JP2000188542A - Phase locked loop - Google Patents

Phase locked loop

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JP2000188542A
JP2000188542A JP10364241A JP36424198A JP2000188542A JP 2000188542 A JP2000188542 A JP 2000188542A JP 10364241 A JP10364241 A JP 10364241A JP 36424198 A JP36424198 A JP 36424198A JP 2000188542 A JP2000188542 A JP 2000188542A
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize the oscillation operation of a phase locked loop. SOLUTION: A charge pump 15 and an LPF 16 of the same circuit configuration are provided in parallel to a charge pump 12 and an LPF 13 which are components of the phase locked loop. A bias circuit 18 gives control levels Vcp, Vcn to the charge pump 15 so as to keep a level Vr extracted from an LPF 42 constant when the charge pump 15 is driven by clocks RP, RN with a prescribed period. Fluctuation in an operation center of the charge pump 12 is prevented by giving also the control levels Vcp, Vcn to the charge pump 12 on the same configuration as the charge pump 15.

Description

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

【産業上の利用分野】本発明は、基準クロックに対して
発振クロックを同期させる位相ロックループに関するも
ので、特に、発振周波数の安定化に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase locked loop for synchronizing an oscillation clock with a reference clock, and more particularly to stabilization of an oscillation frequency.

【従来の技術】図5は、位相ロックループの構成を示す
ブロック図であり、図6は、位相比較器の動作を説明す
るタイミング図である。位相ロックループは、位相比較
器1、チャージポンプ2、ローパスフィルタ3及び電圧
制御発振器4により構成される。位相比較器1は、基準
クロックRKと電圧制御発振器4から出力される発振ク
ロックCKとを位相比較し、基準クロックRKと発振ク
ロックCKとの位相差に応じて変化する比較出力PP、
PNを出力する。例えば、図6に示すように、基準クロ
ックRKに対して発振クロックCKが進んだとき、一方
の比較出力PNが立ち上げられ、逆に、基準クロックR
Kに対して発振クロックCKが遅れたときに他方の比較
出力PPが立ち下げられる。チャージポンプ2は、比較
出力PP、PNに応答してオン/オフするトランジスタ
からなり、比較出力PP、PNに応答して変化する出力
PDを出力する。例えば、比較出力PNが立ち上げられ
たときに出力側の電位を接地電位に引き下げ、比較出力
PPが立ち下げらたときに出力側の電位を電源電位まで
引き上げるように構成される。また、比較出力PPがハ
イレベルにあり、比較出力PNがローレベルにあるとき
には、トランジスタが全てオフ状態となり、出力側は、
ハイインピーダンスとなる。ローパスフィルタ(LP
F)3は、チャージポンプ2の出力PDの交流成分を取
り除き、出力PDのパルス幅に応じて変動する制御電圧
Vcを出力する。従って、制御電圧Vcは、比較出力PN
が立ち上げられて出力PDが接地電位となったときに低
下し、比較出力PPが立ち下げられて出力PDが電源電
位となったときに上昇する。電圧制御発振器(VCO)
4は、例えば、リングオシレータにより構成され、その
帰還ループの遅延量を制御電圧Vcに応答して増減させ
ることで、発振クロックCKの周波数を変動させるよう
に構成される。以上のロックループにおいては、基準ク
ロックRKに対して発振クロックCKの位相がずれる
と、そのずれとは逆方向にVCO14の発振が制御され
るため、発振クロックCKが基準クロックRKに同期す
ることになる。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a phase locked loop, and FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of a phase comparator. The phase lock loop includes a phase comparator 1, a charge pump 2, a low-pass filter 3, and a voltage controlled oscillator 4. The phase comparator 1 compares the phase of the reference clock RK with the oscillation clock CK output from the voltage controlled oscillator 4, and outputs a comparison output PP that changes according to the phase difference between the reference clock RK and the oscillation clock CK.
Output PN. For example, as shown in FIG. 6, when the oscillation clock CK advances with respect to the reference clock RK, one comparison output PN rises, and conversely, the reference clock R
When the oscillation clock CK lags behind K, the other comparison output PP falls. The charge pump 2 includes a transistor that is turned on / off in response to the comparison outputs PP and PN, and outputs an output PD that changes in response to the comparison outputs PP and PN. For example, when the comparison output PN rises, the output-side potential is lowered to the ground potential, and when the comparison output PP falls, the output-side potential is raised to the power supply potential. When the comparison output PP is at the high level and the comparison output PN is at the low level, all the transistors are turned off, and the output side is:
High impedance. Low-pass filter (LP
F) 3 removes the AC component of the output PD of the charge pump 2 and outputs a control voltage Vc that varies according to the pulse width of the output PD. Therefore, the control voltage Vc is equal to the comparison output PN.
Rises when the output PD reaches the ground potential and rises when the comparison output PP falls and the output PD reaches the power supply potential. Voltage controlled oscillator (VCO)
Reference numeral 4 denotes, for example, a ring oscillator, which is configured to change the frequency of the oscillation clock CK by increasing or decreasing the delay amount of the feedback loop in response to the control voltage Vc. In the above lock loop, when the phase of the oscillation clock CK is shifted with respect to the reference clock RK, the oscillation of the VCO 14 is controlled in a direction opposite to the shift, so that the oscillation clock CK is synchronized with the reference clock RK. Become.

【発明が解決しようとする課題】位相比較器1の出力P
P、PNを受けて動作するチャージポンプ2では、比較
出力PPの立ち下がりに応答して出力側から流れ込む電
流と、比較出力PNに応答して出力側へ流れ出す電流と
を等しくすることが望ましい。即ち、チャージポンプ2
において、出力側から流れ込む電流と出力側へ流れ出す
電流とのバランスが一致しなくなると、基準クロックR
Kと発振クロックCKとの位相差に偏りが生じ、安定し
た動作を維持できなくなる。この結果、外来ノイズ等の
影響によって、動作が不安定となり、さらには、ロック
がはずれるおそれがある。そこで本発明は、チャージポ
ンプに流れる電流を充電時と放電時とで等しく保てるよ
うにして位相ロックループの動作を安定させることを目
的とする。\
The output P of the phase comparator 1
In the charge pump 2 operating in response to P and PN, it is desirable that the current flowing from the output side in response to the fall of the comparison output PP be equal to the current flowing to the output side in response to the comparison output PN. That is, the charge pump 2
In this case, when the balance between the current flowing from the output side and the current flowing to the output side does not match, the reference clock R
A bias occurs in the phase difference between K and the oscillation clock CK, and stable operation cannot be maintained. As a result, the operation becomes unstable due to the influence of external noise or the like, and the lock may be lost. Therefore, an object of the present invention is to stabilize the operation of the phase locked loop by keeping the current flowing through the charge pump equal during charging and during discharging. \

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するためになされたもので、その特徴とするとこ
は、制御電圧の変化に応答して発振クロックの周波数を
変動させる電圧制御発振器と、上記発振クロックを所定
の周期を有する基準クロックと位相比較する位相比較器
と、上記位相比較器の比較出力に応じて第1の電位また
は第2の電位を選択的に出力する第1のチャージポンプ
と、上記第1のチャージポンプの出力を平滑化して上記
制御電圧を生成する第1のローパスフィルタと、所定の
周期で第1の電位または第2の電位を選択的に出力する
第2のチャージポンプと、上記第2のチャージポンプの
出力を平滑化して補償電圧を生成する第2のローパスフ
ィルタと、上記補償電圧に応答して、上記第1及び第2
のローパスフィルタから取り出される上記第1及び第2
の電位を制御する制御部と、を備えたことにある。本発
明によれば、リファレンス用の第2のチャージポンプに
おいて、充電時に流れる電流と放電時に流れる電流とを
等しくするようにフィードバック制御が成されると共
に、そのフィードバック情報が位相ロックループを構成
する第1のチャージポンプに対しても供給される。第1
のチャージポンプと第2のチャージポンプとを同等の動
作特性に設定することで、第1のチャージポンプでも充
電時に流れる電流と放電時に流れる電流とが等しくなる
ように制御される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the feature thereof is a voltage control for changing the frequency of an oscillation clock in response to a change in a control voltage. An oscillator, a phase comparator for comparing the phase of the oscillation clock with a reference clock having a predetermined period, and a first for selectively outputting a first potential or a second potential according to a comparison output of the phase comparator. A charge pump, a first low-pass filter for smoothing the output of the first charge pump to generate the control voltage, and a first low-pass filter for selectively outputting the first potential or the second potential at a predetermined cycle. 2, a second low-pass filter for smoothing the output of the second charge pump to generate a compensation voltage, and the first and second charge pumps in response to the compensation voltage.
The first and second extracted from the low-pass filter of
And a control unit for controlling the potential of the control signal. According to the present invention, in the second reference charge pump, feedback control is performed so that a current flowing during charging is equal to a current flowing during discharging, and the feedback information forms a phase locked loop. It is also supplied to one charge pump. First
By setting the charge pump and the second charge pump to have the same operation characteristics, the first charge pump is controlled so that the current flowing at the time of charging is equal to the current flowing at the time of discharging.

【発明の実施の形態】図1は、本発明の位相ロックルー
プの第1の実施形態を示すブロック図である。本発明の
位相ロックループは、位相比較器11、第1のチャージ
ポンプ12、第1のローパスフィルタ13及び電圧制御
発振器14に加えて、第2のチャージポンプ15、第2
のローパスフィルタ16、A/D変換器17及びバイア
ス回路18により構成される。位相比較器11は、基準
クロックRKと電圧制御発振器14から出力される発振
クロックCKとを位相比較し、基準クロックRKと発振
クロックCKとの位相差に応じて変化する比較出力P
P、PNを出力する。この位相比較器11においては、
基準クロックRKと発振クロックCKとが一定の位相差
を有するときに両クロックが同期したものとして扱われ
る。第1のチャージポンプ12は、比較出力PP、PN
に応答してオン/オフするトランジスタと、これらのト
ランジスタに流れる電流をバイアス回路18から与えら
れる制御電位Vcp、Vcnに応答して制御するトランジス
タと、を含み、比較出力PP、PNに応答して変化する
出力PDを出力する。第1のローパスフィルタ(LP
F)13は、チャージポンプ12の出力PDの交流成分
を取り除き、出力PDのパルス幅に応じて変動する制御
電圧Vcを出力する。電圧制御発振器(VCO)14
は、例えば、リングオシレータにより構成され、制御電
圧Vcに応答して発振クロックCKの周波数を変動させ
るように構成される。以上の位相比較器11からVCO
14までの動作は、図5に示す位相ロックループに一致
している。第2のチャージポンプ15は、第1のチャー
ジポンプ12と同一の構成を有し、それぞれ一定の周期
を有する1組のクロックRP、RNに応答して、クロッ
クRP、RNに応答して変化する出力RDを出力する。
ここで、クロックRP、RNは、第2のチャージポンプ
を構成するPチャンネル型のトランジスタとNチャンネ
ル型のトランジスタとを互いに重なることなく等しい時
間だけオンさせるようにして生成される。例えば、クロ
ックRPをデューティ比3/4に設定し、クロックRN
のデューティ比を1/4に設定すると共に、クロックR
Pの立ち下がりに対してクロックRNの立ち上がりを1
/2周期だけずらすように生成される。第2のローパス
フィルタ(LPF)16は、第2のチャージポンプ15
の出力RDの交流成分を取り除き、初期設定される電位
Vr0を出力RDのパルス幅に応じて変動させる電位Vr
を出力する。この第2のLPF16において取り出され
る電位Vrは、第2のチャージポンプ15において充電
時に流れる電流と放電時に流れる電流とが等しく維持さ
れる間は、一定の値に維持される。即ち、第2のチャー
ジポンプ15では、クロックRP、RNによって充電時
間と放電時間とが等しく設定されるため、第2のLPF
16に対する充電電流と放電電流とが等しい間は、出力
電位Vrが初期設定された電位Vr0まま維持される。こ
こで、第2のLPF16における初期設定の電位Vr0に
ついては、第1のLPF13から得られる制御電圧Vc
と一致するように設定される。A/D変換器17は、第
2のLPF17から入力される電圧Vrをデジタル値に
変換して、制御情報SCを生成する。そして、バイアス
回路18は、A/D変換器17から入力される制御情報
SCに基づいて、制御電位Vcp、Vcnを生成し、第1及
び第2のチャージポンプ12、15に供給する。この制
御電位Vcp、Vcnは、各チャージポンプ12、15にお
いて充電電流と放電電流とを制御するものであり、第2
のLPF16から得られる電位Vrを所定の電位に維持
することで、各チャージポンプ12、15の充電電流と
放電電流とを等しくなるように制御する。第1及び第2
のチャージポンプ12、15において充電電流と放電電
流とのバランスが崩れると、第2のLPF16の出力電
位Vrが変動することになる。この出力電位Vrの変動
は、制御情報SCの変化となってバイアス回路18に伝
えられ、各チャージポンプ回路12、15の充電電流と
放電電流とを一致させる方向に制御電位Vcp、Vcnが変
動する。この結果、各チャージポンプ12、15におい
て、充電電流と放電電流とのバランスが常に一定に保た
れる。図2は、第1及び第2のチャージポンプ12、1
5の構成の一例を示す回路図である。これらチャージポ
ンプ12、15の構成は、同一である。チャージポンプ
12、15は、それぞれ、駆動用のトランジスタ21、
22及び電流制御用のトランジスタ23、24により構
成される。駆動用のとなるPチャンネル型MOSトラン
ジスタ21とNチャンネル型MOSトランジスタ22と
が、電源及び接地にそれぞれ接続される。そして、電流
制御用となるPチャンネル型MOSトランジスタ23と
Nチャンネル型MOSトランジスタ24とが、トランジ
スタ21、22の間に直列に接続され、これらのトラン
ジスタ23、24の間の接続点から、出力PD/RDが
取り出される。トランジスタ21、22のゲートには、
位相比較器11からの比較出力PP、PNまたは上述し
たクロックRP、RNがそれぞれ印加される。また、ト
ランジスタ23、24のゲートには、バイアス回路18
により生成される制御電位Vcp、Vcnがそれぞれ印加さ
れる。従って、比較出力PP及びクロックRPに応答し
てトランジスタ21がオンすると、電源側からトランジ
スタ21に充電電流Ipが流れ、第1及び第2のLPF
13、16に含まれる容量を充電する。同時に、比較出
力PN及びクロックRNに応答してトランジスタ22が
オンすると、トランジスタ22から接地側に放電電流I
nが流れ、第1及び第2のLPF13、16に含まれる
容量を放電する。このとき、トランジスタ21と出力端
子との間には、電流制御用のトランジスタ23が接続さ
れるため、制御電位Vcpに応答して充電電流が制御され
る。同様に、トランジスタ22と出力端子との間には、
電流制御用のトランジスタ24が接続されため、Vcnに
応答して放電電流が制御される。図3は、バイアス回路
18の構成の一例を示す回路図である。バイアス回路1
8は、抵抗31、トランジスタ32〜35、デコーダ3
6、スイッチ群37及び抵抗列38により構成される。
Pチャンネル型トランジスタ33とNチャンネル型トラ
ンジスタ34とが電源接地間に直列に接続される。トラ
ンジスタ33のゲートには、スイッチ群37から取り出
される電位が印加され、トランジスタ34のゲートは、
抵抗31及びトランジスタ32の間の接続点に接続され
る。電流補償用のPチャンネル型トランジスタ35が、
トランジスタ33と並列に接続され、そのゲートが、ト
ランジスタ33、34の間の接続点に接続される。そし
て、トランジスタ33、34の間の接続点から第1の制
御電位Vcpが取り出される。また、抵抗31とNチャン
ネル型トランジスタ32とが電源接地間に直列に接続さ
れ、その間の接続点にトランジスタ32のゲートが接続
される。そして、トランジスタ33、34の間の接続点
から第1の制御電位Vcpが取り出される。抵抗列38
は、電源接地間に接続され、電源電位と接地電位との間
を分圧して複数の分圧電位を取り出す。スイッチ群37
は、各スイッチが抵抗列38の各抵抗間に接続され、複
数の分圧電位を選択的に取り出す。デコーダ36は、制
御情報SCに応答し、スイッチ群37の特定の1つをオ
ンすることで、分圧電位の選択を行う。この選択された
分圧電位は、トランジスタ31のゲートに印加される。
以上のバイアス回路18によれば、デコーダ36の選択
動作によってトランジスタ31のゲートの電位が変化す
ると、その変化に伴って第2の制御電位Vcpが変化す
る。このとき、第1の制御電位Vcnは固定されているた
め、第2の制御電位Vcpの変化により、トランジスタ2
1、23に流れる電流Ipが、トランジスタ22、24
に流れる電流Inに対応して変化する。この結果、チャ
ージポンプ12、15に流れる充電電流と放電電流とが
互いに等しくなるように制御される。図4は、本発明の
位相ロックループの第2の実施形態を示すブロック図で
ある。この図において、位相比較器11からVCO14
までの構成は、図1に示す第1の実施形態と同一であ
り、説明は省略する。第2のチャージポンプ41、第2
のローパスフィルタ(LPF)42及びバイアス回路
は、図1に示す第1実施形態のチャージポンプ15、第
2のLPF16及びバイアス回路18と同一のものであ
る。即ち、第2のチャージポンプ41により、一定の周
期を有するクロックRP、RNに応答して変化する出力
RDが生成され、第2のLPF43により、第2のチャ
ージポンプ41の出力RDのパルス幅に応じて変動する
電位Vrが生成される。そして、制御情報SCに応答し
て、第1及び第2のチャージポンプ12、41の充電電
流と放電電流とを制御するための制御電位Vcp、Vcnが
生成される。比較器43は、第2のLPF42から入力
される電位Vrを所定の基準値と比較し、基準値を超え
ているときにはカウントアップ信号UPを立ち上げ、基
準値に達していないときにはカウントダウン信号DWを
立ち上げる。尚、基準値を上限値と下限値との2種類に
設定し、電位Vrが上限値と下限値との間にあるときに
は、カウントアップ信号UP及びカウントダウン信号D
Wの何れも立ち上げないようにしてもよい。アップダウ
ンカウンタ44は、比較器43から入力されるカウント
アップ信号UPに応答してカウントアップすると共に、
カウントダウン信号DWに応答してカウントダウンす
る。これにより、第2のLPF42から出力される電位
Vrの変化に伴って増減する制御情報SCが生成され
る。ここで生成される制御情報SCは、第1の実施形態
において、A/D変換器17で生成される制御情報SC
に一致するものである。以上のように、比較器43及び
アップダウンカウンタ44を用いた場合でも、A/D変
換器17を用いた場合と同様に、第1のLPF42から
出力される電位Vrを所定の値に保つようにしてチャー
ジポンプ12、41が制御される。従って、第1の実施
形態と同等の動作を達成することができる。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a phase locked loop according to the present invention. The phase-locked loop of the present invention includes a phase comparator 11, a first charge pump 12, a first low-pass filter 13, and a voltage-controlled oscillator 14, a second charge pump 15,
, A low-pass filter 16, an A / D converter 17 and a bias circuit 18. The phase comparator 11 compares the phase of the reference clock RK with the oscillation clock CK output from the voltage controlled oscillator 14, and compares the comparison output P that changes according to the phase difference between the reference clock RK and the oscillation clock CK.
P and PN are output. In this phase comparator 11,
When the reference clock RK and the oscillation clock CK have a certain phase difference, they are treated as being synchronized with each other. The first charge pump 12 includes comparison outputs PP, PN
, And transistors that control the current flowing through these transistors in response to control potentials Vcp and Vcn provided from the bias circuit 18 in response to the comparison outputs PP and PN. The output PD that changes is output. First low-pass filter (LP
F) 13 removes the AC component of the output PD of the charge pump 12 and outputs a control voltage Vc that varies according to the pulse width of the output PD. Voltage controlled oscillator (VCO) 14
Is constituted by, for example, a ring oscillator, and is configured to change the frequency of the oscillation clock CK in response to the control voltage Vc. From the above phase comparator 11 to the VCO
The operations up to 14 correspond to the phase locked loop shown in FIG. The second charge pump 15 has the same configuration as the first charge pump 12, and changes in response to a pair of clocks RP and RN having a fixed period, respectively, and in response to the clocks RP and RN. Output the output RD.
Here, the clocks RP and RN are generated such that the P-channel transistor and the N-channel transistor constituting the second charge pump are turned on for an equal time without overlapping each other. For example, the clock RP is set to have a duty ratio of 3/4, and the clock RN is set.
Is set to 1/4 and the clock R
The rising edge of the clock RN is set to 1 for the falling edge of P.
/ 2 periods. The second low-pass filter (LPF) 16 includes a second charge pump 15
Removes the AC component of the output RD, and varies the initially set potential Vr0 according to the pulse width of the output RD.
Is output. The potential Vr extracted from the second LPF 16 is maintained at a constant value while the current flowing during charging and the current flowing during discharging are maintained equal in the second charge pump 15. That is, in the second charge pump 15, since the charging time and the discharging time are set equal by the clocks RP and RN, the second LPF
As long as the charge current and the discharge current for 16 are equal, the output potential Vr is maintained at the initially set potential Vr0. Here, as for the potential Vr0 of the initial setting in the second LPF 16, the control voltage Vc obtained from the first LPF 13 is used.
Is set to match. The A / D converter 17 converts the voltage Vr input from the second LPF 17 into a digital value, and generates control information SC. Then, the bias circuit 18 generates control potentials Vcp and Vcn based on the control information SC input from the A / D converter 17 and supplies the control potentials to the first and second charge pumps 12 and 15. The control potentials Vcp and Vcn are used to control the charge current and the discharge current in each of the charge pumps 12 and 15.
By maintaining the potential Vr obtained from the LPF 16 at a predetermined potential, the charge currents of the charge pumps 12 and 15 are controlled to be equal. First and second
When the balance between the charging current and the discharging current is lost in the charge pumps 12 and 15, the output potential Vr of the second LPF 16 fluctuates. This change in the output potential Vr is transmitted to the bias circuit 18 as a change in the control information SC, and the control potentials Vcp and Vcn fluctuate in a direction in which the charge current and the discharge current of each of the charge pump circuits 12 and 15 match. . As a result, in each of the charge pumps 12 and 15, the balance between the charge current and the discharge current is always kept constant. FIG. 2 shows first and second charge pumps 12, 1
5 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of FIG. The configurations of these charge pumps 12 and 15 are the same. The charge pumps 12 and 15 respectively include a driving transistor 21 and a driving transistor 21.
22 and transistors 23 and 24 for current control. A driving P-channel MOS transistor 21 and an N-channel MOS transistor 22 are connected to a power supply and a ground, respectively. Then, a P-channel MOS transistor 23 and an N-channel MOS transistor 24 for current control are connected in series between the transistors 21 and 22, and a connection point between the transistors 23 and 24 / RD is extracted. The gates of the transistors 21 and 22
The comparison outputs PP and PN from the phase comparator 11 or the clocks RP and RN described above are applied, respectively. The gates of the transistors 23 and 24 are connected to a bias circuit 18.
Are applied, respectively. Therefore, when the transistor 21 is turned on in response to the comparison output PP and the clock RP, the charging current Ip flows from the power supply side to the transistor 21, and the first and second LPFs
Charge the capacity contained in 13 and 16. At the same time, when the transistor 22 is turned on in response to the comparison output PN and the clock RN, the discharge current I
n flows and discharges the capacity included in the first and second LPFs 13 and 16. At this time, since the transistor 23 for current control is connected between the transistor 21 and the output terminal, the charging current is controlled in response to the control potential Vcp. Similarly, between the transistor 22 and the output terminal,
Since the current control transistor 24 is connected, the discharge current is controlled in response to Vcn. FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the bias circuit 18. Bias circuit 1
8 is a resistor 31, transistors 32 to 35, decoder 3
6, a switch group 37 and a resistor string 38.
A P-channel transistor 33 and an N-channel transistor 34 are connected in series between power supply grounds. The potential of the switch group 37 is applied to the gate of the transistor 33, and the gate of the transistor 34
It is connected to a connection point between the resistor 31 and the transistor 32. The P-channel transistor 35 for current compensation is
It is connected in parallel with transistor 33, and its gate is connected to the connection point between transistors 33 and 34. Then, a first control potential Vcp is extracted from a connection point between the transistors 33 and 34. Further, the resistor 31 and the N-channel transistor 32 are connected in series between the power supply ground and the connection point therebetween is connected to the gate of the transistor 32. Then, a first control potential Vcp is extracted from a connection point between the transistors 33 and 34. Resistance column 38
Is connected between the power supply ground and extracts a plurality of divided potentials by dividing the voltage between the power supply potential and the ground potential. Switch group 37
Is connected between the respective resistors of the resistor string 38 to selectively extract a plurality of divided potentials. The decoder 36 selects a divided potential by turning on a specific one of the switches 37 in response to the control information SC. The selected divided potential is applied to the gate of the transistor 31.
According to the above bias circuit 18, when the potential of the gate of the transistor 31 changes due to the selecting operation of the decoder 36, the second control potential Vcp changes with the change. At this time, since the first control potential Vcn is fixed, a change in the second control potential Vcp causes the transistor 2
The currents Ip flowing through the transistors 22 and 24 are
Changes in accordance with the current In flowing through. As a result, control is performed so that the charge current and the discharge current flowing through the charge pumps 12 and 15 are equal to each other. FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the phase locked loop of the present invention. In this figure, the phase comparator 11 to the VCO 14
The configuration up to this point is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and a description thereof will be omitted. 2nd charge pump 41, 2nd
The low-pass filter (LPF) 42 and the bias circuit are the same as the charge pump 15, the second LPF 16, and the bias circuit 18 of the first embodiment shown in FIG. That is, the output RD that changes in response to the clocks RP and RN having a fixed period is generated by the second charge pump 41, and the output width RD of the output RD of the second charge pump 41 is changed by the second LPF 43. A potential Vr that fluctuates accordingly is generated. Then, in response to the control information SC, control potentials Vcp and Vcn for controlling the charge current and the discharge current of the first and second charge pumps 12 and 41 are generated. The comparator 43 compares the potential Vr input from the second LPF 42 with a predetermined reference value. When the potential Vr exceeds the reference value, the comparator 43 starts up the count-up signal UP. Launch. When the reference value is set to an upper limit value and a lower limit value, and the potential Vr is between the upper limit value and the lower limit value, the count-up signal UP and the count-down signal D
Neither of W may be started. The up / down counter 44 counts up in response to a count up signal UP input from the comparator 43,
The countdown is performed in response to the countdown signal DW. As a result, control information SC that increases or decreases with a change in the potential Vr output from the second LPF 42 is generated. The control information SC generated here is the control information SC generated by the A / D converter 17 in the first embodiment.
Is the same as As described above, even when the comparator 43 and the up / down counter 44 are used, the potential Vr output from the first LPF 42 is maintained at a predetermined value, similarly to the case where the A / D converter 17 is used. Thus, the charge pumps 12 and 41 are controlled. Therefore, an operation equivalent to that of the first embodiment can be achieved.

【発明の効果】本発明によれば、位相ロックループを構
成するチャージポンプにおいて、ローパスフィルタ側へ
流れ出す充電電流とローパスフィルタ側から流れ込む放
電電流とが常に等しくなるように維持される。このた
め、電圧制御発振器の発振動作を安定させることがで
き、位相ロックループのロックの遅れを防止することが
できる。
According to the present invention, in the charge pump constituting the phase locked loop, the charge current flowing to the low-pass filter and the discharge current flowing from the low-pass filter are maintained to be always equal. For this reason, the oscillation operation of the voltage controlled oscillator can be stabilized, and a delay in locking of the phase locked loop can be prevented.

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

【図1】本発明の位相ロックループの第1の実施形態を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a phase locked loop of the present invention.

【図2】チャージポンプの構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a charge pump.

【図3】バイアス回路の構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a bias circuit.

【図4】本発明の位相ロックループの第2の実施形態を
示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the phase locked loop of the present invention.

【図5】従来の位相ロックループの構成を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional phase locked loop.

【図6】従来の位相ロックループの動作を説明するタイ
ミング図である。
FIG. 6 is a timing chart illustrating the operation of a conventional phase locked loop.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11 位相比較器 2、12、15、41 チャージポンプ 3、13、16、42 ローパスフィルタ(LPF) 4、14 電圧制御発振器(VCO) 17 A/D変換器 18、45 バイアス回路 43 比較器 44 アップダウンカウンタ 1, 11 Phase comparator 2, 12, 15, 41 Charge pump 3, 13, 16, 42 Low pass filter (LPF) 4, 14 Voltage controlled oscillator (VCO) 17 A / D converter 18, 45 Bias circuit 43 Comparator 44 Up / down counter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御電圧の変化に応答して発振クロック
の周波数を変動させる電圧制御発振器と、上記発振クロ
ックを所定の周期を有する基準クロックと位相比較する
位相比較器と、上記位相比較器の比較出力に応じて第1
の電位または第2の電位を選択的に出力する第1のチャ
ージポンプと、上記第1のチャージポンプの出力を平滑
化して上記制御電圧を生成する第1のローパスフィルタ
と、所定の周期で第1の電位または第2の電位を選択的
に出力する第2のチャージポンプと、上記第2のチャー
ジポンプの出力を平滑化して補償電圧を生成する第2の
ローパスフィルタと、上記補償電圧に応答して、上記第
1及び第2のローパスフィルタから取り出される上記第
1及び第2の電位を制御する制御部と、を備えたことを
特徴とする位相ロックループ。
A voltage-controlled oscillator that varies a frequency of an oscillation clock in response to a change in a control voltage; a phase comparator that compares the phase of the oscillation clock with a reference clock having a predetermined period; 1st according to comparison output
A first charge pump for selectively outputting the potential of the first charge pump or a second potential; a first low-pass filter for smoothing the output of the first charge pump to generate the control voltage; A second charge pump for selectively outputting the first potential or the second potential, a second low-pass filter for smoothing the output of the second charge pump to generate a compensation voltage, and a response to the compensation voltage And a control unit that controls the first and second potentials extracted from the first and second low-pass filters.
【請求項2】 上記制御部は、上記補償電圧に応じた補
償情報を生成する補償情報生成回路と、段階的に設定さ
れる複数の電圧から上記補償情報に応じて選択される電
圧を上記第1及び第2のチャージポンプに供給し、上記
第1及び第2の電位を制御することを特徴とする請求項
1に記載の位相ロックループ。
2. The control section includes: a compensation information generating circuit that generates compensation information according to the compensation voltage; and a voltage selected according to the compensation information from a plurality of voltages set in stages. The phase-locked loop according to claim 1, wherein the first and second potentials are supplied to first and second charge pumps to control the first and second potentials.
【請求項3】 上記補償情報生成回路は、上記補償電圧
をデジタル値に変換するA/D変換器を備えることを特
徴とする請求項2に記載の位相ロックループ。
3. The phase locked loop according to claim 2, wherein the compensation information generation circuit includes an A / D converter that converts the compensation voltage into a digital value.
【請求項4】 上記補償情報生成回路は、上記補償電圧
を所定の基準値と比較して大小関係を判定する比較器
と、上記比較器の比較出力に応答してカウントアップま
たはカウントダウンされるアップダウンカウンタと、を
備えることを特徴とする請求項2に記載の位相ロックル
ープ。
4. A compensation information generating circuit comprising: a comparator for comparing the compensation voltage with a predetermined reference value to determine a magnitude relationship; and an up-counter which counts up or down in response to a comparison output of the comparator. The phase locked loop according to claim 2, further comprising: a down counter.
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