JP2000312148A - フェーズ・ロックド・ループ回路 - Google Patents

フェーズ・ロックド・ループ回路

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JP2000312148A
JP2000312148A JP11119650A JP11965099A JP2000312148A JP 2000312148 A JP2000312148 A JP 2000312148A JP 11119650 A JP11119650 A JP 11119650A JP 11965099 A JP11965099 A JP 11965099A JP 2000312148 A JP2000312148 A JP 2000312148A
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JP
Japan
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circuit
phase
signal
output
clock signal
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JP11119650A
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Masaru Kikuchi
勝 菊地
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はPLL回路において、閉ループ内の構
成、製造ばらつきに出力信号の位相が依存しない構成と
し、出力信号の位相をプログラマブルに可変し提供する
ことにある。 【解決手段】出力および、閉ループ内にプログラマブル
な遅延回路を設け、出力信号の位相を調整する。 【効果】本発明のPLL回路によれば、分周器の分周
比、製造ばらつきによる位相のばらつきをプログラマブ
ルにコントロールできる。また、複数のモジュール間で
複数のフェーズ・ロックド・ループ回路を用いる際に各
モジュールのクロックタイミングを理想的に設定するこ
とが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフェーズ・ロックド
・ループ回路の有効な回路構成の一つとして出力信号の
位相をプログラマブルに調整する回路構成に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は従来のフェーズ・ロックド・ルー
プ回路の概念図である。従来のフェーズ・ロックド・ル
ープ回路では、出力及び閉ループ内に遅延回路をもたな
い。従って複数の出力周波数を得るために1つ以上の分
周比を変更可能な可変分周器を閉ループ内、外に設ける
と、出力信号は閉ループ内のフィードバック時の遅延、
分周器の分周比、製造ばらつき等により位相が安定しな
い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらフェーズ
・ロックド・ループ回路の出力の位相にばらつきがあっ
ては出力信号を利用するモジュールに対し悪影響を及ぼ
してしまう問題点があった。また、複数のフェーズ・ロ
ックド・ループ回路を用い、複数の周波数を利用する際
に各フェーズ・ロックド・ループ回路の出力の位相にば
らつきがあっては、データ受け渡しの際のタイミングエ
ラー等によりシステム全体に悪影響を及ぼす危険性があ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のフェーズ・ロッ
クド・ループ回路は、外部より入力される基準クロック
信号と内部で発生したクロック信号の位相を比較する位
相比較器と、充放電のための基準電流を前記位相比較器
の出力を用いて発生するチャージポンプ回路と、前記チ
ャージポンプ回路から出力された基準電流を低域通過フ
ィルタをとおして得た信号を受けて動作するVCO回路
と、前記VCO回路の出力信号を遅延させた信号を分周
して位相比較器にフィードバックし閉ループを構成する
フェーズ・ロックド・ループ回路において、前記遅延回
路が閉ループ内に構成されたことを特徴とする。
【0005】また本発明のフェーズ・ロックド・ループ
回路は、外部より入力される基準クロック信号と内部で
発生したクロック信号の位相を比較する位相比較器と、
充放電のための基準電流を前記位相比較器の出力を用い
て発生するチャージポンプ回路と、前記チャージポンプ
回路から出力された基準電流を低域通過フィルタをとお
して得た信号を受けて動作するVCO回路と、前記VC
O回路の出力信号を遅延させ出力するプログラマブル遅
延回路と、遅延させた信号を分周して位相比較器にフィ
ードバックし閉ループを構成するフェーズ・ロックド・
ループ回路において、前記遅延回路が出力及び閉ループ
内に構成されたことを特徴とする。
【0006】また本発明のフェーズ・ロックド・ループ
回路は、請求項1,2記載のフェーズ・ロックド・ルー
プ回路において、前記遅延回路が複数個の遅延インバー
タで構成されたことを特徴とする。
【0007】また本発明のフェーズ・ロックド・ループ
回路は、請求項1,2記載のフェーズ・ロックド・ルー
プ回路において、前記遅延回路が複数個の電流調整式遅
延インバータで構成されたことを特徴とする。
【0008】
【作用】図3は本発明のフェーズ・ロックド・ループ回
路の概念図である。
【0009】出力に設けられたプログラマブル遅延回路
305及び、閉ループ内に設けられたプログラマブル遅
延回路306により位相をプログラマブルに可変できる
ことから、出力信号312の位相は+、―双方向に調整
できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて本発明の
動作を詳細に説明する。
【0011】図2は本発明の第1例の実施例である。外
部入力基準クロック信号209と内部発生クロック信号
210を位相比較器201により位相関係をデジタル信
号としチャージポンプ回路202におくる。チャージポ
ンプ回路202は前記デジタル信号を充放電電流に変換
し出力する。前記の信号は、低域通過フィルタを通しV
CO回路204に送られ出力クロック信号211として
出力される。また出力クロック信号211は閉ループの
信号としてプログラマブル遅延回路205に送られる。
プログラマブル遅延回路205により外部入力基準クロ
ック信号209に対し−の遅延を調整された出力信号は
分周器206及びFF回路207のクロック入力に送ら
れる。分周器206では入力された信号を1/N分周し
FF回路207のデータ入力に送られる。FF回路では
分周器206の入力前の信号でサンプリングする事によ
り分周器206内の遅延をキャンセルしてプログラマブ
ル遅延回路205での遅延量調整の精度を向上してい
る。FF回路207の出力は内部発生クロック信号21
0として位相比較器201に送られ閉ループを構成して
いる。前記フェーズ・ロックド・ループ回路において、
周波数を決定する分周比及び、位相を決定する遅延量は
複数ビットのレジスタ回路208により制御される。
【0012】図3は本発明の第2例の実施例である。外
部入力基準クロック信号310と内部発生クロック信号
311を位相比較器301により位相関係をデジタル信
号としチャージポンプ回路302におくる。チャージポ
ンプ回路302は前記デジタル信号を充放電電流に変換
し出力する。前記の信号は、低域通過フィルタを通しV
CO回路304に送られる。VCO回路304より出力
される内部信号312は、プログラマブル遅延回路30
5により外部入力基準クロック信号310に対し+の遅
延を調整し出力される。また内部信号312は閉ループ
の信号としてプログラマブル遅延回路306に送られ
る。プログラマブル遅延回路306により外部入力基準
クロック信号310に対し−の遅延を調整された出力信
号は分周器307及びFF回路308のクロック入力に
送られる。分周器307では入力された信号を1/N分
周しFF回路308のデータ入力に送られる。FF回路
では分周器307の入力前の信号でサンプリングする事
により分周器307内の遅延をキャンセルしてプログラ
マブル遅延回路306での遅延量調整の精度を向上して
いる。FF回路308の出力は内部発生クロック信号3
11として位相比較器301に送られ閉ループを構成し
ている。前記フェーズ・ロックド・ループ回路におい
て、周波数を決定する分周比及び、位相を決定する遅延
量は複数ビットのレジスタ回路309により制御され
る。
【0013】図4は前記プログラマブル遅延回路に複数
個のインバータを用いた例の概念図である。入力クロッ
ク信号403はインバータ401のN段直列の回路に入
力される。セレクタ回路402は入力クロック信号およ
びインバータ401のそれぞれの出力を入力とし、0倍
からN倍の遅延量をセレクトし出力クロック信号404
を出力する。
【0014】図5は前記プログラマブル遅延回路に電流
調整式インバータを用いた例の概念図である。定電流発
生PMOSトランジスタ用ゲート電圧発生回路501
は、レジスタからの信号510により定電流発生PMO
Sトランジスタ用ゲート電圧511を発生する。定電流
発生PMOSトランジスタ用ゲート電圧511は定電流
発生PMOSトランジスタのGを駆動し各段に定電流を
発生する。前記により発生した定電流により、PMOS
トランジスタ504,505、NMOSトランジスタ5
06,507で構成されるインバータ回路の遅延量が決
まる。入力信号508はPMOSトランジスタ504、
NMOSトランジスタ506により構成される1段目の
インバータにより反転され、前記の反転された信号を入
力とするPMOSトランジスタ505、NMOSトラン
ジスタ507で構成されたインバータにより再び反転さ
れ入力に対し遅延を持った正転の出力信号509を出力
する。
【0015】図6は図3の各信号の位相関係である。位
相比較器301は外部入力基準クロック信号601(図
3―310)と内部発生クロック信号602(図3―3
11)の位相関係が一致するまで充放電を繰り返す信号
をチャージポンプ回路302に送り続けるので、外部入
力基準クロック信号601(図3―310)と内部発生
クロック信号602(図3―311)の位相は一致す
る。出力クロック信号312に+遅延出力クロック信号
603を出力する際はプログラマブル遅延回路305を
使用し出力に+遅延を持たせる。遅延量605はプログ
ラマブル遅延回路305により調整される。出力クロッ
ク信号312に−遅延出力クロック信号604を出力す
る際はプログラマブル遅延回路306を使用し閉ループ
内に遅延を持たせる。位相比較器301は外部入力基準
クロック信号601(図3―310)と内部発生クロッ
ク信号602(図3―311)の位相を一致させるので
内部信号312は外部入力基準クロック信号601(図
3―310)より−遅延になり出力信号も−遅延を持っ
た−遅延出力クロック信号604となる。遅延量606
はプログラマブル遅延回路306により調整される。
【0016】図7は本発明を利用したシステムの概念図
である。システムクロック信号705を受け動作するC
PU701と本発明のフェーズ・ロックド・ループ回路
を内蔵し異なった周波数で動作するフェーズ・ロックド
・ループ回路内蔵モジュールA702、B703により
構成されCPU701、フェーズ・ロックド・ループ回
路内蔵モジュールA702、B703間では相互のデー
タ受け渡しがある。本発明のフェーズ・ロックド・ルー
プ回路により各モジュールの位相を適切に調整すること
によりデータ受け渡しの際のタイミングエラーを防ぐこ
とができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明した本発明を利用すれば、出力
クロック信号の位相を前後に変更することにより分周
比、製造によるばらつきをキャンセルする事ができる。
また、フェーズ・ロックド・ループ回路を用いたモジュ
ールから要求された位相で出力を供給できクロックタイ
ミングの理想的なシステムを実現できる。特にマスター
クロックから複数の周波数をフェーズ・ロックド・ルー
プ回路により出力し利用するシステムの際は各モジュー
ル間で位相を変更しデータの受け渡しを容易にすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来PLL回路の概念図。
【図2】本発明PLL回路第一例の概念図。
【図3】本発明PLL回路第二例の概念図。
【図4】プログラマブル遅延回路第一例の概念図。
【図5】プログラマブル遅延回路第二例の概念図。
【図6】本発明フェーズ・ロックド・ループ回路の信号
のタイミングの概念図。
【図7】本発明フェーズ・ロックド・ループ回路を利用
したシステムの概念図。
【符号の説明】
101:位相比較器 102:チャージポンプ回路 103:低域通過フィルタ 104:VCO回路 105:分周器 106:FF回路 107:レジスタ回路 108:外部入力基準クロック信号 109:内部発生クロック信号 110:出力クロック信号 201:位相比較器 202:チャージポンプ回路 203:低域通過フィルタ 204:VCO回路 205:プログラマブル遅延回路 206:分周器 207:FF回路 208:レジスタ回路 209:外部入力基準クロック信号 210:内部発生クロック信号 211:出力クロック信号 301:位相比較器 302:チャージポンプ回路 303:低域通過フィルタ 304:VCO回路 305:プログラマブル遅延回路 306:プログラマブル遅延回路 307:分周器 308:FF回路 309:レジスタ回路 310:外部入力基準クロック信号 311:内部発生クロック信号 312:内部信号 313:出力クロック信号 401:インバータ 402:セレクタ回路 403:入力クロック信号 404:出力クロック信号 501:定電流発生PMOSトランジスタ用ゲート電圧
発生回路 502:1段目定電流発生PMOSトランジスタ 503:2段目定電流発生PMOSトランジスタ 504:1段目インバータPMOSトランジスタ 505:2段目インバータPMOSトランジスタ 506:1段目インバータNMOSトランジスタ 507:2段目インバータNMOSトランジスタ 508:入力信号 509:出力信号 510:レジスタからの信号 511:定電流発生PMOSトランジスタ用ゲート電圧 601:外部入力基準クロック信号 602:内部発生クロック信号 603:+遅延出力クロック信号 604:−遅延出力クロック信号 605:+遅延量 606:−遅延量 701:CPU 702:フェーズ・ロックド・ループ内蔵モジュールA 703:フェーズ・ロックド・ループ内蔵モジュールB 704:本発明によるフェーズ・ロックド・ループ回路 705:システムクロック信号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外部より入力される基準クロック信号と内
    部で発生したクロック信号の位相を比較する位相比較器
    と、充放電のための基準電流を前記位相比較器の出力を
    用いて発生するチャージポンプ回路と、前記チャージポ
    ンプ回路から出力された基準電流を低域通過フィルタを
    とおして得た信号を受けて動作するVCO回路と、前記
    VCO回路の出力信号を遅延させた信号を分周して位相
    比較器にフィードバックし閉ループを構成するフェーズ
    ・ロックド・ループ回路において、前記遅延回路が閉ル
    ープ内に構成されたことを特徴とするフェーズ・ロック
    ド・ループ回路。
  2. 【請求項2】外部より入力される基準クロック信号と内
    部で発生したクロック信号の位相を比較する位相比較器
    と、充放電のための基準電流を前記位相比較器の出力を
    用いて発生するチャージポンプ回路と、前記チャージポ
    ンプ回路から出力された基準電流を低域通過フィルタを
    とおして得た信号を受けて動作するVCO回路と、前記
    VCO回路の出力信号を遅延させ出力するプログラマブ
    ル遅延回路と、遅延させた信号を分周して位相比較器に
    フィードバックし閉ループを構成するフェーズ・ロック
    ド・ループ回路において、前記遅延回路が出力及び閉ル
    ープ内に構成されたことを特徴とするフェーズ・ロック
    ド・ループ回路。
  3. 【請求項3】請求項1,2記載のフェーズ・ロックド・
    ループ回路において、前記遅延回路が複数個の遅延イン
    バータで構成されたことを特徴とするフェーズ・ロック
    ド・ループ回路。
  4. 【請求項4】請求項1,2記載のフェーズ・ロックド・
    ループ回路において、前記遅延回路が複数個の電流調整
    式遅延インバータで構成されたことを特徴とするフェー
    ズ・ロックド・ループ回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008227829A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Fujitsu Telecom Networks Ltd 位相同期回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20060704