JP2002076885A - クロック信号生成回路 - Google Patents

クロック信号生成回路

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JP2002076885A
JP2002076885A JP2000263755A JP2000263755A JP2002076885A JP 2002076885 A JP2002076885 A JP 2002076885A JP 2000263755 A JP2000263755 A JP 2000263755A JP 2000263755 A JP2000263755 A JP 2000263755A JP 2002076885 A JP2002076885 A JP 2002076885A
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JP
Japan
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circuit
reference signal
frequency
signal
sub
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JP2000263755A
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English (en)
Inventor
Masaki Ishino
正樹 石野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 PLLの非ロック状態である異常周波数領域
での分周回路の誤動作を防止し、安定したクロック周波
数を得ること。 【解決手段】 位相比較回路101、積分回路102お
よび電圧制御発信器103を具備したPLL回路10
4、主分周回路105、副分周回路106、スイッチ1
07、スイッチ制御回路108で構成されるクロック信
号生成回路において、動作開始時には副分周回路106
で構成されるループでロック状態にし、その後、目的の
分周率の主分周回路105で構成されるループで速やか
にロック状態にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PLL(位相同期
ループ)を用いたクロック信号生成回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積化技術の進展に伴い、
PLLが広く利用されている。図3はPLLを用いたク
ロック信号生成回路を示している。図3において、30
1は位相比較器、302は積分回路及び303は電圧制
御発信器はPLL回路304を構成し、305は分周回
路である。上記構成のクロック信号発生回路の動作につ
いて説明すると、位相比較回路301に入力される基準
信号bと入力信号aとの位相差に応じたチャージ電流が
積分回路302から出力される。そのチャージ電流を受
けて電圧制御発信器303は、上記の位相差が少なくな
るように所定の周波数を出力する。その出力信号cの周
波数を分周回路305で1/Nに分周し、分周後の信号
が基準信号bとして位相比較回路301の入力される。
このような動作を行うと入力信号aと基準信号bの位相
差が少なくなり、最終的に電圧制御発信器303から出
力される信号の周波数は入力信号aのN逓倍で定常状態
(ロック状態)となり、PLL回路304の出力信号cは
入力信号aをN逓倍した周波数をもったクロック信号に
なる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の回路構成におい
て、通常、積分回路及び電圧制御発信器を除いたワンチ
ップ化されるが、集積回路の使用可能周波数を超えた場
合は、分周回路が動作しない場合がある。特に、分周回
路規模が非常に大きく、回路動作を高速化することが出
来ない場合、もしくは回路動作のタイミングマージンが
少ないような回路構成の場合、PLLの動作初期である
非定常状態(非ロック状態)で、電圧制御発信器から出
力される信号のクロック周波数が分周回路の限界より上
の異常に高いレベルまで上昇することがある。この場
合、分周回路が誤動作しクロック生成が不安定になると
いう問題がある。
【0004】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、PLLの非ロック状態である異常周波数領域での
分周回路の誤動作を防止し、安定したクロック周波数を
得ることができるクロック信号生成回路を提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、基準信号(基
準信号b)と入力信号(入力信号a)とを比較し、その
位相差信号を出力する位相比較回路(位相比較回路10
1)、前記位相差信号に応じて所定のチャージ電流を出
力する積分回路(積分回路102)及び前記チャージ電
流を受けて所定周波数の信号を出力する電圧制御発信器
103を有し、目的とする周波数のクロック信号を得る
PLL手段(PLL回路104)と、前記電圧制御発信
器の出力を目的とする分周率(主分周率)で分周して主
基準信号を生成する主分周回路(主分周回路105)及
び前記電圧制御発信器の出力を前記分周率に近い分周率
(副分周率)でかつ高速動作で分周して副基準信号を生
成する副分周回路(副分周回路106)を有する分周手
段と、前記主基準信号及び前記副基準信号の何れか一方
を選択し、前記基準信号として前記位相比較回路に供給
するスイッチ手段(スイッチ)と、前記入力信号をカウ
ントして前記スイッチ手段の切り替えタイミングを制御
するスイッチ制御手段(スイッチ制御回路108)と、
を具備したことを特徴とする。
【0006】さらに、前記スイッチ制御手段が、前記副
基準信号を前記基準信号として前記位相比較回路に供給
するループを構成して前記PLL手段を作動させ、ロッ
ク状態にした後、前記主基準信号を前記基準信号として
前記位相比較回路に供給するループを構成するように前
記スイッチ手段を制御する、ことを特徴とする。
【0007】本発明によれば、副分周率で分周して生成
された副基準信号を基準信号として位相比較回路に供給
するループと、主分周率で分周して生成された主基準信
号を基準信号として位相比較回路に供給するループと、
を備え、副分周率をクロック信号を生成するための分周
率に近い値に設定しているため、入力信号の状態に応
じ、非ロック状態である異常周波数領域で分周回路の誤
動作を招く可能性が高い場合は、主分周率で分周する前
に、副分周率で分周して一旦ロック状態にした後、主分
周率で分周してロック状態にすることを可能にする。
【0008】この場合、最初の工程である副分周回路で
分周した信号(副基準信号)をPLL手段の位相比較回路
に入力してループを形成している間は、非ロック状態の
異常周波数領域でも副分周回路は高速動作可能なため誤
動作することなくロック状態を形成できる。次の工程で
ある主分周回路で分周した信号(主基準信号)をPLL手
段の位相比較回路に入力してループを形成している間
は、すでに最初のロック状態で副基準信号が後の主基準
信号と近い周波数であるため、非ロック状態でも異常周
波数領域をもたない。よって構成回路に負担をかけるこ
となく目的のクロック周波数を安定して得ることができ
る。
【0009】
【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に示されるように、本
発明に係わるクロック信号生成回路は、基準信号bと入
力信号aとを比較し、その位相差信号を出力する位相比
較回路101と、位相差信号に応じて所定のチャージ電
流を出力する積分回路102と、上記チャージ電流を受
けて所定の周波数を出力する電圧制御発信器103を有
したPLL回路104と、分周カウンタを有し電圧制御
発信器103から出力された周波数cを目的とする分周
率(主分周率)で分周し、主基準信号dを生成する主分
周回路105と、主分周率に近い分周率(副分周率)を
有し、副基準信号eを生成する高速動作可能な副分周回
路106と、位相比較回路101に入力される基準信号
bを主基準信号dと副基準信号eから選択するスイッチ
回路107と、スイッチ回路107の制御を行うスイッ
チ制御回路108とを具備する構成を採る。
【0010】この構成によれば、位相比較回路101で
基準信号bと入力信号aとを比較し、その位相差により
積分回路102は電圧制御発信器103に所定の電流を
供給する。その信号を受けて電圧制御発信器103は所
定の周波数の信号cを出力する。出力された信号は、副
分周回路106にて1/Nに分周され位相比較回路10
1の基準信号bとしてフィードバックされた後、時間の
経過とともに最終的に定常状態になり周波数をロックす
ることができる。また、位相比較回路101に入る基準
信号bは、副分周回路106より出力される副基準信号
eから主分周回路105より出力される主基準信号dに
スイッチ107で切り換えることが可能なため、それぞ
れの分周率でロック状態にすることができる。
【0011】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、先ず、スイッチ制御回路108により、副分周回路
106で生成された副基準信号eが選択される。PLL
回路104は副基準信号eを位相比較回路101の基準
信号bとして作動する。PLL回路104が副基準信号
eでロック状態に達した後、スイッチ制御回路108に
より、主分周回路105で生成された主基準信号dが選
択される。スイッチ制御回路108は、ロック状態に達
するまでに時間を入力信号aをカウントすることにより
判断する。次に、PLL回路104は主基準信号dを位
相比較回路101の基準信号bとして作動する。ここ
で、主分周回路105を主分周率に設定し、副分周回路
106を副分周率に選択し、かつ高速動作させる。
【0012】以下、図2に示したクロック信号周波数の
時間推移を参照して説明する。先ず、位相比較回路10
1の基準信号bとして副基準信号eが選択された状態で
PLL回路104が作動し、非ロック状態201を経過
し定常状態に推移する。PLL回路104の動作が安定
した後、次に、位相比較回路101の基準信号bとして
主基準信号dが選択された状態でPLL回路104が作
動し、非ロック状態202を経過し安定状態に推移す
る。
【0013】図2に示されるように、最終的に目的周波
数のクロック信号を生成する場合、先ず、副分周率でP
LL回路を作動させ、初期状態で発生する異常周波数領
域に対して高速動作で対応する。これにより、異常周波
数領域でも誤作動することなく安定したロック状態を形
成することができる。次に、主分周率でPLL回路を作
動させると、再度、非ロック状態を経過して安定状態に
推移するが、既に副分周率でPLL回路を作動させてい
るため、最初の非ロック状態で現れた異常周波数領域は
存在しない。従って、主分周率でPLL回路を作動させ
ても、誤作動することなく、速やかに安定したロック状
態を形成することができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力信号の状態に応じ、主分周率で分周する前に、副分
周率で分周して一旦ロック状態にした後、主分周率で分
周してロック状態にすることにより、PLL手段の非ロ
ック状態である異常周波数領域での分周回路の誤動作を
防止し、安定したクロック周波数の信号を生成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るクロック信号生成回
路の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の実施の形態に係るクロック信号の周波
数の時間推移を説明した図。
【図3】従来のクロック信号生成回路の構成を示すブロ
ック図。
【符号の説明】
101 位相比較回路 102 積分回路 103 電圧制御発信機 104 PLL回路 105 主分周回路 106 副分周回路 107 スイッチ回路 108 スイッチ制御回路 201 副分周回路で構成されるループの非ロック時間 202 主分周回路で構成されるループの非ロック時間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準信号と入力信号とを比較し、その
    位相差信号を出力する位相比較回路、前記位相差信号に
    応じて所定のチャージ電流を出力する積分回路及び前記
    チャージ電流を受けて所定周波数の信号を出力する電圧
    制御発信器を有し、目的とする周波数のクロック信号を
    得るPLL手段と、 前記電圧制御発信器の出力を目的とする分周率で分周し
    て主基準信号を生成する主分周回路及び前記電圧制御発
    信器の出力を前記分周率に近い分周率でかつ高速動作で
    分周して副基準信号を生成する副分周回路を有する分周
    手段と、 前記主基準信号及び前記副基準信号の何れか一方を選択
    し、前記基準信号として前記位相比較回路に供給するス
    イッチ手段と、 前記入力信号をカウントして前記スイッチ手段の切り替
    えタイミングを制御するスイッチ制御手段と、を具備し
    たことを特徴とするクロック信号生成回路。
  2. 【請求項2】 前記スイッチ制御手段が、 前記副基準信号を前記基準信号として前記位相比較回路
    に供給するループを構成して前記PLL手段を作動さ
    せ、ロック状態にした後、前記主基準信号を前記基準信
    号として前記位相比較回路に供給するループを構成する
    ように前記スイッチ手段を制御する、ことを特徴とする
    請求項1に記載のクロック信号生成回路。
JP2000263755A 2000-08-31 2000-08-31 クロック信号生成回路 Pending JP2002076885A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2012127637A1 (ja) * 2011-03-22 2014-07-24 富士通株式会社 クロック生成回路及びクロック生成回路制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2012127637A1 (ja) * 2011-03-22 2014-07-24 富士通株式会社 クロック生成回路及びクロック生成回路制御方法

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Effective date: 20060324