JP2002246899A - Pll circuit - Google Patents

Pll circuit

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JP2002246899A
JP2002246899A JP2001038382A JP2001038382A JP2002246899A JP 2002246899 A JP2002246899 A JP 2002246899A JP 2001038382 A JP2001038382 A JP 2001038382A JP 2001038382 A JP2001038382 A JP 2001038382A JP 2002246899 A JP2002246899 A JP 2002246899A
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frequency
signal
frequency division
voltage
output
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JP2001038382A
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Japanese (ja)
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Hideo Fujiwara
秀雄 藤原
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PLL circuit which is hardly affected by any incoming noise by setting a wide output frequency band without increasing the gain of a VCO in a simple circuit constitution whose circuit scale is smaller than a conventional manner. SOLUTION: This PLL circuit is provided with two PLL circuits, that is, a main PLL circuit part 2 for outputting a signal with a desired output frequency Fo from a first VCO 14 and a sub-PLL circuit part 3 for automatically adjusting a second control voltage VCOIN2 of a first control voltage VCOIN1 and the second control voltage VCOIN2 for controlling the oscillation frequency of a first VCO 14 of the main PLL circuit part 2 according to an output frequency Fo. The frequency-division rate of a second programmable counter 21 for setting the oscillation frequency of the sub-PLL circuit part 3 is set according to a frequency-division rate set by a first programmable counter 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、PLL回路に関
し、特に出力周波数を広範囲に設定することができるP
LL回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PLL circuit, and more particularly to a PLL circuit capable of setting an output frequency in a wide range.
It relates to an LL circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来のPLL回路の構成例を示
した概略のブロック図であり、図8は、図7で示した電
圧制御発振器における制御電圧−出力周波数特性の例を
示した図である。図7のPLL回路100において、分
周器をなすプログラマブルカウンタ101は、外部から
入力される設定信号に応じてカウンタ値を変えることに
よりPLLの逓倍設定を行うものであり、プログラマブ
ルカウンタ101で分周された信号と、外部から入力さ
れた所定の基準周波数Frの入力信号との各位相を位相
比較器102で比較する。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a schematic block diagram showing a configuration example of a conventional PLL circuit, and FIG. 8 shows an example of a control voltage-output frequency characteristic in the voltage controlled oscillator shown in FIG. FIG. In the PLL circuit 100 shown in FIG. 7, a programmable counter 101 serving as a frequency divider performs a PLL multiplication setting by changing a counter value according to a setting signal input from the outside. The phase of the input signal and the input signal of the predetermined reference frequency Fr input from the outside are compared by the phase comparator 102.

【0003】位相比較器102での比較結果は、ローパ
スフィルタ(以下、LPFと呼ぶ)103で平滑化され
た後、電圧制御発振器(以下、VCOと呼ぶ)104に
電圧VCOINとして出力される。VCO104は、入
力された電圧VCOINに応じた周波数Foの出力信号
を出力する。プログラマブルカウンタ101の分周比を
1/Nとすると、出力周波数Foは、Fo=N×Frで
示すことができる。目標周波数の信号を得るためには、
VCO104の周波数特性が重要になる。
[0003] The comparison result of the phase comparator 102 is smoothed by a low-pass filter (hereinafter, referred to as LPF) 103, and then output as a voltage VCOIN to a voltage-controlled oscillator (hereinafter, referred to as VCO) 104. The VCO 104 outputs an output signal having a frequency Fo according to the input voltage VCOIN. Assuming that the frequency division ratio of the programmable counter 101 is 1 / N, the output frequency Fo can be represented by Fo = N × Fr. In order to obtain the signal of the target frequency,
The frequency characteristics of the VCO 104 become important.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年では、広
帯域周波数の信号を出力することが可能なPLL回路が
要求される傾向にあり、その仕様を満足するためには、
図8のようなVCO104の特性が必要となる。VCO
104の特性は、電源電圧、温度及びプロセスのばらつ
きで変動するため、該変動を考慮すると、VCO104
のゲインが高くなり、すなわち、制御電圧VCOINの
変動に対する出力周波数Foの変化が大きくなる。しか
し、VCO104のゲインが高くなると、外来ノイズに
よって制御電圧VCOINが変化したときに、出力周波
数Foの変動量が大きくなり、ジッタ増大の原因となる
問題があった。
However, in recent years, there has been a tendency to require a PLL circuit capable of outputting a signal of a wide band frequency.
The characteristics of the VCO 104 as shown in FIG. 8 are required. VCO
The characteristics of the VCO 104 vary depending on power supply voltage, temperature, and process variations.
, That is, the change in the output frequency Fo with respect to the change in the control voltage VCOIN increases. However, when the gain of the VCO 104 increases, when the control voltage VCOIN changes due to external noise, the amount of fluctuation of the output frequency Fo increases, which causes a problem of causing an increase in jitter.

【0005】そこで、VCOのゲインを低くする方法と
して、図9で示すような積分器を使用したPLL回路が
ある。図9において、積分器105は、LPF103か
らの制御電圧VCOINが所定の電圧になるようVCO
106の制御電圧VCOINaを調整する。VCOIN
aの電圧が上限又は下限になった時には、制御電圧VC
OINで所望の出力周波数Foが出力されるよう調整す
る。図9のVCO104における制御電圧−出力周波数
特性は、図10のようになり、VCO104のゲインを
低くすることできる。
Therefore, as a method for lowering the gain of the VCO, there is a PLL circuit using an integrator as shown in FIG. 9, the integrator 105 controls the VCO so that the control voltage VCOIN from the LPF 103 becomes a predetermined voltage.
The control voltage VCOINa of 106 is adjusted. VCOIN
When the voltage of a reaches the upper limit or the lower limit, the control voltage VC
Adjustment is made so that a desired output frequency Fo is output at OIN. The control voltage-output frequency characteristic of the VCO 104 in FIG. 9 is as shown in FIG. 10, and the gain of the VCO 104 can be reduced.

【0006】このような積分器を使用したPLL回路
は、特開平10−21634号公報で開示されている。
しかし、特開平10−21634号公報で開示されたデ
ィジタル型の積分器は、回路規模が大きくなるという問
題があり、これに対してアナログ型の積分器の場合は、
プロセスや温度等の変動によってオフセットの管理や性
能の保証が難しいという問題があった。
A PLL circuit using such an integrator is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-21634.
However, the digital integrator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-21634 has a problem that the circuit scale is large. In contrast, in the case of the analog integrator,
There is a problem that it is difficult to manage the offset and to guarantee the performance due to the fluctuation of the process and the temperature.

【0007】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたものであり、従来よりも回路規模の小さい
簡単な回路構成で、VCOのゲインを高くせずに広い出
力周波数帯域を有することによって外来ノイズの影響を
受けにくいPLL回路を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has a simple circuit configuration with a smaller circuit size than the conventional one, and has a wide output frequency band without increasing the gain of the VCO. Accordingly, it is an object to obtain a PLL circuit which is hardly affected by external noise.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明に係るPLL回
路は、第1制御電圧及び第2制御電圧に応じた周波数の
信号を生成して出力する第1電圧制御発振器と、該第1
電圧制御発振器の出力信号を分周して出力する第1分周
器と、該第1分周器の出力信号と外部から入力される信
号との位相を比較し、該位相差に応じた電圧を出力する
第1位相比較器と、該第1位相比較器の出力信号を積分
し、第1制御電圧として第1電圧制御発振器に出力する
第1ローパスフィルタと、所定の第1制御電圧及び第2
制御電圧に応じた周波数の信号を生成して出力する第2
電圧制御発振器と、該第2電圧制御発振器の出力信号を
分周して出力する第2分周器と、該第2分周器の出力信
号と外部から入力される信号との位相を比較し、該位相
差に応じた電圧を出力する第2位相比較器と、該第2位
相比較器の出力信号を積分し、第2制御電圧として第1
電圧制御発振器及び第2電圧制御発振器にそれぞれ出力
する第2ローパスフィルタとを備え、第1分周器は、分
周比を設定するために外部から入力される分周比設定信
号に応じた分周比で分周を行うと共に該設定された分周
比に応じた信号を第2分周器に出力し、第2分周器は、
分周比設定信号及び第1分周器から入力される信号に応
じた分周比で分周するものである。
A PLL circuit according to the present invention comprises: a first voltage controlled oscillator for generating and outputting a signal having a frequency corresponding to a first control voltage and a second control voltage;
A first frequency divider that divides and outputs an output signal of the voltage controlled oscillator, and compares the phase of the output signal of the first frequency divider with a signal input from the outside, and determines a voltage corresponding to the phase difference. , A first low-pass filter that integrates an output signal of the first phase comparator and outputs the integrated signal as a first control voltage to a first voltage-controlled oscillator, a first control voltage and a predetermined first control voltage. 2
A second method of generating and outputting a signal having a frequency corresponding to the control voltage
A voltage-controlled oscillator, a second frequency divider that divides an output signal of the second voltage-controlled oscillator and outputs the divided signal, and compares the phase of the output signal of the second frequency divider with a signal input from the outside. A second phase comparator that outputs a voltage corresponding to the phase difference, and an output signal of the second phase comparator, which is integrated into a first control signal as a second control voltage.
A second low-pass filter for outputting to each of the voltage-controlled oscillator and the second voltage-controlled oscillator, wherein the first frequency divider is configured to divide the frequency in accordance with a frequency division ratio setting signal input from outside to set the frequency division ratio. The frequency divider performs frequency division at a frequency ratio and outputs a signal corresponding to the set frequency division ratio to a second frequency divider.
The frequency division is performed at a frequency division ratio according to the frequency division ratio setting signal and the signal input from the first frequency divider.

【0009】具体的には、上記第2分周器は、所定の分
周比の範囲内では上記分周比設定信号に応じて第1分周
器と同じ分周比で分周を行い、所定の分周比の範囲外で
は第1分周器からの信号に応じた所定の分周比で分周を
行うようにした。
Specifically, the second frequency divider performs frequency division at the same frequency division ratio as the first frequency divider according to the frequency division ratio setting signal within a predetermined frequency division ratio range. Outside the range of the predetermined frequency division ratio, frequency division is performed at a predetermined frequency division ratio according to a signal from the first frequency divider.

【0010】また、上記第2分周器で分周が行われる分
周数の可変範囲を、第1分周器で分周が行われる分周数
の可変範囲よりも小さくするようにしてもよい。
Further, the variable range of the frequency division number at which the frequency division is performed by the second frequency divider may be smaller than the variable range of the frequency division number at which the frequency division is performed by the first frequency divider. Good.

【0011】また、上記第2ローパスフィルタは、第1
ローパスフィルタよりも時定数が大きくなるようにして
もよい。
Further, the second low-pass filter includes a first low-pass filter.
The time constant may be made larger than that of the low-pass filter.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施の形態に基
づいて、本発明を詳細に説明する。図1は、本発明の実
施の形態におけるPLL回路の例を示したブロック図で
ある。図1において、PLL回路1は、所定の基準周波
数Frの入力信号に対して逓倍した出力周波数Foの出
力信号を出力する主PLL回路部2と、該主PLL回路
部2における電圧制御発振器(以下、VCOと呼ぶ)の
制御電圧−出力周波数特性の制御を行う副PLL回路部
3とで構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a PLL circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a PLL circuit 1 includes a main PLL circuit unit 2 that outputs an output signal of an output frequency Fo that is multiplied with respect to an input signal of a predetermined reference frequency Fr, and a voltage-controlled oscillator (hereinafter, referred to as the main PLL circuit unit 2). , VCO) and a sub PLL circuit unit 3 for controlling the control voltage-output frequency characteristics.

【0013】主PLL回路部2は、第1プログラマブル
カウンタ11、第1位相比較器12、第1ローパスフィ
ルタ(以下、第1LPFと呼ぶ)13及び第1VCO1
4で構成されている。第1分周器をなす第1プログラマ
ブルカウンタ11は、外部から入力されるデータ信号D
Sに応じてカウント値を変えることによりPLLの逓倍
設定を行うものであり、第1プログラマブルカウンタ1
1で分周された信号と、外部から入力された基準周波数
Frの入力信号との各位相を第1位相比較器12で比較
する。第1位相比較器12は、比較結果に応じた電圧を
出力し、該出力電圧は、第1LPF13で平滑化された
後、第1VCO14に第1制御電圧VCOIN1として
出力される。第1VCO14は、入力された第1制御電
圧VCOIN1及び後述する第2制御電圧VCOIN2
に応じた周波数Foの出力信号を出力する。
The main PLL circuit section 2 includes a first programmable counter 11, a first phase comparator 12, a first low-pass filter (hereinafter, referred to as a first LPF) 13, and a first VCO 1.
4. A first programmable counter 11 forming a first frequency divider has a data signal D input from the outside.
The multiplication setting of the PLL is performed by changing the count value according to S.
The first phase comparator 12 compares the phases of the signal divided by 1 and the input signal of the reference frequency Fr input from the outside. The first phase comparator 12 outputs a voltage according to the comparison result. The output voltage is smoothed by the first LPF 13, and then output to the first VCO 14 as the first control voltage VCOIN1. The first VCO 14 receives the input first control voltage VCOIN1 and a second control voltage VCOIN2 described later.
And outputs an output signal having a frequency Fo corresponding to

【0014】一方、副PLL回路部3は、第2プログラ
マブルカウンタ21、第2位相比較器22、第2ローパ
スフィルタ(以下、第2LPFと呼ぶ)23及び第2V
CO24で構成されている。第2分周器をなす第2プロ
グラマブルカウンタ21は、データ信号DS及び第1プ
ログラマブルカウンタ11から入力される設定信号に応
じてカウント値を変えることによりPLLの逓倍設定を
行うものであり、第2プログラマブルカウンタ21で分
周された信号と、外部から入力された基準周波数Frの
入力信号との各位相を第2位相比較器22で比較する。
On the other hand, the sub PLL circuit section 3 includes a second programmable counter 21, a second phase comparator 22, a second low-pass filter (hereinafter, referred to as a second LPF) 23, and a second V
It is composed of CO24. The second programmable counter 21 serving as a second frequency divider performs a PLL multiplication setting by changing a count value according to the data signal DS and a setting signal input from the first programmable counter 11. The phase of the signal divided by the programmable counter 21 and the input signal of the reference frequency Fr input from the outside are compared by the second phase comparator 22.

【0015】第2位相比較器22は、比較結果に応じた
電圧を出力し、該出力電圧は、第2LPF23で平滑化
された後、第1VCO14及び第2VCO24に第2制
御電圧VCOIN2としてそれぞれ出力される。また、
第2VCO24は、第1制御電圧VCOIN1aとして
所定の基準電圧VREF、例えば電源電圧VCCの1/
2の電圧が入力され、第1制御電圧VCOIN1a及び
第2制御電圧VCOIN2に応じた周波数の出力信号を
第2プログラマブルカウンタ21に出力する。
The second phase comparator 22 outputs a voltage corresponding to the comparison result, and the output voltage is smoothed by the second LPF 23 and then output to the first VCO 14 and the second VCO 24 as the second control voltage VCOIN2. You. Also,
The second VCO 24 has a predetermined reference voltage VREF as the first control voltage VCOIN1a, for example, 1 / the power supply voltage VCC.
2, and outputs an output signal having a frequency corresponding to the first control voltage VCOIN1a and the second control voltage VCOIN2 to the second programmable counter 21.

【0016】ここで、図2は、第1VCO14の例を示
した回路図であり、図2を用いて、第1VCO14につ
いて説明する。図2において、第1VCO14は、リン
グオシレータ部31と該リングオシレータ部31のリン
グオシレータに供給する電流を制御して該リングオシレ
ータから出力される信号の周波数を制御するリングオシ
レータ制御部32とで構成されている。なお、図2で
は、リングオシレータを構成する遅延回路として複数の
インバータ回路を使用する場合を例にして示している。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the first VCO 14. The first VCO 14 will be described with reference to FIG. 2, the first VCO 14 includes a ring oscillator unit 31 and a ring oscillator control unit 32 that controls a current supplied to the ring oscillator of the ring oscillator unit 31 to control a frequency of a signal output from the ring oscillator. Have been. FIG. 2 shows an example in which a plurality of inverter circuits are used as delay circuits constituting a ring oscillator.

【0017】リングオシレータ部31は、複数のインバ
ータ回路INV1〜INVn(nは、n>1の奇数)で
形成されたリングオシレータ41を備えている。更に、
リングオシレータ部31は、対応するインバータ回路I
NV1〜INVnに対して、直流電源からの電流を制御
するPチャネル形MOSトランジスタ(以下、PMOS
トランジスタと呼ぶ)QP1〜QPn及び接地GNDへ
流れる電流を制御するNチャネル形MOSトランジスタ
(以下、NMOSトランジスタと呼ぶ)QN1〜QNn
を備えている。
The ring oscillator section 31 includes a ring oscillator 41 formed by a plurality of inverter circuits INV1 to INVn (n is an odd number of n> 1). Furthermore,
The ring oscillator section 31 includes a corresponding inverter circuit I
P-channel MOS transistors (hereinafter, referred to as PMOS) for controlling the current from the DC power supply for NV1 to INVn.
N-channel MOS transistors (hereinafter referred to as NMOS transistors) QN1 to QNn for controlling currents flowing to QP1 to QPn and ground GND.
It has.

【0018】一方、リングオシレータ制御部32は、各
PMOSトランジスタQP1〜QPnとカレントミラー
回路を形成するPMOSトランジスタ43〜45と、各
NMOSトランジスタQN1〜QNnとカレントミラー
回路を形成するNMOSトランジスタ46と、第1制御
電圧VCOIN1に応じた電流を流す第1V−I変換器
47と、第2制御電圧VCOIN2に応じた電流を流す
第2V−I変換器48とを備えている。更に、第1V−
I変換器47は、NMOSトランジスタ51と抵抗52
の直列回路で形成され、第2V−I変換器48は、NM
OSトランジスタ53と抵抗54の直列回路で形成され
ている。
On the other hand, the ring oscillator control section 32 includes a PMOS transistor 43 to 45 forming a current mirror circuit with each of the PMOS transistors QP1 to QPn, an NMOS transistor 46 forming a current mirror circuit with each of the NMOS transistors QN1 to QNn, A first VI converter 47 for flowing a current according to the first control voltage VCOIN1 and a second VI converter 48 for flowing a current according to the second control voltage VCOIN2 are provided. Furthermore, the first V-
The I converter 47 includes an NMOS transistor 51 and a resistor 52.
, And the second VI converter 48 includes an NM
It is formed by a series circuit of an OS transistor 53 and a resistor 54.

【0019】リングオシレータ部31において、リング
オシレータ41は、インバータINV1〜INVnがリ
ング状に接続して形成され、インバータINVnの出力
端が第1VCO14の出力端をなしている。また、イン
バータINV1〜INVnと電源電圧VCCが印加され
る電源端子(以下、VCC端子と呼ぶ)との間には対応
するPMOSトランジスタQP1〜QPnが接続されて
いる。更に、インバータINV1〜INVnと接地との
間には対応するNMOSトランジスタQN1〜QNnが
接続されている。
In the ring oscillator section 31, the ring oscillator 41 is formed by connecting inverters INV1 to INVn in a ring shape, and the output terminal of the inverter INVn forms the output terminal of the first VCO 14. The corresponding PMOS transistors QP1 to QPn are connected between the inverters INV1 to INVn and a power supply terminal to which the power supply voltage VCC is applied (hereinafter, referred to as a VCC terminal). Furthermore, corresponding NMOS transistors QN1 to QNn are connected between the inverters INV1 to INVn and the ground.

【0020】次に、リングオシレータ制御部32におい
て、VCC端子と接地との間に、PMOSトランジスタ
43とNMOSトランジスタ46の直列回路が接続され
ており、PMOSトランジスタ43のゲートは、PMO
SトランジスタQP1〜QPnの各ゲートにそれぞれ接
続されている。また、NMOSトランジスタ46のゲー
トは、NMOSトランジスタ46のドレインに接続され
ると共にNMOSトランジスタQN1〜QNnの各ゲー
トにそれぞれ接続され、NMOSトランジスタ46及び
QN1〜QNnは、カレントミラー回路を形成してい
る。
Next, in the ring oscillator control section 32, a series circuit of a PMOS transistor 43 and an NMOS transistor 46 is connected between the VCC terminal and the ground, and the gate of the PMOS transistor 43 is
It is connected to each gate of S transistors QP1 to QPn. The gate of the NMOS transistor 46 is connected to the drain of the NMOS transistor 46 and to each of the gates of the NMOS transistors QN1 to QNn. The NMOS transistor 46 and QN1 to QNn form a current mirror circuit.

【0021】次に、VCC端子とPMOSトランジスタ
43のゲートとの間には、ゲートとドレインが接続され
た各PMOSトランジスタ44及び45がそれぞれ並列
に接続されており、PMOSトランジスタ43のゲート
と接地との間には第1V−I変換器47及び第2V−I
変換器48がそれぞれ並列に接続されている。このよう
に、各PMOSトランジスタ43〜45,QP1〜QP
nは、カレントミラー回路を形成している。
Next, between the VCC terminal and the gate of the PMOS transistor 43, each of the PMOS transistors 44 and 45, whose gates and drains are connected, are connected in parallel, and the gate of the PMOS transistor 43 and the ground are connected to each other. Between the first VI converter 47 and the second VI
The converters 48 are respectively connected in parallel. Thus, each of the PMOS transistors 43 to 45, QP1 to QP
n forms a current mirror circuit.

【0022】第1V−I変換器47は、NMOSトラン
ジスタ51のゲートに入力された第1制御電圧VCOI
N1に応じたバイアス電流i1を流し、第2V−I変換
器48は、NMOSトランジスタ53のゲートに入力さ
れた第2制御電圧VCOIN2に応じたバイアス電流i
2を流す。また、第1V−I変換器47及び第2V−I
変換器48が、対応して入力される第1制御電圧VCO
IN1及び第2制御電圧VCOIN2に応じたバイアス
電流i1及びi2を流すと、該各電流に応じた電流が各
PMOSトランジスタ43〜45,QP1〜QPnにそ
れぞれ流れる。更に、PMOSトランジスタ43から流
れた電流に応じた電流が、各NMOSトランジスタ4
6,QN1〜QNnにそれぞれ流れる。
The first VI converter 47 receives the first control voltage VCOI input to the gate of the NMOS transistor 51.
The second VI converter 48 supplies a bias current i1 according to the second control voltage VCOIN2 input to the gate of the NMOS transistor 53.
Flow 2 Also, the first VI converter 47 and the second VI
Converter 48 receives a correspondingly input first control voltage VCO
When bias currents i1 and i2 corresponding to IN1 and the second control voltage VCOIN2 are applied, currents corresponding to the respective currents flow to the PMOS transistors 43 to 45 and QP1 to QPn, respectively. Further, a current corresponding to the current flowing from the PMOS transistor 43 is supplied to each NMOS transistor 4.
6, QN1 to QNn.

【0023】出力振幅レベルが電源電圧幅をもった第1
VCO14の発振周波数は、遅延回路をなすインバータ
INV1〜INVnに供給される電流量に比例する。す
なわち、PMOSトランジスタ43からNMOSトラン
ジスタ46に(i1+i2)の電流が流れ、リングオシ
レータ41の各インバータINV1〜INVnにおい
て、該電流が動作する時の充放電電流となり、リングオ
シレータ41の発振周波数を決める。
The first output amplitude level having the power supply voltage width
The oscillation frequency of the VCO 14 is proportional to the amount of current supplied to the inverters INV1 to INVn forming a delay circuit. That is, a current of (i1 + i2) flows from the PMOS transistor 43 to the NMOS transistor 46, and in each of the inverters INV1 to INVn of the ring oscillator 41, the current becomes a charge / discharge current when the current operates, and determines the oscillation frequency of the ring oscillator 41.

【0024】このようにして、第1制御電圧VCOIN
1及び第2制御電圧VCOIN2を制御することによっ
て、各インバータINV1〜INVnに流れる電流を制
御することができ、各インバータINV1〜INVnの
遅延時間を制御することができるため、リングオシレー
タ41から出力される信号の周波数Foを変えることが
できる。なお、第2VCO24は、NMOSトランジス
タ51のゲートに第1制御電圧VCOIN1aが入力さ
れる以外は、第1VCO14と同じであることからその
説明を省略する。
Thus, the first control voltage VCOIN
By controlling the first and second control voltages VCOIN2, the current flowing through each of the inverters INV1 to INVn can be controlled, and the delay time of each of the inverters INV1 to INVn can be controlled. The frequency Fo of the signal can be changed. Since the second VCO 24 is the same as the first VCO 14 except that the first control voltage VCOIN1a is input to the gate of the NMOS transistor 51, the description thereof is omitted.

【0025】ここで、主PLL回路部2は、例えば、基
準周波数Frが1MHzで出力周波数Foが50〜32
0MHzの信号を出力することが要求される場合、第1
プログラマブルカウンタ11には、50〜320分周で
きるものを使用する。第1VCO14は、2つの制御電
圧VCOIN1及びVCOIN2に応じた出力周波数F
oの信号を生成して出力する。また、出力周波数Foを
変化させるときは、外部からの分周比設定信号DSによ
って第1プログラマブルカウンタ11の分周比の設定を
切り替える。
Here, the main PLL circuit section 2 has, for example, a reference frequency Fr of 1 MHz and an output frequency Fo of 50 to 32.
If it is required to output a 0 MHz signal, the first
As the programmable counter 11, a counter capable of dividing the frequency by 50 to 320 is used. The first VCO 14 has an output frequency F corresponding to two control voltages VCOIN1 and VCOIN2.
Generate and output the signal of o. When changing the output frequency Fo, the setting of the division ratio of the first programmable counter 11 is switched by the division ratio setting signal DS from the outside.

【0026】主PLL回路部2は、PLLロックするた
めに第1VCO14に対する第1制御電圧VCOIN1
を制御すると共に副PLL回路部3からの第2制御電圧
VCOIN2によって、第1VCO14のバイアス電流
i1及びi2を変化させ、リングオシレータ41の動作
スピードが変化して50〜320MHzの出力周波数F
oの信号を出力する。
The main PLL circuit section 2 controls the first control voltage VCOIN1 for the first VCO 14 to perform PLL lock.
And the bias currents i1 and i2 of the first VCO 14 are changed by the second control voltage VCOIN2 from the sub PLL circuit unit 3, the operating speed of the ring oscillator 41 is changed, and the output frequency F of 50 to 320 MHz is changed.
The signal of o is output.

【0027】一方、副PLL回路部3では、第2プログ
ラマブルカウンタ21は第1プログラマブルカウンタ1
1よりも分周比の可変範囲が狭くなるようにする。例え
ば、主PLL回路部2が、上記のように出力周波数Fo
が50〜320MHzの出力信号を出力する仕様である
場合、第2プログラマブルカウンタ21には、128〜
256分周できるものを使用し、第2プログラマブルカ
ウンタ21に対して外部からのロジック制御等を行うこ
とにより分周数の可変範囲が128〜256になるよう
にしてもよい。
On the other hand, in the sub PLL circuit section 3, the second programmable counter 21
The variable range of the frequency division ratio is made narrower than 1. For example, the main PLL circuit unit 2 outputs the output frequency Fo as described above.
Is a specification that outputs an output signal of 50 to 320 MHz, the second programmable counter 21
The variable range of the frequency division number may be set to 128 to 256 by using a device capable of dividing the frequency by 256 and performing logic control or the like from the outside on the second programmable counter 21.

【0028】ここで、上記のような第1プログラマブル
カウンタ11及び第2プログラマブルカウンタ21の各
内部構成について説明する。図3は、第1プログラマブ
ルカウンタ11及び第2プログラマブルカウンタ21の
各内部構成の例を示した図である。図3において、第1
プログラマブルカウンタ11は、9ビットカウンタ61
と、9つのD型フリップフロップDF1〜DF9と、N
OR回路62で構成されている。
Here, the respective internal configurations of the first programmable counter 11 and the second programmable counter 21 as described above will be described. FIG. 3 is a diagram showing an example of each internal configuration of the first programmable counter 11 and the second programmable counter 21. In FIG. 3, the first
The programmable counter 11 includes a 9-bit counter 61
, Nine D-type flip-flops DF1 to DF9, and N
An OR circuit 62 is provided.

【0029】各D型フリップフロップDF1〜DF9は
直列に接続され、D型フリップフロップDF1〜DF9
の各クロック信号入力端には、外部からの所定のクロッ
ク信号clkがそれぞれ入力されているが、図3では、
該各クロック信号入力端及びクロック信号clkを省略
している。9ビットカウンタ61の最下位ビット(図3
ではLSBと記す)入力端をなす1B入力端にはD型フ
リップフロップDF1の非反転出力端Qからの信号が入
力される。更に、9ビットカウンタ61において、2B
入力端から最上位ビット(図3ではMSBと記す)入力
端をなす9B入力端には、対応するD型フリップフロッ
プDF2〜DF9の非反転出力端Qからの信号がそれぞ
れ入力され、9B入力端に信号を出力するD型フリップ
フロップDF9のD入力端には、分周比を設定するため
の外部からの分周比設定信号DSが入力される。
Each of the D-type flip-flops DF1 to DF9 is connected in series.
A predetermined clock signal clk from the outside is input to each of the clock signal input terminals of FIG.
The clock signal input terminals and the clock signal clk are omitted. The least significant bit of the 9-bit counter 61 (FIG. 3)
A signal from a non-inverting output terminal Q of a D-type flip-flop DF1 is input to a 1B input terminal serving as an input terminal. Further, in the 9-bit counter 61, 2B
Signals from the non-inverting output terminals Q of the corresponding D-type flip-flops DF2 to DF9 are input to the 9B input terminal forming the most significant bit (MSB in FIG. 3) input terminal from the input terminal. An external frequency division ratio setting signal DS for setting a frequency division ratio is input to a D input terminal of a D-type flip-flop DF9 that outputs a signal to the D-type flip-flop DF9.

【0030】このように、9ビットカウンタ61は、D
型フリップフロップDF1〜DF9からそれぞれ入力さ
れてなる9ビットデータに基づいて、第1VCO14か
ら入力された信号を設定された分周比で分周して第1位
相比較器12へ出力する。一方、9ビットカウンタ61
の上位2ビットの8B及び9B入力端に対応して接続さ
れているD型フリップフロップDF8及びDF9の各非
反転出力端Qは、NOR回路62の2つの入力端に対応
して接続されている。D型フリップフロップDF9の非
反転出力端Q及びNOR回路62の出力端からそれぞれ
出力される信号は、分周比を設定するための信号として
第2プログラマブルカウンタ21に出力される。
As described above, the 9-bit counter 61
Based on the 9-bit data input from the type flip-flops DF1 to DF9, the signal input from the first VCO 14 is frequency-divided at a set frequency division ratio and output to the first phase comparator 12. On the other hand, the 9-bit counter 61
The non-inverting output terminals Q of the D-type flip-flops DF8 and DF9 connected corresponding to the upper 2 bits 8B and 9B input terminals of the NOR circuit 62 are connected corresponding to the two input terminals of the NOR circuit 62. . The signals output from the non-inverting output terminal Q of the D-type flip-flop DF9 and the output terminal of the NOR circuit 62 are output to the second programmable counter 21 as signals for setting the frequency division ratio.

【0031】次に、第2プログラマブルカウンタ21
は、9ビットカウンタ71と、9つのD型フリップフロ
ップDF11〜DF19と、7つのOR回路72〜78
で構成されている。各D型フリップフロップDF11〜
DF19は直列に接続され、D型フリップフロップDF
11〜DF19の各クロック信号入力端には、外部から
の所定のクロック信号clkがそれぞれ入力されている
が、図3では、該各クロック信号入力端及びクロック信
号clkを省略している。9ビットカウンタ71の1B
入力端にはD型フリップフロップDF11の非反転出力
端Qからの信号が入力される。
Next, the second programmable counter 21
Is a 9-bit counter 71, nine D-type flip-flops DF11 to DF19, and seven OR circuits 72 to 78.
It is composed of Each D-type flip-flop DF11-
DF19 is connected in series, and a D-type flip-flop DF
A predetermined clock signal clk from the outside is input to each of the clock signal input terminals of 11 to DF19. However, in FIG. 3, the respective clock signal input terminals and the clock signal clk are omitted. 1B of 9-bit counter 71
A signal from the non-inverting output terminal Q of the D-type flip-flop DF11 is input to the input terminal.

【0032】更に、9ビットカウンタ71において、2
B入力端から9B入力端には、対応するD型フリップフ
ロップDF12〜DF19の非反転出力端Qからの信号
がそれぞれ入力され、9B入力端に信号を出力するD型
フリップフロップDF19のD入力端には、分周比を設
定するための分周比設定信号DSが入力される。
Further, in the 9-bit counter 71, 2
The signals from the non-inverting output terminals Q of the corresponding D-type flip-flops DF12 to DF19 are input from the B input terminal to the 9B input terminal, respectively, and the D input terminal of the D-type flip-flop DF19 outputting the signal to the 9B input terminal. Receives a frequency division ratio setting signal DS for setting the frequency division ratio.

【0033】このように、9ビットカウンタ71は、D
型フリップフロップDF11〜DF19からそれぞれ入
力されてなる9ビットデータに基づいて、第2VCO2
4から入力された信号を設定された分周比で分周して第
2位相比較器22へ出力する。一方、9ビットカウンタ
71の上位2ビットの8B入力端及び9B入力端に対応
して接続されているD型フリップフロップDF18及び
DF19において、D型フリップフロップDF19のセ
ット端子(以下、S端子と呼ぶ)及びD型フリップフロ
ップDF18のリセット端子(以下、R端子と呼ぶ)に
は、D型フリップフロップDF9における非反転出力端
Qからの信号がそれぞれ入力される。
As described above, the 9-bit counter 71 sets the D
Based on the 9-bit data input from the flip-flops DF11 to DF19, the second VCO2
4 is divided by the set division ratio and output to the second phase comparator 22. On the other hand, among the D-type flip-flops DF18 and DF19 connected corresponding to the upper two bits of the 8B input terminal and the 9B input terminal of the 9-bit counter 71, the set terminal of the D-type flip-flop DF19 (hereinafter referred to as the S terminal). ) And a reset terminal (hereinafter, referred to as an R terminal) of the D-type flip-flop DF18, a signal from the non-inverting output terminal Q of the D-type flip-flop DF9 is input.

【0034】また、D型フリップフロップDF19のR
端子及びD型フリップフロップDF18のS端子には、
NOR回路62の出力信号がそれぞれ入力されている。
更に、NOR回路62からの出力信号は、OR回路72
〜78の各一方の入力端にそれぞれ入力され、D型フリ
ップフロップDF9における非反転出力端Qからの信号
は、OR回路72〜78の各他方の入力端にそれぞれ入
力されている。また、OR回路72〜78の各出力信号
は、対応するD型フリップフロップDF11〜DF17
のR端子にそれぞれ入力される。
The R of the D-type flip-flop DF19
Terminal and the S terminal of the D-type flip-flop DF18,
Output signals of the NOR circuit 62 are input.
Further, the output signal from the NOR circuit 62 is
The signals from the non-inverting output terminal Q of the D-type flip-flop DF9 are input to the other input terminals of the OR circuits 72 to 78, respectively. The output signals of the OR circuits 72 to 78 are output from the corresponding D-type flip-flops DF11 to DF17.
Is input to each of the R terminals.

【0035】このような構成において、PLLロック時
の動作例について詳細に説明する。まず、主PLL回路
部2及び副PLL回路部3の各設定出力周波数が128
MHz以上256MHz未満の場合について説明する。
この場合、分周比設定信号DSによって設定される第1
プログラマブルカウンタ11及び第2プログラマブルカ
ウンタ21の各分周比は1/256を超え1/128以
下で同一になる。一方、副PLL回路部3の第2VCO
24に入力される第1制御電圧VCOIN1aは、所定
の基準電圧VREFで固定されている。このため、副P
LL回路部3は、第2VCO24が所望の周波数の信号
を出力するように第2制御電圧VCOIN2の調整を行
い、副PLL回路部3がPLLロックしたとき、第1V
CO14の動作特性が決まる。
An operation example at the time of PLL lock in such a configuration will be described in detail. First, when the set output frequencies of the main PLL circuit section 2 and the sub PLL circuit section 3 are 128
The case where the frequency is higher than or equal to MHz and lower than 256 MHz will be described.
In this case, the first set by the division ratio setting signal DS
The frequency division ratios of the programmable counter 11 and the second programmable counter 21 exceed 1/256 and are equal to or less than 1/128. On the other hand, the second VCO of the sub PLL circuit unit 3
The first control voltage VCOIN1a input to the power supply 24 is fixed at a predetermined reference voltage VREF. Therefore, the sub-P
The LL circuit unit 3 adjusts the second control voltage VCOIN2 so that the second VCO 24 outputs a signal of a desired frequency. When the sub PLL circuit unit 3 performs PLL lock, the first
The operating characteristics of the CO 14 are determined.

【0036】図4は、第2VCO24の制御電圧−出力
周波数特性の例を示した図であり、図5は、第1VCO
14の制御電圧−出力周波数特性の例を示した図であ
る。主PLL回路部2は、副PLL回路部3と同様にし
てPLLロックするように動作する。第1VCO14に
おいて、第2制御電圧VCOIN2は副PLL回路部3
から供給されており、第1制御電圧VCOIN1は第1
LPF13から供給される。主PLL回路部2は、PL
Lロックさせるために第1VCOIN1の調整を行う
が、第1VCO14の出力周波数特性は第2VCO24
と同じになることから、第1VCO14は、第1制御電
圧VCOIN1が基準電圧VREFのときに、所望の周
波数の信号を出力する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a control voltage-output frequency characteristic of the second VCO 24, and FIG.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a control voltage-output frequency characteristic of No. 14; The main PLL circuit unit 2 operates to perform PLL lock in the same manner as the sub PLL circuit unit 3. In the first VCO 14, the second control voltage VCOIN2 is
And the first control voltage VCOIN1 is
Supplied from the LPF 13. The main PLL circuit unit 2
The first VCOIN1 is adjusted for L-lock, but the output frequency characteristic of the first VCO14 is the second VCO24.
Therefore, the first VCO 14 outputs a signal of a desired frequency when the first control voltage VCOIN1 is equal to the reference voltage VREF.

【0037】例えば、図4及び図5において、第2VC
O24が128MHzの周波数の信号を出力していると
き、第1VCO14の特性はaとなる。第2プログラマ
ブルカウンタ21に入力される分周比設定信号DSに応
じて、第2VCO24からの出力周波数が180MHz
に切り替わると、第2制御電圧VCOIN2が高くなり
第1VCO14の特性はbに移る。このような動作は、
第2プログラマブルカウンタ21への設定が切り替わっ
たときだけではなく、プロセスや温度による各変動に対
しても対応して自動調整を行う。なお、副PLL回路部
3の第2LPF23の時定数は主PLL回路部2の第1
LPF13よりも大きくして、外来ノイズの影響を受け
にくいようにしなければならない。
For example, in FIGS. 4 and 5, the second VC
When O24 is outputting a signal of a frequency of 128 MHz, the characteristic of the first VCO 14 is a. The output frequency from the second VCO 24 is set to 180 MHz in accordance with the frequency division ratio setting signal DS input to the second programmable counter 21.
, The second control voltage VCOIN2 increases, and the characteristics of the first VCO 14 shift to b. Such behavior is
The automatic adjustment is performed not only when the setting of the second programmable counter 21 is switched but also for each variation due to the process and the temperature. The time constant of the second LPF 23 of the sub PLL circuit unit 3 is equal to the time constant of the first PLL circuit unit 2.
It must be larger than the LPF 13 so as to be less susceptible to external noise.

【0038】次に、出力周波数Foが、50MHz以上
128MHz未満の場合と、256MHz以上320M
Hz以下の場合の動作について説明する。出力周波数F
oが50MHz以上128MHz未満の場合、第1プロ
グラマブルカウンタ11の9ビットカウンタ61には、
D型フリップフロップDF1〜DF9から入力される9
ビットデータの上位2ビットは、すべて「00」とな
る。
Next, when the output frequency Fo is not less than 50 MHz and less than 128 MHz,
The operation in the case where the frequency is equal to or lower than Hz will be described. Output frequency F
When o is 50 MHz or more and less than 128 MHz, the 9-bit counter 61 of the first programmable counter 11
9 input from D-type flip-flops DF1 to DF9
The upper two bits of the bit data are all "00".

【0039】このため、D型フリップフロップDF9の
非反転出力端Qがローレベルになると共にNOR回路6
2の出力端がハイレベルになり、更に、OR回路72〜
78の各出力端は、すべてハイレベルとなる。このこと
から、第2プログラマブルカウンタ21の9ビットカウ
ンタ71には、D型フリップフロップDF11〜DF1
9から「010000000」の9ビットデータが入力
され、第2プログラマブルカウンタ21は、分周可変範
囲の最大値である1/128に分周比が設定される。こ
のように、副PLL回路部3は、出力周波数が128M
Hzになるように第2制御電圧VCOIN2を調整し、
第2VCO回路24は、図4で示すように128MHz
の周波数の信号を出力する。
Therefore, the non-inverting output terminal Q of the D-type flip-flop DF9 becomes low level and the NOR circuit 6
2 becomes high level, and the OR gates 72 to 72
All the output terminals 78 are at the high level. For this reason, the 9-bit counter 71 of the second programmable counter 21 has D-type flip-flops DF11 to DF1.
9-bit data from 9 to “01000000” is input, and the second programmable counter 21 sets the division ratio to 1/128 which is the maximum value of the division variable range. As described above, the sub PLL circuit unit 3 has an output frequency of 128M
Hz to adjust the second control voltage VCOIN2,
The second VCO circuit 24 has a frequency of 128 MHz as shown in FIG.
The signal of the frequency of is output.

【0040】このとき、主PLL回路部2は、図5にお
けるaの特性で、出力周波数が50〜128MHzの範
囲になるように第1制御電圧VCOIN1を調整して、
所望の出力周波数Foの信号を出力する。
At this time, the main PLL circuit unit 2 adjusts the first control voltage VCOIN1 so that the output frequency is in the range of 50 to 128 MHz with the characteristic a in FIG.
A signal having a desired output frequency Fo is output.

【0041】一方、出力周波数Foが256MHz以上
320MHz以下の場合、第1プログラマブルカウンタ
11の9ビットカウンタ61には、D型フリップフロッ
プDF1〜DF9から入力される9ビットデータの上位
1ビットは、「1」となる。このため、D型フリップフ
ロップDF9の非反転出力端がハイレベルになり、更
に、OR回路72〜78の各出力端は、すべてハイレベ
ルとなる。このことから、第2プログラマブルカウンタ
21の9ビットカウンタ71には、D型フリップフロッ
プDF11〜DF19から「100000000」の9
ビットデータが入力され、第2プログラマブルカウンタ
21は、分周可変範囲の最小値である1/256に分周
比が設定される。
On the other hand, when the output frequency Fo is equal to or greater than 256 MHz and equal to or less than 320 MHz, the 9-bit counter 61 of the first programmable counter 11 stores the upper one bit of the 9-bit data input from the D-type flip-flops DF1 to DF9 as " 1 ". Therefore, the non-inverting output terminal of the D-type flip-flop DF9 goes high, and all the output terminals of the OR circuits 72 to 78 go high. From this, the 9-bit counter 71 of the second programmable counter 21 stores the 9 bits of “10000000” from the D-type flip-flops DF11 to DF19.
The bit data is input, and the second programmable counter 21 sets the frequency division ratio to 1/256 which is the minimum value of the frequency division variable range.

【0042】このように、副PLL回路部3は、出力周
波数が256MHzになるように第2制御電圧VCOI
N2を調整し、第2VCO回路24は、図4で示すよう
に256MHzの周波数の信号を出力する。このとき、
主PLL回路部2は、図5におけるcの特性で、出力周
波数が256〜320MHzの範囲になるように第1制
御電圧VCOIN1を調整して、所望の出力周波数Fo
の信号を出力する。上記のことから、主PLL回路部2
における第1VCO14の制御電圧−出力周波数特性
は、例えば図6のようになる。
As described above, the sub PLL circuit unit 3 controls the second control voltage VCOI so that the output frequency becomes 256 MHz.
N2 is adjusted, and the second VCO circuit 24 outputs a signal having a frequency of 256 MHz as shown in FIG. At this time,
The main PLL circuit unit 2 adjusts the first control voltage VCOIN1 so that the output frequency is in the range of 256 to 320 MHz with the characteristic of c in FIG.
The signal of is output. From the above, the main PLL circuit unit 2
The control voltage-output frequency characteristic of the first VCO 14 in FIG.

【0043】上記のように、本実施の形態におけるPL
L回路は、所望の出力周波数Foの信号を第1VCO1
4から出力する主PLL回路部2と、該主PLL回路部
2における第1VCO14の発振周波数を制御する第1
制御電圧VCOIN1及び第2制御電圧VCOIN2の
内、第2制御電圧VCOIN2を出力周波数Foに応じ
て自動調整する副PLL回路部3といった2つのPLL
回路を備えると共に、副PLL回路部3の発振周波数を
設定する第2プログラマブルカウンタ21の分周比を、
第1プログラマブルカウンタ11に設定された分周比に
応じて設定するようにした。このことから、従来よりも
回路規模の小さい簡単な回路構成で、VCOのゲインを
高くすることなく広い出力周波数帯域を得ることがで
き、ノイズ等によって生じる出力周波数の変動量を減少
させることができるため、ジッタの増大を防止すること
ができる。
As described above, the PL in the present embodiment is
The L circuit outputs a signal of a desired output frequency Fo to the first VCO 1
4 and a first PLL circuit 2 for controlling the oscillation frequency of the first VCO 14 in the main PLL circuit unit 2.
Two PLLs such as a sub PLL circuit unit 3 that automatically adjusts the second control voltage VCOIN2 in accordance with the output frequency Fo among the control voltage VCOIN1 and the second control voltage VCOIN2.
Circuit, and the frequency division ratio of the second programmable counter 21 for setting the oscillation frequency of the sub PLL circuit unit 3.
The setting is made in accordance with the frequency division ratio set in the first programmable counter 11. Accordingly, a wide output frequency band can be obtained without increasing the gain of the VCO with a simple circuit configuration having a smaller circuit size than in the related art, and the fluctuation amount of the output frequency caused by noise or the like can be reduced. Therefore, an increase in jitter can be prevented.

【0044】なお、上記実施の形態の説明では、第1プ
ログラマブルカウンタ11及び第2プログラマブルカウ
ンタ21において、それぞれ9ビットカウンタを使用し
た場合を例にして説明したが、これは出力周波数範囲が
50〜320MHzである場合を例にした一例であり、
出力周波数範囲に応じたビット数のカウンタを第1プロ
グラマブルカウンタ11及び第2プログラマブルカウン
タ21で使用すると共に該ビット数に応じたD型フリッ
プフロップを設けるようにすればよい。
In the description of the above embodiment, the case where each of the first programmable counter 11 and the second programmable counter 21 uses a 9-bit counter has been described as an example. This is an example taking the case of 320 MHz as an example,
A counter having a number of bits corresponding to the output frequency range may be used in the first programmable counter 11 and the second programmable counter 21 and a D-type flip-flop corresponding to the number of bits may be provided.

【0045】[0045]

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
のPLL回路によれば、第1制御電圧及び第2制御電圧
に応じた周波数の信号を生成して出力する第1電圧制御
発振器の出力信号を分周して出力する第1分周器は、分
周比を設定するために外部から入力される分周比設定信
号に応じた分周比で分周を行うと共に該設定された分周
比に応じた信号を第2分周器に出力し、所定の第1制御
電圧及び第2制御電圧に応じた周波数の信号を生成して
出力する第2電圧制御発振器の出力信号を分周して出力
する第2分周器は、分周比設定信号及び第1分周器から
入力される信号に応じた分周比で分周するようにした。
このことから、従来よりも回路規模の小さい簡単な回路
構成で、VCOのゲインを高くすることなく広い出力周
波数帯域を得ることができ、ノイズ等によって生じる出
力周波数の変動量を減少させることができるため、ジッ
タの増大を防止することができる。
As is apparent from the above description, according to the PLL circuit of the present invention, the first voltage controlled oscillator for generating and outputting a signal having a frequency corresponding to the first control voltage and the second control voltage is provided. The first frequency divider that divides the output signal and outputs the divided signal performs the frequency division at the frequency division ratio according to the frequency division ratio setting signal input from the outside in order to set the frequency division ratio. A signal corresponding to the frequency division ratio is output to the second frequency divider, and an output signal of the second voltage controlled oscillator that generates and outputs a signal having a frequency corresponding to the predetermined first control voltage and the predetermined second control voltage is divided. The second frequency divider which outputs the frequency is divided at a frequency division ratio according to the frequency division ratio setting signal and the signal input from the first frequency divider.
Accordingly, a wide output frequency band can be obtained without increasing the gain of the VCO with a simple circuit configuration having a smaller circuit size than in the related art, and the fluctuation amount of the output frequency caused by noise or the like can be reduced. Therefore, an increase in jitter can be prevented.

【0046】具体的には、第2分周器は、所定の分周比
の範囲内では分周比設定信号に応じて第1分周器と同じ
分周比で分周を行い、所定の分周比の範囲外では第1分
周器からの信号に応じた所定の分周比で分周を行うよう
にした。このことから、第2分周器が所定の分周比の範
囲内で分周を行っている場合、第1電圧制御発振器は、
第2電圧制御発生器に印加されている所定の第1制御電
圧と同じ第1制御電圧において、入力される第2制御電
圧に応じた出力周波数の信号を出力することができ、電
圧制御発振器のゲインを高くすることなく広い出力周波
数帯域を得ることができる。
Specifically, the second frequency divider performs frequency division at the same frequency division ratio as that of the first frequency divider according to the frequency division ratio setting signal within a predetermined frequency division ratio range. Outside the range of the frequency division ratio, frequency division is performed at a predetermined frequency division ratio according to a signal from the first frequency divider. From this, when the second frequency divider performs frequency division within the range of the predetermined frequency division ratio, the first voltage controlled oscillator
At the same first control voltage as the predetermined first control voltage applied to the second voltage control generator, it is possible to output a signal having an output frequency corresponding to the input second control voltage, A wide output frequency band can be obtained without increasing the gain.

【0047】また、第2分周器で分周が行われる分周数
の可変範囲を、第1分周器で分周が行われる分周数の可
変範囲よりも小さくしたことから、第1電圧制御発振器
は、第2分周器で分周が行われる分周数の範囲外で、第
1制御電圧に応じた出力周波数の信号を出力することが
でき、第1制御電圧及び第2制御電圧に応じた出力周波
数特性を得ることができるため、電圧制御発振器のゲイ
ンを高くすることなく広い出力周波数帯域を得ることが
できる。
Also, the variable range of the frequency division number at which the frequency division is performed by the second frequency divider is smaller than the variable range of the frequency division number at which the frequency division is performed by the first frequency divider. The voltage-controlled oscillator can output a signal having an output frequency corresponding to the first control voltage outside the range of the frequency division number at which the frequency division is performed by the second frequency divider. Since an output frequency characteristic corresponding to the voltage can be obtained, a wide output frequency band can be obtained without increasing the gain of the voltage controlled oscillator.

【0048】また、第2ローパスフィルタの時定数を第
1ローパスフィルタよりも大きくしたことから、外来ノ
イズの影響を受けにくくすることができるため信頼性の
向上を図ることができる。
Further, since the time constant of the second low-pass filter is made larger than that of the first low-pass filter, the second low-pass filter can be made less susceptible to external noise, so that the reliability can be improved.

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

【図1】 本発明の実施の形態におけるPLL回路の例
を示したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a PLL circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の第1VCO14の例を示した回路図で
ある。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a first VCO 14 of FIG.

【図3】 図1の第1プログラマブルカウンタ11及び
第2プログラマブルカウンタ21の各内部構成の例を示
した図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of each internal configuration of a first programmable counter 11 and a second programmable counter 21 of FIG.

【図4】 図1の第2VCO24における制御電圧−出
力周波数特性の例を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a control voltage-output frequency characteristic in a second VCO 24 of FIG.

【図5】 図1の第1VCO14における制御電圧−出
力周波数特性の例を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a control voltage-output frequency characteristic in the first VCO 14 of FIG.

【図6】 図1のPLL回路における制御電圧−出力周
波数特性の例を示した図である。
6 is a diagram illustrating an example of a control voltage-output frequency characteristic in the PLL circuit of FIG. 1;

【図7】 従来のPLL回路の構成例を示した概略のブ
ロック図である。
FIG. 7 is a schematic block diagram showing a configuration example of a conventional PLL circuit.

【図8】 図7で示したVCOの制御電圧−出力周波数
特性の例を示した図である。
8 is a diagram illustrating an example of a control voltage-output frequency characteristic of the VCO illustrated in FIG. 7;

【図9】 従来のPLL回路の他の構成例を示した概略
のブロック図である。
FIG. 9 is a schematic block diagram showing another configuration example of a conventional PLL circuit.

【図10】 図9で示したVCOの制御電圧−出力周波
数特性の例を示した図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a control voltage-output frequency characteristic of the VCO illustrated in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 PLL回路 2 主PLL回路部 3 副PLL回路部 11 第1プログラマブルカウンタ 12 第1位相比較器 13 第1LPF 14 第1VCO 21 第2プログラマブルカウンタ 22 第2位相比較器 23 第2LPF 24 第2VCO 31 リングオシレータ部 32 リングオシレータ制御部 41 リングオシレータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PLL circuit 2 Main PLL circuit part 3 Sub PLL circuit part 11 1st programmable counter 12 1st phase comparator 13 1st LPF 14 1st VCO 21 2nd programmable counter 22 2nd phase comparator 23 2nd LPF 24 2nd VCO 31 Ring oscillator Unit 32 ring oscillator control unit 41 ring oscillator

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1制御電圧及び第2制御電圧に応じた
周波数の信号を生成して出力する第1電圧制御発振器
と、 該第1電圧制御発振器の出力信号を分周して出力する第
1分周器と、 該第1分周器の出力信号と外部から入力される信号との
位相を比較し、該位相差に応じた電圧を出力する第1位
相比較器と、 該第1位相比較器の出力信号を積分し、第1制御電圧と
して上記第1電圧制御発振器に出力する第1ローパスフ
ィルタと、 所定の第1制御電圧及び第2制御電圧に応じた周波数の
信号を生成して出力する第2電圧制御発振器と、 該第2電圧制御発振器の出力信号を分周して出力する第
2分周器と、 該第2分周器の出力信号と外部から入力される信号との
位相を比較し、該位相差に応じた電圧を出力する第2位
相比較器と、 該第2位相比較器の出力信号を積分し、第2制御電圧と
して第1電圧制御発振器及び第2電圧制御発振器にそれ
ぞれ出力する第2ローパスフィルタと、を備え、 上記第1分周器は、分周比を設定するために外部から入
力される分周比設定信号に応じた分周比で分周を行うと
共に該設定された分周比に応じた信号を第2分周器に出
力し、上記第2分周器は、上記分周比設定信号及び第1
分周器から入力される信号に応じた分周比で分周するこ
とを特徴とするPLL回路。
A first voltage-controlled oscillator for generating and outputting a signal having a frequency corresponding to the first control voltage and the second control voltage; and a frequency-divided output signal of the first voltage-controlled oscillator for output. A 1-frequency divider; a first phase comparator that compares a phase of an output signal of the first frequency divider with a signal input from the outside and outputs a voltage corresponding to the phase difference; A first low-pass filter for integrating the output signal of the comparator and outputting the integrated signal as a first control voltage to the first voltage-controlled oscillator; and generating a signal having a frequency corresponding to predetermined first and second control voltages. A second voltage controlled oscillator for outputting, an output signal of the second voltage controlled oscillator, a second frequency divider for dividing the output signal, and an output signal of the second frequency divider and an externally input signal. A second phase comparator for comparing phases and outputting a voltage corresponding to the phase difference; A second low-pass filter that integrates an output signal of the comparator and outputs the integrated signal as a second control voltage to the first voltage-controlled oscillator and the second voltage-controlled oscillator, respectively. In order to set the frequency, the frequency division is performed at the frequency division ratio according to the frequency division ratio setting signal input from the outside, and the signal according to the frequency division ratio set is output to the second frequency divider. The frequency divider includes the frequency division ratio setting signal and the first
A PLL circuit, which performs frequency division at a frequency division ratio according to a signal input from a frequency divider.
【請求項2】 上記第2分周器は、所定の分周比の範囲
内では上記分周比設定信号に応じて第1分周器と同じ分
周比で分周を行い、所定の分周比の範囲外では第1分周
器からの信号に応じた所定の分周比で分周を行うことを
特徴とする請求項1記載のPLL回路。
2. The second frequency divider performs frequency division at the same frequency division ratio as the first frequency divider in accordance with the frequency division ratio setting signal within a predetermined frequency division ratio range. 2. The PLL circuit according to claim 1, wherein the frequency division is performed at a predetermined frequency division ratio according to a signal from the first frequency divider outside the range of the frequency ratio.
【請求項3】 上記第2分周器で分周が行われる分周数
の可変範囲は、第1分周器で分周が行われる分周数の可
変範囲よりも小さいことを特徴とする請求項2記載のP
LL回路。
3. The variable range of the frequency division number at which the frequency division is performed by the second frequency divider is smaller than the variable range of the frequency division number at which the frequency division is performed by the first frequency divider. P according to claim 2
LL circuit.
【請求項4】 上記第2ローパスフィルタは、第1ロー
パスフィルタよりも時定数が大きいことを特徴とする請
求項1、2又は3記載のPLL回路。
4. The PLL circuit according to claim 1, wherein the second low-pass filter has a larger time constant than the first low-pass filter.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066971A (en) * 2004-08-24 2006-03-09 Ricoh Co Ltd Clock data recovery circuit
US7193480B2 (en) 2003-05-30 2007-03-20 Ricoh Company, Ltd. Voltage controlled oscillator, PLL circuit, pulse modulation signal generating circuit, semiconductor laser modulation device and image forming apparatus
JP2010041275A (en) * 2008-08-04 2010-02-18 Toshiba Corp Pll circuit
US10277235B2 (en) 2015-04-15 2019-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Synthesizer

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7193480B2 (en) 2003-05-30 2007-03-20 Ricoh Company, Ltd. Voltage controlled oscillator, PLL circuit, pulse modulation signal generating circuit, semiconductor laser modulation device and image forming apparatus
US7400210B2 (en) 2003-05-30 2008-07-15 Ricoh Company, Ltd. Voltage controlled oscillator, PLL circuit, pulse modulation signal generating circuit, semiconductor laser modulation device and image forming apparatus
JP2006066971A (en) * 2004-08-24 2006-03-09 Ricoh Co Ltd Clock data recovery circuit
JP4484629B2 (en) * 2004-08-24 2010-06-16 株式会社リコー Clock data recovery circuit and voltage controlled oscillation circuit
JP2010041275A (en) * 2008-08-04 2010-02-18 Toshiba Corp Pll circuit
US10277235B2 (en) 2015-04-15 2019-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Synthesizer

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