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JP2005311564A - Jitter generation circuit - Google Patents

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JP2005311564A JP2004123872A JP2004123872A JP2005311564A JP 2005311564 A JP2005311564 A JP 2005311564A JP 2004123872 A JP2004123872 A JP 2004123872A JP 2004123872 A JP2004123872 A JP 2004123872A JP 2005311564 A JP2005311564 A JP 2005311564A
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signal
jitter generation
jitter
input
circuit
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Withdrawn
Application number
JP2004123872A
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Japanese (ja)
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Daisuke Watanabe
大輔 渡邊
Masakatsu Suda
昌克 須田
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Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
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Publication date
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/156Arrangements in which a continuous pulse train is transformed into a train having a desired pattern

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a jitter generation circuit that does not require an analog circuit, reduces circuit size, and can reduce power consumption. <P>SOLUTION: The jitter generation circuit comprises signal wiring P1 to which a clock signal, where a jitter component is added, is transmitted; an input buffer 10 provided at the input side of the signal wiring P1; an output buffer 30 provided at the output side of the signal wiring P1; signal wiring P2 closely arranged to the signal wiring P1; and a jitter generation signal output section 20 for inputting a jitter generation signal in synchronization with the clock signal inputted to the signal wiring P1 to the signal wiring P2. As the jitter generation signal, for example a pseudo random bit string signal is used. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、クロック信号またはデータ信号の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングに揺らぎを与えるジッタ発生回路に関する。   The present invention relates to a jitter generation circuit that fluctuates the rising and falling timings of a clock signal or a data signal.

近年、ギガ帯の高速インタフェース回路がLSI上に搭載されるケースが急速に多くなってきている。それに伴って、比較的低速なデータ伝送レートでのインタフェース回路ではあまり重要視されていなかったジッタに関する試験が不可欠になってきている。また、これらのインタフェース回路は、シリアライザ/デシリアライザ(SERDES)回路を含んだシリアル伝送が主流であり、これに用いられるリファレンスクロック信号のジッタや、CDR(クロックリカバリー)方式のリカバリクロック信号のジッタが、伝送の正確さを決定するきわめて重要な因子となっている。   In recent years, cases where a giga-band high-speed interface circuit is mounted on an LSI are rapidly increasing. Along with this, testing for jitter that has not been considered as important in interface circuits at relatively low data transmission rates has become indispensable. These interface circuits are mainly serial transmissions including a serializer / deserializer (SERDES) circuit. The jitter of a reference clock signal used for this and the recovery clock signal of a CDR (clock recovery) system are It is a very important factor that determines the accuracy of transmission.

また、データストリームを受信する受信回路において、リファレンスクロック信号のジッタやデータストリームに含まれるジッタに対してどの程度正確な受信が可能であるかを試験するものとしてジッタ耐性測定(Jitter Tolerance)がある。この試験では、既知のジッタ量を外部のジッタとして受信回路内のインタフェース回路部に印加する必要があり、さらに、印加するジッタ量を任意に制御可能であることが不可欠となる。一般には、CDR方式を採用している受信回路においては、この試験は、PLLクロック信号の精度を試験することと等価とされる。しかし、実際には、送信回路から受信回路までの全体的なジッタ耐性を考慮する必要がある。したがって、データストリームにジッタを付加する場合には、送信回路のリファレンスクロック信号にジッタを加える必要がある。   In addition, jitter tolerance measurement (Jitter Tolerance) is used to test how accurately a receiver circuit that receives a data stream can receive the jitter of the reference clock signal and the jitter included in the data stream. . In this test, it is necessary to apply a known jitter amount as external jitter to the interface circuit unit in the receiving circuit, and it is essential that the applied jitter amount can be arbitrarily controlled. In general, in a receiving circuit adopting the CDR method, this test is equivalent to testing the accuracy of the PLL clock signal. However, in practice, it is necessary to consider the overall jitter tolerance from the transmission circuit to the reception circuit. Therefore, when adding jitter to the data stream, it is necessary to add jitter to the reference clock signal of the transmission circuit.

クロック信号にジッタを加えるジッタ発生装置としては、クロック信号を遅延させる可変遅延回路を備えた構成が知られている(例えば、特許文献1参照。)。このジッタ発生装置では、正弦波のオフセット電圧とランプ発生器の出力電圧とを比較することにより、クロック信号の変化のタイミングに正弦波の揺らぎを与えている。
特開平6−104708号公報(第3−4頁、図1−3)
As a jitter generation device that adds jitter to a clock signal, a configuration including a variable delay circuit that delays the clock signal is known (see, for example, Patent Document 1). In this jitter generator, the fluctuation of the sine wave is given to the change timing of the clock signal by comparing the offset voltage of the sine wave and the output voltage of the ramp generator.
JP-A-6-104708 (page 3-4, FIG. 1-3)

ところで、上述した特許文献1に開示されたジッタ発生装置では、正弦波のオフセット電圧を発生させる発振器やランプ発生器、電圧比較器等のアナログ回路によって構成されるため、回路規模が大きくなるとともに消費電力が多いという問題があった。また、一般に、クロック信号やロジカルなLSIを動作させるために用いられるものであるため、アナログ回路によって構成されたジッタ発生装置をロジカルなLSI内に混在させることは好ましくないという問題もあった。例えば、LSI内でデジタル回路とアナログ回路が混在した場合に製造プロセスが複雑になるため製造コストの上昇を招いたり、アナログ回路がデジタル回路に対してノイズ源となってしまうという不都合がある。   Incidentally, since the jitter generator disclosed in Patent Document 1 described above is configured by an analog circuit such as an oscillator, a ramp generator, or a voltage comparator that generates a sine wave offset voltage, the circuit scale is increased and consumption is increased. There was a problem that there was a lot of electric power. Further, since it is generally used to operate a clock signal or a logical LSI, there is a problem that it is not preferable to mix a jitter generation device constituted by an analog circuit in the logical LSI. For example, when a digital circuit and an analog circuit are mixed in an LSI, the manufacturing process becomes complicated, resulting in an increase in manufacturing cost and an analog circuit becoming a noise source for the digital circuit.

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、アナログ回路が不要であって回路規模を縮小するとともに消費電力を低減することができるジッタ発生回路を提供することにある。   The present invention was created in view of the above points, and an object thereof is to provide a jitter generation circuit that does not require an analog circuit and can reduce the circuit scale and power consumption. It is in.

上述した課題を解決するために、本発明のジッタ発生回路は、ジッタ成分付加の対象となる第1の信号が伝送される第1の信号配線と、第1の信号配線の入力側に設けられた入力バッファと、第1の信号配線の出力側に設けられた出力バッファと、第1の信号配線に対して近接配置された第2の信号配線と、第1の信号配線に入力される第1の信号に同期した第2の信号をジッタ生成信号として第2の信号配線に入力するジッタ生成信号出力部とを備えている。ジッタ成分付加の対象となる第1の信号を伝送する第1の信号配線に対して第2の信号配線を近接配置するとともに、この第1の信号の電圧レベルが変化するタイミングにあわせて、第2の信号配線に入力されるジッタ生成信号の電圧レベルを変化させることにより、信号配線間の干渉を利用して第1の信号配線上に干渉雑音を重畳させることができる。この干渉雑音は、ジッタ生成信号の電圧レベルが変化するタイミングで発生するため、第1の信号に同期したジッタ生成信号を用いることにより、第1の信号配線上を伝送される第1の信号の立ち上がりあるいは立ち下がりタイミングにあわせて干渉雑音を重畳させることが可能になり、第1の信号にジッタを付加することができる。特に、第1の信号に同期したジッタ生成信号を信号配線P2に入力する場合にアナログ回路は不要であるため、ジッタ発生回路全体の回路規模を縮小することができる。また、デジタルのジッタ生成信号を生成して信号配線P2に入力するだけであるため、発振器等のアナログ回路を用いる場合に比べて生じる電力を大幅に低減することが可能になる。   In order to solve the above-described problem, the jitter generation circuit of the present invention is provided on the input side of the first signal wiring for transmitting the first signal to which the jitter component is added and the first signal wiring. An input buffer, an output buffer provided on the output side of the first signal wiring, a second signal wiring disposed close to the first signal wiring, and a first signal input to the first signal wiring. A jitter generation signal output unit that inputs a second signal synchronized with the first signal to the second signal wiring as a jitter generation signal. The second signal wiring is arranged close to the first signal wiring for transmitting the first signal to which the jitter component is to be added, and the first signal voltage is changed in accordance with the timing at which the voltage level of the first signal changes. By changing the voltage level of the jitter generation signal input to the second signal wiring, interference noise can be superimposed on the first signal wiring using interference between the signal wirings. Since this interference noise occurs at the timing when the voltage level of the jitter generation signal changes, by using the jitter generation signal synchronized with the first signal, the interference of the first signal transmitted over the first signal wiring Interference noise can be superimposed in accordance with the rising or falling timing, and jitter can be added to the first signal. In particular, when a jitter generation signal synchronized with the first signal is input to the signal wiring P2, an analog circuit is not necessary, so that the circuit scale of the entire jitter generation circuit can be reduced. In addition, since only a digital jitter generation signal is generated and input to the signal wiring P2, it is possible to significantly reduce electric power generated compared to the case of using an analog circuit such as an oscillator.

また、上述したジッタ生成信号は、第1の信号に対して立ち上がりおよび立ち下がりの一部のタイミングが一致していることが望ましい。これにより、第1の信号の立ち上がりあるいは立ち下がりタイミングに一致した干渉雑音を容易に発生させることが可能になり、この干渉雑音を第1の信号自身に重畳させることにより第1の信号に対するジッタの付加を容易かつ確実に行うことができる。   In addition, it is desirable that the jitter generation signal described above has a part of rising and falling timing coincident with the first signal. This makes it possible to easily generate interference noise that coincides with the rise or fall timing of the first signal. By superimposing this interference noise on the first signal itself, jitter of the first signal can be reduced. Addition can be performed easily and reliably.

また、上述した複数本の第2の信号配線が第1の信号配線の近接位置に配置されており、ジッタ生成信号出力部は、複数本の第2の信号配線のそれぞれにジッタ生成信号を入力することが望ましい。これにより、複数本の第2の信号配線のそれぞれに対応する干渉雑音を第1の信号配線上に発生させることができるため、第1の信号に付加するジッタを大きくするとともにその可変範囲を広くすることができる。   In addition, the plurality of second signal wirings described above are arranged in close proximity to the first signal wiring, and the jitter generation signal output unit inputs a jitter generation signal to each of the plurality of second signal wirings. It is desirable to do. As a result, interference noise corresponding to each of the plurality of second signal lines can be generated on the first signal line, so that the jitter added to the first signal is increased and the variable range is widened. can do.

また、上述した複数本の第2の信号配線のそれぞれには、立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングが互いに一致したジッタ生成信号が入力されることが望ましい。複数本の第2の信号配線のそれぞれに対応する干渉雑音の発生タイミングを一致させることにより、特に大きなジッタを付加することが可能になる。   In addition, it is desirable that a jitter generation signal whose rising and falling timings coincide with each other is input to each of the plurality of second signal wirings. By making the generation timing of interference noise corresponding to each of the plurality of second signal wirings coincide, particularly large jitter can be added.

また、上述した複数本の第2の信号配線のそれぞれには、立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングが異なるジッタ生成信号が入力されることが望ましい。これにより、複数本の第2の信号配線のそれぞれに対応する干渉雑音の発生タイミングをずらすことができるため、これらの干渉雑音の組み合わせとして付加されるジッタのランダム性を高めて、第1の信号に対して複雑なジッタを付加することが可能になる。   In addition, it is desirable that a jitter generation signal having different rising and falling timings is input to each of the plurality of second signal wirings. Thereby, since the generation timing of the interference noise corresponding to each of the plurality of second signal wirings can be shifted, the randomness of jitter added as a combination of these interference noises can be improved, and the first signal It becomes possible to add complex jitter to the above.

また、上述した一の第2の信号配線は、他の第2の信号配線と配線長が異なっていることが望ましい。これにより、複数本の第2の信号配線のそれぞれに対応して発生する干渉雑音の大きさを異ならせることが可能になり、こられらの組み合わせとして複雑なジッタを付加することができる。   Further, it is desirable that the one second signal wiring described above has a wiring length different from that of the other second signal wiring. Accordingly, it is possible to vary the magnitude of interference noise generated corresponding to each of the plurality of second signal wirings, and complex jitter can be added as a combination of these.

また、上述した第1の信号配線および第2の信号配線を、接地されたグランド層によって包囲することが望ましい。これにより、各信号配線からそれ以外の配線への信号の回り込みや、他の配線から各信号配線への各種の信号の回り込みを防止することが可能になる。   Further, it is desirable that the first signal wiring and the second signal wiring described above are surrounded by a grounded ground layer. As a result, it is possible to prevent a signal from wrapping from each signal wiring to other wirings and various signals from other wiring to each signal wiring.

また、上述したジッタ生成信号出力部は、ジッタ生成信号を生成するジッタ生成信号発生部と、ジッタ生成信号発生部によって発生したジッタ生成信号の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを第1の信号の立ち上がりおよび立ち下がりに同期させる同期確立部とを備えることが望ましい。これにより、第1の信号に同期したジッタ生成信号を生成して第2の信号配線に入力することが容易になる。   The jitter generation signal output unit described above includes a jitter generation signal generation unit that generates a jitter generation signal, and the rising and falling timings of the jitter generation signal generated by the jitter generation signal generation unit. It is desirable to provide a synchronization establishment unit that synchronizes with the falling edge. This makes it easy to generate a jitter generation signal synchronized with the first signal and input it to the second signal wiring.

また、上述したジッタ生成信号出力部は、ジッタ生成信号を生成するジッタ生成信号発生部と、ジッタ生成信号発生部によって発生したジッタ生成信号の入力先となる複数の第2の信号配線を選択する選択部と、選択部によって選択されたジッタ生成信号の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを第1の信号の立ち上がりおよび立ち下がりに同期させる同期確立部とを備えることが望ましい。これにより、第1の信号に同期したジッタ生成信号を生成して第2の信号配線に入力することが容易になるとともに、このジッタ生成信号の入力先となる第2の信号配線を選択的に設定することが可能になる。   The jitter generation signal output unit described above selects a jitter generation signal generation unit that generates a jitter generation signal and a plurality of second signal wirings that are input destinations of the jitter generation signal generated by the jitter generation signal generation unit. It is desirable to include a selection unit and a synchronization establishment unit that synchronizes the rise and fall timings of the jitter generation signal selected by the selection unit with the rise and fall of the first signal. This makes it easy to generate a jitter generation signal synchronized with the first signal and input it to the second signal wiring, and selectively select the second signal wiring that is the input destination of the jitter generation signal. It becomes possible to set.

また、上述した第1および第2の信号配線のそれぞれに入力される信号のタイミングを調整するタイミング調整部をさらに備えることが望ましい。これにより、第1および第2の信号配線の前段に設けられた各回路による信号の伝搬時間の相違を調整することができるため、これらの信号配線に入力される第1の信号とジッタ生成信号のそれぞれの立ち上がりあるいは立ち上がりタイミングを一致させることが容易となる。   In addition, it is desirable to further include a timing adjustment unit that adjusts the timing of signals input to the first and second signal wirings described above. As a result, it is possible to adjust the difference in signal propagation time between the circuits provided in the preceding stage of the first and second signal wirings. Therefore, the first signal input to these signal wirings and the jitter generation signal can be adjusted. It is easy to make the respective rises or rise timings coincide with each other.

また、上述した同期確立部は、第1の信号の立ち上がりあるいは立ち下がりタイミングに同期してジッタ生成信号を取り込んで出力するフリップフロップであることが望ましい。これにより、ジッタ生成信号の立ち上がりおよび立ち下がりタイミングを強制的に第1のタイミングの立ち上がりや立ち下がりタイミングに一致させることが可能になる。   Further, the synchronization establishment unit described above is preferably a flip-flop that takes in and outputs a jitter generation signal in synchronization with the rising or falling timing of the first signal. This makes it possible to force the rise and fall timings of the jitter generation signal to coincide with the rise and fall timings of the first timing.

また、上述したジッタ生成信号は、ランダムに論理レベルが変化するランダムビット列信号であることが望ましい。これにより、第1の信号にランダム性のあるジッタ量を付加することが可能になる。   The jitter generation signal described above is preferably a random bit string signal whose logic level changes randomly. This makes it possible to add a random jitter amount to the first signal.

また、上述したジッタ生成信号発生部は、縦続接続された複数のフリップフロップと、複数のフリップフロップの中から特定の複数の出力を抽出してそれらの排他的論理和を特定のフリップフロップに入力する論理回路とを備えることが望ましい。これにより、簡単な構成でランダムビット列を生成することができる。   The jitter generation signal generator described above extracts a plurality of cascaded flip-flops and a plurality of specific outputs from the plurality of flip-flops, and inputs their exclusive ORs to the specific flip-flop. It is desirable to provide a logic circuit that Thereby, a random bit string can be generated with a simple configuration.

また、上述したジッタ生成信号発生部は、縦続接続された複数のフリップフロップと、複数のフリップフロップの中から特定の複数の出力を抽出してそれらの排他的論理和を特定のフリップフロップに入力する論理回路とを備え、複数の第2の信号配線のそれぞれに入力するジッタ生成信号を、複数のフリップフロップの異なる位置から取り出すことが望ましい。これにより、複数本の第2の信号配線のそれぞれに内容がシフトしたランダムビット列を同時に入力することが可能になり、よりランダム性を高めて複雑なジッタを付加することができる。   The jitter generation signal generator described above extracts a plurality of cascaded flip-flops and a plurality of specific outputs from the plurality of flip-flops, and inputs their exclusive ORs to the specific flip-flop. It is desirable that a jitter generation signal input to each of the plurality of second signal wirings is taken out from different positions of the plurality of flip-flops. As a result, it is possible to simultaneously input a random bit string whose contents are shifted to each of the plurality of second signal wirings, and it is possible to increase randomness and add complicated jitter.

また、上述したジッタ生成信号発生部は、リング状に接続された複数のフリップフロップを備え、少なくとも一つのフリップフロップの保持内容をプリセットすることが望ましい。これにより、簡単な構成で周期的に変化するジッタを付加することが可能になる。   The jitter generation signal generator described above preferably includes a plurality of flip-flops connected in a ring shape, and presets the content held by at least one flip-flop. This makes it possible to add jitter that changes periodically with a simple configuration.

また、上述したジッタ生成信号発生部の出力端子と接続された可変容量素子をさらに備えることが望ましい。可変容量素子を追加するとともにその静電容量を可変することにより、第1の信号配線を介して伝送される際に第1の信号に付加されるジッタの大きさを調整することが可能となる。   Further, it is desirable to further include a variable capacitance element connected to the output terminal of the jitter generation signal generator described above. By adding a variable capacitance element and changing its capacitance, it is possible to adjust the magnitude of jitter added to the first signal when transmitted through the first signal wiring. .

また、上述したジッタ生成信号発生部から第2の信号配線に入力されるジッタ生成信号の振幅を可変設定する振幅設定部をさらに備えることが望ましい。振幅設定部を追加してジッタ生成信号の振幅を可変することにより、第1の信号配線を介して伝送される際に第1の信号に付加されるジッタの大きさを調整することが可能となる。   It is desirable to further include an amplitude setting unit that variably sets the amplitude of the jitter generation signal input from the jitter generation signal generation unit described above to the second signal wiring. By adding an amplitude setting unit to vary the amplitude of the jitter generation signal, it is possible to adjust the magnitude of the jitter added to the first signal when transmitted through the first signal wiring. Become.

また、上述した第1、第2の信号配線、入力バッファ、出力バッファ、ジッタ生成信号出力部を同一の大規模集積回路内に含ませることが望ましい。これにより、ジッタ発生回路を別部品として用意する必要がなくなるため、部品点数の低減によるコスト低減が容易となる。また、ジッタ発生回路によるBIST(内蔵自己テスト)回路を容易に実現することができる。   In addition, it is desirable that the first and second signal wirings, the input buffer, the output buffer, and the jitter generation signal output unit described above are included in the same large-scale integrated circuit. As a result, it is not necessary to prepare a jitter generation circuit as a separate part, and therefore it is easy to reduce costs by reducing the number of parts. In addition, a BIST (built-in self test) circuit using a jitter generation circuit can be easily realized.

以下、本発明を適用した一実施形態のジッタ発生回路について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, a jitter generation circuit according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明のジッタ発生回路の基本原理の説明図である。図1に示すように、本発明のジッタ発生回路は、入力端子INに接続された入力バッファ10と、制御端子Sに接続されたジッタ生成信号出力部20と、入力バッファ10の出力端子に一方端が接続された信号配線P1と、ジッタ生成信号出力部20の出力端子に一方端が接続されるとともに信号配線P1に近接配置された信号配線P2と、信号配線P1の他方端に接続された出力バッファ30と、信号配線P2の他方端に接続されて信号配線P2の他方端を終端する出力バッファ40とを含んで構成されている。入力バッファ10および出力バッファ30、40のそれぞれは、例えばCMOSインバータ回路によって構成されている。なお、出力バッファ40は、信号配線P1と同様に信号配線P2に信号を通すための終端回路であるため、必ずしも出力バッファ30と同じようにCMOSインバータ回路を用いて構成する必要はなく、アンド回路等の他の回路を用いて構成するようにしてもよい。信号配線P1が第1の信号配線に、信号配線P2が第2の信号配線にそれぞれ対応する。   FIG. 1 is an explanatory diagram of the basic principle of the jitter generation circuit of the present invention. As shown in FIG. 1, the jitter generation circuit of the present invention includes an input buffer 10 connected to an input terminal IN, a jitter generation signal output unit 20 connected to a control terminal S, and an output terminal of the input buffer 10. One end is connected to the signal wiring P1 to which the end is connected, the output terminal of the jitter generation signal output unit 20, and the other end of the signal wiring P1 is connected to the signal wiring P2 disposed in the vicinity of the signal wiring P1. The output buffer 30 and the output buffer 40 connected to the other end of the signal wiring P2 and terminating the other end of the signal wiring P2 are configured. Each of the input buffer 10 and the output buffers 30 and 40 is constituted by, for example, a CMOS inverter circuit. Since the output buffer 40 is a termination circuit for passing a signal through the signal wiring P2 similarly to the signal wiring P1, it is not always necessary to use a CMOS inverter circuit as in the output buffer 30, and an AND circuit. Alternatively, other circuits may be used. The signal wiring P1 corresponds to the first signal wiring, and the signal wiring P2 corresponds to the second signal wiring.

図2は、互いに近接配置された2本の信号配線P1、P2の等価回路を示す図である。信号配線P1、P2のそれぞれでは、入力されるパルス信号の周波数が高くなると、抵抗成分Rの他にインダクタンス成分Lが無視できなくなる。また、これら2本の信号配線P1、P2の間には、相互コンダクタンス成分Gとキャパシタンス成分Cが現れる。このように、2本の信号配線P1、P2によって、抵抗成分R、インダクタンス成分L、相互コンダクタンス成分G、キャパシタンス成分Cを有する分布定数回路が構成される。   FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the two signal wirings P1 and P2 arranged close to each other. In each of the signal wirings P1 and P2, when the frequency of the input pulse signal is increased, the inductance component L cannot be ignored in addition to the resistance component R. Further, a mutual conductance component G and a capacitance component C appear between these two signal wirings P1 and P2. Thus, a distributed constant circuit having a resistance component R, an inductance component L, a mutual conductance component G, and a capacitance component C is constituted by the two signal wirings P1 and P2.

図3は、図1に示す2つの信号配線P1、P2に入出力される信号波形を示す図である。図3(A)の「クロック信号(入力)」は入力バッファ10から信号配線P1に入力される信号波形であり、例えば所定周期で立ち上がりと立ち下がりが発生するクロック信号が信号配線P1に入力される場合が示されている。また、図3(B)の「ジッタ生成信号」は、ジッタ生成信号出力部20から信号配線P2に入力される信号波形である。図3(C)の「干渉雑音」は、信号配線P1に入力されるクロック信号と信号配線P2に入力されるジッタ生成信号との組み合わせによって決定される信号配線P1上の雑音の波形である。図3(D)の「クロック信号(出力)」は、信号配線P1に入力されたクロック信号に、この信号配線P1上で発生した干渉雑音が重畳された場合の信号配線P1の出力波形である。   FIG. 3 is a diagram showing signal waveforms input to and output from the two signal wirings P1 and P2 shown in FIG. “A clock signal (input)” in FIG. 3A is a signal waveform input from the input buffer 10 to the signal line P1, and for example, a clock signal that rises and falls at a predetermined cycle is input to the signal line P1. The case is shown. Further, the “jitter generation signal” in FIG. 3B is a signal waveform input from the jitter generation signal output unit 20 to the signal wiring P2. “Interference noise” in FIG. 3C is a noise waveform on the signal line P1 determined by a combination of a clock signal input to the signal line P1 and a jitter generation signal input to the signal line P2. The “clock signal (output)” in FIG. 3D is an output waveform of the signal wiring P1 when the interference noise generated on the signal wiring P1 is superimposed on the clock signal input to the signal wiring P1. .

入力バッファ10から信号配線P1に向けて、所定周期でハイレベルとローレベルとが交互に切り替わるクロック信号が入力されている(図3(A))。また、ジッタ生成信号出力部20から信号配線P2に向けて、このクロック信号に対して立ち上がりおよび立ち下がりの一部のタイミングが一致しているジッタ生成信号が入力されている。例えば、このジッタ生成信号には、ランダムに論理レベルが変化するランダムビット列信号が用いられている(図3(B))。信号配線P1に入力されるクロック信号の立ち上がりや立ち下がりに、信号配線P2に入力されるジッタ生成信号の立ち上がりや立ち下がりのタイミングが一致すると信号配線P1上には干渉雑音が発生する(図3(C))。本実施形態では、ジッタ生成信号としてランダムビット列信号が用いられているため、クロック信号の立ち上がりや立ち下がりと組み合わされるジッタ生成信号の立ち上がりや立ち下がりは不定であってランダムに変化するため、信号配線P1上に発生する干渉雑音の間隔や極性もランダムとなる。信号配線P1上では、入力バッファ10から入力されたクロック信号に干渉雑音が重畳されるため、この入力されたクロック信号に対して、立ち上がりと立ち下がりのタイミングに揺らぎ(ジッタ)があるクロック信号が出力される(図3(D))。   A clock signal that is alternately switched between a high level and a low level at a predetermined cycle is input from the input buffer 10 to the signal wiring P1 (FIG. 3A). In addition, a jitter generation signal whose rising and falling timings coincide with each other is input from the jitter generation signal output unit 20 to the signal wiring P2. For example, a random bit string signal whose logic level changes at random is used for this jitter generation signal (FIG. 3B). When the rising and falling timings of the clock signal input to the signal wiring P1 coincide with the rising and falling timings of the jitter generation signal input to the signal wiring P2, interference noise is generated on the signal wiring P1 (FIG. 3). (C)). In this embodiment, since a random bit string signal is used as the jitter generation signal, the rise and fall of the jitter generation signal combined with the rise and fall of the clock signal are indefinite and change randomly. The interval and polarity of the interference noise generated on P1 are also random. Since interference noise is superimposed on the clock signal input from the input buffer 10 on the signal wiring P1, a clock signal having fluctuation (jitter) at the rising and falling timings with respect to the input clock signal. Is output (FIG. 3D).

図4は、信号配線P1から出力されるクロック信号の各周期の分布を示す図である。図4において、横軸にはクロック信号の各周期毎の立ち上がりあるいは立ち下がりの間隔が、縦軸にはその頻度がそれぞれ示されている。ジッタ生成信号がランダムビット列である場合にはその内容に応じたジッタ成分が現れるため、立ち上がりあるいは立ち下がりの各周期毎の間隔は、図4に示すような所定値(ジッタ成分がない場合のクロック信号の周期に相当する値)を中心とする統計的な分布を示すようになる。   FIG. 4 is a diagram showing the distribution of each cycle of the clock signal output from the signal wiring P1. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the rising or falling interval of each cycle of the clock signal, and the vertical axis indicates the frequency. When the jitter generation signal is a random bit string, a jitter component corresponding to the content appears. Therefore, the interval for each period of rising or falling is a predetermined value (clock when there is no jitter component) as shown in FIG. A statistical distribution centering on a value corresponding to the period of the signal).

このように、本発明のジッタ発生回路では、ジッタ付加の対象となるクロック信号を信号配線P1に入力するとともに、この信号配線P1に近接配置した信号配線P2に対してランダムビット列からなるジッタ生成信号を入力することにより、信号配線P1を伝搬するクロック信号に対してランダムビット列の内容に応じたジッタを付加することが可能になる。特に、ランダムビット列からなるジッタ生成信号を生成して信号配線P2に入力する場合にアナログ回路は不要であるため、ジッタ発生回路全体の回路規模を縮小することができる。また、デジタルのジッタ生成信号を生成して信号配線P2に入力するだけであるため、発振器等のアナログ回路を用いる場合に比べて生じる電力を大幅に低減することが可能になる。   As described above, in the jitter generation circuit according to the present invention, the clock signal to be jitter-added is input to the signal wiring P1, and the jitter generation signal composed of a random bit string with respect to the signal wiring P2 arranged close to the signal wiring P1. Is input, it is possible to add jitter according to the contents of the random bit string to the clock signal propagating through the signal wiring P1. In particular, when a jitter generation signal composed of a random bit string is generated and input to the signal wiring P2, an analog circuit is unnecessary, so that the circuit scale of the entire jitter generation circuit can be reduced. In addition, since only a digital jitter generation signal is generated and input to the signal wiring P2, it is possible to significantly reduce electric power generated compared to the case of using an analog circuit such as an oscillator.

次に、上述した本発明の原理に基づいて実際のジッタ発生回路を構成した場合の具体例(実施形態)について説明する。   Next, a specific example (embodiment) when an actual jitter generation circuit is configured based on the principle of the present invention described above will be described.

〔第1の実施形態〕
図5は、第1の実施形態のジッタ発生回路の構成を示す図である。図5に示すように、本実施形態のジッタ発生回路は、互いに近接配置された3本の信号配線P1、P2、P3と、信号配線P1の入力側および出力側にそれぞれ接続された入力バッファ10、タイミング調整部12および出力バッファ30と、信号配線P2、P3の入力側に設けられたジッタ生成信号出力部20と、信号配線P2、P3のそれぞれの出力側に設けられた出力バッファ400、402とを含んで構成されている。2つの信号配線P2、P3は、信号配線P1を挟んでその両側に等間隔で近接配置されている。
[First Embodiment]
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the jitter generation circuit according to the first embodiment. As shown in FIG. 5, the jitter generation circuit of this embodiment includes three signal wirings P1, P2, and P3 arranged close to each other, and an input buffer 10 connected to the input side and the output side of the signal wiring P1, respectively. The timing adjustment unit 12 and the output buffer 30, the jitter generation signal output unit 20 provided on the input side of the signal wirings P2 and P3, and the output buffers 400 and 402 provided on the output side of the signal wirings P2 and P3, respectively. It is comprised including. The two signal wirings P2 and P3 are adjacently arranged at equal intervals on both sides of the signal wiring P1.

入力バッファ10は、CMOSインバータ回路によって構成されており、入力されるクロック信号の論理レベルを反転して出力する。タイミング調整部12は、信号配線P2、P3に対するエッジ生成信号の入力タイミングに、入力バッファ10から信号配線P1に対するクロック信号の入力タイミングを一致させるための時間調整を行うためのものであり、例えばCMOSインバータ回路によって構成されている。なお、本実施形態では、入力バッファ10の前段に1つのCMOSインバータ回路からなるタイミング調整部12を設けることによって3本の信号配線P1、P2、P3に対する信号の入力タイミングの調整を行っているが、調整時間が長い場合にはタイミング調整部12を構成するCMOSインバータ回路の縦続段数を増やしたり、他の回路を用いたりしてもよい。また、3本の信号配線P1、P2、P3に入力される各信号の入力タイミングによっては、信号配線P1の入力側にタイミング調整部12の代わりに、あるいはこれと並行して信号配線P2、P3の入力側にタイミング調整部を設けるようにしてもよい。   The input buffer 10 is composed of a CMOS inverter circuit, and inverts the logic level of the input clock signal and outputs it. The timing adjustment unit 12 is for performing time adjustment for making the input timing of the clock signal from the input buffer 10 to the signal wiring P1 coincide with the input timing of the edge generation signal to the signal wirings P2 and P3. It is configured by an inverter circuit. In this embodiment, the timing of signal input to the three signal wirings P1, P2, and P3 is adjusted by providing the timing adjustment unit 12 including one CMOS inverter circuit in the previous stage of the input buffer 10. When the adjustment time is long, the number of cascaded CMOS inverter circuits constituting the timing adjustment unit 12 may be increased, or another circuit may be used. Further, depending on the input timing of each signal input to the three signal wirings P1, P2, and P3, the signal wirings P2 and P3 are provided on the input side of the signal wiring P1 instead of or in parallel with the timing adjustment unit 12. A timing adjustment unit may be provided on the input side.

出力バッファ30は、信号配線P1の出力端側に接続されており、この信号配線P1から出力されるクロック信号に対して波形整形を行った信号を出力する。出力バッファ400は、信号配線P2の出力端を終端する。出力バッファ402は、信号配線P3の出力端を終端する。   The output buffer 30 is connected to the output end side of the signal wiring P1, and outputs a signal obtained by performing waveform shaping on the clock signal output from the signal wiring P1. The output buffer 400 terminates the output end of the signal wiring P2. The output buffer 402 terminates the output end of the signal wiring P3.

ジッタ生成信号出力部20は、クロック信号が伝送される信号配線P1に対して近接配置された2本の信号配線P2、P3のそれぞれに向けてジッタ生成信号を出力する。このために、ジッタ生成信号出力部20は、クロック発生部100、ランダムビット列発生部110、ジッタ生成信号経路制御部120、出力バッファ130、132を含んで構成されている。   The jitter generation signal output unit 20 outputs a jitter generation signal toward each of the two signal wirings P2 and P3 arranged in proximity to the signal wiring P1 through which the clock signal is transmitted. For this purpose, the jitter generation signal output unit 20 includes a clock generation unit 100, a random bit string generation unit 110, a jitter generation signal path control unit 120, and output buffers 130 and 132.

クロック発生部100は、ジッタ付与の対象となる所定周波数のクロック信号を発生する。クロック発生部100によって発生したクロック信号は、タイミング調整部12および入力バッファ10を介して信号配線P1に入力される。なお、クロック発生部100は、必ずしもジッタ生成信号出力部20内部に含まれていなくてもよい。例えば、外部から入力される参照クロック信号を、このクロック発生部100で発生したクロック信号の代わりに用いるようにしてもよい。また、本明細書では、クロック信号にジッタを付加する場合を例にとって説明するが、ジッタ付加の対象となる信号はクロック信号に限定されるものではなく、周期的でない立ち上がりや立ち下がりを有するその他の信号にジッタを付加するようにしてもよい。   The clock generation unit 100 generates a clock signal having a predetermined frequency to be jittered. The clock signal generated by the clock generation unit 100 is input to the signal wiring P1 via the timing adjustment unit 12 and the input buffer 10. Note that the clock generation unit 100 is not necessarily included in the jitter generation signal output unit 20. For example, a reference clock signal input from the outside may be used instead of the clock signal generated by the clock generator 100. In this specification, a case where jitter is added to a clock signal will be described as an example. However, a signal to which jitter is added is not limited to a clock signal, and other signals having non-periodic rising and falling edges. Jitter may be added to this signal.

ランダムビット列発生部110は、例えばリニアフィードバックシフトレジスタ(LFSR)回路によって構成されており、擬似ランダムビット列信号を発生する。図6は、ランダムビット列発生部110の構成を示す図である。図6に示すように、ランダムビット列発生部110は、縦続接続されたN個のフリップフロップ114−1〜114−Nと、この中の特定の複数、例えばi段目とN段目のフリップフロップ114−i、114−Nの各出力の排他的論理和を求めて特定(例えば初段)のフリップフロップ114に入力する論理回路としての排他的論理和回路112とを備えている。各フリップフロップ114−1〜114−Nは、入力されるデータをクロック発生部100から出力されるクロック信号に同期して取り込んで保持、出力する。フリップフロップ114−1〜114−Nの段数Nは、例えば23や31に設定される。このように、N個のフリップフロップ114−1〜114−Nからなるシフトレジスタと排他的論理和回路112とを組み合わせることにより、簡単に擬似ランダムビット列信号を生成することができる。なお、ランダムビット列発生部110は、擬似ランダムビット列信号を発生できればよいため、図6に示した構成に限定されず、他の構成を採用してもよい。   The random bit string generation unit 110 is configured by, for example, a linear feedback shift register (LFSR) circuit, and generates a pseudo random bit string signal. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the random bit string generation unit 110. As shown in FIG. 6, the random bit string generation unit 110 includes N flip-flops 114-1 to 114 -N connected in cascade, and a specific plurality of them, for example, i-th and N-th flip-flops. And an exclusive OR circuit 112 as a logic circuit that obtains an exclusive OR of the outputs of 114-i and 114-N and inputs it to a specific (for example, first stage) flip-flop 114. Each of the flip-flops 114-1 to 114 -N captures, holds, and outputs the input data in synchronization with the clock signal output from the clock generation unit 100. The number N of stages of the flip-flops 114-1 to 114-N is set to 23 or 31, for example. In this manner, by combining the shift register including the N flip-flops 114-1 to 114 -N and the exclusive OR circuit 112, a pseudo random bit string signal can be easily generated. Note that the random bit string generation unit 110 only needs to be able to generate a pseudo-random bit string signal, and thus is not limited to the configuration illustrated in FIG. 6, and other configurations may be employed.

ジッタ生成信号経路制御部120は、制御信号に基づいてジッタ生成信号の出力経路を設定する。ジッタ生成信号の出力経路としては、信号経路P2を選択する場合、信号経路P3を選択する場合、両方を選択する場合、いずれも選択しない場合の4通りが考えられる。   The jitter generation signal path control unit 120 sets the output path of the jitter generation signal based on the control signal. There are four possible output paths for the jitter generation signal: when the signal path P2 is selected, when the signal path P3 is selected, when both are selected, and when neither is selected.

図7は、ジッタ生成信号経路制御部120の構成を示す図である。図7に示すように、ジッタ生成信号経路制御部120は、デコーダ122、アンド回路124、125、フリップフロップ126、127を備えている。デコーダ122は、入力される制御信号に基づいて、ジッタ生成信号の出力先となる信号配線P1、P2を特定する1ビットの選択信号を2つのアンド回路124、125のそれぞれに向けて個別に出力する。一方の選択信号がアンド回路124の一方の入力端子に入力され、他方の選択信号がアンド回路125の一方の入力端子に入力される。一方のアンド回路124は、ランダムビット列発生部110から出力される擬似ランダムビット列信号が他方の入力端子に入力されており、デコーダ122から入力される選択信号がハイレベル(“1”)のときにこの擬似ランダムビット列信号を出力する。同様に、他方のアンド回路125は、ランダムビット列発生部110から出力される擬似ランダムビット列信号が他方の入力端子に入力されており、デコーダ122から入力される選択信号がハイレベルのときにこの擬似ランダムビット列信号を出力する。したがって、デコーダ122から出力される2つの選択信号のいずれか一方のみがハイレベルのときには、このハイレベルの選択信号が入力されたアンド回路のみから擬似ランダムビット列信号が出力される。また、デコーダ122から出力される2つの選択信号の両方がハイレベルのときには、2つのアンド回路124、125の両方から擬似ランダムビット列信号が出力される。また、デコーダ122から出力される2つの選択信号の両方がローレベルのときには、2つのアンド回路124、125のいずれからも擬似ランダムビット列信号は出力されない。上述したデコーダ122および2つのアンド回路124、125によって選択部が構成されている。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the jitter generation signal path control unit 120. As shown in FIG. 7, the jitter generation signal path control unit 120 includes a decoder 122, AND circuits 124 and 125, and flip-flops 126 and 127. The decoder 122 individually outputs a 1-bit selection signal for specifying the signal wirings P1 and P2 that are output destinations of the jitter generation signal to the two AND circuits 124 and 125 based on the input control signal. To do. One selection signal is input to one input terminal of the AND circuit 124, and the other selection signal is input to one input terminal of the AND circuit 125. In one AND circuit 124, the pseudo random bit string signal output from the random bit string generator 110 is input to the other input terminal, and the selection signal input from the decoder 122 is at a high level (“1”). This pseudo random bit string signal is output. Similarly, in the other AND circuit 125, the pseudo random bit string signal output from the random bit string generator 110 is input to the other input terminal, and this pseudo signal is input when the selection signal input from the decoder 122 is at a high level. A random bit string signal is output. Therefore, when only one of the two selection signals output from the decoder 122 is at a high level, a pseudo random bit string signal is output only from an AND circuit to which the high level selection signal is input. Further, when both of the two selection signals output from the decoder 122 are at a high level, pseudo random bit string signals are output from both of the two AND circuits 124 and 125. In addition, when both of the two selection signals output from the decoder 122 are at a low level, neither of the two AND circuits 124 and 125 outputs a pseudo random bit string signal. The decoder 122 and the two AND circuits 124 and 125 described above constitute a selection unit.

一方のフリップフロップ126は、クロック発生部100から出力されるクロック信号に同期して、一方のアンド回路124から出力される信号を取り込んで出力する。このフリップフロップ126から出力される信号は、出力バッファ130を介して信号配線P2に入力される。同様に、他方のフリップフロップ127は、クロック発生部100から出力されるクロック信号に同期して、他方のアンド回路125から出力される信号を取り込んで出力する。このフリップフロップ127から出力される信号は、出力バッファ132を介して信号配線P3に入力される。これら2つのフリップフロップ126、127によって同期確立部が構成されている。   One flip-flop 126 captures and outputs a signal output from one AND circuit 124 in synchronization with the clock signal output from the clock generator 100. A signal output from the flip-flop 126 is input to the signal line P2 via the output buffer 130. Similarly, the other flip-flop 127 takes in and outputs the signal output from the other AND circuit 125 in synchronization with the clock signal output from the clock generation unit 100. The signal output from the flip-flop 127 is input to the signal line P3 through the output buffer 132. These two flip-flops 126 and 127 constitute a synchronization establishing unit.

ところで、図5に示したジッタ発生回路では、クロック信号が入出力される信号配線P1の両側に2本の信号配線P2、P3が近接配置されているが、これら2本の信号配線P2、P3のいずれか一方のみに着目すると、図1に示した基本構成における信号配線P2と信号配線P1との関係と同じである。したがって、クロック信号の立ち上がりタイミングとジッタ生成信号の立ち上がりあるいは立ち下がりタイミングが一致したとき、あるいは、クロック信号の立ち下がりタイミングとジッタ生成信号の立ち上がりあるいは立ち下がりタイミングが一致したときに、これらの組み合わせに対応した干渉雑音が信号配線P1上に発生し、信号配線P1からはジッタが付加されたクロック信号が出力される。また、2本の信号配線P2、P3の両方に同じ擬似ランダムビット列からなるジッタ生成信号が入力された場合には、干渉雑音のレベルが大(ほぼ2倍)になるため、信号配線P1から出力されるクロック信号に付加されるジッタの量も大となる。   Incidentally, in the jitter generation circuit shown in FIG. 5, two signal wirings P2 and P3 are arranged close to each other on both sides of the signal wiring P1 through which the clock signal is inputted / outputted, but these two signal wirings P2 and P3 are arranged. Focusing only on either of these, the relationship between the signal wiring P2 and the signal wiring P1 in the basic configuration shown in FIG. 1 is the same. Therefore, when the rise timing of the clock signal and the rise or fall timing of the jitter generation signal match, or when the fall timing of the clock signal and the rise or fall timing of the jitter generation signal match, Corresponding interference noise is generated on the signal wiring P1, and a clock signal with jitter added is output from the signal wiring P1. Further, when a jitter generation signal composed of the same pseudo-random bit string is input to both of the two signal wirings P2 and P3, the level of interference noise becomes large (almost twice), and therefore output from the signal wiring P1. The amount of jitter added to the clock signal to be generated also increases.

このように、クロック信号が入出力される信号配線P1に2本の信号配線P2、P3を近接配置するとともに、これらの各信号配線P2、P3にジッタ生成信号を入力することにより、クロック信号に対してジッタを付加することが可能なる。また、ジッタ生成信号の入力先となる信号配線の本数を切り替えることにより、クロック信号に対して付加するジッタの大きさを変更することができる。しかも、このようなジッタの付加を行うジッタ発生回路では、発振器等のアナログ回路が使用されていないため、回路規模の縮小と消費電力の低減が可能になるとともに、BIST回路として大規模集積回路(LSI)内に他の構成回路とともに含ませることにより、回路規模の極めて小さいオンチップジッタ付加回路を実現することができる。また、ジッタ付加の対象となるクロック信号に同期したジッタ生成信号を用いるため、クロック信号に近い高い周波数(例えば、ギガHz帯)のジッタを付加することが可能になる。   As described above, the two signal wirings P2 and P3 are arranged close to the signal wiring P1 to which the clock signal is inputted / outputted, and the jitter generation signal is inputted to each of the signal wirings P2 and P3, so that the clock signal is converted into the clock signal. On the other hand, jitter can be added. In addition, the magnitude of jitter added to the clock signal can be changed by switching the number of signal wirings to which the jitter generation signal is input. Moreover, in such a jitter generation circuit for adding jitter, an analog circuit such as an oscillator is not used, so that the circuit scale can be reduced and the power consumption can be reduced, and a large-scale integrated circuit (BIST circuit) By including it in the LSI together with other constituent circuits, an on-chip jitter adding circuit with a very small circuit scale can be realized. In addition, since a jitter generation signal synchronized with a clock signal to be jitter-added is used, it is possible to add jitter having a high frequency (for example, a gigahertz band) close to the clock signal.

〔第2の実施形態〕
図8は、第2の実施形態のジッタ発生回路の構成を示す図である。図8に示すように、本実施形態のジッタ発生回路は、互いに近接配置された9本の信号配線P1、P2A〜P2D、P3A〜P3Dと、信号配線P1の入力側および出力側にそれぞれ接続された入力バッファ10および出力バッファ30と、信号配線P2A〜P2D、P3A〜P3Dの入力側に設けられたジッタ生成信号出力部20Aと、信号配線P2A〜P2D、P3A〜P3Dのそれぞれの出力側に設けられた出力バッファ400A〜400D、402A〜402Dをと含んで構成されている。信号配線P1を挟んだ一方の側に4本の信号配線P2A〜P2Dが近接配置され、他方の側に4本の信号配線P3A〜P3Dが近接配置されている。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the jitter generation circuit according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the jitter generation circuit of this embodiment is connected to nine signal wirings P1, P2A to P2D, and P3A to P3D arranged close to each other, and to the input side and output side of the signal wiring P1, respectively. The input buffer 10 and the output buffer 30, the jitter generation signal output unit 20A provided on the input side of the signal wirings P2A to P2D, P3A to P3D, and the output side of the signal wirings P2A to P2D and P3A to P3D Output buffers 400A to 400D, 402A to 402D. Four signal wirings P2A to P2D are arranged close to one side across the signal wiring P1, and four signal wirings P3A to P3D are arranged close to the other side.

ジッタ生成信号出力部20Aは、クロック信号が伝送される信号配線P1に対して近接配置された8本の信号配線P2A〜P2D、P3A〜P3Dのそれぞれに向けてジッタ生成信号を出力する。このために、ジッタ生成信号出力部20Aは、ジッタ生成信号経路制御部120Aと、出力バッファ130A〜130D、132A〜132Dを含んで構成されている。なお、これらの構成以外については、図5に示したジッタ生成信号出力部20と同じ構成(クロック発生部100とランダムビット列発生部110)を有しており、図8ではこれらの構成が省略されている。   The jitter generation signal output unit 20A outputs a jitter generation signal toward each of the eight signal wirings P2A to P2D and P3A to P3D that are arranged close to the signal wiring P1 through which the clock signal is transmitted. For this purpose, the jitter generation signal output unit 20A includes a jitter generation signal path control unit 120A and output buffers 130A to 130D and 132A to 132D. Except for these configurations, the configuration is the same as that of the jitter generation signal output unit 20 shown in FIG. 5 (the clock generation unit 100 and the random bit string generation unit 110), and these configurations are omitted in FIG. ing.

ジッタ生成信号経路制御部120Aは、制御信号に基づいてジッタ生成信号の出力経路を設定する。図9は、ジッタ生成信号経路制御部120Aの構成を示す図である。図9に示すように、ジッタ生成信号経路制御部120Aは、デコーダ122A、アンド回路124A〜124D、125A〜125D、フリップフロップ126A〜126D、127A〜127Dを備えている。デコーダ122Aは、入力される制御信号に基づいて、ジッタ生成信号の出力先となる信号配線P2A〜P2D、P3A〜P3Dを特定する1ビットの選択信号を8個のアンド回路124A〜124D、125A〜125Dのそれぞれに向けて個別に出力する。8個のアンド回路124A〜124D、125A〜125Dのそれぞれは、図7に示したジッタ生成信号経路制御部120に含まれる2個のアンド回路124、125と基本的に同じ動作を行っており、一方の入力端子に入力される選択信号がハイレベルのときに、他方に入力される擬似ランダムビット列信号を出力する。上述したデコーダ122Aおよび8個のアンド回路124A〜124D、125A〜125Dによって選択部が構成されている。   The jitter generation signal path control unit 120A sets the output path of the jitter generation signal based on the control signal. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the jitter generation signal path control unit 120A. As shown in FIG. 9, the jitter generation signal path control unit 120A includes a decoder 122A, AND circuits 124A to 124D, 125A to 125D, and flip-flops 126A to 126D, 127A to 127D. The decoder 122A outputs eight AND circuits 124A to 124D, 125A to a 1-bit selection signal for specifying the signal wirings P2A to P2D and P3A to P3D that are output destinations of the jitter generation signal based on the input control signal. Output individually for each of 125D. Each of the eight AND circuits 124A to 124D and 125A to 125D performs basically the same operation as the two AND circuits 124 and 125 included in the jitter generation signal path control unit 120 illustrated in FIG. When a selection signal input to one input terminal is at a high level, a pseudo random bit string signal input to the other is output. The decoder 122A and the eight AND circuits 124A to 124D and 125A to 125D constitute a selection unit.

フリップフロップ126A〜126D、127A〜127Dのそれぞれは、クロック発生部100から出力されるクロック信号に同期して、前段に設けられた各アンド回路から出力される信号を取り込んで出力する。各フリップフロップと8本の信号配線P2A〜P2D、P3A〜P3Dのそれぞれとが1対1に対応しており、各フリップフロップから出力される信号が、出力バッファ130A〜130D、132A〜132Dのそれぞれを介して対応する各信号配線に入力される。これら8個のフリップフロップ126A〜126D、127A〜127Dによって同期確立部が構成されている。   Each of flip-flops 126 </ b> A to 126 </ b> D and 127 </ b> A to 127 </ b> D takes in and outputs a signal output from each AND circuit provided in the preceding stage in synchronization with the clock signal output from clock generation unit 100. Each flip-flop and each of the eight signal wirings P2A to P2D and P3A to P3D have a one-to-one correspondence, and signals output from the flip-flops are output from the output buffers 130A to 130D and 132A to 132D, respectively. Are input to the corresponding signal wirings. The eight flip-flops 126A to 126D and 127A to 127D constitute a synchronization establishing unit.

このように、信号配線P1の両側に4本ずつ合計で8本の信号配線P21、…、P2N、P31、…、P3Nを配置し、これらの信号配線に対してジッタ生成信号を選択的に入力することにより、クロック信号に付加するジッタの可変量を広くすることができる。   In this way, a total of eight signal lines P21,..., P2N, P31,..., P3N are arranged on each side of the signal line P1, and a jitter generation signal is selectively input to these signal lines. By doing so, the variable amount of jitter added to the clock signal can be widened.

ところで、図5に示したように、信号配線P1の両側に2本の信号配線P2、P3を対称位置に近接配置した場合には、これら2本の信号配線P2、P3のそれぞれと信号配線P1との間の干渉の度合いは同じになるが、図8に示すように、さらにその外側に他の信号配線を近接配置していった場合には、各信号配線と信号配線P1との干渉の度合いは距離の2乗に反比例して小さくなる。したがって、同じジッタ生成信号を入力した場合であっても、信号配線P1からの距離が異なる信号配線に入力した場合には異なる電圧レベルの干渉雑音が発生することになり、ジッタ生成信号を入力する信号配線を切り替えることにより、クロック信号に付加する分解能を高めることが可能になる。   By the way, as shown in FIG. 5, when two signal wirings P2 and P3 are arranged close to each other on both sides of the signal wiring P1, each of these two signal wirings P2 and P3 and the signal wiring P1 are arranged. The degree of interference between the signal wirings and the signal wiring P1 is increased when other signal wirings are arranged close to each other as shown in FIG. The degree decreases in inverse proportion to the square of the distance. Therefore, even when the same jitter generation signal is input, if the distance from the signal wiring P1 is input to a different signal wiring, interference noise of a different voltage level is generated, and the jitter generation signal is input. By switching the signal wiring, it is possible to increase the resolution added to the clock signal.

〔第3の実施形態〕
上述した第1および第2の実施形態では、信号配線P1の両側に配置された各信号配線に対して同じジッタ生成信号を入力したが、少なくとも一部の信号配線に対して他と異なる内容のジッタ生成信号を入力するようにしてもよい。
[Third Embodiment]
In the above-described first and second embodiments, the same jitter generation signal is input to each signal wiring arranged on both sides of the signal wiring P1, but at least a part of the signal wiring has a different content from the others. A jitter generation signal may be input.

図10は、クロック信号が入出力される信号配線P1に近接配置された各信号配線に異なる内容のジッタ生成信号を入力するジッタ生成信号経路制御部の変形例を示す図である。図10に示すジッタ生成信号経路制御部120Bは、デコーダ122A、アンド回路124A〜124D、125A〜125D、フリップフロップ128A〜128Hを備えている。このジッタ生成信号経路制御部120Bは、図8に示したジッタ生成信号経路制御部120Aと置き換え可能であり、後段に配置された出力バッファ130A〜130D、132A〜132Dのそれぞれにジッタ生成信号を入力する。   FIG. 10 is a diagram showing a modification of the jitter generation signal path control unit that inputs a jitter generation signal having different contents to each signal wiring arranged close to the signal wiring P1 through which the clock signal is input and output. The jitter generation signal path control unit 120B illustrated in FIG. 10 includes a decoder 122A, AND circuits 124A to 124D, 125A to 125D, and flip-flops 128A to 128H. The jitter generation signal path control unit 120B can be replaced with the jitter generation signal path control unit 120A shown in FIG. 8, and the jitter generation signal is input to each of the output buffers 130A to 130D and 132A to 132D arranged in the subsequent stage. To do.

デコーダ122Aは、入力される制御信号に基づいて、ジッタ生成信号の出力先となる信号配線P2A〜P2D、P3A〜P3Dを特定する1ビットの選択信号を8個のアンド回路124A〜124D、125A〜125Dのそれぞれの一方の入力端子に向けて個別に出力する。8個のフリップフロップ128A〜128Hは、縦続接続されており、初段のフリップフロップ128Aに擬似ランダムビット列信号が入力される。各フリップフロップは、クロック発生部100から出力されるクロック信号に同期して、入力されるデータを保持して出力する。また、フリップフロップ128A〜128Hのそれぞれは、8個のアンド回路124D、124C、124B、124A、125A、125B、125C、125Dのそれぞれと1対1に対応しており、各フリップフロップから出力されるデータ(擬似ランダムビット列信号)が対応するアンド回路の他方の入力端子に入力される。各アンド回路では、デコーダ122Aから一方の入力端子に入力される選択信号がハイレベルのときに、他方の入力端子に入力される擬似ランダムビット列信号を出力する。各アンド回路に対応する擬似ランダムビット列信号の取り出し位置を異ならせることにより、各アンド回路に同時に入力される擬似ランダムビット列信号の内容を異ならせることが可能になる。図10に示したジッタ生成信号経路制御部120Bを用いた場合には、図6に示したランダムビット列発生部110を構成する複数のフリップフロップの異なる位置から別々に擬似ランダムビット列信号を取り出したことになる。これにより、信号配線P1上に発生する干渉雑音のランダム性を高めることができ、クロック信号に対して複雑なジッタを付加することが可能になる。   The decoder 122A outputs eight AND circuits 124A to 124D, 125A to a 1-bit selection signal for specifying the signal wirings P2A to P2D and P3A to P3D that are output destinations of the jitter generation signal based on the input control signal. Output individually to one input terminal of 125D. The eight flip-flops 128A to 128H are connected in cascade, and a pseudo random bit string signal is input to the first flip-flop 128A. Each flip-flop holds and outputs input data in synchronization with a clock signal output from the clock generation unit 100. Each of the flip-flops 128A to 128H has a one-to-one correspondence with each of the eight AND circuits 124D, 124C, 124B, 124A, 125A, 125B, 125C, and 125D, and is output from each flip-flop. Data (pseudo random bit string signal) is input to the other input terminal of the corresponding AND circuit. Each AND circuit outputs a pseudo random bit string signal input to the other input terminal when the selection signal input to one input terminal from the decoder 122A is at a high level. By changing the extraction position of the pseudo random bit string signal corresponding to each AND circuit, the contents of the pseudo random bit string signal simultaneously input to each AND circuit can be made different. When the jitter generation signal path control unit 120B shown in FIG. 10 is used, pseudo random bit string signals are separately extracted from different positions of a plurality of flip-flops constituting the random bit string generation unit 110 shown in FIG. become. As a result, the randomness of the interference noise generated on the signal wiring P1 can be increased, and complex jitter can be added to the clock signal.

〔第4の実施形態〕
図11は、第4の実施形態のジッタ発生回路の構成を示す図である。図11に示すジッタ発生回路は、図1に示したジッタ発生回路に対して、ジッタ生成信号出力部20の出力端子とグランド間に可変容量素子60が追加された点が異なっており、それ以外の構成については共通する。なお、上述したように、図1はジッタ発生回路の基本原理を説明するための構成を示したものであるが、図5や図8に示した各実施形態のジッタ発生回路において本実施形態と同様の変形を行う場合には、信号配線P2、P2A〜P2D、P3、P3A〜P3Dのそれぞれの入力端子に個別(必ずしも全部である必要はなく、一部であってもよい)に可変容量素子60を接続すればよい。
[Fourth Embodiment]
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a jitter generation circuit according to the fourth embodiment. The jitter generation circuit shown in FIG. 11 differs from the jitter generation circuit shown in FIG. 1 in that a variable capacitance element 60 is added between the output terminal of the jitter generation signal output unit 20 and the ground. The configuration is the same. As described above, FIG. 1 shows a configuration for explaining the basic principle of the jitter generation circuit. However, in the jitter generation circuit of each embodiment shown in FIGS. When the same modification is performed, the variable capacitance elements are individually (not necessarily all, but may be a part) individually for the input terminals of the signal wirings P2, P2A to P2D, P3, and P3A to P3D. 60 may be connected.

ジッタ生成信号出力部20の出力端子に可変容量素子60が接続されると、ジッタ生成信号出力部20から出力されるジッタ生成信号がLレベルからHレベルに立ち上がるとき、あるいはHレベルからLレベルに立ち下がるときに、ジッタ生成信号出力部20内の出力段に設けられた入力バッファの出力抵抗と可変容量素子60の静電容量で決まる時定数できまる充放電動作を伴うため、これらの立ち上がり波形や立ち下がり波形に遅れが生じて、いわゆる波形がなまる現象が現れる。この程度は、時定数の大きさすなわち可変容量素子60の静電容量の大きさによって決まる。   When the variable capacitance element 60 is connected to the output terminal of the jitter generation signal output unit 20, when the jitter generation signal output from the jitter generation signal output unit 20 rises from L level to H level, or from H level to L level. At the time of falling, since the charging and discharging operation determined by the time constant determined by the output resistance of the input buffer provided in the output stage in the jitter generation signal output unit 20 and the capacitance of the variable capacitance element 60 is involved, these rising waveforms In addition, a delay occurs in the falling waveform, and a so-called waveform waveform appears. This degree is determined by the size of the time constant, that is, the capacitance of the variable capacitance element 60.

ところで、信号配線P1を伝送するクロック信号に対する干渉の程度、すなわち、信号配線P1上に現れる干渉雑音の大きさは、信号配線P2に入力されるジッタ生成信号の立ち上がりや立ち下がりが急峻であればあるほど大きく、ジッタ生成信号の立ち下がりや立ち下がりがなまってなだらかになると小さくなる。したがって、可変容量素子60を追加するとともにその静電容量を可変することにより、信号配線P1を介して伝送される際にクロック信号に付加されるジッタの大きさを調整することが可能となる。   By the way, the degree of interference with the clock signal transmitted through the signal wiring P1, that is, the magnitude of the interference noise appearing on the signal wiring P1, is as long as the rise and fall of the jitter generation signal input to the signal wiring P2 is steep. The larger the value, the smaller the jitter generation signal when the falling edge or falling edge becomes gentle. Therefore, by adding the variable capacitance element 60 and changing the capacitance thereof, it is possible to adjust the magnitude of jitter added to the clock signal when transmitted via the signal wiring P1.

〔第5の実施形態〕
図12は、第5の実施形態のジッタ発生回路の構成を示す図である。図12に示すジッタ発生回路は、図1に示したジッタ発生回路に対して、ジッタ生成信号出力部20と信号配線P2の間の可変振幅ドライバ回路70を挿入した点が異なっており、それ以外の構成については共通する。この可変振幅ドライバ回路70が振幅設定部として動作する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the jitter generation circuit according to the fifth embodiment. The jitter generation circuit shown in FIG. 12 is different from the jitter generation circuit shown in FIG. 1 in that a variable amplitude driver circuit 70 is inserted between the jitter generation signal output unit 20 and the signal wiring P2. The configuration is the same. The variable amplitude driver circuit 70 operates as an amplitude setting unit.

可変振幅ドライバ回路70は、制御信号に応じて振幅レベルを可変に設定可能なドライバ回路であり、電流源71、FET72、73、74、抵抗75を含んで構成されている。抵抗75は、例えばFETのON抵抗を利用してもよい。電流源71は、制御信号に応じて電流値が設定可能であり、FET72に対してソース・ドレイン間の電流を供給する。このFET72のドレイン、ゲートおよびFET73のゲートが共通に接続されており、これら2つのFET72、73によってカレントミラ回路が構成されている。FET73のドレイン側には、ジッタ生成信号によってオンオフ状態が制御されるFET74が接続されており、このFET74のドレインは抵抗75を介して電源VDDに接続されている。制御信号に応じて電流源71によってFET72に供給される電流値が変わると、FET73、74の各ソース・ドレイン間に流れる電流も変わるため抵抗75の両端電圧の値も変化し、これに伴って可変振幅ドライバ回路70から出力される信号の振幅が変更される。   The variable amplitude driver circuit 70 is a driver circuit capable of variably setting the amplitude level according to a control signal, and includes a current source 71, FETs 72, 73, 74, and a resistor 75. As the resistor 75, for example, an ON resistance of an FET may be used. The current source 71 can set a current value according to the control signal, and supplies a current between the source and the drain to the FET 72. The drain and gate of the FET 72 and the gate of the FET 73 are connected in common, and the two FETs 72 and 73 constitute a current mirror circuit. A FET 74 whose on / off state is controlled by a jitter generation signal is connected to the drain side of the FET 73, and the drain of the FET 74 is connected to the power supply VDD via a resistor 75. When the current value supplied to the FET 72 by the current source 71 changes according to the control signal, the current flowing between the sources and drains of the FETs 73 and 74 also changes, so the value of the voltage across the resistor 75 also changes. The amplitude of the signal output from the variable amplitude driver circuit 70 is changed.

ところで、信号配線P1を伝送するクロック信号に対する干渉の程度、すなわち、信号配線P1上に現れる干渉雑音の大きさは、信号配線P2に入力されるジッタ生成信号の振幅が大きいほど大きく、ジッタ生成信号の振幅が小さくなればそれに伴って小さくなる。したがって、可変振幅ドライバ回路70を追加してジッタ生成信号の振幅を可変することにより、信号配線P1を介して伝送される際にクロック信号に付加されるジッタの大きさを調整することが可能となる。   By the way, the degree of interference with the clock signal transmitted through the signal line P1, that is, the magnitude of interference noise appearing on the signal line P1, increases as the amplitude of the jitter generation signal input to the signal line P2 increases. If the amplitude of becomes smaller, it becomes smaller accordingly. Therefore, by adding the variable amplitude driver circuit 70 to vary the amplitude of the jitter generation signal, it is possible to adjust the magnitude of the jitter added to the clock signal when transmitted through the signal wiring P1. Become.

なお、上述した可変振幅ドライバ回路70は、入力されるジッタ生成信号の論理を反転して出力するため、例えば図5に示したランダムビット列発生部110から出力される擬似ランダムビット列信号の論理レベルを変えずに信号配線P2等に入力しようとした場合には、可変振幅ドライバ回路70の前段にインバータ回路を追加したり、ジッタ生成信号出力部の出力段に設けられた出力バッファ20をCMOSインバータ回路で構成するなどの工夫が必要になる。あるいは、図13に示すように、差動型の可変振幅ドライバ回路70Aを用いる場合には、論理の反転をすることなくジッタ生成信号を信号配線P2に入力することができる。また、この変更に伴って、ランダムビット列発生部110から擬似ランダムビット列信号が出力されてから信号配線P2等に入力されるまでのタイミングにずれが生じた場合には、このずれに相当する時間をタイミング調整用可変遅延回路12Aにおいて再調整する必要がある。   Since the variable amplitude driver circuit 70 described above inverts the logic of the input jitter generation signal and outputs the inverted signal, for example, the logic level of the pseudo random bit string signal output from the random bit string generator 110 shown in FIG. When an attempt is made to input to the signal wiring P2 or the like without change, an inverter circuit is added before the variable amplitude driver circuit 70, or the output buffer 20 provided at the output stage of the jitter generation signal output unit is replaced with a CMOS inverter circuit. It is necessary to devise such as configuring with. Alternatively, as shown in FIG. 13, when a differential variable amplitude driver circuit 70A is used, a jitter generation signal can be input to the signal wiring P2 without inversion of logic. In addition, when there is a shift in timing from when the pseudo random bit string signal is output from the random bit string generator 110 to the input to the signal wiring P2 or the like with this change, a time corresponding to this shift is set. It is necessary to readjust in the variable delay circuit 12A for timing adjustment.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、ランダムビット列発生部110によって発生した擬似ランダムビット列信号をジッタ生成信号として用いたが、より簡易な構成で発生したジッタ生成信号を用いるようにしてもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, the pseudo random bit string signal generated by the random bit string generator 110 is used as the jitter generation signal. However, a jitter generation signal generated with a simpler configuration may be used.

図14は、ジッタ生成信号出力部の変形例を示す図である。図14に示すジッタ生成信号出力部は、クロック発生部100、デコーダ122A、8個のフリップフロップ129A〜129H、8個のアンド回路124A〜124D、125A〜125D、8個の出力バッファ130A〜130D、134A〜134Dを含んで構成されている。このジッタ生成信号出力部では、ランダムビット列発生部110の代わりにリング状に接続された8個のフリップフロップ129A〜129Hが用いられている。例えば、フリップフロップ129Aは、所定のタイミングでプリセットされて出力信号がHレベルとなる。したがって、それ以後、各フリップフロップ129A〜129Hのそれぞれは、入力されるクロック信号の8周期に1回の割合でHレベルの信号を順番に出力する。また、各フリップフロップ129A〜129Hから出力される周期的にHレベルに変化する信号は、1対1に対応するアンド回路を介してその後段に接続されたバッファ130A〜130D、134A〜134Dに入力される。図14に示す例では、4個のバッファ130A〜130Dは、入力される信号の論理を反転せずに出力し、他の4個のバッファ134A〜134Dは、入力される信号の論理を反転して出力する。これにより、ジッタ生成信号出力部から8本の信号配線P2A〜P2D、P3A〜P3Dのそれぞれに入力されるジッタ生成信号の組み合わせが複雑になるため、擬似ランダムビット列信号を用いた場合と同様にランダム性が高いジッタをクロック信号に付加することができる。しかも、ランダムビット列発生部110を用いる場合に比べて、ジッタ生成信号出力部の構成を簡略化することが可能になる。   FIG. 14 is a diagram illustrating a modification of the jitter generation signal output unit. 14 includes a clock generation unit 100, a decoder 122A, eight flip-flops 129A to 129H, eight AND circuits 124A to 124D, 125A to 125D, eight output buffers 130A to 130D, It is comprised including 134A-134D. In this jitter generation signal output unit, eight flip-flops 129A to 129H connected in a ring shape are used instead of the random bit string generation unit 110. For example, the flip-flop 129A is preset at a predetermined timing and the output signal becomes H level. Therefore, thereafter, each of the flip-flops 129A to 129H sequentially outputs an H level signal at a rate of once every eight periods of the input clock signal. The signals periodically changing to H level output from the flip-flops 129A to 129H are input to the buffers 130A to 130D and 134A to 134D connected to the subsequent stage through AND circuits corresponding to one-to-one. Is done. In the example shown in FIG. 14, the four buffers 130A to 130D output the input signal without inverting the logic, and the other four buffers 134A to 134D invert the input signal logic. Output. This complicates the combination of jitter generation signals input to each of the eight signal wirings P2A to P2D and P3A to P3D from the jitter generation signal output unit. Therefore, the random generation is random as in the case of using a pseudo-random bit string signal. High-quality jitter can be added to the clock signal. In addition, the configuration of the jitter generation signal output unit can be simplified as compared with the case where the random bit string generation unit 110 is used.

また、上述した各実施形態では、信号配線P1に対して近接配置された複数の信号配線P2、P3等の各長さを同じにしたが、これらの配線長を異ならせるようにしてもよい。図15は、信号配線の長さを変更したジッタ発生回路の変形例を示す図である。図15に示すジッタ発生回路は、図5に示したジッタ発生回路に対して、信号配線P2よりも配線長が短い信号配線P4に置き換えた点が異なっており、それ以外の構成については共通する。図2に示した等価回路に含まれる抵抗成分R、インダクタンス成分L、相互コンダクタンス成分G、キャパシタンス成分Cは、2本の信号配線の位置関係によって変化するとともに、これら2本の信号配線が対向する長さに比例して変化する。したがって、信号配線P1と隣接配置された一方の信号配線P4の長さを短くすることにより、一方の信号配線P4に対応して発生する干渉雑音のレベルを小さくすることができる。このように、2つの信号配線P4、P3の長さを異ならせることにより、いろいろな組み合わせの複雑なジッタをクロック信号に付加することが可能になる。   Further, in each of the above-described embodiments, the lengths of the plurality of signal wirings P2, P3 and the like arranged close to the signal wiring P1 are the same. However, these wiring lengths may be different. FIG. 15 is a diagram illustrating a modified example of the jitter generation circuit in which the length of the signal wiring is changed. The jitter generation circuit shown in FIG. 15 differs from the jitter generation circuit shown in FIG. 5 in that the signal generation line P4 has a shorter wiring length than the signal wiring P2, and other configurations are common. . The resistance component R, inductance component L, mutual conductance component G, and capacitance component C included in the equivalent circuit shown in FIG. 2 vary depending on the positional relationship between the two signal wirings, and these two signal wirings face each other. It changes in proportion to the length. Therefore, by shortening the length of one signal wiring P4 arranged adjacent to the signal wiring P1, the level of interference noise generated corresponding to one signal wiring P4 can be reduced. Thus, by making the lengths of the two signal wirings P4 and P3 different, it becomes possible to add various combinations of complex jitter to the clock signal.

また、上述した各実施形態の説明では、各信号配線の周辺構造については特に説明していないが、クロック信号に付加するジッタのレベルを制御するため、あるいは、各信号配線からその他の配線等に対するノイズの放出等を防止するために、これらの信号配線の周囲をグランド層で囲ってシールドすることが望ましい。   In addition, in the description of each embodiment described above, the peripheral structure of each signal wiring is not particularly described. However, in order to control the level of jitter added to the clock signal, or from each signal wiring to other wiring, etc. In order to prevent noise emission and the like, it is desirable to surround these signal wirings with a ground layer and shield them.

図16は、グランド層を用いたシールド構造の具体例を示す図であり、図5に示す3本の信号配線P1、P2、P3に対応する断面構造が示されている。図16に示すように、互いに平行に配置された3本の信号配線P1、P2、P3は、その両側面に配置されたグランド層G1、G2と、上下層としてのグランド層G3、G4とによって囲まれている。これらの各グランド層G1〜G4は、VIAホール(V)によって相互に連結されている。このように、互いに近接配置された信号配線P1、P2、P3の周囲をグランド層G1〜G4によって取り囲むことにより、各信号配線P1、P2、P3からそれ以外の配線への信号の回り込みや、他の配線から信号配線P1への各種の信号の回り込みを防止することが可能になる。   FIG. 16 is a diagram showing a specific example of the shield structure using the ground layer, and shows a cross-sectional structure corresponding to the three signal wirings P1, P2, and P3 shown in FIG. As shown in FIG. 16, the three signal wirings P1, P2, P3 arranged in parallel to each other are composed of ground layers G1, G2 arranged on both side surfaces thereof and ground layers G3, G4 as upper and lower layers. being surrounded. These ground layers G1 to G4 are connected to each other by a VIA hole (V). In this way, by surrounding the signal wirings P1, P2, and P3 arranged close to each other with the ground layers G1 to G4, the signal wiring from the signal wirings P1, P2, and P3 to other wirings, It is possible to prevent various signals from wrapping around from the wiring to the signal wiring P1.

図17は、上述した各実施形態のジッタ発生回路を半導体試験装置に組み込む場合の構成を示す図である。図17に示す半導体試験装置は、RATE発生部900、テストパターン発生部910、タイミング発生回路930、ジッタ発生回路940、波形整形部950、期待値比較部960を含んで構成されており、DUT(被試験デバイス)に対して各種の試験を実施する。RATE発生部900は、試験を行うための基本周期の設定を行う所定周期のRATE信号を生成する。テストパターン発生部910は、DUTの各入力ピンに入力するパターンデータを発生する。タイミング発生回路930は、RATE発生部900から出力されるRATE信号を基準にして、基本周期内に含まれる各種のタイミングエッジを生成する。ジッタ発生回路940は、図5や図8等に示した構成を有しており、タイミング発生回路930から入力される信号を信号配線P1に通すことにより、この信号に対してジッタを付加する。なお、ジッタを付加しない通常の試験動作時には、ジッタ生成信号出力部20等から各信号配線P2等に対してジッタ生成信号を入力しないようにすればよい。波形整形部950は、テストパターン発生部910から出力されたパターンデータに対応してタイミング発生回路930から出力されるタイミングエッジに基づいて、DUTの各入力ピンに入力する信号の波形制御を行う。期待値比較部960は、DUTの各出力ピンから出力されるデータと、テストパターン発生部910から出力される各出力ピン毎の期待値データとを比較する。このような構成を有する半導体試験装置において、タイミング発生回路930とジッタ発生回路940とがタイミング発生LSI920として同一の半導体基板上に形成されている。このように、ジッタ発生回路940は、他の回路としてのタイミング発生回路930とともにLSIの一部として形成することが可能であり、ジッタ発生回路940によってジッタが付加されたクロック信号やその他の入力データをDUTに入力して、このDUTが正常動作するか否かを試験することが可能になる。   FIG. 17 is a diagram showing a configuration when the jitter generation circuit of each of the above-described embodiments is incorporated in a semiconductor test apparatus. The semiconductor test apparatus shown in FIG. 17 includes a RATE generation unit 900, a test pattern generation unit 910, a timing generation circuit 930, a jitter generation circuit 940, a waveform shaping unit 950, and an expected value comparison unit 960. Various tests are performed on the device under test). The RATE generation unit 900 generates a RATE signal having a predetermined period for setting a basic period for performing a test. The test pattern generation unit 910 generates pattern data to be input to each input pin of the DUT. The timing generation circuit 930 generates various timing edges included in the basic period based on the RATE signal output from the RATE generation unit 900. The jitter generation circuit 940 has the configuration shown in FIGS. 5 and 8 and the like, and adds jitter to the signal by passing the signal input from the timing generation circuit 930 through the signal wiring P1. It should be noted that during a normal test operation in which no jitter is added, a jitter generation signal may not be input from the jitter generation signal output unit 20 or the like to each signal wiring P2 or the like. The waveform shaping unit 950 performs waveform control of a signal input to each input pin of the DUT based on the timing edge output from the timing generation circuit 930 corresponding to the pattern data output from the test pattern generation unit 910. The expected value comparison unit 960 compares the data output from each output pin of the DUT with the expected value data for each output pin output from the test pattern generation unit 910. In the semiconductor test apparatus having such a configuration, the timing generation circuit 930 and the jitter generation circuit 940 are formed as the timing generation LSI 920 on the same semiconductor substrate. As described above, the jitter generation circuit 940 can be formed as a part of the LSI together with the timing generation circuit 930 as another circuit, and the clock signal and other input data to which the jitter is added by the jitter generation circuit 940. Can be input to the DUT to test whether this DUT operates normally.

本発明のジッタ発生回路の基本原理の説明図である。It is explanatory drawing of the basic principle of the jitter generator circuit of this invention. 互いに近接配置された2本の信号配線P1、P2の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of two signal wiring P1, P2 arrange | positioned mutually close. 図1に示す2つの信号配線P1、P2に入出力される信号波形を示す図である。It is a figure which shows the signal waveform input / output to two signal wiring P1, P2 shown in FIG. 信号配線P1から出力されるクロック信号の各周期の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of each period of the clock signal output from signal wiring P1. 第1の実施形態のジッタ発生回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the jitter generation circuit of 1st Embodiment. ランダムビット列発生部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a random bit stream generation part. ジッタ生成信号経路制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a jitter production | generation signal path | route control part. 第2の実施形態のジッタ発生回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the jitter generation circuit of 2nd Embodiment. 図8に示すジッタ生成信号経路制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the jitter generation signal path | route control part shown in FIG. 第3の実施形態のジッタ発生回路に含まれるジッタ生成信号経路制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the jitter generation signal path | route control part contained in the jitter generation circuit of 3rd Embodiment. 第4の実施形態のジッタ発生回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the jitter generation circuit of 4th Embodiment. 第5の実施形態のジッタ発生回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the jitter generator circuit of 5th Embodiment. 第5の実施形態のジッタ発生回路に含まれる可変振幅ドライバ回路の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the variable amplitude driver circuit contained in the jitter generation circuit of 5th Embodiment. ジッタ生成信号出力部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a jitter generation signal output part. 信号配線の長さを変更したジッタ発生回路の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the jitter generation circuit which changed the length of signal wiring. グランド層を用いたシールド構造の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the shield structure using a ground layer. ジッタ発生回路が組み込まれた半導体試験装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the semiconductor test apparatus incorporating the jitter generation circuit.

符号の説明Explanation of symbols

10 入力バッファ
12 タイミング調整部
20 ジッタ生成信号出力部
30、40、130、132、400、402 出力バッファ
100 クロック発生部
110 ランダムビット列発生部
120 ジッタ生成信号経路制御部
P1、P2、P3 信号配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input buffer 12 Timing adjustment part 20 Jitter generation signal output part 30, 40, 130, 132, 400, 402 Output buffer 100 Clock generation part 110 Random bit sequence generation part 120 Jitter generation signal path control part P1, P2, P3 Signal wiring

Claims (18)

ジッタ成分付加の対象となる第1の信号が伝送される第1の信号配線と、
前記第1の信号配線の入力側に設けられた入力バッファと、
前記第1の信号配線の出力側に設けられた出力バッファと、
前記第1の信号配線に対して近接配置された第2の信号配線と、
前記第1の信号配線に入力される前記第1の信号に同期した第2の信号をジッタ生成信号として前記第2の信号配線に入力するジッタ生成信号出力部と、
を備えることを特徴とするジッタ発生回路。
A first signal wiring for transmitting a first signal to which a jitter component is added;
An input buffer provided on the input side of the first signal wiring;
An output buffer provided on the output side of the first signal wiring;
A second signal wiring disposed close to the first signal wiring;
A jitter generation signal output unit configured to input a second signal synchronized with the first signal input to the first signal wiring to the second signal wiring as a jitter generation signal;
A jitter generation circuit comprising:
請求項1において、
前記ジッタ生成信号は、前記第1の信号に対して立ち上がりおよび立ち下がりの一部のタイミングが一致していることを特徴とするジッタ発生回路。
In claim 1,
The jitter generation circuit according to claim 1, wherein a timing of a part of rising and falling of the first generation signal coincides with that of the first signal.
請求項1または2において、
複数本の前記第2の信号配線が前記第1の信号配線の近接位置に配置されており、
前記ジッタ生成信号出力部は、複数本の前記第2の信号配線のそれぞれに前記ジッタ生成信号を入力することを特徴とするジッタ発生回路。
In claim 1 or 2,
A plurality of the second signal wirings are disposed in proximity to the first signal wirings;
The jitter generation signal output unit inputs the jitter generation signal to each of a plurality of the second signal wirings.
請求項3において、
複数本の前記第2の信号配線のそれぞれには、立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングが互いに一致した前記ジッタ生成信号が入力されることを特徴とするジッタ発生回路。
In claim 3,
The jitter generation circuit, wherein the jitter generation signals whose rising and falling timings coincide with each other are input to each of the plurality of second signal wirings.
請求項3において、
複数本の前記第2の信号配線のそれぞれには、立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングが異なる前記ジッタ生成信号が入力されることを特徴とするジッタ発生回路。
In claim 3,
The jitter generation circuit, wherein the jitter generation signals having different rising and falling timings are input to each of the plurality of second signal wirings.
請求項3〜5のいずれかにおいて、
一の前記第2の信号配線は、他の前記第2の信号配線と配線長が異なっていることを特徴とするジッタ発生回路。
In any one of Claims 3-5,
A jitter generation circuit, wherein one of the second signal wirings has a wiring length different from that of the other second signal wirings.
請求項1〜6のいずれかにおいて、
前記第1の信号配線および前記第2の信号配線を、接地されたグランド層によって包囲することを特徴とするジッタ発生回路。
In any one of Claims 1-6,
A jitter generation circuit, wherein the first signal wiring and the second signal wiring are surrounded by a grounded ground layer.
請求項1〜7のいずれかにおいて、
前記ジッタ生成信号出力部は、
前記ジッタ生成信号を生成するジッタ生成信号発生部と、
前記ジッタ生成信号発生部によって発生した前記ジッタ生成信号の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを前記第1の信号の立ち上がりおよび立ち下がりに同期させる同期確立部と、
を備えることを特徴とするジッタ発生回路。
In any one of Claims 1-7,
The jitter generation signal output unit includes:
A jitter generation signal generator for generating the jitter generation signal;
A synchronization establishment unit that synchronizes the rise and fall timings of the jitter generation signal generated by the jitter generation signal generation unit with the rise and fall of the first signal;
A jitter generation circuit comprising:
請求項3〜6のいずれかにおいて、
前記ジッタ生成信号出力部は、
前記ジッタ生成信号を生成するジッタ生成信号発生部と、
前記ジッタ生成信号発生部によって発生した前記ジッタ生成信号の入力先となる複数の前記第2の信号配線を選択する選択部と、
前記選択部によって選択された前記ジッタ生成信号の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを前記第1の信号の立ち上がりおよび立ち下がりに同期させる同期確立部と、
を備えることを特徴とするジッタ発生回路。
In any one of Claims 3-6,
The jitter generation signal output unit includes:
A jitter generation signal generator for generating the jitter generation signal;
A selection unit that selects a plurality of the second signal wirings that are input destinations of the jitter generation signal generated by the jitter generation signal generation unit;
A synchronization establishment unit that synchronizes the rise and fall timings of the jitter generation signal selected by the selection unit with the rise and fall of the first signal;
A jitter generation circuit comprising:
請求項9において、
前記第1および第2の信号配線のそれぞれに入力される信号のタイミングを調整するタイミング調整部をさらに備えることを特徴とするジッタ発生回路。
In claim 9,
A jitter generation circuit, further comprising a timing adjustment unit that adjusts a timing of a signal input to each of the first and second signal wirings.
請求項9または10において、
前記同期確立部は、前記第1の信号の立ち上がりあるいは立ち下がりタイミングに同期して前記ジッタ生成信号を取り込んで出力するフリップフロップであることを特徴とするジッタ発生回路。
In claim 9 or 10,
The jitter generation circuit, wherein the synchronization establishment unit is a flip-flop that takes in and outputs the jitter generation signal in synchronization with the rising or falling timing of the first signal.
請求項8〜11のいずれかにおいて、
前記ジッタ生成信号は、ランダムに論理レベルが変化するランダムビット列信号であることを特徴とするジッタ発生回路。
In any one of Claims 8-11,
The jitter generation circuit, wherein the jitter generation signal is a random bit string signal whose logic level changes at random.
請求項12において、
前記ジッタ生成信号発生部は、縦続接続された複数のフリップフロップと、前記複数のフリップフロップの中から特定の複数の出力を抽出してそれらの排他的論理和を特定の前記フリップフロップに入力する論理回路とを備えることを特徴とするジッタ発生回路。
In claim 12,
The jitter generation signal generation unit extracts a plurality of cascaded flip-flops and a specific plurality of outputs from the plurality of flip-flops, and inputs their exclusive ORs to the specific flip-flop. A jitter generation circuit comprising a logic circuit.
請求項9〜11のいずれかにおいて、
前記ジッタ生成信号発生部は、縦続接続された複数のフリップフロップと、前記複数のフリップフロップの中から特定の複数の出力を抽出してそれらの排他的論理和を特定の前記フリップフロップに入力する論理回路とを備え、複数の前記第2の信号配線のそれぞれに入力する前記ジッタ生成信号を、複数の前記フリップフロップの異なる位置から取り出すことを特徴とするジッタ発生回路。
In any one of Claims 9-11,
The jitter generation signal generation unit extracts a plurality of cascaded flip-flops and a specific plurality of outputs from the plurality of flip-flops, and inputs their exclusive ORs to the specific flip-flop. A jitter generation circuit comprising: a logic circuit; and extracting the jitter generation signal input to each of the plurality of second signal wirings from different positions of the plurality of flip-flops.
請求項8〜11のいずれかにおいて、
前記ジッタ生成信号発生部は、リング状に接続された複数のフリップフロップを備え、少なくとも一つの前記フリップフロップの保持内容をプリセットすることを特徴とするジッタ発生回路。
In any one of Claims 8-11,
The jitter generation circuit includes a plurality of flip-flops connected in a ring shape, and presets the contents held in at least one of the flip-flops.
請求項8〜15のいずれかにおいて、
前記ジッタ生成信号発生部の出力端子と接続された可変容量素子をさらに備えることを特徴とするジッタ発生回路。
In any one of Claims 8-15,
A jitter generation circuit, further comprising: a variable capacitance element connected to an output terminal of the jitter generation signal generation unit.
請求項8〜16のいずれかにおいて、
前記ジッタ生成信号発生部から前記第2の信号配線に入力される前記ジッタ生成信号の振幅を可変設定する振幅設定部をさらに備えることを特徴とするジッタ発生回路。
In any one of Claims 8-16,
A jitter generation circuit, further comprising: an amplitude setting unit that variably sets the amplitude of the jitter generation signal input from the jitter generation signal generation unit to the second signal wiring.
請求項1〜17のいずれかにおいて、
前記第1、第2の信号配線、前記入力バッファ、前記出力バッファ、前記ジッタ生成信号出力部を同一の大規模集積回路内に含ませることを特徴とするジッタ発生回路。
In any one of Claims 1-17,
A jitter generation circuit comprising the first and second signal lines, the input buffer, the output buffer, and the jitter generation signal output unit in the same large-scale integrated circuit.
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