JP2003289248A - Pll circuit - Google Patents

Pll circuit

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JP2003289248A
JP2003289248A JP2002089602A JP2002089602A JP2003289248A JP 2003289248 A JP2003289248 A JP 2003289248A JP 2002089602 A JP2002089602 A JP 2002089602A JP 2002089602 A JP2002089602 A JP 2002089602A JP 2003289248 A JP2003289248 A JP 2003289248A
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phase
reference signal
controlled oscillator
voltage controlled
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JP2002089602A
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Kazunori Mitsuoka
和則 光岡
Masafumi Kurata
雅文 蔵田
Yutaka Ishimaru
裕 石丸
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Original Assignee
Sharp Corp
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To offer a PLL circuit in which the S/N ratio for the output signal is high, the maximum lock up time is short, and the cost is low. <P>SOLUTION: A crystal voltage controlled oscillator 1 is used in order to get a high S/N ratio of the output signal. An M phase-phase shift circuit 4 creates M phase signals of nearly the same frequency to a reference signal SREF, a selector 5 selects one of the M phase signals which provides a minimum phase difference to the reference signal SREF, and outputs it as a comparison signal SCOM. As a result, since a phase difference between the comparison signal SCOM and the reference signal SREF becomes small, the maximum lock up time can be shortened. The crystal voltage controlled oscillator used is only one and therefore, the cost can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、出力信号を基準信
号に位相同期させるように動作するPLL(Phase Lock
ed Loop)回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PLL (Phase Lock) which operates to synchronize an output signal with a reference signal in phase.
ed Loop) circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のPLL回路の一般的な構成を図9
に示す。図9のPLL回路は、電圧制御発振器1’と、
1/N分周器2と、位相比較器6’と、ローパスフィル
タ7とによって構成される。電圧制御発振器1’は、ロ
ーパスフィルタ7から出力される制御電圧VCONに応じ
た周波数の発振信号SOUTを発振する。1/N分周器2
は、電圧制御発振器1’から出力される発振信号SOUT
を1/N分周して基準信号SREFと同じ周波数の比較信
号SCOMを生成し、その比較信号SCOMを位相比較器6’
に送出する。位相比較器6’は、比較信号SCOMの位相
と基準信号SREFの位相とを比較して比較信号SCOMと基
準信号SREFとの位相差に応じた位相誤差信号Pdを生
成し、その位相誤差信号Pdをローパスフィルタ7に送
出する。ローパスフィルタ7は、位相誤差信号Pdから
高周波成分を除去して制御電圧VCONを生成し、その制
御電圧VCONを電圧制御発振器1’に送出する。
2. Description of the Related Art A general configuration of a conventional PLL circuit is shown in FIG.
Shown in. The PLL circuit of FIG. 9 includes a voltage controlled oscillator 1 ′,
It is composed of a 1 / N frequency divider 2, a phase comparator 6 ′, and a low-pass filter 7. The voltage controlled oscillator 1 ′ oscillates an oscillation signal S OUT having a frequency according to the control voltage V CON output from the low pass filter 7. 1 / N frequency divider 2
Is an oscillation signal S OUT output from the voltage controlled oscillator 1 ′.
Is divided by 1 / N to generate a comparison signal S COM having the same frequency as the reference signal S REF, and the comparison signal S COM is supplied to the phase comparator 6 ′.
Send to. The phase comparator 6 ′ compares the phase of the comparison signal S COM with the phase of the reference signal S REF to generate a phase error signal Pd corresponding to the phase difference between the comparison signal S COM and the reference signal S REF, and The phase error signal Pd is sent to the low pass filter 7. Low pass filter 7 removes high frequency components and generates a control voltage V CON from the phase error signal Pd, and sends the control voltage V CON to the voltage controlled oscillator 1 '.

【0003】そして、基準信号SREFの位相が比較信号
COMの位相と一致するとき、発振信号SOUTの周波数は
基準信号SREFの周波数に1/N分周器2の分周比N
(Nは2以上の自然数)を乗じた値と一致する。また、
基準信号SREFの位相に対して比較信号SCOMの位相が遅
れているときは、比較信号SCOMの位相が基準信号SREF
の位相に一致するときに比べて制御電圧VCONがΔVだ
け大きくなり、その制御電圧VCONの増加に応じて発振
信号SOUTの周波数がΔFだけ大きくなる。一方、基準
信号SREFの位相に対して比較信号SCOMの位相が進んで
いるときは、比較信号SCOMの位相が基準信号SREFの位
相と一致するときに比べて制御電圧VCONがΔVだけ小
さくなり、その制御電圧VCONの減少に応じて発振信号
OUTの周波数がΔFだけ小さくなる。
When the phase of the reference signal S REF coincides with the phase of the comparison signal S COM , the frequency of the oscillation signal S OUT is equal to the frequency of the reference signal S REF and the frequency division ratio N of the 1 / N frequency divider 2 is N.
(N is a natural number of 2 or more). Also,
Reference signal S when the comparison signal S COM phase relative to the phase of the REF is delayed, the comparison signal S COM phase reference signal S REF
The control voltage V CON increases by ΔV as compared with when the phase coincides with the phase A, and the frequency of the oscillation signal S OUT increases by ΔF as the control voltage V CON increases. Meanwhile, when the advanced comparison signal S COM phase relative phase of the reference signal S REF is the control voltage V CON than when the comparison signal S COM phase matches the phase of the reference signal S REF [Delta] V And the frequency of the oscillation signal S OUT decreases by ΔF in accordance with the decrease in the control voltage V CON .

【0004】上記のように動作することにより、電源投
入時や位相同期外れが発生したとき(以下、電源投入時
等という)でもしばらくすると、PLL回路の出力信号
である発振信号SOUTの位相と基準信号SREFの位相とが
同期する。電源投入時等から再度同期状態になるまでの
時間をロックアップ時間という。以下、ロックアップ時
間について説明する。
By operating as described above, the phase of the oscillation signal S OUT , which is the output signal of the PLL circuit, will be changed to the phase of the output signal of the PLL circuit after a while even when the power is turned on or the phase synchronization is lost (hereinafter, referred to as the power is turned on). The phase of the reference signal S REF is synchronized. The time from when the power is turned on to when the synchronization is restored again is called the lockup time. The lockup time will be described below.

【0005】発振信号SOUTの位相と基準信号SREFの位
相が一致していないときは、発振信号SOUTの位相と基
準信号SREFの位相が一致しているときに対して発振信
号の周波数がΔFずれるので、発振信号SOUTの位相と
基準信号SREFの位相が一致していないとき比較信号S
COMと基準信号SREFとの周波数の差はΔF/N[Hz]
となる。したがって、比較信号SCOMが基準信号SREF
対して360度の位相シフトするのに、N/ΔF[秒]
かかる。通常PLL回路では、比較信号SCOMと基準信
号SREFとの位相差が進みの場合と遅れの場合とで制御
を分けており、この場合最悪の位相ずれは180度であ
る。したがって、最大ロックアップ時間T’は(1)式
で表される。 T’=1/2×N/ΔF[秒]…(1)
When the phase of the oscillation signal S OUT and the phase of the reference signal S REF do not match, the frequency of the oscillation signal is higher than when the phase of the oscillation signal S OUT and the phase of the reference signal S REF match. Is shifted by ΔF, so when the phase of the oscillation signal S OUT does not match the phase of the reference signal S REF , the comparison signal S
The frequency difference between COM and the reference signal S REF is ΔF / N [Hz]
Becomes Therefore, even if the comparison signal S COM is phase-shifted by 360 degrees with respect to the reference signal S REF , N / ΔF [sec]
It takes. In a normal PLL circuit, control is divided depending on whether the phase difference between the comparison signal S COM and the reference signal S REF is advanced or delayed, and in this case, the worst phase shift is 180 degrees. Therefore, the maximum lockup time T'is represented by the equation (1). T ′ = 1/2 × N / ΔF [second] ... (1)

【0006】一般に電圧制御発振器1’にはLC発振器
が用いられ、ΔFが大きい。このため、ロックアップ時
間が大きくなり過ぎることはなかった。
An LC oscillator is generally used as the voltage controlled oscillator 1 ', and ΔF is large. Therefore, the lockup time did not become too long.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】一方、出力信号として
ジッターの少ないS/Nの高い信号が必要な場合、電圧
制御発振器1’ではなく、図10に示すように水晶電圧
制御発振器1が用いられる。なお、図10において図9
と同一の部分には同一の符号を付し説明を省略する。
On the other hand, when a signal with small jitter and high S / N is required as the output signal, the crystal voltage controlled oscillator 1 as shown in FIG. 10 is used instead of the voltage controlled oscillator 1 '. . In addition, in FIG.
The same parts as those in FIG.

【0008】ところが、水晶電圧制御発振器1はΔFの
値が非常に小さいために最大ロックアップ時間が大きく
なり過ぎるという問題があった。上記(1)式から明ら
かなように、1/N分周器2の分周比Nが大きい場合に
特に最大ロックアップ時間が大きくなり過ぎていた。
However, the crystal voltage controlled oscillator 1 has a problem that the maximum lockup time becomes too long because the value of ΔF is very small. As is clear from the equation (1), the maximum lockup time was too long especially when the frequency division ratio N of the 1 / N frequency divider 2 was large.

【0009】例えば、20[MHz]の水晶振動子、5
[kHz]の基準信号の場合、1/N分周器2の分周比
Nの値は4000でありΔFの値は一般的に200[H
z]近傍であるので、上記(1)式から、最大ロックア
ップ時間が約10秒になってしまう。
For example, a crystal oscillator of 20 [MHz], 5
In the case of the reference signal of [kHz], the value of the frequency division ratio N of the 1 / N frequency divider 2 is 4000, and the value of ΔF is generally 200 [H
z], the maximum lockup time is about 10 seconds from the above formula (1).

【0010】このような問題点を解決することができる
PLL回路として、図11に示すよなPLL回路が提案
されている。図11のPLL回路は、図10のPLL回
路を2段構成したものである。図11のPLL回路は、
合計分周比Nを1段目のPLL回路100の分周比N1
(N1は2以上の自然数)と2段目のPLL回路200
の分周比N2(N2は2以上の自然数)との2つに分割す
ることで、分周比N1、N2の絶対値を小さくして最大ロ
ックアップ時間T’’(=1/2×(N1+N2)/Δ
F)を短縮していた。しかしながら、このように2段構
成にすると、水晶振動子が2つ必要となり、高コスト化
を招いてしまうという問題があった。
As a PLL circuit capable of solving such a problem, a PLL circuit as shown in FIG. 11 has been proposed. The PLL circuit of FIG. 11 is configured by configuring the PLL circuit of FIG. 10 in two stages. The PLL circuit shown in FIG.
Dividing ratio of the PLL circuit 100 in the first stage the total division ratio N N 1
(N 1 is a natural number of 2 or more) and the second-stage PLL circuit 200
The frequency division ratio N 2 (N 2 is a natural number of 2 or more) is divided into two to reduce the absolute value of the frequency division ratios N 1 and N 2 , thereby increasing the maximum lockup time T ″ (= 1. / 2 x (N 1 + N 2 ) / Δ
F) was shortened. However, such a two-stage configuration requires two crystal resonators, which causes a problem of high cost.

【0011】本発明は、上記の問題点に鑑み、出力信号
のS/Nが高く、最大ロックアップ時間が短くかつ低廉
なPLL回路を提供することを目的とする。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a PLL circuit that has a high S / N of an output signal, a short maximum lockup time and a low cost.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るPLL回路においては、水晶振動子を
有する水晶電圧制御発振器と、前記水晶電圧制御発振器
の発振信号を分周かつ位相シフトすることによって、外
部から供給される基準信号と略同一の周波数であって前
記水晶電圧制御発振器の発振信号に同期して各々位相が
異なる複数の信号を生成する信号生成手段と、前記複数
の信号の中から一つの信号を選択し比較信号として出力
する選択手段と、前記比較信号と前記基準信号との位相
を比較して、その位相差に応じた位相誤差信号及び制御
信号を出力する位相比較器と、前記位相誤差信号に応じ
た制御電圧を生成するフィルタと、を備え、前記選択手
段が前記制御信号に応じた選択動作を行い、前記水晶電
圧制御発振器が前記制御電圧に応じた発振信号を出力す
るような構成とする。
In order to achieve the above object, in a PLL circuit according to the present invention, a crystal voltage controlled oscillator having a crystal oscillator, and an oscillation signal of the crystal voltage controlled oscillator are divided and phased. A signal generating unit that shifts to generate a plurality of signals having substantially the same frequency as a reference signal supplied from the outside and having different phases in synchronization with the oscillation signal of the crystal voltage controlled oscillator; Selection means for selecting one of the signals and outputting it as a comparison signal, and a phase for comparing the phases of the comparison signal and the reference signal and outputting a phase error signal and a control signal according to the phase difference. A comparator and a filter for generating a control voltage according to the phase error signal, wherein the selection means performs a selection operation according to the control signal, and the crystal voltage controlled oscillator Configured to as to output an oscillation signal corresponding to the control voltage.

【0013】また、前記複数の信号が前記基準信号の一
周期を2以上の所定の自然数で分割した間隔ずつ位相の
ずれた信号であってもよい。
The plurality of signals may be signals whose phases are shifted by an interval obtained by dividing one cycle of the reference signal by a predetermined natural number of 2 or more.

【0014】また、前記信号生成手段が、前記水晶電圧
制御発振器の発振信号を1/N分周する1/N分周器
と、前記1/N分周器の出力信号を1/M分周する1/
M分周器と、前記1/M分周器の出力信号をデータ信号
とし、前記1/N分周器の出力信号をクロック信号とす
るMビットシフトレジスタと、を備えるようにしてもよ
い。
The signal generating means divides the oscillation signal of the crystal voltage controlled oscillator by 1 / N, and the output signal of the 1 / N divider by 1 / M. 1 /
An M-frequency divider and an M-bit shift register that uses the output signal of the 1 / M frequency divider as a data signal and the output signal of the 1 / N frequency divider as a clock signal may be provided.

【0015】また、前記選択手段が、前記複数の信号の
うち前記基準信号との位相差が最小となる信号を選択す
るようにすることが望ましい。
Further, it is preferable that the selecting means selects a signal having a minimum phase difference from the reference signal from the plurality of signals.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面
を参照して以下に説明する。本発明に係るPLL回路の
一構成例を図1に示す。なお、図10と同一の部分には
同一の符号を付す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration example of a PLL circuit according to the present invention. The same parts as those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals.

【0017】図1のPLL回路は、水晶電圧制御発振器
1と、1/N分周器2と、1/M分周器位相比較器3
と、M相位相シフト回路4と、セレクタ5と、位相比較
器6と、ローパスフィルタ7とによって構成される。な
お、N及びMは2以上の自然数である。
The PLL circuit of FIG. 1 comprises a crystal voltage controlled oscillator 1, a 1 / N frequency divider 2, and a 1 / M frequency divider phase comparator 3.
, M phase shift circuit 4, selector 5, phase comparator 6, and low-pass filter 7. Note that N and M are natural numbers of 2 or more.

【0018】水晶電圧制御発振器1は、ローパスフィル
タ7から出力される制御電圧VCONに応じた周波数の発
振信号SOUTを発振する。1/N分周器2は、水晶電圧
制御発振器1から出力される発振信号SOUTを1/N分
周し、その結果生成された分周信号SDIV1を1/M分周
器3及びM相位相シフト回路4に送出する。1/M分周
器3は、1/N分周器2から出力される分周信号SDIV1
を1/N分周し、その結果生成された分周信号SDIV2
M相位相シフト回路4に送出する。
The crystal voltage controlled oscillator 1 oscillates an oscillation signal S OUT having a frequency corresponding to the control voltage V CON output from the low pass filter 7. The 1 / N frequency divider 2 frequency-divides the oscillation signal S OUT output from the crystal voltage controlled oscillator 1 by 1 / N, and the frequency-divided signal S DIV1 generated as a result is divided into 1 / M frequency dividers 3 and M. It is sent to the phase shift circuit 4. The 1 / M frequency divider 3 outputs the frequency division signal S DIV1 output from the 1 / N frequency divider 2.
Is divided by 1 / N, and the divided signal S DIV2 generated as a result is sent to the M-phase phase shift circuit 4.

【0019】M相位相シフト回路4は、分周信号SDIV2
からM相の信号を生成する。セレクタ5は制御信号Ph
に基づいてM相の信号の中から基準信号SREFとの位相
差が最も小さくなる信号を選択して、その選択した信号
を比較信号SCOMとして出力する。位相比較器6は比較
信号SCOMの位相と基準信号SREFの位相とを比較して比
較信号SCOMと基準信号SREFとの位相差に応じた位相誤
差信号Pd及び制御信号Phを生成し、その位相誤差信
号Pdをローパスフィルタ7に、制御信号Phをセレク
タ5に送出する。ローパスフィルタ7は、位相誤差信号
Pdから高周波成分を除去して制御電圧VCONを生成
し、その制御電圧VCONを水晶電圧制御発振器1に送出
する。
The M-phase phase shift circuit 4 uses the divided signal S DIV2
To generate an M-phase signal. The selector 5 uses the control signal Ph
A signal having the smallest phase difference from the reference signal S REF is selected from among the M-phase signals based on the above, and the selected signal is output as the comparison signal S COM . The phase comparator 6 compares the phase of the comparison signal S COM with the phase of the reference signal S REF to generate a phase error signal Pd and a control signal Ph according to the phase difference between the comparison signal S COM and the reference signal S REF. , The phase error signal Pd is sent to the low-pass filter 7, and the control signal Ph is sent to the selector 5. Low pass filter 7 generates a control voltage V CON by removing high frequency components from the phase error signal Pd, and sends the control voltage V CON to a crystal voltage controlled oscillator 1.

【0020】なお、本実施形態では水晶電圧制御発振器
1に制御電圧VCONと発振周波数との間に正の相関があ
る水晶電圧制御発振器を用いる。このような水晶電圧制
御発振器1の一構成例を図2に示す。
In this embodiment, the crystal voltage controlled oscillator 1 uses a crystal voltage controlled oscillator having a positive correlation between the control voltage V CON and the oscillation frequency. An example of the configuration of such a crystal voltage controlled oscillator 1 is shown in FIG.

【0021】水晶振動子10の一端がインバータ回路1
1の入力側と、抵抗R1の一端と、コンデンサC1の一
端に接続される。インバータ回路11の出力側と抵抗R
1の他端は、出力端子12に接続される。コンデンサC
1の他端は可変容量ダイオードD1のカソードに接続さ
れる。可変容量ダイオードD1のアノードは接地され
る。そして、コンデンサC1と可変容量ダイオードD1
との接続ノードに抵抗R2の一端が接続され、抵抗R2
の他端が制御電圧入力端子13に接続される。
One end of the crystal unit 10 is the inverter circuit 1
1 input side, one end of the resistor R1, and one end of the capacitor C1. The output side of the inverter circuit 11 and the resistor R
The other end of 1 is connected to the output terminal 12. Capacitor C
The other end of 1 is connected to the cathode of the variable capacitance diode D1. The anode of the variable capacitance diode D1 is grounded. Then, the capacitor C1 and the variable capacitance diode D1
One end of the resistor R2 is connected to the connection node with
The other end of is connected to the control voltage input terminal 13.

【0022】水晶振動子10の他端がインダクタL1を
介して可変容量ダイオードD2のカソードに接続され
る。インダクタL1と可変容量ダイオードD2との接続
ノードに抵抗R3の一端が接続され、抵抗R3の他端が
制御電圧入力端子13に接続される。可変容量ダイオー
ドD2のアノードがコンデンサC2の一端及び抵抗R4
の一端に接続される。抵抗R4の他端は接地される。そ
して、コンデンサC2の他端が抵抗R5の一端及びコン
デンサC3の一端に接続される。抵抗R5の他端は出力
端子12に接続される。また、コンデンサC3の他端は
コンデンサC4の一端及びインダクタL2の一端に接続
される。コンデンサC4の他端及びインダクタL2の他
端は接地される。
The other end of the crystal oscillator 10 is connected to the cathode of the variable capacitance diode D2 via the inductor L1. One end of the resistor R3 is connected to the connection node between the inductor L1 and the variable capacitance diode D2, and the other end of the resistor R3 is connected to the control voltage input terminal 13. The anode of the variable capacitance diode D2 is connected to one end of the capacitor C2 and the resistor R4.
Connected to one end of. The other end of the resistor R4 is grounded. The other end of the capacitor C2 is connected to one end of the resistor R5 and one end of the capacitor C3. The other end of the resistor R5 is connected to the output terminal 12. The other end of the capacitor C3 is connected to one end of the capacitor C4 and one end of the inductor L2. The other end of the capacitor C4 and the other end of the inductor L2 are grounded.

【0023】水晶電圧制御発振器1は上述したように制
御電圧VCONと発振周波数との間に正の相関を有するの
で、位相比較器6及びループフィルタ7は基準信号S
REFの位相に対して比較信号SCOMの位相が進んでいると
きは水晶電圧制御発振器1の発振周波数を小さくして比
較信号SCOMの位相と基準信号SREFの位相とを一致させ
るために制御電圧VCONを小さくし、基準信号SREFの位
相に対して比較信号S COMの位相が遅れているときは水
晶電圧制御発振器1の発振周波数を大きくして比較信号
COMの位相と基準信号SREFの位相とを一致させるため
に制御電圧VCO Nを大きくする。
The crystal voltage controlled oscillator 1 is controlled as described above.
Control voltage VCONHas a positive correlation between
Then, the phase comparator 6 and the loop filter 7 are connected to the reference signal S
REFComparison signal S for the phase ofCOMWhen the phase of
If the oscillation frequency of the crystal voltage controlled oscillator 1 is reduced,
Comparison signal SCOMPhase and reference signal SREFMatch the phase of
To control voltage VCONTo reduce the reference signal SREFPlace of
Comparison signal S for phase COMWhen the phase of is delayed, water
Increase the oscillation frequency of the crystal voltage controlled oscillator 1
SCOMPhase and reference signal SREFTo match the phase of
Control voltage VCO NTo increase.

【0024】上述したような動作をする位相比較器6の
一構成例を図3に示す。比較信号S COMが供給される端
子14がOR回路15の第2入力端子及びAND回路1
7の第1入力端子に接続される。OR回路15の出力端
子がNAND回路18の第1入力端子に接続され、AN
D回路16の出力端子がNOR回路19の第1入力端子
に接続され、AND回路17の出力端子がNOR回路1
9の第2入力端子に接続される。
Of the phase comparator 6 which operates as described above.
One configuration example is shown in FIG. Comparison signal S COMIs supplied at the end
The child 14 is the second input terminal of the OR circuit 15 and the AND circuit 1
7 to the first input terminal. Output terminal of OR circuit 15
Is connected to the first input terminal of the NAND circuit 18,
The output terminal of the D circuit 16 is the first input terminal of the NOR circuit 19.
And the output terminal of the AND circuit 17 is connected to the NOR circuit 1
9 is connected to the second input terminal.

【0025】NAND回路18の出力端子がインバータ
回路20の入力端子及びPチャネル型MOSFET(Me
tal Oxide semiconductor Field Effect Transistor)
32のゲートに接続される。NOR回路19の出力端子
がインバータ回路21の入力端子及びNAND回路18
の第2入力端子に接続される。
The output terminal of the NAND circuit 18 is connected to the input terminal of the inverter circuit 20 and the P-channel MOSFET (Me
tal Oxide semiconductor Field Effect Transistor)
Connected to 32 gates. The output terminal of the NOR circuit 19 is the input terminal of the inverter circuit 21 and the NAND circuit 18
Is connected to the second input terminal of.

【0026】インバータ回路20の出力端子が、エクス
クルーシブ・OR回路35の第1入力端子、OR回路1
5の第1入力端子、AND回路16の第1入力端子、及
びAND回路24の第1入力端子に接続される。インバ
ータ回路21の出力端子がAND回路17の第2入力端
子に接続される。
The output terminal of the inverter circuit 20 is the first input terminal of the exclusive OR circuit 35, and the OR circuit 1
5 is connected to the first input terminal of the AND circuit 16, and the first input terminal of the AND circuit 24. The output terminal of the inverter circuit 21 is connected to the second input terminal of the AND circuit 17.

【0027】基準信号SREFが供給される端子22がO
R回路25の第1入力端子及びAND回路23の第2入
力端子に接続される。OR回路25の出力端子がNAN
D回路27の第2入力端子に接続され、AND回路23
の出力端子がNOR回路26の第1入力端子に接続さ
れ、AND回路24の出力端子がNOR回路26の第2
入力端子に接続される。
The terminal 22 to which the reference signal S REF is supplied is O
It is connected to the first input terminal of the R circuit 25 and the second input terminal of the AND circuit 23. The output terminal of the OR circuit 25 is NAN
The AND circuit 23 is connected to the second input terminal of the D circuit 27.
Is connected to the first input terminal of the NOR circuit 26, and the output terminal of the AND circuit 24 is connected to the second input terminal of the NOR circuit 26.
Connected to the input terminal.

【0028】NAND回路27の出力端子がインバータ
回路29の入力端子に接続される。NOR回路26の出
力端子がインバータ回路28の入力端子及びNAND回
路27の第1入力端子に接続される。
The output terminal of the NAND circuit 27 is connected to the input terminal of the inverter circuit 29. The output terminal of the NOR circuit 26 is connected to the input terminal of the inverter circuit 28 and the first input terminal of the NAND circuit 27.

【0029】インバータ回路29の出力端子が、Nチャ
ネル型MOSFET33のゲート、エクスクルーシブ・
OR回路35の第2入力端子、OR回路25の第2入力
端子、AND回路24の第2入力端子、及びAND回路
16の第2入力端子に接続される。インバータ回路28
の出力端子がAND回路23の第1入力端子に接続され
る。
The output terminal of the inverter circuit 29 is the gate of the N-channel type MOSFET 33, which is exclusive.
It is connected to the second input terminal of the OR circuit 35, the second input terminal of the OR circuit 25, the second input terminal of the AND circuit 24, and the second input terminal of the AND circuit 16. Inverter circuit 28
Is connected to the first input terminal of the AND circuit 23.

【0030】エクスクルーシブ・OR回路35の出力端
子が端子36に接続される。端子36から制御信号Ph
が出力される。
The output terminal of the exclusive OR circuit 35 is connected to the terminal 36. Control signal Ph from terminal 36
Is output.

【0031】電源電圧VCCが供給される端子31と、M
OSFET32と、MOSFET33とによってチャー
ジポンプ30が構成される。端子31がMOSFET3
2のソースに接続される。MOSFET32のドレイン
がMOSFET33のドレインに接続される。MOSF
ET33のソースは接地される。そして、MOSFET
32とMOSFET33との接続ノードに端子34が接
続される。端子34から位相誤差信号Pdが出力され
る。
A terminal 31 to which the power supply voltage V CC is supplied, and M
The charge pump 30 is configured by the OSFET 32 and the MOSFET 33. Terminal 31 is MOSFET3
2 sources. The drain of the MOSFET 32 is connected to the drain of the MOSFET 33. MOSF
The source of ET33 is grounded. And MOSFET
A terminal 34 is connected to a connection node between 32 and the MOSFET 33. The phase error signal Pd is output from the terminal 34.

【0032】続いて位相比較器6における信号波形のタ
イムチャートを図4に示す。なお、比較信号SCOMと基
準信号SREFは180度毎にHighレベルとLowレ
ベルが反転するパルス信号である。
Next, a time chart of signal waveforms in the phase comparator 6 is shown in FIG. The comparison signal S COM and the reference signal S REF are pulse signals whose High level and Low level are inverted every 180 degrees.

【0033】例えば、電源起動時等に基準信号SREF
位相に対して比較信号SCOMの位相が135度遅れてい
た場合は図4(a)に示す信号波形になる。位相誤差信
号Pdは、基準信号SREFがHighレベルであって尚
かつ比較信号SCOMがLowレベルのときにVCC(Hi
ghレベル)となり、その他の期間(点線部)ではハイ
インピーダンス(オープンドレイン)状態となる。ま
た、制御信号Phは、基準信号SREFがHighレベル
であって尚かつ比較信号SCOMがLowレベルのときに
ゼロ(Lowレベル)となり、その他の期間ではV
CC(Highレベル)となる。
For example, when the phase of the comparison signal S COM is delayed by 135 degrees with respect to the phase of the reference signal S REF when the power is started, the signal waveform shown in FIG. 4A is obtained. The phase error signal Pd is V CC (Hi when the reference signal S REF is at the high level and the comparison signal S COM is at the low level.
gh level), and is in a high impedance (open drain) state in other periods (dotted line portion). Further, the control signal Ph becomes zero (Low level) when the reference signal S REF is at High level and the comparison signal S COM is at Low level, and is V at other periods.
It becomes CC (High level).

【0034】一方、電源起動時等に基準信号SREFの位
相に対して比較信号SCOMの位相が135度進んでいた
場合は図4(b)に示す信号波形になる。位相誤差信号
Pdは、基準信号SREFがLowレベルであって尚かつ
比較信号SCOMがHighレベルのときにゼロ(Low
レベル)となり、その他の期間(点線部)ではハイイン
ピーダンス(オープンドレイン)状態となる。また、制
御信号Phは、基準信号S REFがLowレベルであって
尚かつ比較信号SCOMがHighレベルのときにゼロ
(Lowレベル)となり、その他の期間ではVCC(Hi
ghレベル)となる。
On the other hand, the reference signal SREFPlace of
Comparison signal S for phaseCOMThe phase of was advanced 135 degrees
In this case, the signal waveform shown in FIG. Phase error signal
Pd is the reference signal SREFIs low level and
Comparison signal SCOMIs High (Low
Level), and high in other periods (dotted line)
It becomes a pedance (open drain) state. In addition,
The control signal Ph is the reference signal S REFIs low level
Furthermore, the comparison signal SCOMIs high when is high level
(Low level), V during other periodsCC(Hi
gh level).

【0035】なお、比較信号SCOMの位相と基準信号S
REFの位相が一致する場合、位相誤差信号Pdの値は常
にVCC/2となり、制御信号Phは常にVCC(High
レベル)になる。
The phase of the comparison signal S COM and the reference signal S COM
When the phases of REF match, the value of the phase error signal Pd is always V CC / 2, and the control signal Ph is always V CC (High
Level).

【0036】次に、位相比較器6から出力される位相誤
差信号Pdを入力するローパスフィルタの一構成例を図
5に示す。図5のローパスフィルタは、ラグリード・ロ
ーパスフィルタであって、抵抗R6と、抵抗R7と、コ
ンデンサC5と、コンデンサC6とによって構成され
る。
Next, FIG. 5 shows a configuration example of a low-pass filter for inputting the phase error signal Pd output from the phase comparator 6. The low-pass filter of FIG. 5 is a lag lead low-pass filter, and is composed of a resistor R6, a resistor R7, a capacitor C5, and a capacitor C6.

【0037】位相誤差信号Pdが供給される端子に抵抗
R6の一端が接続される。抵抗R6の他端が、コンデン
サC5の一端と、コンデンサC6の一端と、制御電圧V
CONが出力される端子とに接続される。コンデンサC5
の他端は抵抗R7を介してグランドラインに接続され、
コンデンサC6の他端は直接グランドラインに接続され
る。
One end of the resistor R6 is connected to the terminal to which the phase error signal Pd is supplied. The other end of the resistor R6 is connected to one end of the capacitor C5, one end of the capacitor C6, and the control voltage V
Connected to the terminal that outputs CON . Capacitor C5
The other end of is connected to the ground line via a resistor R7,
The other end of the capacitor C6 is directly connected to the ground line.

【0038】電源起動時等に基準信号SREFの位相に対
して比較信号SCOMの位相が遅れている場合は、ローパ
スフィルタ7によって位相誤差信号PdのHighレベ
ルがホールドされて、制御電圧VCONの値がVCCにな
る。これによって、水晶電圧制御発振器1の発振周波数
はF+ΔFとなる。
When the phase of the comparison signal S COM is delayed with respect to the phase of the reference signal S REF at the time of power-on, etc., the low-pass filter 7 holds the high level of the phase error signal Pd to control voltage V CON. Becomes V CC . As a result, the oscillation frequency of the crystal voltage controlled oscillator 1 becomes F + ΔF.

【0039】また、電源起動時等に基準信号SREFの位
相に対して比較信号SCOMの位相が進んでいる場合は、
ローパスフィルタ7によって位相誤差信号PdのLow
レベルがホールドされて、制御電圧VCONの値がゼロに
なる。これによって、水晶電圧制御発振器1の発振周波
数はF−ΔFとなる。
Further, when the phase of the comparison signal S COM is advanced with respect to the phase of the reference signal S REF when the power source is started,
Low of the phase error signal Pd by the low pass filter 7
The level is held and the value of the control voltage V CON becomes zero. As a result, the oscillation frequency of the crystal voltage controlled oscillator 1 becomes F-ΔF.

【0040】また、電源起動時等に比較信号SCOMの位
相が基準信号SREFの位相と一致している場合は、ロー
パスフィルタ7から出力される制御電圧VCONの値がV
CC/2になる。これによって、水晶電圧制御発振器1の
発振周波数はFとなる。なお、本実施形態ではFを20
[MHz]、ΔFを200[Hz]とする。
When the phase of the comparison signal S COM matches the phase of the reference signal S REF when the power is turned on, the value of the control voltage V CON output from the low pass filter 7 is V V.
It becomes CC / 2. As a result, the oscillation frequency of the crystal voltage controlled oscillator 1 becomes F. Note that F is 20 in this embodiment.
[MHz] and ΔF are set to 200 [Hz].

【0041】次に、M相位相シフト回路4とセレクタ5
の一構成例について図6を参照して説明する。本実施形
態では基準信号SREFに5[kHz]の信号を用いる。
そして、1/N分周器2の分周比を500とし、1/M
分周器3の分周比を8とする。
Next, the M phase shift circuit 4 and the selector 5
An example of the configuration will be described with reference to FIG. In this embodiment, a signal of 5 [kHz] is used as the reference signal S REF .
Then, the division ratio of the 1 / N frequency divider 2 is set to 500, and 1 / M
The frequency division ratio of the frequency divider 3 is set to 8.

【0042】M相位相シフト回路4は、フリップフロッ
プ40、41、42とインバータ回路43とによって構
成される8ビットシフトレジスタである。1/N分周器
2の出力信号が、フリップフロップ40、41、42の
クロック入力端子に入力される。これにより、フリップ
フロップ40、41、42のクロック周波数は40[k
Hz](=20[MHz]/500)になる。
The M-phase phase shift circuit 4 is an 8-bit shift register composed of flip-flops 40, 41 and 42 and an inverter circuit 43. The output signal of the 1 / N frequency divider 2 is input to the clock input terminals of the flip-flops 40, 41, 42. As a result, the clock frequency of the flip-flops 40, 41, 42 is 40 [k
Hz] (= 20 [MHz] / 500).

【0043】1/M分周器3の出力側がフリップフロッ
プ40のデータ入力端子とスイッチ50のD端子とイン
バータ回路43の入力側に接続される。フリップフロッ
プ40の非反転出力端子がフリップフロップ41のデー
タ入力端子とスイッチ50のC端子とに接続される。フ
リップフロップ41の非反転出力端子がフリップフロッ
プ42のデータ入力端子とスイッチ50のB端子とに接
続される。フリップフロップ42の非反転出力端子がス
イッチ50のA端子に接続される。
The output side of the 1 / M frequency divider 3 is connected to the data input terminal of the flip-flop 40, the D terminal of the switch 50 and the input side of the inverter circuit 43. The non-inverting output terminal of the flip-flop 40 is connected to the data input terminal of the flip-flop 41 and the C terminal of the switch 50. The non-inverting output terminal of the flip-flop 41 is connected to the data input terminal of the flip-flop 42 and the B terminal of the switch 50. The non-inverting output terminal of the flip-flop 42 is connected to the A terminal of the switch 50.

【0044】インバータ回路43の出力側がスイッチ5
0のa端子に接続される。また、フリップフロップ40
の非反転出力端子がスイッチ50のb端子に接続され
る。また、フリップフロップ41の非反転出力端子がス
イッチ50のc端子に接続される。また、フリップフロ
ップ42の非反転出力端子がスイッチ50のd端子に接
続される。
The output side of the inverter circuit 43 is the switch 5
0 a terminal. Also, the flip-flop 40
The non-inverting output terminal of is connected to the b terminal of the switch 50. Further, the non-inverting output terminal of the flip-flop 41 is connected to the c terminal of the switch 50. Further, the non-inverting output terminal of the flip-flop 42 is connected to the d terminal of the switch 50.

【0045】このような構成により、スイッチ50の各
端子に供給される信号波形は図7に示すタイムチャート
のようになる。すなわち、M相位相シフト回路4は、5
[kHz](=40[kHz]/8)の分周信号SDIV2
から45度ずつ位相がずれた5[kHz]の信号SA
D、Sa〜Sdを作成し、その8相(8種類)の信号S A
〜SD、Sa〜Sdをセレクタ5に出力している。
With such a configuration, each of the switches 50
The signal waveform supplied to the terminals is the time chart shown in Fig. 7.
become that way. That is, the M phase shift circuit 4 has 5
Frequency division signal S of [kHz] (= 40 [kHz] / 8)DIV2
Signal S of 5 [kHz] with a phase difference of 45 degrees fromA~
SD, Sa~ SdAnd the signal S of its 8 phases (8 types) A
~ SD, Sa~ SdIs output to the selector 5.

【0046】セレクタ5は、スイッチ50と、マイクロ
コンピュータ(以下、マイコンという)51と、抵抗R
8と、コンデンサC7とで構成される。スイッチ50は
マイコン51からの信号に基づき、A端子〜d端子の中
から一つの端子を選択し、位相比較器6の端子14(図
3参照)と接続する。
The selector 5 includes a switch 50, a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 51, and a resistor R.
8 and a capacitor C7. The switch 50 selects one terminal from terminals A to d based on the signal from the microcomputer 51 and connects it to the terminal 14 (see FIG. 3) of the phase comparator 6.

【0047】位相比較器6から出力される制御信号Ph
は、抵抗R8とコンデンサC7から成る積分回路によっ
て積分されたのち、マイコン51のA/D変換入力端子
に入力される。マイコン51の動作について図8のフロ
ーチャートを参照して説明する。
Control signal Ph output from the phase comparator 6
Is integrated by an integrating circuit including a resistor R8 and a capacitor C7, and then input to the A / D conversion input terminal of the microcomputer 51. The operation of the microcomputer 51 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0048】ステップ#10において、制御信号Phの
積分値がターゲット電圧Vtgより大きいか否かを判定す
る。ターゲット電圧Vtgは(2)式で表される。なお、
(2)式中のMは1/M分周器3の分周比であるので、
本実施形態の場合はM=8となる。 Vtg=(1−1/M)×VCC…(2)
In step # 10, it is determined whether the integrated value of the control signal Ph is larger than the target voltage V tg . The target voltage V tg is expressed by equation (2). In addition,
Since M in the equation (2) is the frequency division ratio of the 1 / M frequency divider 3,
In the case of this embodiment, M = 8. V tg = (1-1 / M) × V CC (2)

【0049】制御信号Phの積分値がターゲット電圧V
tgより大きければ(ステップ#10のYes)、比較信
号SCOMと基準信号SREFの位相差が45度以内であるの
で、8相の信号SA〜SD、Sa〜Sdの中から基準信号S
REFとの位相差が最も小さい信号を比較信号SCOMとして
選択していることになる。したがって、位相比較器6に
接続される端子の切替を行わずに、ロックアップ後に再
度ロック外れが生じる場合に備えてステップ#10に移
行する。
The integrated value of the control signal Ph is the target voltage V
If it is larger than tg (Yes in step # 10), the phase difference between the comparison signal S COM and the reference signal S REF is within 45 degrees, so that among the eight-phase signals S A to S D and S a to S d . Reference signal S
This means that the signal having the smallest phase difference from REF is selected as the comparison signal S COM . Therefore, without switching the terminals connected to the phase comparator 6, the process proceeds to step # 10 in preparation for the case where the lock is released again after the lockup.

【0050】一方、制御信号Phの積分値がターゲット
電圧Vtgより大きくなければ(ステップ#10のN
o)、比較信号SCOMと基準信号SREFの位相差が45度
より大きいので、8相の信号SA〜SD、Sa〜Sdの中か
ら基準信号SREFとの位相差が最も小さい信号を比較信
号SCOMとして選択していないことになる。したがっ
て、位相比較器6に接続される端子を一つシフトするよ
うにスイッチ50を制御する(ステップ#20)。例え
ば、ステップ#10においてD端子と移相比較器6とが
接続されている場合は、ステップ#20においてa端子
と移相比較器6とが接続されるようにスイッチ50を制
御する。その後、ステップ#10に移行して再度8相の
信号SA〜SD、Sa〜Sdの中から基準信号SREFとの位
相差が最も小さい信号を比較信号SCOMとして選択して
いるか否かを判定する。
On the other hand, if the integrated value of the control signal Ph is not larger than the target voltage V tg (N in step # 10).
o) Since the phase difference between the comparison signal S COM and the reference signal S REF is larger than 45 degrees, the phase difference between the reference signal S REF is the highest among the eight-phase signals S A to S D and S a to S d. This means that the small signal is not selected as the comparison signal S COM . Therefore, the switch 50 is controlled so as to shift one terminal connected to the phase comparator 6 (step # 20). For example, when the D terminal and the phase shift comparator 6 are connected in step # 10, the switch 50 is controlled so that the a terminal and the phase shift comparator 6 are connected in step # 20. After that, the process shifts to step # 10 and the signal having the smallest phase difference from the reference signal S REF is selected from among the eight-phase signals S A to S D and S a to S d as the comparison signal S COM . Determine whether or not.

【0051】マイコン51がこのような動作を行うこと
で、8相の信号SA〜SD、Sa〜Sdの中から基準信号S
REFとの位相差が最も小さい信号が比較信号SCOMとして
選択される。したがって、比較信号SCOMと基準信号S
REFとの位相差は最大でも45度にしかならない。
By the microcomputer 51 performing such an operation, the reference signal S is selected from the eight-phase signals S A to S D and S a to S d.
The signal having the smallest phase difference from REF is selected as the comparison signal S COM . Therefore, the comparison signal S COM and the reference signal S
The maximum phase difference from REF is only 45 degrees.

【0052】そして、発振信号SOUTの位相と基準信号
REFの位相が一致していないとき比較信号SCOMと基準
信号SREFとの周波数の差はΔF/(N×M)[Hz]
となる。したがって、比較信号SCOMが基準信号SREF
対して360度の位相シフトするのに、(N×M)/Δ
F[秒]かかる。また、本実施形態のPLL回路では、
上述したように比較信号SCOMと基準信号SREFとの位相
差は最大で45度である。このため本実施形態のPLL
回路における最大ロックアウト時間Tは(3)式で表さ
れる。 T=45/360×(N×M)/ΔF =1/8×(N×M)/ΔF[秒]…(3)
[0052] Then, the oscillation signal S the frequency difference between the comparison signal S COM and the reference signal S REF when the phase of the phase and the reference signal S REF does not match the OUT is ΔF / (N × M) [ Hz]
Becomes Therefore, although the comparison signal S COM is phase-shifted by 360 degrees with respect to the reference signal S REF , (N × M) / Δ
It takes F [seconds]. Further, in the PLL circuit of this embodiment,
As described above, the maximum phase difference between the comparison signal S COM and the reference signal S REF is 45 degrees. Therefore, the PLL of the present embodiment
The maximum lockout time T in the circuit is expressed by equation (3). T = 45/360 × (N × M) / ΔF = 1/8 × (N × M) / ΔF [sec] ... (3)

【0053】ここで、N=500、M=8、ΔF=20
0[Hz]であるので、最大ロックアウト時間Tは2.
5[秒]となる。同一条件(水晶電圧制御発振器1の発
振周波数が20[MHz]、基準信号SREFの周波数が
5[kHz]、水晶電圧制御発振器1の発振周波数の可
変幅ΔFが200[Hz])における図10に示した従
来のPLL回路の最大ロックアップ時間は10秒であっ
たので、最大ロックアップ時間を1/4に短縮すること
ができる。
Here, N = 500, M = 8, ΔF = 20
Since it is 0 [Hz], the maximum lockout time T is 2.
It becomes 5 [seconds]. FIG. 10 under the same conditions (oscillation frequency of crystal voltage controlled oscillator 1 is 20 [MHz], frequency of reference signal S REF is 5 [kHz], and variable width ΔF of oscillation frequency of crystal voltage controlled oscillator 1 is 200 [Hz]). Since the maximum lockup time of the conventional PLL circuit shown in (1) is 10 seconds, the maximum lockup time can be shortened to 1/4.

【0054】さらに、位相シフト回路4の段数を増やす
ことで最大ロックアップ時間を短縮することができる。
すなわち、M相位相シフト回路4が生成する信号の相数
の設定によって、任意の最大ロックアップ時間を設定す
ることができる。例えばフリップフロップをさらに4段
追加し、各フリップフロップのクロック周波数を80
[kHz]にすることで、最大ロックアップ時間を1.
25[秒]にすることができる。
Further, the maximum lockup time can be shortened by increasing the number of stages of the phase shift circuit 4.
That is, an arbitrary maximum lockup time can be set by setting the number of phases of the signals generated by the M-phase phase shift circuit 4. For example, add four more flip-flops and set the clock frequency of each flip-flop to 80.
By setting [kHz], the maximum lockup time is 1.
It can be set to 25 [seconds].

【0055】なお、本実施形態ではスイッチ50の制御
にマイコン51を用いたがマイコン51の代わりにハー
ド論理回路を用いることも可能である。また、1/N分
周器2と1/M分周器3を、別個の分周器で構成するの
ではなく、一つの分周器でタップを設ける構成にしても
よい。さらに1/M分周器3に反転出力端子を設け、該
反転端子をスイッチ50のa端子に接続することでイン
バータ回路43を用いない構成にすることもできる。こ
の構成では、1/M分周器3が、M相位相シフト回路4
の機能の一部を担うことになる。
Although the microcomputer 51 is used for controlling the switch 50 in this embodiment, a hard logic circuit may be used instead of the microcomputer 51. Further, the 1 / N frequency divider 2 and the 1 / M frequency divider 3 may not be configured by separate frequency dividers, but may be configured by providing taps by one frequency divider. Further, the 1 / M frequency divider 3 may be provided with an inverting output terminal, and the inverting terminal may be connected to the a terminal of the switch 50 so that the inverter circuit 43 is not used. In this configuration, the 1 / M frequency divider 3 is replaced by the M-phase phase shift circuit 4
Will be responsible for some of the functions of.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明によると、水晶振動子を有する水
晶電圧制御発振器を備えているので、出力信号のS/N
を高くすることができる。また、外部から供給される基
準信号と略同一の周波数であって前記水晶電圧制御発振
器の発振信号に同期して各々位相が異なる複数の信号の
中から一つの信号を選択して比較信号とするので、前記
比較信号と前記基準信号との位相を小さくすることがで
きる。これにより、最大ロックアップ時間を短縮するこ
とができる。さらに、水晶電圧制御発振器を複数設ける
必要がないので、コストを抑えることができる。
According to the present invention, since the crystal voltage controlled oscillator having the crystal oscillator is provided, the S / N ratio of the output signal is increased.
Can be higher. Further, one signal is selected from a plurality of signals having substantially the same frequency as the reference signal supplied from the outside and having different phases in synchronization with the oscillation signal of the crystal voltage controlled oscillator, and used as a comparison signal. Therefore, the phases of the comparison signal and the reference signal can be reduced. As a result, the maximum lockup time can be shortened. Further, since it is not necessary to provide a plurality of crystal voltage controlled oscillators, the cost can be suppressed.

【0057】また、本発明によると、前記複数の信号が
前記基準信号の一周期を2以上の所定の自然数で分割し
た間隔ずつ位相のずれた信号であるので、前記複数の信
号の中に前記基準信号との位相差が前記基準信号の一周
期を2以上の所定の自然数で分割した間隔以下である信
号が存在することになる。したがって、前記比較信号と
前記基準信号との位相差を2以上の所定の自然数で分割
した間隔以下にすることが可能となる。
Further, according to the present invention, since the plurality of signals are signals whose phases are shifted by an interval obtained by dividing one cycle of the reference signal by a predetermined natural number of 2 or more, the plurality of signals include There is a signal whose phase difference from the reference signal is equal to or less than the interval obtained by dividing one cycle of the reference signal by a predetermined natural number of 2 or more. Therefore, the phase difference between the comparison signal and the reference signal can be set to be equal to or less than the interval divided by a predetermined natural number of 2 or more.

【0058】また、本発明によると、外部から供給され
る基準信号と略同一の周波数であって前記水晶電圧制御
発振器の発振信号に同期して各々位相が異なる複数の信
号を生成する信号生成手段が、前記水晶電圧制御発振器
の発振信号を1/N分周する1/N分周器と、前記1/
N分周器の出力信号を1/M分周する1/M分周器と、
前記1/M分周器の出力信号を入力信号とし、前記1/
N分周器の出力信号をクロック信号とするMビットシフ
トレジスタと、を備えるので、前記信号生成手段を簡単
な構成で実現することができる。これにより、低コスト
化を図ることができる。
Further, according to the present invention, the signal generating means for generating a plurality of signals having substantially the same frequency as the reference signal supplied from the outside and having different phases in synchronization with the oscillation signal of the crystal voltage controlled oscillator. Is a 1 / N frequency divider that divides the oscillation signal of the crystal voltage controlled oscillator by 1 / N;
A 1 / M frequency divider that divides the output signal of the N frequency divider by 1 / M,
Using the output signal of the 1 / M frequency divider as the input signal,
Since the M-bit shift register uses the output signal of the N frequency divider as a clock signal, the signal generating means can be realized with a simple configuration. Thereby, cost reduction can be achieved.

【0059】また、本発明によると、前記複数の信号の
うち前記基準信号との位相差が最小となる信号を前記比
較信号として選択するので、更に最大ロックアップ時間
を短縮することができる。
Further, according to the present invention, the signal having the smallest phase difference from the reference signal among the plurality of signals is selected as the comparison signal, so that the maximum lockup time can be further shortened.

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

【図1】 本発明に係るPLL回路の構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a PLL circuit according to the present invention.

【図2】 図1のPLL回路が備える水晶電圧制御発振
器の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a crystal voltage controlled oscillator included in the PLL circuit of FIG.

【図3】 図1のPLL回路が備える位相比較器の構成
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a phase comparator included in the PLL circuit of FIG.

【図4】 図3の位相比較器における信号波形タイムチ
ャートである。
4 is a signal waveform time chart in the phase comparator of FIG.

【図5】 図1のPLL回路が備えるローパスフィルタ
の構成を示す図である。
5 is a diagram showing a configuration of a low-pass filter included in the PLL circuit of FIG.

【図6】 図1のPLL回路が備えるM相位相シフト回
路及びセレクタの構成を示す図である。
6 is a diagram showing configurations of an M-phase phase shift circuit and a selector included in the PLL circuit of FIG.

【図7】 図6に示すM相位相シフト回路が出力する信
号波形のタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart of signal waveforms output by the M-phase phase shift circuit shown in FIG.

【図8】 図6に示すマイクロコンピュータの動作フロ
ーチャートである。
8 is an operation flowchart of the microcomputer shown in FIG.

【図9】 従来のPLL回路の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional PLL circuit.

【図10】 水晶電圧制御発振器を備えた従来のPLL
回路の構成を示す図である。
FIG. 10: Conventional PLL with crystal voltage controlled oscillator
It is a figure which shows the structure of a circuit.

【図11】 複数の水晶電圧制御発振器を備えた従来の
PLL回路の構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional PLL circuit including a plurality of crystal voltage controlled oscillators.

【符号の説明】 1 水晶電圧制御発振器 2 1/N分周器 3 1/M分周器 4 M相位相シフト回路 5 セレクタ 6 位相比較器 7 ローパスフィルタ 10 水晶振動子[Explanation of symbols] 1 Crystal voltage controlled oscillator 2 1 / N divider 3 1 / M frequency divider 4 M phase shift circuit 5 selector 6 Phase comparator 7 Low-pass filter 10 Crystal unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石丸 裕 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 5J079 AA04 BA12 DA13 FA13 FA14 FA21 FA26 FB03 FB25 FB29 FB35 FB48 GA09 KA08 5J106 AA04 CC01 CC21 CC41 CC52 CC58 DD09 DD26 JJ01 KK03 KK27 LL01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yutaka Ishimaru             22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka             Inside the company F-term (reference) 5J079 AA04 BA12 DA13 FA13 FA14                       FA21 FA26 FB03 FB25 FB29                       FB35 FB48 GA09 KA08                 5J106 AA04 CC01 CC21 CC41 CC52                       CC58 DD09 DD26 JJ01 KK03                       KK27 LL01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水晶振動子を有する水晶電圧制御発振器
と、 前記水晶電圧制御発振器の発振信号を分周かつ位相シフ
トすることによって、外部から供給される基準信号と略
同一の周波数であって前記水晶電圧制御発振器の発振信
号に同期して各々位相が異なる複数の信号を生成する信
号生成手段と、 前記複数の信号の中から一つの信号を選択し、その選択
した信号を比較信号として出力する選択手段と、 前記比較信号と前記基準信号との位相を比較して、その
位相差に応じた位相誤差信号及び制御信号を出力する位
相比較器と、 前記位相誤差信号に応じた制御電圧を生成するフィルタ
と、 を備え、 前記選択手段が前記制御信号に応じた選択動作を行い、
前記水晶電圧制御発振器が前記制御電圧に応じた発振信
号を出力することを特徴とするPLL回路。
1. A crystal voltage controlled oscillator having a crystal oscillator, wherein an oscillation signal of the crystal voltage controlled oscillator is frequency-divided and phase-shifted to have a frequency substantially the same as that of a reference signal supplied from the outside. Signal generating means for generating a plurality of signals each having a different phase in synchronization with the oscillation signal of the crystal voltage controlled oscillator, and selecting one signal from the plurality of signals and outputting the selected signal as a comparison signal. Selecting means, a phase comparator for comparing the phases of the comparison signal and the reference signal and outputting a phase error signal and a control signal according to the phase difference, and a control voltage according to the phase error signal And a filter for performing the selecting operation according to the control signal,
A PLL circuit, wherein the crystal voltage controlled oscillator outputs an oscillation signal according to the control voltage.
【請求項2】前記複数の信号が前記基準信号の一周期を
2以上の所定の自然数で分割した間隔ずつ位相のずれた
信号である請求項1に記載のPLL回路。
2. The PLL circuit according to claim 1, wherein the plurality of signals are signals whose phases are shifted by an interval obtained by dividing one cycle of the reference signal by a predetermined natural number of 2 or more.
【請求項3】前記信号生成手段が、前記水晶電圧制御発
振器の発振信号を1/N分周する1/N分周器と、前記
1/N分周器の出力信号を1/M分周する1/M分周器
と、前記1/M分周器の出力信号をデータ信号とし、前
記1/N分周器の出力信号をクロック信号とするMビッ
トシフトレジスタと、を備える請求項2に記載のPLL
回路。
3. The signal generating means divides the oscillation signal of the crystal voltage controlled oscillator by 1 / N, and the output signal of the 1 / N divider is divided by 1 / M. And a M-bit shift register that uses the output signal of the 1 / M frequency divider as a data signal and the output signal of the 1 / N frequency divider as a clock signal. PLL described in
circuit.
【請求項4】 前記選択手段が、前記複数の信号のうち
前記基準信号との位相差が最小となる信号を選択する請
求項1〜3のいずれかに記載のPLL回路。
4. The PLL circuit according to claim 1, wherein the selection means selects a signal having a minimum phase difference from the reference signal from the plurality of signals.
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