JP2000315947A - Pll circuit - Google Patents

Pll circuit

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JP2000315947A
JP2000315947A JP11123257A JP12325799A JP2000315947A JP 2000315947 A JP2000315947 A JP 2000315947A JP 11123257 A JP11123257 A JP 11123257A JP 12325799 A JP12325799 A JP 12325799A JP 2000315947 A JP2000315947 A JP 2000315947A
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phase
frequency
phase difference
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Shinichi Fukukawa
伸一 福川
Minoru Fukuda
実 福田
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NEC Corp
NEC Miyagi Ltd
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NEC Corp
NEC Miyagi Ltd
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PLL circuit with excellent responsiveness. SOLUTION: A 1st frequency divider 103 receives a reference frequency signal 102 frequency, divides the signal 102 and gives the result to a phase difference detector 113 and a phase comparator 114. A 2nd frequency divider 107 receives an output signal 106 of a voltage controlled oscillator 104 to divide it and the resulting signal is similarly given to a phase difference detector 113 and a phase comparator 114. The phase difference detector 113 discriminates a phase lead, a phase lag, and coincidence and gives the result to a 1st integration device 117, which outputs a voltage in response to the phase to a 2nd integration device 121. The 2nd integration device 121 integrates the received voltage in a form of correcting a comparison output 119 of the phase comparator 114 and gives a 2nd integration output to a voltage controlled oscillator 104. The PLL circuit whose frequency response is enhanced by the correction can be realized.

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PLL回路に係わ
り、特に応答性に配慮したPLL回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PLL circuit, and more particularly to a PLL circuit in which responsiveness is considered.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は従来のPLL回路の構成を示し
たものである。このPLL回路は、入力端子11に入力
された基準周波数信号12を第1の分周器13に入力し
て分周している。分周後の基準信号14は、第2の分周
器15の分周出力としての従属周波数信号16と共に位
相比較器17に入力して、これらの信号14、16の位
相を比較するようにしている。位相比較器17の比較出
力18は積分器19に入力されてその値が時間的に積分
される。積分器19の積分出力21は電圧制御発振器
(VCO)22に入力され、積分出力21としての電圧
値に応じた周波数の出力信号23が出力される。この出
力信号23は出力端子24から出力される他、第2の分
周器15にフィードバックされる。このフィードバック
制御の結果、第1の分周器13から出力される基準信号
14の周波数に対して、位相比較器17に入力する信号
14、16の位相差がなくなるような周波数で出力信号
23が出力されることになる。
2. Description of the Related Art FIG. 11 shows a configuration of a conventional PLL circuit. In this PLL circuit, a reference frequency signal 12 input to an input terminal 11 is input to a first frequency divider 13 to divide the frequency. The frequency-divided reference signal 14 is input to a phase comparator 17 together with a dependent frequency signal 16 as a frequency-divided output of a second frequency divider 15 so that the phases of these signals 14 and 16 are compared. I have. The comparison output 18 of the phase comparator 17 is input to an integrator 19, and its value is temporally integrated. An integrated output 21 of the integrator 19 is input to a voltage controlled oscillator (VCO) 22, and an output signal 23 having a frequency corresponding to a voltage value as the integrated output 21 is output. This output signal 23 is output from the output terminal 24 and fed back to the second frequency divider 15. As a result of this feedback control, the output signal 23 is output at a frequency that eliminates the phase difference between the signals 14 and 16 input to the phase comparator 17 with respect to the frequency of the reference signal 14 output from the first frequency divider 13. Will be output.

【0003】この図11に示したPLL回路では、動作
環境が一定の条件下で、2つの信号14、16の位相差
がなくなるように制御が行なわれる。しかしながら、動
作環境の一例としてたとえば動作温度が変化すると、基
準周波数信号12の周波数が一定であっても、従属周波
数信号16の周波数が変化する。この結果として位相比
較器17の比較出力18に位相差変動を生じさせること
になる。このため、基準周波数信号12側に同期させて
周波数を高速に切り換えるような場合には、出力信号2
3に周波数の変動が生じる結果として、出力信号に同期
してデータをサンプリングするような場合にデータエラ
ーが発生するおそれが生じる。このような不都合を解消
するために従来からいくつかの提案が行われている。
In the PLL circuit shown in FIG. 11, control is performed such that the phase difference between the two signals 14 and 16 disappears under a constant operating environment. However, when the operating temperature changes as an example of the operating environment, the frequency of the dependent frequency signal 16 changes even if the frequency of the reference frequency signal 12 is constant. As a result, a phase difference fluctuation occurs in the comparison output 18 of the phase comparator 17. Therefore, when the frequency is switched at high speed in synchronization with the reference frequency signal 12, the output signal 2
As a result of the fluctuation of the frequency in No. 3, a data error may occur when data is sampled in synchronization with the output signal. Some proposals have conventionally been made to solve such inconveniences.

【0004】図12は、第1の提案として同期外れ時の
引き込み動作を一意的に確定するようにしたPLL回路
を示したものである。この図で図11と同一部分には同
一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
特開平7−162301号公報に開示されたこのPLL
回路では、入力端子11に入力された基準周波数信号1
2と第2の分周器15から出力される従属周波数信号1
6を入力する位相比較器17の出力側に、同期検出器3
1を配置している。このPLL回路では、位相比較器1
7から出力される比較出力18を同期検出器31に入力
するとともにアクティブフィルタ33に入力し、その出
力34を電圧制御発振器(VCO)22に入力するよう
になっている。
FIG. 12 shows, as a first proposal, a PLL circuit which uniquely determines a pull-in operation at the time of loss of synchronization. In this figure, the same parts as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
This PLL disclosed in JP-A-7-162301 is disclosed.
In the circuit, the reference frequency signal 1 input to the input terminal 11
2 and the dependent frequency signal 1 output from the second frequency divider 15
6 is input to the output side of the phase comparator 17,
1 is arranged. In this PLL circuit, the phase comparator 1
The comparison output 18 output from 7 is input to the synchronization detector 31 and the active filter 33, and the output 34 is input to the voltage controlled oscillator (VCO) 22.

【0005】アクティブフィルタ33は、図示しないが
オペアンプと抵抗およびコンデンサから構成されてお
り、スイッチ35のオン・オフによって、低域フィルタ
としての特性と増幅回路としての特性を切り替えて実現
するようになっている。同期検出器31から出力される
オン・オフ制御信号36は、同期時に低域フィルタ特性
を選択させ、非同期時には増幅回路特性を選択させるよ
うになっている。
The active filter 33 includes an operational amplifier (not shown), a resistor, and a capacitor (not shown). By turning on and off a switch 35, the active filter 33 is realized by switching between a characteristic as a low-pass filter and a characteristic as an amplifier circuit. ing. The on / off control signal 36 output from the synchronization detector 31 selects a low-pass filter characteristic during synchronization, and selects an amplification circuit characteristic during non-synchronization.

【0006】このPLL回路では位相比較器17の比較
出力18としての周波数で同期状態であるかどうかを判
別し、出力信号23に周波数の変動が生じた場合のよう
に同期外れが生じた場合にはオン・オフ制御信号36に
よってスイッチ35がオフとなり、アクティブフィルタ
33の積分機能を一時的に停止させる。これにより、同
期外れ時には常に同一条件からスタートして引き込み動
作に移行するので、確実な引き込み動作が得られること
になる。
In this PLL circuit, it is determined whether or not a synchronization state is established at the frequency as the comparison output 18 of the phase comparator 17, and when the out-of-synchronization occurs as in the case where the frequency of the output signal 23 fluctuates. The switch 35 is turned off by the on / off control signal 36, and the integration function of the active filter 33 is temporarily stopped. As a result, when the synchronization is lost, the operation always starts from the same condition and shifts to the pull-in operation, so that a reliable pull-in operation can be obtained.

【0007】図13は、第2の提案として二系統の積分
回路を備えたPLL回路の要部を表わしたものである。
この図13でも図11と同一部分には同一の符号を付し
ており、これらの説明を適宜省略する。
FIG. 13 shows a main part of a PLL circuit provided with two systems of integration circuits as a second proposal.
13, the same parts as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

【0008】この提案(特開平9−98028号公報)
では、第1および第2の位相比較回路41、42をPL
L回路内に配置して、基準周波数信号12と従属周波数
信号16を第1の位相比較回路41に入力する一方で、
基準周波数信号12を反転回路43で反転した信号44
と従属周波数信号16を第2の位相比較回路42に入力
するようにしている。そして、第1および第2の位相比
較回路41、42の出力側に第1または第2の積分回路
45、46を配置して、位相誤差信号の積分結果として
の第1および第2の制御電圧47、48を作成してい
る。そして、これらの制御電圧47、48を位相差・オ
フセット変換回路49に入力してオフセット電圧51を
得るとともに、これを第1の制御電圧47とともにオフ
セット付加回路52に入力してオフセット付加制御電圧
53を得ることで検出可能な入力位相差を増大させてい
る。すなち、この提案では大きな入力位相差に対しても
位相同期が外れないようにしている。
This proposal (Japanese Patent Laid-Open No. 9-98028)
Now, the first and second phase comparison circuits 41 and 42 are
While being arranged in the L circuit, the reference frequency signal 12 and the dependent frequency signal 16 are input to the first phase comparison circuit 41,
Signal 44 obtained by inverting reference frequency signal 12 by inverting circuit 43
And the dependent frequency signal 16 are input to the second phase comparison circuit 42. Then, first or second integration circuits 45, 46 are arranged on the output side of the first and second phase comparison circuits 41, 42, and the first and second control voltages as integration results of the phase error signal are arranged. 47 and 48 are created. Then, these control voltages 47 and 48 are input to the phase difference / offset conversion circuit 49 to obtain an offset voltage 51, which is input together with the first control voltage 47 to the offset addition circuit 52 to output the offset addition control voltage 53. , The detectable input phase difference is increased. That is, in this proposal, phase synchronization is prevented from being lost even for a large input phase difference.

【0009】図14は、第3の提案として位相比較器の
入力の位相が一致したときに行われる位相のロックを改
良したPLL回路を表わしたものである。この図14で
も図11と同一部分には同一の符号を付しており、これ
らの説明を適宜省略する。
FIG. 14 shows, as a third proposal, a PLL circuit in which the phase locking performed when the phases of the inputs of the phase comparator coincide with each other is improved. In FIG. 14, the same portions as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

【0010】この提案(特開平1−231430号公
報)のPLL回路では、位相比較器60の出力側に論理
的ゲート回路61、積分回路62、シュミット回路63
および少なくとも2段構成以上のN段カウンタ64をこ
の順に配置し、シュミット回路63により整形された出
力をN段カウンタ64のリセット(R)入力としてい
る。そして、基準周波数信号12をカウンタ分周入力制
御器66の入力とする一方で、N段カウンタ64の最終
段から出力される信号67によって基準周波数信号12
のN段カウンタ64への入力を制御するようにしてい
る。
In the PLL circuit of this proposal (JP-A-1-231430), a logical gate circuit 61, an integrating circuit 62, and a Schmitt circuit 63 are provided on the output side of a phase comparator 60.
An N-stage counter 64 having at least a two-stage configuration or more is arranged in this order, and the output shaped by the Schmitt circuit 63 is used as the reset (R) input of the N-stage counter 64. Then, while the reference frequency signal 12 is used as an input to the counter frequency division input controller 66, the reference frequency signal 12 is output by the signal 67 output from the final stage of the N-stage counter 64.
Of the N-stage counter 64 is controlled.

【0011】すなわち、このPLL回路では、基準周波
数信号12と従属周波数信号16の位相が一致していた
状態からずれると、位相比較器60の2つの出力68、
69がそれぞれ入力の位相差に応じた出力となる結果と
して論理的ゲート回路61の出力がローレベルとなり、
リセット信号71がN段カウンタ64に供給されてこれ
をリセットする。N段カウンタ64はこれによりアンロ
ック状態となり、基準周波数信号12と従属周波数信号
16の位相が一致しない状態が続く限りアンロック状態
を継続する。
That is, in this PLL circuit, when the phase of the reference frequency signal 12 and the phase of the dependent frequency signal 16 deviate from each other, two outputs 68 of the phase comparator 60,
As a result, the output of the logical gate circuit 61 becomes low level as a result of the outputs 69 corresponding to the phase differences of the inputs,
A reset signal 71 is supplied to the N-stage counter 64 to reset it. As a result, the N-stage counter 64 is unlocked, and the unlocked state is maintained as long as the phase of the reference frequency signal 12 and the dependent frequency signal 16 does not match.

【0012】次に、基準周波数信号12と従属周波数信
号16の位相が一致すると、リセット状態が解除される
がN段カウンタ64の最終段から出力される信号67は
ハイレベルのままでありアンロックの状態が保持され、
この状態は基準周波数信号12がN段分だけクロックと
してN段カウンタ64に入力されるまで継続する。これ
により、PLL回路の過渡応答中に生じる誤ったロック
状態を回避することができる。
Next, when the phases of the reference frequency signal 12 and the dependent frequency signal 16 match, the reset state is released, but the signal 67 output from the last stage of the N-stage counter 64 remains at the high level, and State is maintained,
This state continues until the reference frequency signal 12 is input to the N-stage counter 64 as a clock for N stages. Thereby, an erroneous lock state generated during the transient response of the PLL circuit can be avoided.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように従
属周波数側の位相差変動に対する不都合を防止するため
に各種のPLL回路が従来から提案されている。しかし
ながら、従来提案された第1〜第3の提案では位相差の
検出が迅速でないという問題があった。
As described above, various types of PLL circuits have been conventionally proposed in order to prevent inconvenience due to phase difference fluctuation on the dependent frequency side. However, the conventionally proposed first to third proposals have a problem that the phase difference is not quickly detected.

【0014】そこで本発明の目的は、応答性のよいPL
L回路を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a highly responsive PL.
An L circuit is provided.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、(イ)基準周波数を入力する第1の分周手段と、
(ロ)入力電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電
圧制御発信手段と、(ハ)この電圧制御発信手段の出力
信号を分周する第2の分周手段と、(ニ)第1の分周手
段の出力と第2の分周手段の出力とを入力して位相を比
較する位相比較手段と、(ホ)第1の分周手段の出力と
第2の分周手段の出力とを入力して両出力の位相の一
致、前者の出力に対する後者の出力の位相の進みまたは
遅れのいずれかを判別する位相差判別手段と、(へ)こ
の位相差判別手段の判別結果に応じて位相の状態に応じ
たレベルの補正信号を出力する補正信号出力手段と、
(ト)位相比較手段の比較結果を補正信号出力手段の出
力した補正信号で補正して積分しその値を電圧制御発信
手段に入力する積分手段とをPLL回路に具備させる。
According to the first aspect of the present invention, (a) a first frequency dividing means for inputting a reference frequency;
(B) voltage-controlled transmitting means for outputting an output signal having a frequency corresponding to the input voltage; (c) second frequency-dividing means for dividing the output signal of the voltage-controlled transmitting means; Phase comparing means for receiving the output of the frequency dividing means and the output of the second frequency dividing means and comparing the phases; (e) the output of the first frequency dividing means and the output of the second frequency dividing means Phase difference discriminating means for discriminating the coincidence of the phases of both outputs upon input, and the advance or delay of the phase of the latter output with respect to the former output; Correction signal output means for outputting a correction signal of a level corresponding to the state of
(G) The PLL circuit is provided with integrating means for correcting and integrating the comparison result of the phase comparing means with the correction signal output from the correction signal output means and inputting the result to the voltage control transmitting means.

【0016】すなわち請求項1記載の発明では、通常の
PLL回路に位相差判別手段と補正信号出力手段を加え
た構成となっている。ここで位相差判別手段は、基準周
波数と電圧制御発信手段の出力した出力信号を分周した
信号とを入力し、位相が一致している場合と進みまたは
遅れている場合のいずれであるかを判別する。補正信号
出力手段は、この判別結果を基にして補正を行うための
補正信号を積分手段に出力して電圧制御発信器が迅速に
応答できるようにしている。この結果、周波数の変化に
対する応答性のよいPLL回路を実現することができ
る。
That is, according to the first aspect of the present invention, a configuration is provided in which a phase difference determining means and a correction signal output means are added to a normal PLL circuit. Here, the phase difference determining means inputs the reference frequency and a signal obtained by dividing the output signal output from the voltage control transmitting means, and determines whether the phase is coincident or the phase is advanced or delayed. Determine. The correction signal output means outputs a correction signal for performing a correction based on the determination result to the integration means so that the voltage control transmitter can respond quickly. As a result, a PLL circuit having good responsiveness to a change in frequency can be realized.

【0017】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
PLL回路で補正信号出力手段は、位相の遅れ、一致、
進みの順に信号レベルが段階的に変化する補正信号を出
力することを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the PLL circuit according to the first aspect, the correction signal output means includes:
It is characterized in that a correction signal whose signal level changes stepwise in the order of progress is output.

【0018】すなわち請求項2記載の発明では、補正信
号出力手段が位相の遅れ、一致、進みの順に信号レベル
が段階的に変化する補正信号を出力することを規定して
いる。たとえば位相の遅れで出力する信号レベルがaV
であるとすると、一致した場合には2aV、進んだ場合
には3aVになるといった具合である。
That is, the invention according to claim 2 specifies that the correction signal output means outputs a correction signal whose signal level changes stepwise in the order of phase delay, coincidence, and advance. For example, if the signal level output with a phase delay is aV
In this case, if the values match, the voltage becomes 2 aV, and if the value advances, the voltage becomes 3 aV.

【0019】請求項3記載の発明では、(イ)基準周波
数を入力する第1の分周手段と、(ロ)入力電圧に応じ
た周波数の出力信号を出力する電圧制御発信手段と、
(ハ)この電圧制御発信手段の出力信号を分周する第2
の分周手段と、(ニ)第1の分周手段の出力と第2の分
周手段の出力とを入力して位相を比較する位相比較手段
と、(ホ)第1の分周手段の出力と第2の分周手段の出
力とを入力して両出力の位相の一致、前者の出力に対す
る後者の出力の位相の進みまたは遅れのいずれかを判別
する位相差判別手段と、(へ)この位相差判別手段の判
別結果に応じて位相の状態に応じたレベルの補正信号を
出力する補正信号出力手段と、(ト)位相比較手段の比
較結果を補正信号出力手段の出力した補正信号で補正し
て積分しその値を電圧制御発信手段に入力する積分手段
と、(チ)第1および第2の分周器の出力および電圧制
御発信手段の出力信号を入力して位相差に応じたパルス
を生成しこれを位相差判別手段に入力するパルス生成手
段とをPLL回路に具備させる。
According to the third aspect of the present invention, there are provided (a) a first frequency dividing means for inputting a reference frequency, and (b) a voltage control transmitting means for outputting an output signal having a frequency corresponding to the input voltage.
(C) a second method for dividing the output signal of the voltage control transmitting means.
(D) phase comparing means for receiving the output of the first frequency dividing means and the output of the second frequency dividing means and comparing the phases, and (e) the frequency dividing means of the first frequency dividing means. Phase difference discriminating means for inputting the output and the output of the second frequency dividing means to determine the coincidence of the phases of the two outputs, and to determine either the advance or the delay of the phase of the latter output with respect to the former output; A correction signal output means for outputting a correction signal of a level corresponding to the state of the phase in accordance with the result of the determination by the phase difference determination means; (H) inputting the output of the first and second frequency dividers and the output signal of the voltage control transmitting means, and integrating them according to the phase difference. A pulse generating means for generating a pulse and inputting the pulse to a phase difference determining means; To be provided.

【0020】すなわち請求項3記載の発明では、請求項
1記載の発明のPLL回路に更にパルス生成手段を加え
た構成となっている。パルス生成手段は、位相差と位相
の進みあるいは遅れを判別するために第1および第2の
分周器の出力および電圧制御発信手段の出力信号を入力
するようになっている。そして、位相の状態に応じて早
期に整合を図るためにパルスを発生しこれを位相差判別
手段に入力するようになっている。
That is, the invention according to claim 3 has a configuration in which pulse generating means is further added to the PLL circuit according to claim 1. The pulse generating means inputs the outputs of the first and second frequency dividers and the output signal of the voltage control transmitting means in order to determine the phase difference and the advance or delay of the phase. Then, a pulse is generated for early matching in accordance with the state of the phase, and this pulse is input to the phase difference determining means.

【0021】請求項4記載の発明では、請求項3記載の
PLL回路でパルス生成手段は位相差の大きさに比例し
たパルス幅のパルスを生成することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the PLL circuit of the third aspect, the pulse generation means generates a pulse having a pulse width proportional to the magnitude of the phase difference.

【0022】すなわち請求項4記載の発明では、出力す
るパルス幅を変化させることで早く位相差無しの状態に
修正するようにしている。
In other words, according to the fourth aspect of the present invention, the output pulse width is changed to quickly correct the state without a phase difference.

【0023】請求項5記載の発明では、請求項3記載の
PLL回路でパルス生成手段は位相差の大きさに比例し
て一定幅のパルスの生成される数を増加させることを特
徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the PLL circuit of the third aspect, the pulse generating means increases the number of pulses of a fixed width generated in proportion to the magnitude of the phase difference.

【0024】すなわち請求項5記載の発明では、出力す
るパルスの数を変化させることで早く位相差無しの状態
に修正するようにしている。
That is, according to the fifth aspect of the present invention, the number of pulses to be output is changed to quickly correct the state without a phase difference.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0026】[0026]

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments.

【0027】図1は本発明の一実施例におけるPLL回
路を示したものである。本実施例のPLL回路は入力端
子101に接続されここから基準周波数信号102を入
力する第1の分周器103と、電圧制御発振器(VC
O)104から出力端子105に出力される出力信号1
06を入力する第2の分周器107の2つの分周器を備
えている。これらの分周器103、107は、それぞれ
最小公倍数で一致する周波数を出力するようになってい
る。第1の分周器103から出力される第1の分周出力
111と第2の分周器107から出力される第2の分周
出力112は、位相差検出器113と位相比較器114
に共に入力されるようになっている。位相差検出器11
3は、位相差検出の結果を2ビットの値で出力するよう
になっている。このうちの上位桁の信号115と下位桁
の信号116は第1の積分器117に入力される。第1
の積分器117から出力される第1の積分出力118と
位相比較器114の比較出力119とは、第2の積分器
121に入力される。第2の積分器121から出力され
る第2の積分出力122は、電圧制御発振器104に入
力される。
FIG. 1 shows a PLL circuit according to an embodiment of the present invention. The PLL circuit of the present embodiment is connected to an input terminal 101 and receives a reference frequency signal 102 from the first frequency divider 103 and a voltage controlled oscillator (VC
O) Output signal 1 output from 104 to output terminal 105
The second frequency divider 107 is provided with two frequency dividers for inputting 06. Each of these frequency dividers 103 and 107 outputs a frequency that matches at the least common multiple. A first frequency-divided output 111 output from the first frequency divider 103 and a second frequency-divided output 112 output from the second frequency divider 107 are provided by a phase difference detector 113 and a phase comparator 114.
Are input together. Phase difference detector 11
No. 3 outputs the result of the phase difference detection as a 2-bit value. Among them, the upper digit signal 115 and the lower digit signal 116 are input to the first integrator 117. First
The first integration output 118 output from the integrator 117 and the comparison output 119 from the phase comparator 114 are input to the second integrator 121. The second integration output 122 output from the second integrator 121 is input to the voltage controlled oscillator 104.

【0028】図2は、図1に示したPLL回路自体が同
期している状態(区間A)における各部の波形変化を表
わしたものである。このうち同図(a)は第1の分周器
103から出力される第1の分周出力111を表わし、
同図(b)は第2の分周器107から出力される第2の
分周出力112を表わしている。これらの分周器10
3、107では、PLL回路自体が同期している状態
(区間A)で第1の分周出力111と第2の分周出力1
12が位相同期している。このように第1および第2の
分周出力111、112が一致している状態では、位相
差検出器113の上位桁の信号115(図2(g))が
ハイ(H)レベルで、下位桁の信号116(図2
(h))がロー(L)レベルとなるようになっている。
またこの状態では、電圧制御発振器104の入力電圧が
上昇するとその出力信号106の周波数が上がり、これ
とは逆に電圧制御発振器104の入力電圧が下降すると
その出力信号106の周波数が下がるようになってい
る。
FIG. 2 shows a waveform change of each part in a state where the PLL circuit itself shown in FIG. 1 is synchronized (section A). FIG. 3A shows a first frequency-divided output 111 output from the first frequency divider 103.
FIG. 7B shows a second frequency-divided output 112 output from the second frequency divider 107. These frequency dividers 10
At 3 and 107, the first frequency-divided output 111 and the second frequency-divided output 1 are synchronized with the PLL circuit itself (section A).
12 is in phase synchronization. As described above, when the first and second frequency-divided outputs 111 and 112 match, the signal 115 (FIG. 2 (g)) of the upper digit of the phase difference detector 113 is high (H) level and low The digit signal 116 (FIG. 2)
(H)) is at the low (L) level.
In this state, when the input voltage of the voltage controlled oscillator 104 rises, the frequency of the output signal 106 rises, and conversely, when the input voltage of the voltage controlled oscillator 104 falls, the frequency of the output signal 106 falls. ing.

【0029】図3は、このような回路動作を行う位相差
検出器の回路構成を具体的に表わしたものである。位相
差検出器113は、第1の分周出力111をクロック
(CK)入力とする第1のフリップフロップ回路131
を備えている。第1のフリップフロップ回路131のデ
ータ入力端子(D)には第2の分周出力112が入力さ
れるようになっている。第1のフリップフロップ回路1
31の出力端子Qから出力される出力信号132はレベ
ル生成回路133に入力される。この結果として、第1
のフリップフロップ回路131は第1の分周出力111
の方が第2の分周出力112よりも進んでいるときに、
出力信号132としてハイレベルの信号を出力し、これ
をレベル生成回路133に入力することになり、逆に遅
れている場合には出力信号132としてハイレベルの信
号を出力し、これをレベル生成回路133に入力するこ
とになる。
FIG. 3 specifically shows a circuit configuration of a phase difference detector that performs such a circuit operation. The phase difference detector 113 includes a first flip-flop circuit 131 having the first frequency-divided output 111 as a clock (CK) input.
It has. The second frequency-divided output 112 is inputted to a data input terminal (D) of the first flip-flop circuit 131. First flip-flop circuit 1
The output signal 132 output from the output terminal Q of the input terminal 31 is input to the level generation circuit 133. As a result, the first
Of the first frequency-divided output 111
Is more advanced than the second divided output 112,
A high-level signal is output as the output signal 132, which is input to the level generation circuit 133. Conversely, if the signal is delayed, a high-level signal is output as the output signal 132, and this is output to the level generation circuit 133. 133.

【0030】また、第1の分周出力111と第2の分周
出力112は、排他論理和回路134に入力されて排他
的論理和がとられ、この結果としての排他的論理和信号
135はカウンタ136のカウント入力信号となるよう
になっている。
The first frequency-divided output 111 and the second frequency-divided output 112 are input to an exclusive-OR circuit 134 to perform an exclusive-OR operation, and an exclusive-OR signal 135 as a result is obtained. The count input signal of the counter 136 is provided.

【0031】カウンタ136には図示しないクロック発
生源からクロック信号138が供給されており、第2の
分周出力112をリセット信号として入力している。こ
こでクロック信号138は、第2の分周出力112より
も周期が十分短い信号である。このため、カウンタ13
6は排他的論理和信号135がハイレベルのときのクロ
ック信号138の立ち上がりの回数を表わした計数を行
う。カウンタ136から出力される計数値を表わした複
数ビットからなる計数値信号139はレベル生成回路1
33に入力されるようになっている。
The counter 136 is supplied with a clock signal 138 from a clock generation source (not shown), and receives the second frequency-divided output 112 as a reset signal. Here, the clock signal 138 is a signal whose cycle is sufficiently shorter than the second frequency-divided output 112. Therefore, the counter 13
Numeral 6 performs counting indicating the number of rising edges of the clock signal 138 when the exclusive OR signal 135 is at a high level. The count value signal 139 composed of a plurality of bits representing the count value output from the counter 136 is output from the level generation circuit 1.
33.

【0032】レベル生成回路133は、第2の分周出力
112がハイレベルとなっている状態でのみイネーブル
となる。そして第2の分周出力112がハイレベルとな
っている区間で計数値信号139の表わす計数値が
“0”であれば位相差なしと判別し、このときには図2
の区間Aに示すように上位桁の信号115がハイレベル
で下位桁の信号116がローレベルとなる信号を出力す
る。また、計数値信号139の表わす計数値が“0”以
外のときには、第1のフリップフロップ回路131の出
力端子Qから出力される出力信号132の信号レベルに
応じて、上位桁の信号115と下位桁の信号116によ
って位相進みを示す信号状態の信号を出力するか、位相
遅れを示す信号状態の信号を出力することになる。
The level generating circuit 133 is enabled only when the second frequency-divided output 112 is at a high level. If the count value represented by the count value signal 139 is “0” in a section where the second frequency-divided output 112 is at a high level, it is determined that there is no phase difference.
As shown in the section A, a signal in which the upper digit signal 115 is at a high level and the lower digit signal 116 is at a low level is output. When the count value represented by the count signal 139 is other than “0”, the upper digit signal 115 and the lower digit signal 115 are output according to the signal level of the output signal 132 output from the output terminal Q of the first flip-flop circuit 131. The signal in the signal state indicating the phase advance or the signal in the signal state indicating the phase delay is output by the digit signal 116.

【0033】図2に戻って位相が同期した場合を説明す
る。区間Aに示すように第1の分周出力111(同図
(a))と第2の分周出力112(同図(b))の位相
がほぼ正確に一致している場合には、一致している区間
で排他的論理和信号135がローレベルとなり、これ以
外のわずかな区間でのみ排他的論理和信号135(同図
(f))がハイレベルとなる。位相のずれがごくわずか
で、排他的論理和信号135がハイレベルとなる区間が
クロック信号138の1周期以内の範囲内であれば、カ
ウンタ136の計数が行われず、計数値信号139が
“0”となる。この結果としてレベル生成回路133か
らは上位桁の信号115がハイレベルで下位桁の信号1
16もハイレベルとなる信号が出力される。これは位相
差無しを意味するものである。
Returning to FIG. 2, the case where the phases are synchronized will be described. As shown in the section A, when the phases of the first frequency-divided output 111 (FIG. 7A) and the second frequency-divided output 112 (FIG. 6B) almost coincide with each other, The exclusive OR signal 135 becomes low level during the matching period, and the exclusive OR signal 135 (FIG. 7 (f)) becomes high level only in other small sections. If the phase shift is negligible and the period during which the exclusive OR signal 135 is at the high level is within one cycle of the clock signal 138, the counter 136 does not perform counting and the count value signal 139 becomes "0". ". As a result, the higher-order signal 115 is output from the level generator 133 at the high level and the lower-order signal 1 is output.
16 also outputs a high level signal. This means that there is no phase difference.

【0034】図4は区間Bとして位相が進んだ状態を表
わしたものである。この場合には、第1の分周出力11
1(同図(a))と第2の分周出力112(同図
(b))の位相がずれた分だけ排他的論理和信号135
(同図(f))のハイレベルとなる時間が長くなり、カ
ウンタ136から出力される計数値信号139が“1”
よりも大きな値となる。レベル生成回路133は、第1
のフリップフロップ回路131から出力される出力信号
132(同図(e))が位相の進みによってハイレベル
となっているので、この信号レベルによって位相が一定
範囲以上進んでいることを検出する。そして、レベル生
成回路133からは上位桁の信号115がハイレベルで
下位桁の信号116がローレベルとなる信号が出力され
る。これは位相進みを意味するものである。
FIG. 4 shows a state in which the phase is advanced as section B. In this case, the first divided output 11
1 (FIG. 9A) and the second OR output 112 (FIG. 9B) by an amount corresponding to the phase shift of the exclusive OR signal 135.
The time of the high level shown in FIG. 9F becomes longer, and the count signal 139 output from the counter 136 becomes “1”.
It becomes a value larger than. The level generation circuit 133
The output signal 132 ((e) in FIG. 3) output from the flip-flop circuit 131 of FIG. 1 is at a high level due to the advance of the phase, and it is detected that the phase is advanced by a certain range or more by this signal level. Then, the level generation circuit 133 outputs a signal in which the upper-order signal 115 is at a high level and the lower-order signal 116 is at a low level. This means phase advance.

【0035】図5は区間Cとして位相が遅れた状態を表
わしたものである。この場合には、第1の分周出力11
1(同図(a))と第2の分周出力112(同図
(b))の位相がずれた分だけ排他的論理和信号135
(同図(f))のハイレベルとなる時間が同様に長くな
り、カウンタ136から出力される計数値信号139が
“1”よりも大きな値となる。レベル生成回路133
は、第1のフリップフロップ回路131から出力される
出力信号132(同図(e))が位相の遅れによってロ
ーレベルとなっているので、この信号レベルによって位
相が一定範囲以上遅れていることを検出する。そして、
レベル生成回路133からは上位桁の信号115がロー
レベルで下位桁の信号116もローレベルとなる信号が
出力される。これは位相遅れを意味するものである。
FIG. 5 shows a state in which the phase is delayed as section C. In this case, the first divided output 11
1 (FIG. 9A) and the second OR output 112 (FIG. 9B) by an amount corresponding to the phase shift of the exclusive OR signal 135.
The time of the high level in (f) of FIG. 4 is similarly increased, and the count signal 139 output from the counter 136 becomes a value larger than “1”. Level generation circuit 133
Indicates that the output signal 132 ((e) in the figure) output from the first flip-flop circuit 131 is at a low level due to the phase delay, and that the signal level delays the phase by a certain range or more. To detect. And
From the level generation circuit 133, a signal is output in which the upper-order signal 115 is at a low level and the lower-order signal 116 is also at a low level. This means a phase delay.

【0036】図6は、第1の積分器の具体的な構成を表
わしたものである。第1の積分器117は、第1の位相
差検出器113の上位桁の信号115を入力する第1の
抵抗141と、この第1の抵抗141の他端を反転入力
端子に接続した第1のオペアンプ142と、この第1の
オペアンプ142の反転入力端子と出力端子の間に接続
された第1のコンデンサ143と、第1の位相差検出器
113の下位桁の信号116を一端に入力する第2の抵
抗145と、この第2の抵抗145の他端とカソード側
を接続されアノード側を接地した第1のツェナーダイオ
ード146と、この第1のツェナーダイオード146の
カソードと一端を接続した第3の抵抗147と、この第
3の抵抗の他端と一端を接続すると共に第1のオペアン
プ142の非反転入力端子に接続し他端を接地した第2
のコンデンサ148とによって構成されている。
FIG. 6 shows a specific configuration of the first integrator. The first integrator 117 includes a first resistor 141 for inputting the upper-order signal 115 of the first phase difference detector 113, and a first resistor 141 having the other end of the first resistor 141 connected to an inverting input terminal. , The first capacitor 143 connected between the inverting input terminal and the output terminal of the first operational amplifier 142, and the lower-order signal 116 of the first phase difference detector 113 are input to one end. A second resistor 145; a first Zener diode 146 having the other end of the second resistor 145 connected to the cathode side and a grounded anode side; The third resistor 147 is connected to the other end and one end of the third resistor, and is connected to the non-inverting input terminal of the first operational amplifier 142 and the other end is grounded.
And the capacitor 148 of the first embodiment.

【0037】このような第1の積分器117で、第1の
オペアンプ142の積分出力118としての電圧をe0
とし、上位桁の信号115の電圧をe1とする。また、
下位桁の信号116の電圧をe2とする。更に本実施例
では+5Vの単電源動作時にハイレベルとは+5Vを意
味し、ローレベルとは0Vを意味するものとする。更に
本実施例では、第2および第3の抵抗145、147と
第1のツェナーダイオード146の接続点149の電圧
は147と第1のツェナーダイオード146の作用によ
って、電圧e2がハイレベル(+5V)のときには+
2.5Vとなり、電圧e2がローレベル(0V)のとき
には0Vとなるものとする。電圧e0、電圧e 1および電
圧e2の間では次の式(1)が成立する。
In such a first integrator 117, the first integrator 117
The voltage as the integrated output 118 of the operational amplifier 142 is represented by e0
And the voltage of the signal 115 of the upper digit is e1And Also,
Let the voltage of the lower-order signal 116 be eTwoAnd Further, this embodiment
In the case of single power supply operation of + 5V, the high level means + 5V.
Taste, low level means 0V. Further
In this embodiment, the second and third resistors 145, 147 and
Voltage at connection point 149 of first zener diode 146
147 and the action of the first Zener diode 146
The voltage eTwoIs high level (+ 5V)
2.5V and voltage eTwoIs low level (0V)
Is set to 0V. Voltage e0, Voltage e 1And electricity
Pressure eTwoThe following equation (1) is established between.

【0038】 e0∝−∫(e2−e1)dt ……(1)E 0 ∝−∫ (e 2 −e 1 ) dt (1)

【0039】したがって、図6に示した第1の積分器1
17では、図2、図4および図5にそれぞれ示した「位
相差無し」、「位相進み」および「位相遅れ」の各状態
で電圧e0、電圧e1および電圧e2の間の関係は次の表
1に示すようなものとなる。
Therefore, the first integrator 1 shown in FIG.
17, the relationship between the voltage e 0 , the voltage e 1, and the voltage e 2 in each of the “no phase difference”, “phase advance”, and “phase lag” states shown in FIGS. 2, 4, and 5, respectively. The result is as shown in Table 1 below.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】ただし、この表1で積分出力118として
の電圧e0は、次段に位置する第2の積分器121(図
1参照)への入力は反転であるので電位の関係は反対と
なる。
However, since the input to the second integrator 121 (see FIG. 1) located at the next stage in the voltage e 0 as the integrated output 118 in Table 1, the relationship between the potentials is reversed. .

【0042】図7は、第2の積分器の構成を具体的に表
わしたものである。第2の積分器121は、図6に示し
た第1の積分器117から出力される第1の積分出力1
18をその一端に入力する第4の抵抗151と、第4の
抵抗151と反転入力端子を接続した第2のオペアンプ
152と、この第2のオペアンプ152の反転入力端子
と出力端子の間に接続された第5の抵抗153と、位相
比較器114(図1参照)の比較出力119を一端に入
力する第6の抵抗155と、第6の抵抗155の他端に
カソード側を接続しアノード側を接地した第2のツェナ
ーダイオード156と、第2のツェナーダイオード15
6のカソード側に一端を接続し他端を第2のオペアンプ
153の非反転入力端子および第3のコンデンサ157
の一端に接続した第7の抵抗158と、オペアンプ15
2の出力側に一端を接続されたローパスフィルタ159
とから構成されている。ここで、第3のコンデンサ15
7の他端は接地されている。また、ローパスフィルタ1
59の他端からは第2の積分出力122が出力されるよ
うになっている。
FIG. 7 specifically shows the configuration of the second integrator. The second integrator 121 outputs the first integrated output 1 output from the first integrator 117 shown in FIG.
A second operational amplifier 152 that connects the fourth resistor 151 and the inverting input terminal, and a connection between the inverting input terminal and the output terminal of the second operational amplifier 152. The fifth resistor 153, the comparison output 119 of the phase comparator 114 (see FIG. 1) at one end, a sixth resistor 155, and the other end of the sixth resistor 155 connected to the cathode side and the anode side. A second zener diode 156 having a grounded ground, and a second zener diode 15
6 has one end connected to the non-inverting input terminal of the second operational amplifier 153 and the other end connected to the third capacitor 157.
A seventh resistor 158 connected to one end of the operational amplifier 15
Low-pass filter 159 having one end connected to the output side of the second filter 159
It is composed of Here, the third capacitor 15
The other end of 7 is grounded. In addition, low-pass filter 1
The second integrated output 122 is output from the other end of the signal 59.

【0043】このような構成の第2の積分器121で、
第6の抵抗155と第7の抵抗158および第2のツェ
ナーダイオード156の接続点161の電圧をe3
し、第7の抵抗158、第2のオペアンプ152および
第3のコンデンサ157の接続点162の電圧をe4
する。電圧e3は比較出力119が+5Vのときに+
2.5Vとなり、比較出力119が0Vのときには0V
となる。したがって、電圧e 4としては、第3のコンデ
ンサ157と第7の抵抗158による一次フィルタによ
って電圧e3のデューティ比に応じた電圧が得られる。
第1の積分出力118が一定であるとすると、ローパス
フィルタ159から出力される第2の積分出力122の
電圧は、比較出力119のデューティに比例したものと
なる。
With the second integrator 121 having such a configuration,
The sixth resistor 155, the seventh resistor 158, and the second
The voltage at the connection point 161 of theThreeWhen
And a seventh resistor 158, a second operational amplifier 152 and
The voltage at the node 162 of the third capacitor 157 is set to eFourWhen
I do. Voltage eThreeIs + when the comparison output 119 is + 5V.
2.5V, and 0V when the comparison output 119 is 0V
Becomes Therefore, the voltage e FourAs the third condition
The primary filter of the sensor 157 and the seventh resistor 158.
The voltage eThreeIs obtained in accordance with the duty ratio.
Assuming that the first integration output 118 is constant, a low-pass
Of the second integrated output 122 output from the filter 159
The voltage is proportional to the duty of the comparison output 119.
Become.

【0044】また、第1の積分出力118が変動する場
合には、この第1の積分出力118の電圧に対して−
(第5の抵抗153の抵抗値)/(第4の抵抗151の
抵抗値)の比で電圧が加算されることになる。したがっ
て、第1の積分出力118としての電圧が上昇すれば第
2の積分出力122としての電圧は低下し、反対に第1
の積分出力118としての電圧が下降すれば第2の積分
出力122としての電圧が上昇することになる。
When the first integrated output 118 fluctuates, the voltage of the first integrated output 118 is-
The voltage is added by the ratio of (the resistance value of the fifth resistor 153) / (the resistance value of the fourth resistor 151). Therefore, if the voltage as the first integrated output 118 increases, the voltage as the second integrated output 122 decreases, and conversely, the first integrated output 122 decreases.
If the voltage as the integral output 118 of the second output decreases, the voltage as the second integral output 122 will increase.

【0045】図8は位相比較器の構成を具体的に表わし
たものである。位相比較器114は、第1の分周出力1
11をクロック入力とする第2のフリップフロップ回路
171と、第2の分周出力112をデータとして入力す
ると共にクロック信号138をクロック入力とする第3
のフリップフロップ回路172と、第2の分周出力11
2の論理を反転するインバータ173と、このインバー
タ173によって反転された第2の分周出力174と第
3のフリップフロップ回路172の出力176のナンド
(NAND)をとるナンド回路177とを備えている。
ナンド回路177から出力されるリセット信号178
(図2、図4、図5(c))は第2のフリップフロップ
回路171のリセット入力となる。第2のフリップフロ
ップ回路171の出力端子からは比較出力119(図
2、図4、図5(d))が出力されるようになってい
る。
FIG. 8 specifically shows the structure of the phase comparator. The phase comparator 114 outputs the first divided output 1
A second flip-flop circuit 171 having a clock input of 11 and a third flip-flop circuit having a second frequency-divided output 112 as data and a clock signal 138 as a clock input.
Flip-flop circuit 172 and the second frequency-divided output 11
An inverter 173 that inverts the logic of 2 and a NAND circuit 177 that takes the NAND of the second divided output 174 inverted by the inverter 173 and the output 176 of the third flip-flop circuit 172 are provided. .
Reset signal 178 output from NAND circuit 177
(FIGS. 2, 4, and 5C) serve as a reset input of the second flip-flop circuit 171. The output terminal of the second flip-flop circuit 171 outputs a comparison output 119 (FIGS. 2, 4, and 5D).

【0046】したがって、比較出力119は第1の分周
出力111(図2、図4、図5(a))の立ち上がりで
ハイレベルとなり、第2の分周出力112(図2、図
4、図5(b))の立ち下がりでローレベルとなる。こ
の結果、比較出力119はこれら第1の分周出力111
と第2の分周出力112の位相差に応じてデューティ
“0”からデューティ“100”の範囲で変動するパル
ス波形の信号となる。
Therefore, the comparison output 119 becomes high level at the rise of the first divided output 111 (FIGS. 2, 4 and 5A), and the second divided output 112 (FIGS. 2, 4 and 5). It goes low at the falling edge of FIG. 5 (b). As a result, the comparison output 119 becomes the first divided output 111
A signal having a pulse waveform that fluctuates in a range of duty “0” to duty “100” according to the phase difference between the second divided output 112 and the second divided output 112.

【0047】すなわち、図4に示した区間Bでは、第1
の分周出力111よりも第2の分周器107から出力さ
れる第2の分周出力112の方が位相が進んでいる。こ
のような状態では、図4(g)に示すように第1の位相
差検出器113の上位桁の信号115がハイレベルで、
また下位桁の信号116(同図(h))はローレベルの
状態となっている。このとき、第2の積分器121の出
力する第2の積分出力122としての電圧が下がる方向
となる。この結果として、これを入力する電圧制御発振
器104の出力する出力信号106の周波数が下がる。
これにより、図4で示す第2の分周出力112としての
位相が遅れて第1の分周出力111に近づく。そして、
位相差がない状態になると、上位桁の信号115と下位
桁の信号116が共にハイレベルとなる(図2参照)。
That is, in the section B shown in FIG.
The phase of the second frequency-divided output 112 output from the second frequency divider 107 is ahead of the phase of the frequency-divided output 111 of the second frequency-divided output 111. In such a state, as shown in FIG. 4 (g), the upper-order signal 115 of the first phase difference detector 113 is at a high level,
Also, the signal 116 ((h) in the figure) of the lower digit is in a low level state. At this time, the voltage as the second integration output 122 output from the second integrator 121 decreases. As a result, the frequency of the output signal 106 output from the voltage controlled oscillator 104 to which the signal is input decreases.
As a result, the phase as the second frequency-divided output 112 shown in FIG. And
When there is no phase difference, both the upper digit signal 115 and the lower digit signal 116 become high level (see FIG. 2).

【0048】これとは反対に、図5に示した区間Cでは
第1の分周出力111よりも第2の分周器107から出
力される第2の分周出力112の方が位相が遅れた状態
である。このような状態では、第1の位相差検出器11
3の信号115と信号116が共にローレベルの状態と
なる。これにより第2の積分器121の出力する第2の
積分出力122の電圧が上昇する方向となる。この結
果、電圧制御発振器104の出力する出力信号106の
周波数が上昇し、第2の分周出力112としての位相が
進み第1の分周出力111に近づく。そして、位相差が
ない状態になると、上位桁の信号115と下位桁の信号
116が共にハイレベルとなる(図2参照)。
On the contrary, in the section C shown in FIG. 5, the phase of the second divided output 112 outputted from the second divider 107 is delayed more than that of the first divided output 111. It is in a state where it is. In such a state, the first phase difference detector 11
Both the signal 115 and the signal 116 are at a low level. As a result, the voltage of the second integration output 122 output from the second integrator 121 increases. As a result, the frequency of the output signal 106 output from the voltage controlled oscillator 104 increases, and the phase of the second divided output 112 advances, and approaches the first divided output 111. When there is no phase difference, both the upper digit signal 115 and the lower digit signal 116 become high level (see FIG. 2).

【0049】なお、この実施例では第1の分周出力11
1と第2の分周出力112が図2の区間Aで示すように
同相となったときに位相差がないものとして説明した
が、これに限るものではない。たとえば、これらの位相
差が90度の状態を位相差がないとする基準に設定し、
この時点から位相の進みや遅れを判断するようにしても
よい。また、実施例では位相差検出器113の出力を3
値で表わしたが、これ以上の値で表現してもよい。
In this embodiment, the first divided output 11
Although it has been described that there is no phase difference when the first and second frequency-divided outputs 112 have the same phase as shown in the section A of FIG. 2, the present invention is not limited to this. For example, a state where these phase differences are 90 degrees is set as a reference that there is no phase difference,
From this point, the advance or delay of the phase may be determined. In the embodiment, the output of the phase difference detector 113 is 3
Although represented by a value, it may be represented by a value greater than this.

【0050】変形例 Modification

【0051】図9は本発明の変形例におけるPLL回路
の構成の概要を表わしたものである。この変形例で先の
実施例の図1と同一部分には同一の符号を付しており、
これらの説明を適宜省略する。この変形例のPLL回路
では、パルス発生器201を実施例の回路に追加した構
成となっている。ここでパルス発生器201は、第1の
分周出力111と第2の分周出力112および出力信号
106Aを入力して、位相差検出器113に対して修正
用パルス信号202を供給するようになっている。
FIG. 9 shows an outline of the configuration of a PLL circuit according to a modification of the present invention. In this modification, the same parts as those in FIG. 1 of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals,
These descriptions will be omitted as appropriate. The PLL circuit of this modification has a configuration in which a pulse generator 201 is added to the circuit of the embodiment. Here, the pulse generator 201 receives the first divided output 111, the second divided output 112, and the output signal 106A, and supplies the correction pulse signal 202 to the phase difference detector 113. Has become.

【0052】図10は、この変形例のPLL回路の各部
の波形を示したものである。この図の区間A、B、C
は、それぞれ実施例の図2、図4、図5の区間A、B、
Cと対応している。また、図10では第1の分周出力1
11を同図(a)に、第2の分周出力112を同図
(b)に、上位桁の信号115を同図(c)に、また下
位桁の信号116を同図(d)に示している。これらの
図から了解されるようにこの変形例では、修正用パルス
信号202を用いることでパルス115Pあるいは11
6Pを発生させる。すなわち、大きな位相差が生じたと
きにはこれに応じてパルス115Pあるいは116Pを
追加することで、早急に位相差無しの状態に修正するこ
とができるようにしている。
FIG. 10 shows waveforms at various parts of the PLL circuit of this modification. Sections A, B, C in this figure
Are the sections A, B, and
Corresponds to C. In FIG. 10, the first divided output 1
11 (a), the second frequency-divided output 112 in FIG. 7 (b), the upper digit signal 115 in FIG. 9 (c), and the lower digit signal 116 in FIG. 9 (d). Is shown. As can be understood from these figures, in this modification, the pulse 115P or 11P
6P is generated. That is, when a large phase difference occurs, the pulse 115P or 116P is added in accordance with the large phase difference, so that the state can be promptly corrected to a state without the phase difference.

【0053】したがって、積分器の出力を早急に変化さ
せるという意味では、パルス発生器201から出力され
る修正用パルス信号202は必ずしも単一のパルスであ
る必要はなく、複数のパルスからなるパルス群であって
もよい。要は全体的なパルス幅が大きくなることによっ
て、早急に位相差無しの状態に修正できることになる。
Therefore, in the sense that the output of the integrator is changed quickly, the correction pulse signal 202 output from the pulse generator 201 does not necessarily have to be a single pulse, but a pulse group consisting of a plurality of pulses. It may be. In short, by increasing the overall pulse width, it is possible to quickly correct the state without a phase difference.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように請求項1および請求
項2記載の発明では、通常のPLL回路に位相差判別手
段と補正信号出力手段を加えた構成としたので、位相が
一致している場合と進みまたは遅れている場合のいずれ
であるかを判別し、これによって補正信号作成すること
で周波数の変化に対する応答性のよいPLL回路を実現
することができる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, the phase difference is determined by adding the phase difference discriminating means and the correction signal output means to the ordinary PLL circuit. It is possible to realize a PLL circuit having good responsiveness to a change in frequency by determining whether the case is ahead or behind, and generating a correction signal based on this.

【0055】また、請求項3〜請求項5記載の発明によ
れば、請求項1および請求項2記載の発明と同様の効果
を得ることができるだけでなく、更にパルス生成手段を
加え位相差と位相の進みあるいは遅れに応じたパルスを
発生しこれを位相差判別手段に入力するようにしたの
で、より迅速に位相差無しの状態に修正することができ
る。
According to the third and fifth aspects of the present invention, not only the same effects as those of the first and second aspects of the invention can be obtained, but also a pulse generating means is added and the phase difference is reduced. Since a pulse corresponding to the advance or delay of the phase is generated and input to the phase difference discriminating means, the state can be corrected more quickly to a state without a phase difference.

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

【図1】本発明の一実施例におけるPLL回路を示した
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a PLL circuit according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したPLL回路自体が同期している状
態(区間A)における各部の波形変化を表わした各種波
形図である。
FIG. 2 is various waveform diagrams showing waveform changes of respective parts in a state where the PLL circuit itself shown in FIG. 1 is synchronized (section A).

【図3】本実施例における位相差検出器の回路構成を具
体的に表わしたブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram specifically showing a circuit configuration of a phase difference detector in the present embodiment.

【図4】区間Bとして位相が進んだ状態における各部の
波形変化を表わした各種波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing a waveform change of each part in a state where a phase is advanced as a section B;

【図5】区間Cとして位相が遅れた状態における各部の
波形変化を表わした各種波形図である。
FIG. 5 is various waveform diagrams showing waveform changes of respective sections in a state where a phase is delayed as a section C;

【図6】本発明の実施例における第1の積分器の具体的
な構成を表わした回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific configuration of a first integrator according to the embodiment of the present invention.

【図7】本実施例における第2の積分器の構成を具体的
に表わした回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram specifically showing a configuration of a second integrator in the present embodiment.

【図8】本実施例における位相比較器の回路構成を具体
的に表わしたブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram specifically illustrating a circuit configuration of a phase comparator in the present embodiment.

【図9】本発明の変形例におけるPLL回路の構成の概
要を表わしたブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating an outline of a configuration of a PLL circuit according to a modification of the present invention.

【図10】変形例のPLL回路の各部の波形を示した各
種波形図である。
FIG. 10 is various waveform diagrams showing waveforms of respective parts of a PLL circuit according to a modification.

【図11】従来のPLL回路の構成を示したブロック図
である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional PLL circuit.

【図12】第1の提案として同期外れ時の引き込み動作
を一意的に確定するようにしたPLL回路の回路図であ
る。
FIG. 12 is a circuit diagram of a PLL circuit as a first proposal that uniquely determines a pull-in operation at the time of loss of synchronization.

【図13】第2の提案として二系統の積分回路を備えた
PLL回路の要部を表わした回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a main part of a PLL circuit having two systems of integration circuits as a second proposal.

【図14】第3の提案として位相比較器の入力の位相が
一致したときに行われる位相のロックを改良したPLL
回路を表わした回路図である。
FIG. 14 shows a third proposed PLL in which the phase lock performed when the phases of the inputs of the phase comparator match each other is improved.
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102 基準周波数信号 103 第1の分周器 104 電圧制御発振器(VCO) 106 出力信号 107 第2の分周器 113 位相差検出器(位相差判別手段) 114 位相比較器 115 上位桁の信号 116 下位桁の信号 117 第1の積分器(補正信号出力手段) 118 積分出力 119 比較出力 121 第2の積分器 122 第2の積分出力 201 パルス発生器 REFERENCE SIGNS LIST 102 Reference frequency signal 103 First frequency divider 104 Voltage controlled oscillator (VCO) 106 Output signal 107 Second frequency divider 113 Phase difference detector (phase difference discriminating means) 114 Phase comparator 115 Upper digit signal 116 Lower Digit signal 117 First integrator (correction signal output means) 118 Integration output 119 Comparison output 121 Second integrator 122 Second integration output 201 Pulse generator

フロントページの続き (72)発明者 福田 実 宮城県黒川郡大和町吉岡字雷神2番地 宮 城日本電気株式会社内 Fターム(参考) 5J106 AA04 CC01 CC15 CC30 CC38 CC41 CC52 DD02 DD05 DD42 DD43 EE09 GG04 HH03 KK03 KK08 Continuation of the front page (72) Inventor Minoru Fukuda Miyagi Japan KK08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準周波数を入力する第1の分周手段
と、 入力電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御
発信手段と、 この電圧制御発信手段の出力信号を分周する第2の分周
手段と、 前記第1の分周手段の出力と第2の分周手段の出力とを
入力して位相を比較する位相比較手段と、 前記第1の分周手段の出力と第2の分周手段の出力とを
入力して両出力の位相の一致、前者の出力に対する後者
の出力の位相の進みまたは遅れのいずれかを判別する位
相差判別手段と、 この位相差判別手段の判別結果に応じて位相の状態に応
じたレベルの補正信号を出力する補正信号出力手段と、 前記位相比較手段の比較結果を補正信号出力手段の出力
した補正信号で補正して積分しその値を前記電圧制御発
信手段に入力する積分手段とを具備することを特徴とす
るPLL回路。
A first frequency dividing means for inputting a reference frequency; a voltage controlled transmitting means for outputting an output signal having a frequency corresponding to an input voltage; and a second frequency dividing means for dividing an output signal of the voltage controlled transmitting means. A frequency dividing means, a phase comparing means for receiving an output of the first frequency dividing means and an output of the second frequency dividing means and comparing phases, and an output of the first frequency dividing means and a second Phase difference discriminating means for inputting the output of the frequency dividing means and determining whether the phases of the two outputs coincide with each other and whether the phase of the output of the latter is advanced or delayed with respect to the output of the former. Correction signal output means for outputting a correction signal of a level corresponding to the state of the phase according to the result; and correcting and integrating the comparison result of the phase comparison means with the correction signal output from the correction signal output means, and integrating the value. And integrating means for inputting to the voltage control transmitting means. And a PLL circuit.
【請求項2】 前記補正信号出力手段は、位相の遅れ、
一致、進みの順に信号レベルが段階的に変化する補正信
号を出力することを特徴とする請求項1記載のPLL回
路。
2. The method according to claim 1, wherein the correction signal output means includes:
2. The PLL circuit according to claim 1, wherein a correction signal whose signal level changes stepwise in the order of coincidence and advance is output.
【請求項3】 基準周波数を入力する第1の分周手段
と、 入力電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御
発信手段と、 この電圧制御発信手段の出力信号を分周する第2の分周
手段と、 前記第1の分周手段の出力と第2の分周手段の出力とを
入力して位相を比較する位相比較手段と、 前記第1の分周手段の出力と第2の分周手段の出力とを
入力して両出力の位相の一致、前者の出力に対する後者
の出力の位相の進みまたは遅れのいずれかを判別する位
相差判別手段と、 この位相差判別手段の判別結果に応じて位相の状態に応
じたレベルの補正信号を出力する補正信号出力手段と、 前記位相比較手段の比較結果を補正信号出力手段の出力
した補正信号で補正して積分しその値を前記電圧制御発
信手段に入力する積分手段と、 前記第1および第2の分周器の出力および前記電圧制御
発信手段の出力信号を入力して位相差に応じたパルスを
生成しこれを前記位相差判別手段に入力するパルス生成
手段とを具備することを特徴とするPLL回路。
3. A first frequency dividing means for inputting a reference frequency, a voltage controlled transmitting means for outputting an output signal having a frequency corresponding to an input voltage, and a second frequency dividing means for dividing the output signal of the voltage controlled transmitting means. A frequency dividing means, a phase comparing means for receiving an output of the first frequency dividing means and an output of the second frequency dividing means and comparing phases, and an output of the first frequency dividing means and a second Phase difference discriminating means for inputting the output of the frequency dividing means and determining whether the phases of the two outputs coincide with each other and whether the phase of the output of the latter is advanced or delayed with respect to the output of the former. Correction signal output means for outputting a correction signal of a level corresponding to the state of the phase according to the result; and correcting and integrating the comparison result of the phase comparison means with the correction signal output from the correction signal output means, and integrating the value. Integrating means for inputting to voltage control transmitting means; Pulse generating means for receiving the output of the second frequency divider and the output signal of the voltage control transmitting means, generating a pulse corresponding to the phase difference, and inputting the generated pulse to the phase difference determining means. Features PLL circuit.
【請求項4】 前記パルス生成手段は位相差の大きさに
比例したパルス幅のパルスを生成することを特徴とする
請求項3記載のPLL回路。
4. The PLL circuit according to claim 3, wherein said pulse generation means generates a pulse having a pulse width proportional to the magnitude of the phase difference.
【請求項5】 前記パルス生成手段は位相差の大きさに
比例して一定幅のパルスの生成される数を増加させるこ
とを特徴とする請求項3記載のPLL回路。
5. The PLL circuit according to claim 3, wherein said pulse generation means increases the number of pulses of a fixed width generated in proportion to the magnitude of the phase difference.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005318599A (en) * 2004-04-26 2005-11-10 Samsung Electronics Co Ltd Phase-locked loop integrated circuit

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