JP2003152531A - Pll回路 - Google Patents
Pll回路Info
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- JP2003152531A JP2003152531A JP2001352617A JP2001352617A JP2003152531A JP 2003152531 A JP2003152531 A JP 2003152531A JP 2001352617 A JP2001352617 A JP 2001352617A JP 2001352617 A JP2001352617 A JP 2001352617A JP 2003152531 A JP2003152531 A JP 2003152531A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pll circuit
- phase
- pull
- circuit
- pass filter
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】製品の設計後や製造後であっても、簡単な方法
で出力信号の位相を微調整することができるようにす
る。 【解決手段】PLL回路のローパスフィルタの入力端子
および出力端子の少なくとも一方に、プルアップ用また
はプルダウン用の抵抗素子を接続する。
で出力信号の位相を微調整することができるようにす
る。 【解決手段】PLL回路のローパスフィルタの入力端子
および出力端子の少なくとも一方に、プルアップ用また
はプルダウン用の抵抗素子を接続する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、出力信号の位相調
整機能を備えるPLL(Phase Locked Loop )回路(位
相同期回路)に関するものである。
整機能を備えるPLL(Phase Locked Loop )回路(位
相同期回路)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】PLL回路は、基準信号に位相同期した
信号を出力するものである。PLL回路を搭載する装置
は、PLL回路の出力信号に同期して動作する回路を搭
載している。ところが、PLL回路を搭載した製品の設
計後や製造後に、例えばシミュレーションと実製品との
違いによる動作タイミングのずれを修正したり、装置の
動作マージンを確保したりするために、PLL回路の出
力信号の位相を基準信号の位相に対して前後に調節した
い場合がある。
信号を出力するものである。PLL回路を搭載する装置
は、PLL回路の出力信号に同期して動作する回路を搭
載している。ところが、PLL回路を搭載した製品の設
計後や製造後に、例えばシミュレーションと実製品との
違いによる動作タイミングのずれを修正したり、装置の
動作マージンを確保したりするために、PLL回路の出
力信号の位相を基準信号の位相に対して前後に調節した
い場合がある。
【0003】PLL回路を用いて形成される所望の出力
信号の位相を調整する方法としては、遅延回路を用い
て、VCO(電圧制御発信器)出力の波長の整数倍だけ
遅らせる方法が知られている。
信号の位相を調整する方法としては、遅延回路を用い
て、VCO(電圧制御発信器)出力の波長の整数倍だけ
遅らせる方法が知られている。
【0004】しかし、この方法では、位相調整を行うた
めに、VCOの周波数を所望の出力周波数の2〜数10
倍に上げないと実用的な調整ができないし、位相差を微
調整するために、さらにVCO出力の周波数を上げる
と、PLL回路を用いて形成される所望の出力周波数の
上限性能がVCO出力の周波数によって制限されるとい
う問題があった。
めに、VCOの周波数を所望の出力周波数の2〜数10
倍に上げないと実用的な調整ができないし、位相差を微
調整するために、さらにVCO出力の周波数を上げる
と、PLL回路を用いて形成される所望の出力周波数の
上限性能がVCO出力の周波数によって制限されるとい
う問題があった。
【0005】この問題を解決するために、例えば特開平
9−200046号公報に開示の位相差制御PLL回路
が提案されている。
9−200046号公報に開示の位相差制御PLL回路
が提案されている。
【0006】同公報に開示のPLL回路は、LPF(低
域フィルタ)として、オペアンプの出力と反転入力端と
の間に帰還回路としての直列RC回路を挿入し、非反転
入力端に基準電圧を印加した積分型アクティブフィルタ
を用い、例えば非反転入力端に可変分圧器を接続し、こ
れによって基準電圧を可変にし、簡単に所望の位相差を
得ることができるようにしたものである。
域フィルタ)として、オペアンプの出力と反転入力端と
の間に帰還回路としての直列RC回路を挿入し、非反転
入力端に基準電圧を印加した積分型アクティブフィルタ
を用い、例えば非反転入力端に可変分圧器を接続し、こ
れによって基準電圧を可変にし、簡単に所望の位相差を
得ることができるようにしたものである。
【0007】しかし、同公報に開示の方法では、アナロ
グの基準電圧が必要となるし、また、積分型アクティブ
フィルタのみに有効な方法であり、パッシブフィルタに
は適用できないという問題があった。
グの基準電圧が必要となるし、また、積分型アクティブ
フィルタのみに有効な方法であり、パッシブフィルタに
は適用できないという問題があった。
【0008】また、これ以外にも、例えば特開平11−
17533号公報に開示のPLL回路を有する半導体集
積回路や特開2001−186017号公報に開示のP
LL回路等が提案されている。
17533号公報に開示のPLL回路を有する半導体集
積回路や特開2001−186017号公報に開示のP
LL回路等が提案されている。
【0009】特開平11−17533号公報に開示の半
導体集積回路は、CPUから書き込み可能なレジスタを
設定し、このレジスタによって、遅延素子群の複数出力
から1つの位相調整信号を選択し、PLL回路におい
て、選択された位相調整信号と基準信号との位相調整を
行うことにより、位相調整可能な範囲内での位相調整時
間の選択を可能としたものである。
導体集積回路は、CPUから書き込み可能なレジスタを
設定し、このレジスタによって、遅延素子群の複数出力
から1つの位相調整信号を選択し、PLL回路におい
て、選択された位相調整信号と基準信号との位相調整を
行うことにより、位相調整可能な範囲内での位相調整時
間の選択を可能としたものである。
【0010】しかし、同公報に開示の半導体集積回路で
は、遅延素子群をあらかじめ用意しておく必要がある
し、遅延調整の度合いに応じて、回路が膨大になる可能
性があるという問題があった。
は、遅延素子群をあらかじめ用意しておく必要がある
し、遅延調整の度合いに応じて、回路が膨大になる可能
性があるという問題があった。
【0011】また、特開2001−186017号公報
に開示のPLL回路は、位相比較器の入力にシュミット
トリガ型の入力回路を設け、第1のLPFの出力が入力
されるVCOの発振出力を、第1のLPFよりも遮断周
波数が十分高い第2のLPFを介して位相比較器のシュ
ミットトリガ型入力回路に入力し、このシュミットトリ
ガ型入力回路の閾値を増減変化させることにより、所望
の入出力位相差が得られるようにしたものである。
に開示のPLL回路は、位相比較器の入力にシュミット
トリガ型の入力回路を設け、第1のLPFの出力が入力
されるVCOの発振出力を、第1のLPFよりも遮断周
波数が十分高い第2のLPFを介して位相比較器のシュ
ミットトリガ型入力回路に入力し、このシュミットトリ
ガ型入力回路の閾値を増減変化させることにより、所望
の入出力位相差が得られるようにしたものである。
【0012】しかし、同公報に開示のPLL回路では、
LPFが1個余分に必要になるし、しかもシュミットト
リガ型入力回路の閾値を変える位相調整用のアナログ電
圧が必要になるので、回路が膨大になる可能性があると
いう問題があった。
LPFが1個余分に必要になるし、しかもシュミットト
リガ型入力回路の閾値を変える位相調整用のアナログ電
圧が必要になるので、回路が膨大になる可能性があると
いう問題があった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点を解消し、製品の設計後や製造
後であっても、簡単な方法で出力信号の位相を微調整す
ることができるPLL回路を提供することにある。
従来技術に基づく問題点を解消し、製品の設計後や製造
後であっても、簡単な方法で出力信号の位相を微調整す
ることができるPLL回路を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ローパスフィルタを備えるPLL回路で
あって、前記ローパスフィルタの入力端子および出力端
子の少なくとも一方に、プルアップ用またはプルダウン
用の抵抗素子が接続されていることを特徴とするPLL
回路を提供するものである。
に、本発明は、ローパスフィルタを備えるPLL回路で
あって、前記ローパスフィルタの入力端子および出力端
子の少なくとも一方に、プルアップ用またはプルダウン
用の抵抗素子が接続されていることを特徴とするPLL
回路を提供するものである。
【0015】ここで、前記抵抗素子は可変抵抗であるの
が好ましい。
が好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明のPLL回路を詳細に説明す
る。
施例に基づいて、本発明のPLL回路を詳細に説明す
る。
【0017】図1は、本発明のPLL回路の一実施例の
構成概念図である。同図に示すPLL回路10は、基準
信号(入力信号)の位相に対して、その出力信号の位相
を前後に微調整する機能を持つものであり、位相比較器
(PFD)12と、チャージポンプ(CP)14と、ロ
ーパスフィルタ(LPF)16と、プルアップ用の抵抗
素子(R)18と、電圧制御発振器(VCO)20と、
分周器22とを備えている。
構成概念図である。同図に示すPLL回路10は、基準
信号(入力信号)の位相に対して、その出力信号の位相
を前後に微調整する機能を持つものであり、位相比較器
(PFD)12と、チャージポンプ(CP)14と、ロ
ーパスフィルタ(LPF)16と、プルアップ用の抵抗
素子(R)18と、電圧制御発振器(VCO)20と、
分周器22とを備えている。
【0018】なお、PLL回路10において、プルアッ
プ用の抵抗素子18を除く、他の各構成要素は従来公知
のものであるから、その詳細な説明は省略する。
プ用の抵抗素子18を除く、他の各構成要素は従来公知
のものであるから、その詳細な説明は省略する。
【0019】プルアップ用の抵抗素子18は、ローパス
フィルタ16から出力される、電圧制御発振器20の動
作を制御するコントロール信号をプルアップするもので
ある。本発明のPLL回路10では、このプルアップ用
の抵抗素子18の抵抗値を変更することにより、PLL
回路10の出力信号、すなわち本実施例の場合には電圧
制御発振器20の出力信号の位相を基準信号の位相に対
して前後に適宜微調整することができる。
フィルタ16から出力される、電圧制御発振器20の動
作を制御するコントロール信号をプルアップするもので
ある。本発明のPLL回路10では、このプルアップ用
の抵抗素子18の抵抗値を変更することにより、PLL
回路10の出力信号、すなわち本実施例の場合には電圧
制御発振器20の出力信号の位相を基準信号の位相に対
して前後に適宜微調整することができる。
【0020】以下、まず、プルアップ用の抵抗素子18
の抵抗値が無限大の場合、すなわち従来公知の構成の場
合のPLL回路10の動作を説明する。
の抵抗値が無限大の場合、すなわち従来公知の構成の場
合のPLL回路10の動作を説明する。
【0021】図示例のPLL回路10では、位相比較器
12により、外部から供給される基準信号と分周器22
から入力される分周信号の位相差が検出され、その位相
差に応じたパルス幅を有する誤差信号が出力される。
12により、外部から供給される基準信号と分周器22
から入力される分周信号の位相差が検出され、その位相
差に応じたパルス幅を有する誤差信号が出力される。
【0022】続いて、チャージポンプ14により、位相
比較器12から出力される誤差信号に応じて、ローパス
フィルタ16を充電又は放電する。
比較器12から出力される誤差信号に応じて、ローパス
フィルタ16を充電又は放電する。
【0023】ローパスフィルタ16は、そのフィルタ定
数に応じて、誤差信号に応じた所定電圧レベルのアナロ
グ信号を生成し、コントロール信号として出力する。
数に応じて、誤差信号に応じた所定電圧レベルのアナロ
グ信号を生成し、コントロール信号として出力する。
【0024】その後、電圧制御発振器20により、コン
トロール信号の電圧レベルに応じて、その発振周波数お
よび位相が変更された出力信号が出力される。電圧制御
発振器20の出力信号は分周器22により分周され、分
周信号として位相比較器12に入力される。
トロール信号の電圧レベルに応じて、その発振周波数お
よび位相が変更された出力信号が出力される。電圧制御
発振器20の出力信号は分周器22により分周され、分
周信号として位相比較器12に入力される。
【0025】以後同様にして、PLL回路10では、基
準信号と分周信号とが繰り返し比較され、基準信号と分
周信号の周波数および位相が同期(ロック)される。
準信号と分周信号とが繰り返し比較され、基準信号と分
周信号の周波数および位相が同期(ロック)される。
【0026】本発明のPLL回路10では、上記動作に
加えて、プルアップ用の抵抗素子18の抵抗値を小さく
することにより、PLL回路10の出力信号の位相を基
準信号の位相に対して早くすることができる。両者の位
相差は、抵抗素子18の抵抗値に応じて微調整可能であ
る。なお、抵抗素子18の抵抗値の下限値はチャージポ
ンプ14の駆動能力に応じて決定され、抵抗素子18の
抵抗値が下限値を下回ると、基準信号と分周信号のロッ
クがはずれてしまう。
加えて、プルアップ用の抵抗素子18の抵抗値を小さく
することにより、PLL回路10の出力信号の位相を基
準信号の位相に対して早くすることができる。両者の位
相差は、抵抗素子18の抵抗値に応じて微調整可能であ
る。なお、抵抗素子18の抵抗値の下限値はチャージポ
ンプ14の駆動能力に応じて決定され、抵抗素子18の
抵抗値が下限値を下回ると、基準信号と分周信号のロッ
クがはずれてしまう。
【0027】本発明のPLL回路10を搭載する半導体
チップを製造する場合、ローパスフィルタ16や抵抗素
子18を内蔵してもよいし、外付けとしてもよい。外付
けの場合、抵抗値の違う抵抗素子18に適宜付け替えて
もよいし、可変抵抗を用いてもよい。抵抗素子18を外
付けとすることにより、このPLL回路10を搭載する
製品の回路設計が終了した後や半導体チップを製造した
後であっても、PLL回路10の出力信号の位相をいつ
でも微調整することができる。
チップを製造する場合、ローパスフィルタ16や抵抗素
子18を内蔵してもよいし、外付けとしてもよい。外付
けの場合、抵抗値の違う抵抗素子18に適宜付け替えて
もよいし、可変抵抗を用いてもよい。抵抗素子18を外
付けとすることにより、このPLL回路10を搭載する
製品の回路設計が終了した後や半導体チップを製造した
後であっても、PLL回路10の出力信号の位相をいつ
でも微調整することができる。
【0028】ここで、図1に示すPLL回路10におい
て、図3に示すローパスフィルタ16を用いて、プルア
ップ用の抵抗素子18の抵抗値を変化させた場合の具体
例を説明する。
て、図3に示すローパスフィルタ16を用いて、プルア
ップ用の抵抗素子18の抵抗値を変化させた場合の具体
例を説明する。
【0029】図3に示すローパスフィルタ16は、ラグ
リードタイプのローパスフィルタ(パッシブフィルタ)
であり、その入力端子と出力端子との間に接続された抵
抗素子24と、その出力端子とグランドとの間に直列に
接続された抵抗素子26および容量素子28とによって
構成されている。本実施例の場合、ローパスフィルタ1
6の出力端子には、プルアップ用の抵抗素子18として
プルアップ抵抗が接続される。
リードタイプのローパスフィルタ(パッシブフィルタ)
であり、その入力端子と出力端子との間に接続された抵
抗素子24と、その出力端子とグランドとの間に直列に
接続された抵抗素子26および容量素子28とによって
構成されている。本実施例の場合、ローパスフィルタ1
6の出力端子には、プルアップ用の抵抗素子18として
プルアップ抵抗が接続される。
【0030】図3に示すように、抵抗素子24,26の
抵抗値はそれぞれ5.1kΩおよび75Ωであり、容量
素子の容量値は0.01μFとした。この状態で、PL
L回路を周波数50MHzで発振させ、プルアップ抵抗
18の抵抗値(PU)を無限大(∞)から、24kΩ、
18kΩ、13kΩ、10kΩと変更した場合のPLL
回路10の出力信号の波形を表すタイミングチャートを
図4に示す。また、プルアップ抵抗18の抵抗値と基準
信号との位相差の関係を表すグラフを図5に示す。
抵抗値はそれぞれ5.1kΩおよび75Ωであり、容量
素子の容量値は0.01μFとした。この状態で、PL
L回路を周波数50MHzで発振させ、プルアップ抵抗
18の抵抗値(PU)を無限大(∞)から、24kΩ、
18kΩ、13kΩ、10kΩと変更した場合のPLL
回路10の出力信号の波形を表すタイミングチャートを
図4に示す。また、プルアップ抵抗18の抵抗値と基準
信号との位相差の関係を表すグラフを図5に示す。
【0031】図4のタイミングチャートおよび図5のグ
ラフに示すように、本実施例の場合、プルアップ抵抗1
8の抵抗値を変更すると、抵抗値が無限大の場合には基
準信号との位相差は0であるが、抵抗値が24kΩの場
合には基準信号よりも約1.5ns位相が早くなり、以
下同様に、抵抗値が18kΩ、13kΩ、10kΩの場
合に、それぞれ約2.5ns、約5.5ns、約14n
sずつ基準信号よりも位相が早くなった。
ラフに示すように、本実施例の場合、プルアップ抵抗1
8の抵抗値を変更すると、抵抗値が無限大の場合には基
準信号との位相差は0であるが、抵抗値が24kΩの場
合には基準信号よりも約1.5ns位相が早くなり、以
下同様に、抵抗値が18kΩ、13kΩ、10kΩの場
合に、それぞれ約2.5ns、約5.5ns、約14n
sずつ基準信号よりも位相が早くなった。
【0032】なお、図1および図3では、ローパスフィ
ルタ16の出力端子にプルアップ用の抵抗素子18を接
続しているが、本発明は、これに限定されず、図2
(a)〜(d)に示すように、ローパスフィルタ16の
入力端子または出力端子に、プルアップ用またはプルダ
ウン用の抵抗素子18を備えていればよい。また、必要
に応じて、ローパスフィルタ16の入力端子および出力
端子の両方にプルアップ用またはプルダウン用の抵抗素
子18を備えていてもよい。
ルタ16の出力端子にプルアップ用の抵抗素子18を接
続しているが、本発明は、これに限定されず、図2
(a)〜(d)に示すように、ローパスフィルタ16の
入力端子または出力端子に、プルアップ用またはプルダ
ウン用の抵抗素子18を備えていればよい。また、必要
に応じて、ローパスフィルタ16の入力端子および出力
端子の両方にプルアップ用またはプルダウン用の抵抗素
子18を備えていてもよい。
【0033】プルダウン用の抵抗素子を接続した場合、
その抵抗値を小さくすることにより、PLL回路10の
出力信号の位相を基準信号の位相よりも順次遅くするこ
とができる。
その抵抗値を小さくすることにより、PLL回路10の
出力信号の位相を基準信号の位相よりも順次遅くするこ
とができる。
【0034】なお、本発明は、図示例の構成のものに限
定されず、ローパスフィルタ16を備える従来公知のど
のような構成のPLL回路にも適用可能である。また、
ローパスフィルタ16の構成も何ら限定されず、従来公
知のどのような構成のフィルタも利用可能である。ま
た、抵抗素子18も、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗
に限定されず、どのような抵抗素子を用いて構成しても
よい。
定されず、ローパスフィルタ16を備える従来公知のど
のような構成のPLL回路にも適用可能である。また、
ローパスフィルタ16の構成も何ら限定されず、従来公
知のどのような構成のフィルタも利用可能である。ま
た、抵抗素子18も、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗
に限定されず、どのような抵抗素子を用いて構成しても
よい。
【0035】本発明のPLL回路は、基本的に以上のよ
うなものである。以上、本発明のPLL回路について詳
細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本
発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変
更をしてもよいのはもちろんである。
うなものである。以上、本発明のPLL回路について詳
細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本
発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変
更をしてもよいのはもちろんである。
【0036】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明のPL
L回路は、ローパスフィルタの入力端子および出力端子
の少なくとも一方に、プルアップ用またはプルダウン用
の抵抗素子を接続したものである。これにより、本発明
のPLL回路によれば、抵抗素子の抵抗値を変更するだ
けという非常に簡単な方法で、製品の設計終了後や製造
終了後であっても、出力信号の位相を基準信号の位相に
対して前後に微調整することができる。
L回路は、ローパスフィルタの入力端子および出力端子
の少なくとも一方に、プルアップ用またはプルダウン用
の抵抗素子を接続したものである。これにより、本発明
のPLL回路によれば、抵抗素子の抵抗値を変更するだ
けという非常に簡単な方法で、製品の設計終了後や製造
終了後であっても、出力信号の位相を基準信号の位相に
対して前後に微調整することができる。
【図1】 本発明のPLL回路の一実施例の構成概念図
である。
である。
【図2】 (a)〜(d)は、いずれも抵抗素子の接続
状態を表す一実施例の概念図である。
状態を表す一実施例の概念図である。
【図3】 ローパスフィルタおよび抵抗素子の一実施例
の構成回路図である。
の構成回路図である。
【図4】 プルアップ抵抗の抵抗値を変更した場合のP
LL回路の出力信号の波形を表す一実施例のタイミング
チャートである。
LL回路の出力信号の波形を表す一実施例のタイミング
チャートである。
【図5】 プルアップ抵抗の抵抗値と基準信号との位相
差の関係を表す一実施例のグラフである。
差の関係を表す一実施例のグラフである。
10 PLL回路
12 位相比較器(PFD)
14 チャージポンプ(CP)
16 ローパスフィルタ(LPF)
18 抵抗素子(R)
20 電圧制御発振器(VCO)
22 分周器
24,26 抵抗素子
28 容量素子
Claims (2)
- 【請求項1】ローパスフィルタを備えるPLL回路であ
って、 前記ローパスフィルタの入力端子および出力端子の少な
くとも一方に、プルアップ用またはプルダウン用の抵抗
素子が接続されていることを特徴とするPLL回路。 - 【請求項2】前記抵抗素子は可変抵抗である請求項1に
記載のPLL回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001352617A JP2003152531A (ja) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | Pll回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001352617A JP2003152531A (ja) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | Pll回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003152531A true JP2003152531A (ja) | 2003-05-23 |
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ID=19164764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001352617A Pending JP2003152531A (ja) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | Pll回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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2001
- 2001-11-19 JP JP2001352617A patent/JP2003152531A/ja active Pending
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