JP2002198784A - Ring oscillator voltage controlled oscillator - Google Patents

Ring oscillator voltage controlled oscillator

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JP2002198784A
JP2002198784A JP2000398721A JP2000398721A JP2002198784A JP 2002198784 A JP2002198784 A JP 2002198784A JP 2000398721 A JP2000398721 A JP 2000398721A JP 2000398721 A JP2000398721 A JP 2000398721A JP 2002198784 A JP2002198784 A JP 2002198784A
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voltage
circuit
frequency control
magnitude
frequency
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Takeshi Tsunoda
武 角田
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Kawasaki Microelectronics Inc
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Kawasaki Microelectronics Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ring oscillator voltage controlled oscillator that can obtain a clock signal of a desired duty ratio by means of a comparatively simple circuit requiring less number of components independently of the level of a frequency control voltage or other factors. SOLUTION: The ring oscillator voltage controlled oscillator is provided with a threshold voltage control circuit BB that receives the frequency control voltage and increases/decreases the threshold voltage depending on the level of the frequency control voltage at a post-stage of a feedback loop consisting of inverters BA1-BAn. Thus, the threshold voltage control circuit BB can correct the duty ratio changed depending on the level of the frequency control voltage to make it constant.

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、電圧の大きさによ
って周波数の高低を制御するための周波数制御用電圧を
入力し、入力及び出力で順次接続しクロック信号を生成
する帰還ループを構成した奇数個のインバータの閾値
を、前記周波数制御用電圧の大きさに応じて変化させ、
これらインバータの信号遅延時間の長さを変化させるこ
とで、該周波数制御用電圧の大きさに応じてクロック信
号の発振周波数を高低させるようにしたリング・オシレ
ータ型電圧制御発振回路に係り、特に、比較的簡単で素
子数が少ない回路で、周波数制御用電圧の大きさその他
に拘わらず、所望のデューティー比のクロック信号を得
ることができるリング・オシレータ型電圧制御発振回路
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an odd number having a feedback loop for inputting a frequency control voltage for controlling the level of a frequency in accordance with the magnitude of a voltage and sequentially connecting the input and output to generate a clock signal. Changing the threshold value of the inverters according to the magnitude of the frequency control voltage,
The present invention relates to a ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit which changes the oscillation frequency of a clock signal according to the magnitude of the frequency control voltage by changing the length of the signal delay time of these inverters. The present invention relates to a ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit which is relatively simple and has a small number of elements and can obtain a clock signal having a desired duty ratio regardless of the magnitude of a frequency control voltage and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7はリング・オシレータ型電圧制御発
振回路が利用される一般的なPLL(Phase−locked L
oop)回路の回路図である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a general PLL (Phase-locked L) using a ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit.
3 is a circuit diagram of an oop) circuit.

【0003】図示されるようにPLL回路は通常、位相
周波数検出(PFD(Phase&Frequency Detector))
回路10及びチャージ・ポンプ(CP(Charge Pum
p))回路12で構成される位相比較回路と、低域フィ
ルタ回路(LPF(Low Pass Filter))14と、電
圧制御発振回路VCO(Voltage Controlled Oscilla
tor)16とにより構成される。
[0003] As shown in the figure, a PLL circuit usually has a phase frequency (PFD (Phase & Frequency Detector)).
Circuit 10 and charge pump (CP)
p)) A phase comparison circuit composed of a circuit 12, a low-pass filter circuit (LPF (Low Pass Filter)) 14, and a voltage controlled oscillator circuit VCO (Voltage Controlled Oscilla).
tor) 16.

【0004】このようなリング・オシレータ型電圧制御
発振回路において、低域フィルタ回路14は、図8に一
例として示すように抵抗R5、R6及びコンデンサCに
より構成できる。又、電圧制御発振回路16としては、
本発明が対象とするような、例えば図9に示すようなリ
ング・オシレータ型電圧制御発振回路を用いることがで
きる。
In such a ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit, the low-pass filter circuit 14 can be constituted by resistors R5 and R6 and a capacitor C as shown as an example in FIG. Further, as the voltage controlled oscillation circuit 16,
For example, a ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit as shown in FIG. 9 as an object of the present invention can be used.

【0005】図9においてリング・オシレータ型電圧制
御発振回路は、電圧の大きさによって周波数の高低を制
御するための周波数制御用電圧VCTを入力している。
又、入力及び出力で順次接続し、クロック信号CLKを
生成するための帰還ループを構成した、奇数個nのイン
バータBA1〜BAnを有している。このようなリング
・オシレータ型電圧制御発振回路においては、インバー
タBA1〜BAnの閾値を、周波数制御用電圧VCTの
大きさに応じて変化させ、これらインバータBA1〜B
Anの信号遅延時間の長さを変化させることで、該周波
数制御用電圧VCTの大きさに応じてクロック信号CL
Kの発振周波数を高低させるようにしている。該クロッ
ク信号CLKはバッファBを経て出力される。
In FIG. 9, a ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit receives a frequency control voltage VCT for controlling the level of the frequency depending on the magnitude of the voltage.
Further, it has an odd number n of inverters BA1 to BAn that are sequentially connected at the input and the output and constitute a feedback loop for generating the clock signal CLK. In such a ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit, the threshold values of the inverters BA1 to BAn are changed according to the magnitude of the frequency control voltage VCT, and the inverters BA1 to BAn are changed.
By changing the length of the signal delay time An, the clock signal CL is changed according to the magnitude of the frequency control voltage VCT.
The oscillation frequency of K is raised and lowered. The clock signal CLK is output via the buffer B.

【0006】図10は、インバータBA1〜BAnの一
例の回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of the inverters BA1 to BAn.

【0007】図10に示すようにインバータBA1〜B
Anは、いずれも、PチャネルMOSトランジスタTP
21と、NチャネルMOSトランジスタTN21及びT
N22と、抵抗R7とにより構成する。該インバータB
A1〜BAnにおいて、Siは入力であり、Suは出力
であり、VCTは周波数制御用電圧の入力である。この
ようなインバータBA1〜BAnの閾値は、周波数制御
用電圧VCTに応じて変化させられる。
[0007] As shown in FIG.
An is a P-channel MOS transistor TP
21 and N-channel MOS transistors TN21 and T
It is composed of N22 and a resistor R7. The inverter B
In A1 to BAn, Si is an input, Su is an output, and VCT is an input of a frequency control voltage. The threshold values of the inverters BA1 to BAn are changed according to the frequency control voltage VCT.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】図11は、図9の回路
図の点P2における信号のタイムチャートである。
FIG. 11 is a time chart of signals at point P2 in the circuit diagram of FIG.

【0009】この図11において、波形S21、波形S
22、波形S23、波形S24は、それぞれ周波数制御
用電圧VCTが、0.0ボルト、0.5ボルト、0.7
ボルト、1.8ボルトの場合のものである。この図から
明らかなように、周波数制御用電圧VCTの大きさに応
じて、クロック信号CLKの発振周波数を高低させるこ
とができている。
In FIG. 11, a waveform S21 and a waveform S
22, the waveform S23 and the waveform S24 show that the frequency control voltage VCT is 0.0 volt, 0.5 volt, 0.7
Bolts and 1.8 volts. As is apparent from this figure, the oscillation frequency of the clock signal CLK can be raised or lowered according to the magnitude of the frequency control voltage VCT.

【0010】しかしながら、周波数制御用電圧VCTが
低くクロック信号CLKの発振周波数が低いとき、例え
ば波形S21やS22などは、立下りが緩やかになり、
一方、周波数制御用電圧VCTが高くクロック信号CL
Kの発振周波数が高いとき、例えば波形S23やS24
などは、立下りが急峻になるので、クロック信号CLK
のデューティー比が、周波数制御用電圧VCTの大きさ
に応じて変化してしまう。
However, when the frequency control voltage VCT is low and the oscillation frequency of the clock signal CLK is low, for example, the waveforms S21 and S22 fall slowly,
On the other hand, the frequency control voltage VCT is high and the clock signal CL is high.
When the oscillation frequency of K is high, for example, the waveforms S23 and S24
In such cases, the fall becomes steep, so that the clock signal CLK
Changes depending on the magnitude of the frequency control voltage VCT.

【0011】なお以下の説明において、デューティー比
とは、1つのサイクルにおいてH状態になっている時間
の比率である。即ち、周期をTc、1つのサイクルにお
いてH状態になっている時間をThとすると、デューテ
ィー比Rは、(Th/Tc)になる。但し負論理を想定
するなど、デューティー比Rを、1つのサイクルにおい
てL状態になっている時間Tlの比率R(=(Tl/T
c))としてもよい。
In the following description, the duty ratio is the ratio of the time during which the state is H in one cycle. That is, assuming that the cycle is Tc, and the time during which the H state is reached in one cycle is Th, the duty ratio R is (Th / Tc). However, for example, assuming negative logic, the duty ratio R is changed to the ratio R (= (Tl / T
c)).

【0012】図12は、図9の回路図の点P1、即ちリ
ング・オシレータ型電圧制御発振回路の出力における信
号のタイムチャートである。
FIG. 12 is a time chart of signals at point P1 in the circuit diagram of FIG. 9, that is, at the output of the ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit.

【0013】この図12において、波形S31、波形S
32、波形S33、波形S34は、それぞれ周波数制御
用電圧VCTが、0.0ボルト、0.5ボルト、0.7
ボルト、1.8ボルトの場合のものである。この図から
明らかなように、周波数制御用電圧VCTの大きさに応
じて、クロック信号CLKの発振周波数を高低させるこ
とができている。
In FIG. 12, a waveform S31, a waveform S
32, the waveform S33, and the waveform S34 indicate that the frequency control voltage VCT is 0.0 volt, 0.5 volt, 0.7
Bolts and 1.8 volts. As is apparent from this figure, the oscillation frequency of the clock signal CLK can be raised or lowered according to the magnitude of the frequency control voltage VCT.

【0014】しかしながら、50.0パーセントを目標
としているクロック信号CLKのデューティー比が、周
波数制御用電圧VCTの大きさに応じて変化してしまっ
ている。波形S31、波形S32、波形S33、波形S
34は、図示されるようにそれぞれデューティー比が、
63.9パーセント、59.2パーセント、53.4パ
ーセント、45.6パーセントになってしまっている。
However, the duty ratio of the clock signal CLK, which is targeted at 50.0%, changes according to the magnitude of the frequency control voltage VCT. Waveform S31, waveform S32, waveform S33, waveform S
34, each has a duty ratio as shown,
63.9 percent, 59.2 percent, 53.4 percent, and 45.6 percent.

【0015】特開平7−66693では、クロック信号
を発振する帰還ループに用いるインバータBA1〜BA
nをそれぞれ3段のインバータにより構成して、個々の
インバータBA1〜BAnにおいてデューティー比を改
善している。しかしながら、インバータが多数段になる
ため、高周波動作は困難である。
In JP-A-7-66693, inverters BA1 to BA1 used in a feedback loop for oscillating a clock signal are disclosed.
n is constituted by three stages of inverters, and the duty ratio is improved in each of the inverters BA1 to BAn. However, high frequency operation is difficult because the inverter has many stages.

【0016】特開平11−243327では、周波数制
御用電圧の大きさその他に拘わらず、所望のデューティ
ー比のクロック信号を得ることができるようにしてい
る。しかしながら、2つの差動増幅器をコンパレータと
して用いるなど、用いる回路が複雑であり、素子数が多
く回路面積が増大したり集積度が低下したりするなどの
面で問題がある。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-243327, a clock signal having a desired duty ratio can be obtained regardless of the magnitude of the frequency control voltage and the like. However, the circuit to be used is complicated, such as using two differential amplifiers as a comparator, and there are problems in that the number of elements is large, the circuit area is increased, and the degree of integration is reduced.

【0017】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、比較的簡単で素子数が少ない回路
で、周波数制御用電圧の大きさその他に拘わらず、所望
のデューティー比のクロック信号を得ることができるリ
ング・オシレータ型電圧制御発振回路を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is a relatively simple circuit having a small number of elements, and a clock having a desired duty ratio irrespective of the magnitude of a frequency control voltage and the like. It is an object of the present invention to provide a ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit capable of obtaining a signal.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、電圧の大きさ
によって周波数の高低を制御するための周波数制御用電
圧を入力し、入力及び出力で順次接続しクロック信号を
生成する帰還ループを構成した奇数個のインバータの閾
値を、前記周波数制御用電圧の大きさに応じて変化さ
せ、これらインバータの信号遅延時間の長さを変化させ
ることで、該周波数制御用電圧の大きさに応じてクロッ
ク信号の発振周波数を高低させるようにしたリング・オ
シレータ型電圧制御発振回路において、前記周波数制御
用電圧を入力し、該電圧の大きさに応じて閾値電圧を高
低させる閾値電圧制御回路を、前記帰還ループの後段に
設けるようにしたことにより、前記課題を解決したもの
である。
According to the present invention, a feedback loop for inputting a frequency control voltage for controlling the level of a frequency in accordance with the magnitude of a voltage and sequentially connecting the input and output to form a clock signal is provided. The threshold value of the odd number of inverters is changed according to the magnitude of the frequency control voltage, and the length of the signal delay time of these inverters is changed. In a ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit configured to raise or lower an oscillation frequency of a signal, a threshold voltage control circuit that inputs the frequency control voltage and raises or lowers a threshold voltage according to the magnitude of the voltage is provided by the feedback control circuit. The above-mentioned problem is solved by providing at the subsequent stage of the loop.

【0019】以下、本発明の作用について、簡単に説明
する。
Hereinafter, the operation of the present invention will be briefly described.

【0020】本発明においては、電圧の大きさによっ
て、リング・オシレータ型電圧制御発振回路から得られ
るクロック信号CLKの周波数の高低を制御するための
周波数制御用電圧を入力し、該電圧の大きさに応じて、
閾値電圧を高低させる閾値電圧制御回路を、前記帰還ル
ープの後段に設ける。該閾値電圧制御回路は、例えば後
述する実施形態のごとく、前述の特開平11−2433
27で用いる2つの差動増幅器に比較して、簡単で素子
数が少ない回路である。
In the present invention, a frequency control voltage for controlling the level of the frequency of the clock signal CLK obtained from the ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit is input according to the magnitude of the voltage, and the magnitude of the voltage is controlled. In response to the,
A threshold voltage control circuit for raising and lowering the threshold voltage is provided at a stage subsequent to the feedback loop. The threshold voltage control circuit is, for example, as described in an embodiment described later,
This circuit is simpler and has a smaller number of elements than the two differential amplifiers used in the circuit 27.

【0021】該閾値電圧制御回路において、周波数制御
用電圧の大きさに応じて、閾値電圧を高低させ、生成す
るクロック信号のデューティー比を調整する。従って、
従来のリング・オシレータ型電圧制御発振回路におい
て、周波数制御用電圧の大きさに応じて変化してしまっ
ているデューティー比が、一定になるように閾値電圧制
御回路により補正することができる。
The threshold voltage control circuit raises or lowers the threshold voltage according to the magnitude of the frequency control voltage, and adjusts the duty ratio of the generated clock signal. Therefore,
In the conventional ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit, the threshold voltage control circuit can correct the duty ratio changed according to the magnitude of the frequency control voltage so as to be constant.

【0022】又、本発明の閾値電圧制御回路は、半導体
集積回路とする場合は、帰還ループを構成する回路など
リング・オシレータ型電圧制御発振回路内の他の回路と
共に作りこむことができる。従って、動作時の周囲温度
の変動や、半導体集積回路の製造プロセスのばらつきな
ど、様々な要因によるデューティー比の変動を抑制する
ことも可能である。
When a threshold voltage control circuit according to the present invention is a semiconductor integrated circuit, it can be formed together with other circuits in a ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit such as a circuit constituting a feedback loop. Therefore, it is also possible to suppress fluctuations in the duty ratio due to various factors such as fluctuations in the ambient temperature during operation and fluctuations in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit.

【0023】このように本発明によれば、比較的簡単で
素子数が少ない回路で、周波数制御用電圧の大きさその
他に拘わらず、所望のデューティー比のクロック信号を
得ることができる。
As described above, according to the present invention, a clock signal having a desired duty ratio can be obtained with a relatively simple circuit having a small number of elements regardless of the magnitude of the frequency control voltage and the like.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施の
形態を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】図1は、本発明が適用された実施形態のリ
ング・オシレータ型電圧制御発振回路の回路図である。
本実施形態は、図9の従来例に対して、バッファBの代
わりに、閾値電圧制御回路BBとインバータBCを設け
ている。又、本実施形態のリング・オシレータ型電圧制
御発振回路を構成する奇数個のインバータBA1〜BA
nは、従来と同様のものが利用可能であり、即ち例えば
前述した図10のような回路を用いることができる。
又、インバータBA1〜BAnは、後述する閾値電圧制
御回路BBの第1例から第3例の回路も用いることがで
きる。
FIG. 1 is a circuit diagram of a ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit according to an embodiment to which the present invention is applied.
In this embodiment, a threshold voltage control circuit BB and an inverter BC are provided instead of the buffer B in the conventional example of FIG. Also, an odd number of inverters BA1 to BA1 constituting the ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit of the present embodiment.
For n, the same one as in the prior art can be used, that is, for example, a circuit as shown in FIG. 10 can be used.
Further, as the inverters BA1 to BAn, circuits of first to third examples of a threshold voltage control circuit BB to be described later can also be used.

【0026】図2は、本実施形態において用いる閾値電
圧制御回路BBの第1例の回路図である。図3は、本実
施形態において用いる閾値電圧制御回路BBの第2例の
回路図である。図4は、本実施形態において用いる閾値
電圧制御回路BBの第3例の回路図である。いずれにお
いても、Siはクロック信号に関する入力であり、Su
はクロック信号に関する出力であり、VCTは周波数制
御用電圧の入力である。抵抗R1〜R4は必要に応じ設
ける。
FIG. 2 is a circuit diagram of a first example of the threshold voltage control circuit BB used in the present embodiment. FIG. 3 is a circuit diagram of a second example of the threshold voltage control circuit BB used in the present embodiment. FIG. 4 is a circuit diagram of a third example of the threshold voltage control circuit BB used in the present embodiment. In each case, Si is an input for the clock signal, and Su
Is an output related to a clock signal, and VCT is an input of a frequency control voltage. The resistors R1 to R4 are provided as needed.

【0027】第1例の閾値電圧制御回路BBにおいて
は、ゲートに周波数制御用電圧VCTを入力するNチャ
ネルMOSトランジスタTN12を、PチャネルMOS
トランジスタTP11及びNチャネルMOSトランジス
タTN11で構成する通常のインバータに付加すること
によって、帰還ループから出力されるクロック信号を入
力する際の閾値を、周波数制御用電圧VCTの大きさに
応じて変化させている。該閾値を周波数制御用電圧VC
Tの大きさに応じて変化させることを、第2例の閾値電
圧制御回路BBにおいては、ゲートに周波数制御用電圧
VCTを入力するPチャネルMOSトランジスタTP1
2を、PチャネルMOSトランジスタTP11及びNチ
ャネルMOSトランジスタTN11で構成する通常のイ
ンバータに付加することによって行っている。該閾値を
周波数制御用電圧VCTの大きさに応じて変化させるこ
とを、第3例の閾値電圧制御回路BBにおいては、ゲー
トに周波数制御用電圧VCTを入力するPチャネルMO
SトランジスタTP12及びNチャネルMOSトランジ
スタTN12を、PチャネルMOSトランジスタTP1
1及びNチャネルMOSトランジスタTN11で構成す
る通常のインバータに付加することによって行ってい
る。
In the threshold voltage control circuit BB of the first example, an N-channel MOS transistor TN12 for inputting a frequency control voltage VCT to the gate is connected to a P-channel MOS transistor TN12.
By adding to a normal inverter composed of the transistor TP11 and the N-channel MOS transistor TN11, the threshold value for inputting the clock signal output from the feedback loop is changed according to the magnitude of the frequency control voltage VCT. I have. The threshold is set to a frequency control voltage VC.
In the threshold voltage control circuit BB of the second example, the P-channel MOS transistor TP1 which inputs the frequency control voltage VCT to the gate is changed in accordance with the magnitude of T in the second example.
2 is added to a normal inverter composed of a P-channel MOS transistor TP11 and an N-channel MOS transistor TN11. In the third example of the threshold voltage control circuit BB, changing the threshold value in accordance with the magnitude of the frequency control voltage VCT is performed by a P-channel MO that inputs the frequency control voltage VCT to the gate.
The S transistor TP12 and the N channel MOS transistor TN12 are replaced by a P channel MOS transistor TP1.
This is performed by adding to a normal inverter composed of one and N-channel MOS transistors TN11.

【0028】図5は、本実施形態において用いる閾値電
圧制御回路BBの第4例の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a fourth example of the threshold voltage control circuit BB used in the present embodiment.

【0029】第4例の閾値電圧制御回路BBにおいて
は、前述した第1例〜第3例の閾値電圧制御回路BBを
複数用いるようにしている。即ち図5において図示され
るBB1〜BBmは、それぞれ、前述した第1例〜第3
例の閾値電圧制御回路BBのいずれかである。第4例の
閾値電圧制御回路BBにおいては、複数の閾値電圧制御
回路BB1〜BBmとして、これら第1例〜第3例の閾
値電圧制御回路BBを混在してもよい。
In the threshold voltage control circuit BB of the fourth example, a plurality of the threshold voltage control circuits BB of the first to third examples described above are used. That is, BB1 to BBm illustrated in FIG. 5 are the first to third examples described above, respectively.
One of the example threshold voltage control circuits BB. In the threshold voltage control circuit BB of the fourth example, the threshold voltage control circuits BB of the first to third examples may be mixed as a plurality of threshold voltage control circuits BB1 to BBm.

【0030】本実施形態においては、周波数制御用電圧
VCTの大きさに拘わらず、所望のデューティー比のク
ロック信号CLKを得るためには、閾値電圧制御回路に
よりデューティー比を適正に補正する必要がある。
In this embodiment, in order to obtain a clock signal CLK having a desired duty ratio regardless of the magnitude of the frequency control voltage VCT, it is necessary to appropriately correct the duty ratio by a threshold voltage control circuit. .

【0031】即ち、クロック信号CLKを得るための発
振回路の帰還ループから得られる信号における、周波数
制御用電圧VCTの大きさに応じたデューティー比の変
化の傾向を打ち消すように、閾値電圧制御回路が、周波
数制御用電圧VCTの大きさに応じてデューティー比を
適正に補正する必要がある。
That is, the threshold voltage control circuit is designed to cancel the tendency of the change in the duty ratio according to the magnitude of the frequency control voltage VCT in the signal obtained from the feedback loop of the oscillation circuit for obtaining the clock signal CLK. It is necessary to appropriately correct the duty ratio according to the magnitude of the frequency control voltage VCT.

【0032】閾値電圧制御回路においてデューティー比
の補正の特性や度合いは、前述した第1例〜第4例のい
ずれの閾値電圧制御回路BBを用いるか、又抵抗R1〜
R4それぞれの有無やその抵抗値に依存している。又、
第4例の閾値電圧制御回路BBを用いる場合は、閾値電
圧制御回路BB1〜BBmの個数や、それぞれの閾値電
圧制御回路BB1〜BBmに、前述した第1例〜第3例
の閾値電圧制御回路BBのいずれを用いるかに依存して
いる。従ってデューティー比を適正に補正するために
は、このような依存要素を適宜選択すればよい。
The characteristics and degree of the duty ratio correction in the threshold voltage control circuit can be determined by which of the threshold voltage control circuits BB of the first to fourth examples described above and the resistances R1 to R4.
It depends on the presence or absence of R4 and its resistance value. or,
When the threshold voltage control circuit BB of the fourth example is used, the number of the threshold voltage control circuits BB1 to BBm and the threshold voltage control circuits of the first to third examples described above are added to the respective threshold voltage control circuits BB1 to BBm. It depends on which one of BB is used. Therefore, in order to appropriately correct the duty ratio, such a dependent element may be appropriately selected.

【0033】図6は、本実施形態において第1例の閾値
電圧制御回路BBを用いる場合の出力における信号のタ
イムチャートである。即ち図1の回路図の点P1におけ
る信号のタイムチャートである。
FIG. 6 is a time chart of signals at the output when the threshold voltage control circuit BB of the first example is used in the present embodiment. That is, it is a time chart of the signal at point P1 in the circuit diagram of FIG.

【0034】この図6において、波形S11、波形S1
2、波形S13、波形S14は、それぞれ周波数制御用
電圧VCTが、0.0ボルト、0.5ボルト、0.7ボ
ルト、1.8ボルトの場合のものである。この図から明
らかなように、周波数制御用電圧VCTの大きさに応じ
て、クロック信号CLKの発振周波数を高低させること
ができている。
In FIG. 6, the waveform S11 and the waveform S1
2. Waveforms S13 and S14 are obtained when the frequency control voltage VCT is 0.0 volt, 0.5 volt, 0.7 volt, and 1.8 volt, respectively. As is apparent from this figure, the oscillation frequency of the clock signal CLK can be raised or lowered according to the magnitude of the frequency control voltage VCT.

【0035】又、50.0パーセントを目標としている
クロック信号CLKのデューティー比が、周波数制御用
電圧VCTの大きさに拘わらず、本発明を適用すること
によって、ほぼ適正に補正されている。即ち、波形S1
1、波形S12、波形S13、波形S14は、図示され
るようにそれぞれデューティー比が、50.6パーセン
ト、51.8パーセント、53.3パーセント、49.
1パーセントになっている。
Further, the duty ratio of the clock signal CLK, which is targeted at 50.0%, is almost properly corrected by applying the present invention regardless of the magnitude of the frequency control voltage VCT. That is, the waveform S1
1, the waveforms S12, S13, and S14 have the duty ratios of 50.6%, 51.8%, 53.3%, and 49.
1 percent.

【0036】前述した従来例の図12の場合ではデュー
ティー比は、45.6パーセント〜63.9パーセント
である。これに対して本実施形態の図6の場合ではデュ
ーティー比は、49.0パーセント〜53.3パーセン
トである。又本実施形態においては前述のように依存要
素を更に適宜に選択すれば、このようなデューティー比
の変動を更に抑えることが可能である。
In the case of FIG. 12 of the conventional example described above, the duty ratio is 45.6% to 63.9%. On the other hand, in the case of FIG. 6 of the present embodiment, the duty ratio is 49.0% to 53.3%. Further, in the present embodiment, such a change in the duty ratio can be further suppressed by appropriately selecting the dependent element as described above.

【0037】以上説明したように、本実施形態において
は本発明を効果的に適用することができる。従って、本
実施形態では、比較的簡単で素子数が少ない回路で、周
波数制御用電圧の大きさその他に拘わらず、所望のデュ
ーティー比のクロック信号を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, the present invention can be effectively applied. Therefore, in the present embodiment, a clock signal having a desired duty ratio can be obtained by a relatively simple circuit having a small number of elements, regardless of the magnitude of the frequency control voltage and the like.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、比較的簡単で素子数が
少ない回路で、周波数制御用電圧の大きさその他に拘わ
らず、所望のデューティー比のクロック信号を得ること
ができる。
According to the present invention, a clock signal having a desired duty ratio can be obtained with a relatively simple circuit having a small number of elements, regardless of the magnitude of the frequency control voltage or the like.

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

【図1】本発明が適用された実施形態のリング・オシレ
ータ型電圧制御発振回路の回路図
FIG. 1 is a circuit diagram of a ring oscillator type voltage controlled oscillator circuit according to an embodiment to which the present invention is applied.

【図2】上記実施形態において用いる閾値電圧制御回路
の第1例の回路図
FIG. 2 is a circuit diagram of a first example of a threshold voltage control circuit used in the embodiment.

【図3】前記閾値電圧制御回路の第2例の回路図FIG. 3 is a circuit diagram of a second example of the threshold voltage control circuit;

【図4】前記閾値電圧制御回路の第3例の回路図FIG. 4 is a circuit diagram of a third example of the threshold voltage control circuit;

【図5】前記閾値電圧制御回路の第4例の回路図FIG. 5 is a circuit diagram of a fourth example of the threshold voltage control circuit;

【図6】前記実施形態において第1例の閾値電圧制御回
路を用いる場合の出力における信号のタイムチャート
FIG. 6 is a time chart of a signal at an output when the threshold voltage control circuit of the first example is used in the embodiment.

【図7】リング・オシレータ型電圧制御発振回路が利用
される一般的なPLL回路の回路図
FIG. 7 is a circuit diagram of a general PLL circuit using a ring oscillator type voltage controlled oscillator.

【図8】上記PLL回路に用いる低域フィルタ回路の一
例の回路図
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating an example of a low-pass filter circuit used in the PLL circuit;

【図9】前記PLL回路に用いる従来のリング・オシレ
ータ型電圧制御発振回路の一例の回路図
FIG. 9 is a circuit diagram of an example of a conventional ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit used for the PLL circuit.

【図10】上記リング・オシレータ型電圧制御発振回路
に用いるインバータの一例の回路図
FIG. 10 is a circuit diagram of an example of an inverter used in the ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit.

【図11】図9の回路図の点P2における信号のタイム
チャート
11 is a time chart of a signal at a point P2 in the circuit diagram of FIG. 9;

【図12】従来のリング・オシレータ型電圧制御発振回
路の出力における信号のタイムチャート
FIG. 12 is a time chart of signals at the output of a conventional ring oscillator type voltage controlled oscillator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

BA1〜BAn、BC…インバータ B…バッファ BB、BB1〜BBm…閾値電圧制御回路 TP11、TP12、TP21…PチャネルMOSトラ
ンジスタ TN11、TN12、TN21、TN22…Nチャネル
MOSトランジスタ R1〜R7…抵抗 C…コンデンサ VCT…周波数制御用電圧 CLK…クロック信号 10…位相周波数検出回路 12…チャージ・ポンプ回路 14…低域フィルタ回路 16…電圧制御発振回路
BA1 to BAn, BC: Inverter B: Buffer BB, BB1 to BBm: Threshold voltage control circuit TP11, TP12, TP21: P-channel MOS transistor TN11, TN12, TN21, TN22: N-channel MOS transistor R1 to R7: Resistor C: Capacitor VCT: Frequency control voltage CLK: Clock signal 10: Phase frequency detection circuit 12: Charge pump circuit 14: Low-pass filter circuit 16: Voltage controlled oscillator circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電圧の大きさによって周波数の高低を制御
するための周波数制御用電圧を入力し、入力及び出力で
順次接続しクロック信号を生成する帰還ループを構成し
た奇数個のインバータの閾値を、前記周波数制御用電圧
の大きさに応じて変化させ、これらインバータの信号遅
延時間の長さを変化させることで、該周波数制御用電圧
の大きさに応じてクロック信号の発振周波数を高低させ
るようにしたリング・オシレータ型電圧制御発振回路に
おいて、 前記周波数制御用電圧を入力し、該電圧の大きさに応じ
て閾値電圧を高低させる閾値電圧制御回路を、前記帰還
ループの後段に設けるようにしたことを特徴とするリン
グ・オシレータ型電圧制御発振回路。
An input of a frequency control voltage for controlling the level of a frequency according to the magnitude of a voltage, and the threshold of an odd number of inverters forming a feedback loop for sequentially connecting input and output to generate a clock signal is set. By changing the length of the signal delay time of these inverters according to the magnitude of the frequency control voltage, the oscillation frequency of the clock signal is raised or lowered according to the magnitude of the frequency control voltage. In the ring oscillator type voltage controlled oscillation circuit described above, a threshold voltage control circuit that inputs the frequency control voltage and raises or lowers a threshold voltage according to the magnitude of the voltage is provided at a subsequent stage of the feedback loop. A ring oscillator type voltage controlled oscillator circuit characterized by the above.
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