JP2002111488A - Oscillating circuit of phase locked loop - Google Patents

Oscillating circuit of phase locked loop

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JP2002111488A
JP2002111488A JP2000296410A JP2000296410A JP2002111488A JP 2002111488 A JP2002111488 A JP 2002111488A JP 2000296410 A JP2000296410 A JP 2000296410A JP 2000296410 A JP2000296410 A JP 2000296410A JP 2002111488 A JP2002111488 A JP 2002111488A
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voltage
circuit
phase
constant current
output
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JP2000296410A
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Inventor
Jun Okabe
純 岡部
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Fujitsu Telecom Networks Ltd
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Fujitsu Telecom Networks Ltd
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oscillating circuit of phase locked loop capable of detecting a off-synchronization precisely with a simple phase comparison circuit and capable of reducing jitter of clock signals of oscillation outputs even in any type of the comparison circuit. SOLUTION: In the oscillating circuit, a charge pomp 7-1 controls charge- discharge of a smoothing filter 7-2 to input an output voltage of the filter 7-2 into a voltage controlled oscillator 7-3 as a control voltage by the control signal responding to a phase-difference from a reference signal. With connecting a constant-current circuit 1-1 in shunt with the pomp 7-1 to the filter 7-2, the circuit 1-1 applies or sucks constantly a constant current to the filter 7-2 to apply the output voltage of the filter 7-2 applied or sucked constantly the constant current all the time as the control voltage of the oscillator 7-3, so that the off-synchronization is detected by comparing the control voltage with a reference voltage by a comparator 1-4.

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、位相ロックループ
(PLL:Phase Lock Loop )発振回路に関し、主とし
て伝送装置における、電気又は光の受信信号に同期した
クロック信号の抽出を行うための位相ロックループ発振
回路であって、受信信号の入力断等による同期外れを検
出する回路、及び出力クロック信号のジッタを低減させ
る回路を備えた位相ロックループ発振回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase locked loop (PLL) oscillation circuit, and more particularly to a phase locked loop for extracting a clock signal synchronized with an electric or optical received signal in a transmission apparatus. The present invention relates to an oscillation circuit, which detects a loss of synchronization due to disconnection of a received signal or the like, and a phase locked loop oscillation circuit including a circuit for reducing jitter of an output clock signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7に従来の同期外れ検出回路を備えた
位相ロックループ発振回路の構成を示す。位相ロックル
ープ発振回路は、図示省略の位相比較回路から出力され
る第1及び第2の制御信号を、チャージポンプ7−1の
充電制御端子及び放電制御端子にそれぞれ入力し、チャ
ージポンプ7−1の出力信号をローパスフィルタ7−2
で平滑した制御電圧を電圧制御発振器(VCO)7−3
に加える。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a configuration of a conventional phase locked loop oscillation circuit having an out-of-synchronization detecting circuit. The phase locked loop oscillation circuit inputs the first and second control signals output from a phase comparison circuit (not shown) to the charge control terminal and the discharge control terminal of the charge pump 7-1, respectively, and Output signal of the low-pass filter 7-2
The control voltage smoothed by the voltage control oscillator (VCO) 7-3
Add to

【0003】電圧制御発振器(VCO)7−3は、入力
される制御電圧に応じた周波数のクロック信号を出力
し、該クロック信号は、図示省略の位相比較回路で他の
基準となる信号の位相と比較される。位相比較回路は、
その遅れ位相差に応じた第1の制御信号及び進み位相差
に応じた第2の制御信号を出力し、該第1及び第2の制
御信号により、電圧制御発振器(VCO)7−3の出力
クロック信号の位相が制御される。
A voltage-controlled oscillator (VCO) 7-3 outputs a clock signal having a frequency corresponding to the input control voltage, and the clock signal is supplied to a phase comparison circuit (not shown). Is compared to The phase comparison circuit is
A first control signal corresponding to the lag phase difference and a second control signal corresponding to the lead phase difference are output, and the output of the voltage controlled oscillator (VCO) 7-3 is output by the first and second control signals. The phase of the clock signal is controlled.

【0004】前記第1及び第2の制御信号が適正に出力
されない場合、電圧制御発振器(VCO)7−3から出
力されるクロック信号の位相は適正に維持されなくな
り、同期外れの状態となる。そこで、第1及び第2の制
御信号が適正に出力されているかどうかを、同期外れ検
出回路7−4により監視する。
If the first and second control signals are not properly output, the phase of the clock signal output from the voltage controlled oscillator (VCO) 7-3 will not be maintained properly, and the state will be out of synchronization. Therefore, the out-of-synchronization detection circuit 7-4 monitors whether the first and second control signals are output properly.

【0005】同期外れ検出回路7−4には、前記位相差
に応じた第1及び第2の制御信号(負論理で出力される
信号は反転回路7−5で正論理にした信号)を、オア回
路7−6に入力し、その論理和出力信号をトランジスタ
Tr等のスイッチ素子のゲート端子に入力する。トラン
ジスタTrは抵抗R1,R2を介して電源電圧VCCに接
続され、抵抗R1,R2の接続点(e)には、コンデン
サC1及びコンパレータ7−7の入力端子が接続され
る。
The out-of-synchronization detection circuit 7-4 includes first and second control signals corresponding to the phase difference (a signal output in a negative logic is a signal that has been made a positive logic in an inversion circuit 7-5). The logical sum output signal is input to the OR circuit 7-6, and is input to the gate terminal of a switch element such as the transistor Tr. The transistor Tr is connected to the power supply voltage VCC via the resistors R1 and R2, and the connection point (e) of the resistors R1 and R2 is connected to the capacitor C1 and the input terminal of the comparator 7-7.

【0006】コンパレータ7−7は、コンデンサC1と
抵抗R1,R2の接続点(e)の電圧と基準電圧Vre
fとを比較し、該比較結果により位相ロックループ発振
回路の同期外れ状態を検出し、同期外れ状態のときアラ
ーム(ALM)信号を出力する。
[0006] The comparator 7-7 is connected to the voltage at the connection point (e) between the capacitor C1 and the resistors R1 and R2 and the reference voltage Vre.
f, and detects an out-of-synchronization state of the phase-locked loop oscillation circuit based on the comparison result, and outputs an alarm (ALM) signal in the out-of-synchronization state.

【0007】即ち、同期外れ検出回路7−4は、チャー
ジポンプ7−1への制御信号が出力されるときのみトラ
ンジスタTrが導通状態となり、コンパレータ7−7ヘ
の直流入力電圧が低下する。コンパレータ7−7は、こ
の電圧の低下の度合いを観測し、基準電圧Vref以下
になると同期外れ状態と判断してアラーム(ALM)信
号を出力する。
That is, in the out-of-synchronization detection circuit 7-4, the transistor Tr becomes conductive only when the control signal is output to the charge pump 7-1, and the DC input voltage to the comparator 7-7 decreases. The comparator 7-7 observes the degree of the voltage drop, and when the voltage becomes equal to or lower than the reference voltage Vref, determines that the state is out of synchronization and outputs an alarm (ALM) signal.

【0008】図8に上記位相ロックループ発振回路の各
部の動作波形タイミングチャートを示す。同図の(A)
は同期ロック時の動作波形を示し、同図の(B)は同期
外れ時の動作波形を示す。同図の(a)は遅れ位相差に
基づくチャージポンプ充電用の第1の制御信号を示し、
同図の(b)は反転回路7−5で正論理に変換した上記
第1の制御信号を示し、同図の(c)は進み位相差に基
づくチャージポンプ放電用の第2の制御信号を示す。同
図の(d)は第1及び第2の制御信号の論理和出力を示
し、同図の(e)は同期外れ検出回路7−4の、抵抗R
1,R2とコンデンサC1の接続点(e)の電圧波形を
示す。
FIG. 8 shows an operation waveform timing chart of each part of the phase locked loop oscillation circuit. (A) of FIG.
Shows operation waveforms at the time of synchronization lock, and FIG. 11B shows operation waveforms at the time of loss of synchronization. FIG. 9A shows a first control signal for charge pump charging based on the delay phase difference,
(B) of the figure shows the first control signal converted to the positive logic by the inverting circuit 7-5, and (c) of the figure shows the second control signal for charge pump discharge based on the leading phase difference. Show. (D) of the figure shows the logical sum output of the first and second control signals, and (e) of the figure shows the resistance R of the out-of-sync detection circuit 7-4.
1 shows a voltage waveform at a connection point (e) between R2 and a capacitor C1.

【0009】同図の(A)に示すように、同期ロック時
は、図示省略の位相比較回路で検出される基準信号との
位相差が小さいことから、該位相差を調整する第1及び
第2の制御信号のパルス幅は狭く、オア回路7−6から
出力され、トランジスタTrに入力されるパルス幅が狭
いため、トランジスタTrは短時間しか導通せず、抵抗
R1,R2とコンデンサC1の接続点(e)の電圧は、
電源電圧VCC付近の電圧となり、基準電圧Vrefを上
回る電位となるので、コンパレータ7−7は同期ロック
状態であると判定し、アラーム(ALM)信号を出力し
ない。
As shown in FIG. 1A, at the time of synchronization lock, since the phase difference from the reference signal detected by a phase comparison circuit (not shown) is small, the first and second phase differences are adjusted. 2, the pulse width of the control signal is narrow, the pulse width output from the OR circuit 7-6 and input to the transistor Tr is narrow, so that the transistor Tr conducts only for a short time, and the connection between the resistors R1 and R2 and the capacitor C1. The voltage at point (e) is
Since the voltage becomes close to the power supply voltage VCC and exceeds the reference voltage Vref, the comparator 7-7 determines that the synchronous lock state is established, and does not output the alarm (ALM) signal.

【0010】一方、同図の(B)に示すように、同期外
れ時は、基準信号との位相差が大きいことから、該位相
差を調整する第1及び第2の制御信号のパルス幅は広く
なり、オア回路7−6から出力され、トランジスタTr
に入力されるパルス幅が広いため、トランジスタTrの
導通時間が長くなり、抵抗R1,R2とコンデンサC1
の接続点(e)の電圧は、基準電圧Vref以下に低下
するので、コンパレータ7−7は同期外れ状態であると
判定し、アラーム(ALM)信号を出力する。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the synchronization is lost, since the phase difference from the reference signal is large, the pulse width of the first and second control signals for adjusting the phase difference is The output is output from the OR circuit 7-6, and the transistor Tr
, The conduction time of the transistor Tr becomes long, and the resistors R1 and R2 and the capacitor C1
Since the voltage at the connection point (e) falls below the reference voltage Vref, the comparator 7-7 determines that it is out of synchronization, and outputs an alarm (ALM) signal.

【0011】上述の位相ロックループ発振回路の同期外
れ検出回路は、基準信号との位相差に応じた長さのパル
ス幅として出力される第1及び第2の制御信号に基づい
て、同期ロック状態か同期外れ状態かを判定するもので
ある。ところが、基準信号との位相差に応じて出力され
る第1及び第2の制御信号の波形は、位相比較回路の構
成によって種々異なり、必ずしも位相差に従った長さの
パルス幅信号として出力されるとは限らない。
The out-of-synchronization detection circuit of the above-described phase locked loop oscillation circuit operates in the locked state based on the first and second control signals output as a pulse width having a length corresponding to the phase difference from the reference signal. Or out of synchronization. However, the waveforms of the first and second control signals output in accordance with the phase difference from the reference signal vary depending on the configuration of the phase comparison circuit, and are not necessarily output as pulse width signals having a length according to the phase difference. Not necessarily.

【0012】図9に位相差に応じて制御信号のパルスデ
ューティ比が変化する位相ロックループ発振回路の構成
例を示す。この構成例は、位相比較回路としてD型フリ
ップフロップ回路9−1を用いたもので、電圧制御発振
器(VCO)7−3の出力信号を、D型フリップフロッ
プ回路9−1のクロック入力端子Cに入力し、D型フリ
ップフロップ回路9−1の反転出力XQを、該D型フリ
ップフロップ回路9−1の入力端子Dに接続し、基準信
号であるリファレンスクロックの反転信号を、D型フリ
ップフロップ回路9−1のリセット端子Rに入力する。
FIG. 9 shows a configuration example of a phase locked loop oscillation circuit in which the pulse duty ratio of the control signal changes according to the phase difference. This configuration example uses a D-type flip-flop circuit 9-1 as a phase comparison circuit, and outputs an output signal of a voltage controlled oscillator (VCO) 7-3 to a clock input terminal C of the D-type flip-flop circuit 9-1. , And the inverted output XQ of the D-type flip-flop circuit 9-1 is connected to the input terminal D of the D-type flip-flop circuit 9-1. Input to the reset terminal R of the circuit 9-1.

【0013】そして、D型フリップフロップ回路9−1
の正論理出力Qを、チャージポンプ7−1の充電制御端
子(UP)に接続し、また、D型フリップフロップ回路
9−1の負論理出力XQを、チャージポンプ7−1の放
電制御端子(DOWN)に接続する。
The D-type flip-flop circuit 9-1
Is connected to the charge control terminal (UP) of the charge pump 7-1, and the negative logic output XQ of the D-type flip-flop circuit 9-1 is connected to the discharge control terminal ( DOWN).

【0014】図10に上記位相ロックループ発振回路の
同期ロック時の動作波形タイミングチャートを示す。同
図の(a)は基準信号であるリファレンスクロック(入
力クロック)信号を示し、同図の(b)は該入力クロッ
ク信号の反転信号、即ちD型フリップフロップ回路9−
1のリセット入力波形を示し、同図の(c)は電圧制御
発振器(VCO)7−3の出力信号、即ちD型フリップ
フロップ回路9−1のクロック入力波形を示し、同図の
(d)はD型フリップフロップ回路9−1の正論理出力
Qの波形を示し、同図の(e)はD型フリップフロップ
回路9−1の負論理出力XQの波形を示し、同図の
(f)はチャージポンプ7−1の出力波形を示し、同図
の(g)はフィルタ7−2の出力波形を示す。
FIG. 10 shows an operation waveform timing chart of the above phase locked loop oscillation circuit at the time of synchronous lock. 3A shows a reference clock (input clock) signal as a reference signal, and FIG. 3B shows an inverted signal of the input clock signal, that is, a D-type flip-flop circuit 9-.
1 (c) shows the output signal of the voltage-controlled oscillator (VCO) 7-3, that is, the clock input waveform of the D-type flip-flop circuit 9-1, and FIG. Shows the waveform of the positive logic output Q of the D-type flip-flop circuit 9-1. FIG. 7E shows the waveform of the negative logic output XQ of the D-type flip-flop circuit 9-1, and FIG. Shows the output waveform of the charge pump 7-1, and (g) of the same figure shows the output waveform of the filter 7-2.

【0015】同期ロック時、図10の(c)及び(d)
に示すように、電圧制御発振器(VCO)の出力信号の
立ち上がりエッジで、D型フリップフロップ回路の正論
理出力Qはハイレベルとなり、図10の(b)及び
(d)に示すように、入力クロック反転信号の立下りエ
ッジで、D型フリップフロップ回路の正論理出力Qはロ
ーレベルとなる。
At the time of synchronous lock, (c) and (d) of FIG.
As shown in FIG. 10, at the rising edge of the output signal of the voltage controlled oscillator (VCO), the positive logic output Q of the D-type flip-flop circuit becomes high level, and as shown in FIGS. At the falling edge of the inverted clock signal, the positive logic output Q of the D-type flip-flop goes low.

【0016】図の(d)に示すD型フリップフロップ回
路の正論理出力Qがハイレベルとなる期間に、図の
(f)に示すチャージポンプの出力がハイレベルとな
り、D型フリップフロップ回路の正論理出力Qがローレ
ベル(負論理出力XQがハイレベル)となる期間に、チ
ャージポンプの出力がローレベルとなる。
During the period in which the positive logic output Q of the D-type flip-flop circuit shown in FIG. 2D is at a high level, the output of the charge pump shown in FIG. While the positive logic output Q is at a low level (the negative logic output XQ is at a high level), the output of the charge pump is at a low level.

【0017】従って、同期ロック時には、チャージポン
プの充電制御端子及び放電制御端子に加えられる第1及
び第2の制御信号は、共にデューティ比50パーセント
のパルス信号として出力され、入力クロックとの位相差
が生じた場合には、第1及び第2の制御信号のパルスデ
ューティ比が変化するものの、第1の制御信号のハイレ
ベル区間と第2の制御信号のハイレベル区間との合計
は、位相差によっては変化しない。
Therefore, at the time of synchronous lock, the first and second control signals applied to the charge control terminal and the discharge control terminal of the charge pump are both output as pulse signals having a duty ratio of 50%, and the phase difference from the input clock is Occurs, the pulse duty ratio of the first and second control signals changes, but the sum of the high-level section of the first control signal and the high-level section of the second control signal has a phase difference Does not change.

【0018】次に、図11に上記位相ロックループ発振
回路の入力クロック断時の動作波形タイミングチャート
を示す。同図の(a)〜(g)の動作波形は、図10に
おける信号と同様の信号の波形を示すが、図の(a)に
示す入力クロック信号は断状態であるので、ローレベル
のままであり、その反転信号である図の(b)に示すD
型フリップフロップ回路のリセット入力はハイレベルの
ままである。
Next, FIG. 11 is a timing chart of operation waveforms when the input clock of the phase locked loop oscillation circuit is cut off. The operation waveforms (a) to (g) of FIG. 10 show the same signal waveforms as the signal in FIG. 10, but the input clock signal shown in FIG. And its inverted signal, D shown in FIG.
The reset input of the flip-flop circuit remains high.

【0019】従って、D型フリップフロップ回路は入力
クロック信号によってリセットされず、その正論理出力
Qは図の(d)に示すように、電圧制御発振器(VC
O)の出力信号の立ち上がりエッジが入力される毎に反
転し、単なる1/2分周回路として動作する。
Therefore, the D-type flip-flop circuit is not reset by the input clock signal, and its positive logic output Q is, as shown in FIG.
O) is inverted every time the rising edge of the output signal is input, and operates as a simple 1/2 frequency dividing circuit.

【0020】このため、入力クロック断の時、チャージ
ポンプの充電制御端子及び放電制御端子に加えられる第
1及び第2の制御信号は、同期ロック時の2倍の周期の
デューティ比50パーセントのパルス信号であり、チャ
ージポンプの出力も、同期ロック時の2倍の周期のハイ
レベル期間及びローレベル期間を交互に50パーセント
ずつの比率で出力する波形となるので、フィルタ出力の
平滑レベルに変化はなく、電圧制御発振器(VCO)は
中心周波数の発振周波数で自走する。
For this reason, when the input clock is cut off, the first and second control signals applied to the charge control terminal and the discharge control terminal of the charge pump are pulses having a duty ratio of 50% and a cycle twice as long as the synchronous lock. Signal, and the output of the charge pump also has a waveform in which the high-level period and the low-level period having a cycle twice as long as that of the synchronous lock are output alternately at a rate of 50%. Instead, the voltage controlled oscillator (VCO) runs on its own at the oscillation frequency of the center frequency.

【0021】このことから、図9に示す構成の位相ロッ
クループ発振回路に対して、入力クロック断等の同期外
れ状態を、前述の図7に示した同期外れ検出回路で検出
しようとすると、同期ロック時及び同期外れ時の何れの
場合でも、前記第1及び第2の制御信号の論理和は、常
時“1”の論理レベルとなるので、同期外れ状態を検出
することはできない。そのため、図9に示す構成の位相
ロックループ発振回路の同期外れ状態を検出するには、
別途、パルスデューティ比及びパルス周期を検出して基
準値と比較する同期外れ検出回路を構成しなければなら
ない。
Accordingly, when the out-of-synchronization detecting circuit shown in FIG. 7 detects an out-of-synchronization state such as an input clock disconnection in the phase locked loop oscillation circuit having the configuration shown in FIG. In both cases of locking and out-of-synchronization, the logical sum of the first and second control signals is always a logical level of "1", so that the out-of-synchronization state cannot be detected. Therefore, to detect the out-of-synchronization state of the phase locked loop oscillation circuit having the configuration shown in FIG.
Separately, an out-of-synchronization detection circuit for detecting a pulse duty ratio and a pulse period and comparing the detected value with a reference value must be configured.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

【0023】従来の図7に示す同期外れ検出回路7−4
は、トランジスタTrの導通時の抵抗のバラツキや抵抗
R1,R2及びコンデンサC1の回路定数のバラツキに
より、同期ロック時及び同期外れ時のコンパレータ7−
7への入力電圧がシビアーに変化するため、基準電圧V
refの設定が厳密でないと、同期外れ検出の精度が劣
化し、確実な同期外れ検出を行うことができなくなる。
Conventional out-of-sync detection circuit 7-4 shown in FIG.
Is caused by variations in the resistance of the transistor Tr during conduction and variations in the circuit constants of the resistors R1 and R2 and the capacitor C1.
7 changes severely, the reference voltage V
If the setting of ref is not strict, the accuracy of the out-of-synchronization detection deteriorates, and it becomes impossible to perform out-of-synchronization detection reliably.

【0024】また、図9に示した位相ロックループ発振
回路のように、チャージポンプへの制御信号が、同期ロ
ック状態においても、充電制御及び放電制御に等しく出
力される型式の位相比較回路が用いられている場合は、
図7に示した同期外れ検出回路では同期外れを検出する
ことができず、別途、複雑な構成の同期外れ検出回路を
組み込む必要があり、多くの部品点数が必要となり、回
路の小型化、低コスト化が困難となるといった問題があ
った。
Further, as in the phase locked loop oscillation circuit shown in FIG. 9, a phase comparison circuit of a type in which the control signal to the charge pump is output equally for the charge control and the discharge control even in the synchronous lock state is used. If so,
The out-of-synchronization detection circuit shown in FIG. 7 cannot detect out-of-synchronization, requires a separate out-of-synchronization detection circuit having a complicated configuration, requires a large number of parts, and requires a small-sized, low-power circuit. There was a problem that cost reduction became difficult.

【0025】本発明は、精密な回路定数の部品を用いな
くても、確実に同期外れ検出を行うことができ、且つ、
位相比較回路から出力されるチャージポンプへの制御信
号がどのような型式の位相ロックループ発振回路であっ
ても、同一の回路構成で同期外れ検出を行うことがで
き、また、発振出力のクロック信号の位相が正規の位置
から時間的に前後にずれる所謂ジッタを低減することが
できる位相ロックループ発振回路を提供することを目的
とする。
According to the present invention, out-of-synchronization can be reliably detected without using components having precise circuit constants.
Regardless of the type of the phase lock loop oscillator circuit that outputs a control signal to the charge pump from the phase comparison circuit, out-of-synchronization can be detected with the same circuit configuration, and the clock signal of the oscillation output It is an object of the present invention to provide a phase-locked loop oscillation circuit that can reduce so-called jitter in which the phase shifts back and forth in time from a normal position.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明の位相ロックルー
プ発振回路は、(1)基準信号との位相差に応じた制御
信号が入力されるチャージポンプと、該チャージポンプ
により充放電制御される平滑フィルタと、該平滑フィル
タから出力される電圧が制御電圧として入力される電圧
制御発振器と、を備えた位相ロックループ発振回路にお
いて、前記平滑フィルタに対して前記チャージポンプと
並列的に接続した定電流回路を備え、該定電流回路は、
該平滑フィルタに対して定電流を常時供給又は吸引し、
該定電流が常時供給又は吸引される平滑フィルタの出力
電圧を、前記電圧制御発振器の制御電圧として加えるも
のである。
According to the present invention, there is provided a phase locked loop oscillating circuit comprising: (1) a charge pump to which a control signal corresponding to a phase difference from a reference signal is input, and charge / discharge control by the charge pump. In a phase-locked loop oscillating circuit including a smoothing filter and a voltage-controlled oscillator to which a voltage output from the smoothing filter is input as a control voltage, a phase-locked loop oscillator connected to the charge pump in parallel with the smoothing filter. A constant current circuit,
A constant current is constantly supplied or sucked to the smoothing filter,
The output voltage of the smoothing filter to which the constant current is constantly supplied or drawn is added as a control voltage of the voltage controlled oscillator.

【0027】また、(2)前記位相ロックループ発振回
路は、前記平滑フィルタから出力され前記電圧制御発振
器に加えられる制御電圧を、基準電圧と比較して位相ロ
ックループ発振器の同期外れを検出する同期外れ検出回
路を備えたものである。
(2) The phase-locked loop oscillating circuit compares a control voltage output from the smoothing filter and applied to the voltage-controlled oscillator with a reference voltage to detect a loss of synchronization of the phase-locked loop oscillator. It is provided with an off detection circuit.

【0028】また、(3)前記平滑フィルタに対して、
定電流を常時供給する定電流回路又は定電流を常時吸引
する定電流回路が択一的に接続される構成を有し、前記
同期外れ検出回路は、前記制御電圧を2つの基準電圧と
比較して該制御電圧が該2つの基準電圧の範囲外である
ことを検出するウィンドウコンパレータを備えたもので
ある。
(3) For the smoothing filter,
A constant current circuit that constantly supplies a constant current or a constant current circuit that constantly draws a constant current is configured to be alternatively connected, and the out-of-synchronization detection circuit compares the control voltage with two reference voltages. And a window comparator for detecting that the control voltage is out of the range of the two reference voltages.

【0029】また、(4)前記基準信号との位相差が微
少な区間であって該微少位相差に応じた制御電圧が出力
されない不感帯を回避した位相差が、同期ロック動作時
の定常位相誤差となるように、前記定電流回路により供
給又は吸引される電流量を設定したものである。
(4) A phase difference avoiding a dead zone in which a control voltage corresponding to the minute phase difference is not output in a section where the phase difference from the reference signal is minute is a steady phase error during the synchronous lock operation. The amount of current supplied or drawn by the constant current circuit is set so that

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施形態を
示す。本発明は同図に示すように、位相制御信号
(a),(b)が入力されるチャージポンプ7−1と、
該チャージポンプ7−1の出力電圧を平滑するループフ
ィルタ(ローパスフィルタ)7−2と、該ループフィル
タ7−2の出力電圧に従った負帰還制御電圧が入力され
る電圧制御発振器(VCO)7−3とを備えた位相ロッ
クループ発振回路において、ループフィルタ7−2の入
力点(c)に、チャージポンプと7−1と並列的に定電
流回路(直流電流源)1−1を接続し、該接続点(c)
の電圧を、アディショナルフィルタ1−2及びボルテー
ジフォロワ1−3を介して、電圧制御発振器(VCO)
7−3に対する制御電圧として加える。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. According to the present invention, as shown in the figure, a charge pump 7-1 to which phase control signals (a) and (b) are input,
A loop filter (low-pass filter) 7-2 for smoothing the output voltage of the charge pump 7-1, and a voltage controlled oscillator (VCO) 7 to which a negative feedback control voltage according to the output voltage of the loop filter 7-2 is input. And a constant current circuit (DC current source) 1-1 connected in parallel with the charge pump and 7-1 to the input point (c) of the loop filter 7-2. , The connection point (c)
Is supplied to the voltage controlled oscillator (VCO) via the additional filter 1-2 and the voltage follower 1-3.
7-3.

【0031】この電圧制御発振器(VCO)7−3への
制御電圧を、コンパレータ1−4により観測し、該制御
電圧と基準電圧Vref1との比較結果により、位相ロ
ックループ発振回路の同期外れを検出し、アラーム(A
LM)信号を出力する。
The control voltage to the voltage controlled oscillator (VCO) 7-3 is observed by the comparator 1-4, and the result of comparison between the control voltage and the reference voltage Vref1 detects the loss of synchronization of the phase locked loop oscillation circuit. Then the alarm (A
LM) signal.

【0032】図1に示した実施形態は、ループフィルタ
7−2の入力点(c)に、チャージポンプ7−1のシン
ク電流(放電電流)と同じ方向に、ループフィルタ7−
2のコンデンサC1から電流を吸引する定電流回路1−
1を備えたもので、位相ロックループ発振回路が正常に
同期ロックされているときは、該定電流回路1−1によ
り吸引される電流を補充する充電電流がチャージポンプ
7−1から供給され、ループフィルタ7−2の出力電圧
をアディショナルフィルタ1−2で平滑した電圧は一定
に保たれる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the loop filter 7- is connected to the input point (c) of the loop filter 7-2 in the same direction as the sink current (discharge current) of the charge pump 7-1.
Constant current circuit 1 that draws current from the second capacitor C1
When the phase-locked loop oscillation circuit is normally locked synchronously, a charge current for supplementing the current drawn by the constant current circuit 1-1 is supplied from the charge pump 7-1. The voltage obtained by smoothing the output voltage of the loop filter 7-2 by the additional filter 1-2 is kept constant.

【0033】それは、ループフィルタ7−2のコンデン
サC1の電荷が定電流回路1−1により吸引されて電圧
が低下すると、該電圧低下はアディショナルフィルタ1
−2及びボルテージフォロワ1−3を通して電圧制御発
振器(VCO)7−3の制御電圧を低下させ、その発振
周波数が低下するため、位相比較回路で該発振周波数の
低下が検出され、位相を早める制御信号がチャージポン
プ7−1に送出されるためである。
When the charge of the capacitor C1 of the loop filter 7-2 is sucked by the constant current circuit 1-1 and the voltage drops, the voltage drop is reduced by the additional filter 1.
The control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) 7-3 is reduced through the voltage follower 1-3 and the voltage follower 1-3, and the oscillation frequency is decreased. Therefore, a decrease in the oscillation frequency is detected by the phase comparison circuit and the phase is advanced. This is because the signal is sent to the charge pump 7-1.

【0034】しかし、位相ロックループ発振回路の同期
ロックが外れた状態(正常なフィードバックが掛かって
いない状態)では、定電流回路1−1によりループフィ
ルタ7−2のコンデンサC1から電流が継続的に引き抜
かれるため、ループフィルタ7−2の出力電圧は低下し
続け、電圧制御発振器(VCO)7−3の制御電圧を低
下させる。
However, in the state where the phase locked loop oscillation circuit is out of synchronization lock (state where normal feedback is not applied), current is continuously supplied from the capacitor C1 of the loop filter 7-2 by the constant current circuit 1-1. Because of the extraction, the output voltage of the loop filter 7-2 continues to decrease, and the control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) 7-3 decreases.

【0035】図2に上記位相ロックループ発振回路の各
部の動作波形タイミングチャートを示す。同図の(A)
は同期ロック時の動作波形を示し、同図の(B)は同期
外れ時の動作波形を示す。同図の(a)は遅れ位相差に
基づくチャージポンプ充電用の第1の制御信号を示し、
同図の(b)は進み位相差に基づくチャージポンプ放電
用の第2の制御信号を示す。同図の(c)はループフィ
ルタ7−2の出力電圧を示し、同図の(d)はアディシ
ョナルフィルタ1−2の出力電圧、即ち電圧制御発振器
(VCO)7−3の制御電圧を示す。
FIG. 2 shows an operation waveform timing chart of each part of the phase locked loop oscillation circuit. (A) of FIG.
Shows operation waveforms at the time of synchronization lock, and FIG. 11B shows operation waveforms at the time of loss of synchronization. FIG. 9A shows a first control signal for charge pump charging based on the delay phase difference,
FIG. 9B shows a second control signal for charge pump discharge based on the leading phase difference. FIG. 3C shows the output voltage of the loop filter 7-2, and FIG. 4D shows the output voltage of the additional filter 1-2, that is, the control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) 7-3.

【0036】図2の(A)に示すように、同期ロック時
は、定電流回路1−1により吸引される電流を補充させ
る第1の制御信号(a)により、チャージポンプ7−1
から充電電流が供給され、ループフィルタ7−2の出力
電圧(c)をアディショナルフィルタ1−2で平滑した
電圧は一定となり、電圧制御発振器(VCO)7−3の
制御電圧は一定となる。但し、電圧制御発振器(VC
O)7−3の出力クロック信号に定常位相誤差は発生す
る。
As shown in FIG. 2A, at the time of synchronous lock, the charge pump 7-1 is supplied by the first control signal (a) for supplementing the current drawn by the constant current circuit 1-1.
, A voltage obtained by smoothing the output voltage (c) of the loop filter 7-2 by the additional filter 1-2 becomes constant, and the control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) 7-3 becomes constant. However, the voltage controlled oscillator (VC
O) A steady phase error occurs in the output clock signal of 7-3.

【0037】一方、位相ロックループ発振回路の同期ロ
ックが外れている場合、チャージポンプ7−1の出力
が、充電(UP)及び放電(DOWN)をランダムに行
う出力となる場合と、充電(UP)のみを行い、放電
(DOWN)を行わない出力となる場合と、逆に、放電
(DOWN)のみを行い、充電(UP)を行わない出力
となる場合とが考えられる。
On the other hand, when the synchronous lock of the phase-locked loop oscillation circuit is released, the output of the charge pump 7-1 is an output for performing charging (UP) and discharging (DOWN) at random, and ) Is performed and the output is not performed (DOWN), and conversely, the output is performed only by the discharge (DOWN) and the output is not performed (UP).

【0038】チャージポンプ7−1が、充電(UP)及
び放電(DOWN)をランダムに行う出力となる場合
を、図2の(B)に示している。チャージポンプ7−1
により充電及び放電がランダムに行われる場合、定電流
回路1−1により定常的にループフィルタ7−2を放電
させているので、ループフィルタ7−2の出力電圧
(c)は長期的には低下し、アディショナルフィルタ1
−2の出力電圧、即ち電圧制御発振器(VCO)7−3
の制御電圧(d)も次第に低下する。
FIG. 2B shows a case where the output of the charge pump 7-1 is such that charging (UP) and discharging (DOWN) are performed at random. Charge pump 7-1
When charging and discharging are performed randomly, the loop filter 7-2 is constantly discharged by the constant current circuit 1-1, so that the output voltage (c) of the loop filter 7-2 decreases in the long term. And additional filter 1
-2 output voltage, ie, voltage controlled oscillator (VCO) 7-3
Also gradually decreases the control voltage (d).

【0039】また、チャージポンプ7−1の出力が放電
のみを行い、充電を行わない出力となる場合も、当然、
ループフィルタ7−2の出力電圧(c)は次第に低下
し、アディショナルフィルタ1−2の出力電圧、即ち電
圧制御発振器(VCO)7−3の制御電圧(d)も次第
に低下する。
In the case where the output of the charge pump 7-1 performs only discharging and does not perform charging, naturally,
The output voltage (c) of the loop filter 7-2 gradually decreases, and the output voltage of the additional filter 1-2, that is, the control voltage (d) of the voltage controlled oscillator (VCO) 7-3 also gradually decreases.

【0040】従って、上記のような同期ロック外れの場
合、電圧制御発振器(VCO)の制御電圧は常に低下し
続けることになるので、この電圧低下をコンパレータ1
−4により所定の基準値Vref1と比較して、該基準
値Vref1以下となったことを検出した場合に、位相
ロックループ発振回路の同期外れと判断し、アラーム
(ALM)信号を出力するようにすれば良い。
Therefore, in the case where the synchronous lock is lost as described above, the control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) is continuously reduced.
In the case where it is compared with a predetermined reference value Vref1 by -4 and it is detected that the reference value Vref1 or less, the phase lock loop oscillation circuit is determined to be out of synchronization, and an alarm (ALM) signal is output. Just do it.

【0041】なお、基準値Vref1は精緻な値を設定
する必要はなく、同期ロック外れの場合は、電圧制御発
振器(VCO)の制御電圧は低下し続けるので、必ず或
る基準値を下回ることとなり、基準値Vref1は同期
ロック時の制御電圧以下の電圧であれば、適当な電圧値
を設定すれば良い。
Note that the reference value Vref1 does not need to be set to a precise value, and in the case of loss of synchronous lock, the control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) continues to drop, so that it always falls below a certain reference value. If the reference value Vref1 is a voltage equal to or lower than the control voltage at the time of synchronous locking, an appropriate voltage value may be set.

【0042】前述したように図1に示した第1の実施形
態は、チャージポンプ7−1の出力が、充電(UP)の
みを行い、放電(DOWN)を行わない出力となる場合
の同期ロック外れ状態は、電圧制御発振器(VCO)の
制御電圧が基準値Vref1以下にならないため、検出
することができない。
As described above, the first embodiment shown in FIG. 1 is a synchronous lock in which the output of the charge pump 7-1 is an output that performs only charging (UP) and does not perform discharging (DOWN). The off state cannot be detected because the control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) does not fall below the reference value Vref1.

【0043】そこで、図3に示す本発明の第2の実施形
態のように、チャージポンプ7−1のソース電流(充電
電流)と同じ方向に、ループフィルタ7−2のコンデン
サC1に電流を供給する定電流回路3−1を備え、電圧
制御発振器(VCO)の制御電圧が所定の基準値Vre
f2を越えたことを検出するコンパレータ3−4を備え
ることにより、上記の場合の同期ロック外れ状態を検出
することが可能となる。
Therefore, as in the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3, a current is supplied to the capacitor C1 of the loop filter 7-2 in the same direction as the source current (charge current) of the charge pump 7-1. And a control voltage of a voltage controlled oscillator (VCO) is adjusted to a predetermined reference value Vre.
By providing the comparator 3-4 for detecting that f2 has been exceeded, it is possible to detect the synchronization unlock state in the above case.

【0044】この第2の実施形態は、第1の実施形態と
は逆に、定電流回路3−1により常時、ループフィルタ
7−2のコンデンサC1に電流を供給する。位相ロック
ループ発振回路が正常に同期ロックされているときは、
該定電流回路3−1により供給される電流を排出させる
放電電流がチャージポンプ7−1から供給され、ループ
フィルタ7−2の出力電圧をアディショナルフィルタ1
−2で平滑した電圧は一定に保たれる。
In the second embodiment, the current is always supplied to the capacitor C1 of the loop filter 7-2 by the constant current circuit 3-1 contrary to the first embodiment. When the phase-locked loop oscillation circuit is locked normally,
A discharge current for discharging the current supplied by the constant current circuit 3-1 is supplied from the charge pump 7-1, and the output voltage of the loop filter 7-2 is reduced by the additional filter 1.
The voltage smoothed at -2 is kept constant.

【0045】しかし、位相ロックループ発振回路の同期
ロックが外れた状態では、定電流回路3−1によりルー
プフィルタ7−2のコンデンサC1に電流が継続的に供
給されるにも拘わらず、放電動作が行われないため、ル
ープフィルタ7−2の出力電圧は上昇し続け、電圧制御
発振器(VCO)7−3の制御電圧を上昇させる。
However, when the phase-locked loop oscillation circuit is out of synchronous lock, the discharging operation is performed even though the current is continuously supplied to the capacitor C1 of the loop filter 7-2 by the constant current circuit 3-1. Is not performed, the output voltage of the loop filter 7-2 keeps increasing, and the control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) 7-3 increases.

【0046】従って、電圧制御発振器(VCO)の制御
電圧の上昇をコンパレータ3−4により所定の基準値V
ref2と比較して、該基準値Vref2以上となった
ことを検出した場合に、位相ロックループ発振回路の同
期外れと判断し、アラーム(ALM)信号を出力するよ
うにすれば良い。
Therefore, the rise of the control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) is determined by the comparator 3-4 to a predetermined reference value V.
When it is detected that the reference value Vref2 or more is obtained as compared with ref2, it is determined that the phase lock loop oscillation circuit is out of synchronization, and an alarm (ALM) signal may be output.

【0047】なお、基準値Vref2も同様に精緻な値
を設定する必要はなく、上記のような同期ロック外れの
場合は、電圧制御発振器(VCO)の制御電圧は上昇し
続けるので、必ず或る基準値を上回ることとなり、基準
値Vref2は同期ロック時の制御電圧以上の電圧であ
れば、適当な電圧値を設定すれば良い。
It is not necessary to similarly set a fine value for the reference value Vref2. In the case of the above-mentioned out-of-synchronization lock, the control voltage of the voltage controlled oscillator (VCO) keeps increasing, so that there is always a certain value. If the reference value Vref2 is equal to or higher than the control voltage at the time of synchronous locking, an appropriate voltage value may be set.

【0048】図4に定電流回路の回路構成例を示す。同
図の(A)は図1に示す第1の実施形態に用いられる定
電流回路の構成を示し、同図の(B)は図3に示す第2
の実施形態に用いられる定電流回路の構成を示す。同図
においてVCCは電源電圧、(c)は図1及び図3のルー
プフィルタ7−2の入力点(c)を示し、VDCはトラ
ンジスタTr1のベース−エミッタ間のバイアス電圧で
ある。この定電流回路により、略(バイアス電圧VDC
/抵抗値R)の定電流が吸引又は供給される。
FIG. 4 shows a circuit configuration example of the constant current circuit. 3A shows the configuration of the constant current circuit used in the first embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3B shows the configuration of the second current circuit shown in FIG.
1 shows a configuration of a constant current circuit used in the embodiment. In this figure, VCC is the power supply voltage, (c) is the input point (c) of the loop filter 7-2 in FIGS. 1 and 3, and VDC is the bias voltage between the base and the emitter of the transistor Tr1. With this constant current circuit, the bias voltage VDC
/ A constant current of (resistance value R).

【0049】チャージポンプ7−1とループフィルタ7
−2の接続点に対する回路追加は、位相ロックループ発
振回路全体の特性に対して直接影響を与えるため、注意
が必要である。図5は位相ロックループ発振回路の特性
を示す。同図の(A)は位相ロックループ発振回路の一
般的な特性を示し、同図の(B)は本発明による定電流
回路を追加した場合の動作点の変化を示す。
Charge pump 7-1 and loop filter 7
Care must be taken because adding a circuit to the connection point of -2 directly affects the characteristics of the entire phase locked loop oscillation circuit. FIG. 5 shows characteristics of the phase locked loop oscillation circuit. (A) of the figure shows general characteristics of the phase locked loop oscillation circuit, and (B) of the figure shows a change in operating point when the constant current circuit according to the present invention is added.

【0050】図5の(A)及び(B)の横軸は、電圧制
御発振器(VCO)の出力クロック信号と基準信号との
位相差を表し、縦軸は、該位相差に対して位相比較回路
以降の回路により出力される電圧制御発振器(VCO)
への制御電圧を表している。該位相差と制御電圧は、図
の実線に示すように線形的な関係となるのが理想の特性
であるが、位相差が微少になるつれて、該位相差に応じ
た微小幅のパルスは、デバイスの伝搬遅延や波形なまり
等によって十分な高さの電圧レベルに達しないため、チ
ャージポンプ等を経て出力される制御電圧は、微少幅の
電圧が出力されず、実際には図の点線で示すような特性
となり、不感帯と呼ばれる位相差区間が生じる。
The horizontal axes of FIGS. 5A and 5B represent the phase difference between the output clock signal of the voltage controlled oscillator (VCO) and the reference signal, and the vertical axis represents the phase comparison with respect to the phase difference. Voltage controlled oscillator (VCO) output by the circuit after the circuit
Represents the control voltage. The ideal characteristic is that the phase difference and the control voltage have a linear relationship as shown by the solid line in the figure, but as the phase difference becomes smaller, a pulse having a small width according to the phase difference becomes However, since the voltage level does not reach a sufficiently high level due to propagation delay of the device, rounding of the waveform, etc., the control voltage output through the charge pump or the like does not output a very small voltage. The characteristics as shown in the figure, and a phase difference section called a dead zone occurs.

【0051】この不感帯内においては、電圧制御発振器
(VCO)の出力周波数が変動しても、位相比較回路は
その位相差に応じた制御信号(位相差補正信号)を出力
することができないため、電圧制御発振器(VCO)へ
の制御電圧は変化しない。その結果として電圧制御発振
器(VCO)の出力周波数にジッタが発生することとな
る。
In this dead zone, even if the output frequency of the voltage controlled oscillator (VCO) fluctuates, the phase comparison circuit cannot output a control signal (phase difference correction signal) corresponding to the phase difference. The control voltage to the voltage controlled oscillator (VCO) does not change. As a result, jitter occurs in the output frequency of the voltage controlled oscillator (VCO).

【0052】これに対して、本発明は、定電流回路を付
加したことにより、同期ロック時の定常状態の動作点が
図の(B)に示すように、位相差がゼロとなる正規の動
作点から、若干の定常位相誤差が発生する動作点(p)
に移動する。定常位相誤差の方向と大きさは、定電流回
路の電流方向と電流量によって任意に設定可能であり、
定常状態動作点(p)が不感帯の外側となるように、定
電流回路の電流方向と電流量を設定することにより、ジ
ッタの発生を低減することが可能となる。
On the other hand, according to the present invention, the addition of the constant current circuit allows the normal operating point in the steady state at the time of the synchronous lock to become the normal operation where the phase difference becomes zero as shown in FIG. Operating point (p) at which some steady phase error occurs
Go to The direction and magnitude of the stationary phase error can be arbitrarily set according to the current direction and current amount of the constant current circuit,
By setting the current direction and the current amount of the constant current circuit so that the steady state operating point (p) is outside the dead zone, it is possible to reduce the occurrence of jitter.

【0053】図6に本発明の第3の実施形態を示す。こ
の実施形態は、定常位相誤差の発生を、進み位相側に設
定するか、或いは遅れ位相側に設定するかを選択可能と
するために、チャージポンプのシンク側とソース側の両
方の電流方向に対応する定電流回路をそれぞれ備えてお
き、そのどちらか一方のみを選択して使用することと
し、その何れを使用した場合でも、一つの同期外れ検出
回路によって同期外れの検出が可能となるように、ウィ
ンドウコンパレータによって電圧制御発振器(VCO)
の制御電圧を監視するようにしたものである。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, in order to select whether to set the occurrence of the steady-state phase error on the leading phase side or on the lagging phase side, the generation of the steady phase error is performed in both the current directions on the sink side and the source side of the charge pump. Corresponding constant current circuits are provided, and only one of them is selected and used. In either case, one out-of-synchronization detection circuit can detect out-of-synchronization. , Voltage controlled oscillator (VCO) by window comparator
Is monitored.

【0054】図6に示す実施形態の構成は、基本的に図
1及び図2に示した第1及び第2の実施形態を組合わせ
たものであるので、第1及び第2の実施形態における同
様の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省
略する。但し、二つの定電流回路1−1,3−1は、そ
の何れか一方の定電流回路のみがループフィルタ7−2
の入力点に接続されるように、スイッチ6−1,6−2
を介して接続する。
Since the configuration of the embodiment shown in FIG. 6 is basically a combination of the first and second embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the configuration of the first and second embodiments is different. The same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. However, only one of the two constant current circuits 1-1 and 3-1 is a loop filter 7-2.
Switches 6-1 and 6-2 so as to be connected to the input points of
Connect through.

【0055】また、ウィンドウコンパレータにより構成
した同期外れ検出回路6−3は、位相ロックループ発振
回路が同期外れ状態となり、電圧制御発振器(VCO)
7−3の制御電圧が、基準電圧VHとVLの間の電圧範
囲外となったことを検出すると、アラーム(ALM)信
号を出力する回路である。
The out-of-synchronization detecting circuit 6-3 constituted by a window comparator has a phase-locked loop oscillating circuit in an out-of-synchronization state.
When detecting that the control voltage of 7-3 is out of the voltage range between the reference voltages VH and VL, the circuit outputs an alarm (ALM) signal.

【0056】なお、ユーザが適宜、定常位相誤差の方向
と大きさを設定する場合には、その定常位相誤差の方向
と大きさに応じた基準電圧VH,VLを、ウィンドウコ
ンパレータの外部に備えた基準電圧発生器6−4により
設定可能にし、それぞれの回路特性に応じた精度の高い
同期外れ検出が可能となる。
When the user appropriately sets the direction and magnitude of the stationary phase error, reference voltages VH and VL corresponding to the direction and magnitude of the stationary phase error are provided outside the window comparator. The setting can be performed by the reference voltage generator 6-4, and highly accurate out-of-synchronization detection corresponding to each circuit characteristic can be performed.

【0057】更に、受信データに同期したクロック信号
を生成し、該クロック信号で受信データのリタイミング
を行うデータ受信装置等に使用する場合には、定常位相
誤差の大きさと方向を適宜設定することにより、最適位
相のクロック信号を生成し、最適位相でリタイミングを
行うことが可能となる。
Further, when a clock signal synchronized with the received data is generated and used in a data receiving apparatus or the like which performs retiming of the received data with the clock signal, the magnitude and direction of the steady phase error should be appropriately set. Thus, it is possible to generate a clock signal having an optimal phase and perform retiming at the optimal phase.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
チャージポンプに接続された平滑フィルタに定電流回路
を接続したことにより、簡易な比較回路を用いて位相ロ
ックループ発振器の同期外れを確実に検出することが可
能となり、また、位相比較回路から出力されるチャージ
ポンプへの制御信号がどのような型式の位相ロックルー
プ発振回路であっても、同期外れを検出することが可能
になる。
As described above, according to the present invention,
By connecting the constant current circuit to the smoothing filter connected to the charge pump, it is possible to reliably detect the loss of synchronization of the phase locked loop oscillator using a simple comparison circuit, and to output the signal from the phase comparison circuit. Loss of synchronization can be detected no matter what type of phase lock loop oscillation circuit is used as the control signal to the charge pump.

【0059】また、上記平滑フィルタに定電流回路を接
続したことにより、基準信号と位相差が微少位相差とな
る不感帯を回避した動作点が定常状態の動作点となるよ
うに設定することができ、ジッタの発生を低減すること
が可能となる。不感帯の回避に当っては、若干の定常位
相誤差を発生することとなるが、定電流回路の電流量と
電流方向により、定常位相誤差の発生方向(進み位相側
又は遅れ位相側)及び位相誤差量を、意図的に設定する
ことが可能であり、このことを利用して定常位相誤差を
適正に調整し、最適位相にて受信データのリタイミング
処理を行うことが可能となる。
Also, by connecting a constant current circuit to the smoothing filter, it is possible to set an operating point avoiding a dead zone where a phase difference from the reference signal becomes a small phase difference becomes an operating point in a steady state. Thus, the occurrence of jitter can be reduced. To avoid the dead zone, a slight steady phase error will be generated. However, depending on the current amount and the current direction of the constant current circuit, the direction of the steady phase error (leading phase or lagging phase) and the phase error The amount can be set intentionally, and this can be used to properly adjust the steady-state phase error and perform the retiming process on the received data at the optimal phase.

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

【図1】本発明の第1の実施形態の構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態の各部の動作波形タイミングチ
ャートを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an operation waveform timing chart of each unit of the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施形態の構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図4】定電流回路の回路構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a circuit configuration example of a constant current circuit.

【図5】位相ロックループ発振回路の特性を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating characteristics of a phase locked loop oscillation circuit.

【図6】本発明の第3の実施形態の構成を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図7】従来の同期外れ検出回路を備えた位相ロックル
ープ発振回路の構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional phase locked loop oscillation circuit including an out-of-synchronization detection circuit.

【図8】従来の位相ロックループ発振回路の各部の動作
波形タイミングチャートを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an operation waveform timing chart of each part of the conventional phase locked loop oscillation circuit.

【図9】位相差に応じたパルスデューティ比の制御信号
が出力されるPLL発振回路の構成例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a PLL oscillation circuit that outputs a control signal having a pulse duty ratio according to a phase difference.

【図10】位相差に応じたパルスデューティ比の制御信
号が出力されるPLL発振回路の同期ロック時の動作波
形タイミングチャートを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an operation waveform timing chart at the time of synchronous lock of a PLL oscillation circuit that outputs a control signal of a pulse duty ratio according to a phase difference.

【図11】位相差に応じたパルスデューティ比の制御信
号が出力されるPLL発振回路の入力クロック断時の動
作波形タイミングチャートを示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an operation waveform timing chart of a PLL oscillation circuit that outputs a control signal of a pulse duty ratio according to a phase difference when an input clock is cut off.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1 定電流回路(直流電流源) 1−2 アディショナルフィルタ 1−3 ボルテージフォロワ 1−4 コンパレータ 7−1 チャージポンプ 7−2 ループフィルタ(ローパスフィルタ) 7−3 電圧制御発振器(VCO) 1-1 Constant current circuit (DC current source) 1-2 Additional filter 1-3 Voltage follower 1-4 Comparator 7-1 Charge pump 7-2 Loop filter (low pass filter) 7-3 Voltage controlled oscillator (VCO)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準信号との位相差に応じた制御信号が
入力されるチャージポンプと、該チャージポンプにより
充放電制御される平滑フィルタと、該平滑フィルタから
出力される電圧が制御電圧として入力される電圧制御発
振器と、を備えた位相ロックループ発振回路において、 前記平滑フィルタに対して前記チャージポンプと並列的
に接続した定電流回路を備え、該定電流回路は、該平滑
フィルタに対して定電流を常時供給又は吸引し、該定電
流が常時供給又は吸引される平滑フィルタの出力電圧
を、前記電圧制御発振器の制御電圧として加えたことを
特徴とする位相ロックループ発振回路。
1. A charge pump to which a control signal corresponding to a phase difference from a reference signal is input, a smoothing filter controlled by the charge pump to charge and discharge, and a voltage output from the smoothing filter is input as a control voltage. A voltage-controlled oscillator, comprising: a constant current circuit connected in parallel to the charge pump with respect to the smoothing filter, wherein the constant current circuit is provided with respect to the smoothing filter. A phase-locked loop oscillation circuit, wherein a constant current is constantly supplied or sucked, and an output voltage of a smoothing filter to which the constant current is constantly supplied or sucked is added as a control voltage of the voltage controlled oscillator.
【請求項2】 前記位相ロックループ発振回路は、前記
平滑フィルタから出力され前記電圧制御発振器に加えら
れる制御電圧を、基準電圧と比較して位相ロックループ
発振器の同期外れを検出する同期外れ検出回路を備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の位相ロックループ発
振回路。
2. An out-of-synchronization detection circuit for detecting an out-of-synchronization of a phase-locked loop oscillator by comparing a control voltage output from the smoothing filter and applied to the voltage-controlled oscillator with a reference voltage. The phase locked loop oscillation circuit according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記平滑フィルタに対して、定電流を常
時供給する定電流回路又は定電流を常時吸引する定電流
回路が択一的に接続される構成を有し、前記同期外れ検
出回路は、前記制御電圧を2つの基準電圧と比較して該
制御電圧が該2つの基準電圧の範囲外であることを検出
するウィンドウコンパレータを備えたことを特徴とする
請求項2に記載の位相ロックループ発振回路。
3. A structure in which a constant current circuit that constantly supplies a constant current or a constant current circuit that constantly draws a constant current is connected to the smoothing filter. 3. The phase locked loop according to claim 2, further comprising a window comparator for comparing the control voltage with two reference voltages to detect that the control voltage is out of the range of the two reference voltages. Oscillator circuit.
【請求項4】 前記基準信号との位相差が微少な区間で
あって該微少位相差に応じた制御電圧が出力されない不
感帯を回避した位相差が、同期ロック動作時の定常位相
誤差となるように、前記定電流回路により供給又は吸引
される電流量を設定したことを特徴とする請求項1乃至
3の何れかに記載の位相ロックループ発振回路。
4. A phase difference avoiding a dead zone in which a control voltage corresponding to the minute phase difference is not output in a section where the phase difference from the reference signal is minute is a steady phase error at the time of a synchronous lock operation. 4. The phase locked loop oscillation circuit according to claim 1, wherein an amount of current supplied or attracted by said constant current circuit is set.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013223075A (en) * 2012-04-16 2013-10-28 Lapis Semiconductor Co Ltd Pll frequency synthesizer, semiconductor integrated device and radio communication equipment

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