JP2001036402A - Pll circuit - Google Patents

Pll circuit

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JP2001036402A
JP2001036402A JP11201752A JP20175299A JP2001036402A JP 2001036402 A JP2001036402 A JP 2001036402A JP 11201752 A JP11201752 A JP 11201752A JP 20175299 A JP20175299 A JP 20175299A JP 2001036402 A JP2001036402 A JP 2001036402A
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frequency divider
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育亮 鷲見
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Tottori Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PLL circuit whose lockup time is short, whose power consumption is small and whose cost is at a low cost and which is easily made an LSI. SOLUTION: This device is provided with a generating means 3 generating a plurality of reference signals whose phases are mutually different, 1st and 2nd frequency dividing parts 2 and 31a respectively perform frequency division of an output signal of a voltage controlled oscillator 29, and phase comparators 12 to 19 which compare each feedback signal with each reference signal outputted from the parts 2 and 31a in a phase and output an error signal.

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装置に関す
る。
[0001] The present invention relates to a PLL device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の装置は例えば「SANY
O TECHNICAL REVIEW」、VOL.1
0、NO.1、FEB.1978の第32頁に示されて
いる。しかし、この装置は、位相比較器1段型(位置比
較器を1段しか用いないもの)であり、基準信号の1周
期中に、位相比較を1回しか行わないので、ロックアッ
プ時間(出力信号に同期する迄の時間)が短い第1の欠
点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of apparatus is, for example, "SANY
O TECHNICAL REVIEW ”, VOL. 1
0, NO. 1, FEB. It is shown on page 32 of 1978. However, this device is a one-stage phase comparator (using only one stage comparator), and performs only one phase comparison during one cycle of the reference signal. The first disadvantage is that the time until the signal is synchronized is short.

【0003】この欠点を解消するために、特開平10−
135822号公報が提案されている。この公報による
と、位相が互いに異なる複数の基準信号を発生する発生
手段と、電圧制御発振器の出力信号を分周する複数(例
えば4個)の分周器と、各分周器の帰還信号と各基準信
号を比較する複数の位相比較器と、各分周器の入力側に
設けられた複数のゲート等が設けられている。
[0003] In order to solve this drawback, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 135822 has been proposed. According to this publication, generating means for generating a plurality of reference signals having different phases, a plurality of (for example, four) frequency dividers for dividing an output signal of the voltage controlled oscillator, and a feedback signal of each frequency divider are provided. A plurality of phase comparators for comparing each reference signal and a plurality of gates and the like provided on the input side of each frequency divider are provided.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし上記公報の装置
では、電力消費量が大きい第2の欠点がある。本発明者
が、その原因を究明したところ、複数の分周器を設けて
いるためである事が分った。また、ロックアップ時間を
更に短縮するため、基準信号の1周期中に8回位相比較
をするならば、8個の分周器が必要となり電力消費量が
更に大きくなる。
However, the apparatus disclosed in the above publication has a second drawback in that the power consumption is large. The inventor of the present invention has investigated the cause and found that the reason is that a plurality of frequency dividers are provided. If the phase comparison is performed eight times during one cycle of the reference signal in order to further reduce the lock-up time, eight frequency dividers are required, and the power consumption is further increased.

【0005】また、比較的、多くのスペースを必要とす
る分周器を複数個用いるので、装置が大きくなり、コス
トが高くなり、LSI化が困難となる第3の欠点があ
る。故に、本発明はこの様な従来の欠点を考慮して、ロ
ックアップ時間が短い、電力消費量が少ない、コストが
安くLSI化し易い、PLL装置を提供する。
Further, since a plurality of frequency dividers requiring a relatively large amount of space are used, there is a third disadvantage that the size of the apparatus is increased, the cost is increased, and it is difficult to implement an LSI. Therefore, the present invention provides a PLL device that has a short lock-up time, consumes less power, is inexpensive, and can be easily made into an LSI in consideration of the conventional drawbacks.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の本発明では、位相が互いに異なる複数の
基準信号を発生する発生手段と、電圧制御発振器の出力
信号を各々、分周する第1分周部および第2分周部と、
前記第1分周部および第2分周部が出力する各帰還信号
と前記各基準信号を位相比較し、誤差信号を出力する位
相比較器とを具備する。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a generating means for generating a plurality of reference signals having different phases from each other and an output signal of a voltage-controlled oscillator are respectively separated. A first frequency divider and a second frequency divider,
A phase comparator that compares the phases of the feedback signals output by the first frequency divider and the second frequency divider with the reference signals and outputs an error signal.

【0007】請求項2の本発明では、前記出力信号を分
周比N1で分周する主分周器と、前記主分周器の出力を
分周比N2で分周する副分周器と、前記副分周器の出力
を複数の前記帰還信号に分配する分配回路とにより、前
記第1分周部を構成し、前記主分周器および前記副分周
器を、可変分周器又はカウンタにて構成する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a main frequency divider for dividing the output signal by a frequency dividing ratio N1, and a sub frequency divider for dividing the output of the main frequency divider by a frequency dividing ratio N2. , A distribution circuit that distributes the output of the sub-divider to the plurality of feedback signals, configures the first frequency divider, and forms the main frequency divider and the sub-frequency divider with a variable frequency divider or It consists of a counter.

【0008】請求項3の本発明では、前記第2分周部
を、設定分周比Nで分周する可変分周器にて構成し、前
記分周比N1と前記分周比N2の積を、前記設定分周比
N又はそれに近い値に一致させる。
According to a third aspect of the present invention, the second frequency divider is constituted by a variable frequency divider for dividing the frequency by a set frequency division ratio N, and a product of the frequency division ratio N1 and the frequency division ratio N2 is provided. To the set division ratio N or a value close thereto.

【0009】請求項4の本発明では、ロック前に、前記
第1分周部を運転させ、ロック後に前記第1分周部を停
止させ、ロック前およびロック後に、前記第2分周部を
して前記設定分周比Nにて、分周を継続させる構成とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, the first frequency divider is operated before locking, the first frequency divider is stopped after locking, and the second frequency divider is locked before and after locking. The frequency division is continued at the set frequency division ratio N.

【0010】請求項5の本発明では、前記分配回路は、
前記各基準信号の発生タイミングに合わせて、前記各帰
還信号を出力し、前記各帰還信号と前記各基準信号を各
々、位相比較する複数の位相比較器を設ける。
According to a fifth aspect of the present invention, the distribution circuit includes:
A plurality of phase comparators are provided for outputting the respective feedback signals in accordance with the generation timing of the respective reference signals, and comparing the phases of the respective feedback signals and the respective reference signals.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下に、図1と図2に従い、本発
明の実施の形態に係るPLL装置1を説明する。図1は
PLL装置1のブロック図、図2はPLL装置1に用い
られる第1分周部2の詳細なブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A PLL device 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of the PLL device 1, and FIG. 2 is a detailed block diagram of a first frequency divider 2 used in the PLL device 1.

【0012】これらの図に於て、発生手段3は例えば、
基準発振器4と、直列接続された7個の遅延回路5、
6、7、8、9、10、11等から構成されている。基
準発振器4は例えば10KHZの基準信号fR1を出力
する。図4のタイミングチャートは、基準信号fR1の
波形を示す。基準信号fR1は、タイミングT1とT9
にて、立上っている。基準信号fR1は位相比較器12
の1側に入力される。
In these figures, the generating means 3 is, for example,
A reference oscillator 4, seven delay circuits 5 connected in series,
6, 7, 8, 9, 10, 11 and the like. The reference oscillator 4 outputs a reference signal fR1 of 10 KHZ, for example. The timing chart of FIG. 4 shows the waveform of the reference signal fR1. The reference signal fR1 is at timings T1 and T9.
In, is standing up. The reference signal fR1 is supplied to the phase comparator 12
Is input to one side.

【0013】遅延回路5は、基準信号fR1の1周期
(1Tref)の1/8だけ(1/8周期)、基準信号
fR1を遅延させ、それを基準信号fR2として、位相
比較器13に与える。遅延回路6は、基準信号fR1を
2/8周期だけ遅延させ、それを基準信号fR3とし
て、位相比較器14に与える。
The delay circuit 5 delays the reference signal fR1 by 1/8 (1/8 period) of one cycle (1Tref) of the reference signal fR1, and supplies it to the phase comparator 13 as the reference signal fR2. The delay circuit 6 delays the reference signal fR1 by / cycle, and supplies it to the phase comparator 14 as the reference signal fR3.

【0014】遅延回路7は、基準信号fR1を3/8周
期だけ遅延させ、それを基準信号fR4として、位相比
較器15に与える。遅延回路8は、基準信号fR1を4
/8周期だけ遅延させ、それを基準信号fR5として、
位相比較器16に与える。
The delay circuit 7 delays the reference signal fR1 by 3/8 cycle, and supplies it to the phase comparator 15 as a reference signal fR4. The delay circuit 8 sets the reference signal fR1 to 4
/ 8 cycle, and using it as a reference signal fR5,
It is provided to the phase comparator 16.

【0015】遅延回路9は、基準信号fR1を5/8周
期だけ遅延させ、それを基準信号fR6として、位相比
較器17に与える。遅延回路10は、基準信号fR1を
6/8周期だけ遅延させ、それを基準信号fR7として
位相比較器18に与える。遅延回路11は、基準信号f
R1を7/8周期だけ遅延させ、それを基準信号fR8
として、位相比較器19に与える。
The delay circuit 9 delays the reference signal fR1 by / cycle, and supplies it to the phase comparator 17 as a reference signal fR6. The delay circuit 10 delays the reference signal fR1 by 6/8 cycle, and supplies it to the phase comparator 18 as the reference signal fR7. The delay circuit 11 receives the reference signal f
R1 is delayed by 7/8 period, and is delayed by the reference signal fR8.
To the phase comparator 19.

【0016】この様に、発生手段3は、位相が互いに異
なる複数の基準信号fR1〜fR8を発生する。基準信
号fR1、fR2、fR3、fR4、fR5、fR6、
fR7、fR8の各立上り時を、各々、タイミングT
1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8にて示
す(図4参照)。
As described above, the generating means 3 generates a plurality of reference signals fR1 to fR8 having different phases. Reference signals fR1, fR2, fR3, fR4, fR5, fR6,
At the time of rising of fR7 and fR8, timing T
1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, and T8 (see FIG. 4).

【0017】帰還信号fV1、fV2、fV3、fV
4、fV5、fV6、fV7、fV8(後述)は各々、
位相比較器12、13、14、15、16、17、1
8、19の他側に入力される。
The feedback signals fV1, fV2, fV3, fV
4, fV5, fV6, fV7, fV8 (described later)
Phase comparators 12, 13, 14, 15, 16, 17, 1
8 and 19 are input to the other side.

【0018】位相比較器12は、帰還信号fV1の位相
と、基準信号fR1の位相を比較し上記比較の結果、チ
ャージポンプ20に対し、ポンプアップ信号と、ポンプ
ダウン信号を出力する。チャージポンプ20は上記両信
号に従い、ローパスフィルタ21に対し、誤差信号ER
1を出力する。
The phase comparator 12 compares the phase of the feedback signal fV1 with the phase of the reference signal fR1, and outputs a pump-up signal and a pump-down signal to the charge pump 20 as a result of the comparison. The charge pump 20 supplies the error signal ER to the low-pass filter 21 in accordance with the two signals.
Outputs 1.

【0019】同様に、位相比較器13、14、15、1
6、17、18、19は、帰還信号fV2、fV3、f
V4、fV5、fV6、fV7、fV8の各位相と、基
準信号fR2、fR3、fR4、fR5、fR6、fR
7、fR8の各位相を比較する。
Similarly, the phase comparators 13, 14, 15, 1
6, 17, 18, and 19 are feedback signals fV2, fV3, f
Each phase of V4, fV5, fV6, fV7, fV8 and reference signals fR2, fR3, fR4, fR5, fR6, fR
7. Compare each phase of fR8.

【0020】上記比較の結果、位相比較器13、14、
15、16、17、18、19は、各々、チャージポン
プ22、23、24、25、26、27、28に対し、
ポンプアップ信号と、ポンプダウン信号を出力する。チ
ャージポンプ22、23、24、25、26、27、2
8は上記各両信号に従い、ローパスフィルタ21に対
し、各々、誤差信号ER2、ER3、ER4、ER5、
ER6、ER7、ER8を出力する。
As a result of the above comparison, the phase comparators 13, 14,
15, 16, 17, 18, 19 respectively correspond to the charge pumps 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28.
It outputs a pump up signal and a pump down signal. Charge pumps 22, 23, 24, 25, 26, 27, 2
8, according to each of the above signals, the error signals ER2, ER3, ER4, ER5,
ER6, ER7, and ER8 are output.

【0021】ローパスフィルタ21は、各誤差信号ER
1〜ER8に応答して、電圧制御発振器29に対し、制
御電圧CVを出力する。電圧制御発振器29は、制御電
圧CVに応答して、出力信号fVCOを出力する。
The low-pass filter 21 outputs each error signal ER
A control voltage CV is output to the voltage controlled oscillator 29 in response to 1 to ER8. Voltage controlled oscillator 29 outputs output signal fVCO in response to control voltage CV.

【0022】第1分周部2は、主分周器30と、副分周
器31と、分配回路32等とから構成されている。主分
周器30は、電圧制御発振器29の出力信号fVCO
を、分周比N1にて分周し、中間信号fV’を出力する
ものである。副分周器31は、主分周器30の出力(中
間信号fV’)を分周比N2にて分周し、信号(Q1
a、Q2a、Q3a)を出力するものである。
The first frequency divider 2 comprises a main frequency divider 30, a sub frequency divider 31, a distribution circuit 32 and the like. The main frequency divider 30 outputs the output signal fVCO of the voltage controlled oscillator 29.
Is divided by the dividing ratio N1 to output an intermediate signal fV ′. The sub-divider 31 divides the output (intermediate signal fV ′) of the main divider 30 by a division ratio N2, and outputs a signal (Q1).
a, Q2a, Q3a).

【0023】第2分周部31aは例えば13ビットの可
変分周器から成り、入力側が電圧制御発振器29と主分
周器30の接続点に接続され、出力側が位相比較器12
の他側に接続されている。制御部58(後述)は、第2
分周部31aに対し、設定分周比N(Nは整数)をセッ
トする。
The second frequency divider 31a is composed of, for example, a 13-bit variable frequency divider. The input side is connected to the connection point between the voltage controlled oscillator 29 and the main frequency divider 30, and the output side is connected to the phase comparator 12.
Connected to the other side. The control unit 58 (described later)
A set dividing ratio N (N is an integer) is set for the dividing unit 31a.

【0024】この構成により、第2分周部31aは電圧
制御発振器29の出力信号fVCOを、設定分周比Nに
て出力し、その出力(帰還信号fV1)を位相比較器1
2へ供給する。この様に、第2分周部31aは、少なく
とも1つの位相比較器(上記例では、位相比較器12)
に対し、帰還信号fV1を出力する。必要に応じて、第
2分周部31aは、2個以上の位相比較器へ、帰還信号
を出力しても良い。
With this configuration, the second frequency divider 31a outputs the output signal fVCO of the voltage controlled oscillator 29 at the set frequency division ratio N, and outputs the output (feedback signal fV1) of the phase comparator 1.
Supply to 2. As described above, the second frequency divider 31a includes at least one phase comparator (in the above example, the phase comparator 12).
Outputs a feedback signal fV1. If necessary, the second frequency divider 31a may output a feedback signal to two or more phase comparators.

【0025】分配回路32は、中間信号fV’と、副分
周器31の出力(信号Q1a、Q2a、Q3a)を、複
数の帰還信号fV2、fV3、fV4、fV5、fV
6、fV7、fV8として変換し、各位相比較器13〜
19へ出力するものである。
The distribution circuit 32 converts the intermediate signal fV 'and the outputs (signals Q1a, Q2a, Q3a) of the sub-divider 31 into a plurality of feedback signals fV2, fV3, fV4, fV5, fV.
6, fV7 and fV8, and converted into phase comparators 13 to
19 is output.

【0026】主分周器30は例えば、入力端子33と、
インバータ34と、トグルフリップフロップ35、3
6、37、38、39と、インバータ40と、ANDゲ
ート41と、D−フリップフロップ42と、出力端子4
3等から構成されている。
The main frequency divider 30 includes, for example, an input terminal 33,
Inverter 34, toggle flip-flops 35, 3
6, 37, 38, and 39; an inverter 40; an AND gate 41; a D-flip-flop 42;
3 and so on.

【0027】インバータ34は、入力端子33とトグル
フリップフロップ35との間に接続されている。トグル
フリップフロップ35、36、37、38、39は例え
ば共に入力反転機能が内蔵されたものであり、直列に接
続されている。トグルフリップフロップ35〜39の各
J端子は、入力端子D1、D2、D3、D4、D5に接
続されている。
The inverter 34 is connected between the input terminal 33 and the toggle flip-flop 35. Each of the toggle flip-flops 35, 36, 37, 38, and 39 has, for example, an input inversion function, and is connected in series. Each J terminal of the toggle flip-flops 35 to 39 is connected to input terminals D1, D2, D3, D4, D5.

【0028】トグルフリップフロップ35〜39によ
り、カウンタ44が構成され、カウンタ44は、出力信
号fVCOの反転信号をクロックパルスCLとし、入力
端子D1からD5に与えられた分周比N1でカウントダ
ウンし、端子PEに加えられた信号PRにより、ダウン
カウントをプリセットする。
A counter 44 is constituted by the toggle flip-flops 35 to 39. The counter 44 uses the inverted signal of the output signal fVCO as a clock pulse CL and counts down at the frequency dividing ratio N1 given to the input terminals D1 to D5. The countdown is preset by the signal PR applied to the terminal PE.

【0029】一致回路45は、インバータ40とAND
ゲート41等から成る。トグルフリップフロップ35、
37、38、39の各出力端子Qは、各々、ANDゲー
ト41の入力端子に接続されている。トグルフリップフ
ロップ36の出力端子Qはインバータ40を介して、A
NDゲート41の入力端子に接続されている。この様に
して、カウンタ44の出力が「2」になった時、一致回
路45はHighとなる検出信号COを出力する。
The matching circuit 45 is connected to the inverter 40 and AND
It comprises a gate 41 and the like. Toggle flip-flop 35,
Each output terminal Q of 37, 38, and 39 is connected to the input terminal of the AND gate 41, respectively. The output terminal Q of the toggle flip-flop 36 is connected to the
It is connected to the input terminal of the ND gate 41. Thus, when the output of the counter 44 becomes "2", the coincidence circuit 45 outputs the detection signal CO which becomes High.

【0030】D−フリップフロップ42は、例えば入力
反転機能が内蔵されたものであり、出力信号fVCOの
反転信号をクロックパルスとして、一致回路45の検出
信号COを、出力信号fVCOの1分周だけ遅延させた
信号PRを端子Qから出力する。即ち、信号PR(中間
信号fV’)は、出力端子43から出力される。
The D-flip-flop 42 has, for example, a built-in input inversion function. The D-flip-flop 42 uses the inverted signal of the output signal fVCO as a clock pulse and converts the detection signal CO of the coincidence circuit 45 by one-frequency division of the output signal fVCO. The delayed signal PR is output from the terminal Q. That is, the signal PR (intermediate signal fV ′) is output from the output terminal 43.

【0031】以上の様に、入力端子D1、D2、D3、
D4、D5に各々、所定の入力がされると、分周比N1
が決定され、出力信号fVCOがN1分周された中間信
号fV’は、出力端子43から出力される。この様に、
主分周器30は例えば10ビットの可変分周器又は、カ
ウンタ等から構成される。
As described above, the input terminals D1, D2, D3,
When a predetermined input is made to each of D4 and D5, the dividing ratio N1
Is determined, and the intermediate signal fV ′ obtained by dividing the output signal fVCO by N1 is output from the output terminal 43. Like this
The main frequency divider 30 is composed of, for example, a 10-bit variable frequency divider or a counter.

【0032】副分周器31は例えば、インバータ34a
と、トグルフリップフロップ35aと36a、37a、
38a、39aと、インバータ40aと、ANDゲート
41aと、D−フリップフロップ42aと、出力端子4
3aから構成されている。
The sub frequency divider 31 is, for example, an inverter 34a
And toggle flip-flops 35a and 36a, 37a,
38a, 39a, an inverter 40a, an AND gate 41a, a D-flip-flop 42a, and an output terminal 4
3a.

【0033】インバータ34aは、主分周器30の出力
端子43とトグルフリップフロップ35aとの間に接続
されている。トグルフリップフロップ35a、36a、
37a、38a、39aは例えば共に入力反転機能が内
蔵されたものであり、直列に接続されている。トグルフ
リップフロップ35a〜39aの各J端子は、入力端子
D1a、D2a、D3a、D4a、D5aに接続されて
いる。
The inverter 34a is connected between the output terminal 43 of the main frequency divider 30 and the toggle flip-flop 35a. Toggle flip-flops 35a, 36a,
37a, 38a, and 39a, for example, each have a built-in input inversion function, and are connected in series. Each J terminal of the toggle flip-flops 35a to 39a is connected to input terminals D1a, D2a, D3a, D4a, and D5a.

【0034】トグルフリップフロップ35a〜39aに
より、カウンタ44aが構成され、カウンタ44aは、
中間信号fV’の反転信号をクロックパルスCLaと
し、入力端子D1a〜D5aに与えられた分周比N2で
カウントダウンし、端子PEに加えられた信号PRaに
より、ダウンカウントをプリセットする。
A counter 44a is constituted by the toggle flip-flops 35a to 39a.
The inverted signal of the intermediate signal fV 'is used as a clock pulse CLa, the countdown is performed at the frequency division ratio N2 given to the input terminals D1a to D5a, and the downcount is preset by the signal PRa applied to the terminal PE.

【0035】一致回路45aは、インバータ40aとA
NDゲート41a等から成る。トグルフリップフロップ
35a、37a、38a、39aの各出力端子Qは、各
々、ANDゲート41aの入力端子に接続されている。
トグルフリップフロップ36aの出力端子Qはインバー
タ40aを介して、ANDゲート41aの入力端子に接
続されている。この様にして、カウンタ44aの出力が
「2」になった時、一致回路45aはHighとなる検
出信号COaを出力する。
The coincidence circuit 45a is connected to the inverter 40a and A
It comprises an ND gate 41a and the like. Each output terminal Q of the toggle flip-flop 35a, 37a, 38a, 39a is connected to the input terminal of the AND gate 41a.
The output terminal Q of the toggle flip-flop 36a is connected to the input terminal of the AND gate 41a via the inverter 40a. In this way, when the output of the counter 44a becomes "2", the coincidence circuit 45a outputs the detection signal COa which becomes High.

【0036】D−フリップフロップ42aは、例えば入
力反転機能が内蔵されたものであり中間信号fV’の反
転信号をクロックパルスとして、一致回路45aの検出
信号COaを、中間信号fV’の1分周だけ遅延させた
信号PRaを出力する。
The D-flip-flop 42a has, for example, a built-in input inverting function, and uses the inverted signal of the intermediate signal fV 'as a clock pulse to divide the detection signal COa of the coincidence circuit 45a by 1 of the intermediate signal fV'. And outputs a signal PRa delayed by only

【0037】以上の構成により、入力端子D1a、D2
a、D3a、D4a、D5aに各々所定の入力がされる
と、分周比N2が決定される。例えば、N2=8に設定
された場合、中間信号fV’を2分周した信号Q1a
は、トグルフリップフロップ35aの出力端子Qから出
力される。
With the above configuration, the input terminals D1a, D2
When a predetermined input is made to each of a, D3a, D4a, and D5a, the frequency division ratio N2 is determined. For example, when N2 = 8, the signal Q1a obtained by dividing the intermediate signal fV 'by 2
Is output from the output terminal Q of the toggle flip-flop 35a.

【0038】そして、中間信号fV’を4分周した信号
Q2aは、トグルフリップフロップ36aの出力端子Q
から出力される。中間信号fV’を8分周した信号Q3
aはトグルフリップフロップ37aの出力端子Qから出
力される。この様に、副分周器31は例えば3ビットの
可変分周器又は、カウンタ等から構成される。
The signal Q2a obtained by dividing the intermediate signal fV 'by four is output to the output terminal Q of the toggle flip-flop 36a.
Output from A signal Q3 obtained by dividing the intermediate signal fV 'by 8
a is output from the output terminal Q of the toggle flip-flop 37a. As described above, the sub-divider 31 is constituted by, for example, a 3-bit variable frequency divider or a counter.

【0039】分配回路32は例えばデコーダであり、導
電線46、47、48、49と、ANDゲート51、5
2、53、54、55、56、57から構成されてい
る。導電線46、47、48、49は各々、中間信号f
V’と、信号Q1a、Q2a、Q3aに接続されてい
る。導電線46、47、48、49はまた、各ANDゲ
ート51〜57に設けられた第1端子、第2端子、第3
端子、第4端子に接続されている。
The distribution circuit 32 is, for example, a decoder, and includes conductive lines 46, 47, 48, and 49 and AND gates 51 and 5,
2, 53, 54, 55, 56 and 57. The conductive lines 46, 47, 48, 49 each have an intermediate signal f
V 'and signals Q1a, Q2a, Q3a. The conductive lines 46, 47, 48, and 49 are also connected to the first terminal, the second terminal, and the third terminal provided on each of the AND gates 51 to 57.
Terminal and the fourth terminal.

【0040】この構成により、ANDゲート51は、信
号fV’と、Q1aの反転と、Q2aと、Q3aの反転
を論理積した信号fV2を出力する。ANDゲート52
は、信号fV’と、Q1aと、Q2aと、Q3aの反転
を論理積した信号fV3を出力する。ANDゲート53
は、信号fV’と、Q1aの反転と、Q2aの反転とQ
3aを論理積した信号fV4を出力する。
With this configuration, the AND gate 51 outputs a signal fV2 obtained by ANDing the signal fV ', the inversion of Q1a, and the inversions of Q2a and Q3a. AND gate 52
Outputs a signal fV3 obtained by logically ANDing the signal fV ', Q1a, Q2a, and the inverse of Q3a. AND gate 53
Are the signal fV ', the inversion of Q1a, the inversion of Q2a and Q
A signal fV4 obtained by ANDing 3a is output.

【0041】ANDゲート54は、信号fV’と、Q1
aと、Q2aの反転と、Q3aを論理積した信号fV5
を出力する。ANDゲート55は、信号fV’と、Q1
aの反転と、Q2aと、Q3aを論理積した信号fV6
を出力する。ANDゲート56は、信号fV’と、Q1
aと、Q2aと、Q3aを論理積した信号fV7を出力
する。ANDゲート57は、信号fV’と、Q1aの反
転と、Q2aの反転とQ3aの反転を論理積した信号f
V8を出力する。以上の部品により、PLL装置1は構
成されている。
The AND gate 54 outputs the signal fV 'and Q1
a and the inverted signal of Q2a and the signal fV5 obtained by ANDing Q3a
Is output. The AND gate 55 outputs the signal fV ′ and Q1
The signal fV6 obtained by ANDing a and a logical product of Q2a and Q3a
Is output. The AND gate 56 outputs the signal fV ′ and Q1
a, and outputs a signal fV7 obtained by ANDing Q2a and Q3a. The AND gate 57 outputs the signal fV ′ obtained by ANDing the signal fV ′, the inversion of Q1a, the inversion of Q2a and the inversion of Q3a.
V8 is output. The PLL device 1 is configured by the above components.

【0042】次に、図1ないし図4に従い、このPLL
装置1の動作を説明する。図3はPLL装置1で用いら
れる信号fVCO、CL、Q1、Q2、Q3、Q4、Q
5、CO、PRのタイミングチャート、図4は信号f
V’、fV1〜fV8のタイミングチャートである。
Next, according to FIG. 1 to FIG.
The operation of the device 1 will be described. FIG. 3 shows signals fVCO, CL, Q1, Q2, Q3, Q4, Q used in the PLL device 1.
5, CO, PR timing chart, FIG.
5 is a timing chart of V ′, fV1 to fV8.

【0043】まず、出力信号fVCOの設定周波数とし
て例えば1280KHZが、入力手段(図示せず)を介
して、制御部58へ入力されたとする。制御部58は、
第2分周部31aの設定分周比Nとして、N=1280
KHZ/10KHZ=128(基準信号の周波数は10
KHZだから)を演算する。
First, it is assumed that, for example, 1280 KHZ as a set frequency of the output signal fVCO is input to the control unit 58 via input means (not shown). The control unit 58
As the set dividing ratio N of the second dividing section 31a, N = 1280
KHZ / 10KHZ = 128 (the frequency of the reference signal is 10
KHZ).

【0044】そして、制御部58は、設定分周比N=1
28に対し、主分周器30の分周比N1=16と、副分
周器31の分周比N2=8として決定する。即ち、制御
部58は、分周比N1と分周比N2の積が、第2分周部
31aの設定分周比Nに一致する様に、制御する。
Then, the control unit 58 sets the dividing ratio N = 1.
28, the frequency division ratio N1 of the main frequency divider 30 is determined as 16 and the frequency division ratio of the sub frequency divider 31 is determined as N2 = 8. That is, the control unit 58 performs control such that the product of the frequency division ratio N1 and the frequency division ratio N2 matches the set frequency division ratio N of the second frequency division unit 31a.

【0045】上記分周比N1=16の決定に従って、主
分周器30に設けられた入力端子D1、D2、D3、D
4、D5には各々、「High」、「High」、「H
igh」、「High」、「Low」信号が入力され
る。この様に、入力端子D1〜D5に所定の入力(Hi
gh又はLow)が入力される事により、主分周器30
は、可変な(プログラマブルな)分周比N1にて、出力
信号fVCOを分周できる可変分周器又はカウンタから
構成されている。
According to the determination of the frequency division ratio N1 = 16, the input terminals D1, D2, D3, D
4 and D5 respectively have “High”, “High”, and “H”.
“high”, “High”, and “Low” signals are input. As described above, the predetermined input (Hi) is applied to the input terminals D1 to D5.
gh or Low) is input, the main frequency divider 30
Comprises a variable frequency divider or counter capable of dividing the output signal fVCO with a variable (programmable) frequency dividing ratio N1.

【0046】この時、クロックパルスCLは、出力信号
fVCOが反転されたものであるから、図3のCLに示
す波形となる。図3に示す様に、信号Q1は、出力信号
fVCOの1分周だけ遅延して、出力信号fVCOを2
分周した波形となる。信号Q2は、所定の位相だけ信号
Q1から遅延し、信号Q1を2分周した波形となる。
At this time, the clock pulse CL has the waveform shown by CL in FIG. 3 because the output signal fVCO is inverted. As shown in FIG. 3, the signal Q1 is delayed by one division of the output signal fVCO, and the output signal fVCO is
It becomes a divided waveform. The signal Q2 is delayed from the signal Q1 by a predetermined phase, and has a waveform obtained by dividing the signal Q1 by two.

【0047】信号Q3は、所定の位相だけ信号Q2から
遅延して、信号Q2を2分周した波形となる。信号Q4
は、所定の位相だけ信号Q3から遅延して、信号Q3を
2分周した波形となる。信号Q5は、所定の位相だけ信
号Q4から遅延して、信号Q4を2分周した波形とな
る。
The signal Q3 is delayed from the signal Q2 by a predetermined phase, and has a waveform obtained by dividing the signal Q2 by two. Signal Q4
Is a waveform obtained by delaying the signal Q3 by a predetermined phase and dividing the signal Q3 by two. The signal Q5 is delayed from the signal Q4 by a predetermined phase, and has a waveform obtained by dividing the signal Q4 by two.

【0048】ANDゲート41は、信号Q1と、Q2の
反転と、Q3と、Q4と、Q5を論理積し、信号COを
出力する(図3のCOの波形図を参照)。信号COは、
出力信号fVCOの1分周だけ、遅延され、信号PR
(fV’)として出力される。トグルフリップフロップ
35〜39の端子PEに信号PRが印加される事によ
り、信号Q1〜Q5はダウンカウントがプリセットされ
た波形となる。この様にして、主分周器30は、出力信
号をN1分周比(N1=16)にて分周した中間信号f
V’を出力する。
The AND gate 41 logically ANDs the signals Q1, Q2, Q3, Q4, and Q5 and outputs a signal CO (see the waveform diagram of CO in FIG. 3). The signal CO is
The output signal fVCO is delayed by one division and the signal PR is delayed.
(FV '). When the signal PR is applied to the terminals PE of the toggle flip-flops 35 to 39, the signals Q1 to Q5 have waveforms with preset down counts. In this way, the main frequency divider 30 outputs the intermediate signal f obtained by dividing the output signal by the N1 division ratio (N1 = 16).
V ′ is output.

【0049】中間信号fV’は、副分周器31のインバ
ータ34aを介して、トグルフリップフロップ35aに
入力される。また上述した様に、分周比N2=8に従っ
て、副分周器31に設けられた入力端子D1a、D2
a、D3a、D4a、D5aには各々、「High」、
「High」、「High」、「Low」「High」
信号が入力される。
The intermediate signal fV 'is input to the toggle flip-flop 35a via the inverter 34a of the sub frequency divider 31. Further, as described above, the input terminals D1a and D2 provided in the sub-divider 31 according to the division ratio N2 = 8.
a, D3a, D4a, and D5a each have "High",
"High", "High", "Low", "High"
A signal is input.

【0050】この様にして、入力端子D1a〜D5aに
所定の入力(High又はLow)が入力される事によ
り、副分周器31は、可変な(プログラマブルな)分周
比N2にて、中間信号fV’を分周できる可変分周器又
はカウンタから構成されている。
In this way, by inputting a predetermined input (High or Low) to the input terminals D1a to D5a, the sub-divider 31 can control the intermediate frequency at a variable (programmable) frequency division ratio N2. It is composed of a variable frequency divider or a counter that can divide the signal fV '.

【0051】図3と同様に、信号Q1aは、所定の位相
だけ中間信号fV’から遅延して、中間信号fV’を2
分周した波形となる。信号Q2aは、所定の位相だけ信
号Q1aから遅延して、信号Q1aを2分周した波形と
なる。信号Q3aは、所定の位相だけ信号Q2aから遅
延して、信号Q2aを2分周した波形となる。信号Q4
aは、所定の位相だけ信号Q3aから遅延して、信号Q
3aを2分周した波形となる。信号Q5aは、所定の位
相だけ信号Q4aから遅延して、信号Q4aを2分周し
た波形となる。
As in FIG. 3, the signal Q1a is delayed from the intermediate signal fV 'by a predetermined phase to
It becomes a divided waveform. The signal Q2a is delayed from the signal Q1a by a predetermined phase, and has a waveform obtained by dividing the signal Q1a by two. The signal Q3a is delayed from the signal Q2a by a predetermined phase, and has a waveform obtained by dividing the signal Q2a by two. Signal Q4
a is delayed from the signal Q3a by a predetermined phase,
The waveform is obtained by dividing 3a by two. The signal Q5a has a waveform obtained by delaying the signal Q4a by a predetermined phase and dividing the signal Q4a by two.

【0052】ANDゲート41aは、信号Q1aと、Q
2aの反転と、Q3aと、Q4aとQ5aと論理積し、
信号COaを出力する。D−フリップフロップ42は、
信号COaの入力により、信号PRaを出力する。トグ
ルフリップフロップ35a〜39aの端子PEに信号P
Raが印加される事により、信号Q1a〜Q5aはダウ
ンカウントがプリセットされた波形となる。
The AND gate 41a outputs the signal Q1a and the signal Q1.
Invert 2a and AND with Q3a, Q4a and Q5a,
The signal COa is output. D-flip-flop 42
The signal PRa is output in response to the input of the signal COa. The signal P is applied to the terminals PE of the toggle flip-flops 35a to 39a.
By applying Ra, the signals Q1a to Q5a have waveforms in which the down-count is preset.

【0053】以上の構成により、副分周器31は、中間
信号fV’を2分周した信号Q1aと、中間信号fV’
を4分周した信号Q2aと、中間信号fV’を8分周
(N2=8)した信号Q3aを、分配回路32に対し出
力する。
With the above configuration, the sub-divider 31 outputs the signal Q1a obtained by dividing the intermediate signal fV 'by 2, and the intermediate signal fV'.
To the distribution circuit 32. The signal Q2a obtained by dividing the frequency by 4 and the signal Q3a obtained by dividing the intermediate signal fV 'by 8 (N2 = 8) are output.

【0054】分配回路32に於て、中間信号fV’と、
信号Q1a、Q2a、Q3aは各々導電線46、47、
48、49を介して、ANDゲート51〜57の各入力
端子に入力される。
In the distribution circuit 32, the intermediate signal fV '
The signals Q1a, Q2a, Q3a are respectively conductive lines 46, 47,
The signals are input to the respective input terminals of the AND gates 51 to 57 via 48 and 49.

【0055】第2分周部31aが出力する帰還信号fV
1は、中間信号fV’と同期して(位相差なしに)、か
つ中間信号fV’を8分周した波形となる様に、制御部
58は第2分周部31aを制御している。
The feedback signal fV output from the second frequency divider 31a
The control unit 58 controls the second frequency dividing unit 31a such that 1 is synchronized with the intermediate signal fV '(without a phase difference) and has a waveform obtained by dividing the intermediate signal fV' by eight.

【0056】ANDゲート51は、信号fVと、Q1a
の反転と、Q2aと、Q3aの反転を論理積した帰還信
号fV2を出力する。その結果、図4に示す様に、帰還
信号fV2は、中間信号fV’の1分周だけ帰還信号f
V1に遅延して、中間信号fV’を8分周した波形とな
る。
The AND gate 51 outputs the signal fV and Q1a.
, And a feedback signal fV2 obtained by ANDing Q2a and Q3a. As a result, as shown in FIG. 4, the feedback signal fV2 is obtained by dividing the intermediate signal fV 'by one frequency.
The waveform is delayed to V1 and the intermediate signal fV 'is divided by eight.

【0057】同様に、帰還信号fV3、fV4、fV
5、fV6、fV7、fV8は各々、中間信号fV’の
2、3、4、5、6、7分周だけ帰還信号fV1に遅延
し、共に中間信号fV’を8分周した波形となる。
Similarly, the feedback signals fV3, fV4, fV
5, fV6, fV7, and fV8 are delayed by two, three, four, five, six, and seven divisions of the intermediate signal fV 'to the feedback signal fV1, respectively, and all have a waveform obtained by dividing the intermediate signal fV' by eight.

【0058】次に、基準信号fR1の周波数を求める。
fR1=fVCO/Nである。またfVCO=N1×f
V’、N=N1×N2である。従って、fR1=(N1
×fV’)/(N1×N2)=fV’/N2=fV’/
8即ち、基準信号fR1は中間信号fV’を8分周した
ものである。故に、基準信号fR1の1周期Tref
は、図4に示した通りとなる。つまり、帰還信号fV
1、fV2、fV3、fV4、fV5、fV6、fV
7、fV8の立上りは、前述の基準信号fR1〜fR8
の各立上りタイミングT1、T2、T3、T4、T5、
T6、T7、T8と一致する事が分かる(図4を参
照)。
Next, the frequency of the reference signal fR1 is obtained.
fR1 = fVCO / N. FVCO = N1 × f
V ′, N = N1 × N2. Therefore, fR1 = (N1
× fV ′) / (N1 × N2) = fV ′ / N2 = fV ′ /
8, that is, the reference signal fR1 is obtained by dividing the intermediate signal fV 'by eight. Therefore, one cycle Tref of the reference signal fR1
Is as shown in FIG. That is, the feedback signal fV
1, fV2, fV3, fV4, fV5, fV6, fV
7, the rise of fV8 is based on the aforementioned reference signals fR1 to fR8.
Rising timings T1, T2, T3, T4, T5,
It can be seen that they coincide with T6, T7, and T8 (see FIG. 4).

【0059】この様にして、位相比較器12、13、1
4、15、16、17、18、19は各々、タイミング
T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8に於
て帰還信号fV1、fV2、fV3、fV4、fV5、
fV6、fV7、fV8の各位相と、基準信号fR1、
fR2、fR3、fR4、fR5、fR6、fR7、f
R8の各位相を比較する。
In this way, the phase comparators 12, 13, 1
4, 15, 16, 17, 18, and 19 are feedback signals fV1, fV2, fV3, fV4, fV5 at timings T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, and T8, respectively.
Each phase of fV6, fV7, fV8 and the reference signal fR1,
fR2, fR3, fR4, fR5, fR6, fR7, f
Each phase of R8 is compared.

【0060】即ち、制御部58は、第2分周部31aを
して、基準信号fR1の発生タイミングに合わせて、帰
還信号fV1を出力させ、位相比較器12は、帰還信号
fV1と基準信号fR1を位相比較する。そして、ロッ
ク後は、第1分周部2の運転を停止し、第2分周部31
aのみを運転する事により、消費電力を低減する事がで
きる。また、分配回路32は、各基準信号fR2〜fR
8の発生タイミングに合わせて、各帰還信号fV2〜f
V8を各々出力させ、各位相比較器22〜28は、各帰
還信号fV2〜fV8と、各基準信号fR2〜fR8を
各々、位相比較する。
That is, the control section 58 causes the second frequency dividing section 31a to output the feedback signal fV1 in accordance with the generation timing of the reference signal fR1, and the phase comparator 12 outputs the feedback signal fV1 and the reference signal fR1. Are compared in phase. After the lock, the operation of the first frequency divider 2 is stopped and the second frequency divider 31
By operating only a, power consumption can be reduced. Further, the distribution circuit 32 includes the reference signals fR2 to fR
8, each of the feedback signals fV2 to fV
V8, and the phase comparators 22 to 28 compare the phases of the feedback signals fV2 to fV8 and the reference signals fR2 to fR8, respectively.

【0061】この構成により、基準信号fR1の1周期
(Tref)の間に位相比較が8回行われるため、従来
の位相比較器1段型に比べて、ロックアップ時間(出力
信号fVCOに同期する迄の時間)が約1/8倍に短縮
される。
According to this configuration, the phase comparison is performed eight times during one cycle (Tref) of the reference signal fR1, so that the lock-up time (synchronized with the output signal fVCO) is higher than that of the conventional single-stage phase comparator. Time until the time is shortened to about 1/8 times.

【0062】そして上記比較の結果、位相比較器12〜
19は各々、チャージポンプ20〜28に対し、ポンプ
アップ信号とポンプダウン信号を出力する。チャージポ
ンプ20〜28は、上記両信号に従い、ローパスフィル
タ21に対し、各々、誤差信号ER1〜ER8を出力す
る。
As a result of the comparison, the phase comparators 12 to 12
Reference numeral 19 outputs a pump-up signal and a pump-down signal to the charge pumps 20 to 28, respectively. The charge pumps 20 to 28 output error signals ER1 to ER8 to the low-pass filter 21 in accordance with the two signals.

【0063】ローパスフィルタ21は、各誤差信号ER
1〜ER8に応答して、電圧制御発振器29に対し、制
御電圧CVを出力する。電圧制御発振器29は、制御電
圧CVに応答して、出力信号fVCOを出力する。
The low-pass filter 21 outputs each error signal ER
A control voltage CV is output to the voltage controlled oscillator 29 in response to 1 to ER8. Voltage controlled oscillator 29 outputs output signal fVCO in response to control voltage CV.

【0064】上記ループ内での動作を繰り返す事によ
り、PLL装置1は電圧制御発振器29の出力側に接続
された出力端子59に対し、設定周波数1280KHZ
を持つ出力信号fVCOを出力する事になる。
By repeating the operation in the above loop, the PLL device 1 sends the set frequency 1280 KHZ to the output terminal 59 connected to the output side of the voltage controlled oscillator 29.
Will be output.

【0065】また例えば、出力信号fVCOの設定周波
数として320KHZが、入力手段を介して、制御部5
8へ入力されたとする。制御部58は、第2分周部31
aの設定分周比Nとして、N=320KHZ/10KH
Z=32を演算する。
Further, for example, 320 KHz as the set frequency of the output signal fVCO is input to the control unit 5 via the input means.
It is assumed that the input has been made to 8. The control unit 58 controls the second frequency dividing unit 31
As the set dividing ratio N of a, N = 320 KHZ / 10 KH
Calculate Z = 32.

【0066】そして、制御部58は、設定分周比N=3
2に対して、主分周器30の分周比N=16と、副分周
器31の分周比N2=2として決定する。この様に、設
定分周比N=32が比較的小さいものについては、制御
部58は、副分周器31の分周比N2を比較的小さい値
(例えば2)に決定する。
Then, the control section 58 sets the division ratio N = 3
2, the division ratio N of the main divider 30 and the division ratio N2 of the sub divider 31 are determined as N = 16 and N2 = 2, respectively. As described above, when the set frequency division ratio N = 32 is relatively small, the control unit 58 determines the frequency division ratio N2 of the sub frequency divider 31 to a relatively small value (for example, 2).

【0067】この様に構成する事により、分周比N2を
小さくする事により、副分周器31にて消費される電力
量を減らす事が出来る。また上述した様に、分周比N2
は位相比較器12〜19の個数(上述の説明では8個)
以下に設けられる。例えば、分周比N2は、1、2、
3、4、5、6、7、8個の中から選択される。
With this configuration, the power consumption in the sub-frequency divider 31 can be reduced by reducing the frequency division ratio N2. As described above, the frequency division ratio N2
Is the number of phase comparators 12 to 19 (8 in the above description)
It is provided below. For example, the dividing ratio N2 is 1, 2,
3, 4, 5, 6, 7, and 8 are selected.

【0068】分周比N2は、上述の様に、設定分周比N
1の大小と、希望するロックアップ時間と、希望する電
力消費量等から、適切な値が選択される。副分周器31
は可変分周器又はカウンタから構成されているので、上
述の様に、適切な分周比N2を選択し得る。
As described above, the dividing ratio N2 is the set dividing ratio N
An appropriate value is selected from the magnitude of 1, the desired lockup time, the desired power consumption, and the like. Sub divider 31
Is composed of a variable frequency divider or a counter, so that an appropriate frequency division ratio N2 can be selected as described above.

【0069】また、例えば、出力信号fVCOの設定周
波数として、1290KHZが、入力手段を介して、制
御部58へ入力されたとする。この場合、制御部58
は、第2分周部31aの設定分周比Nとして、N=12
9を演算する。
For example, it is assumed that 1290 KHZ is input to the control unit 58 via the input means as the set frequency of the output signal fVCO. In this case, the control unit 58
Is N = 12 as the set dividing ratio N of the second dividing section 31a.
9 is calculated.

【0070】そして、制御部58は、設定分周比N=1
29に対し、主分周器30の分周比N1=16と、副分
周器31の分周比N2=8として決定する。この様に、
制御部58は、分周比N1と分周比N2の積を、設定分
周比N又は、それに近い値に一致させる。その結果、P
LL装置1は上述した様に、出力端子59に対し、分周
比N1×N2=128に基準周波数を乗じられた出力信
号fVCOを出力する。
Then, the control unit 58 sets the division ratio N = 1.
29, the frequency division ratio N1 of the main frequency divider 30 is determined as 16 and the frequency division ratio N2 of the sub frequency divider 31 is determined as 8. Like this
The control unit 58 matches the product of the frequency division ratio N1 and the frequency division ratio N2 with the set frequency division ratio N or a value close thereto. As a result, P
As described above, the LL device 1 outputs, to the output terminal 59, the output signal fVCO obtained by multiplying the dividing ratio N1 × N2 = 128 by the reference frequency.

【0071】例えば、各位相比較器12〜19が出力す
るポンプアップ信号とポンプダウン信号が入力される各
ANDゲート(図示せず)を設ける。各アンドゲートの
出力を制御部58へ入力させる事により、制御部58
は、出力信号fVCOが分周比N1×N2=129へ到
達した事を検知できる(この時、制御部58はロックし
たと判定する)。
For example, each AND gate (not shown) to which the pump-up signal and the pump-down signal output from each of the phase comparators 12 to 19 are provided is provided. By inputting the output of each AND gate to the control unit 58, the control unit 58
Can detect that the output signal fVCO has reached the division ratio N1 × N2 = 129 (at this time, the control unit 58 determines that the locking has been performed).

【0072】制御部58は上記検知後に、主分周器30
と副分周器31の運転を停止させ、第2分周部31aを
して、設定分周比N=129にて、分周を継続させる。
その結果、ロック後も、第2分周器31aは、出力信号
fVCOを設定分周比N1=129に分周した帰還信号
fV1を位相比較器12へ出力する。そして、PLL装
置1は出力端子59に対し、設定分周比N=129にて
乗じられた(設定周波数1290KHZ)出力信号fV
COを出力する。
After the detection, the control unit 58 sets the main frequency divider 30
Then, the operation of the sub-divider 31 is stopped, the second divider 31a is operated, and the division is continued at the set division ratio N = 129.
As a result, even after locking, the second frequency divider 31a outputs to the phase comparator 12 a feedback signal fV1 obtained by dividing the output signal fVCO to the set division ratio N1 = 129. Then, the PLL device 1 multiplies the output terminal 59 by the set frequency division ratio N = 129 (set frequency 1290 KHZ) and outputs the output signal fV.
Outputs CO.

【0073】この様に、出力信号fVCOに係る所定の
設定分周比(例えばN=129)につき、最初に、主分
周器30および副分周器31および第2分周部31aに
より出力信号fVCOを分周させ、ロックした後に、第
2分周部31aのみで分周させる。
As described above, for a predetermined division ratio (for example, N = 129) related to the output signal fVCO, first, the main divider 30, the sub divider 31, and the second divider 31a output the output signal fVCO. After the frequency of the fVCO is divided and locked, the frequency is divided only by the second frequency divider 31a.

【0074】この様に、第2分周部31aはロック前も
ロック後も、常に設定分周比N=128にて分周してい
る。故に、ロック検出時に、分周比がN1×N2からN
へ変更する時に、分周比はスムーズ(オーバーシュート
等がなく)に変化する(N1×N2の値と、Nの値の差
が比較的小さいので)。従って、ロック検出後に、副分
周器31による分周を停止し、かつ、主分周器30の分
周比をN1からNへ切り換える構成(N1の値とNの値
の差が比較的大きい)に比べ、本発明はスムーズに分周
比の切り換えができるため、上記構成よりもロックアッ
プ時間が早い。
As described above, the second frequency dividing section 31a always performs frequency division at the set frequency division ratio N = 128 before and after locking. Therefore, when lock is detected, the frequency division ratio is changed from N1 × N2 to N
When changing to N, the frequency division ratio changes smoothly (no overshoot or the like) (because the difference between the value of N1 × N2 and the value of N is relatively small). Therefore, after the lock is detected, the frequency division by the sub frequency divider 31 is stopped, and the frequency division ratio of the main frequency divider 30 is switched from N1 to N (the difference between the value of N1 and the value of N is relatively large). According to the present invention, since the frequency division ratio can be switched more smoothly, the lock-up time is shorter than in the above configuration.

【0075】この構成により、主分周器30の分周比N
1と、副分周器31の分周比N2の積とならない、設定
分周比N(例えばN=129)に対しても、基準周波数
に設定分周比Nを乗じられた出力信号fVCOを得る事
が出来る。
With this configuration, the frequency division ratio N of the main frequency divider 30
The output signal fVCO obtained by multiplying the reference frequency by the set frequency dividing ratio N is also used for a set frequency dividing ratio N (for example, N = 129) which is not a product of 1 and the frequency dividing ratio N2 of the sub frequency divider 31. You can get it.

【0076】また、主分周器30の分周比N1(例えば
N1=16)と副分周器31の分周比N2(例えばN2
=8)の積として求まる設定分周比N(例えばN=12
8)に対しても、主分周器30および副分周器31およ
び第2分周部31aにより、出力信号fVCOを分周さ
せ、ロックした後に、第2分周部31aのみで分周させ
る。
The frequency dividing ratio N1 of the main frequency divider 30 (for example, N1 = 16) and the frequency dividing ratio N2 of the sub frequency divider 31 (for example, N2
= 8), the set dividing ratio N (for example, N = 12)
8), the output signal fVCO is frequency-divided by the main frequency divider 30, the sub-frequency divider 31, and the second frequency divider 31a, locked, and then frequency-divided only by the second frequency divider 31a. .

【0077】この様に、立上り時に(ロック前に)、主
分周器30および副分周器31および第2分周部31a
により分周させる事により、ロックアップ時間が短くな
る。そして、立上り後に(ロック後に)、主分周器30
および副分周器31の運転を停止し、第2分周部31a
のみで分周させる事により、電力消費量を減らす事が出
来る。
As described above, at the time of rising (before locking), the main frequency divider 30, the sub frequency divider 31, and the second frequency divider 31a
, The lock-up time is shortened. Then, after rising (after locking), the main frequency divider 30
And the operation of the sub frequency divider 31 is stopped, and the second frequency divider 31a
The power consumption can be reduced by dividing the frequency by only the frequency.

【0078】[0078]

【発明の効果】上述の様に、請求項1の本発明では、位
相が互いに異なる複数の基準信号を発生する発生手段
と、電圧制御発振器の出力信号を各々、分周する第1分
周部および第2分周部と、前記第1分周部および第2分
周部が出力する各帰還信号と前記各基準信号を位相比較
し、誤差信号を出力する位相比較器とを具備する。この
様に、位相が異なる複数の基準信号と各帰還信号を比較
する事により、基準信号の1周期の間に位相比較を複数
回行うので、ロックアップ時間が早くなる。また、出力
信号を分周する分周器は、第1分周部と第2分周部のみ
であるので、従来の様に、8個以上も必要ない。それ故
に、コストが安く、LSI化がし易く、電力消費量も少
ない。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the generating means for generating a plurality of reference signals having different phases from each other, and the first frequency divider for dividing the output signal of the voltage controlled oscillator, respectively. And a second frequency divider, and a phase comparator that compares the phases of the respective feedback signals output by the first frequency divider and the second frequency divider with the respective reference signals and outputs an error signal. As described above, by comparing a plurality of reference signals having different phases with each feedback signal, the phase comparison is performed a plurality of times during one cycle of the reference signal, so that the lock-up time is shortened. Further, since the frequency divider for dividing the output signal is only the first frequency divider and the second frequency divider, there is no need for more than eight frequency dividers as in the prior art. Therefore, the cost is low, the LSI can be easily formed, and the power consumption is small.

【0079】請求項2の本発明では、前記出力信号を分
周比N1で分周する主分周器と、前記主分周器の出力を
分周比N2で分周する副分周器と、前記副分周器の出力
を複数の前記帰還信号に分配する分配回路とにより、前
記第1分周部を構成し、前記主分周器および前記副分周
器を、可変分周器又はカウンタにて構成する。この様
に、主分周器および副分周器を可変分周器又はカウンタ
にて構成するので、主分周器の分周比N1および副分周
器の分周比N2を、任意のものから選択できる。即ち、
副分周器の分周比N2は、設定分周比の大きさと、希望
するロックアップ時間と、希望する電力消費量等から、
適切な値が選択され得る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a main frequency divider for dividing the output signal by a frequency dividing ratio N1, and a sub frequency divider for dividing the output of the main frequency divider by a frequency dividing ratio N2. , A distribution circuit that distributes the output of the sub-divider to the plurality of feedback signals, configures the first frequency divider, and forms the main frequency divider and the sub-frequency divider with a variable frequency divider or It consists of a counter. As described above, since the main frequency divider and the sub frequency divider are configured by variable frequency dividers or counters, the frequency division ratio N1 of the main frequency divider and the frequency division ratio N2 of the sub frequency divider can be set to any values. You can choose from. That is,
The division ratio N2 of the sub-divider is determined from the magnitude of the set division ratio, the desired lock-up time, the desired power consumption, and the like.
Appropriate values can be selected.

【0080】請求項3の本発明では、前記第2分周部
を、設定分周比Nで分周する可変分周器にて構成し、前
記分周比N1と前記分周比N2の積を、前記設定分周比
N又はそれに近い値に一致させるものである。その結
果、基準信号の周波数をfR1とし、出力信号の周波数
をfVCOとし、主分周器から出力される中間信号の周
波数をfV’とし、設定分周比をNとすると、fR1=
fVCO/Nである。またfVCO=N1×fV’、N
=N1×N2である。従って、fR1=(N1×f
V’)/(N1×N2)=fV’/N2となる。即ち、
基準信号は中間信号をN2分周したものとなり、各基準
信号の立上りタイミングと、各帰還信号の立上りタイミ
ングは一致する。
According to the third aspect of the present invention, the second frequency divider is constituted by a variable frequency divider that divides the frequency by a set frequency division ratio N, and a product of the frequency division ratio N1 and the frequency division ratio N2. Is set equal to the set dividing ratio N or a value close thereto. As a result, if the frequency of the reference signal is fR1, the frequency of the output signal is fVCO, the frequency of the intermediate signal output from the main frequency divider is fV ', and the set frequency division ratio is N, fR1 =
fVCO / N. FVCO = N1 × fV ′, N
= N1 × N2. Therefore, fR1 = (N1 × f
V ′) / (N1 × N2) = fV ′ / N2. That is,
The reference signal is obtained by dividing the intermediate signal by N2, and the rising timing of each reference signal matches the rising timing of each feedback signal.

【0081】請求項4の本発明では、ロック前に、前記
第1分周部を運転させ、ロック後に前記第1分周部を停
止させ、ロック前およびロック後に、前記第2分周部を
して前記設定分周比Nにて、分周を継続させる構成とす
る。この様に、第1分周部を構成する主分周器の分周比
N1と、副分周器の分周比N2の積とならない、設定分
周比Nに対しても、第1分周部および第2分周部にて並
列して分周させる。そして、第2分周部は設定分周比N
にて、常に分周を継続しているので、ロック検出後に、
出力信号の分周比を、N1×N2からNへスムーズに変
更できる。この様に、スムーズに変更できるが故に、ロ
ックアップ時間を更に短縮できる。そしてロック後に、
第1分周部を停止させるので、消費電力が更に少なくな
る。また分周比N1と分周比N2の積となり得る設定分
周比Nに対しても、立上り時に(ロック前に)、第1分
周部および第2分周部により分周させる事により、ロッ
クアップ時間が短くなる。そして立上り後に(ロックア
ップ後に)、第2分周部のみで分周させる事により、電
力消費量を更に減らす事ができる。
According to the present invention, the first frequency divider is operated before locking, the first frequency divider is stopped after locking, and the second frequency divider is locked before and after locking. The frequency division is continued at the set frequency division ratio N. As described above, the first frequency division ratio N1, which is not the product of the frequency division ratio N1 of the main frequency divider and the frequency division ratio N2 of the sub frequency divider, constitutes the first frequency division unit. The frequency is divided in parallel by the peripheral part and the second frequency dividing part. Then, the second frequency dividing unit sets the frequency dividing ratio N
Since the frequency division is always continued,
The frequency division ratio of the output signal can be smoothly changed from N1 × N2 to N. As described above, since the change can be smoothly performed, the lock-up time can be further reduced. And after locking,
Since the first frequency divider is stopped, power consumption is further reduced. Also, at the time of rising (before locking), the first frequency dividing unit and the second frequency dividing unit divide the frequency by the first frequency dividing unit and the second frequency dividing unit with respect to the set frequency dividing ratio N which can be the product of the frequency dividing ratio N1 and the frequency dividing ratio N2. Lock-up time is reduced. Then, after the rise (after lock-up), the power consumption can be further reduced by dividing the frequency only by the second frequency dividing section.

【0082】請求項5の本発明では、前記分配回路は、
前記各基準信号の発生タイミングに合わせて、前記各帰
還信号を出力し、前記各帰還信号と前記各基準信号を各
々、位相比較する複数の位相比較器を設ける。この構成
により、複数の位相比較器において、位相が異なる複数
の基準信号と、各帰還信号との比較は同一タイミングで
行われるので、位相比較が正確にできる。
According to a fifth aspect of the present invention, the distribution circuit includes:
A plurality of phase comparators are provided for outputting the respective feedback signals in accordance with the generation timing of the respective reference signals, and comparing the phases of the respective feedback signals and the respective reference signals. With this configuration, in the plurality of phase comparators, the comparison between the plurality of reference signals having different phases and each feedback signal is performed at the same timing, so that the phase comparison can be accurately performed.

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

【図1】本発明の実施の形態に係るPLL装置1のブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a PLL device 1 according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記PLL装置1に用いられる第1分周部2の
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a first frequency divider 2 used in the PLL device 1.

【図3】上記PLL装置1に用いられる信号Q1〜Q5
のタイミングチャートである。
FIG. 3 shows signals Q1 to Q5 used in the PLL device 1.
6 is a timing chart of FIG.

【図4】上記PLL装置1に用いられる帰還信号FV1
〜FV8等のタイミングチャートである。
FIG. 4 is a feedback signal FV1 used in the PLL device 1;
It is a timing chart of FV8.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 第1分周部 3 発生手段 12、13、14、15、16、17、18、19 位
相比較器 29 電圧制御発振器 30 主分周器 31 副分周器 31a 第2分周部 32 分配回路
2 First frequency divider 3 Generator 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 Phase comparator 29 Voltage controlled oscillator 30 Main frequency divider 31 Secondary frequency divider 31 a Second frequency divider 32 Distribution circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J106 AA04 CC01 CC30 CC38 CC41 CC58 DD32 DD46 GG09 HH10 JJ02 KK03 KK37 KK38 KK40 LL02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J106 AA04 CC01 CC30 CC38 CC41 CC58 DD32 DD46 GG09 HH10 JJ02 KK03 KK37 KK38 KK40 LL02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位相が互いに異なる複数の基準信号を発
生する発生手段と、電圧制御発振器の出力信号を各々、
分周する第1分周部および第2分周部と、前記第1分周
部および第2分周部が出力する各帰還信号と前記各基準
信号を位相比較し、誤差信号を出力する位相比較器とを
具備した事を特徴とするPLL装置。
1. A generator for generating a plurality of reference signals having different phases, and an output signal of a voltage controlled oscillator,
A first frequency divider and a second frequency divider for frequency division; and a phase comparing each feedback signal output from the first frequency divider and the second frequency divider with each reference signal to output an error signal. A PLL device comprising a comparator.
【請求項2】 前記出力信号を分周比N1で分周する主
分周器と、前記主分周器の出力を分周比N2で分周する
副分周器と、前記副分周器の出力を複数の前記帰還信号
に分配する分配回路とにより、前記第1分周部を構成
し、前記主分周器および前記副分周器を、可変分周器又
はカウンタにて構成した事を特徴とする請求項1のPL
L装置。
2. A main divider that divides the output signal by a dividing ratio N1, a sub divider that divides an output of the main divider by a dividing ratio N2, and the sub divider. And a distribution circuit for distributing the output of the above to the plurality of feedback signals, the first frequency divider is configured, and the main frequency divider and the sub frequency divider are configured by a variable frequency divider or a counter. The PL according to claim 1, wherein
L device.
【請求項3】 前記第2分周部を、設定分周比Nで分周
する可変分周器にて構成し、前記分周比N1と前記分周
比N2の積を、前記設定分周比N又はそれに近い値に一
致させた事を特徴とする請求項2のPLL装置。
3. The frequency divider according to claim 2, wherein the second frequency divider is a variable frequency divider that divides the frequency by a preset frequency division ratio N. 3. The PLL device according to claim 2, wherein the ratio is equal to or close to the ratio N.
【請求項4】 ロック前に、前記第1分周部を運転さ
せ、ロック後に、前記第1分周部を停止させ、ロック前
およびロック後に、前記第2分周部をして、前記設定分
周比Nにて、分周を継続させる構成とした事を特徴とす
る請求項3のPLL装置。
4. The first frequency divider is operated before locking, the first frequency divider is stopped after locking, the second frequency divider is locked before and after locking, and the setting is performed. 4. The PLL device according to claim 3, wherein frequency division is continued at a frequency division ratio N.
【請求項5】 前記分配回路は、前記各基準信号の発生
タイミングに合わせて、前記各帰還信号を出力し、前記
各帰還信号と前記各基準信号を各々、位相比較する複数
の位相比較器を設けた事を特徴とする請求項1のPLL
装置。
5. The distribution circuit outputs a plurality of feedback signals in accordance with the generation timing of each of the reference signals, and includes a plurality of phase comparators for comparing the phases of each of the feedback signals and each of the reference signals. 2. The PLL according to claim 1, wherein the PLL is provided.
apparatus.
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