JP2003298415A - Pll回路およびpll制御方法 - Google Patents
Pll回路およびpll制御方法Info
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- JP2003298415A JP2003298415A JP2002098868A JP2002098868A JP2003298415A JP 2003298415 A JP2003298415 A JP 2003298415A JP 2002098868 A JP2002098868 A JP 2002098868A JP 2002098868 A JP2002098868 A JP 2002098868A JP 2003298415 A JP2003298415 A JP 2003298415A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ロックアップ時間を短縮することができ、さら
に、ロックアップ時間における消費電力を低減する。 【解決手段】ローパスフィルタ5の出力電圧によりVC
O回路1を制御するPLL回路において、ローパスフィ
ルタ5に印加する電圧を位相比較器3の出力系に代えて
基準電圧源10に切り換えるアナログスイッチ9を備え
る。
に、ロックアップ時間における消費電力を低減する。 【解決手段】ローパスフィルタ5の出力電圧によりVC
O回路1を制御するPLL回路において、ローパスフィ
ルタ5に印加する電圧を位相比較器3の出力系に代えて
基準電圧源10に切り換えるアナログスイッチ9を備え
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PLLの出力がロ
ック周波数に達するまでのロックアップ時間を短縮する
PLL回路およびPLL制御方法に関する。
ック周波数に達するまでのロックアップ時間を短縮する
PLL回路およびPLL制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の一般的なPLL回路の構成
を示すブロック図である。図2において、21は電圧制
御周波数発振器(VCO)、22は分周器、23は位相
比較器、24はチャージポンプ、25はローパスフィル
タ、26はPLL出力クロック、27は参照周波数信
号、28は比較周波数信号である。
を示すブロック図である。図2において、21は電圧制
御周波数発振器(VCO)、22は分周器、23は位相
比較器、24はチャージポンプ、25はローパスフィル
タ、26はPLL出力クロック、27は参照周波数信
号、28は比較周波数信号である。
【0003】分周器22はVCO21が出力するPLL
出力クロック26を分周し、比較周波数信号28を出力
する。位相比較器23は参照周波数信号27と比較周波
数信号28の位相差に応じた出力を導出し、これをチャ
ージポンプ24に与える。ローパスフィルタ25はチャ
ージポンプ24の出力電流を積分し、その電圧出力によ
りVCO21の発振周波数を制御する。
出力クロック26を分周し、比較周波数信号28を出力
する。位相比較器23は参照周波数信号27と比較周波
数信号28の位相差に応じた出力を導出し、これをチャ
ージポンプ24に与える。ローパスフィルタ25はチャ
ージポンプ24の出力電流を積分し、その電圧出力によ
りVCO21の発振周波数を制御する。
【0004】このように構成されたPLL回路の動作を
以下に説明する。通常のPLL回路の動作時には、参照
周波数信号27と比較周波数信号28との位相差に応じ
て、チャージポンプ24からローパスフィルタ25に対
して電荷がチャージまたはディスチャージされる。
以下に説明する。通常のPLL回路の動作時には、参照
周波数信号27と比較周波数信号28との位相差に応じ
て、チャージポンプ24からローパスフィルタ25に対
して電荷がチャージまたはディスチャージされる。
【0005】スタート時にはローパスフィルタ25に電
荷が蓄えられていないものとすると、VCO21の出力
はロック周波数より低いため、比較周波数信号28に比
べて参照周波数信号27の方が位相が早い。このときに
チャージポンプ24はローパスフィルタ25に対してそ
の位相差分の電荷チャージを行う。
荷が蓄えられていないものとすると、VCO21の出力
はロック周波数より低いため、比較周波数信号28に比
べて参照周波数信号27の方が位相が早い。このときに
チャージポンプ24はローパスフィルタ25に対してそ
の位相差分の電荷チャージを行う。
【0006】この動作を繰り返しローパスフィルタ25
の出力電圧は徐々にロックアップ時の電圧に近づき、参
照周波数信号27と比較周波数信号28の位相が合った
ところでVCO21はロック状態となる。このとき、P
LL出力クロック26は参照周波数信号27の分周段倍
の周波数に達しており、クロックとして供給することが
可能となる。
の出力電圧は徐々にロックアップ時の電圧に近づき、参
照周波数信号27と比較周波数信号28の位相が合った
ところでVCO21はロック状態となる。このとき、P
LL出力クロック26は参照周波数信号27の分周段倍
の周波数に達しており、クロックとして供給することが
可能となる。
【0007】しかしながら、上記従来のPLL回路は、
スタート時からロック状態になるまでのローパスフィル
タ25への電荷チャージに時間がかかるという問題点
と、その間に余分な電力を消費しているという欠点を有
していた。
スタート時からロック状態になるまでのローパスフィル
タ25への電荷チャージに時間がかかるという問題点
と、その間に余分な電力を消費しているという欠点を有
していた。
【0008】従来、PLL回路のロックアップ時間を短
縮する技術としては、特開平7−95069号広報に記
載されたものがある。図3はその回路構成を示すブロッ
ク図である。図3において、31はPLL回路、32は
VCO、33はデジタル制御部、34はA/D変換回
路、35は制御電圧記憶回路、36はD/A変換回路で
ある。
縮する技術としては、特開平7−95069号広報に記
載されたものがある。図3はその回路構成を示すブロッ
ク図である。図3において、31はPLL回路、32は
VCO、33はデジタル制御部、34はA/D変換回
路、35は制御電圧記憶回路、36はD/A変換回路で
ある。
【0009】制御電圧記憶回路35には、PLL回路の
ロック状態におけるVCOに与える制御電圧値をA/D
変換回路35でデジタル値に変換し記憶しておく。次の
PLL回路のスタート時には、制御電圧記憶回路35に
記憶したデジタル値をD/A変換回路36で変換した電
圧をVCO32に与えることにより、ロックアップ動作
を介さずに所望の周波数出力を得る。
ロック状態におけるVCOに与える制御電圧値をA/D
変換回路35でデジタル値に変換し記憶しておく。次の
PLL回路のスタート時には、制御電圧記憶回路35に
記憶したデジタル値をD/A変換回路36で変換した電
圧をVCO32に与えることにより、ロックアップ動作
を介さずに所望の周波数出力を得る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、図2
に示したような一般的な従来のPLL回路では、PLL
動作の開始または間欠動作の際に、ローパスフィルタに
電荷がチャージされるまで時間がかかり、その間はVC
O出力が安定しないため、出力をクロックとして使用す
ることができない。また、VCO出力の安定待ちの間も
PLLの一連の回路は動作しているため、余分な電力を
消費していた。
に示したような一般的な従来のPLL回路では、PLL
動作の開始または間欠動作の際に、ローパスフィルタに
電荷がチャージされるまで時間がかかり、その間はVC
O出力が安定しないため、出力をクロックとして使用す
ることができない。また、VCO出力の安定待ちの間も
PLLの一連の回路は動作しているため、余分な電力を
消費していた。
【0011】また、図3に示したロックアップ時間を短
縮するPLL回路においては、VCOに直接電圧を印加
するため、PLL回路が本来持っている周波数の補正機
構が働かず、電圧供給の変動が直接周波数の変動に結び
ついてしまうという欠点と、D/A変換回路のビット数
に依存する出力電圧しか出力できないため、詳細な電圧
設定ができないという欠点を有していた。
縮するPLL回路においては、VCOに直接電圧を印加
するため、PLL回路が本来持っている周波数の補正機
構が働かず、電圧供給の変動が直接周波数の変動に結び
ついてしまうという欠点と、D/A変換回路のビット数
に依存する出力電圧しか出力できないため、詳細な電圧
設定ができないという欠点を有していた。
【0012】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、PLL回路が本来持っている周波数の補正機構を働
かせながら、PLL出力クロックがロック周波数に達す
るまでのロックアップ時間を短縮することができ、さら
に、ロックアップ時間における消費電力を低減できるP
LL回路およびPLL制御方法を提供することを目的と
する。
で、PLL回路が本来持っている周波数の補正機構を働
かせながら、PLL出力クロックがロック周波数に達す
るまでのロックアップ時間を短縮することができ、さら
に、ロックアップ時間における消費電力を低減できるP
LL回路およびPLL制御方法を提供することを目的と
する。
【0013】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の請求項1に係るPLL回路は、分周回路で
分周したPLL出力を位相比較回路で参照信号と位相比
較し、位相比較回路の出力に応じてローパスフィルタに
電圧を印加し、ローパスフィルタの出力電圧によりVC
O回路を制御するPLL回路において、ローパスフィル
タに印加する電圧を位相比較回路の出力系に代えて基準
電源系に切り換えるアナログスイッチを具備するもので
ある。
に、本発明の請求項1に係るPLL回路は、分周回路で
分周したPLL出力を位相比較回路で参照信号と位相比
較し、位相比較回路の出力に応じてローパスフィルタに
電圧を印加し、ローパスフィルタの出力電圧によりVC
O回路を制御するPLL回路において、ローパスフィル
タに印加する電圧を位相比較回路の出力系に代えて基準
電源系に切り換えるアナログスイッチを具備するもので
ある。
【0014】上記構成によれば、PLL動作スタート時
に、通常のPLL動作をさせる代わりに、発振周波数を
制御するローパスフィルタに基準電源系から電圧を直接
印加することにより、VCO回路に与える制御電圧をロ
ック状態の近傍にすることができるため、ロックアップ
時間を短縮することができる。
に、通常のPLL動作をさせる代わりに、発振周波数を
制御するローパスフィルタに基準電源系から電圧を直接
印加することにより、VCO回路に与える制御電圧をロ
ック状態の近傍にすることができるため、ロックアップ
時間を短縮することができる。
【0015】本発明の請求項2に係るPLL回路は、請
求項1記載のPLL回路において、外部リセット信号解
除により動作開始するカウンタと、前記カウンタの動作
時にストップ信号を出力する手段と、内部リセット信号
により前記ストップ信号を出力する手段と、前記ストッ
プ信号によりVCO回路および分周回路および位相比較
回路を停止させる手段と、前記ストップ信号により前記
アナログスイッチを切り換える手段とを具備するもので
ある。
求項1記載のPLL回路において、外部リセット信号解
除により動作開始するカウンタと、前記カウンタの動作
時にストップ信号を出力する手段と、内部リセット信号
により前記ストップ信号を出力する手段と、前記ストッ
プ信号によりVCO回路および分周回路および位相比較
回路を停止させる手段と、前記ストップ信号により前記
アナログスイッチを切り換える手段とを具備するもので
ある。
【0016】上記構成によれば、ストップ信号によりア
ナログスイッチを切り換えるとともに、ローパスフィル
タに基準電源系から電圧を直接印加している間はPLL
回路の動作を停止させることができるため、ロックアッ
プ時間を短縮し消費電力を抑制することができる。
ナログスイッチを切り換えるとともに、ローパスフィル
タに基準電源系から電圧を直接印加している間はPLL
回路の動作を停止させることができるため、ロックアッ
プ時間を短縮し消費電力を抑制することができる。
【0017】本発明の請求項3に係るPLL制御方法
は、外部リセット信号解除から一定時間あるいは内部リ
セット信号によりストップ信号を生成し、前記ストップ
信号がアクティブの間は、PLL回路の動作を停止さ
せ、かつ、PLL回路のVCO回路を制御するローパス
フィルタに基準電源系から電圧を印加するものである。
は、外部リセット信号解除から一定時間あるいは内部リ
セット信号によりストップ信号を生成し、前記ストップ
信号がアクティブの間は、PLL回路の動作を停止さ
せ、かつ、PLL回路のVCO回路を制御するローパス
フィルタに基準電源系から電圧を印加するものである。
【0018】上記構成によれば、ストップ信号によりP
LL回路のVCO回路を制御するローパスフィルタに基
準電源系から電圧を印加するとともに、その間はPLL
回路の動作を停止させることができるため、ロックアッ
プ時間の短縮と消費電力の低減を実現することができ
る。
LL回路のVCO回路を制御するローパスフィルタに基
準電源系から電圧を印加するとともに、その間はPLL
回路の動作を停止させることができるため、ロックアッ
プ時間の短縮と消費電力の低減を実現することができ
る。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形
態に係るPLL回路の構成を示すブロック図である。
て図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形
態に係るPLL回路の構成を示すブロック図である。
【0020】図1において、1はVCO、2は分周器、
3は位相比較器、4はチャージポンプ、5はローパスフ
ィルタ、6は外部リセット信号、7はPLLリセット制
御ブロック、8は参照周波数信号、9はアナログスイッ
チ、10は基準電圧源、11は内部リセット信号、12
は発振安定待ちカウンタ、13はPLL出力クロックで
ある。
3は位相比較器、4はチャージポンプ、5はローパスフ
ィルタ、6は外部リセット信号、7はPLLリセット制
御ブロック、8は参照周波数信号、9はアナログスイッ
チ、10は基準電圧源、11は内部リセット信号、12
は発振安定待ちカウンタ、13はPLL出力クロックで
ある。
【0021】分周器2はVCO1の出力を分周する。位
相比較器3は分周器2の出力を参照周波数信号8と比較
し位相差に応じた出力をチャージポンプ4に与える。ア
ナログスイッチ9はローパスフィルタ5の入力としてチ
ャージポンプ4の出力または基準電圧源10を選択す
る。ローパスフィルタ5の電圧出力はVCO1の発振周
波数を制御する。
相比較器3は分周器2の出力を参照周波数信号8と比較
し位相差に応じた出力をチャージポンプ4に与える。ア
ナログスイッチ9はローパスフィルタ5の入力としてチ
ャージポンプ4の出力または基準電圧源10を選択す
る。ローパスフィルタ5の電圧出力はVCO1の発振周
波数を制御する。
【0022】PLLリセット制御ブロック7は、外部リ
セット信号6および内部リセット信号11を受け取る
と、内蔵カウンタがあらかじめ設定されたカウント数に
達するまでPLLストップ信号14を出力し、これによ
り、VCO1、分周器2、位相比較器3の動作を停止さ
せるとともに、アナログスイッチ9の選択を制御する。
セット信号6および内部リセット信号11を受け取る
と、内蔵カウンタがあらかじめ設定されたカウント数に
達するまでPLLストップ信号14を出力し、これによ
り、VCO1、分周器2、位相比較器3の動作を停止さ
せるとともに、アナログスイッチ9の選択を制御する。
【0023】このように構成されたPLL回路の動作を
以下に説明する。通常のPLL回路の動作時にはPLL
ストップ信号14は出力されず、アナログスイッチ9は
チャージポンプ4の出力を選択し、分周器2の出力と参
照周波数信号8との位相差に応じて、チャージポンプ4
からローパスフィルタ5に対して電荷がチャージまたは
ディスチャージされ、ローパスフィルタ5の電圧出力に
よりVCO1の発振周波数が安定に制御される。
以下に説明する。通常のPLL回路の動作時にはPLL
ストップ信号14は出力されず、アナログスイッチ9は
チャージポンプ4の出力を選択し、分周器2の出力と参
照周波数信号8との位相差に応じて、チャージポンプ4
からローパスフィルタ5に対して電荷がチャージまたは
ディスチャージされ、ローパスフィルタ5の電圧出力に
よりVCO1の発振周波数が安定に制御される。
【0024】電源投入時は、外部リセット信号6により
PLL回路状態は初期化される。外部リセット信号6が
解除されると、PLLストップ信号14が出力され、こ
れにより、PLLの各回路は動作を停止させられ、アナ
ログスイッチ9は基準電圧源10を選択し、基準電圧源
10からローパスフィルタ5への電荷チャージが開始さ
れる。また、PLLリセット制御ブロック7の内蔵カウ
ンタも動作を開始する。
PLL回路状態は初期化される。外部リセット信号6が
解除されると、PLLストップ信号14が出力され、こ
れにより、PLLの各回路は動作を停止させられ、アナ
ログスイッチ9は基準電圧源10を選択し、基準電圧源
10からローパスフィルタ5への電荷チャージが開始さ
れる。また、PLLリセット制御ブロック7の内蔵カウ
ンタも動作を開始する。
【0025】内蔵カウンタがあらかじめ設定されたカウ
ント数に達すると、PLLストップ信号14が解除され
る。これにより、アナログスイッチ9は選択先を基準電
圧源10からチャージポンプ4に切り換え、同時に、V
CO1、分周器2、位相比較器3が動作を開始し、ロー
パスフィルタ5は通常時の位相比較動作によりチャージ
される。
ント数に達すると、PLLストップ信号14が解除され
る。これにより、アナログスイッチ9は選択先を基準電
圧源10からチャージポンプ4に切り換え、同時に、V
CO1、分周器2、位相比較器3が動作を開始し、ロー
パスフィルタ5は通常時の位相比較動作によりチャージ
される。
【0026】間欠動作時は、内部リセット信号11によ
りPLLストップ信号14が出力され、上記と同様の動
作が行われる。すなわち、PLLの各回路は動作停止さ
せられ、基準電圧源10からローパスフィルタ5への電
荷チャージが開始される。内部リセット信号11が解除
されるとPLLストップ信号14が解除され、PLLの
各回路は動作開始し、ローパスフィルタ5は通常時の位
相比較動作によりチャージされる。
りPLLストップ信号14が出力され、上記と同様の動
作が行われる。すなわち、PLLの各回路は動作停止さ
せられ、基準電圧源10からローパスフィルタ5への電
荷チャージが開始される。内部リセット信号11が解除
されるとPLLストップ信号14が解除され、PLLの
各回路は動作開始し、ローパスフィルタ5は通常時の位
相比較動作によりチャージされる。
【0027】その結果、ローパスフィルタ5の出力電圧
は短時間にロックアップ時の電圧に到達し、VCO1は
ロック状態となる。また、発振安定待ちカウンタ12を
用いて、PLLストップ信号14が与えられたときに、
あらかじめ設定されたカウント数に達するまでPLL出
力クロック13を出力しないように制御することで、不
安定なクロック出力を避けることができる。
は短時間にロックアップ時の電圧に到達し、VCO1は
ロック状態となる。また、発振安定待ちカウンタ12を
用いて、PLLストップ信号14が与えられたときに、
あらかじめ設定されたカウント数に達するまでPLL出
力クロック13を出力しないように制御することで、不
安定なクロック出力を避けることができる。
【0028】このように、PLL回路の動作スタート時
および再スタート時は、ローパスフィルタに基準電圧源
から直接電荷チャージを行うことにより、ロック状態の
近傍に到達するまでのPLL系による電荷チャージが不
要になり、PLLストップ信号14が解除されてPLL
の各回路が動作開始した瞬間に、PLL系によるチャー
ジ動作に切り換えることで、ローパスフィルタへの電圧
チャージ時間が短縮される。
および再スタート時は、ローパスフィルタに基準電圧源
から直接電荷チャージを行うことにより、ロック状態の
近傍に到達するまでのPLL系による電荷チャージが不
要になり、PLLストップ信号14が解除されてPLL
の各回路が動作開始した瞬間に、PLL系によるチャー
ジ動作に切り換えることで、ローパスフィルタへの電圧
チャージ時間が短縮される。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ローパスフィルタの出力電圧によりVCO回路を制御す
るPLL回路において、ローパスフィルタに印加する電
圧を位相比較回路の出力系に代えて基準電源系に切り換
えるアナログスイッチを備え、PLL動作スタート時に
は、通常のPLL動作をさせる代わりに、ローパスフィ
ルタに基準電源系から電圧を直接印加することにより、
VCO回路に与える制御電圧をロック状態の近傍にする
ことができるため、ロックアップ時間を短縮することが
できる。
ローパスフィルタの出力電圧によりVCO回路を制御す
るPLL回路において、ローパスフィルタに印加する電
圧を位相比較回路の出力系に代えて基準電源系に切り換
えるアナログスイッチを備え、PLL動作スタート時に
は、通常のPLL動作をさせる代わりに、ローパスフィ
ルタに基準電源系から電圧を直接印加することにより、
VCO回路に与える制御電圧をロック状態の近傍にする
ことができるため、ロックアップ時間を短縮することが
できる。
【0030】さらに本発明によれば、ストップ信号によ
り前記アナログスイッチを切り換えるとともに、ローパ
スフィルタに基準電源系から電圧を直接印加している間
はPLL回路の動作を停止させることができるため、ロ
ックアップ時間を短縮し消費電力を抑制することができ
る。
り前記アナログスイッチを切り換えるとともに、ローパ
スフィルタに基準電源系から電圧を直接印加している間
はPLL回路の動作を停止させることができるため、ロ
ックアップ時間を短縮し消費電力を抑制することができ
る。
【図1】本発明の一実施の形態に係るPLL回路の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図2】従来の一般的なPLL回路の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図3】従来のロックアップ時間を短縮するPLL回路
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
1、21 VCO
2、22 分周器
3、23 位相比較器
4、24 チャージポンプ
5、25 ローパスフィルタ
6 外部リセット信号
7 PLLリセット制御ブロック
8、27 参照周波数信号
9 アナログスイッチ
10 基準電圧源
11 内部リセット信号
12 発振安定待ちカウンタ
13、26 PLL出力クロック
31 PLL回路
32 VCO
33 デジタル制御部
34 A/D変換回路
35 制御電圧記憶回路
36 D/A変換回路
Claims (3)
- 【請求項1】 分周回路で分周したPLL出力を位相比
較回路で参照信号と位相比較し、前記位相比較回路の出
力に応じてローパスフィルタに電圧を印加し、前記ロー
パスフィルタの出力電圧によりVCO回路を制御するP
LL回路において、 前記ローパスフィルタに印加する電圧を前記位相比較回
路の出力系に代えて基準電源系に切り換えるアナログス
イッチを具備することを特徴とするPLL回路。 - 【請求項2】 外部リセット信号解除により動作開始す
るカウンタと、 前記カウンタの動作時にストップ信号を出力する手段
と、内部リセット信号により前記ストップ信号を出力す
る手段と、 前記ストップ信号により前記VCO回路および前記分周
回路および前記位相比較回路を停止させる手段と、 前記ストップ信号により前記アナログスイッチを切り換
える手段と、を具備することを特徴とする請求項1記載
のPLL回路。 - 【請求項3】 外部リセット信号解除から一定時間ある
いは内部リセット信号によりストップ信号を生成し、前
記ストップ信号がアクティブの間は、PLL回路の動作
を停止させ、かつ、前記PLL回路のVCO回路を制御
するローパスフィルタに基準電源系から電圧を印加する
ことを特徴とするPLL制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002098868A JP2003298415A (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | Pll回路およびpll制御方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002098868A JP2003298415A (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | Pll回路およびpll制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003298415A true JP2003298415A (ja) | 2003-10-17 |
Family
ID=29388024
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---|---|---|---|
JP2002098868A Pending JP2003298415A (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | Pll回路およびpll制御方法 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003298415A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006117859A1 (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Thine Electronics, Inc. | フェーズ・ロックド・ループ回路 |
JP2008289119A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Hynix Semiconductor Inc | Pllとその駆動方法 |
US7616066B2 (en) | 2005-07-13 | 2009-11-10 | Futaba Corporation | Oscillation device and controlling method therefor |
-
2002
- 2002-04-01 JP JP2002098868A patent/JP2003298415A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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