.45/23+0.55/2)(8t-2) (周期内の相対時刻：1/8〜2/8) …（２）
変調度＝(0.45/23+0.55/2)(8t-2) (周期内の相対時刻：2/8〜3/8) …（３）
変調度＝{1-(0.45/23+0.55/2)}(8t-4)+1 (周期内の相対時刻：3/8〜4/8) …（４）
変調度＝-{1-(0.45/23+0.55/2)}(8t-4)+1 (周期内の相対時刻：4/8〜5/8) …（５）
変調度＝-(0.45/23+0.55/2)(8t-6) (周期内の相対時刻：5/8〜6/8) …（６）
変調度＝-(0.45/23+0.55/2)(8t-6) (周期内の相対時刻：6/8〜7/8) …（７）
変調度＝-{1-(0.45/23+0.55/2)}(8t-8)-1 (周期内の相対時刻：7/8〜8/8) …（８）
【００２１】
（１）〜（８）式からわかるように、（１）（４）（５）（８）の各式の傾きの絶対値は等しく、（２）（３）（６）（７）の各式の傾きの絶対値は等しい。
【００２２】
図４は図２に示すHershey-kiss変調プロファイルと図３の変調プロファイルとを重ね合わせた図である。図４からわかるように、図３の折れ線近似した変調プロファイルは、図２のHershey-kiss変調プロファイルに対して、変調度の誤差が最大で±６％程度の近似波形になる。このように、図３の直線近似した変調プロファイルは、図１に示す元のHershey-kiss変調プロファイルに極めて近い特性を持っている。
【００２３】
図１のＰＬＬ回路１内のＶＣＯ７の発振周波数ｆＶＣＯ７は、基準周波数信号ｆRefを用いると、以下の（９）式で表される。
ｆＶＣＯ７＝Ｎ／Ｍ×ｆRef …（９）
【００２４】
したがって、ＰＬＬ回路１が帰還動作を行っている最中に、ＰＬＬ回路１内の１／Ｎ分周器８の分周比Ｎを変化させることにより、ＶＣＯ７の発振周波数に変調をかけることができる。
【００２５】
図１の周波数変調回路２は、上記（１）〜（８）の直線の傾きに応じた分周比を順次１／Ｎ分周器８に設定して、ＶＣＯ７の発振周波数に変調をかける。
【００２６】
周波数変調回路２は、カウンタ（第１の計測器）１１と、設定レジスタ（分周比設定部）１２，１３と、マルチプレクサ（選択器）１４と、１／Ｐ分周器（第３の分周器）１５と、ラッチレジスタ１６と、アップダウンカウンタ（第２の計測器）１７と、設定レジスタ１８と、加算器１９とを有する。
【００２７】
カウンタ１１は、Hershey-kiss変調プロファイルを８等分した８つの相対時刻を順に計測する。
【００２８】
設定レジスタ１２には、０／８〜１／８周期、３／８〜４／８周期、４／８〜５／８周期および７／８〜８／８周期における１／Ｐ分周器１５の分周比が予め設定される。設定レジスタ１３には、１／８〜２／８周期、２／８〜３／８周期、５／８〜６／８周期および６／８〜７／８周期における１／Ｐ分周器１５の分周比が予め設定される。設定レジスタ１８には、１／Ｎ分周器８の変調度ゼロにおける分周比が予め設定される。
【００２９】
マルチプレクサ１４は、カウンタ１１の計測値に応じて、設定レジスタ１２の分周比と設定レジスタ１３の分周比のいずれか一方を選択する。
【００３０】
１／Ｐ分周器１５は、マルチプレクサ１４が選択した分周比で、１／Ｎ分周器８で生成された分周信号を分周する。１／Ｐ分周器１５で生成された分周信号は、アップダウンカウンタ１７のクロック信号となる。
【００３１】
アップダウンカウンタ１７は、カウンタ１１の桁上がり信号（キャリー信号）をラッチレジスタ１６でいったんラッチした信号の論理に応じて、カウントアップとカウントダウンの切換を行う。より具体的には、カウンタ１１の計測値が４になるまでは、アップダウンカウンタ１７はカウントアップ動作を行い、カウンタ１１の計測値が４を超えると、ハイレベルのキャリー信号が出力されて、アップダウンカウンタ１７はカウントダウン動作を行う。
【００３２】
加算器１９は、アップダウンカウンタ１７の計測値に、設定レジスタ１８に設定された変調度ゼロの分周比の値を加算し、加算結果を１／Ｎ分周器８の分周比とする。
【００３３】
以下、図１の拡張スペクトラムクロック生成装置の動作を説明する。ＰＬＬ回路１が帰還動作を開始すると、１／Ｎ分周器８で生成された分周信号に同期して、カウンタ１１は計測動作を開始する。カウンタ１１の計測値により、図３の相対時刻Ｔ０〜Ｔ８が順に選択される。カウンタ１１の計測値が１になるまでは、図３のＴ０＝０／８〜Ｔ１＝１／８までの傾きに応じた分周比がマルチプレクサ１４により選択される。マルチプレクサ１４が選択した分周比にて１／Ｐ分周器１５は分周信号を生成し、この分周信号に同期して、アップダウンカウンタ１７は計測動作を行う。
【００３４】
この時点では、カウンタ１１の計測値は４未満であるため、アップダウンカウンタ１７はカウントアップ動作を行う。加算器１９は、アップダウンカウンタ１７の計測値と変調度ゼロの分周比とを加算して、１／Ｎ分周器８に分周比を設定する。
【００３５】
以後、同様の動作を繰り返して、マルチプレクサ１４は、図３の直線近似した変調プロファイルに沿って、各直線の傾きの絶対値に対応する分周比を順に選択して、１／Ｐ分周器１５の分周比を設定する。アップダウンカウンタ１７は、Ｔ４＝４／８周期まではカウントアップ動作を行い、徐々に分周比を高くしていく。
【００３６】
カウンタ１１の計測値が４になると、カウンタ１１からキャリー信号が出力され、以後アップダウンカウンタ１７は、図３の変調プロファイルに従ってカウントダウン動作を行う。これにより、１／Ｎ分周器８の分周比は徐々に減少し、クロック信号ｆVCOの周波数変調が行われる。
【００３７】
このように、第１の実施形態では、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を８等分した各相対時刻ごとの変調ポイントを直線で結んだ変調プロファイルを用いて、１／Ｎ分周器８の分周比を１周期に８回変化させるため、Hershey-kiss変調プロファイル用の特性テーブルを設けなくても、Hershey-kiss変調プロファイルと同様の周波数変調を行うことができる。したがって、Hershey-kiss変調プロファイルについての特性テーブルが不要となり、回路規模の削減が図れる。
【００３８】
また、第１の実施形態では、Hershey-kiss変調プロファイルを８等分して直線近似した変調プロファイルを用いるため、元のHershey-kiss変調プロファイルとの誤差が非常に小さくなり、ＥＭＩの低減効果が劣ることもない。
【００３９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態を一般化したものであり、Hershey-kiss変調プロファイルを２ｎ＋１（ｎは２以上の整数）等分して直線近似する点に特徴がある。
【００４０】
図５は本発明の第２の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図である。図５では、図１と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００４１】
図６は第２の実施形態における変調プロファイルを説明する図である。図６に示すように、図５の拡散スペクトラムクロック生成装置は、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１個に等分し、０／２ｎ＋１、１／２ｎ＋１、２／２ｎ＋１、…、（２ｎ＋１−１）／２ｎ＋１、２ｎ＋１／２ｎ＋１の各相対時刻での変調ポイントの値を互いに直線で結んだ変調プロファイルを用いる。このような直線近似された変調プロファイルは、ｎの値が大きい程、元のHershey-kiss変調プロファイルとの誤差が小さくなるが、回路規模は増大する。ｎの値は、２以上の整数であればよく、具体的な数値に特に制限はない。
【００４２】
図６の変調プロファイルは、相対時刻２ｎ／２ｎ＋１を挟んで左右対称である。また、０／２ｎ＋１〜２ｎ−１／２ｎ＋１の期間内の変調度のカーブは２ｎ−１／２ｎ＋１〜２ｎ／２ｎ＋１の期間内の変調度のカーブと対称的である。したがって、２ｎ＋１個に等分した各プロット位置を順に直線で結んで直線近似した変調プロファイルにおいて、これら直線の傾きの絶対値は２ｎ−１通り存在する。
【００４３】
そこで、図５では、これら２ｎ−１個の直線の傾きの絶対値に対応する分周比を、２ｎ−１個の設定レジスタ２０−０、…、２０−２ｎ−１−１にそれぞれ予め設定しておく。
【００４４】
図５のカウンタ１１は、１／Ｎ分周器８で生成された分周信号に同期して、ｎビットの計測値を出力する。マルチプレクサ１４は、カウンタ１１の計測値に基づいて、２ｎ−１個の設定レジスタ２０−０、…、２０−２ｎ−１−１のいずれかの設定値を選択する。マルチプレクサ１４が選択した設定値は、１／Ｐ分周器１５の分周比となる。
【００４５】
アップダウンカウンタ１７は、カウンタ１１からキャリー信号が出力されない場合には、１／Ｐ分周器１５で生成された分周信号に同期してカウントアップし、キャリー信号が出力された場合にはカウントダウンする。
【００４６】
これにより、各周期ごとに、０／２ｎ＋１〜２ｎ／２ｎ＋１の間は図６のHershy-kiss曲線を近似した直線に沿って１／Ｎ分周器８の分周比を徐々に増大させ、２ｎ／２ｎ＋１〜２ｎ＋１／２ｎ＋１の間は図６の近似直線に沿って１／Ｎ分周器８の分周比を徐々に減少させる。
【００４７】
このように、第２の実施形態では、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１個に等分して直線近似した変調プロファイルに従って１／Ｎ分周器８の分周比を変化させるため、ｎの値を大きくすることで、第１の実施形態よりもHershey-kiss変調プロファイルに近似させることができ、ＥＭＩのよりいっそうの低減が図れる。また、第２の実施形態においても、Hershey-kiss変調プロファイル用の特性テーブルは不要となり、回路規模を縮小できる。
【００４８】
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態では、ＰＬＬ回路１内の１／Ｎ分周器８の分周比を、直線近似した変調プロファイルに基づいて変化させる例を説明したが、１／Ｍ分周器３の分周比を変化させてもよい。
【００４９】
図７は本発明の第３の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図である。図７では図１と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００５０】
図７の拡散スペクトラムクロック生成装置では、周波数変調回路２の出力信号が１／Ｍ分周器３に供給されており、この出力信号により１／Ｍ分周器３の分周比が制御される。また、１／Ｎ分周器８の分周比は常に固定である。
【００５１】
周波数変調回路２内の回路構成は、図１とほぼ同じであるが、カウンタ１１は、１／Ｍ分周器３で生成された分周信号に同期して計測動作を行う。
【００５２】
第３の実施形態では、第１の実施形態と同様に、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を８等分した相対時刻０／８、１／８、２／８、３／８、４／８、５／８、６／８、７／８、８／８での変調度を順に直線で結んで直線近似した変調プロファイルを用いて、１／Ｍ分周器３の分周比を設定する。
【００５３】
ＰＬＬ回路１は、上述した（９）式と同様の周波数ｆＶＣＯ７のクロック信号をＶＣＯ７が出力するようにＰＬＬ制御を行う。
【００５４】
これにより、第３の実施形態においても、Hershey-kiss変調プロファイルに関する特性テーブルを設ける必要がなくなり、回路規模を削減できるとともに、ＥＭＩを効率的に低減できる。
【００５５】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、第３の実施形態を一般化したものであり、第２の実施形態と同様に、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１個に等分して直線近似した変調プロファイルを用いて、１／Ｍ分周器３の分周比を設定する。
【００５６】
図８は本発明の第４の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図である。図８では図５と共通する構成する部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００５７】
図８の１／Ｎ分周器８の分周比は常に固定であり、周波数変調回路２は１／Ｍ分周器３の分周比を可変制御する。より具体的には、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１等分した各相対時刻ごとの変調ポイントを直線で結んで直線近似した変調プロファイルを利用する。この場合の変調プロファイルは、図６と同様であり、ｎは２以上の任意の整数である。
【００５８】
図６の変調プロファイルに合わせて、２ｎ−１個の設定レジスタ２０−０、…、２０−２ｎ−１−１が設けられている。マルチプレクサ１４は、カウンタ１１の値に対応する設定レジスタを選択して、選択した設定レジスタ内の値により１／Ｐ分周器１５の分周比を設定する。
【００５９】
アップダウンカウンタ１７は、１／Ｐ分周器１５で生成された分周信号に同期して計測動作を行う。アップダウンカウンタ１７は、カウンタ１１からキャリー信号が出力されるまではカウントアップを行い、キャリー信号が出力されるとカウントダウンを行う。
【００６０】
加算器１９は、設定レジスタ１８に設定された変調度ゼロの分周比とアップダウンカウンタ１７の計測値とを加算して、１／Ｎ分周器８の分周比を設定する。
【００６１】
このように、第４の実施形態では、ｎの値を大きくすることにより、第３の実施形態よりも、よりいっそうＥＭＩを低減することができる。
【００６２】
上述した第１〜第４の実施形態による拡張スペクトラムクロック生成装置で生成したクロック信号は種々の用途に利用可能であり、特に利用目的は問わない。例えば、プリンタのノズル制御用、あるいは表示装置の表示制御用、あるいは画像信号伝送用のクロック信号として利用可能である。第１〜第４の実施形態による拡張スペクトラムクロック生成装置は、ＥＭＩを十分に低減できるため、他の電子機器に悪影響を及ぼすおそれが少ない。
【００６３】
上述した第１〜第４の実施形態では、アップダウンカウンタ１７の計測値と設定レジスタ１８に設定された変調度ゼロの分周比とを加算器１９で加算しているが、加算器１９を設ける代わりに、アップダウンカウンタ１７に直接初期値として設定してもよい。
【００６４】
上述した第１〜第４の実施形態では、１／Ｍ分周器３と１／Ｎ分周器８のうち一方は分周比が常に固定の例を説明したが、分周比を可変させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】Hershey-kiss変調プロファイルの曲線を示す図。
【図３】直線近似した変調プロファイルを示す図。
【図４】図２に示すHershey-kiss変調プロファイルと図３の変調プロファイルとを重ね合わせた図。
【図５】本発明の第２の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図。
【図６】第２の実施形態における変調プロファイルを説明する図。
【図７】本発明の第３の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図。
【図８】本発明の第４の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６６】
１ ＰＬＬ回路
２ 周波数変調回路
３ １／Ｍ分周器
４ 位相検出器
５ チャージポンプ
６ フィルタ
７ 電圧制御型発振器
８ １／Ｎ分周器
１１ カウンタ
１２，１３ 設定レジスタ
１４ マルチプレクサ
１５ １／Ｐ分周器
１６ ラッチレジスタ
１７ アップダウンカウンタ
１８ 設定レジスタ
１９ 加算器
２０−０、…、２０−２ｎ−１−１ 設定レジスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロック信号の周波数を変調する拡散スペクトラムクロック生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＬＬ回路のフィードバックループ内の１／Ｎ分周器の分周比を動作中に切り替えて周波数変調をかける方式が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、電圧制御型発振器（ＶＣＯ）の入力電圧に変調電圧を印加して周波数変調をかける方式が提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献１の方式では、Hershey-kissと呼ばれる変調プロファイルを利用して周波数変調をかけており、これにより、生成したクロック信号のＥＭＩ（Electromagnetic Interference）の低減を図っている。
【０００５】
しかしながら、Hershey-kiss変調プロファイルを利用するには、この変調プロファイルの特性テーブルをＲＯＭ等に予め記憶しておき、随時この特定テーブルを参照しなければならず、回路規模が増大するという問題がある。
【０００６】
Hershey-kiss変調プロファイルの代わりに、三角波による変調プロファイルを利用して周波数変調をかける手法も考えられる。この場合、特性テーブルが不要となり、回路規模を削減できる。しかしながら、三角波の変調プロファイルでは、クロック信号の周波数変調が不十分になり、ＥＭＩをそれほど低減できないという問題がある。
【特許文献１】米国特許公報No. 5,631,920
【特許文献２】米国特許公報No. 6,294,936
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、回路規模を大きくせずにＥＭＩを十分に低減できる拡散スペクトラムクロック生成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、クロック信号を生成するＰＬＬ回路と、前記クロック信号の周波数を変調する周波数変調回路と、を備え、前記ＰＬＬ回路は、基準周波数信号をＭ（Ｍは正の実数）分周する第１の分周器と、制御電圧に応じてクロック信号の周波数を可変制御可能な電圧制御型発振器と、前記電圧制御型発振器で生成されたクロック信号をＮ（Ｎは正の実数）分周する第２の分周器と、前記第１の分周器で生成された分周信号と前記第２の分周器で生成された分周信号との位相差を検出する位相検出器と、前記位相検出器で検出された位相差に応じた電圧を発生するチャージポンプと、前記チャージポンプで生成された電圧に含まれる不要周波数成分を除去して前記制御電圧を生成するフィルタと、を有し、前記周波数変調回路は、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１（ｎは２以上の整数）等分した各相対時刻における変調ポイントの値を順に直線で結んで直線近似した変調プロファイルに基づいて、前記第１の分周器または前記第２の分周器の分周比を設定することを特徴とする拡散スペクトラムクロック生成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回路規模を大きくすることなく、ＥＭＩを十分に低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図である。図１の拡散スペクトラムクロック生成装置は、クロック信号を生成するＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１と、クロック信号の周波数変調を行う周波数変調回路２とを備えている。
【００１２】
ＰＬＬ回路１は、１／Ｍ分周器（第１の分周器）３と、位相検出器４と、チャージポンプ５と、フィルタ６と、電圧制御型発振器（以下、ＶＣＯ）７と、１／Ｎ分周器（第２の分周器）８とを有する。
【００１３】
１／Ｍ分周器３は、基準周波数信号ｆRefをＭ（Ｍは正の実数）分周する。１／Ｍ分周器３の分周比は常に固定である。位相検出器４は、１／Ｍ分周器３で生成された分周信号と１／Ｎ分周器８で生成された分周信号との位相差を検出する。
【００１４】
チャージポンプ５は、位相検出器４で検出された位相差に応じた電圧を発生する。より具体的には、位相検出器４で検出される位相差が小さくなるような電圧を発生する。
【００１５】
フィルタ６は、チャージポンプ５で生成された電圧に含まれる高周波成分を除去して、ＶＣＯ７の制御電圧を生成する。ＶＣＯ７は、制御電圧に応じた周波数のクロック信号ｆＶＣＯ７を生成する。このクロック信号ｆＶＣＯ７は外部に出力されるとともに、１／Ｎ分周器８に入力されて帰還動作が行われる。１／Ｎ分周器８は、ＶＣＯ７で生成されたクロック信号ｆＶＣＯ７をＮ（Ｎは正の実数）分周する。１／Ｎ分周器８の分周比は、周波数変調回路２により可変制御され、これによりクロック信号ｆＶＣＯ７は周波数変調される。
【００１６】
周波数変調回路２は、ＥＭＩの低減を図るために、Hershey-kiss変調プロファイルを直線近似した変調プロファイルを利用する。図２はHershey-kiss変調プロファイルの曲線を示す図である。図２の横軸は相対時間、縦軸は変調度を表しており、図２の変調プロファイルは１周期分を表している。
【００１７】
図２に示すHershey-kiss変調プロファイルは、時間軸の中心位置（相対時刻Ｔ４）を挟んで左右対称であり、さらに、変調度がゼロの時刻（Ｔ２，Ｔ６）を挟んで、曲線の形状が対称になっている。
【００１８】
本実施形態では、図２に示すHershey-kiss変調プロファイルの１周期分を８等分し、Ｔ０＝０／８、Ｔ１＝１／８、Ｔ２＝２／８、Ｔ３＝３／８、Ｔ４＝４／８、Ｔ５＝５／８、Ｔ６＝６／８、Ｔ７＝７／８、Ｔ８＝８／８の各周期に対応する各変調ポイント（図２の黒丸）を直線で結んで直線近似した変調プロファイルを利用する。この場合の変調プロファイルは、図３のような折れ線で表される。
【００１９】
図３において、Ｔ０＝０／８〜Ｔ１＝１／８周期とＴ３＝３／８〜Ｔ４＝４／８周期は同一の傾きの直線であり、Ｔ１＝１／８〜Ｔ２＝２／８周期とＴ２＝２／８〜Ｔ３＝３／８周期は同一の傾きの直線である。Ｔ４＝４／８周期を挟んでＴ０＝０／８〜Ｔ４＝４／８周期とＴ４＝４／８〜Ｔ８＝８／８周期は左右対称である。
【００２０】
図３のように分割された各期間における変調プロファイルは、以下の（１）〜（８）式で表される。ｔは１周期内の相対時刻である。
変調度＝{1-(0.45/23+0.55/2)}(8t-0)-1 (周期内の相対時刻：0/8〜1/8) …（１）
変調度＝(0.45/23+0.55/2)(8t-2) (周期内の相対時刻：1/8〜2/8) …（２）
変調度＝(0.45/23+0.55/2)(8t-2) (周期内の相対時刻：2/8〜3/8) …（３）
変調度＝{1-(0.45/23+0.55/2)}(8t-4)+1 (周期内の相対時刻：3/8〜4/8) …（４）
変調度＝-{1-(0.45/23+0.55/2)}(8t-4)+1 (周期内の相対時刻：4/8〜5/8) …（５）
変調度＝-(0.45/23+0.55/2)(8t-6) (周期内の相対時刻：5/8〜6/8) …（６）
変調度＝-(0.45/23+0.55/2)(8t-6) (周期内の相対時刻：6/8〜7/8) …（７）
変調度＝-{1-(0.45/23+0.55/2)}(8t-8)-1 (周期内の相対時刻：7/8〜8/8) …（８）
【００２１】
（１）〜（８）式からわかるように、（１）（４）（５）（８）の各式の傾きの絶対値は等しく、（２）（３）（６）（７）の各式の傾きの絶対値は等しい。
【００２２】
図４は図２に示すHershey-kiss変調プロファイルと図３の変調プロファイルとを重ね合わせた図である。図４からわかるように、図３の折れ線近似した変調プロファイルは、図２のHershey-kiss変調プロファイルに対して、変調度の誤差が最大で±６％程度の近似波形になる。このように、図３の直線近似した変調プロファイルは、図１に示す元のHershey-kiss変調プロファイルに極めて近い特性を持っている。
【００２３】
図１のＰＬＬ回路１内のＶＣＯ７の発振周波数ｆＶＣＯ７は、基準周波数信号ｆRefを用いると、以下の（９）式で表される。
ｆＶＣＯ７＝Ｎ／Ｍ×ｆRef …（９）
【００２４】
したがって、ＰＬＬ回路１が帰還動作を行っている最中に、ＰＬＬ回路１内の１／Ｎ分周器８の分周比Ｎを変化させることにより、ＶＣＯ７の発振周波数に変調をかけることができる。
【００２５】
図１の周波数変調回路２は、上記（１）〜（８）の直線の傾きに応じた分周比を順次１／Ｎ分周器８に設定して、ＶＣＯ７の発振周波数に変調をかける。
【００２６】
周波数変調回路２は、カウンタ（第１の計測器）１１と、設定レジスタ（分周比設定部）１２，１３と、マルチプレクサ（選択器）１４と、１／Ｐ分周器（第３の分周器）１５と、ラッチレジスタ１６と、アップダウンカウンタ（第２の計測器）１７と、設定レジスタ１８と、加算器１９とを有する。
【００２７】
カウンタ１１は、Hershey-kiss変調プロファイルを８等分した８つの相対時刻を順に計測する。
【００２８】
設定レジスタ１２には、０／８〜１／８周期、３／８〜４／８周期、４／８〜５／８周期および７／８〜８／８周期における１／Ｐ分周器１５の分周比が予め設定される。設定レジスタ１３には、１／８〜２／８周期、２／８〜３／８周期、５／８〜６／８周期および６／８〜７／８周期における１／Ｐ分周器１５の分周比が予め設定される。設定レジスタ１８には、１／Ｎ分周器８の変調度ゼロにおける分周比が予め設定される。
【００２９】
マルチプレクサ１４は、カウンタ１１の計測値に応じて、設定レジスタ１２の分周比と設定レジスタ１３の分周比のいずれか一方を選択する。
【００３０】
１／Ｐ分周器１５は、マルチプレクサ１４が選択した分周比で、１／Ｎ分周器８で生成された分周信号を分周する。１／Ｐ分周器１５で生成された分周信号は、アップダウンカウンタ１７のクロック信号となる。
【００３１】
アップダウンカウンタ１７は、カウンタ１１の桁上がり信号（キャリー信号）をラッチレジスタ１６でいったんラッチした信号の論理に応じて、カウントアップとカウントダウンの切換を行う。より具体的には、カウンタ１１の計測値が４になるまでは、アップダウンカウンタ１７はカウントアップ動作を行い、カウンタ１１の計測値が４を超えると、ハイレベルのキャリー信号が出力されて、アップダウンカウンタ１７はカウントダウン動作を行う。
【００３２】
加算器１９は、アップダウンカウンタ１７の計測値に、設定レジスタ１８に設定された変調度ゼロの分周比の値を加算し、加算結果を１／Ｎ分周器８の分周比とする。
【００３３】
以下、図１の拡張スペクトラムクロック生成装置の動作を説明する。ＰＬＬ回路１が帰還動作を開始すると、１／Ｎ分周器８で生成された分周信号に同期して、カウンタ１１は計測動作を開始する。カウンタ１１の計測値により、図３の相対時刻Ｔ０〜Ｔ８が順に選択される。カウンタ１１の計測値が１になるまでは、図３のＴ０＝０／８〜Ｔ１＝１／８までの傾きに応じた分周比がマルチプレクサ１４により選択される。マルチプレクサ１４が選択した分周比にて１／Ｐ分周器１５は分周信号を生成し、この分周信号に同期して、アップダウンカウンタ１７は計測動作を行う。
【００３４】
この時点では、カウンタ１１の計測値は４未満であるため、アップダウンカウンタ１７はカウントアップ動作を行う。加算器１９は、アップダウンカウンタ１７の計測値と変調度ゼロの分周比とを加算して、１／Ｎ分周器８に分周比を設定する。
【００３５】
以後、同様の動作を繰り返して、マルチプレクサ１４は、図３の直線近似した変調プロファイルに沿って、各直線の傾きの絶対値に対応する分周比を順に選択して、１／Ｐ分周器１５の分周比を設定する。アップダウンカウンタ１７は、Ｔ４＝４／８周期まではカウントアップ動作を行い、徐々に分周比を高くしていく。
【００３６】
カウンタ１１の計測値が４になると、カウンタ１１からキャリー信号が出力され、以後アップダウンカウンタ１７は、図３の変調プロファイルに従ってカウントダウン動作を行う。これにより、１／Ｎ分周器８の分周比は徐々に減少し、クロック信号ｆVCOの周波数変調が行われる。
【００３７】
このように、第１の実施形態では、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を８等分した各相対時刻ごとの変調ポイントを直線で結んだ変調プロファイルを用いて、１／Ｎ分周器８の分周比を１周期に８回変化させるため、Hershey-kiss変調プロファイル用の特性テーブルを設けなくても、Hershey-kiss変調プロファイルと同様の周波数変調を行うことができる。したがって、Hershey-kiss変調プロファイルについての特性テーブルが不要となり、回路規模の削減が図れる。
【００３８】
また、第１の実施形態では、Hershey-kiss変調プロファイルを８等分して直線近似した変調プロファイルを用いるため、元のHershey-kiss変調プロファイルとの誤差が非常に小さくなり、ＥＭＩの低減効果が劣ることもない。
【００３９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態を一般化したものであり、Hershey-kiss変調プロファイルを２ｎ＋１（ｎは２以上の整数）等分して直線近似する点に特徴がある。
【００４０】
図５は本発明の第２の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図である。図５では、図１と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００４１】
図６は第２の実施形態における変調プロファイルを説明する図である。図６に示すように、図５の拡散スペクトラムクロック生成装置は、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１個に等分し、０／２ｎ＋１、１／２ｎ＋１、２／２ｎ＋１、…、（２ｎ＋１−１）／２ｎ＋１、２ｎ＋１／２ｎ＋１の各相対時刻での変調ポイントの値を互いに直線で結んだ変調プロファイルを用いる。このような直線近似された変調プロファイルは、ｎの値が大きい程、元のHershey-kiss変調プロファイルとの誤差が小さくなるが、回路規模は増大する。ｎの値は、２以上の整数であればよく、具体的な数値に特に制限はない。
【００４２】
図６の変調プロファイルは、相対時刻２ｎ／２ｎ＋１を挟んで左右対称である。また、０／２ｎ＋１〜２ｎ−１／２ｎ＋１の期間内の変調度のカーブは２ｎ−１／２ｎ＋１〜２ｎ／２ｎ＋１の期間内の変調度のカーブと対称的である。したがって、２ｎ＋１個に等分した各プロット位置を順に直線で結んで直線近似した変調プロファイルにおいて、これら直線の傾きの絶対値は２ｎ−１通り存在する。
【００４３】
そこで、図５では、これら２ｎ−１個の直線の傾きの絶対値に対応する分周比を、２ｎ−１個の設定レジスタ２０−０、…、２０−２ｎ−１−１にそれぞれ予め設定しておく。
【００４４】
図５のカウンタ１１は、１／Ｎ分周器８で生成された分周信号に同期して、ｎビットの計測値を出力する。マルチプレクサ１４は、カウンタ１１の計測値に基づいて、２ｎ−１個の設定レジスタ２０−０、…、２０−２ｎ−１−１のいずれかの設定値を選択する。マルチプレクサ１４が選択した設定値は、１／Ｐ分周器１５の分周比となる。
【００４５】
アップダウンカウンタ１７は、カウンタ１１からキャリー信号が出力されない場合には、１／Ｐ分周器１５で生成された分周信号に同期してカウントアップし、キャリー信号が出力された場合にはカウントダウンする。
【００４６】
これにより、各周期ごとに、０／２ｎ＋１〜２ｎ／２ｎ＋１の間は図６のHershy-kiss曲線を近似した直線に沿って１／Ｎ分周器８の分周比を徐々に増大させ、２ｎ／２ｎ＋１〜２ｎ＋１／２ｎ＋１の間は図６の近似直線に沿って１／Ｎ分周器８の分周比を徐々に減少させる。
【００４７】
このように、第２の実施形態では、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１個に等分して直線近似した変調プロファイルに従って１／Ｎ分周器８の分周比を変化させるため、ｎの値を大きくすることで、第１の実施形態よりもHershey-kiss変調プロファイルに近似させることができ、ＥＭＩのよりいっそうの低減が図れる。また、第２の実施形態においても、Hershey-kiss変調プロファイル用の特性テーブルは不要となり、回路規模を縮小できる。
【００４８】
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態では、ＰＬＬ回路１内の１／Ｎ分周器８の分周比を、直線近似した変調プロファイルに基づいて変化させる例を説明したが、１／Ｍ分周器３の分周比を変化させてもよい。
【００４９】
図７は本発明の第３の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図である。図７では図１と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００５０】
図７の拡散スペクトラムクロック生成装置では、周波数変調回路２の出力信号が１／Ｍ分周器３に供給されており、この出力信号により１／Ｍ分周器３の分周比が制御される。また、１／Ｎ分周器８の分周比は常に固定である。
【００５１】
周波数変調回路２内の回路構成は、図１とほぼ同じであるが、カウンタ１１は、１／Ｍ分周器３で生成された分周信号に同期して計測動作を行う。
【００５２】
第３の実施形態では、第１の実施形態と同様に、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を８等分した相対時刻０／８、１／８、２／８、３／８、４／８、５／８、６／８、７／８、８／８での変調度を順に直線で結んで直線近似した変調プロファイルを用いて、１／Ｍ分周器３の分周比を設定する。
【００５３】
ＰＬＬ回路１は、上述した（９）式と同様の周波数ｆＶＣＯ７のクロック信号をＶＣＯ７が出力するようにＰＬＬ制御を行う。
【００５４】
これにより、第３の実施形態においても、Hershey-kiss変調プロファイルに関する特性テーブルを設ける必要がなくなり、回路規模を削減できるとともに、ＥＭＩを効率的に低減できる。
【００５５】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、第３の実施形態を一般化したものであり、第２の実施形態と同様に、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１個に等分して直線近似した変調プロファイルを用いて、１／Ｍ分周器３の分周比を設定する。
【００５６】
図８は本発明の第４の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図である。図８では図５と共通する構成する部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００５７】
図８の１／Ｎ分周器８の分周比は常に固定であり、周波数変調回路２は１／Ｍ分周器３の分周比を可変制御する。より具体的には、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１等分した各相対時刻ごとの変調ポイントを直線で結んで直線近似した変調プロファイルを利用する。この場合の変調プロファイルは、図６と同様であり、ｎは２以上の任意の整数である。
【００５８】
図６の変調プロファイルに合わせて、２ｎ−１個の設定レジスタ２０−０、…、２０−２ｎ−１−１が設けられている。マルチプレクサ１４は、カウンタ１１の値に対応する設定レジスタを選択して、選択した設定レジスタ内の値により１／Ｐ分周器１５の分周比を設定する。
【００５９】
アップダウンカウンタ１７は、１／Ｐ分周器１５で生成された分周信号に同期して計測動作を行う。アップダウンカウンタ１７は、カウンタ１１からキャリー信号が出力されるまではカウントアップを行い、キャリー信号が出力されるとカウントダウンを行う。
【００６０】
加算器１９は、設定レジスタ１８に設定された変調度ゼロの分周比とアップダウンカウンタ１７の計測値とを加算して、１／Ｎ分周器８の分周比を設定する。
【００６１】
このように、第４の実施形態では、ｎの値を大きくすることにより、第３の実施形態よりも、よりいっそうＥＭＩを低減することができる。
【００６２】
上述した第１〜第４の実施形態による拡張スペクトラムクロック生成装置で生成したクロック信号は種々の用途に利用可能であり、特に利用目的は問わない。例えば、プリンタのノズル制御用、あるいは表示装置の表示制御用、あるいは画像信号伝送用のクロック信号として利用可能である。第１〜第４の実施形態による拡張スペクトラムクロック生成装置は、ＥＭＩを十分に低減できるため、他の電子機器に悪影響を及ぼすおそれが少ない。
【００６３】
上述した第１〜第４の実施形態では、アップダウンカウンタ１７の計測値と設定レジスタ１８に設定された変調度ゼロの分周比とを加算器１９で加算しているが、加算器１９を設ける代わりに、アップダウンカウンタ１７に直接初期値として設定してもよい。
【００６４】
上述した第１〜第４の実施形態では、１／Ｍ分周器３と１／Ｎ分周器８のうち一方は分周比が常に固定の例を説明したが、分周比を可変させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】Hershey-kiss変調プロファイルの曲線を示す図。
【図３】直線近似した変調プロファイルを示す図。
【図４】図２に示すHershey-kiss変調プロファイルと図３の変調プロファイルとを重ね合わせた図。
【図５】本発明の第２の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図。
【図６】第２の実施形態における変調プロファイルを説明する図。
【図７】本発明の第３の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図。
【図８】本発明の第４の実施形態による拡散スペクトラムクロック生成装置の概略構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６６】
１ ＰＬＬ回路
２ 周波数変調回路
３ １／Ｍ分周器
４ 位相検出器
５ チャージポンプ
６ フィルタ
７ 電圧制御型発振器
８ １／Ｎ分周器
１１ カウンタ
１２，１３ 設定レジスタ
１４ マルチプレクサ
１５ １／Ｐ分周器
１６ ラッチレジスタ
１７ アップダウンカウンタ
１８ 設定レジスタ
１９ 加算器
２０−０、…、２０−２ｎ−１−１ 設定レジスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック信号を生成するＰＬＬ回路と、
前記クロック信号の周波数を変調する周波数変調回路と、を備え、
前記ＰＬＬ回路は、
基準周波数信号をＭ（Ｍは正の実数）分周する第１の分周器と、
制御電圧に応じてクロック信号の周波数を可変制御可能な電圧制御型発振器と、
前記電圧制御型発振器で生成されたクロック信号をＮ（Ｎは正の実数）分周する第２の分周器と、
前記第１の分周器で生成された分周信号と前記第２の分周器で生成された分周信号との位相差を検出する位相検出器と、
前記位相検出器で検出された位相差に応じた電圧を発生するチャージポンプと、
前記チャージポンプで生成された電圧に含まれる不要周波数成分を除去して前記制御電圧を生成するフィルタと、を有し、
前記周波数変調回路は、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１（ｎは２以上の整数）等分した各相対時刻における変調ポイントの値を順に直線で結んで直線近似した変調プロファイルに基づいて、前記第１の分周器または前記第２の分周器の分周比を設定することを特徴とする拡散スペクトラムクロック生成装置。
【請求項２】
前記周波数変調回路は、
互いに異なる分周比を設定する２ｎ−１個の分周比設定部と、
前記Hershey-kiss曲線を２ｎ＋１等分した各相対時刻を順に選択するために計測を行う第１の計測器と、
前記第１の計測器の計測値に基づいて、前記２ｎ−１個の分周比設定部の中から一つを選択する選択器と、
前記第２の分周器で生成された分周信号を、前記選択器で選択された分周比で分周する第３の分周器と、
前記第３の分周器で生成された分周信号に同期して、計測値を増減する第２の計測器と、を有し、
前記第１の分周器または前記第２の分周器の分周比は、前記第２の計測器の計測値に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載の拡散スペクトラムクロック生成装置。
【請求項３】
前記第２の計測器は、前記第１の計測器の計測値が所定値未満であればカウントアップ動作を行い、前記第１の計測器の計測値が前記所定値以上であればカウントダウン動作を行うことを特徴とする請求項２に記載の拡散スペクトラムクロック生成装置。
【請求項４】
前記第２の計測器の計測値と前記Hershey-kiss曲線上の変調度ゼロの変調ポイントの値とを加算する加算器を備え、
前記第１の分周器または前記第２の分周器の分周比は、前記加算器の加算結果に基づいて設定されることを特徴とする請求項２または３に記載の拡散スペクトラムクロック生成装置。
【請求項５】
前記選択器は、変調度ゼロのプロット位置を挟んで両側のプロット位置では、前記変調度ゼロの変調ポイントからの距離に応じて対称的に分周比を選択することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の拡散スペクトラムクロック生成装置。
【請求項１】
クロック信号を生成するＰＬＬ回路と、
前記クロック信号の周波数を変調する周波数変調回路と、を備え、
前記ＰＬＬ回路は、
基準周波数信号をＭ（Ｍは正の実数）分周する第１の分周器と、
制御電圧に応じてクロック信号の周波数を可変制御可能な電圧制御型発振器と、
前記電圧制御型発振器で生成されたクロック信号をＮ（Ｎは正の実数）分周する第２の分周器と、
前記第１の分周器で生成された分周信号と前記第２の分周器で生成された分周信号との位相差を検出する位相検出器と、
前記位相検出器で検出された位相差に応じた電圧を発生するチャージポンプと、
前記チャージポンプで生成された電圧に含まれる不要周波数成分を除去して前記制御電圧を生成するフィルタと、を有し、
前記周波数変調回路は、Hershey-kiss変調プロファイルの１周期分を２ｎ＋１（ｎは２以上の整数）等分した各相対時刻における変調ポイントの値を順に直線で結んで直線近似した変調プロファイルに基づいて、前記第１の分周器または前記第２の分周器の分周比を設定することを特徴とする拡散スペクトラムクロック生成装置。
【請求項２】
前記周波数変調回路は、
互いに異なる分周比を設定する２ｎ−１個の分周比設定部と、
前記Hershey-kiss曲線を２ｎ＋１等分した各相対時刻を順に選択するために計測を行う第１の計測器と、
前記第１の計測器の計測値に基づいて、前記２ｎ−１個の分周比設定部の中から一つを選択する選択器と、
前記第２の分周器で生成された分周信号を、前記選択器で選択された分周比で分周する第３の分周器と、
前記第３の分周器で生成された分周信号に同期して、計測値を増減する第２の計測器と、を有し、
前記第１の分周器または前記第２の分周器の分周比は、前記第２の計測器の計測値に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載の拡散スペクトラムクロック生成装置。
【請求項３】
前記第２の計測器は、前記第１の計測器の計測値が所定値未満であればカウントアップ動作を行い、前記第１の計測器の計測値が前記所定値以上であればカウントダウン動作を行うことを特徴とする請求項２に記載の拡散スペクトラムクロック生成装置。
【請求項４】
前記第２の計測器の計測値と前記Hershey-kiss曲線上の変調度ゼロの変調ポイントの値とを加算する加算器を備え、
前記第１の分周器または前記第２の分周器の分周比は、前記加算器の加算結果に基づいて設定されることを特徴とする請求項２または３に記載の拡散スペクトラムクロック生成装置。
【請求項５】
前記選択器は、変調度ゼロのプロット位置を挟んで両側のプロット位置では、前記変調度ゼロの変調ポイントからの距離に応じて対称的に分周比を選択することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の拡散スペクトラムクロック生成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−４８６８（Ｐ２００９−４８６８Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６１４１７（Ｐ２００７−１６１４１７）
【出願日】平成１９年６月１９日（２００７．６．１９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１９日（２００７．６．１９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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