JP2000082956A - Pll circuit - Google Patents

Pll circuit

Info

Publication number
JP2000082956A
JP2000082956A JP10252323A JP25232398A JP2000082956A JP 2000082956 A JP2000082956 A JP 2000082956A JP 10252323 A JP10252323 A JP 10252323A JP 25232398 A JP25232398 A JP 25232398A JP 2000082956 A JP2000082956 A JP 2000082956A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clk
pfd
phase difference
feedback
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10252323A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Aoki
博行 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Priority to JP10252323A priority Critical patent/JP2000082956A/en
Priority to KR1019990037292A priority patent/KR20000022898A/en
Publication of JP2000082956A publication Critical patent/JP2000082956A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/10Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range
    • H03L7/107Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range using a variable transfer function for the loop, e.g. low pass filter having a variable bandwidth
    • H03L7/1072Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range using a variable transfer function for the loop, e.g. low pass filter having a variable bandwidth by changing characteristics of the charge pump, e.g. changing the gain
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/093Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using special filtering or amplification characteristics in the loop
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/099Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
    • H03L7/0991Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider
    • H03L7/0992Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider comprising a counter or a frequency divider

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PLL(phase locked loop) circuit reduced in jitter of output CLK and simple in circuit configuration. SOLUTION: A smaller dead zone period where a phase difference between input CLK and feedback CLK is not detected is constituted of a phase frequency comparator (PFD) 1. A larger dead zone period where the phase difference between input CLK and feedback CLK is not detected is constituted of PFD 2. A charge pump(CP) 1 is connected to PFD 1 and on-current is constituted of a smaller transistor. CP2 is connected to PFD 2 and on-current is constituted of a larger transistor. When the phase difference between input CLK and feedback CLK is large, the potential of a terminal CPOUT is speedily charged up and charged down with such a configuration. When the phase difference of input CLK and feedback CLK becomes small, only one of PFD1 and CP1 operates. Thus, a system returns to the original operation of PLL. Thus, the locking time is shortened, but jitter after locking does not change from that of a conventional PLL.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高安定化したPL
L回路に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a highly stabilized PL.
It relates to an L circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、PLL(phase-lock loop)回路は
一般に、図8に示す回路で構成される。従来の一般的な
PLLの構成を示す図8において、従来のPLLでは、
位相周波比較器(PFD)、チャージポンプ(CP)を
それぞれ1個ずつ搭載している。このPLLでは、ロッ
ク後も、電源電位のノイズ、接地電位のノイズ、LPF
のリーク等によりCPOUTが変化してしまい、VCO
(Voltage Control Oscillator)の発振周波数の変化、
位相の進み、遅れが生じてしまう。この場合の微少な変
化を補正するため、PFDのデッドゾーンを小さく、C
PのON電流gmを小さくしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a PLL (phase-lock loop) circuit is generally constituted by a circuit shown in FIG. In FIG. 8 showing the configuration of a conventional general PLL, in the conventional PLL,
One phase frequency comparator (PFD) and one charge pump (CP) are mounted. In this PLL, even after locking, noise of power supply potential, noise of ground potential, LPF
CPOUT changes due to leakage of
(Voltage Control Oscillator) oscillation frequency change,
A phase advance and a delay occur. In order to correct a slight change in this case, the dead zone of the PFD is reduced, and C
The ON current gm of P is reduced.

【0003】この場合、図9のタイミング図のA点とB
点に示すように、ロック前の入力CLKと帰還CLKと
の位相差が大きい場合でも、ロック後の入力CLKと帰
還CLKとの位相差が小さい場合でも、CPOUTのチ
ャージアップ量がほとんど変わらず、ロックまでの時間
が長くなってしまう。
In this case, points A and B in the timing chart of FIG.
As shown in the points, even when the phase difference between the input CLK before the lock and the feedback CLK is large, or even when the phase difference between the input CLK and the feedback CLK after the lock is small, the charge-up amount of CPOUT hardly changes. The time to lock becomes longer.

【0004】逆にCPのON電流gmを大きくすると、
CPOUTのチャージアップ量が大きくなるため、ロッ
ク時間は短くなるが、ロック後の微少な補正ができず、
出力CLKのジッタが大きくなってしまう。
On the contrary, when the ON current gm of the CP is increased,
Since the charge-up amount of CPOUT is large, the lock time is short, but fine correction after locking cannot be performed.
The jitter of the output CLK increases.

【0005】近年のマイクロプロセッサでは、高周波数
化により、更にジッタを小さくすることが要求されてお
り、チャージポンプのON電流gmを小さくしている。
このため、ロック時間は更に長くなるという結果になっ
てしまう。このように、ロック時間の短縮とジッタの低
減という相反する要件の解決が必要となる。
In recent microprocessors, it is required to further reduce the jitter due to the increase in frequency, and the ON current gm of the charge pump is reduced.
This results in a longer lock time. Thus, it is necessary to solve the conflicting requirements of shortening the lock time and reducing the jitter.

【0006】上記の要件を解決するため、例えば、従来
例2の特開平9−93122号公報の技術が提案されて
いる。本従来例2の公開公報によれば、入力CLKと帰
還CLKとの位相、周波数を比較して、位相差が所定の
値より大きく、周波数差が所定の値以下と判定すると、
CPの動作を停止させることが提案されている。図10
は、先行技術文献の従来例2に開示された構成を示して
いる。
In order to solve the above-mentioned requirements, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-93122 of Conventional Example 2 has been proposed. According to the publication of the second conventional example, when the phase difference and the frequency of the input CLK and the feedback CLK are compared to determine that the phase difference is larger than a predetermined value and the frequency difference is equal to or smaller than the predetermined value,
It has been proposed to stop the operation of the CP. FIG.
Shows the configuration disclosed in Conventional Example 2 of the prior art document.

【0007】従来例3の特開平10−107624号公
報の「PLL回路」は、位相比較判断を多段分周化に基
づき細分化している。この細分化により、従来のPLL
回路において、位相比較器およびローパスフィルタの特
性がそれぞれ予め一意的に設定されていた弊害の除去
を、目的としている。
In the "PLL circuit" disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-107624 of Prior Art 3, the phase comparison judgment is subdivided based on multi-stage frequency division. By this subdivision, the conventional PLL
It is an object of the present invention to eliminate a problem that characteristics of a phase comparator and a low-pass filter are uniquely set in advance in a circuit.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例は、PFDとCPを制御するために、周波数比較
部、周波数差検出部、およびこれらの判定回路等から構
成される制御回路を新規に設ける必要がある。このた
め、全体的な回路の構成が複雑化する問題を伴う。
However, in the above-mentioned conventional example, a control circuit including a frequency comparing section, a frequency difference detecting section, and a decision circuit for controlling the PFD and the CP is newly provided. There is a need. For this reason, there is a problem that the configuration of the entire circuit is complicated.

【0009】また、従来例3は、位相判断のための回路
を新たに設けて、位相比較器を選択している。よって、
回路構成が複雑化する問題を伴う。
In the third conventional example, a circuit for judging the phase is newly provided, and the phase comparator is selected. Therefore,
There is a problem that the circuit configuration becomes complicated.

【0010】本発明は、出力CLKのジッタが小さく且
つ回路構成が単純なPLL回路を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a PLL circuit having a small output CLK and a simple circuit configuration.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明のPLL回路は、入力CLKと帰還CLKと
の位相差を検出しないより小さなデッドゾーン期間を構
成する第1のPFDと、入力CLKと帰還CLKとの位
相差を検出しないより大きなデッドゾーン期間を構成す
る第2のPFDと、第1のPFDと接続されON電流が
より小さなトランジスタで構成された第1のCPと、第
2のPFDと接続されON電流がより大きなトランジス
タで構成された第2のCPと、により構成されたチャー
ジポンプ回路を具備することを特徴としている。
To achieve the above object, a PLL circuit according to the present invention comprises a first PFD having a smaller dead zone period in which a phase difference between an input CLK and a feedback CLK is not detected, A second PFD that forms a larger dead zone period in which a phase difference between CLK and feedback CLK is not detected, a first CP that is connected to the first PFD and is configured by a transistor having a smaller ON current, and a second CP. And a second CP connected to the PFD and having a larger ON current.

【0012】また、上記のチャージポンプ回路は、入力
CLKが第1のPFD並びに第2のPFDの第1の入力
端へ接続され、第1のCPと第2のCPの出力端が並列
接続され、並列接続された出力端とGND間にさらにロ
ーパスフィルタが設けられ、出力端と出力CLK端子と
の間にさらにVCOを、有するとよい。
In the above charge pump circuit, the input CLK is connected to the first input terminals of the first PFD and the second PFD, and the output terminals of the first CP and the second CP are connected in parallel. A low-pass filter may be further provided between the output terminal and the GND connected in parallel, and a VCO may be further provided between the output terminal and the output CLK terminal.

【0013】さらに、上記のVCOの出力端と、第1の
PFD並びに第2のPFDのそれぞれの第2の入力端と
の間に設けられ、チャージポンプ回路と共にループ回路
を形成する分周器を有し、ローパスフィルタは、抵抗器
とコンデンサとが直列接続されて構成されるとよい。
Further, a frequency divider is provided between the output terminal of the VCO and the second input terminal of each of the first PFD and the second PFD and forms a loop circuit together with the charge pump circuit. And the low-pass filter may be configured by connecting a resistor and a capacitor in series.

【0014】なお、第1のPFDおよび第2のPFD
は、それぞれの回路構成中に遅延素子を有し、遅延素子
の調整によりデッドゾーン期間を調整可能とし、入力C
LKと帰還CLKとの位相差が大きい場合に、第1およ
び第2のCPが駆動され、ローパスフィルタがより早く
チャージアップまたはチャージダウンされ、位相差を短
縮化可能とするとよい。
Note that the first PFD and the second PFD
Has a delay element in each circuit configuration, and enables adjustment of the dead zone period by adjusting the delay element.
When the phase difference between LK and feedback CLK is large, the first and second CPs are driven, and the low-pass filter is charged up or charged down earlier, so that the phase difference can be shortened.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よるPLL回路の実施の形態を詳細に説明する。図1か
ら図7を参照すると本発明のPLL回路の一実施形態が
示されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of a PLL circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to FIGS. 1 to 7, one embodiment of the PLL circuit of the present invention is shown.

【0016】図1は、本発明のPLL回路の実施形態の
構成例を示す回路ブロック構成図である。図2は、本実
施形態に適用されるチャージポンプCP1およびCP2
の、より詳細な一構成例を示す図である。図3は、本実
施形態に適用されるPFDのより詳細な一構成例を示す
回路図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration example of a PLL circuit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows charge pumps CP1 and CP2 applied to the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a more detailed configuration example of FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a more detailed configuration example of the PFD applied to the present embodiment.

【0017】図1において、入力CLKと出力CLK間
に、より大きい第1のデッドゾーンを構成する位相周波
比較器(PFD)並びにチャージポンプ(CP)と、よ
り小さい第2のデッドゾーンを構成する位相周波比較器
(PFD)並びにチャージポンプ(CP)とが並列接続
され、チャージポンプ回路を構成している。チャージポ
ンプ回路と電圧制御発振器(VCO)と分周期(DI
V)とが直列接続され、ループ回路を形成している。さ
らに、ローパスフィルタ(LPF)が、PFD1とCP
1、およびPFD2とCP2が並列接続の出力点CPO
UTへ接続されている。入力CLKは、PFD1とPF
D2との第1の並列入力端へ接続され、出力CLKは、
VCOの出力端へ接続されている。出力CLKはDIV
へ入力され、DIVの出力はPFD1とPFD2との第
2の並列入力端へ接続されている。
In FIG. 1, between the input CLK and the output CLK, a phase frequency comparator (PFD) and a charge pump (CP) forming a larger first dead zone, and a smaller second dead zone are formed. A phase frequency comparator (PFD) and a charge pump (CP) are connected in parallel to form a charge pump circuit. Charge Pump Circuit, Voltage Controlled Oscillator (VCO) and Dividing Period (DI
V) are connected in series to form a loop circuit. Further, a low-pass filter (LPF) is provided for the PFD 1 and the CP
1, and the output point CPO where PFD2 and CP2 are connected in parallel
Connected to UT. The input CLK is PFD1 and PF
D2 is connected to a first parallel input with D2 and the output CLK is
It is connected to the output terminal of the VCO. Output CLK is DIV
And the output of DIV is connected to the second parallel input of PFD1 and PFD2.

【0018】上記構成のPLL回路は、発振安定時間
(ロック時間)を早めるために、位相周波比較器(PF
D)、チャージポンプ(CP)をそれぞれ2個搭載して
いることに特徴点がある。本PLL回路の構成の要点
は、下記の通りである。
[0018] The PLL circuit having the above-described configuration uses a phase frequency comparator (PF) to shorten the oscillation stabilization time (lock time).
D) and two charge pumps (CPs). The main points of the configuration of the present PLL circuit are as follows.

【0019】PFDが入力CLKと帰還CLKとの位相
差を検出しない期間(デッドゾーン)が異なるPFD
を、2個(PFD1、PFD2)作る。入力CLKと帰
還CLKとの位相差が大きいときはPFD1、PFD2
の両方動作し、入力CLKと帰還CLKとの位相差が小
さくなるとPFD1のみ動作する。またトランジスタの
ON電流gmが異なるCPも2個(CP1、CP2)作
り、CP1はPFD1、CP2はPFD2により駆動さ
れるように接続する。
A PFD having a different period (dead zone) during which the PFD does not detect a phase difference between the input CLK and the feedback CLK.
(PFD1, PFD2). When the phase difference between the input CLK and the feedback CLK is large, PFD1, PFD2
Operate, and when the phase difference between the input CLK and the feedback CLK decreases, only the PFD 1 operates. Further, two CPs (CP1 and CP2) having different ON currents gm of the transistors are formed, and the CP1 is connected so as to be driven by the PFD1 and the CP2 is driven by the PFD2.

【0020】このように、PFD1、CP1は、より小
さなデッドゾーン、より小さなON電流の従来と同じ構
成とする。また、PFD2は、従来と比較して、より大
きいデッドゾーン、CP2は、従来と比較して、より大
きいON電流gmの構成とする。このことにより、入力
CLKと帰還CLKとの位相差が大きいときは、PFD
1、PFD2の両方が動作してCPOUTの電位が早く
チャージアップ、チャージダウンされる。また、入力C
LKと帰還CLKとの位相差が小さくなったときは、P
FD1のみ動作して従来のPLLの動作に戻る。
As described above, the PFD1 and CP1 have the same configuration as that of the related art having a smaller dead zone and a smaller ON current. Further, the PFD2 has a larger dead zone than that of the related art, and the CP2 has an ON current gm larger than that of the related art. Thus, when the phase difference between the input CLK and the feedback CLK is large, the PFD
1, both PFD2 operate and the potential of CPOUT is quickly charged up and charged down. Also, input C
When the phase difference between LK and feedback CLK decreases, P
Only FD1 operates and returns to the operation of the conventional PLL.

【0021】次に動作例について説明する。PFDは、
2つのCLK(入力CLK、帰還CLK)の立ち下がり
エッジの進み・遅れを検出し、進み・遅れの分だけUP
信号、DN信号を作る。PFD中に遅延素子を入れるこ
とにより、2つのCLKの立ち下がりエッジの進み・遅
れを検出しない期間(デッドゾーン)を、作成し調整す
ることが可能とされる。
Next, an operation example will be described. PFD is
The leading / lagging of the falling edges of the two CLKs (input CLK, feedback CLK) are detected, and only the leading / lagging UP is detected.
Signal, DN signal. By inserting a delay element in the PFD, it is possible to create and adjust a period (dead zone) in which the leading and trailing edges of two falling edges of CLK are not detected.

【0022】CPは、PFDにより駆動され、UP信
号、DN信号のアクティブ期間PchまたはNchをO
Nにして、LPFの電位(CPOUT)をチャージアッ
プ、またはチャージダウンする。
The CP is driven by the PFD, and sets the active period Pch or Nch of the UP signal and the DN signal to O.
At N, the potential (CPOUT) of the LPF is charged up or charged down.

【0023】ローパスフィルタ(LPF)の、一実施形
態の回路構成を図4に示す。図4において、本実施形態
に適用されるLPFは、端子CPOUTとGND端子間
に抵抗器RとコンデンサCとが直列接続されて構成され
る。本構成のLPFは、CPOUTがCPにより、PF
DのUP信号またはDN信号がアクティブの期間に接地
電位から電源電位までチャージアップまたはチャージダ
ウンされる。
FIG. 4 shows a circuit configuration of an embodiment of a low-pass filter (LPF). 4, the LPF applied to the present embodiment is configured by connecting a resistor R and a capacitor C in series between a terminal CPOUT and a GND terminal. In the LPF having this configuration, the CPOUT is determined by the CP and the PF
While the UP signal or the DN signal of D is active, it is charged up or charged down from the ground potential to the power supply potential.

【0024】CPOUTの電位により出力CLKの周波
数が変化する。制御方法は多種あるが、本実施形態では
CPOUT電位が上がるにつれて出力CLKの周波数は
上がるという動作をする。
The frequency of the output CLK changes depending on the potential of CPOUT. Although there are various control methods, this embodiment operates such that the frequency of the output CLK increases as the CPOUT potential increases.

【0025】出力CLKを分周しPFDに帰還CLKを
戻す。分周器(DIV)は、入力CLKの周波数を逓倍
したものを出力CLKの周波数とする場合に必要であ
る。本実施形態ではDIVを付けているが、DIVは、
入力CLKと出力CLKの周波数が同じでよい場合には
なくてもよい。
The output CLK is divided and the feedback CLK is returned to the PFD. The frequency divider (DIV) is necessary when a frequency obtained by multiplying the frequency of the input CLK is used as the frequency of the output CLK. In this embodiment, the DIV is attached, but the DIV is
If the frequency of the input CLK and the frequency of the output CLK may be the same, they need not be provided.

【0026】次に全体の構成について説明する。PFD
を2個(PFD1、PFD2)作り、それぞれ異なるデ
ッドゾーンを設定する。PFD1には従来の小さい期間
のデッドゾーンを設定し、PFD2には従来より大きい
期間のデッドゾーンを設定する。この構成において、入
力CLKと帰還CLKとの位相差が大きいときにはPF
D1、PFD2の両方を動作させ、入力CLKと帰還C
LKの位相差が小さくなるとPFD1のみ動作させる。
Next, the overall configuration will be described. PFD
(PFD1 and PFD2), and different dead zones are set. A dead zone of a shorter period is set in PFD1 and a dead zone of a longer period is set in PFD2. In this configuration, when the phase difference between the input CLK and the feedback CLK is large, PF
D1 and PFD2 are both operated, and the input CLK and the feedback C
When the phase difference of LK becomes small, only PFD1 is operated.

【0027】また、CPも2個(CP1、CP2)設
け、CP1はPFD1、CP2はPFD2により駆動さ
れるように接続する。CP1は従来と同じON電流が小
さいトランジスタ(gm小)で構成し、CP2はON電
流が大きいトランジスタ(gm大)で構成する。
Also, two CPs (CP1 and CP2) are provided, and CP1 is connected so as to be driven by PFD1 and CP2 is driven by PFD2. CP1 is composed of a transistor having a small ON current (small gm), and CP2 is composed of a transistor having a large ON current (large gm).

【0028】(動作の説明)以下、本実施形態の動作に
ついて説明する。図2の回路構成において、帰還CLK
が入力CLKに対して遅れている場合の動作を、図5の
タイミング図を用いて説明する。
(Description of Operation) The operation of the present embodiment will be described below. In the circuit configuration of FIG.
Will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0029】図2において、CP1は、トランジスタの
ON電流gmを小さくし、PFD1(UP1、DN1)
によって駆動される。また、CP2は、トランジスタの
ON電流gmを大きくし、PFD2(UP2、DN2)
によって駆動される。
In FIG. 2, CP1 reduces the ON current gm of the transistor, and PFD1 (UP1, DN1)
Driven by Further, CP2 increases the ON current gm of the transistor, and PFD2 (UP2, DN2)
Driven by

【0030】図5は、上段が入力CLKと帰還CLKと
の位相差が大きい場合の動作タイミング例(位相差が大
きい場合)であり、下段が入力CLKと帰還CLKとの
位相差が小さい場合の動作タイミング例(位相差が小さ
い場合)である。これらの位相差の大/小は、帰還CL
Kと入力CLKの立ち下がりの時点;AまたはFと、B
またはGとの間隔である。この大小は、PFD1、PF
D2で設定したデッドゾーンとの比較において判定され
る。
FIG. 5 shows an example of the operation timing when the phase difference between the input CLK and the feedback CLK is large (when the phase difference is large) in the upper stage, and the lower stage when the phase difference between the input CLK and the feedback CLK is small. This is an operation timing example (when the phase difference is small). The magnitude of these phase differences is determined by the feedback CL
K and the falling edge of the input CLK; A or F;
Or it is an interval with G. The magnitude is PFD1, PF
It is determined by comparison with the dead zone set in D2.

【0031】帰還CLKが入力CLKに対してPFD
1、PFD2で設定したデッドゾーン以上遅れている場
合(位相差が大きい場合)、PFD1、PFD2は入力
CLKの立ち下がり(A点)から帰還CLKの立ち下が
り(B点)までの遅れを検出してUP1(C点)、UP
2(D点)の両方が動作する。この場合、UP1、UP
2共に動作し、CP1に流れる電流+CP2に流れる電
流で、CPOUTをチャージアップする。このため、C
POUTが急峻にチャージアップされる(D点)。
The feedback CLK is PFD with respect to the input CLK.
1. When the delay is longer than the dead zone set by PFD2 (when the phase difference is large), PFD1 and PFD2 detect the delay from the fall of input CLK (point A) to the fall of feedback CLK (point B). UP1 (point C), UP
Both 2 (point D) operate. In this case, UP1, UP
2 operate to charge up CPOUT with the current flowing through CP1 + the current flowing through CP2. Therefore, C
POUT is rapidly charged up (point D).

【0032】帰還CLKが入力CLKに対してPFD1
で設定したデッドゾーン以上、PFD2で設定したデッ
ドゾーン以下の遅れの場合(位相差が小さい場合)、P
FD1は入力CLKの立ち下がり(E点)から帰還CL
Kの立ち下がり(F点)までの遅れを検出してUP1
(H点)が動作する。UP2は動作せず、Hiを保持し
ている。この場合、CP1のみでCPOUTをチャージ
アップする。このため、CPOUTは緩やかにチャージ
アップされる。
The feedback CLK is PFD1
If the delay is equal to or greater than the dead zone set in the above and less than the dead zone set in the PFD2 (when the phase difference is small), P
FD1 is the feedback CL from the falling edge of the input CLK (point E).
The delay until the fall of K (point F) is detected and UP1
(Point H) operates. UP2 does not operate and holds Hi. In this case, CPOUT is charged up only by CP1. For this reason, CPOUT is gradually charged up.

【0033】帰還CLKが入力CLKに対してPFD
1、PFD2で設定したデッドゾーン以下の遅れの場
合、このときPLLはロックした状態となり、PFD1
(UP1)、PFD2(UP2)とも動作しない(Hi
を保持している)。
The feedback CLK is PFD with respect to the input CLK.
1. If the delay is equal to or shorter than the dead zone set in PFD2, the PLL is locked at this time, and PFD1
(UP1) and PFD2 (UP2) do not operate (Hi
Holding).

【0034】以上、帰還CLKが入力CLKに対して遅
れている場合の動作と同様に、帰還CLKが入力CLK
に対して進んでいる場合は、UP1がDN1、UP2が
DN2に代わって動作し、CPOUTがチャージダウン
される。
As described above, similar to the operation when the feedback CLK lags behind the input CLK, the feedback CLK is
, UP1 operates in place of DN1 and UP2 operates in place of DN2, and CPOUT is charged down.

【0035】(他の実施形態)本発明の他の実施形態と
して、その基本的構成は上記の通りであるが、PFDの
デッドゾーン作成については、図3に示す上記の実施形
態に対し、図6に示すように遅延素子を1つにまとめる
ことも可能である。また、CPについては図2に示す実
施形態ではCP1、CP2と2つ独立して設けている。
しかし、図7にCPの代表的な制御回路として電流源を
例に挙げるように、制御回路を共有化し、CPOUTの
最終段のON電流gmを変える構成も可能である。
(Other Embodiments) As another embodiment of the present invention, the basic configuration is as described above. However, the dead zone creation of the PFD is different from the above embodiment shown in FIG. As shown in FIG. 6, it is also possible to combine the delay elements into one. In the embodiment shown in FIG. 2, two CPs are provided independently of CP1 and CP2.
However, a configuration in which the control circuit is shared and the ON current gm of the final stage of CPOUT is changed is also possible, as in the case of using a current source as a typical control circuit of CP in FIG.

【0036】本発明の特徴は、PFDのデッドゾーンを
利用してロック時間を短縮化しているにもかかわらず、
ジッタは従来と変わらないことにある。このためPFD
の基本構成を変えずに遅延素子を変えるだけで、デッド
ゾーンの異なる2個のPFDが作成可能である。チャー
ジポンプにおいても同様に、チャージポンプの制御回路
を変えずにCPOUTを出力する最終段のトランジスタ
のON電流gmを変えるだけで、ON電流gmの違う2
個のチャージポンプを作ることができる。このため、設
計においても基本的なPLLの設計期間とほとんど変わ
らずに、ロック時間の短縮の効果を上げることができ
る。尚、上記の実施形態では、デッドゾーンおよびCP
のON電流を2種類としたが、3種類以上としてもよ
い。
The feature of the present invention is that although the lock time is shortened by using the dead zone of the PFD,
Jitter is the same as before. Therefore PFD
By simply changing the delay element without changing the basic configuration, two PFDs having different dead zones can be created. Similarly, in the charge pump, the ON current gm of the transistor at the final stage that outputs CPOUT is changed without changing the control circuit of the charge pump.
One charge pump can be made. For this reason, the effect of shortening the lock time can be improved almost in the design, almost the same as the basic PLL design period. In the above embodiment, the dead zone and the CP
Although two types of ON current are used, three or more types may be used.

【0037】尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施
の一例である。但し、これに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施
が可能である。
The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention. However, it is not limited to this.
Various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
PLL回路は、入力CLKと帰還CLKとの位相差を検
出しないより小さなデッドゾーン期間とより大きなデッ
ドゾーン期間とを構成し、ON電流がより小さなトラン
ジスタで構成された第1のCPと、ON電流がより大き
なトランジスタで構成された第2のCPと、によりチャ
ージポンプ回路を構成している。
As is apparent from the above description, the PLL circuit of the present invention has a smaller dead zone period and a larger dead zone period in which the phase difference between the input CLK and the feedback CLK is not detected, and the ON state is determined. A charge pump circuit is constituted by a first CP constituted by a transistor having a smaller current and a second CP constituted by a transistor having a larger ON current.

【0039】本構成により、入力CLKと帰還CLKと
の位相差が大きいときはCPOUTの電位が早くチャー
ジアップ、チャージダウンされ、入力CLKと帰還CL
Kとの位相差が小さくなったときは第1のPFD+第1
のCPの1個しか動作しないため、従来のPLLの動作
に戻る。従って、ロック時間が早くなるが、ロック後の
ジッタは従来のPLLと変わらない。またロック時間の
短縮と、ジッタの低減という相反する事項を解決してい
るにもかかわらず、設計期間はほとんど変わらない。そ
れはPFDの基本構成は同じで、遅延素子の作り込みだ
けでデッドゾーンの違う2個のPFDができるためであ
る。また、CPについてもCPの制御回路は同一で、C
POUTを出力する最終段のディメンジョンを変更する
だけでON電流gmの違う2個のCPができるからであ
る。
With this configuration, when the phase difference between the input CLK and the feedback CLK is large, the potential of CPOUT is charged up and charged down quickly, and the input CLK and the feedback CL
When the phase difference with K decreases, the first PFD + the first PFD
Since only one of the CPs operates, the operation returns to the operation of the conventional PLL. Therefore, although the lock time is shortened, the jitter after locking is not different from that of the conventional PLL. In addition, despite solving the conflicting issues of shortening the lock time and reducing the jitter, the design period hardly changes. This is because the basic configuration of the PFD is the same, and two PFDs having different dead zones can be formed only by forming delay elements. Further, the control circuit of the CP is the same as that of the CP.
This is because two CPs having different ON currents gm can be formed only by changing the dimension of the last stage for outputting POUT.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のPLL回路の実施形態の構成例を示す
回路ブロック図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of a PLL circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施形態に適用されるチャージポンプCP1
およびCP2のより詳細な一構成例を示す図である。
FIG. 2 is a charge pump CP1 applied to the embodiment;
FIG. 3 is a diagram showing a more detailed configuration example of CP2 and CP2.

【図3】本実施形態に適用されるPFDのより詳細な一
構成例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a more detailed configuration example of a PFD applied to the present embodiment.

【図4】ローパスフィルタ(LPF)の一実施形態を示
す回路構成図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a low-pass filter (LPF).

【図5】動作例を示すタイミング図であり、上段が位相
差が大きい場合、下段が位相差が小さい場合を示す。
FIG. 5 is a timing chart showing an operation example, where the upper part shows a case where the phase difference is large, and the lower part shows a case where the phase difference is small.

【図6】PFDのデッドゾーン作成についての他の実施
形態を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment for creating a dead zone of a PFD.

【図7】CPの他の実施形態を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing another embodiment of a CP.

【図8】従来の一般的なPLLの構成を示す。FIG. 8 shows a configuration of a conventional general PLL.

【図9】従来のPLLの動作例を示すタイミング図であ
り、上段が位相差が大きい場合、下段が位相差が小さい
場合を示す。
FIG. 9 is a timing chart showing an operation example of a conventional PLL, where the upper part shows a case where the phase difference is large, and the lower part shows a case where the phase difference is small.

【図10】従来例2のPLLの構成例を示す回路図であ
る。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration example of a PLL of Conventional Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

PFD1、PFD2 位相周波比較器 CP1、CP2 チャージポンプ VCO 電圧制御発振器 DIV 分周期 LPF ローパスフィルタ UP1、UP2 チャージアップ信号 DN1、DN2 チャージダウン信号 R 抵抗器R C コンデンサ PFD1, PFD2 Phase frequency comparator CP1, CP2 Charge pump VCO Voltage controlled oscillator DIV Divide period LPF Low pass filter UP1, UP2 Charge up signal DN1, DN2 Charge down signal R Resistor RC Capacitor

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年8月30日(1999.8.3
0)
[Submission date] August 30, 1999 (1999.8.3)
0)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明のPLL回路は、入力CLKと帰還CLKと
の位相差が存在する時に出力信号を発生する第1および
第2の位相周波比較器(PFD)を有し、第1の位相周
波比較器は、位相差を検出しないデッドゾーン期間が第
2の位相周波比較器よりも小さく、第1の位相周波比較
器と接続され、トランジスタで構成された第1のチャー
ジポンプ(CP)と、第2の位相周波比較器に接続さ
れ、トランジスタで構成された第2のチャージポンプと
を有し、第1のチャージポンプのON電流が、第2のチ
ャージポンプのON電流よりも小さくなるように構成さ
れたチャージポンプ回路を具備することを特微としてい
る。
In order to achieve the above object, a PLL circuit according to the present invention comprises a first and a second phase frequency comparator for generating an output signal when there is a phase difference between an input CLK and a feedback CLK. The first phase frequency comparator has a dead zone period in which a phase difference is not detected is smaller than that of the second phase frequency comparator, and is connected to the first phase frequency comparator. And a second charge pump connected to the second phase frequency comparator and configured by a transistor. The ON current of the first charge pump is equal to the second charge pump (CP). 2 is characterized in that it has a charge pump circuit configured to be smaller than the ON current of the charge pump.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C076 AA40 5J106 AA04 CC01 CC30 CC38 CC41 CC52 CC59 DD32 JJ08 KK25 KK39  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C076 AA40 5J106 AA04 CC01 CC30 CC38 CC41 CC52 CC59 DD32 JJ08 KK25 KK39

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力CLKと帰還CLKとの位相差を検
出しないより小さなデッドゾーン期間を構成する第1の
PFDと、 前記入力CLKと前記帰還CLKとの位相差を検出しな
いより大きなデッドゾーン期間を構成する第2のPFD
と、 前記第1のPFDと接続されON電流がより小さなトラ
ンジスタで構成された第1のCPと、 前記第2のPFDと接続されON電流がより大きなトラ
ンジスタで構成された第2のCPと、により構成された
チャージポンプ回路を具備することを特徴とするPLL
回路。
1. A first PFD constituting a smaller dead zone period in which a phase difference between an input CLK and a feedback CLK is not detected, and a larger dead zone period not detecting a phase difference between the input CLK and the feedback CLK. The second PFD constituting
A first CP connected to the first PFD and configured with a transistor having a smaller ON current; a second CP connected to the second PFD and configured with a transistor having a larger ON current; Characterized by comprising a charge pump circuit constituted by:
circuit.
【請求項2】 前記チャージポンプ回路は、前記入力C
LKが前記第1のPFD並びに前記第2のPFDの第1
の入力端へ接続され、前記第1のCPと前記第2のCP
の出力端が並列接続され、該並列接続された出力端とG
ND間にさらにローパスフィルタが設けられ構成された
ことを特徴とする請求項1に記載のPLL回路。
2. The charge pump circuit according to claim 1, wherein:
LK is the first of the first PFD and the first of the second PFD.
And the first CP and the second CP
Are connected in parallel, and the parallel-connected output terminal and G
2. The PLL circuit according to claim 1, wherein a low-pass filter is further provided between the NDs.
【請求項3】 前記出力端と出力CLK端子との間にさ
らにVCOを、有することを特徴とする請求項1または
2に記載のPLL回路。
3. The PLL circuit according to claim 1, further comprising a VCO between said output terminal and an output CLK terminal.
【請求項4】 前記VCOの出力端と、前記第1のPF
D並びに前記第2のPFDのそれぞれの第2の入力端と
の間に設けられ、前記チャージポンプ回路と共にループ
回路を形成する分周器を、さらに有することを特徴とす
る請求項1から3の何れかに記載のPLL回路。
4. An output terminal of the VCO and the first PF
4. The frequency divider according to claim 1, further comprising a frequency divider provided between D and a second input terminal of each of the second PFDs to form a loop circuit together with the charge pump circuit. The PLL circuit according to any one of the above.
【請求項5】 前記ローパスフィルタは、抵抗器とコン
デンサとが直列接続されて構成されたことを特徴とする
請求項2から4の何れかに記載のPLL回路。
5. The PLL circuit according to claim 2, wherein the low-pass filter includes a resistor and a capacitor connected in series.
【請求項6】 前記第1のPFDおよび前記第2のPF
Dは、それぞれの回路構成中に遅延素子を有し、該遅延
素子の調整により前記デッドゾーン期間を調整可能とし
たことを特徴とする請求項1から5の何れかに記載のP
LL回路。
6. The first PFD and the second PF
D according to any one of claims 1 to 5, wherein D has a delay element in each circuit configuration, and the dead zone period can be adjusted by adjusting the delay element.
LL circuit.
【請求項7】 前記入力CLKと帰還CLKとの位相差
が大きい場合に、前記第1および前記第2のCPが駆動
され、前記ローパスフィルタがより早くチャージアップ
またはチャージダウンされ、前記位相差を短縮化可能と
したことを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の
PLL回路。
7. When the phase difference between the input CLK and the feedback CLK is large, the first and second CPs are driven, and the low-pass filter is charged up or charged down earlier to reduce the phase difference. 7. The PLL circuit according to claim 1, wherein the PLL circuit can be shortened.
JP10252323A 1998-09-07 1998-09-07 Pll circuit Pending JP2000082956A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10252323A JP2000082956A (en) 1998-09-07 1998-09-07 Pll circuit
KR1019990037292A KR20000022898A (en) 1998-09-07 1999-09-03 Pll circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10252323A JP2000082956A (en) 1998-09-07 1998-09-07 Pll circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000082956A true JP2000082956A (en) 2000-03-21

Family

ID=17235672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10252323A Pending JP2000082956A (en) 1998-09-07 1998-09-07 Pll circuit

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2000082956A (en)
KR (1) KR20000022898A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7061330B2 (en) 2003-02-19 2006-06-13 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Oscillator including phase frequency detectors for detecting a phase difference between two input signals and outputting a control command signal
KR101207072B1 (en) 2011-02-17 2012-11-30 성균관대학교산학협력단 Phase locked loop having function of phase interpolation and method for phase interpolation in phase locked loop

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4093826B2 (en) * 2002-08-27 2008-06-04 富士通株式会社 Clock generator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7061330B2 (en) 2003-02-19 2006-06-13 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Oscillator including phase frequency detectors for detecting a phase difference between two input signals and outputting a control command signal
KR100629046B1 (en) * 2003-02-19 2006-09-26 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Oscillator
US7492194B2 (en) 2003-02-19 2009-02-17 Kobe Steel, Ltd. Oscillator including phase frequency detectors for detecting a phase difference between two input signals and outputting a control command signal
KR101207072B1 (en) 2011-02-17 2012-11-30 성균관대학교산학협력단 Phase locked loop having function of phase interpolation and method for phase interpolation in phase locked loop

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000022898A (en) 2000-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6937075B2 (en) Method and apparatus for reducing lock time in dual charge-pump phase-locked loops
US7558311B2 (en) Spread spectrum clock generator and method for generating a spread spectrum clock signal
US6683502B1 (en) Process compensated phase locked loop
KR100411551B1 (en) Wide frequency-range delay-locked loop circuit
US6704381B1 (en) Frequency acquisition rate control in phase lock loop circuits
JP2795323B2 (en) Phase difference detection circuit
US6777991B2 (en) Method and apparatus for stable phase-locked looping
US6388485B2 (en) Delay-locked loop circuit having master-slave structure
US20100214031A1 (en) Spectrum spread clock generation device
US6873669B2 (en) Clock signal reproduction device
US7538591B2 (en) Fast locking phase locked loop for synchronization with an input signal
US6320424B1 (en) Method of providing and circuit for providing phase lock loop frequency overshoot control
JP2947192B2 (en) PLL circuit
US6456165B1 (en) Phase error control for phase-locked loops
KR100423620B1 (en) Phase-locked loop circuit outputting clock signal having fixed phase difference with respect to input clock signal
US6330296B1 (en) Delay-locked loop which includes a monitor to allow for proper alignment of signals
CN111294043B (en) System for automatically recovering external clock based on PLL
US7236025B2 (en) PLL circuit and program for same
JP2000082956A (en) Pll circuit
US20040124935A1 (en) High-performance charge pump for self-biased phase-locked loop
JP3656155B2 (en) Frequency synthesizer using multiple phase-locked loops
JP4082507B2 (en) Phase synchronization circuit
KR100341106B1 (en) Phase locked loop circuit
JPH118552A (en) Phase synchronizing oscillator
JPH10242851A (en) Pll circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000509