具体实施方式
(第一实施方式)
以下参照附图说明本发明的第一实施方式下的差动环形振荡器型的电压控制振荡电路(以下称VCO)。图1A是表示该第一实施方式下的差动延迟元件1、2、3、4、5、6、7、8级联连接的差动环形振荡器构成示例的框图。各差动延迟元件1~8中,彼此反相的时钟信号作为差动信号从前级输入。各差动延迟元件1~8使该时钟信号延迟预定的延迟量,对下一级输出差动信号,并输出和延迟量对应的多相时钟。
在该图中,在各差动延迟元件中输入偏压PBIAS及NBIAS。将差动输出元件n的第一差动输出端子标记为CTOn、将第二差动输出端子标记为CBOn、将第一差动输入端子标记为CTIn、将第二差动输入端子标记为CBIn。差动延迟元件1~8中,差动输出端子CTOi(i是偶数,在本实施方式中为2,4,6)连接到下一级差动输入端子CTIj(j是奇数,在本实施方式中是1,3,5,7),差动输出端子CBOi连接到下一级的差动输入端子CBIj。通过调整上述偏压PBIAS及NBIAS控制流入到差动延迟元件的电流,以成为和动作频率对应的延迟量。
环形振荡器的级联连接的最终级的差动延迟元件8的差动输出端子CTO8连接到初级的差动输入端子CBI0,差动输出端子CBO8连接到初级的差动输入端子CTI0。从差动输出端子CTO1、CTO2、CTO3、CTO4、CTO5、CTO6、CTO7、CTO8分别输出差动信号CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6、CT7、CT8。
并且,从差动输出端子CBO1、CBO2、CBO3、CBO4、CBO5、CBO6、CBO7、CBO8分别输出差动信号CB1、CB2、CB3、CB4、CB5、CB6、CB7、CB8。
上述差动延迟元件1~8通过控制电压改变延迟量。8级差动延迟元件1~8级联连接,最终级的差动延迟元件8的差动输出CTO8(及CBO8)与初级的差动延迟元件1的差动输入CBI1(CTI1)的相位一致地连接。因此,从各差动延迟元件1~8输出的多相时钟中,同一周期的时钟通过各差动延迟元件被延迟并被依次传递,从而成为每1/8周期移动偏离的8相的多相时钟。
参照图1B,相位检测部10检测分别输入到差动延迟元件1的差动输入CTI1及CBI1的差动信号CT8、CB8的相位是否一致,当检测为一致时输出检测信号ALB。
接着参照图2A详细说明图1A的差动延迟元件1~8的结构。图2A是说明图1A中的差动延迟元件的电路构成示例的概念图,图2B是表示图1A中的差动延迟元件的标记的概念图。在以下说明中,以差动延迟元件1为代表进行说明,但其他差动延迟元件2~8也具有同样的结构。
在图2A中,差动延迟元件1包括:N沟道型MOS晶体管N1、N2及N3;P沟道型MOS晶体管P1、P2、P3、P4;交叉耦合电路20。
MOS晶体管P1是栅极与漏极连接的二极管连接,与MOS晶体管P2并联连接,源极与电源(VDD)的配线连接,漏极与差动输出CTO1(i或j)连接。
MOS晶体管P2中,在栅极施加偏压PBIAS,源极与电源的配线连接,漏极与差动输出CTO1连接。
通过上述MOS晶体管P1及MOS晶体管P2,形成作为差动晶体管的MOS晶体管N1的负荷。
MOS晶体管P4大小和MOS晶体管P1相同,是栅极与漏极连接的二极管连接。MOS晶体管P4与MOS晶体管P3并联连接,源极与电源配线连接,漏极与差动输出CBO1连接。
MOS晶体管P3大小和MOS晶体管P2相同,在栅极施加偏压PBIAS,源极与电源的配线连接,漏极与差动输出CBO1连接。
通过上述MOS晶体管P3及MOS晶体管P4,形成作为差动晶体管的MOS晶体管N2的负荷。
MOS晶体管N1中,漏极与差动输出CTO1连接,栅极与差动输入CBI1连接。
MOS晶体管N2是和MOS晶体管N1相同大小的晶体管,漏极与差动输出CBO1连接,栅极与差动输出CTI1连接。
MOS晶体管N3中,源极接地,在栅极施加偏压NBIAS,漏极连接到MOS晶体管N1及N2的源极。
交叉耦合电路20由P沟道型MOS晶体管P5、P6、P7、P8构成。
MOS晶体管P5中,源极与电源的配线连接,栅极与作为差动延迟元件1的差动输出对中的一个的差动输出CBO1连接。
MOS晶体管P6中,源极与MOS晶体管P5的漏极连接,在栅极施加检测信号ALB,漏极与作为差动延迟元件1的差动输出对中的另一个的差动输出CTO1连接。
MOS晶体管P7大小和MOS晶体管P5相同,源极与电源的配线连接,栅极与作为差动延迟元件1的差动输出对中的另一个的差动输出CTO1连接。
MOS晶体管P8大小和MOS晶体管P6相同,源极与MOS晶体管P7的漏极连接,在栅极施加检测信号ALB,漏极与作为差动延迟元件1的差动输出对中的一个的差动输出CBO1连接。
接着参照图3说明作为本发明的特征结构的相位检测部10的构成。图3是表示图1B中的相位检测部10的详细结构示例的概念图。
相位检测部10具有检测出提前作为检测对象设定的差动延迟元件的差动输出对的差动信号的相位差的功能,包括:检测电路21(差动元件)、参考电压生成电路22、Vlow生成电路23、比较器24、计时电路25。
检测电路21生成由差动输出对的差动信号的相位差产生的电压,将检测结果作为差动电压输出到上述比较器24的非反转输入端子。
参考电压生成电路22生成用于与上述差动电压比较的阈值电压、即设定为检测异常动作的电压的参考电压,并输出到比较器24的反转输入端子。
Vlow生成电路23生成差动信号振幅中的最低电压Vlow,用于使参考电压生成电路22生成阈值电压。
比较器24比较输入到非反转输入端子的差动电压、及输入到反转输入端子的阈值电压,检测出差动输出对中的差动信号的相位差。在本实施方式中,当差动电压超过阈值电压时,判断产生“问题点1”的误振荡状态。
以下详细说明相位检测部10的各电路的构成。
检测电路21由N沟道型MOS晶体管N11、N12及N13,以及P沟道型MOS晶体管P11、P12、P13、P14构成,是和图2A的差动延迟元件相同的构成(包括在对应的电路构成中配置在同样位置的晶体管的晶体管大小),不同点在于没有交叉耦合电路20,以及差动输出通过连接点NDET短路。
MOS晶体管P11中,是栅极和漏极连接的二极管连接,与MOS晶体管P12并联连接,源极与电源配线连接,漏极和连接点NDET连接。
MOS晶体管P12中,在栅极施加偏压PBIAS,源极与电源的配线连接,漏极与连接点NDET连接。
通过上述MOS晶体管P11及MOS晶体管P12形成作为差动晶体管的MOS晶体管N11的负荷。
MOS晶体管P14是栅极和漏极连接的二极管连接,与MOS晶体管P13并联连接,源极与电源配线连接,漏极与连接点NDET连接。
MOS晶体管P13中,在栅极施加偏压PBIAS,源极与电源的配线连接,漏极与连接点NDET连接。
通过上述MOS晶体管P13及MOS晶体管P14形成作为差动晶体管的MOS晶体管N12的负荷。
MOS晶体管N11中,漏极与连接点NDET连接,栅极与差动输入CBI0连接。
MOS晶体管N12中,漏极与连接点NDET连接,栅极与差动输入CTI0连接。
MOS晶体管N13中,源极接地,在栅极施加偏压NBIAS,漏极与MOS晶体管N11及N12的源极的连接。
通过上述结构,在本实施方式中,成为差动信号CB8输入到差动输入CBI0、差动信号CT8输入到差动输入CTI0的构成,因此误振荡状态和正常振荡状态下的差动电压不同。
即,误振荡状态下,差动信号CB8及差动信号CT8的相位越接近同一状态,连接点NDET的电压、即差动电压越高,在通常动作下,差动信号CB8及差动信号CT8的相位越接近偏离180°的状态,差动电压越低。因此,图1A的VCO变为误振荡状态时,差动信号CT8及CB8变为同相位下的振荡,检测电路21中的差动电压在与从差动延迟元件1的差动输出对输出的差动信号CT1及CB1相同的振幅下振荡。
参考电压生成电路22由N沟道型MOS晶体管N21、N22及N23,和P沟道型MOS晶体管P21、P22、P23、P24构成,是与图2A的差动延迟元件相同的构成(包括在对应的电路构成下配置在同样的位置的晶体管的晶体管大小),不同点在于没有交叉耦合电路20,以及差动输出通过连接点NREF短路。
MOS晶体管P21中,是栅极和漏极连接的二极管连接,与MOS晶体管P22并联连接,源极与电源配线连接,漏极和连接点NREF连接。
MOS晶体管P22中,在栅极施加偏压PBIAS,源极与电源的配线连接,漏极与连接点NREF连接。
通过上述MOS晶体管P21及MOS晶体管P22形成作为差动晶体管的MOS晶体管N21的负荷。
MOS晶体管P24是栅极和漏极连接的二极管连接,与MOS晶体管P23并联连接,源极与电源配线连接,漏极连接点NREF连接。
MOS晶体管P23中,在栅极施加偏压PBIAS,源极与电源的配线连接,漏极与连接点NREF连接。
通过上述MOS晶体管P23及MOS晶体管P24形成作为差动晶体管的MOS晶体管N22的负荷。
MOS晶体管N21中,漏极与连接点NREF连接,向栅极施加电源电压VDD。
MOS晶体管N22中,漏极与连接点NREF连接,向栅极施加Vlow生成电路23输出的最低电压Vlow(与连接点N0连接)。
MOS晶体管N23中,源极接地,在栅极施加偏压NBIAS,漏极与MOS晶体管N21及N22的源极连接。
通过上述结构,参考电压生成电路22相对于检测电路21,虽然负荷值相同,但对MOS晶体管N22的栅极施加Vlow,因此流入到MOS晶体管N23的电流定标为MOS晶体管N13的1/2。其中,如果流入到参考电压生成电路22的电流未定标,则连接点NREF的电压变为VDD和Vlow的中间电压“VDD-(VDD-Vlow)/2”。在本实施方式中,流入到MOS晶体管N23的电流定标为MOS晶体管N13的1/2,因此连接点NREF的电压、即阈值电压为“VDD-(VDD-Vlow)/4”,在正常振荡时,对于从检测电路21输出的差动电压“VDD-(VDD-Vlow)/2”,以“(VDD-Vlow)/4”的电压作为边界。但只要具有不产生错误动作的边界,也可将该“VDD-(VDD-Vlow)/4”以外的电压作为阈值电压。即,上述边界也可通过差动输出对中的差动信号之间允许的相位差,将定标比(电流比)设定为最佳值。
Vlow生成电路23由N沟道型MOS晶体管N31和N33,以及P沟道型MOS晶体管P31、P32构成,是和图2A的差动延迟元件单侧的负荷及差动晶体管的组合相同的构成(包括在对应的电路构成中配置在同样位置的晶体管的晶体管大小)。
MOS晶体管P32是栅极连接到漏极的二极管连接,与MOS晶体管P31并联连接,源极连接到电源的配线,漏极连接到连接点N0。
MOS晶体管P31中,在栅极施加偏压PBIAS,源极连接到电源的配线,漏极连接到连接点N0。
通过上述MOS晶体管P31及MOS晶体管P32形成作为差动晶体管的MOS晶体管N31的负荷。
MOS晶体管N31中,漏极和连接点N0连接,向栅极施加电源电压VDD。
MOS晶体管N33中,源极接地,向栅极施加偏压NBIAS,漏极连接到MOS晶体管N31的源极。
通过上述构成,负荷是1/2,对MOS晶体管N31的栅极施加差动信号的振幅中的最大电压、即和输入VDD时一样,施加VDD,因此Vlow生成电路23对连接点N0输出最低电压Vlow(最大电压)。
计时电路25在将从“L”电平转换到“H”电平的上升边沿输入到输入端子后,使输出端子的电压从“H”电平转换到“L”电平,在将从“H”电平转换到“L”电平的下降边沿输入到输入端子后,将该边沿作为触发,在提前设定的设定时间T的期间内,使输出端子的电压维持“L”电平状态。并且,在上述设定时间内,当输入了新的上升边沿时,在该时刻下重置计数器,重新开始时间计数。
即,计时电路25在将上升边沿输入到输入端子时,使输出端子的电压从“ H”电平变化为“L”电平,之后当将下降边沿输入到输入端子时,开始时间计数,当计数的时间变为设定时间时,使输出端子的电压从“L”电平改变为“H”电平。
接着参照图3及图4说明第一实施方式中的VCO的动作。图4是表示第一实施方式中的VCO的动作的波形图。
在以下说明中,本实施方式的VCO在时刻t0下,变为误振荡状态。因此,VCO在误振荡状态的频率下振荡。
在时刻t1下,比较器24检测出变为误振荡状态的最初的周期下的差动电压的峰值(振幅的最大电压)超过阈值电压,并将“H”电平的脉冲输出到计时电路25。
这样一来,计时电路25,与上升边沿同步地使检测信号ALB从“H”电平变化到“L”电平。
检测信号ALB变为“L”电平、MOS晶体管P6及P8变为导通状态,从而使交叉耦合电路20激活。这样一来,对各差动延迟元件中的差动输出对CTO(1~8)、CBO(1~8)双方进行正反馈。
其结果是,在差动输出CTO(1~8)和差动输出CBO(1~8)中,在VDD中稳定的差动信号CT(1~8)和差动信号CT(1~8)变为不稳定的状态,从亚稳状态的同相位逐渐变化为具有相位差的状态。
并且,在时刻t2下,计时电路25通过输入下降边沿而开始时间计数。
在时刻t3下,VCO未从亚稳状态完全脱离,使差动输出CTO1(及2~8)和差动输出CBO1(及2~8)以同样的相位振荡。
因此,比较器24检测出下一周期的差动信号的峰值超过阈值电压,并将“H”电平的脉冲输出到计时电路25。
计时电路25通过新的“H”电平脉冲的上升边沿重置计数的时间,开始新的计数,因此将检测信号ALB在“L”电平状态下继续输出。
在时刻t4下,在差动输出CTO和差动输出CBO中,同相位的差动信号CT和差动信号CB变为不稳定的状态,从亚稳状态的同相位逐渐变化到具有相位差的状态,因此误振荡状态下的振荡频率开始产生变化。
但是,和时刻t4一样,VCO没有从亚稳状态完全脱离,在各差动延迟元件中,使差动输出CTO和差动输出CBO以同样的相位振荡。
因此,比较器24检测出下一周期的差动信号的峰值超过阈值电压,并将“H”电平的脉冲输出到计时电路25。
在时刻t5下,从亚稳状态的同相位向具有相位差的状态变化,计时电路25通过新输入下降边沿,重置时间的计数结果,重新开始时间的计数,因此依然将检测信号ALB以“L”电平输出。
在时刻t6下,VCO转换到正常的振荡状态。
在时刻t7下,计时电路25因计数结果超过设定时间T,而使检测信号ALB从“L”电平转换到“H”电平。
这样一来,交叉耦合电路20中,MOS晶体管P6及P8变为截止状态,从激活状态转换到非激活状态。
即,通过上述延迟时间,比较器24无法检测出相位差后,直到充分恢复到正常状态为止,激活交叉耦合电路20,正反馈差动延迟元件的差动输出对的不稳定状态,转换到不同的相位(即180°不同的相位)。
通过上述动作,根据本实施方式的VCO,当变为从差动延迟元件的差动输出对输出的差动信号的相位变得相同的误振荡状态时,激活交叉耦合电路20,通过正反馈差动延迟元件的差动输出对的不稳定状态,可恢复到正常振荡状态。
并且在本实施方式中,为了便于说明,以阈值电压为“VDD-(VDD-Vlow)/4”进行了说明,但如上所述,可通过实验测定将电流的定标比从1/2设定为最佳值。
并且,在正常振荡状态下的动作中,防止以下情况:通过在检测电路21的连接点NDET产生的失灵等从比较器24输出噪声,计时电路25误动作,从而交叉耦合电路20动作。因此,也可是在比较器24的输出端子和锁存器26的设置端子S之间插入低通滤波器的结构。
并且,在检测信号ALB为“L”电平和“H”电平的状态下,交叉耦合电路20变为激活或非激活的状态,因此各差动延迟元件的延迟元件变化,差动信号的传送时间变得不同。
因此,当交叉耦合电路20非激活时,为了防止传送时间剧烈变动并脱离锁定的频率,使检测信号ALB从“L”电平转换到“H”电平时,具有坡度地逐渐进行转换的结构是有效的。
(第二实施方式)
接着参照附图说明本发明的第二实施方式下的差动环形振荡器型电压控制振荡电路(以下称为VCO)。图5A是表示该第二实施方式下的差动环形振荡器的构成的概念图,与第一实施方式具有同样结构的差动延迟元件1、2、3、4、5、6、7、8级联连接。
第二实施方式和第一实施方式的不同点在于,取代第一实施方式中的相位检测部10而设置图5B及图6所示的相位检测部50。以下参照图6说明该不同的相位检测部50的构成。
在图6的相位检测部50中,参考电压生成电路22及Vlow生成电路23具有和第一实施方式中的同一标记相同的结构。
并且,检测电路41及检测电路51也和第一实施方式的检测电路21具有相同的结构,配置在各对应位置上的MOS晶体管的晶体管大小也同样。
检测电路41生成由差动信号CT4及CT8、即偶数的差动延迟元件的差动信号的相位差产生的电压,将检测结果作为差动电压D1输出到上述比较器24的非反转输入端子。
检测电路51生成由差动信号CT1及CT5、即奇数的差动延迟元件的差动信号的相位差产生的电压,将检测结果作为差动电压D2输出到上述比较器24的非反转输入端子。
其中,在差动输出对中,偶数的差动延迟元件中的差动输出端子对CTOi、CBOi(i为偶数)全部变为VDD而进入亚稳状态时,奇数的差动延迟元件中的差动输出端子对CTOj、CBOj(j为奇数)变为Vlow(低电压电平),另一方面,偶数的差动延迟元件中的差动输出端子对CTOi、CBOi(i为偶数)全部变为Vlow而进入亚稳状态时,奇数的差动延迟元件中的差动输出端子对CTOj、CBOj(j为奇数)变为VDD。也可对检测电路41及51施加来自差动输出端子CTO或CBO的任意一个的差动信号,但在本实施方式中,作为一例使用差动输出端子CTO。
以下详细说明检测电路41及检测电路51的各电路的构成。
检测电路41由N沟道型MOS晶体管N41、N42及N43,以及P沟道型MOS晶体管P41、P42、P43、P44构成,是和图2A的差动延迟元件相同的构成(包括在对应的电路构成中配置在同样位置的晶体管的晶体管大小),不同点在于没有交叉耦合电路20,以及差动输出通过连接点NDET2短路。
MOS晶体管P41中,是栅极和漏极连接的二极管连接,与MOS晶体管P42并联连接,源极与电源配线连接,漏极和连接点NDET2连接。
MOS晶体管P42中,在栅极施加偏压PBIAS,源极连接到电源的配线,漏极连接到连接点NDET2。
通过上述MOS晶体管P41及MOS晶体管P42形成作为差动晶体管的MOS晶体管N41的负荷。
MOS晶体管P44是栅极和漏极连接的二极管连接,与MOS晶体管P43并联连接,源极与电源配线连接,漏极连接到连接点NDET2。
MOS晶体管P43中,在栅极施加偏压PBIAS,源极连接到电源的配线,漏极连接到连接点NDET2。
通过上述MOS晶体管P43及MOS晶体管P44形成作为差动晶体管的MOS晶体管N42的负荷。
MOS晶体管N41中,漏极连接到连接点NDET2,栅极连接到差动输入CBI01。
MOS晶体管N42中,漏极连接到连接点NDET2,栅极连接到差动输入CTI01。
MOS晶体管N43中,源极接地,在栅极施加偏压NBIAS,漏极连接到MOS晶体管N41及N42的源极。
检测电路51由N沟道型MOS晶体管N51、N52及N53,以及P沟道型MOS晶体管P51、P52、P53、P54构成,是和图2A的差动延迟元件相同的构成(包括在对应的电路构成中配置在同样位置的晶体管的晶体管大小),不同点在于没有交叉耦合电路20,以及差动输出通过连接点NDET3短路。
MOS晶体管P51,是栅极和漏极连接的二极管连接,与MOS晶体管P52并联连接,源极与电源配线连接,漏极和连接点NDET3连接。
MOS晶体管P52中,在栅极施加偏压PBIAS,源极连接到电源的配线,漏极连接到连接点NDET3。
通过上述MOS晶体管P51及MOS晶体管P52形成作为差动晶体管的MOS晶体管N51的负荷。
MOS晶体管P54是栅极和漏极连接的二极管连接,与MOS晶体管P53并联连接,源极与电源配线连接,漏极连接到连接点NDET3。
MOS晶体管P53中,在栅极施加偏压PBIAS,源极连接到电源的配线,漏极连接到连接点NDET3。
通过上述MOS晶体管P53及MOS晶体管P54形成作为差动晶体管的MOS晶体管N52的负荷。
MOS晶体管N51中,漏极连接到连接点NDET3,栅极连接到差动输入CBI02。
MOS晶体管N52中,漏极连接到连接点NDET3,栅极连接到差动输入CTI02。
MOS晶体管N53中,源极接地,在栅极施加偏压NBIAS,漏极连接到MOS晶体管N51及N52的源极。
通过上述结构,在本实施方式的检测电路41中,是差动信号CT4输入到差动输入CBI01、差动信号CT8输入到差动输入CTI01的结构,因此在变为亚稳状态时,偶数的差动输出固定在Vlow的情况下,连接点NDET2的电压变为VDD,偶数的差动输出以“H”电平固定时,连接点NDET2的电压为Vlow。
并且,在本实施方式的检测电路51中,是差动信号CT5输入到差动输入CBI02、差动信号CT1输入到差动输入CTI02的结构,因此在变为亚稳状态时,奇数的差动输出固定在Vlow的情况下,连接点NDET3的电压变为VDD,奇数的差动输出以VDD固定时,连接点NDET3的电压为Vlow。
这样一来,通过检测电路41及51,即使奇数及偶数的差动延迟元件在任一电压状态下变为亚稳状态,也可检测出来。
比较器44向反转输入端子输入来自参考电压生成电路22的阈值电压,非反转输入端子经电阻43连接到连接点NDET2。
并且,在比较器44的非反转输入端子和接地点之间插入电容42。即,为了防止正常振荡时在连接点NDET2中产生的失灵等噪声输入到非反转输入端子,通过上述电阻43和电容42,形成低通滤波器。
并且,比较器44比较输入到非反转输入端子的差动电压D1及输入到反转输入端子的阈值电压,当差动电压D1超过阈值电压时,输出“H”电平的信号DH1。
比较器54向反转输入端子输入来自参考电压生成电路22的阈值电压,非反转输入端子经电阻53连接到连接点NDET3。
并且,在比较器54的非反转输入端子和接地点之间插入电容52。即,为了防止正常振荡时在连接点NDET3中产生的失灵等噪声输入到非反转输入端子,通过上述电阻53和电容52,形成低通滤波器。
并且,比较器54比较输入到非反转输入端子的差动电压D2及输入到反转输入端子的阈值电压,当差动电压D2超过阈值电压时,输出“H”电平的信号DH2。
或非(NOR)电路30,在从任意的输入均是“L”电平的状态开始输入了“H”电平的信号DH1或信号DH2的任意一个时,使输出端子的电压从“L”电平变为“H”电平。
计时电路25以从或非电路30输入的上升边沿作为触发,开始计时动作。
接着参照图5、图6及图7说明第二实施方式中的VCO的动作。图7是表示第二实施方式中的VCO的动作示例的波形图。
在以下说明中,本实施方式的VCO在时刻t10下变为亚稳状态。由于VCO为亚稳状态,因此不进行振荡动作。
在该时刻t10下,例如当振荡信号CT8及CT4均变为Vlow时,差动电压D1变为VDD,振荡信号CT1及CT5均变为VDD时,差动电压D2变为Vlow。
在时刻t11下,低通滤波器中的电容42被充电,VDD输入到比较器44的非反转输入端子。
这样一来,比较器24检测到输入到非反转输入端子的差动信号D1超过输入到反转输入端子的阈值电压,将输入端子的电压从“L”电平变为“H”电平。
在此,由于在一个输入端子中输入“H”电平的信号(信号HD1),因此或非电路30使输出端子的电压从“L”电平变为“H”电平。
其结果是,计时电路25通过将上升边沿输入到输入端子,而与其同步地将输出端子的电压、即检测信号ALB从“H”电平变为“L”电平。
通过检测信号ALB变为“L”电平、MOS晶体管P6及P8变为导通状态,交叉耦合电路20被激活。这样一来,对各差动延迟元件中的差动输出对CTO(1~8)、CBO(1~8)双方施加正反馈。
其结果是,在差动输出CTO(1~8)和差动输出CBO(1~8)中,在VDD中稳定的差动信号CT(1~8)和差动信号CB(1~8)变为不稳定的状态,从亚稳状态的同相位逐渐变为具有相位差的状态。即,变为CTi及CBi、和CTj及CBj分别变为反相、信号依次传送的状态。
并且,在时刻t12下,VDD转换为正常的振荡状态。在该状态下,连接端子NDET2的差动电压D1在同一周期中以中间相位振荡,因此比较器44的非反转输入端子的电压通过电阻43及电容42的低通滤波器,以“VDD-(VDD-Vlow)/2”变得基本恒定,低于阈值电压“VDD-(VDD-Vlow)/4”。其结果是,比较器24在差动电压D1为阈值电压以下时,使输出端子的信号DH1从“H”电平变为“L”电平。
并且,或非电路30向二个输入端子双方输入“L”电平的信号,因此使输出从“H”电平转换到“L”电平。
这样一来,计时电路25通过将下降边沿输入到输入端子而开始时间的计数。
在时刻t13下,计时电路25的计数结果超过设定时间,因此使检测信号ALB从“L”电平转换为“H”电平。
这样一来,交叉耦合电路20中,MOS晶体管P6及P8变为截止状态,从激活状态转换到非激活状态。
通过向VCO设置上述第二实施方式和第一实施方式中的相位检测部10及50双方,即,将比较器25、41、51的输出分别连接到3输入的或非电路的输入端子、将输出端子连接到计时电路25的输入端子,从而可以容易地实现稳定动作的VCO。