JP2001069001A - Pll circuit - Google Patents

Pll circuit

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JP2001069001A
JP2001069001A JP24352399A JP24352399A JP2001069001A JP 2001069001 A JP2001069001 A JP 2001069001A JP 24352399 A JP24352399 A JP 24352399A JP 24352399 A JP24352399 A JP 24352399A JP 2001069001 A JP2001069001 A JP 2001069001A
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output
signal
phase difference
current source
controlled oscillator
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JP24352399A
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Yutaka Nakamura
豊 中村
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Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Asahi Kasei Microdevices Corp
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Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Asahi Kasei Microdevices Corp
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PLL circuit where a lock time can be reduced and a circuit to reduce the lock time does not give effect on the operation and the stability in the case of locking. SOLUTION: A phase comparator section 31 detects a phase difference between an input signal and an output signal of a voltage controlled oscillator 3, and when a detected phase difference is 360-degrees or blow, the phase comparator section 31 outputs an UP request signal UP to increase an oscillated frequency of the voltage controlled oscillated 3 or a DOWN request signal DW to decrease the oscillated frequency in response to the phase difference. This signal is used to gradually charge/discharge a capacitor included in a loop filter 32 and outputs its charge/discharge voltage to the voltage controlled oscillator 3. When the detected phase difference is 360-degrees or over, on the other hand, the phase comparator section 31 outputs UP request signals UP1,... or DOWN request signals DW1,... in response to the phase difference and this signal is used to rapidly charge/discharge the capacitor included in the loop filter 32 and outputs its charge/discharge voltage to the voltage controlled oscillator 3.

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、モータの速度制御
や周波数シンセサイザなどの各分野に適用できるPLL
(Phase−Locked Loop)回路に関し、
特に安定性に優れ、かつロックタイムを短縮できるPL
L回路に関するものである。
The present invention relates to a PLL which can be applied to various fields such as a motor speed control and a frequency synthesizer.
(Phase-Locked Loop) circuit,
A PL that is particularly stable and can reduce lock time
It relates to the L circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からのこの種のPLL回路として
は、図5に示すようなものが知られている。このPLL
回路は、図5に示すように、位相比較回路1と、ループ
フィルタ2と、電圧制御発振器3とから構成されてい
る。位相比較回路1は、図6に示すように、4つのR−
Sフリップフロップ11〜14と、4入力のナンドゲー
ト15と、4つのインバータ16〜19とから構成され
ている。さらに詳述すると、この位相比較回路1は、R
−Sフリップフロップ11が入力信号INの立ち上りを
検出するとともに、R−Sフリップフロップ12が電圧
制御発振器3の出力信号OUTの立ち上がりを検出し、
入力信号INの位相が出力信号OUTの位相よりも進ん
でいる場合には、その位相差に等しい時間だけ出力信号
OUTの周波数を高くするためのアップ要求信号UPを
「H」レベルとし、逆に、入力信号INの位相が出力信
号OUTの位相よりも遅れている場合には、その位相差
に等しい時間だけ出力信号OUTの周波数を低くするた
めのダウン要求信号DWを「H」レベルとするようにな
っている。
2. Description of the Related Art As a conventional PLL circuit of this type, a circuit as shown in FIG. 5 is known. This PLL
As shown in FIG. 5, the circuit includes a phase comparison circuit 1, a loop filter 2, and a voltage controlled oscillator 3. As shown in FIG. 6, the phase comparison circuit 1 has four R-
It comprises S flip-flops 11 to 14, a 4-input NAND gate 15, and four inverters 16 to 19. More specifically, the phase comparison circuit 1 has a R
The -S flip-flop 11 detects the rising of the input signal IN, the RS flip-flop 12 detects the rising of the output signal OUT of the voltage controlled oscillator 3,
When the phase of the input signal IN is ahead of the phase of the output signal OUT, the up request signal UP for increasing the frequency of the output signal OUT for a time equal to the phase difference is set to the “H” level, and conversely. When the phase of the input signal IN is behind the phase of the output signal OUT, the down request signal DW for lowering the frequency of the output signal OUT for a time equal to the phase difference is set to the “H” level. It has become.

【0003】ループフィルタ2は、図7に示すように、
電流源21と、この電流源21のスイッチ22と、電流
源24のスイッチ23と、電流源24とが、電源とアー
スとの間に直列に接続されている。そして、スイッチ2
2とスイッチ23とが接続される共通接続点とアースと
の間に、コンデンサCと抵抗Rとが直列に接続されてい
る。スイッチ22の接点は、位相比較回路1から出力さ
れるアップ要求信号UPにより開閉自在に構成されてい
る。また、スイッチ23の接点は、そのダウン要求信号
DWにより開閉自在に構成されている。
[0003] As shown in FIG.
The current source 21, the switch 22 of the current source 21, the switch 23 of the current source 24, and the current source 24 are connected in series between the power supply and the ground. And switch 2
A capacitor C and a resistor R are connected in series between the common connection point where the switch 2 and the switch 23 are connected and the ground. The contact of the switch 22 is configured to be openable and closable by an up request signal UP output from the phase comparison circuit 1. The contact of the switch 23 is configured to be openable and closable by the down request signal DW.

【0004】電圧制御発振器3は、ループフィルタ2の
出力電圧に基づいて発振周波数が可変自在に構成されて
いる。次に、このような構成からなる従来のPLL回路
の動作について、図5〜図7を参照して説明する。位相
比較回路1には、入力信号INと電圧制御発振器3の出
力信号OUTとが入力され、入力信号INの立ち上りが
R−Sフリップフロップ11に検出され、電圧制御発振
器3の出力信号OUTの立ち上がりがR−Sフリップフ
ロップ12が検出される。そして、入力信号INの位相
が出力信号OUTの位相よりも進んでいる場合には、そ
の位相差に等しい時間だけ出力信号OUTの周波数を高
くするためのアップ要求信号UPが「H」レベルにな
り、逆に、入力信号INの位相が出力信号OUTの位相
よりも遅れている場合には、その位相差に等しい時間だ
け出力信号OUTの周波数を低くするためのダウン要求
信号DWが「H」レベルになる。
[0004] The voltage controlled oscillator 3 is configured so that the oscillation frequency can be varied based on the output voltage of the loop filter 2. Next, the operation of the conventional PLL circuit having such a configuration will be described with reference to FIGS. The input signal IN and the output signal OUT of the voltage controlled oscillator 3 are input to the phase comparison circuit 1, the rising of the input signal IN is detected by the RS flip-flop 11, and the rising of the output signal OUT of the voltage controlled oscillator 3 is detected. Are detected by the RS flip-flop 12. When the phase of the input signal IN is ahead of the phase of the output signal OUT, the up request signal UP for increasing the frequency of the output signal OUT for a time equal to the phase difference becomes “H” level. Conversely, when the phase of the input signal IN is behind the phase of the output signal OUT, the down request signal DW for lowering the frequency of the output signal OUT for a time equal to the phase difference is at the “H” level. become.

【0005】ループフィルタ2では、アップ要求信号U
Pが「H」レベルになると、この信号UPによりスイッ
チ22の接点が閉状態になるので、電流源21からの電
流によりコンデンサCが充電される。この結果、ループ
フィルタ2の出力電圧が上昇し、これにより電圧制御発
振器3の発振周波数が高くなり、目標値となる。一方、
ダウン要求信号DWが「H」レベルになると、この信号
DWによりスイッチ23の接点が閉状態になるので、こ
れによりコンデンサCの電荷がスイッチ23、電流源2
4を経由して放電される。この結果、ループフィルタ2
の出力電圧が低下し、これにより電圧制御発振器3の発
振周波数が低くなり、目標としている値となる。
In the loop filter 2, the up request signal U
When P becomes "H" level, the contact of the switch 22 is closed by this signal UP, so that the capacitor C is charged by the current from the current source 21. As a result, the output voltage of the loop filter 2 increases, whereby the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 3 increases, and reaches the target value. on the other hand,
When the down request signal DW becomes "H" level, the contact of the switch 23 is closed by this signal DW.
Discharged via 4. As a result, the loop filter 2
, The oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator 3 decreases, and reaches the target value.

【0006】以上のようなフィードバック制御により、
入力信号INの周波数と出力信号OUTの周波数が一致
する。ところで、PLL回路では、一般にロックタイム
が短いことが望まれるが、これを実現した従来技術とし
て特開平10−285024号公報に記載の高速ロック
アップ機能付きPLL回路が知られている。
[0006] By the above feedback control,
The frequency of the input signal IN matches the frequency of the output signal OUT. By the way, in general, it is desired that the lock time is short in the PLL circuit, and a PLL circuit with a high-speed lock-up function described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-285024 is known as a conventional technique for realizing this.

【0007】このPLL回路は、チャージポンプに電流
値の異なる2つの電流源を有し、位相比較回路の出力に
ディレイ回路を接続し、ディレイ回路の出力を電流源に
接続させたスイッチの制御信号として用い、これにより
電流源を選択するようにしたものである。また、このP
LL回路では、位相比較回路の入力の位相差が大きいと
きには電流値の大きな電流源を、その位相差が小さいと
きには電流値が小さな電流源をチャージポンプの出力電
流として出力し、ロックタイムを短くすることができる
ようになっている。
In this PLL circuit, a charge pump has two current sources having different current values, a delay circuit is connected to an output of a phase comparison circuit, and a control signal for a switch in which the output of the delay circuit is connected to the current source. As a current source. Also, this P
The LL circuit outputs a current source having a large current value when the phase difference between the inputs of the phase comparison circuit is large, and outputs a current source having a small current value as the output current of the charge pump when the phase difference is small, thereby shortening the lock time. You can do it.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、PLL回路
では、ロックタイムが短く、かつロック時の安定性が高
いことが要求される。しかし、上述の従来回路では、ロ
ックタイムを短くするためには、ループフィルタの電流
源の容量を大きくする必要があるが、電流源を大きくす
ると安定性が犠牲になるという不都合がある。その一
方、ロック時の安定性を高くするためには、ループフィ
ルタの電流源の容量を小さくする必要があるが、電流源
を小さくするとロックタイムが長くなるという不都合が
ある。
By the way, the PLL circuit is required to have a short lock time and a high stability at the time of lock. However, in the above-mentioned conventional circuit, in order to shorten the lock time, it is necessary to increase the capacity of the current source of the loop filter. However, if the current source is increased, there is a disadvantage that stability is sacrificed. On the other hand, in order to increase the stability at the time of locking, it is necessary to reduce the capacity of the current source of the loop filter. However, if the current source is reduced, there is a disadvantage that the lock time becomes longer.

【0009】また、上述の特開平10−285024号
公報に記載のPLL回路では、上述のようにロックタイ
ムを短くすることができる。しかし、ロックの有無にか
かわず、ロックタイムの短縮のためのディレイ回路が常
に動作しているので、ロック時にも電力が消費されると
いう不都合がある。そこで、本発明は、上記の背景の下
になされたものであり、ロックタイムを短くできる上
に、ロックタイムの短縮のための回路がロック時の動作
や安定性に影響を与えることがないPLL回路を提供す
ることを目的とする。
Further, in the PLL circuit described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-285024, the lock time can be shortened as described above. However, regardless of the presence or absence of the lock, since the delay circuit for shortening the lock time is always operating, there is a disadvantage that power is consumed even during the lock. Therefore, the present invention has been made under the above-mentioned background, and in addition to being able to shorten the lock time, a PLL for shortening the lock time does not affect the operation and stability at the time of locking. It is intended to provide a circuit.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、本発
明の目的を達成するために、請求項1〜請求項3に記載
の各発明は以下のように構成した。すなわち、請求項1
に記載の発明は、位相比較手段と、制御電圧生成手段
と、電圧制御発振器とを備えたPLL回路であって、前
記位相比較手段は、入力信号と前記電圧制御発振器の出
力信号との位相差を検出し、この検出位相差に応じて1
または2以上の周波数制御信号を出力するようになって
おり、前記制御電圧生成手段は、前記1または2以上の
周波数制御信号に応じて速度の異なる充放電を充電器に
行い、この充放電電圧を前記電圧制御発振器に出力する
ようになっており、前記電圧制御発振器は、前記充放電
電圧に応じて発振周波数が可変自在になっていることを
特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object of the present invention, the inventions according to claims 1 to 3 are configured as follows. That is, claim 1
The invention described in (1) is a PLL circuit including a phase comparison unit, a control voltage generation unit, and a voltage controlled oscillator, wherein the phase comparison unit determines a phase difference between an input signal and an output signal of the voltage controlled oscillator. Is detected, and 1 is determined according to the detected phase difference.
Or outputting two or more frequency control signals, wherein the control voltage generating means performs charging / discharging at different speeds to the charger in accordance with the one or more frequency control signals, Is output to the voltage-controlled oscillator, and the voltage-controlled oscillator is characterized in that the oscillation frequency is variable according to the charging / discharging voltage.

【0011】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載のPLL回路において、前記位相比較手段は、前
記入力信号と前記電圧制御発振器の出力信号との位相差
を検出し、検出位相差が360°(2π)以下の場合に
はその位相差に応じた第1の周波数制御信号を出力し、
検出位相差が360°以上の場合にはその位相差に応じ
て前記第1の周波数制御信号の他に第2の周波数制御信
号を出力するようになっていることを特徴とするもので
ある。
The invention described in claim 2 is the first invention.
Wherein the phase comparing means detects a phase difference between the input signal and the output signal of the voltage controlled oscillator, and when the detected phase difference is equal to or less than 360 ° (2π), the phase comparison means detects the phase difference. Outputting a corresponding first frequency control signal;
When the detected phase difference is equal to or more than 360 °, a second frequency control signal is output in addition to the first frequency control signal according to the phase difference.

【0012】さらに、請求項3に記載の発明は、請求項
2に記載のPLL回路において、前記制御電圧生成手段
は、電流量の異なる複数の電流源と、前記複数の電流源
に基づいて充放電されるコンデンサとを備え、前記位相
比較手段から第1の周波数制御信号が出力された場合に
は、前記電流源の中から電流量が最小の電流源を選択
し、この選択した電流源により前記コンデンサの充放電
を行い、他方、前記位相比較手段から第1と第2の両周
波数制御信号が出力された場合には、前記最小の電流源
の他にそれよりも電流量が大きな電流源の双方を選択
し、この選択した両電流源により前記コンデンサの充放
電を行うようになっていることを特徴とするものであ
る。
Further, according to a third aspect of the present invention, in the PLL circuit according to the second aspect, the control voltage generating means includes a plurality of current sources having different current amounts and a charge based on the plurality of current sources. A capacitor to be discharged, and when the first frequency control signal is output from the phase comparing means, a current source having a minimum current amount is selected from the current sources. When the capacitor is charged and discharged, and when the first and second frequency control signals are output from the phase comparison means, the current source having a larger current amount than the minimum current source And charging and discharging of the capacitor by the selected current sources.

【0013】このような構成からなる本発明では、入力
信号と電圧制御発振器の出力信号との位相差が大きな場
合、例えばその位相差が360°(2π)以上の場合に
は、充電器の充放電の速度を急激に変化でき、この充放
電電圧を電圧制御発振器に対して供給できるので、従来
のPLL回路に比べてロックタイムを短縮できる。ま
た、本発明では、入力信号と電圧制御発振器の出力信号
との位相差が360°以下の場合には、電流量が最小の
電流源を選択し、この選択した電流源によりコンデンサ
の充放電の速度を緩やかに変化させ、他方、その位相差
が360°以上の場合には、その最小の電流源の他にそ
れよりも電流量が大きな電流源の双方を選択し、この選
択した両電流源によりコンデンサの充放電の速度を急激
に変化させるようにしたので、ロックタイム短縮のため
の回路が、ロック時の動作や安定性に影響を与えること
がない。
In the present invention having such a configuration, when the phase difference between the input signal and the output signal of the voltage controlled oscillator is large, for example, when the phase difference is 360 ° (2π) or more, the charging of the charger is performed. Since the discharge speed can be changed abruptly and this charge / discharge voltage can be supplied to the voltage controlled oscillator, the lock time can be reduced as compared with the conventional PLL circuit. Further, according to the present invention, when the phase difference between the input signal and the output signal of the voltage controlled oscillator is 360 ° or less, the current source having the smallest current amount is selected, and the charging and discharging of the capacitor is performed by the selected current source. If the speed is changed slowly and the phase difference is 360 ° or more, both the minimum current source and the current source having a larger current amount are selected. As a result, the charging / discharging speed of the capacitor is rapidly changed, so that the circuit for shortening the lock time does not affect the operation and stability at the time of locking.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明のPLL回
路の実施の形態の全体の構成を示すブロック図である。
この実施形態に係るPLL回路は、図1に示すように、
位相比較手段としての位相比較部31と、制御電圧生成
手段としてのループフィルタ32と、電圧制御発振器3
とから構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a PLL circuit according to an embodiment of the present invention.
The PLL circuit according to this embodiment, as shown in FIG.
A phase comparison unit 31 as a phase comparison unit, a loop filter 32 as a control voltage generation unit, and a voltage controlled oscillator 3
It is composed of

【0015】位相比較部31は、複数の位相比較回路3
1−0、31−1…31−nから構成され、入力信号I
Nの位相が電圧制御発振器33の出力信号OUTの位相
に対して進んでいるかまたは遅れているかを検出し、そ
の位相が進んでいる場合には、その進みの程度に応じて
出力信号OUTの周波数を高くするためのアップ要求信
号(周波数制御信号)UP、UP1…UPnのうちの1
または2以上について出力し、他方、その位相が遅れて
いる場合には、その遅れの程度に応じて出力信号OUT
の周波数を低くするためのダウン要求信号(周波数制御
信号)DW、DW1…DWnのうちの1または2以上に
ついて出力するようになっている。
The phase comparing section 31 includes a plurality of phase comparing circuits 3
1-0, 31-1... 31-n.
It is detected whether the phase of N is advanced or delayed with respect to the phase of the output signal OUT of the voltage controlled oscillator 33. If the phase is advanced, the frequency of the output signal OUT is determined according to the degree of advance. Request signal (frequency control signal) UP, UP1.
Alternatively, if two or more phases are output and the phase is delayed, the output signal OUT is output according to the degree of the delay.
, And one or more of the down request signals (frequency control signals) DW, DW1.

【0016】ループフィルタ32は、図3に示すよう
に、複数の位相比較回路31−0、31−1…31−n
に対応する複数の電流源回路32−0、32−1…32
−nを備えている。電流源回路32−0、32−1…
は、充電用の電流源321と、この電流源321のスイ
ッチ322と、放電用の電流源324のスイッチ323
と、放電用の電流源324とから構成され、これらは電
源とアース間に直列に接続されている。電流源回路32
−0、32−1…のスイッチ322とスイッチ323と
の共通接続部とアースとの間に、コンデンサCと抵抗R
とが直列に接続され、この直列接続されるコンデンサC
と抵抗Rの両端の電圧が電圧制御発振器3に制御電圧と
して出力されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the loop filter 32 includes a plurality of phase comparators 31-0, 31-1.
32-0, 32-1... 32 corresponding to
-N. Current source circuits 32-0, 32-1 ...
Are a current source 321 for charging, a switch 322 of the current source 321, and a switch 323 of a current source 324 for discharging.
And a current source 324 for discharging, which are connected in series between the power supply and the ground. Current source circuit 32
-0, 32-1... Between the common connection of the switch 322 and the switch 323 and the ground,
Are connected in series, and the capacitor C connected in series
And the voltage across the resistor R is output to the voltage controlled oscillator 3 as a control voltage.

【0017】電流源回路32−0、32−1…のスイッ
チ322の各接点は、位相比較部31から出力されるア
ップ要求信号UP、UP1、UP2…により開閉自在に
構成されている。また、電流源回路32−0、32−1
…のスイッチ323の各接点は、位相比較部31から出
力されるダウン要求信号DW、DW1、DW2…により
開閉自在に構成されている。
Each of the contacts of the switch 322 of the current source circuits 32-0, 32-1,... Is configured to be openable and closable by an up request signal UP, UP1, UP2,. The current source circuits 32-0, 32-1
.. Are configured to be openable and closable by down request signals DW, DW1, DW2,.

【0018】また、電流源回路32−0、32−1、3
2−2…の電流源321と電流源324は、電流源回路
32−0のものがその電流量が一番小さく、電流源回路
32−1、電流源回路32−2…にいくに従ってその電
流量が大きくなるように構成されている。電圧制御発振
器3は、ループフィルタ32からの出力制御電圧に基づ
いて発振周波数が可変自在に構成されている。
The current source circuits 32-0, 32-1, 3
The current sources 321 and 324 of the current source circuit 2-2 have the smallest amount of current in the current source circuit 32-0, and the current amount increases as the current source circuit 32-1, the current source circuit 32-2,. The volume is configured to be large. The voltage controlled oscillator 3 is configured such that the oscillation frequency can be changed based on the output control voltage from the loop filter 32.

【0019】次に、位相比較部31の具体的な回路の構
成について、図2を参照して説明する。位相比較部31
は、図2に示すように、複数の位相比較回路31−0、
31−1…から構成される。ここで、位相比較回路31
−0は、図6に示す位相比較回路1に相当するものであ
る。
Next, a specific circuit configuration of the phase comparison section 31 will be described with reference to FIG. Phase comparator 31
Are a plurality of phase comparators 31-0, as shown in FIG.
31-1... Here, the phase comparison circuit 31
“−0” corresponds to the phase comparison circuit 1 shown in FIG.

【0020】位相比較回路31−0は、図2に示すよう
に、4つのR−Sフリップフロップ41〜44と、4入
力のナンドゲート45と、4つのインバータ46〜49
とから構成されている。R−Sフリップフロップ41は
ナンドゲート411、412から構成され、R−Sフリ
ップフロップ42はナンドゲート421、422から構
成されている。また、R−Sフリップフロップ43はナ
ンドゲート431、432から構成され、R−Sフリッ
プフロップ44はナンドゲート441、442から構成
されている。
As shown in FIG. 2, the phase comparison circuit 31-0 includes four RS flip-flops 41 to 44, a four-input NAND gate 45, and four inverters 46 to 49.
It is composed of The RS flip-flop 41 includes NAND gates 411 and 412, and the RS flip-flop 42 includes NAND gates 421 and 422. The RS flip-flop 43 includes NAND gates 431 and 432, and the RS flip-flop 44 includes NAND gates 441 and 442.

【0021】さらに、位相比較回路31−0について具
体的に説明すると、入力信号INがインバータ46を介
してナンドゲート411の第1の入力端子に入力される
ようになっている。ここで、ナンドゲート411の入力
端子は、図中の一番上側の入力端子を第1の入力端子、
上から2番目の入力端子を第2の入力端子というものと
し、以下の他のナンドゲートについても同様とする。
Further, the phase comparison circuit 31-0 will be specifically described. The input signal IN is input to the first input terminal of the NAND gate 411 via the inverter 46. Here, the input terminal of the NAND gate 411 is such that the uppermost input terminal in the figure is a first input terminal,
The second input terminal from the top is referred to as a second input terminal, and the same applies to the following other NAND gates.

【0022】ナンドゲート411の出力端子は、ナンド
ゲート412の第1の入力端子、ナンドゲート431の
第1の入力端子、およびナンドゲート45の第1の入力
端子にそれぞれ接続されている。ナンドゲート412の
出力端子は、ナンドゲート411の第2の入力端子に接
続されるとともにインバータ47の入力端子に接続さ
れ、インバータ47の出力端子からアップ要求信号UP
が出力されるようになっている。
The output terminal of the NAND gate 411 is connected to the first input terminal of the NAND gate 412, the first input terminal of the NAND gate 431, and the first input terminal of the NAND gate 45, respectively. The output terminal of the NAND gate 412 is connected to the second input terminal of the NAND gate 411 and to the input terminal of the inverter 47, and the output terminal of the inverter 47 outputs the up request signal UP
Is output.

【0023】ナンドゲート431の第2の入力端子は、
ナンドゲート432の出力端子に接続されている。ま
た、ナンドゲート431の出力端子は、ナンドゲート4
32の第1の入力端子、ナンドゲート45の第2の入力
端子、およびナンドゲート412の第2の入力端子にそ
れぞれ接続されている。ナンドゲート432の第2の入
力端子は、ナンドゲート442の第1の入力端子、ナン
ドゲート412の第3の入力端子、およびナンドゲート
422の第1の入力端子に接続されている。また、ナン
ドゲート45の出力端子は、ナンドゲート412の第3
の入力端子、およびナンドゲート422の第1の出力端
子に接続されている。
The second input terminal of the NAND gate 431 is
It is connected to the output terminal of the NAND gate 432. The output terminal of the NAND gate 431 is connected to the NAND gate 4
32, a second input terminal of the NAND gate 45, and a second input terminal of the NAND gate 412. The second input terminal of the NAND gate 432 is connected to the first input terminal of the NAND gate 442, the third input terminal of the NAND gate 412, and the first input terminal of the NAND gate 422. The output terminal of the NAND gate 45 is the third terminal of the NAND gate 412.
, And a first output terminal of the NAND gate 422.

【0024】一方、電圧制御発振器3の出力信号OUT
が、インバータ48を介してナンドゲート421の第2
の入力端子に入力されるようになっている。このナンド
ゲート421の出力端子は、ナンドゲート422の第3
の入力端子、ナンドゲート441の第2の入力端子、お
よびナンドゲート45の第4の入力端子にそれぞれ接続
されている。ナンドゲート422の出力端子は、ナンド
ゲート421の第1の入力端子に接続されるとともにイ
ンバータ49の入力端子に接続され、インバータ49の
出力端子からダウン要求信号DWが出力されるようにな
っている。
On the other hand, the output signal OUT of the voltage controlled oscillator 3
Is connected to the second gate of the NAND gate 421 via the inverter 48.
Input terminal. The output terminal of the NAND gate 421 is connected to the third terminal of the NAND gate 422.
, The second input terminal of the NAND gate 441, and the fourth input terminal of the NAND gate 45. The output terminal of the NAND gate 422 is connected to the first input terminal of the NAND gate 421 and to the input terminal of the inverter 49, so that the output terminal of the inverter 49 outputs the down request signal DW.

【0025】ナンドゲート441の第1の入力端子は、
ナンドゲート442の出力端子に接続されている。ま
た、ナンドゲート441の出力端子は、ナンドゲート4
42の第2の入力端子、ナンドゲート45の第3の入力
端子、およびナンドゲート422の第2の入力端子にそ
れぞれ接続されている。次に、位相比較回路31−1
は、図2に示すように、入力信号遅延回路51と、出力
信号遅延回路52と、4つのR−Sフリップフロップ5
3〜56と、4入力のナンドゲート57と、2つのイン
バータ58、59から構成されている。
The first input terminal of the NAND gate 441 is
It is connected to the output terminal of the NAND gate 442. The output terminal of the NAND gate 441 is connected to the NAND gate 4
42, a third input terminal of the NAND gate 45, and a second input terminal of the NAND gate 422, respectively. Next, the phase comparison circuit 31-1
As shown in FIG. 2, an input signal delay circuit 51, an output signal delay circuit 52, and four RS flip-flops 5
3 to 56, a 4-input NAND gate 57, and two inverters 58 and 59.

【0026】入力信号遅延回路51は、入力信号INの
立ち上がり時に、その入力信号INを3個のインバータ
512〜514で所定時間だけ遅延させ、この遅延信号
をアンドゲート511から取り出し、この取り出した遅
延信号と位相比較回路31−0からのアップ要求信号U
PとのNAND演算をナンドゲート515で行い、その
結果を出力するようになっている。
The input signal delay circuit 51 delays the input signal IN by a predetermined time by three inverters 512 to 514 when the input signal IN rises, extracts the delayed signal from the AND gate 511, and extracts the delayed signal. Signal and up request signal U from the phase comparison circuit 31-0
The NAND operation with P is performed by the NAND gate 515, and the result is output.

【0027】また、出力信号遅延回路52は、出力信号
OUTの立ち上がり時に、その出力信号OUTをインバ
ータ522〜524で所定時間だけ遅延させて、この遅
延信号をアンドゲート521から取り出し、この取り出
した遅延信号と位相比較回路31−0からのダウン要求
信号DWとのNAND演算をナンドゲート525で行
い、その結果を出力するようになっている。
When the output signal OUT rises, the output signal delay circuit 52 delays the output signal OUT by the inverters 522 to 524 for a predetermined time, extracts the delayed signal from the AND gate 521, and extracts the extracted delay. The NAND operation of the signal and the down request signal DW from the phase comparison circuit 31-0 is performed by the NAND gate 525, and the result is output.

【0028】R−Sフリップフロップ53は、ナンドゲ
ート531、532と、アンドゲート533から構成さ
れ、アンドゲート533に入力されるアップ要求信号U
Pが「H」レベルのときにのみフリップフロップ動作を
行い、それが「L」レベルのときには出力が変化しない
ように構成されている。従って、R−Sフリップフロッ
プ53は、アップ要求信号UPによってその動作が制御
されるようになっている。
The RS flip-flop 53 includes NAND gates 531 and 532 and an AND gate 533, and an up request signal U input to the AND gate 533.
The flip-flop operation is performed only when P is at “H” level, and the output is not changed when it is at “L” level. Therefore, the operation of the RS flip-flop 53 is controlled by the up request signal UP.

【0029】また、R−Sフリップフロップ54は、ナ
ンドゲート541、542と、アンドゲート543から
構成され、アンドゲート543に入力されるダウン要求
信号DWが「H」レベルのときにのみフリップフロップ
動作を行い、それが「L」レベルのときには出力が変化
しないように構成されている。従って、R−Sフリップ
フロップ54は、ダウン要求信号DWによってその動作
が制御されるようになっている。
The RS flip-flop 54 includes NAND gates 541 and 542 and an AND gate 543, and performs the flip-flop operation only when the down request signal DW input to the AND gate 543 is at "H" level. The output is not changed when it is at the "L" level. Therefore, the operation of the RS flip-flop 54 is controlled by the down request signal DW.

【0030】R−Sフリップフロップ55は、ナンドゲ
ート551、552から構成され、R−Sフリップフロ
ップ56は、ナンドゲート561、562から構成され
ている。さらに、位相比較回路31−1について具体的
に説明すると、入力信号INがアンドゲート511の第
2の入力端子に直接入力されるとともに、その入力信号
INが3つのインバータ512〜514で遅延されてア
ンドゲート511の第1の入力端子に入力されるように
なっている。アンドゲート511の出力端子は、ナンド
ゲート515の第1の入力端子に接続されている。
The RS flip-flop 55 comprises NAND gates 551 and 552, and the RS flip-flop 56 comprises NAND gates 561 and 562. Further, the phase comparison circuit 31-1 will be specifically described. The input signal IN is directly input to the second input terminal of the AND gate 511, and the input signal IN is delayed by the three inverters 512 to 514. The signal is input to a first input terminal of the AND gate 511. An output terminal of the AND gate 511 is connected to a first input terminal of the NAND gate 515.

【0031】位相比較回路31−0からのアップ要求信
号UPが、ナンドゲート515の第2の入力端子と、ア
ンドゲート533の第1の入力端子にそれぞれ入力され
るようになっている。ナンドゲート515の出力端子
は、ナンドゲート531の第1の入力端子に接続され、
ナンドゲート531の出力端子は、アンドゲート533
の第2の入力端子に接続されている。
The up request signal UP from the phase comparison circuit 31-0 is input to the second input terminal of the NAND gate 515 and the first input terminal of the AND gate 533. An output terminal of the NAND gate 515 is connected to a first input terminal of the NAND gate 531;
The output terminal of the NAND gate 531 is connected to the AND gate 533.
Are connected to the second input terminal of

【0032】アンドゲート533の出力端子は、ナンド
ゲート532の第1の入力端子、ナンドゲート551の
第1の入力端子、およびナンドゲート57の第1の入力
端子にそれぞれ接続されている。ナンドゲート532の
出力端子は、ナンドゲート531の第2の入力端子に接
続されるとともにインバータ58の入力端子に接続さ
れ、インバータ58の出力端子からアップ要求信号UP
1が出力されるようになっている。
The output terminal of the AND gate 533 is connected to the first input terminal of the NAND gate 532, the first input terminal of the NAND gate 551, and the first input terminal of the NAND gate 57, respectively. The output terminal of the NAND gate 532 is connected to the second input terminal of the NAND gate 531 and to the input terminal of the inverter 58, and the output terminal of the inverter 58 outputs the up request signal UP.
1 is output.

【0033】ナンドゲート551の第2の入力端子は、
ナンドゲート552の出力端子に接続されている。ま
た、ナンドゲート551の出力端子は、ナンドゲート5
52の第1の入力端子、ナンドゲート57の第2の入力
端子、およびナンドゲート532の第2の入力端子にそ
れぞれ接続されている。ナンドゲート552の第2の入
力端子は、ナンドゲート562の第1の入力端子、ナン
ドゲート532の第3の入力端子、およびナンドゲート
542の第1の入力端子にそれぞれ接続されている。ま
た、ナンドゲート57の出力端子は、ナンドゲート53
2の第3の入力端子、およびナンドゲート542の第1
の出力端子に接続されている。
The second input terminal of the NAND gate 551 is
It is connected to the output terminal of the NAND gate 552. The output terminal of the NAND gate 551 is connected to the NAND gate 5
52, a second input terminal of the NAND gate 57, and a second input terminal of the NAND gate 532, respectively. The second input terminal of the NAND gate 552 is connected to the first input terminal of the NAND gate 562, the third input terminal of the NAND gate 532, and the first input terminal of the NAND gate 542, respectively. The output terminal of the NAND gate 57 is connected to the NAND gate 53.
2 and a third input terminal of the NAND gate 542.
Output terminal.

【0034】一方、電圧制御発振器3の出力信号OUT
が、アンドゲート521の第1の入力端子に直接入力さ
れるとともに、その出力信号OUTが3つのインバータ
522〜524で遅延されてアンドゲート521の第2
の入力端子に入力されるようになっている。アンドゲー
ト521の出力端子は、ナンドゲート525の第1の入
力端子に接続されている。
On the other hand, the output signal OUT of the voltage controlled oscillator 3
Is directly input to the first input terminal of the AND gate 521, and the output signal OUT is delayed by the three inverters 522 to 524, so that the second signal of the AND gate 521
Input terminal. An output terminal of the AND gate 521 is connected to a first input terminal of the NAND gate 525.

【0035】位相比較回路31−0からのダウン要求信
号DWが、ナンドゲート525の第2の入力端子と、ア
ンドゲート543の第2の入力端子にそれぞれ入力され
るようになっている。ナンドゲート525の出力端子
は、ナンドゲート541の第2の入力端子に接続され、
ナンドゲート541の出力端子は、アンドゲート543
の第1の入力端子に接続されている。
The down request signal DW from the phase comparison circuit 31-0 is input to the second input terminal of the NAND gate 525 and the second input terminal of the AND gate 543, respectively. An output terminal of the NAND gate 525 is connected to a second input terminal of the NAND gate 541,
The output terminal of the NAND gate 541 is connected to the AND gate 543.
Are connected to the first input terminal of

【0036】ナンドゲート543の出力端子は、ナンド
ゲート542の第3の入力端子、ナンドゲート561の
第2の入力端子、およびナンドゲート57の第4の入力
端子にそれぞれ接続されている。ナンドゲート542の
出力端子は、ナンドゲート541の第1の入力端子に接
続されるとともにインバータ59の入力端子に接続さ
れ、インバータ59の出力端子からダウン要求信号DW
1が出力されるようになっている。
The output terminal of the NAND gate 543 is connected to the third input terminal of the NAND gate 542, the second input terminal of the NAND gate 561, and the fourth input terminal of the NAND gate 57, respectively. An output terminal of the NAND gate 542 is connected to a first input terminal of the NAND gate 541 and to an input terminal of the inverter 59, and a down request signal DW is output from the output terminal of the inverter 59.
1 is output.

【0037】ナンドゲート561の第1の入力端子は、
ナンドゲート562の出力端子に接続されている。ま
た、ナンドゲート561の出力端子は、ナンドゲート5
62の第2の入力端子、ナンドゲート57の第3の入力
端子、およびナンドゲート542の第2の入力端子にそ
れぞれ接続されている。次に、このような構成からなる
この実施形態に係るPLL回路の動作について、図4の
タイムチャートを参照して説明する。
The first input terminal of the NAND gate 561 is
It is connected to the output terminal of the NAND gate 562. The output terminal of the NAND gate 561 is connected to the NAND gate 5.
62, a third input terminal of the NAND gate 57, and a second input terminal of the NAND gate 542. Next, the operation of the PLL circuit having such a configuration according to this embodiment will be described with reference to the time chart of FIG.

【0038】いま時刻t1において、図4(A)に示す
ように、位相比較部31への入力信号INが「L」レベ
ルから「H」レベルに変化すると、この入力信号INの
立ち上がりを位相比較回路31−0のR−Sフリップフ
ロップ41が検出し、この結果、位相比較回路31−0
から出力されるアップ要求信号UPが図4(B)に示す
ように「L」レベルから「H」レベルに立ち上がる。
At time t1, as shown in FIG. 4A, when the input signal IN to the phase comparing section 31 changes from "L" level to "H" level, the rising of the input signal IN is compared with the phase. The RS flip-flop 41 of the circuit 31-0 detects this, and as a result, the phase comparator 31-0
Rises from "L" level to "H" level as shown in FIG. 4B.

【0039】次に、時刻t2において、図4(A)に示
すように、入力信号INが再び立ち上がると、アンドゲ
ート511の出力が「H」レベルになり、このときにア
ップ要求信号UPが「H」レベルであるので、ナンドゲ
ート515の出力が「L」レベルとなる。この結果、フ
リップフロップ53の出力は「L」レベルとなって、位
相比較回路31−1から出力されるアップ要求信号UP
1は、図4(E)に示すように「L」レベルから「H」
レベルに変化する。
Next, at time t2, as shown in FIG. 4A, when the input signal IN rises again, the output of the AND gate 511 becomes "H" level, and at this time, the up request signal UP becomes "H". Since the output is at the “H” level, the output of the NAND gate 515 is at the “L” level. As a result, the output of the flip-flop 53 becomes “L” level, and the up request signal UP output from the phase comparison circuit 31-1 is output.
1 is "H" from "L" level as shown in FIG.
Change to a level.

【0040】ここで、位相比較部31は、図1に示すよ
うに、位相比較回路31−1、31−2…31−nを含
み、位相比較回路31−2…31−nは、図2示す位相
比較回路31−1と同様に構成されている。このため、
時刻t3〜t5では、位相比較回路31−1から出力さ
れるアップ要求信号UP1と同様なアップ要求信号UP
2、UP3、UP4が、位相比較回路31−2、31−
3、31−4からそれぞれ出力される。
Here, as shown in FIG. 1, the phase comparator 31 includes phase comparators 31-1, 31-2... 31-n, and the phase comparators 31-2. The configuration is the same as that of the phase comparison circuit 31-1 shown. For this reason,
From time t3 to t5, an up request signal UP similar to the up request signal UP1 output from the phase comparison circuit 31-1.
2, UP3 and UP4 are phase comparison circuits 31-2 and 31-
3, 31-4.

【0041】換言すると、時刻t1から時刻t5までの
期間では、電圧制御発振器3からの出力信号OUTが
「L」レベルで立ち上がることがなく、入力信号INと
その出力信号OUTの位相差が360°(2π)以上あ
る。そこで、その位相差が360°異なるたびに、すな
わち、時刻t2〜t5の各時刻のたびに、位相比較回路
31−1〜31−4からアップ要求信号UP1〜UP4
が順次出力される。
In other words, during the period from time t1 to time t5, the output signal OUT from the voltage controlled oscillator 3 does not rise at the “L” level, and the phase difference between the input signal IN and the output signal OUT is 360 °. (2π) or more. Therefore, each time the phase difference differs by 360 °, that is, each time from time t2 to time t5, the up request signals UP1 to UP4 are output from the phase comparison circuits 31-1 to 31-4.
Are sequentially output.

【0042】このように位相比較回路31−0〜31−
4から出力されるアップ要求信号UP0〜UP4によ
り、ループフィルタ32における電流源回路32−0〜
32−4の各スイッチ322の接点が順次閉状態にな
る。このため、電流源回路32−0〜32−4の各電流
源321によりコンデンサCが充電される。ここで、電
流源321の電流量は電流源回路32−0が一番小さく
電流源回路32−1、32−2…にいくに従って電流量
が大きくなるようになっているので、入力信号INとそ
の出力信号OUTの位相差が大きいほどコンデンサCに
大きな電流が流れて、その充電電圧の速度(変化率)を
大きくでき、その充電電圧を電圧制御発振器3の制御電
圧として出力できる。
As described above, the phase comparison circuits 31-0 to 31-
4 in response to the up request signals UP0 to UP4 output from the current source circuits 32-0 to 32-0 in the loop filter 32.
The contacts of the switches 322 of 32-4 are sequentially closed. Therefore, the capacitor C is charged by each current source 321 of the current source circuits 32-0 to 32-4. Here, since the current amount of the current source 321 is the smallest in the current source circuit 32-0 and increases as it goes to the current source circuits 32-1, 32-2,. As the phase difference of the output signal OUT is larger, a larger current flows through the capacitor C, the speed (rate of change) of the charging voltage can be increased, and the charging voltage can be output as the control voltage of the voltage controlled oscillator 3.

【0043】その後、時刻t6において、図4(B)に
示すように、位相比較部31に対する電圧制御発振器3
からの出力信号OUTが「L」レベルから「H」レベル
に変化すると、位相比較回路31−0のR−Sフリップ
フロップ42の出力が「H」レベルから「L」レベルに
変化するので、位相比較回路31−0から出力されるダ
ウン要求信号DWが図4(D)に示すように「L」レベ
ルから「H」レベルに変化する。このとき、ナンドゲー
ト45の出力が「H」レベルから「L」レベルに変化す
るので、R−Sフリップフロップ42の出力が「H」レ
ベルから「L」レベルに変化したのち直ちに「H」レベ
ルに戻る。このため、ダウン要求信号DWは「L」レベ
ルとなり、図4(D)に示すように棒状のパルスとな
る。
Thereafter, at time t6, as shown in FIG.
Changes from the “L” level to the “H” level, the output of the RS flip-flop 42 of the phase comparison circuit 31-0 changes from the “H” level to the “L” level. Down request signal DW output from comparison circuit 31-0 changes from "L" level to "H" level as shown in FIG. 4 (D). At this time, since the output of the NAND gate 45 changes from “H” level to “L” level, the output of the RS flip-flop 42 changes from “H” level to “L” level and immediately changes to “H” level. Return. Therefore, the down request signal DW becomes “L” level, and becomes a bar-shaped pulse as shown in FIG.

【0044】さらに、時刻t6では、上記のようにナン
ドゲート45の出力が「H」レベルから「L」レベルに
変化するので、これによりR−Sフリップフロップ41
の出力が「L」レベルから「H」レベルに変化する。こ
のため、アップ要求信号UPは、図4(C)に示すよう
に、「H」レベルから「L」レベルに変化する。その一
方、位相比較回路31−1では、時刻t6において、電
圧制御発振器3からの出力信号OUTが「L」レベルか
ら「H」レベルに変化すると、このときにはナンドゲー
ト525に入力されているダウン要求信号DWは「H」
レベルのため、ナンドゲート525の出力は「H」レベ
ルから「L」レベルに一時的に変化する。このため、そ
の変化がR−Sフリップフロップ54を経て、ナンドゲ
ート57の出力を変化させる。これにより、R−Sフリ
ップフロップ53の出力が「L」レベルから「H」レベ
ルに変化するので、アップ要求信号UP1は図4(E)
に示すように「H」レベルから「L」レベルに変化す
る。
Further, at time t6, the output of NAND gate 45 changes from "H" level to "L" level as described above.
Changes from the “L” level to the “H” level. Therefore, the up request signal UP changes from “H” level to “L” level as shown in FIG. On the other hand, in phase comparison circuit 31-1, at time t6, when output signal OUT from voltage controlled oscillator 3 changes from “L” level to “H” level, down request signal input to NAND gate 525 at this time DW is "H"
Because of the level, the output of the NAND gate 525 temporarily changes from “H” level to “L” level. Therefore, the change changes the output of the NAND gate 57 via the RS flip-flop 54. As a result, the output of the RS flip-flop 53 changes from the “L” level to the “H” level, so that the up request signal UP1 is output as shown in FIG.
, The level changes from the “H” level to the “L” level.

【0045】時刻t7において、図4(B)に示すよう
に、電圧制御発振器3からの出力信号OUTが再び立ち
上がると、この出力信号OUTの立ち上がりを位相比較
回路31−0のR−Sフリップフロップ42が検出し、
この結果、位相比較回路31−0から出力されるダウン
要求信号DWが図4(D)に示すように「L」レベルか
ら「H」レベルに立ち上がる。
At time t7, as shown in FIG. 4B, when the output signal OUT from the voltage controlled oscillator 3 rises again, this rising of the output signal OUT is compared with the RS flip-flop of the phase comparison circuit 31-0. 42 detects,
As a result, the down request signal DW output from the phase comparison circuit 31-0 rises from the "L" level to the "H" level as shown in FIG.

【0046】時刻t8において、図4(B)に示すよう
に、出力信号OUTが立ち上がると、アンドゲート52
1の出力が「H」レベルになり、このときにダウン要求
信号DWが「H」レベルであるので、ナンドゲート52
5の出力が「L」レベルとなる。この結果、フリップフ
ロップ54の出力は「L」レベルとなって、位相比較回
路31−1から出力されるダウン要求信号DW1は、図
4(F)に示すように「L」レベルから「H」レベルに
変化する。
At time t8, as shown in FIG. 4B, when output signal OUT rises, AND gate 52
1 is at "H" level and the down request signal DW is at "H" level at this time.
5 is at the “L” level. As a result, the output of flip-flop 54 goes to "L" level, and down request signal DW1 output from phase comparison circuit 31-1 changes from "L" level to "H" level as shown in FIG. Change to a level.

【0047】その後、時刻t9、t10では、位相比較
回路31−1から出力されるダウンアップ要求信号DW
1と同様なダウン要求信号DW2、DW3が、位相比較
回路31−2、31−3からそれぞれ出力される(図1
参照)。換言すると、時刻t7から時刻t10までの期
間では、入力信号INが「L」レベルのままであり、入
力信号INとその出力信号OUTの位相差が360°
(2π)以上ある。そこで、その位相差が360°異な
るたびに、すなわち、時刻t8〜t10の各時刻のたび
に、位相比較回路31−1〜31−3からダウン要求信
号DW1〜DW3が順次出力される。
Thereafter, at times t9 and t10, the down-up request signal DW output from the phase comparison circuit 31-1.
1 are output from the phase comparators 31-2 and 31-3, respectively (FIG. 1).
reference). In other words, during the period from time t7 to time t10, input signal IN remains at the “L” level, and the phase difference between input signal IN and its output signal OUT is 360 °.
(2π) or more. Therefore, the down request signals DW1 to DW3 are sequentially output from the phase comparison circuits 31-1 to 31-3 each time the phase difference differs by 360 °, that is, each time from time t8 to time t10.

【0048】このように位相比較回路31−0〜31−
3から出力されるダウン要求信号DW0〜DW3によ
り、ループフィルタ32における電流源回路32−0〜
32−3の各スイッチ323の接点が順次閉状態にな
る。このため、電流源回路32−0〜32−3の各電流
源324によりコンデンサCが放電される。ここで、電
流源324の電流量は電流源回路32−0が一番小さく
電流源回路32−1、32−2…にいくに従って電流量
が大きくなるようになっている。このた、入力信号IN
とその出力信号OUTの位相差が大きいほどコンデンサ
Cの放電の速度(変化率)を大きくでき、その放電電圧
を電圧制御発振器3の制御電圧として出力できる。
As described above, the phase comparison circuits 31-0 to 31-
3 in response to the down request signals DW0 to DW3, the current source circuits 32-0 to 32-0 in the loop filter 32
The contacts of the switches 323 of 32-3 are sequentially closed. Therefore, the capacitor C is discharged by each current source 324 of the current source circuits 32-0 to 32-3. Here, the current amount of the current source 324 is the smallest in the current source circuit 32-0, and increases as the current source circuits 32-1, 32-2,. The input signal IN
The greater the phase difference between the output signal OUT and the output signal OUT, the greater the rate of change (rate of change) of the capacitor C, and the more the discharge voltage can be output as the control voltage of the voltage controlled oscillator 3.

【0049】その後、時刻t11において、入力信号I
Nが「L」レベルから「H」レベルに変化すると、これ
により、位相比較回路31−0、31−1…からのダウ
ン要求信号DW、DW1…が「H」レベルから「L」レ
ベルに変化する(図4(D)および(F)参照)。以上
のような一連の動作により、PLL動作の開始時に、入
力信号INと出力信号OUTの周波数が大きく異なりそ
の位相差が大きな場合でも、その位相差が徐々に減少し
ていき、その位相差が360°以内になり、さらに位相
差がなくなるようにすることができる。
Thereafter, at time t11, input signal I
When N changes from the "L" level to the "H" level, the down request signals DW, DW1... From the phase comparison circuits 31-0, 31-1 ... change from the "H" level to the "L" level. (See FIGS. 4D and 4F). By the above-described series of operations, at the start of the PLL operation, even when the frequency of the input signal IN and the frequency of the output signal OUT are greatly different and the phase difference is large, the phase difference gradually decreases, and the phase difference becomes smaller. Within 360 °, the phase difference can be further eliminated.

【0050】以上の動作をまとめると、以下のようにな
る。すなわち、位相比較部31は、入力信号(参照信
号)INと電圧制御発振器3の出力信号OUTの位相を
比較し、その比較に応じてアップ要求信号UPまたはダ
ウン要求信号DWを出力する。さらに、その位相差が3
60°以上の場合には、入力信号IN、出力信号OU
T、アップ要求信号UP、およびダウン要求信号DWに
基づいて、アップ要求信号UP1またはダウン要求信号
DW1を出力する。同様に、位相差が360°異なるた
びにアップ要求信号UP2…UPn、またはダウン要求
信号DW2…DWnを出力する。つまり、アップ要求信
号UP1…UPn、またはダウン要求信号DW1…DW
nは、その位相差が360°異なる場合には、その位相
差をカウントする機能を持つことになる。
The above operations are summarized as follows. That is, the phase comparator 31 compares the phase of the input signal (reference signal) IN with the phase of the output signal OUT of the voltage controlled oscillator 3, and outputs an up request signal UP or a down request signal DW according to the comparison. Furthermore, the phase difference is 3
When the angle is 60 ° or more, the input signal IN and the output signal OU
An up request signal UP1 or a down request signal DW1 is output based on T, the up request signal UP, and the down request signal DW. Similarly, each time the phase difference differs by 360 °, an up request signal UP2... UPn or a down request signal DW2. That is, the up request signals UP1... UPn or the down request signals DW1.
n has a function of counting the phase difference when the phase difference differs by 360 °.

【0051】また、入力信号INの立ち上がりエッジが
検出されると、ダウン要求信号DW、DW1…DWnが
「H」レベルから「L」レベルとなり、出力信号OUT
の立ち上がりエッジが検出されると、アップ要求信号U
P、UP1…UPnが「H」レベルから「L」レベルと
なる。要するに、入力信号INと出力信号OUTは、ア
ップ要求信号UP、UP1…UPnと、ダウン要求信号
DW、DW1…DWnをリセットさせる機能をもってい
る。
When the rising edge of the input signal IN is detected, the down request signals DW, DW1... DWn change from "H" level to "L" level, and the output signal OUT
Is detected, the rising request signal U
P, UP1,..., UPn change from “H” level to “L” level. In short, the input signal IN and the output signal OUT have a function of resetting the up request signals UP, UP1... UPn and the down request signals DW, DW1.

【0052】さらに、PLL回路の立ち上がりの動作時
のように入力信号INと出力信号OUTの周波数が大き
く異なりその位相差が360°よりも大きな場合には、
アップ要求信号UP、UP1…、またはダウン要求信号
DW、DW1…により電流源回路32−0、32−1…
のスイッチ321またはスイッチ323の接点が閉状態
になる。このため、電流源回路32−0、32−1…の
電流源321からの大電流によりコンデンサCを急速に
充電させ、または電流源回路32−0、32−1…の電
流源324によりコンデンサCの電荷を急速に放電さ
せ、この充放電電圧を電圧制御発振器3に供給でき、そ
の発振周波数を大幅に変化させることができる。従っ
て、ロックタイムを従来に比べて短縮できる。
Further, when the frequency of the input signal IN and the frequency of the output signal OUT are greatly different from each other as in the rising operation of the PLL circuit and the phase difference is larger than 360 °,
, Or down request signals DW, DW1,..., Current source circuits 32-0, 32-1,.
Switch 321 or switch 323 is closed. Therefore, the capacitor C is rapidly charged by the large current from the current source 321 of the current source circuits 32-0, 32-1... Or the capacitor C is charged by the current source 324 of the current source circuits 32-0, 32-1. Is rapidly discharged, and this charge / discharge voltage can be supplied to the voltage controlled oscillator 3, and the oscillation frequency thereof can be largely changed. Therefore, the lock time can be reduced as compared with the related art.

【0053】一方、入力信号INと出力信号OUTの周
波数が同等である場合には、アップ要求信号UPまたは
ダウン要求信号DWのみにより電流源回路32−0のス
イッチ321またはスイッチ323の接点が閉状態にな
る。このため、電流源回路32−0の小容量の電流源3
21からの小電流によりコンデンサCを緩やかに充電さ
せ、または電流源回路32−0の小容量の電流源324
によりコンデンサCの電荷を緩やかに放電させ、この充
放電電圧を電圧制御発振器3に供給する。このため、ロ
ック時の安定性を高くすることができる。
On the other hand, when the frequency of the input signal IN is equal to the frequency of the output signal OUT, the contact of the switch 321 or the switch 323 of the current source circuit 32-0 is closed only by the up request signal UP or the down request signal DW. become. For this reason, the small-capacity current source 3 of the current source circuit 32-0 is used.
The capacitor C is slowly charged by the small current from the current source 21 or the small-capacity current source 324 of the current source circuit 32-0.
, The charge of the capacitor C is gradually discharged, and this charge / discharge voltage is supplied to the voltage controlled oscillator 3. For this reason, stability at the time of locking can be improved.

【0054】また、ロック時には、通常、位相差が36
0°以上になることはなく、アップ要求信号UP1…U
Pn、およびダウン要求信号DW1…DWnは出力され
ないので、ロック時の動作にはそれらの信号が影響する
ことはない。このため、ロックタイムを短縮させるため
の回路が、ロック時の動作に影響することはない。以上
説明したように、本発明の実施形態は、入力信号と電圧
制御発振器3の出力信号との位相差が360°(2π)
以上の場合には、電流源回路32−0、32−1…の電
流源321からの大電流によりコンデンサCを急速に充
電させ、または電流源回路32−0、32−1…の電流
源324によりコンデンサの電荷を急速に放電させ、こ
の充放電電圧を電圧制御発振器3に供給するようにした
ので、従来のPLL回路に比べてロックタイムを短縮で
きる。
At the time of locking, the phase difference is usually 36.
0 ° or more, the up request signals UP1.
Since Pn and down request signals DW1... DWn are not output, these signals do not affect the operation at the time of locking. Therefore, a circuit for shortening the lock time does not affect the operation at the time of lock. As described above, in the embodiment of the present invention, the phase difference between the input signal and the output signal of the voltage controlled oscillator 3 is 360 ° (2π).
In the above case, the capacitor C is rapidly charged by the large current from the current sources 321 of the current source circuits 32-0, 32-1,... Or the current sources 324 of the current source circuits 32-0, 32-1,. As a result, the charge of the capacitor is rapidly discharged, and the charge / discharge voltage is supplied to the voltage controlled oscillator 3, so that the lock time can be reduced as compared with the conventional PLL circuit.

【0055】また、本発明の実施形態では、入力信号と
電圧制御発振器3の出力信号との位相差が360°以下
の場合には、電流源回路32−0の電流量が最小の電流
源321または324を選択し、この選択した電流源に
よりコンデンサの充放電を緩やかに行い、他方、その位
相差が360°以上の場合には、その最小の電流源の他
にそれよりも電流量が大きな電流源の双方を選択し、こ
の選択した両電流源によりコンデンサの充放電を急激に
行うようにしたので、ロックタイム短縮のための回路
が、ロック時の動作や安定性に影響を与えることがな
い。
In the embodiment of the present invention, when the phase difference between the input signal and the output signal of the voltage controlled oscillator 3 is 360 ° or less, the current source 321 having the minimum current amount of the current source circuit 32-0 is used. Or 324 is selected, and the charging and discharging of the capacitor is gently performed by the selected current source. On the other hand, when the phase difference is 360 ° or more, the current amount is larger than the minimum current source. Since both current sources are selected and the capacitor is rapidly charged and discharged by both selected current sources, the circuit for shortening the lock time may affect the operation and stability when locking. Absent.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、入
力信号と電圧制御発振器の出力信号との位相差が大きな
場合、例えばその位相差が360°(2π)以上の場合
には、充電器の充放電の速度を急激に変化できるように
し、この充放電電圧を電圧制御発振器に対して供給でき
るので、従来のPLL回路に比べてロックタイムを短縮
できる。
As described above, according to the present invention, when the phase difference between the input signal and the output signal of the voltage controlled oscillator is large, for example, when the phase difference is 360 ° (2π) or more, Since the charging / discharging speed of the charger can be rapidly changed and this charging / discharging voltage can be supplied to the voltage controlled oscillator, the lock time can be reduced as compared with the conventional PLL circuit.

【0057】また、本発明では、入力信号と電圧制御発
振器の出力信号との位相差が360°以下の場合には、
電流量が最小の電流源を選択し、この選択した電流源に
よりコンデンサの充放電を緩やかに変化させ、他方、そ
の位相差が360°以上の場合には、その最小の電流源
の他にそれよりも電流量が大きな電流源の双方を選択
し、この選択した両電流源によりコンデンサの充放電を
急激に変化させるようにしたので、ロックタイム短縮の
ための回路が、ロック時の動作や安定性に影響を与える
ことがない。
According to the present invention, when the phase difference between the input signal and the output signal of the voltage controlled oscillator is 360 ° or less,
The current source with the smallest amount of current is selected, and the charging / discharging of the capacitor is gradually changed by the selected current source. On the other hand, when the phase difference is 360 ° or more, the current source is selected in addition to the smallest current source. Both the current sources with a larger current than the current source are selected, and the charge / discharge of the capacitor is suddenly changed by the selected current sources. Does not affect sex.

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

【図1】本発明の実施形態の全体の構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す位相比較部の具体的な回路図であ
る。
FIG. 2 is a specific circuit diagram of the phase comparison unit shown in FIG.

【図3】図1に示すループフィルタの具体的な回路図で
ある。
FIG. 3 is a specific circuit diagram of the loop filter shown in FIG.

【図4】図2に示す回路の主要部の波形を示す波形図
(タイムチャート)である。
FIG. 4 is a waveform chart (time chart) showing waveforms of main parts of the circuit shown in FIG. 2;

【図5】従来技術のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of the related art.

【図6】図5に示す位相比較回路の具体的な回路図であ
る。
6 is a specific circuit diagram of the phase comparison circuit shown in FIG.

【図7】図5に示すループフィルタの具体的な回路図で
ある。
FIG. 7 is a specific circuit diagram of the loop filter shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 電圧制御発振器 31 位相比較部 31−0〜31−n 位相比較回路 32 ループフィルタ 32−0〜32−n 電流源回路 41〜44 R−Sフリップフロップ 51 入力信号遅延回路51 52 出力信号遅延回路52 53、54 R−Sフリップフロップ 321、324 電流源 322、323 スイッチ C コンデンサ Reference Signs List 3 voltage controlled oscillator 31 phase comparator 31-0 to 31-n phase comparator 32 loop filter 32-0 to 32-n current source circuit 41 to 44 RS flip-flop 51 input signal delay circuit 51 52 output signal delay circuit 52 53, 54 RS flip-flop 321, 324 Current source 322, 323 Switch C capacitor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位相比較手段と、制御電圧生成手段と、
電圧制御発振器とを備えたPLL回路であって、 前記位相比較手段は、入力信号と前記電圧制御発振器の
出力信号との位相差を検出し、この検出位相差に応じて
1または2以上の周波数制御信号を出力するようになっ
ており、 前記制御電圧生成手段は、前記1または2以上の周波数
制御信号に応じて速度の異なる充放電を充電器に行い、
この充放電電圧を前記電圧制御発振器に出力するように
なっており、 前記電圧制御発振器は、前記充放電電圧に応じて発振周
波数が可変自在になっていることを特徴とするPLL回
路。
1. A phase comparison means, a control voltage generation means,
A PLL circuit comprising a voltage-controlled oscillator, wherein the phase comparing means detects a phase difference between an input signal and an output signal of the voltage-controlled oscillator, and outputs one or more frequencies according to the detected phase difference. A control signal is output, and the control voltage generation unit performs charging / discharging at different rates to the charger in accordance with the one or more frequency control signals,
A PLL circuit configured to output the charge / discharge voltage to the voltage controlled oscillator, wherein the voltage controlled oscillator has an oscillating frequency that can be varied according to the charge / discharge voltage.
【請求項2】 前記位相比較手段は、 前記入力信号と前記電圧制御発振器の出力信号との位相
差を検出し、 検出位相差が360°(2π)以下の場合にはその位相
差に応じた第1の周波数制御信号を出力し、 検出位相差が360°以上の場合にはその位相差に応じ
て前記第1の周波数制御信号の他に第2の周波数制御信
号を出力するようになっていることを特徴とする請求項
1に記載のPLL回路。
2. The phase comparison means detects a phase difference between the input signal and the output signal of the voltage controlled oscillator. If the detected phase difference is 360 ° (2π) or less, the phase comparison means responds to the phase difference. Outputting a first frequency control signal, and outputting a second frequency control signal in addition to the first frequency control signal according to the phase difference when the detected phase difference is 360 ° or more. The PLL circuit according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記制御電圧生成手段は、 電流量の異なる複数の電流源と、 前記複数の電流源に基づいて充放電されるコンデンサと
を備え、 前記位相比較手段から第1の周波数制御信号が出力され
た場合には、前記電流源の中から電流量が最小の電流源
を選択し、この選択した電流源により前記コンデンサの
充放電を行い、他方、前記位相比較手段から第1と第2
の両周波数制御信号が出力された場合には、前記最小の
電流源の他にそれよりも電流量が大きな電流源の双方を
選択し、この選択した両電流源により前記コンデンサの
充放電を行うようになっていることを特徴とする請求項
2に記載のPLL回路。
3. The control voltage generating unit includes: a plurality of current sources having different current amounts; and a capacitor charged and discharged based on the plurality of current sources. Is output, the current source having the smallest current amount is selected from the current sources, and the selected current source charges and discharges the capacitor. 2
When both frequency control signals are output, both the minimum current source and the current source having a larger amount of current are selected, and the capacitor is charged and discharged by the selected current sources. The PLL circuit according to claim 2, wherein:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100629046B1 (en) * 2003-02-19 2006-09-26 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Oscillator
WO2007088595A1 (en) * 2006-01-31 2007-08-09 Fujitsu Limited Pll circuit and semiconductor integrated device

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