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專利名稱：相位差測定電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測定2個信號的相位差的相位差測定電路。
背景技術(shù)：
在測定2個相位差的現(xiàn)有電路中，在測定相位差時，生成具有該2個信號的相位差寬度的脈沖波形，利用比所述脈沖波形更高速的脈沖信號對其寬度進(jìn)行計數(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
使用圖19及圖20說明作為用高速脈沖信號測定相位差的現(xiàn)有電路的相位差判別電路。
圖19是表示使用高速脈沖信號的相位差判別電路的結(jié)構(gòu)的圖，圖20是從各電路輸出的信號的波形圖。
在圖中，相位差判別電路由如下部分構(gòu)成波形整形電路152a、152b，進(jìn)行輸入信號151a及151b的波形整形；異或電路153，生成表示各輸入信號的相位差的脈沖波形S5；第1計數(shù)器154，僅在規(guī)定期間t1內(nèi)對表示所述相位差的脈沖波形進(jìn)行計數(shù)；用于對信號進(jìn)行計數(shù)的高速脈沖信號產(chǎn)生器155；用于切換規(guī)定期間t1的開關(guān)156；第2計數(shù)器157，僅在規(guī)定期間t2內(nèi)對來自第1計數(shù)器154的輸出S9進(jìn)行計數(shù)；和RS觸發(fā)器158，輸出相位差的檢測結(jié)果。
另外，第1計數(shù)器的輸出Q1～Q4各自的t1期間不同，另外，第2計數(shù)器的輸出Q4～Q6各自的t2期間不同，分別選擇期望的期間。
如圖20所示，波形整形電路152a及152b分別輸入作為2個輸入信號151a及151b的信號S1及S2，生成矩形波信號S3、S4，該波形整形后的輸入信號S3、S4通過異或電路153生成對應(yīng)于兩者的相位差的脈沖波形。然后，第1計數(shù)器154測量該相位差脈沖，如果該相位差脈沖超過規(guī)定計數(shù)值t1，則輸出到第2計數(shù)器157及RS觸發(fā)電路158的輸出信號S9為“1”。第2計數(shù)器157由信號S9復(fù)位，對高速脈沖信號S8進(jìn)行計數(shù)，如果超過規(guī)定的計數(shù)值t2，則輸出到RS觸發(fā)器158的輸出信號S10為“1”。若輸入到設(shè)置端子S的S9為“1”，則輸出信號S11為“1”，從而RS觸發(fā)器158被置位，若輸入到復(fù)位端子R的信號S10為“1”，則輸出信號S11為“0”，從而RS觸發(fā)器158被復(fù)位。
這樣，在用高速脈沖對表示相位差的脈沖寬度S5進(jìn)行計數(shù)后得到的值超過規(guī)定計數(shù)值t1時，判斷為產(chǎn)生相位差。
專利文獻(xiàn)特許第2783543號公報(第4頁、圖1、圖2)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所要解決的技術(shù)問題但是，所述現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)存在如下問題，即在表示相位差的脈沖寬度小時，若要高精度地測定脈沖寬度，則需要寬度與作為對象的脈沖寬度相比足夠窄、即非常高速的脈沖信號。這不取決于作為測定對象的信號的頻率，而僅依賴于所要求的相位差的分辨率。結(jié)果，如果要提高分辨率，則自然要求高速脈沖信號更高速。
本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有問題作出，其目的在于提供一種相位差測定電路，無論什么樣的相位差，都不需要高速脈沖信號，就可高精度地測定。
解決技術(shù)問題的技術(shù)手段為了解決上述現(xiàn)有問題，本發(fā)明權(quán)利要求1的相位差測定電路是一種測定2個輸入信號的相位差的相位差測定電路，具備波形控制電路，在每個固定周期中輸出所述2個輸入信號中的一個輸入信號；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將由所述波形控制電路在每個固定周期中輸出的一個輸入信號與另一個輸入信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求2的相位差測定電路是一種測定2個輸入信號的相位差的相位差測定電路，具備相移電路，將所述2個輸入信號中的一個輸入信號的相位移動nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將由所述相移電路移動了nπ后的一個輸入信號與另一個輸入信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求3的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差測定電路，所述周期信號產(chǎn)生電路具備電荷泵電路，由來自所述比較脈沖產(chǎn)生電路的輸出驅(qū)動，并輸出電荷；電容，積蓄所述電荷泵電路的輸出電荷；和復(fù)位脈沖生成部，生成表示所述電容的積蓄電壓超過了任意參照電壓的復(fù)位脈沖。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求4的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求3所述的相位差測定電路，所述電荷泵電路根據(jù)從所述比較脈沖產(chǎn)生電路輸出的脈沖寬度，來控制輸出電荷量。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求5的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求3所述的相位差測定電路，所述測量電路利用任意時鐘對所述復(fù)位脈沖的周期進(jìn)行計數(shù)，并將該復(fù)位脈沖的周期轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)值后輸出。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求6的相位差測定電路測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；波形控制電路，在每個固定周期中輸出所述延遲后的信號；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述波形控制電路在每個固定周期中輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求7的相位差測定電路測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；相移電路，將由所述延遲電路延遲后的信號的相位移動nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述相移電路移動了nπ后的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求8的相位差測定電路測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量，并使該延遲后的信號的相位再延遲nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與從所述延遲電路輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求9的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求6～8中任意一項所述的相位差測定電路，具備控制所述延遲電路的延遲量的延遲控制電路，所述延遲電路根據(jù)所述延遲控制電路的控制，從所述輸入信號生成延遲量不同的2個以上的信號。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求10的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求9所述的相位差測定電路，所述延遲控制電路按每個規(guī)定的時間間隔變更所述延遲電路的延遲量。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求11的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求9所述的相位差測定電路，所述延遲控制電路進(jìn)行控制，以使所述延遲電路的延遲量按每個規(guī)定的時間間隔單調(diào)增加或單調(diào)減少。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求12的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求6～8中任意一項所述的相位差測定電路，所述周期信號產(chǎn)生電路具備電荷泵電路，響應(yīng)來自所述比較脈沖產(chǎn)生電路的輸出而驅(qū)動，并輸出電荷；電容，積蓄所述電荷泵電路的輸出電荷；和復(fù)位脈沖生成部，生成表示所述電容的積蓄電壓超過了任意參照電壓的復(fù)位脈沖。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求13的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求12所述的相位差測定電路，所述電荷泵電路根據(jù)從所述比較脈沖產(chǎn)生電路輸出的脈沖寬度，來控制輸出電荷量。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求14的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求12所述的相位差測定電路，所述測量電路利用任意時鐘對所述復(fù)位脈沖的周期進(jìn)行計數(shù)，并將該復(fù)位脈沖的周期轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)值后輸出。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求15的相位差測定電路測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；波形控制電路，在每個固定周期中輸出所述延遲后的信號；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述波形控制電路在每個固定周期中輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；測量電路，測定所述周期信號的周期；和統(tǒng)計電路，根據(jù)所述測量電路的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求16的相位差測定電路測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；相移電路，將由所述延遲電路延遲后的信號的相位移動nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述相移電路移動了nπ后的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；測量電路，測定所述周期信號的周期；和統(tǒng)計電路，根據(jù)所述測量電路的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求17的相位差測定電路測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量，并使該延遲后的信號的相位再延遲nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與從所述延遲電路輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；測量電路，測定所述周期信號的周期；和統(tǒng)計電路，根據(jù)所述測量電路的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求18的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求15～17中任意一項所述的相位差測定電路，所述測量電路至少具有2個保持測定值的寄存器，所述統(tǒng)計電路根據(jù)存儲在所述寄存器中的信息，生成統(tǒng)計信息。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求19的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求15～17中任意一項所述的相位差測定電路，具備控制所述延遲電路的延遲量的延遲控制電路，所述延遲電路根據(jù)所述延遲控制電路的控制，從所述輸入信號生成延遲量不同的2個以上的信號。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求20的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求19所述的相位差測定電路，所述延遲控制電路按每個規(guī)定的時間間隔變更所述延遲電路的延遲量。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求21的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求19所述的相位差測定電路，所述延遲控制電路進(jìn)行控制，以使所述延遲電路的延遲量按每個規(guī)定的時間間隔單調(diào)增加或單調(diào)減少。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求22的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求15～17中任意一項所述的相位差測定電路，所述周期信號產(chǎn)生電路具備電荷泵電路，響應(yīng)來自所述比較脈沖產(chǎn)生電路的輸出而驅(qū)動，并輸出電荷；電容，積蓄所述電荷泵電路的輸出電荷；和復(fù)位脈沖生成部，生成表示所述電容的積蓄電壓超過了任意參照電壓的復(fù)位脈沖。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求23的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求22所述的相位差測定電路，所述電荷泵電路根據(jù)從所述比較脈沖產(chǎn)生電路輸出的脈沖寬度來控制輸出電荷量。
另外，本發(fā)明權(quán)利要求24的相位差測定電路是根據(jù)權(quán)利要求22所述的相位差測定電路，所述測量電路利用任意時鐘對所述復(fù)位脈沖的周期進(jìn)行計數(shù)，并將該復(fù)位脈沖的周期轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)值后輸出。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1的相位差測定電路，測定2個輸入信號的相位差，具備波形控制電路，在每個固定周期中輸出所述2個輸入信號中的一個輸入信號；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將由所述波形控制電路在每個固定周期中輸出的一個輸入信號與另一個輸入信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期，所以具有如下效果即使在相位差小時，也無需使用高速脈沖即可高精度地測定，不必使電路本身高速化、高精度化，因此可使電路構(gòu)成變得容易。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求2的相位差測定電路，測定2個輸入信號的相位差，具備相移電路，將所述2個輸入信號中的一個輸入信號的相位移動nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將由所述相移電路移動了nπ后的一個輸入信號與另一個輸入信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期，所以具有如下效果即使在相位差小時，也無需使用高速脈沖即可高精度地測定，不必使電路本身高速化、高精度化，因此可使電路構(gòu)成變得容易。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求3的相位差測定電路，在權(quán)利要求1或2所述的相位差測定電路中，所述周期信號產(chǎn)生電路具備電荷泵電路，由來自所述比較脈沖產(chǎn)生電路的輸出驅(qū)動，并輸出電荷；電容，積蓄所述電荷泵電路的輸出電荷；和復(fù)位脈沖生成部，生成表示所述電容的積蓄電壓超過了任意參照電壓的復(fù)位脈沖，所以具有如下效果即使在微小的相位差中，通過將相位差轉(zhuǎn)換成電荷量并積蓄，無需高速的脈沖信號就可高精度地測量相位差。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求4的相位差測定電路，在權(quán)利要求3所述的相位差測定電路中，所述電荷泵電路根據(jù)從所述比較脈沖產(chǎn)生電路輸出的脈沖寬度，來控制輸出電荷量，所以具有如下效果即使在微小的相位差中，也可輸出對應(yīng)于相位差的電荷量，無需高速的脈沖信號就可高精度地測量相位差。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求5的相位差測定電路，在權(quán)利要求3所述的相位差測定電路中，所述測量電路利用任意時鐘對所述復(fù)位脈沖的周期進(jìn)行計數(shù)，并將該復(fù)位脈沖的周期轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)值后輸出，所以具有如下效果可作為數(shù)字?jǐn)?shù)值得到模擬的2個輸入信號的微小相位差，無需高速的脈沖信號就可高精度地測量相位差。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求6的相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；波形控制電路，在每個固定周期中輸出所述延遲后的信號；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述波形控制電路在每個固定周期中輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期，所以具有如下效果通過確認(rèn)由延遲電路產(chǎn)生的相位差，可以確認(rèn)是否正常地延遲了所設(shè)定的延遲量，從而可判定可設(shè)定規(guī)定的延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求7的相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；相移電路，將由所述延遲電路延遲后的信號的相位移動nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述相移電路移動了nπ后的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期，所以具有如下效果通過確認(rèn)由延遲電路產(chǎn)生的相位差，可以確認(rèn)是否正常地延遲了所設(shè)定的延遲量，從而可判定可設(shè)定規(guī)定的延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求8的相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量，并使該延遲后的信號的相位再延遲nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與從所述延遲電路輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期，所以具有如下效果通過確認(rèn)由延遲電路產(chǎn)生的相位差，可確認(rèn)是否正常地延遲了所設(shè)定的延遲量，從而可判定可設(shè)定規(guī)定延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求9的相位差測定電路，在權(quán)利要求6～8中任意一項所述的相位差測定電路中，具備控制所述延遲電路的延遲量的延遲控制電路，所述延遲電路根據(jù)所述延遲控制電路的控制，從所述輸入信號生成延遲量不同的2個以上的信號，所以具有如下效果可確認(rèn)是否正常地延遲了所設(shè)定的2個以上的延遲量，從而可判定可設(shè)定2個以上的不同延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求10的相位差測定電路，在權(quán)利要求9所述的相位差測定電路中，所述延遲控制電路按每個規(guī)定的時間間隔變更所述延遲電路的延遲量，所以具有如下效果可按每個時間間隔確認(rèn)是否正常地延遲了所設(shè)定的2個以上的延遲量，從而可判定可設(shè)定2個以上的不同延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求11的相位差測定電路，在權(quán)利要求9所述的相位差測定電路中，所述延遲控制電路進(jìn)行控制，以使所述延遲電路的延遲量按每個規(guī)定的時間間隔單調(diào)增加或單調(diào)減少，所以具有如下效果可按每個時間間隔確認(rèn)是否分階段地正常延遲了所設(shè)定的2個以上的延遲量，從而可判定可設(shè)定2個以上不同延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求12的相位差測定電路，在權(quán)利要求6～8中任意一項所述的相位差測定電路中，所述周期信號產(chǎn)生電路具備電荷泵電路，響應(yīng)來自所述比較脈沖產(chǎn)生電路的輸出而驅(qū)動，并輸出電荷；電容，積蓄所述電荷泵電路的輸出電荷；和復(fù)位脈沖生成部，生成表示所述電容的積蓄電壓超過了任意參照電壓的復(fù)位脈沖，所以具有如下效果即使在由微小的延遲量產(chǎn)生的相位差中，也可通過將相位差轉(zhuǎn)換成電荷量并積蓄，無需高速的脈沖信號就可高精度地測量相位差。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求13的相位差測定電路，在權(quán)利要求12所述的相位差測定電路中，所述電荷泵電路根據(jù)從所述比較脈沖產(chǎn)生電路輸出的脈沖寬度，來控制輸出電荷量，所以具有如下效果即使在由微小的延遲量產(chǎn)生的相位差中，也可輸出對應(yīng)于相位差的電荷量，無需高速的脈沖信號就可高精度地測量相位差。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求14的相位差測定電路，在權(quán)利要求12所述的相位差測定電路中，所述測量電路利用任意時鐘對所述復(fù)位脈沖的周期進(jìn)行計數(shù)，并將該復(fù)位脈沖的周期轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)值后輸出，所以具有如下效果可作為數(shù)字?jǐn)?shù)值得到由微小的延遲量產(chǎn)生的相位差，無需高速的脈沖信號就可高精度地測量相位差。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求15的相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；波形控制電路，在每個固定周期中輸出所述延遲后的信號；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述波形控制電路在每個固定周期中輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；測量電路，測定所述周期信號的周期；和統(tǒng)計電路，根據(jù)所述測量電路的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息，所以具有如下效果通過確認(rèn)由延遲電路產(chǎn)生的相位差，可確認(rèn)是否正常地延遲了所設(shè)定的延遲量，從而可自動判定可設(shè)定規(guī)定延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求16的相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；相移電路，將由所述延遲電路延遲后的信號的相位移動nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述相移電路移動了nπ后的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；測量電路，測定所述周期信號的周期；和統(tǒng)計電路，根據(jù)所述測量電路的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息，所以具有如下效果通過確認(rèn)由延遲電路產(chǎn)生的相位差，可確認(rèn)是否正常地延遲了所設(shè)定的延遲量，從而可自動判定可設(shè)定規(guī)定延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求17的相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量，并使該延遲后的信號的相位再延遲nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與從所述延遲電路輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；測量電路，測定所述周期信號的周期；和統(tǒng)計電路，根據(jù)所述測量電路的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息，所以具有如下效果通過確認(rèn)由延遲電路產(chǎn)生的相位差，可確認(rèn)是否正常地延遲了所設(shè)定的延遲量，從而可自動判定可設(shè)定規(guī)定延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求18的相位差測定電路，在權(quán)利要求15～17中任意一項所述的相位差測定電路中，所述測量電路至少具有2個保持測定值的寄存器，所述統(tǒng)計電路根據(jù)存儲在所述寄存器中的信息，生成統(tǒng)計信息，所以具有如下效果通過比較保持在各個寄存器中的相位差，可確認(rèn)是否正常地延遲了所設(shè)定的延遲量，從而可自動判定可設(shè)定規(guī)定延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求19的相位差測定電路，在權(quán)利要求15～17中任意一項所述的相位差測定電路中，具備控制所述延遲電路的延遲量的延遲控制電路，所述延遲電路根據(jù)所述延遲控制電路的控制，從所述輸入信號生成延遲量不同的2個以上的信號，所以具有如下效果可確認(rèn)是否正常地延遲了所設(shè)定的2個以上的延遲量，從而可自動判定可設(shè)定2個以上的不同延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求20的相位差測定電路，在權(quán)利要求19所述的相位差測定電路中，所述延遲控制電路按每個規(guī)定的時間間隔變更所述延遲電路的延遲量，所以具有如下效果可按每個時間間隔確認(rèn)是否正常地延遲了所設(shè)定的2個以上的延遲量，從而可自動判定可設(shè)定2個以上的不同延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求21的相位差測定電路，在權(quán)利要求19所述的相位差測定電路中，所述延遲控制電路進(jìn)行控制，以使所述延遲電路的延遲量按每個規(guī)定的時間間隔單調(diào)增加或單調(diào)減少，所以具有如下效果可按每個時間間隔確認(rèn)是否分階段地正常延遲了所設(shè)定的2個以上的延遲量，從而可自動判定可設(shè)定2個以上的不同延遲量的延遲電路是否正常動作。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求22的相位差測定電路，在權(quán)利要求15～17中任意一項所述的相位差測定電路中，所述周期信號產(chǎn)生電路具備電荷泵電路，響應(yīng)來自所述比較脈沖產(chǎn)生電路的輸出而驅(qū)動，并輸出電荷；電容，積蓄所述電荷泵電路的輸出電荷；和復(fù)位脈沖生成部，生成表示所述電容的積蓄電壓超過了任意參照電壓的復(fù)位脈沖，所以具有如下效果即使在由微小的延遲量產(chǎn)生的相位差中，也可通過將相位差轉(zhuǎn)換成電荷量并積蓄，無需高速的脈沖信號就可高精度地測量相位差。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求23的相位差測定電路，在權(quán)利要求22所述的相位差測定電路中，所述電荷泵電路根據(jù)從所述比較脈沖產(chǎn)生電路輸出的脈沖寬度來控制輸出電荷量，所以具有如下效果即使在由微小的延遲量產(chǎn)生的相位差中，也可輸出對應(yīng)于相位差的電荷量，無需高速的脈沖信號就可高精度地測量相位差。
另外，根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求24的相位差測定電路，在權(quán)利要求22所述的相位差測定電路中，所述測量電路利用任意時鐘對所述復(fù)位脈沖的周期進(jìn)行計數(shù)，并將該復(fù)位脈沖的周期轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)值后輸出，所以具有如下效果可作為數(shù)字?jǐn)?shù)值得到由微小的延遲量產(chǎn)生的相位差，無需高速的脈沖信號就可高精度地測量相位差。


圖1是表示本發(fā)明實施方式1的相位差測定電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示本發(fā)明實施方式1的相位差測定電路的比較脈沖產(chǎn)生電路的一例和輸入輸出的關(guān)系的圖。
圖3是表示本發(fā)明實施方式1的相位差測定電路的周期信號產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是表示本發(fā)明實施方式1的相位差測定電路的周期信號產(chǎn)生電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是表示在本發(fā)明實施方式1的相位差測定電路中、相位差的等價轉(zhuǎn)換與積蓄情況的圖。
圖6是表示在本發(fā)明實施方式1的相位差測定電路中、相位差與周期信號的關(guān)系的圖。
圖7是表示在本發(fā)明實施方式1的相位差測定電路中、相位差的積蓄情況的圖。
圖8是表示本發(fā)明實施方式2的相位差測定電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是表示本發(fā)明實施方式2的相位差測定電路的比較脈沖產(chǎn)生電路的一例和輸入輸出的關(guān)系的圖。
圖10是表示本發(fā)明實施方式3的相位差測定電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖11是表示本發(fā)明實施方式3的相位差測定電路的延遲電路的一例的圖。
圖12是表示本發(fā)明實施方式4的相位差測定電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖13是表示本發(fā)明實施方式5的相位差測定電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖14是表示本發(fā)明實施方式6的相位差測定電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖15是表示本發(fā)明實施方式6的相位差測定電路的測量電路的一例的圖。
圖16是表示在本發(fā)明實施方式6的相位差測定電路中、測量電路的輸入輸出的關(guān)系的圖。
圖17是表示本發(fā)明實施方式7的相位差測定電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖18是表示本發(fā)明實施方式8的相位差測定電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖19是使用高速脈沖測定相位差的相位差判別電路的結(jié)構(gòu)的圖。
圖20是在圖19的相位差判別電路中、從各電路輸出的信號的波形圖。
符號說明10、20、30、40、50、60、70、80相位差測定電路101、102、301輸入信號103波形控制電路104比較脈沖產(chǎn)生電路105周期信號產(chǎn)生電路106、306測量電路108、208、308、408相位差測定電路的輸出203相移電路303、503、803延遲電路310延遲控制電路407統(tǒng)計電路1031波形控制電路的輸出信號1041由啟動信號得到的輸出1042相位差脈沖
1051周期信號1052電荷泵電路1053三角波產(chǎn)生電路1054比較器2031相移電路的輸出信號3031延遲電路的輸出信號3038多路復(fù)用器3061計數(shù)器3062寄存器A3063寄存器B3064比較器3100a時鐘3100b復(fù)位信號4071或門4072D觸發(fā)器5031延遲電路503的輸出信號8031延遲電路803的輸出信號10521電流源10522、10532開關(guān)10531電容10533節(jié)點30300～30307緩沖器151a、151b輸入信號152a、152b波形整形電路153異或電路154第1計數(shù)器155高速脈沖信號產(chǎn)生器156開關(guān)157第2計數(shù)器
158RS觸發(fā)器具體實施方式
下面，參照附圖來說明實施本發(fā)明的最佳方式。
(實施方式1)圖1是表示本發(fā)明實施方式1的相位差測定電路10的結(jié)構(gòu)的框圖。
在圖中，相位差測定電路10由如下部分構(gòu)成波形控制電路103，在每個固定周期中輸出作為2個輸入信號中的一個輸入信號的輸入信號102；比較脈沖產(chǎn)生電路104，在每個規(guī)定定時將從波形控制電路103輸出的輸入信號1031與作為另一個輸入信號的輸入信號101的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度作為相位差脈沖1042；周期信號產(chǎn)生電路105，累積由比較脈沖產(chǎn)生電路104轉(zhuǎn)換后的相位差脈沖1042，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號1051；和測量電路106，測量從周期信號產(chǎn)生電路105輸出的周期信號1051。
下面，對于如上構(gòu)成的相位差測定電路10，使用圖2說明生成相位差脈沖1042的動作。
波形控制電路103在每個固定周期中輸出輸入信號102。例如，如圖2所示，啟動信號2為Hi(高)時為輸入信號102的輸出期間，在每個固定周期中輸出輸入信號102。在圖2所示的啟動信號2的情況下，輸入信號102相對輸入信號101形成相位正好多延遲2π的關(guān)系。
比較脈沖產(chǎn)生電路104利用輸入信號101和波形控制電路103的輸出1031，輸出以2個信號的上升沿間的相位差作為脈沖寬度的相位差脈沖1042。作為為此的比較脈沖產(chǎn)生電路104的一例，例如，通過構(gòu)成如圖2所示的RS鎖存電路，可生成相位差脈沖1042。這樣，由RS鎖存電路生成利用與啟動信號2周期相同、定時不同的啟動信號1執(zhí)行了輸入信號101的波形控制后得到的信號1041、與波形控制電路103的輸出1031的相位差脈沖1042。由此，例如將具有相位差θ的輸入信號101及102這2個信號轉(zhuǎn)換成具有相位差2π+θ的2個信號，生成以其為脈沖寬度的相位差脈沖1042。在輸入信號是周期信號時，θ和(2π+θ)等價。然后，將相位差脈沖1042輸入到周期信號產(chǎn)生電路105。
另外，在本實施方式1中，示出使用RS鎖存電路作為比較脈沖產(chǎn)生電路104的例子，但不限于此，只要是可以生成在輸入信號101和102的相位差上加上了2π的相位差脈沖1042的電路即可。即，在本實施方式1中，示出在RS鎖存電路內(nèi)執(zhí)行輸入信號101的波形控制的例子，但也可以在電路前級執(zhí)行輸入信號101的波形控制，另外，也可以在RS鎖存電路內(nèi)執(zhí)行由波形控制電路103執(zhí)行的輸入信號102的波形控制。
另外，啟動信號2可按任意周期輸出，這時，啟動信號1可以與啟動信號2周期相同、定時不同。
圖3中示出周期信號產(chǎn)生電路105的框圖。
在圖中，周期信號產(chǎn)生電路105由如下部分構(gòu)成電荷泵電路1052，響應(yīng)從比較脈沖產(chǎn)生電路104輸出的相位差脈沖1042而驅(qū)動，輸出電荷；三角波產(chǎn)生電路1053，積蓄規(guī)定量的、從電荷泵電路1052輸出的電荷，產(chǎn)生三角波；和比較器1054，利用從三角波產(chǎn)生電路1053輸出的三角波，生成周期信號。
圖4是詳細(xì)地表示圖3示出的周期信號產(chǎn)生電路105的圖。
在圖中，電荷泵電路1052具有輸出電荷的電流源10521和由相位差脈沖1042控制的開關(guān)10522，經(jīng)由開關(guān)10522將來自電流源10521的電荷輸出到三角波產(chǎn)生電路1053。三角波產(chǎn)生電路1053具有積蓄電荷的電容10531和用于使電容復(fù)位的開關(guān)10532，并將來自電荷泵電路1052的輸出電荷依次積蓄在電容10531中。比較器1054以來自電容10531的輸出和任意的參照電壓10541為輸入，作為生成表示電容10531的積蓄電壓超過了任意參照電壓10541的復(fù)位脈沖的復(fù)位脈沖生成部，并輸出該生成的復(fù)位脈沖作為周期信號。另外，也向三角波產(chǎn)生電路1053的開關(guān)10532輸出復(fù)位脈沖，并利用復(fù)位脈沖的輸出來更新電容10531。
下面，利用圖4來表示本實施方式1的相位差測定電路10的周期信號產(chǎn)生電路105的動作。
電荷泵電路1052經(jīng)由開關(guān)10522將來自電流源10521的電荷輸出到三角波產(chǎn)生電路1053。三角波產(chǎn)生電路1053將來自電荷泵電路的輸出電荷依次積蓄在電容10531中。三角波產(chǎn)生電路1053將所述電荷依次積蓄在電容10531中。通過上述過程，在將相位差脈沖1042提供的時間量、即本相位差測定電路的輸入信號101與102的相位差轉(zhuǎn)換成電流脈沖后，轉(zhuǎn)換成電荷量。
然后，比較器1054在電容10531中所積蓄的電荷超過了具有設(shè)為規(guī)定量相位差的電荷量的參照電壓10541時，其輸出變化。即，這時生成復(fù)位脈沖。然后，電容10531利用來自比較器1054的復(fù)位脈沖的輸出來更新。
圖5中示出電容10531的輸出、即節(jié)點10533的電位與相位差脈沖1042的關(guān)系。如上所述，電荷泵電路1052和三角波產(chǎn)生電路1053是時間/電壓轉(zhuǎn)換電路。由于相位差脈沖1042的脈沖寬度是為電容10531充電的時間，所以如圖5所示，僅在相位差脈沖1042為Hi的期間，節(jié)點10533的電位上升。即，電荷泵電路1052對應(yīng)相位差脈沖1042的脈沖寬度來控制輸出電荷量。
這樣，電容10531的輸出即節(jié)點10533成為由電容值和輸入信號101與102的相位差的累積決定的電位。并且，通過將節(jié)點10533作為比較器1054的第一輸入、并將任意的參照電壓10541作為第二輸入，比較器1054在節(jié)點10533超過參照電壓10541的時刻，其輸出變化，輸出復(fù)位脈沖。另外，通過以比較器1054的輸出1051、即復(fù)位脈沖作為開關(guān)10532的輸入，三角波產(chǎn)生電路1053釋放所積蓄的電荷，從而使節(jié)點10533的電位為0。即，如上所述，由于節(jié)點10533的電位表示2個輸入信號101和102的相位差的累積量，所以一旦超過參照電壓10541，則累積了規(guī)定量的相位差，從而使比較器1054的輸出變化，并且利用從該比較器1054輸出的復(fù)位脈沖，開關(guān)10532導(dǎo)通，電容10531被更新。在電容10531被更新的同時，比較器輸出1054再次變化，從該時刻開始下一次累積。
來自該比較器1054的結(jié)果輸出1051為周期信號。圖6是表示周期信號1051與2個信號101和102的相位差的關(guān)系的圖。
如圖6(a)所示，節(jié)點10533的電位如上所述，通過將輸入信號101和102的相位差脈沖積蓄為電荷而上升。而且，在節(jié)點的電位超過參照電壓10541時，比較器1054的輸出變化，即通過輸出復(fù)位脈沖，在更新電容10531的同時，節(jié)點10533的電位變?yōu)?。通過重復(fù)這一過程，生成周期信號1051。
然后，周期信號1051由測量電路106測量其周期。作為測量電路的一例，可以舉出計數(shù)器。該計數(shù)器的時鐘頻率既可以是任意的，也可以是與輸入信號相同的頻率。由此，模擬的2個輸入信號的相位差可作為數(shù)字?jǐn)?shù)值得到，以該數(shù)字?jǐn)?shù)值作為本相位差測定電路10的測定結(jié)果。另外，最好是可表現(xiàn)所算出的原來相位差的最小相位差的計數(shù)值為1個數(shù)字以上的頻率的時鐘，該數(shù)字?jǐn)?shù)越多，精度越高。
圖6(b)是表示原來的相位差θ小的情況。這種情況下，由于相位差脈沖1042的脈沖寬度窄，所以每個脈沖的節(jié)點10533的電壓上升值小。因此，輸入信號101和102在電容10531的充電電壓10533與參照電壓10541一致之前所需要的比較次數(shù)多，即比較器1054的輸出變化之前所需要的時間長。因此，周期信號1051的周期變長，測量電路106輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)值表示大的值。
另一方面，圖6(c)表示相位差大的情況。這種情況下，由于相位差脈沖1042的脈沖寬度寬，所以每個脈沖的節(jié)點10533的電壓上升值大，輸入信號101和102在電容10531的充電電壓10533與參照電壓10541一致之前所需要的比較次數(shù)少。即，比較器1054的輸出變化之前所需要的時間短。因此，周期信號1051的周期變短，測量電路106輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)值表示小的值。
圖7表示2個輸入信號的頻率和相位差的關(guān)系。如圖7(a)所示，在2個輸入信號101、102的相位差為θ時，相位差脈沖1042的脈沖寬度表示2π+θ，這時，若設(shè)節(jié)點10533的電位通過1次充電電壓上升Va，則充電2次變?yōu)?×Va。
另一方面，圖7(b)表示與圖7(a)相比，2個輸入信號的頻率為一半、即周期為2倍時的情況，但這種情況下，即使是相同的相位差2π+θ，通過1次充電電位就上升2×Va。因此，這時，通過使用于對電容10531充電的電流源10521變?yōu)橐话?，充?次也可為Va。即，可通過對應(yīng)于輸入信號的頻率適應(yīng)性地變更電流源10521的大小，來保持測量的精度。
這樣，通過將2個輸入信號101與102的相位差轉(zhuǎn)換成周期信號1051的周期，并測量該周期，可以以數(shù)字?jǐn)?shù)值的形式得到相位差。這時，因為由波形控制電路103執(zhí)行與將相位差加上2π等價的轉(zhuǎn)換，所以，即使是例如不能生成表示正確的相位差θ的脈沖寬度的微小相位差，也可高精度地測量?？稍?個信號的相位差為0時求出2π這樣的相位差，例如通過向輸入信號101和102提供同一信號，可容易地測定。另外，由于2π對應(yīng)于信號的一個周期，所以如果知道該周期，則通過使用由相位差測定電路10測定的結(jié)果，也可算出2個輸入信號間的時間差。
上述的本發(fā)明實施方式1的相位差測定電路由于具備波形控制電路103，在每個固定周期中輸出輸入信號102；比較脈沖產(chǎn)生電路104，在每個規(guī)定定時輸出輸入信號101與來自波形控制電路的輸出1031的相位差作為脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路105，將從比較脈沖產(chǎn)生電路104輸出的相位差脈沖轉(zhuǎn)換成電荷量，積蓄轉(zhuǎn)換后的電荷量，并根據(jù)該積蓄的電荷量，生成周期信號；和測量電路，測量由周期信號產(chǎn)生電路生成的周期信號的周期，將模擬的2個輸入信號的相位差輸出為數(shù)字?jǐn)?shù)值，所以，通過將在輸入信號101和102的相位差上加上了2π后的相位差脈沖累積為電荷，即使2個輸入信號的相位差是不能生成表示正確的相位差θ的脈沖寬度的微小相位差，也不需要高速脈沖信號就可高精度地測定，從而不必使電路本身高速化、高精度化，所以電路構(gòu)成變得容易。
另外，在本實施方式1的相位差測定電路中，說明了波形控制電路103生成輸出信號，使得表示2個輸入信號的相位差的相位差脈沖在原來相位差上加上了2π，但也可以是波形控制電路103生成輸出信號，使得相位差脈沖在原來的相位差上加上了nπ(n為自然數(shù))。
(實施方式2)本發(fā)明實施方式2的相位差測定電路設(shè)置使輸入的信號移動規(guī)定相位的相移電路，來代替實施方式1中的波形控制電路。
利用圖8、圖9說明實施方式2的相位差測定電路。省略說明與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)，僅說明與實施方式1不同的方面。
圖8是表示本發(fā)明實施方式2的相位差測定電路的結(jié)構(gòu)的圖，圖9是表示實施方式2的相位差測定電路的比較脈沖產(chǎn)生電路的一例和輸入輸出的關(guān)系的圖。
本實施方式2的相位差測定電路20如圖8所示，設(shè)置將輸入信號102移動規(guī)定相位后輸出的相移電路203，來代替本實施方式1中的波形控制電路103。這時，將輸入信號102移動規(guī)定相位后輸出。例如，如圖9所示，各脈沖移相，以得到輸出延遲了2π的相位的輸出信號2301。然后，比較脈沖發(fā)生電路104利用輸入信號101和相移電路203的輸出2031，輸出以2個信號的上升沿間的相位差作為脈沖寬度的相位差脈沖1042。作為為此的比較脈沖產(chǎn)生電路104的一例，例如可通過與圖2相同的RS鎖存電路，生成相位差脈沖1042。這樣，由RS鎖存電路生成利用啟動信號執(zhí)行了輸入信號101的波形控制后的信號1041、與由相移電路203移動了相位后的輸出2031的相位差脈沖1042，即，由此將例如具有相位差θ的輸入信號101及102這2個信號轉(zhuǎn)換成具有相位差2π+θ的2個信號，并生成以其作為脈沖寬度的相位差脈沖1042。在輸入信號是周期信號時，θ和(2π+θ)等價。即，在相移電路203的移動量是2π、圖1的波形控制電路103的啟動信號存在圖2示出的關(guān)系時，波形控制電路103和相移電路203成為在功能上等價的電路。因此，比較脈沖產(chǎn)生電路104以后的動作與實施方式1的說明相同。
另外，在本實施方式2的相位差測定電路20中，示出使用RS鎖存電路作為比較脈沖產(chǎn)生電路104的例子，但不限于此，只要是可以生成在輸入信號101和102的相位差上加上2π后的相位差脈沖1042的電路即可。
另外，與實施方式1同樣，也可在RS鎖存電路的前級執(zhí)行輸入信號101的波形控制。
上述的本發(fā)明實施方式1的相位差測定電路具備使輸入信號102移動規(guī)定相位后輸出的相移電路203；比較脈沖產(chǎn)生電路104，在每個規(guī)定定時輸出輸入信號101與來自相移電路203的輸出2031的相位差作為脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路105，將從比較脈沖產(chǎn)生電路104輸出的相位差脈沖轉(zhuǎn)換成電荷量，積蓄轉(zhuǎn)換后的電荷量，根據(jù)該積蓄的電荷量，生成周期信號；和測量電路，測量由周期信號產(chǎn)生電路生成的周期信號的周期，輸出模擬的2個輸入信號的相位差作為數(shù)字?jǐn)?shù)值，所以通過累積在輸入信號101和102的相位差上加上了2π后的相位差脈沖作為電荷，即使2個輸入信號的相位差是不能生成表示正確的相位差θ的脈沖寬度的微小相位差，也不需要高速脈沖信號就可高精度地測量，從而不必使電路本身高速化、高精度化，所以電路構(gòu)成變得容易。
另外，在本實施方式2的相位差測定電路中，說明了使輸入信號的相位移動2π的相移電路203，但也可以是使相位移動nπ(n為自然數(shù))的相移電路。
(實施方式3)本發(fā)明實施方式3的相位差測定電路為了判定延遲電路是否正常動作，而測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差。
下面，說明本發(fā)明實施方式3的相位差測定電路。對于與實施方式1相同的構(gòu)成要素，使用相同的符號并省略說明。
圖10是表示本發(fā)明實施方式3的相位差測定電路30的結(jié)構(gòu)的框圖。
在圖中，延遲電路303使具有規(guī)定周期的輸入信號301延遲規(guī)定的延遲量，延遲控制電路310控制由延遲電路延遲的延遲量。
首先，延遲電路303使輸入信號301延遲規(guī)定的延遲量。例如，若將延遲量轉(zhuǎn)換成相位來考慮，則在使信號延遲了相位θ的情況下，延遲電路303的輸出3031和輸入信號301的關(guān)系與圖1中示出的輸入信號101和102的關(guān)系等價。若設(shè)波形控制電路103與實施方式1同樣地在信號上加上2π，則向比較脈沖產(chǎn)生電路104輸入的2個信號301和1031的相位差為2π+θ。因此，比較脈沖產(chǎn)生電路104以后的動作與實施方式1相同。
圖11示出延遲電路303及延遲控制電路310的一例。如圖11所示，延遲電路303由緩沖器30300～30307構(gòu)成，任意一個的輸入也都被輸入到多路復(fù)用器3038中，通過延遲控制電路310的控制，僅選擇1個成為輸出3031。延遲控制電路310的最簡單的結(jié)構(gòu)包括遞增計數(shù)器。利用時鐘3100a進(jìn)行遞增計數(shù)，并利用復(fù)位3100b使計數(shù)值復(fù)位。這里，由延遲控制電路310控制延遲電路303，以便按照規(guī)定的時間間隔使延遲量慢慢變大。另外，這里雖然未圖示，但如果利用PLL(Phase Locked Loop，鎖相環(huán))或DLL(Delay Locked Loop，延遲鎖定回路)來控制緩沖器30300～30307的輸入輸出的延遲量，使其與輸入信號301的周期相同，則延遲電路的輸出3031的相位移動了輸入信號301的2πn/8(n為0～7)。另外，在本實施方式3中，使用由緩沖器30300～30307使輸入信號延遲的延遲電路，但不限于此，只要是根據(jù)延遲控制電路的控制，從輸入信號生成延遲量不同的2個以上信號的延遲電路，什么樣的都可以。
在此說明一邊由延遲電路303生成規(guī)定的延遲量、即已知的相位差，一邊由后級的比較脈沖產(chǎn)生電路104、周期信號產(chǎn)生電路105、測量電路106對其進(jìn)行測定的意義。
在將延遲電路303安裝在半導(dǎo)體上時，不能避免制造上的誤差?；蛘?，由于電特性、溫度特性引起的延遲時間的誤差也同樣如此。就是為了容易地評價或檢查在加入這些因素后是否以設(shè)定的延遲量的延遲從延遲電路303輸出?？衫醚舆t控制電路310選擇每個緩沖器的延遲量、即相位差，該相位差即使微小，由于從波形控制電路1103加上例如2π的相位，所以可高精度地測量。比較脈沖產(chǎn)生電路104以后的動作與實施方式1相同。這樣，在延遲電路303中，通過測定輸入信號301與由延遲電路303延遲后的信號3031的相位差，可以判定是否在每個緩沖器中都延遲了正常的延遲量。
上述的本發(fā)明實施方式3的相位差測定電路由于具備使所述輸入信號301延遲規(guī)定延遲量的延遲電路303；控制延遲電路303的延遲量的延遲控制電路310；在每個固定周期中輸出所述延遲后的信號的波形控制電路103；比較脈沖產(chǎn)生電路104，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號301與由所述波形控制電路103在每個固定周期中輸出的信號1031的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度1042；周期信號產(chǎn)生電路105，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度后的相位差，根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號1051；和測量電路106，測定所述周期信號1051的周期，其中，利用延遲電路使輸入信號延遲規(guī)定的延遲量，測定輸入信號與由延遲電路延遲后的信號的相位差，所以通過確認(rèn)由延遲電路303產(chǎn)生的相位差，可以確認(rèn)是否延遲了設(shè)定的延遲量，從而可以判定延遲電路是否正常動作。
在本實施方式3中使用延遲控制電路310，控制成按每個規(guī)定的時間間隔使延遲量慢慢變大，但相反地，也可控制成慢慢變小，另外，也可按每個規(guī)定的時間間隔使其變更成期望的延遲量。
另外，在本實施方式3中，使用可設(shè)定多個延遲量的延遲電路，但也可使用使延遲量固定的延遲電路，這種情況下，可以減小延遲電路，并且不需要延遲控制電路，所以可縮小電路規(guī)模。
另外，本實施方式3的相位差測定電路說明了波形控制電路生成輸出信號，使得表示2個輸入信號的相位差的相位差脈沖在原來的相位差上加上2π的情況，但也可以是波形控制電路103生成輸出信號，使得相位差脈沖加上nπ(n為自然數(shù))。
(實施方式4)本發(fā)明實施方式4的相位差測定電路設(shè)置使輸入的信號移動規(guī)定相位的相移電路，來代替實施方式3的相位差測定電路的波形控制電路。
利用圖12說明實施方式4的相位差測定電路40。對于與實施方式3相同的結(jié)構(gòu)省略說明，僅說明與實施方式3不同的方面。
圖12是表示本發(fā)明實施方式4的相位差測定電路的結(jié)構(gòu)的圖。
本實施方式4的相位差測定電路40如圖12所示，設(shè)置相移電路203代替本實施方式3中的波形控制電路103，該相移電路203將從延遲電路303輸出的信號3031移動規(guī)定相位后輸出。
與實施方式3同樣，首先，延遲電路303使輸入信號301延遲規(guī)定的延遲量。例如，若將延遲量作為相位來考慮，則在使信號延遲了相位θ時，延遲電路303的輸出3031和輸入信號301的關(guān)系與圖1中示出的輸入信號101和102的關(guān)系等價。與實施方式2同樣，在相移電路203中，輸入信號的各脈沖移相，以得到輸出延遲了2π的相位的輸出信號2031。由此，向比較脈沖產(chǎn)生電路104輸入的2個信號301和2031的相位差變?yōu)?π+θ。因此，比較脈沖產(chǎn)生電路104以后的動作與實施方式1相同。
延遲電路303及延遲控制電路310與實施方式3同樣，為圖11所示的結(jié)構(gòu)，另外，延遲電路303由延遲控制電路310控制成按規(guī)定的時間間隔使延遲量慢慢變大。另外，與實施方式3同樣，如果利用PLL(Phase Locked Loop)或DLL(Delay Locked Loop)控制緩沖器30300～30307的輸入輸出的延遲量，使其與輸入信號301的周期相同，則延遲電路的輸出3031的相位移動了輸入信號301的2πn/8(n為0～7)。另外，延遲電路只要是根據(jù)延遲控制電路的控制，從輸入信號生成延遲量不同的2個以上信號的延遲電路，什么樣的都可以。
上述的本發(fā)明實施方式4的相位差測定電路40由于具備使輸入信號301延遲規(guī)定延遲量的延遲電路303；控制延遲電路303的延遲量的延遲控制電路310；將由所述延遲電路延遲后的信號的相位3031移動2π的相移電路203；比較脈沖產(chǎn)生電路104，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號301與由所述相移電路移動了2π后的信號2031的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度1042；周期信號產(chǎn)生電路105，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號1051；和測量電路106，測定所述周期信號1051的周期，其中，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，所以通過確認(rèn)由延遲電路產(chǎn)生的相位差，可以確認(rèn)是否延遲了設(shè)定的延遲量，從而可判定延遲電路是否正常動作。
另外，在本實施方式4的相位差測定電路40中，說明了使從延遲電路303輸出的信號的相位移動2π的相移電路203，但也可以是使相位移動nπ(n為自然數(shù))的相移電路。
另外，在本實施方式4中使用延遲控制電路310，控制成按每個規(guī)定的時間間隔使延遲量慢慢變大，但相反地，也可控制成慢慢變小，另外，也可按每個規(guī)定的時間間隔使其變更成期望的延遲量。
另外，在本實施方式4中，使用了可設(shè)定多個延遲量的延遲電路，但也可以使用使延遲量固定的延遲電路，這種情況下，可以減小延遲電路，并且不需要延遲控制電路，所以可縮小電路規(guī)模。
(實施方式5)本發(fā)明實施方式5的相位差測定電路利用延遲電路來代替實施方式3的相位差測定電路的波形控制電路，使輸入的信號延遲規(guī)定量，并使該延遲后的信號的相位再延遲2π。
利用圖13說明實施方式5的相位差測定電路50。對于與實施方式3相同的結(jié)構(gòu)省略說明，僅說明與實施方式3不同的方面。
圖13是表示本發(fā)明實施方式5的相位差測定電路50的結(jié)構(gòu)的框圖。
本實施方式5的相位差測定電路50如圖13所示，設(shè)置延遲電路503來代替本實施方式3中的波形控制電路103，輸出將輸入信號301延遲規(guī)定的延遲量、并使該延遲后的信號的相位再延遲2π后得到的信號5031。
與實施方式3同樣，首先，延遲電路503使輸入信號301延遲規(guī)定的延遲量。這里，若將延遲量作為相位來考慮，則設(shè)為延遲θ。并且，延遲電路503得到輸出信號5031，該輸出信號5031輸出將延遲了規(guī)定延遲量后的信號的各脈沖再延遲2π后的相位。由此，向比較脈沖產(chǎn)生電路104輸入的2個信號301和5031的相位差為2π+θ，與圖10中示出的輸入信號301和1031的關(guān)系等價。因此，比較脈沖產(chǎn)生電路104以后的動作與實施方式1相同。
為了使輸入信號301的相位移動θ，使延遲電路503形成設(shè)置了圖11所示的緩沖器30300～30307的結(jié)構(gòu)，由延遲控制電路310僅選擇1個。另外，與實施方式3相同，如果利用PLL(Phase Locked Loop)或DLL(Delay Locked Loop)來控制緩沖器30300～30307的輸入輸出的延遲量，使其與輸入信號301的周期相同，則相位被移動了輸入信號的2πn/8(n為0～7)。另外，延遲電路503由延遲控制電路控制成按規(guī)定的時間間隔使延遲量θ慢慢變大。本實施方式5的延遲電路503如上所述，在使相位移動2πn/8(n為0～7)后，在后級再使其延遲2π，除上述結(jié)構(gòu)之外，例如通過在多路復(fù)用器3038的后級構(gòu)成2個反相器(未圖示)，相位進(jìn)一步延遲2π，輸入信號301由延遲電路503使相位移動2π+θ。另外，也可在緩沖器30300的前級使相位延遲2π，這時，可在緩沖器30300的前級設(shè)置反相器。
上述的本發(fā)明實施方式5的相位差測定電路50由于具備延遲電路503，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量，并使該延遲后的信號的相位進(jìn)一步延遲2π；延遲控制電路310，控制延遲電路503的延遲量；比較脈沖產(chǎn)生電路104，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號301與從所述延遲電路503輸出的信號5031的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度1042；周期信號產(chǎn)生電路105，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號1051；和測量電路106，測定所述周期信號1051的周期，其中，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，所以通過確認(rèn)由延遲電路產(chǎn)生的相位差，可以確認(rèn)是否延遲了設(shè)定的延遲量，從而可判定延遲電路是否正常動作。
另外，在本實施方式5的相位差測定電路中，說明了從延遲了規(guī)定延遲量后的信號再延遲2π的延遲電路503，但例如也可以是使用n個反相器來使相位進(jìn)一步延遲nπ(n為自然數(shù))的延遲電路。
另外，在本實施方式5中使用延遲控制電路310，控制成按每個規(guī)定的時間間隔使延遲量慢慢變大，但相反地，也可控制成慢慢變小，另外，也可按每個規(guī)定的時間間隔使其變更成期望的延遲量。
另外，在本實施方式5中，使用了可設(shè)定多個延遲量的延遲電路，但也可以使用使延遲量固定的延遲電路，這種情況下，可以減小延遲電路，并且不需要延遲控制電路，所以可縮小電路規(guī)模。
(實施方式6)本發(fā)明實施方式5的相位差測定電路為了自動判定延遲電路是否正常動作，在實施方式3的相位差測定電路中具備得到規(guī)定期間的統(tǒng)計結(jié)果的統(tǒng)計電路。
下面，說明本發(fā)明實施方式6的相位差測定電路60。對于與實施方式1及實施方式3相同的結(jié)構(gòu)使用相同符號并省略說明。
利用圖14～圖16說明通過使用測量結(jié)果得到規(guī)定期間的統(tǒng)計結(jié)果的例子。
圖14是表示具有根據(jù)測量電路的測量結(jié)果生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差統(tǒng)計信息的統(tǒng)計電路407的相位差測定電路60的框圖。
與實施方式3相同，首先，延遲電路303使輸入信號301延遲規(guī)定的延遲量。例如若將延遲量作為相位來考慮，則在使信號延遲相位θ時，延遲電路303的輸出3031和輸入信號301的關(guān)系與圖1所示的輸入信號101和102的關(guān)系等價。波形控制電路103與實施方式1相同，在信號上加上2π。由此，輸入到比較脈沖產(chǎn)生電路104的2個信號301與1031的相位差為2π+θ。因此，比較脈沖產(chǎn)生電路104以及周期信號產(chǎn)生電路105的動作與實施方式1相同。
延遲電路303及延遲控制電路310與實施方式3相同，為圖11所示的結(jié)構(gòu)，另外，由延遲控制電路310控制延遲電路303，以按規(guī)定的時間間隔使延遲量慢慢變大。另外，與實施方式3相同，如果利用PLL(Phase Locked Loop)或DLL(Delay Locked Loop)來控制緩沖器30300～30307的輸入輸出的延遲量，使其與輸入信號301的周期相同，則延遲電路的輸出3031的相位移動了輸入信號301的2πn/8(n為0～7)。另外，延遲電路只要是根據(jù)延遲控制電路的控制，從輸入信號生成延遲量不同的2個以上信號的延遲電路，什么樣的都可以。
下面，利用圖15說明本實施方式6的相位差測定電路中的測量電路306。
圖15是表示測量電路306的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖。
在圖中，測量電路306使用計數(shù)器3061來測量周期信號1051的周期。該計數(shù)器3061將用于遞增計數(shù)的時鐘作為任意頻率的基準(zhǔn)時鐘，例如與輸入信號301相同的頻率，并將用于使計數(shù)值復(fù)位的信號作為周期信號1051。寄存器A3062保持周期信號的周期，在利用周期信號1051將計數(shù)器3061復(fù)位之前保持這時的計數(shù)值。寄存器B3063在利用周期信號1051更新寄存器A3062之前保持這時的寄存器A3062的值。即，在寄存器B中保持前一個周期信號1051的周期。比較器3064比較寄存器A3062和寄存器B3063的值，當(dāng)寄存器A3062的值大時輸出1，當(dāng)寄存器B3063的值大時輸出0，并將其作為測量電路306的輸出308。另外，在實施方式6中，為了保持不同周期的測定值而使用2個寄存器，但不限于該數(shù)，也可使用2個以上的寄存器。
接著，統(tǒng)計電路407通過保存規(guī)定期間內(nèi)測量電路306的輸出履歷，生成統(tǒng)計信息，如圖14所示，由或門4071和D觸發(fā)電路4072構(gòu)成，利用與延遲控制電路310的復(fù)位3100b相同的信號將D觸發(fā)電路4072復(fù)位。
下面，利用圖16說明在本實施方式6的相位差測定電路60中，自動判定延遲電路是否正常動作的動作。
這里，為了簡化說明，設(shè)延遲電路303的延遲量相對所設(shè)定的延遲量僅進(jìn)行一次測量，并沿延遲量單調(diào)增加的方向控制延遲控制電路310。另外，忽視所設(shè)定的延遲量達(dá)到穩(wěn)定之前的建立時間，并且測量電路306的基準(zhǔn)時鐘是與輸入信號301相同的頻率。
如圖所示，這種情況下，轉(zhuǎn)換了延遲量的相位差一開始小，但由于通過延遲控制電路310控制延遲電路303，使得延遲量變大，所以相位差變大。如果以電容10531的節(jié)點10533的電位變化來表示這一點，則意味著達(dá)到參照電壓10541的時間漸漸變短。即，周期信號1051的周期變短，由計數(shù)器3061計數(shù)的數(shù)值也變小。
從這些過程可知，在由延遲控制電路310控制，使得延遲電路的延遲量慢慢變大的情況下，如圖16(a)所示，作為向比較器3064的輸入的、寄存器A3062和寄存器B3063的比較結(jié)果始終是寄存器B3063一方大。因此，測量電路306的輸出308始終為0。如果延遲電路306不受制造上的誤差或溫度特性、電特性的影響而正常動作，則測量電路306的輸出308始終為0，相位差測定電路60的輸出408始終為0。
但是，如圖16(b)所示，如果在某個延遲量的設(shè)定中大小關(guān)系異常，則比較器3064的輸出308變?yōu)?，這由統(tǒng)計電路407在D觸發(fā)電路4072被復(fù)位之前保持異常狀態(tài)。如果這樣設(shè)定，則可以連續(xù)執(zhí)行必要的延遲量的評價或檢查，從而可以容易地測定有無異常狀態(tài)產(chǎn)生。
即，該相位差測定電路60構(gòu)成以測定開始信號為3100b、以其測定結(jié)果的評價為408的BIST(Built-In Self Test，內(nèi)裝自測試)電路。
另外，這里為了簡化說明，對各相位量僅測定一次，但通過在多個周期中測定，當(dāng)然可容易地得到其平均或方差這樣的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
上述的本發(fā)明實施方式6的相位差測定電路60由于具備延遲電路303，使所述輸入信號301延遲規(guī)定的延遲量；控制延遲電路303的延遲量的延遲控制電路310；波形控制電路103，在每個固定周期中輸出所述延遲后的信號；比較脈沖產(chǎn)生電路104，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號301與所述波形控制電路在每個固定周期中輸出的信號3031的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度1031；周期信號產(chǎn)生電路105，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號1051；測定所述周期信號105的周期的測量電路306；和統(tǒng)計電路407，根據(jù)所述測量電路306的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息，其中，測定具有規(guī)定周期的輸入信號301與使該輸入信號301延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，所以通過確認(rèn)由延遲電路產(chǎn)生的相位差，可以確認(rèn)是否延遲了所設(shè)定的延遲量，從而可自動判定延遲電路是否正常動作。
另外，在本實施方式6中使用延遲控制電路310，控制成按每個規(guī)定的時間間隔使延遲量慢慢變大，但相反，也可控制成慢慢變小，另外，也可以按每個規(guī)定的時間間隔使其變更成規(guī)定的延遲量。
另外，在本實施方式6中，使用可設(shè)定多個延遲量的延遲電路，但也可使用使延遲量固定的延遲電路，這種情況下，可以減小延遲電路，并且不需要延遲控制電路，因此可縮小電路規(guī)模。
另外，本實施方式6的相位差測定電路針對波形控制電路生成輸出信號、使得表示2個輸入信號的相位差的相位差脈沖在原來的相位差上被加上2π進(jìn)行了說明，但也可以是波形控制電路103生成輸出信號，使得相位差脈沖被加上nπ(n為自然數(shù))。
(實施方式7)本發(fā)明實施方式7的相位差測定電路設(shè)置使輸入的信號移動規(guī)定相位的相移電路，來代替實施方式6的相位差測定電路的波形控制電路。
利用圖17說明實施方式7的相位差測定電路。省略說明與實施方式6相同的結(jié)構(gòu)，僅說明與實施方式6不同的方面。
圖17是表示本發(fā)明實施方式7的相位差測定電路的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖17所示，本實施方式7的相位差測定電路70設(shè)置相移電路203來代替本實施方式6中的波形控制電路103，該相移電路203將從延遲電路303輸出的信號3031移動規(guī)定相位后輸出。
與實施方式6相同，首先，延遲電路303使輸入信號301延遲規(guī)定的延遲量。例如，若將延遲量作為相位來考慮，則在使信號延遲了相位θ時，延遲電路303的輸出3031和輸入信號301的關(guān)系與圖1中示出的輸入信號101和102的關(guān)系等價。與實施方式2相同，相移電路203使輸入信號的各脈沖移相，以得到輸出延遲了2π的相位的輸出信號2031。由此，輸入到比較脈沖產(chǎn)生電路104的2個信號301和2031的相位差變?yōu)?π+θ，與圖14中示出的輸入信號301和波形控制電路的輸出信號1031的關(guān)系等價。因此，比較脈沖產(chǎn)生電路104以后的動作與實施方式6相同。
延遲電路303及延遲控制電路310與實施方式3相同，為圖11所示的結(jié)構(gòu)，另外，延遲電路303由延遲控制電路310控制，使得以規(guī)定的時間間隔延遲量慢慢變大。另外，與實施方式3相同，如果利用PLL(Phase Locked Loop)或DLL(Delay Locked Loop)來控制緩沖器30300～30307的輸入輸出的延遲量，使其與輸入信號301的周期相同，則延遲電路的輸出3031的相位被移動了輸入信號301的2πn/8(n為0～7)。另外，延遲電路只要是根據(jù)延遲控制電路的控制，從輸入信號生成延遲量不同的2個以上信號的延遲電路，什么樣的都可以。
上述的本發(fā)明實施方式7的相位差測定電路70由于具備延遲電路303，使具有規(guī)定周期的輸入信號延遲規(guī)定的延遲量；控制延遲電路303的延遲量的延遲控制電路310；相移電路203，將由所述延遲電路303延遲后的信號的相位移動2π；比較脈沖產(chǎn)生電路104，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述相移電路移動了2π后的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度1042，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路306，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號1051；測定所述周期信號1051的周期的測量電路306；和統(tǒng)計電路407，根據(jù)所述測量電路306的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息，其中，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，所以通過確認(rèn)由延遲電路產(chǎn)生的相位差，可以確認(rèn)是否延遲了所設(shè)定的延遲量，從而可自動判定延遲電路是否正常動作。
另外，在本實施方式7的相位差測定電路中，說明了使從延遲電路303輸出的信號的相位移動2π的相移電路203，但也可以是使相位移動nπ(n為自然數(shù))的相移電路。
另外，在本實施方式7中使用延遲控制電路310，控制成按每個規(guī)定的時間間隔使延遲量慢慢變大，但相反，也可控制成慢慢變小。另外，也可按每個規(guī)定的時間間隔將其變更成期望的延遲量。
另外，在本實施方式7中，使用可設(shè)定多個延遲量的延遲電路，但也可使用使延遲量固定的延遲電路，這種情況下，可以減小延遲電路，并且不需要延遲控制電路，因而可縮小電路規(guī)模。
(實施方式8)本發(fā)明實施方式8的相位差測定電路利用延遲電路使輸入信號延遲規(guī)定量，并使該延遲后的信號的相位再延遲2π，來代替實施方式6的相位差測定電路的波形控制電路。
利用圖18說明實施方式8的相位差測定電路80。省略說明與實施方式6相同的結(jié)構(gòu)，僅說明與實施方式6不同的方面。
圖18是表示本發(fā)明實施方式8的相位差測定電路80的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖18所示，本實施方式8的相位差測定電路80設(shè)置延遲電路803來代替本實施方式8中的波形控制電路103，輸出使輸入信號301延遲規(guī)定的延遲量、并使該延遲后的信號的相位再延遲2π后的信號8031。
與實施方式6相同，首先，延遲電路803使輸入信號301延遲規(guī)定的延遲量。這里，若將延遲量作為相位考慮，則延遲θ。并且，延遲電路803得到輸出將延遲了規(guī)定延遲量后的信號的各脈沖再延遲2π后的相位的輸出信號8031。由此，輸入到比較脈沖產(chǎn)生電路104的2個信號301和8031的相位差變?yōu)?π+θ，與圖14中示出的輸入信號301和波形控制電路的輸出信號1031的關(guān)系等價。因此，比較脈沖產(chǎn)生電路104以后的動作與實施方式6相同。
為了使輸入信號301的相位移動θ，使延遲電路503形成設(shè)置了如圖11所示的緩沖器30300～30307的結(jié)構(gòu)，并由延遲控制電路310僅選擇1個。另外，與實施方式3相同，如果利用PLL(Phase LockedLoop)或DLL(Delay Locked Loop)來控制緩沖器30300～30307的輸入輸出的延遲量，使其與輸入信號301的周期相同，則相位被移動了輸入信號的2πn/8(n為0～7)。另外，延遲電路803由延遲控制電路310控制，使得按規(guī)定的時間間隔延遲量θ慢慢變大。本實施方式8的延遲電路803如上所述，在相位移動了2πn/8(n為0～7)后，在后級再延遲2π，除上述結(jié)構(gòu)外，例如通過在多路復(fù)用器3038的后級構(gòu)成2個反相器(未圖示)，將相位再延遲2π，輸入信號301由延遲電路803將相位移動了2π+θ。另外，也可以在緩沖器30300的前級使相位延遲2π，這時也可在緩沖器30300的前級設(shè)置反相器。
上述的本發(fā)明實施方式8的相位差測定電路80由于具備延遲電路803，使具有規(guī)定周期的輸入信號301延遲規(guī)定的延遲量，并使該延遲后的信號的相位再延遲2π；控制延遲電路803的延遲量的延遲控制電路310；比較脈沖產(chǎn)生電路104，在每個規(guī)定定時將輸入信號301與從延遲電路803輸出的信號8031的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度1042，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路105，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號1051；測定周期信號1051的周期的測量電路306；和統(tǒng)計電路407，根據(jù)測量電路306的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息，其中，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，所以通過確認(rèn)延遲電路產(chǎn)生的相位差，可確認(rèn)是否延遲了所設(shè)定的延遲量，從而可自動判定延遲電路是否正常動作。
另外，在本實施方式8的相位差測定電路80中，說明了從延遲了規(guī)定延遲量后的信號再延遲2π的延遲電路803，但例如也可以是使用n個反相器來使相位再延遲nπ(n為自然數(shù))的延遲電路。
另外，在本實施方式8中使用延遲控制電路310，控制成按每個規(guī)定的時間間隔使延遲量慢慢變大，但相反，也可控制成慢慢變小，另外，也可按每個規(guī)定的時間間隔使其變更成期望的延遲量。
另外，在本實施方式8中，使用了可設(shè)定多個延遲量的延遲電路，但也可以使用使延遲量固定的延遲電路，這種情況下，可以減小延遲電路，并且不需要延遲控制電路，從而可縮小電路規(guī)模。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的相位差測定電路即使在相位差小時也可高精度地測定，所以尤其適用于要求測定微小的相位差的相位差測定電路等。
權(quán)利要求
1.一種測定2個輸入信號的相位差的相位差測定電路，其特征在于，具備波形控制電路，在每個固定周期中輸出所述2個輸入信號中的一個輸入信號；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將由所述波形控制電路在每個固定周期中輸出的一個輸入信號與另一個輸入信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期。
2.一種測定2個輸入信號的相位差的相位差測定電路，其特征在于，具備相移電路，將所述2個輸入信號中的一個輸入信號的相位移動nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將由所述相移電路移動了nπ后的一個輸入信號與另一個輸入信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差測定電路，其特征在于所述周期信號產(chǎn)生電路具備電荷泵電路，由來自所述比較脈沖產(chǎn)生電路的輸出驅(qū)動，并輸出電荷；電容，積蓄所述電荷泵電路的輸出電荷；和復(fù)位脈沖生成部，生成表示所述電容的積蓄電壓超過了任意參照電壓的復(fù)位脈沖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相位差測定電路，其特征在于所述電荷泵電路根據(jù)從所述比較脈沖產(chǎn)生電路輸出的脈沖寬度，來控制輸出電荷量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相位差測定電路，其特征在于所述測量電路利用任意時鐘對所述復(fù)位脈沖的周期進(jìn)行計數(shù)，并將該復(fù)位脈沖的周期轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)值后輸出。
6.一種相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，其特征在于，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；波形控制電路，在每個固定周期中輸出所述延遲后的信號；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述波形控制電路在每個固定周期中輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期。
7.一種相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，其特征在于，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；相移電路，將由所述延遲電路延遲后的信號的相位移動nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述相移電路移動了nπ后的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期。
8.一種相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，其特征在于，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量，并使該延遲后的信號的相位再延遲nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與從所述延遲電路輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；和測量電路，測定所述周期信號的周期。
9.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任意一項所述的相位差測定電路，其特征在于具備控制所述延遲電路的延遲量的延遲控制電路，所述延遲電路根據(jù)所述延遲控制電路的控制，從所述輸入信號生成延遲量不同的2個以上的信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的相位差測定電路，其特征在于所述延遲控制電路按每個規(guī)定的時間間隔變更所述延遲電路的延遲量。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的相位差測定電路，其特征在于所述延遲控制電路進(jìn)行控制，以使所述延遲電路的延遲量按每個規(guī)定的時間間隔單調(diào)增加或單調(diào)減少。
12.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任意一項所述的相位差測定電路，其特征在于所述周期信號產(chǎn)生電路具備電荷泵電路，響應(yīng)來自所述比較脈沖產(chǎn)生電路的輸出而驅(qū)動，并輸出電荷；電容，積蓄所述電荷泵電路的輸出電荷；和復(fù)位脈沖生成部，生成表示所述電容的積蓄電壓超過了任意參照電壓的復(fù)位脈沖。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的相位差測定電路，其特征在于，所述電荷泵電路根據(jù)從所述比較脈沖產(chǎn)生電路輸出的脈沖寬度，來控制輸出電荷量。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的相位差測定電路，其特征在于所述測量電路利用任意時鐘對所述復(fù)位脈沖的周期進(jìn)行計數(shù)，并將該復(fù)位脈沖的周期轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)值后輸出。
15.一種相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，其特征在于，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；波形控制電路，在每個固定周期中輸出所述延遲后的信號；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述波形控制電路在每個固定周期中輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；測量電路，測定所述周期信號的周期；和統(tǒng)計電路，根據(jù)所述測量電路的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息。
16.一種相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，其特征在于，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量；相移電路，將由所述延遲電路延遲后的信號的相位移動nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與由所述相移電路移動了nπ后的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；測量電路，測定所述周期信號的周期；和統(tǒng)計電路，根據(jù)所述測量電路的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息。
17.一種相位差測定電路，測定具有規(guī)定周期的輸入信號與使該輸入信號延遲了規(guī)定延遲量后的信號的相位差，其特征在于，具備延遲電路，使所述輸入信號延遲規(guī)定延遲量，并使該延遲后的信號的相位再延遲nπ(n為自然數(shù))；比較脈沖產(chǎn)生電路，在每個規(guī)定定時將所述輸入信號與從所述延遲電路輸出的信號的相位差轉(zhuǎn)換成脈沖寬度，并輸出該轉(zhuǎn)換后的脈沖寬度；周期信號產(chǎn)生電路，累積被轉(zhuǎn)換成所述脈沖寬度的相位差，并根據(jù)該累積的相位差，生成周期信號；測量電路，測定所述周期信號的周期；和統(tǒng)計電路，根據(jù)所述測量電路的測量結(jié)果，生成規(guī)定期間內(nèi)的相位差的統(tǒng)計信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求15～17中任意一項所述的相位差測定電路，其特征在于所述測量電路至少具有2個保持測定值的寄存器，所述統(tǒng)計電路根據(jù)存儲在所述寄存器中的信息，生成統(tǒng)計信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求15～17中任意一項所述的相位差測定電路，其特征在于具備控制所述延遲電路的延遲量的延遲控制電路，所述延遲電路根據(jù)所述延遲控制電路的控制，從所述輸入信號生成延遲量不同的2個以上的信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的相位差測定電路，其特征在于所述延遲控制電路按每個規(guī)定的時間間隔變更所述延遲電路的延遲量。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的相位差測定電路，其特征在于所述延遲控制電路進(jìn)行控制，以使所述延遲電路的延遲量按每個規(guī)定的時間間隔單調(diào)增加或單調(diào)減少。
22.根據(jù)權(quán)利要求15～17中任意一項所述的相位差測定電路，其特征在于所述周期信號產(chǎn)生電路具備電荷泵電路，響應(yīng)來自所述比較脈沖產(chǎn)生電路的輸出而驅(qū)動，并輸出電荷；電容，積蓄所述電荷泵電路的輸出電荷；和復(fù)位脈沖生成部，生成表示所述電容的積蓄電壓超過了任意參照電壓的復(fù)位脈沖。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的相位差測定電路，其特征在于所述電荷泵電路根據(jù)從所述比較脈沖產(chǎn)生電路輸出的脈沖寬度來控制輸出電荷量。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的相位差測定電路，其特征在于所述測量電路利用任意時鐘對所述復(fù)位脈沖的周期進(jìn)行計數(shù)，并將該復(fù)位脈沖的周期轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)值后輸出。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種相位差測定電路，不需要在希望高精度地測定2個信號的相位差時所需的、寬度與作為對象的脈沖寬度相比足夠窄、即非常高速的脈沖信號，無論什么樣的相位差都可高精度地測定。具備波形控制電路(103)，在每個固定周期中輸出2個輸入信號中的輸入信號(102)；比較脈沖產(chǎn)生電路(104)，在每個規(guī)定定時將在每個固定周期中輸出的輸入信號(102)和輸入信號(101)的相位差轉(zhuǎn)換成作為脈沖寬度的相位差脈沖(1042)；周期信號產(chǎn)生電路(105)，通過累積所述相位差脈沖(1042)，生成周期信號(1051)；和測量周期信號(1051)的周期的測量電路(106)。由此，即使在相位差小時，也不需高速的脈沖信號，不必使電路本身高速化、高精度化，因此電路構(gòu)成變得容易。
文檔編號G01R25/00GK101031805SQ20058003339
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月1日
發(fā)明者中平博幸 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社