JP2003332906A - Pll (phase locked loop) frequency synthesizer - Google Patents

Pll (phase locked loop) frequency synthesizer

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JP2003332906A
JP2003332906A JP2002133703A JP2002133703A JP2003332906A JP 2003332906 A JP2003332906 A JP 2003332906A JP 2002133703 A JP2002133703 A JP 2002133703A JP 2002133703 A JP2002133703 A JP 2002133703A JP 2003332906 A JP2003332906 A JP 2003332906A
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JP
Japan
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signal
phase
frequency
timing
frequency synthesizer
Prior art date
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Application number
JP2002133703A
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Japanese (ja)
Inventor
Tokio Endo
斗紀雄 遠藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely detect whether a PLL (phase locked loop) frequency synthesizer is in a locking state or not. <P>SOLUTION: A reference frequency-divider 104 divides a reference clock signal (CLK) output from a reference oscillator 103 and outputs a reference signal (fref0) with a predetermined frequency. A lock detecting timing signal generating circuit 105a of a lock detecting circuit 105 outputs a reference signal (fref) synchronizing with a clock signal for lock determination (CK1) and delaying only in one clock delay from the reference signal (fref0), and outputs a lock detecting timing signal (TLD) becoming an H level only during a period of more or less than one clock from the breaking timing. A lock determining circuit 105b makes a lock detecting signal (LD) be at the H level, if a falling of a divided signal (fdiv) occurs during the TDL is at the H level. <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、精度の高い、任意
の周波数の信号を発生するPLL周波数シンセサイザに
関する技術に属し、特に、周波数精度が維持されている
状態(ロック状態)であることを正確に検出するための
改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique relating to a PLL frequency synthesizer which generates a signal of an arbitrary frequency with high accuracy, and more particularly, to accurately determine that the frequency accuracy is maintained (locked state). It is related to the improvement for detecting.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばテレビ受像機のチューナ等には、
任意の周波数で、かつ、周波数精度の高い信号を発生さ
せるために、PLL周波数シンセサイザが用いられてい
る。この種の周波数シンセサイザは、PLL(Phase Lo
cked Loop)回路におけるVCO(Voltage Controlled
Oscillator)と位相比較器との間にプログラマブルカウ
ンタを備えて構成されることにより、水晶発振器などを
用いた基準クロック信号(CLK)に応じた周波数精度
で、任意の周波数の信号を発生させ得るようになってい
る。
2. Description of the Related Art For example, a tuner of a television receiver,
A PLL frequency synthesizer is used to generate a signal with an arbitrary frequency and high frequency accuracy. This type of frequency synthesizer uses a PLL (Phase Lo
VCO (Voltage Controlled) in cked loop circuit
Oscillator) and a phase comparator are provided with a programmable counter so that a signal of any frequency can be generated with frequency accuracy according to a reference clock signal (CLK) using a crystal oscillator or the like. It has become.

【0003】上記のような周波数シンセサイザにおいて
は、高い周波数精度が必要とされることに加えて、例え
ば周波数の切り替え時などに、周波数の変動が安定した
状態(ロック状態)になったかどうかの正確な検出が必
要とされる。すなわち、例えば、上記のようなPLL周
波数シンセサイザから出力される周波数信号は、他の種
々の回路の動作の基準として用いられるため、多くの場
合、これらの回路を適切に動作させるためには、ロック
状態になったことを条件として、動作させる必要があ
る。
In the frequency synthesizer as described above, in addition to requiring high frequency accuracy, it is possible to accurately determine whether or not the frequency fluctuation is in a stable state (lock state), for example, at the time of frequency switching. Detection is required. That is, for example, the frequency signal output from the PLL frequency synthesizer as described above is used as a reference for the operation of various other circuits. Therefore, in many cases, in order to operate these circuits properly, the lock signal is locked. It is necessary to operate it on condition that it is in the state.

【0004】上記ロック状態の検出は、具体的には、例
えば、プログラマブルカウンタによって分周された被制
御位相信号(fdiv)と、基準クロック信号(CL
K)が分周されたリファレンス信号(fref)との位
相を比較する位相比較器からの信号に基づいて行われ
る。すなわち、位相比較器からは、例えば被制御位相信
号(fdiv)とリファレンス信号(fref)との位
相のずれに応じた期間、より詳しくは例えば被制御位相
信号(fdiv)またはリファレンス信号(fref)
のうちの一方がHレベルになってから他方もHレベルに
なるまでの期間に、Hレベルになる位相差信号(Sdi
f)が出力される。そこで、上記位相差信号のHレベル
になる期間の長さを基準クロック信号(CLK)によっ
て(何クロック分であるか)検出することにより、ロッ
ク状態であるかどうかが検出されるようになっている。
To detect the lock state, specifically, for example, a controlled phase signal (fdiv) divided by a programmable counter and a reference clock signal (CL) are used.
K) is performed based on the signal from the phase comparator that compares the phase with the divided reference signal (fref). That is, from the phase comparator, for example, a period corresponding to the phase shift between the controlled phase signal (fdiv) and the reference signal (fref), more specifically, for example, the controlled phase signal (fdiv) or the reference signal (fref).
The phase difference signal (Sdi
f) is output. Therefore, by detecting the length of the period in which the phase difference signal is at the H level by the reference clock signal (CLK) (how many clocks), it is possible to detect whether or not the locked state. There is.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のPLL周波数シンセサイザでは、高い検出精度でロ
ック状態であるかどうかを検出することが困難であると
いう問題点を有していた。
However, the above-mentioned conventional PLL frequency synthesizer has a problem that it is difficult to detect with high detection accuracy whether or not it is in the locked state.

【0006】すなわち、リファレンス信号(fref)
は、基準クロック信号(CLK)が分周されたものなの
で、その立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジは基
準クロック信号(CLK)の位相と同期したものにな
る。一方、被制御位相信号(fdiv)は、基準クロッ
ク信号(CLK)とは全く別のVCOによって発信され
た信号が分周されたものなので、立ち上がりエッジおよ
び立ち下がりエッジと基準クロック信号(CLK)の位
相との関係は不定なものとなる。
That is, the reference signal (fref)
Is a frequency-divided version of the reference clock signal (CLK), so that its rising edge and falling edge are synchronized with the phase of the reference clock signal (CLK). On the other hand, the controlled phase signal (fdiv) is a signal generated by a VCO that is completely different from the reference clock signal (CLK) and is divided in frequency, so that the rising edge and the falling edge and the reference clock signal (CLK) The relationship with the phase becomes indefinite.

【0007】そこで、被制御位相信号(fdiv)の位
相がリファレンス信号(fref)の位相よりも進んで
いる場合には、上記位相差信号(Sdif)の立ち上が
りエッジは基準クロック信号(CLK)の位相と無関係
なタイミングになり、立ち下がりエッジは基準クロック
信号(CLK)と同期したものとなる。逆に、被制御位
相信号(fdiv)の位相の方遅れている場合には、位
相差信号(Sdif)の立ち上がりエッジだけが基準ク
ロック信号(CLK)と同期したものとなる。
Therefore, when the phase of the controlled phase signal (fdiv) leads the phase of the reference signal (fref), the rising edge of the phase difference signal (Sdif) is the phase of the reference clock signal (CLK). The timing becomes unrelated to, and the falling edge is synchronized with the reference clock signal (CLK). On the contrary, when the phase of the controlled phase signal (fdiv) is delayed, only the rising edge of the phase difference signal (Sdif) is synchronized with the reference clock signal (CLK).

【0008】このため、上記位相差信号(Sdif)が
Hレベルである期間の長さを基準クロック信号(CL
K)によって検出しようとすると、被制御位相信号(f
div)の位相が進んでいる場合と遅れている場合とで
クロック数のカウントが異なる場合が生じ、したがっ
て、高精度にロック状態であるかどうかを検出すること
ができない。
Therefore, the length of the period in which the phase difference signal (Sdif) is at the H level is set to the reference clock signal (CL
K), the controlled phase signal (f
There may be a case where the number of clocks is different depending on whether the phase of div) is advanced or delayed, and therefore it is not possible to detect with high accuracy whether or not it is in the locked state.

【0009】なお、ロック状態の検出方法としては、例
えば特開平6−112817号公報に開示されているよ
うに、リファレンス信号(LDR)と被制御位相信号
(LDP)との周波数(周期)を比較して検出する方法
も知られているが、これは回路規模の大幅な増大を招く
うえ、やはり、必ずしも高精度な検出ができるとは限ら
ない。
As a method of detecting the locked state, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-112817, the frequencies (cycles) of the reference signal (LDR) and the controlled phase signal (LDP) are compared. Although a method of performing detection by using the above method is also known, this causes a large increase in the circuit scale, and again, it is not always possible to perform detection with high accuracy.

【0010】前記の問題に鑑み、本発明は、PLL周波
数シンセサイザがロック状態であるかどうかの検出を高
精度に行えるようにすることを課題とする。
In view of the above problems, an object of the present invention is to make it possible to detect with high accuracy whether or not the PLL frequency synthesizer is in a locked state.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1の発明が講じた解決手段は、基準位相信
号に基づいて被制御位相信号の位相が制御されるPLL
周波数シンセサイザであって、基準クロック信号を出力
する発振器と、上記基準クロック信号を分周して、上記
基準位相信号を出力するとともに、上記基準位相信号の
エッジに対して所定の時間だけずれた判定タイミングの
範囲を示す判定タイミング信号を出力する基準位相信号
・判定タイミング信号出力手段と、上記判定タイミング
信号および上記被制御位相信号に基づいて、上記被制御
位相信号のエッジが、上記判定タイミングの範囲内にあ
るか否かを示す位相差判定信号を出力する位相差判定信
号出力手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a solution means provided by the invention of claim 1 is a PLL in which the phase of a controlled phase signal is controlled based on a reference phase signal.
A frequency synthesizer that outputs a reference clock signal and an oscillator that outputs the reference phase signal by dividing the reference clock signal and determines whether the edge of the reference phase signal is shifted by a predetermined time. A reference phase signal / determination timing signal output means for outputting a determination timing signal indicating a timing range, and an edge of the controlled phase signal based on the determination timing signal and the controlled phase signal is a range of the determination timing. And a phase difference determination signal output means for outputting a phase difference determination signal indicating whether or not it is within the range.

【0012】請求項1の発明によると、基準位相信号と
被制御位相信号との位相差に応じたパルスの幅を検出す
るのではなく、基準位相信号のエッジタイミングを基準
として、所定の時間だけずれた範囲に被制御位相信号の
エッジがあるか否かによって、基準位相信号と被制御位
相信号との位相差が所定の大きさかどうかが判定される
ので、PLL周波数シンセサイザがロック状態であるか
どうかの検出を正確に行うことが容易にできる。
According to the invention of claim 1, the pulse width corresponding to the phase difference between the reference phase signal and the controlled phase signal is not detected, but only for a predetermined time with reference to the edge timing of the reference phase signal. Whether or not the phase difference between the reference phase signal and the controlled phase signal is a predetermined amount is determined depending on whether or not there is an edge of the controlled phase signal in the deviated range. Therefore, whether the PLL frequency synthesizer is in the locked state. It can be easily detected accurately.

【0013】また、請求項2の発明は、請求項1のPL
L周波数シンセサイザであって、上記基準位相信号・判
定タイミング信号出力手段は、上記基準クロック信号を
分周して、第1の位相信号を出力する分周器と、上記第
1の位相信号に対して所定のクロック信号における所定
のクロック数だけ遅延した、上記基準位相信号を出力す
る第1の遅延手段と、上記基準位相信号に対して上記所
定のクロック信号における所定のクロック数だけ遅延し
た、第2の位相信号を出力する第2の遅延手段と、上記
第1の位相信号、および上記第2の位相信号に基づい
て、上記判定タイミング信号を出力する判定タイミング
信号出力手段と、を備えたことを特徴とする。
The invention of claim 2 is the PL of claim 1.
In the L frequency synthesizer, the reference phase signal / judgment timing signal output means divides the reference clock signal and outputs a first phase signal, and a frequency divider for the first phase signal. First delay means for outputting the reference phase signal delayed by a predetermined number of clocks in a predetermined clock signal, and delaying a predetermined number of clocks in the predetermined clock signal with respect to the reference phase signal, A second delay means for outputting the second phase signal; and a decision timing signal output means for outputting the decision timing signal based on the first phase signal and the second phase signal. Is characterized by.

【0014】請求項2の発明によると、基準クロック信
号に基づいた分周や遅延を行うことにより、上記のよう
な基準位相信号や判定タイミング信号を容易に生成する
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, the reference phase signal and the judgment timing signal as described above can be easily generated by performing the frequency division and the delay based on the reference clock signal.

【0015】また、請求項3の発明は、請求項2のPL
L周波数シンセサイザであって、上記判定タイミング信
号出力手段は、上記第1の位相信号と上記第2の位相信
号とに基づいて、上記判定タイミングの範囲の間、所定
のレベルになる上記判定タイミング信号を出力するとと
もに、上記位相差判定信号出力手段は、上記判定タイミ
ング信号が上記所定のレベルである間に、上記被制御位
相信号のエッジが存在するか否かに応じて、上記位相差
判定信号を出力するように構成されていることを特徴と
する。
The invention of claim 3 is the PL of claim 2
An L frequency synthesizer, wherein the decision timing signal output means is based on the first phase signal and the second phase signal and is at the predetermined level during the range of the decision timing. The phase difference determination signal output means outputs the phase difference determination signal according to whether or not an edge of the controlled phase signal exists while the determination timing signal is at the predetermined level. Is configured to be output.

【0016】請求項3の発明によると、被制御位相信号
のエッジタイミングにおける判定タイミング信号のレベ
ルを検出することにより、基準位相信号のエッジに対し
て所定の時間だけずれた範囲に被制御位相信号のエッジ
があるかどうかを容易に検出することができる。
According to the third aspect of the present invention, by detecting the level of the judgment timing signal at the edge timing of the controlled phase signal, the controlled phase signal is shifted within a range deviated from the edge of the reference phase signal by a predetermined time. It is possible to easily detect whether or not there is an edge.

【0017】また、請求項4の発明は、請求項1のPL
L周波数シンセサイザであって、上記位相差判定信号に
応じて、上記基準位相信号に基づく被制御位相信号の位
相の制御特性が変化するように構成されていることを特
徴とする。
The invention of claim 4 is the PL of claim 1.
The L frequency synthesizer is characterized in that the control characteristic of the phase of the controlled phase signal based on the reference phase signal is changed according to the phase difference determination signal.

【0018】請求項4の発明によると、上記のようにP
LL周波数シンセサイザがロック状態であるかどうかの
検出を正確に行うことができるので、その検出結果に応
じて被制御位相信号の制御特性を変化させることによ
り、適切な制御を容易に行わせることができる。
According to the invention of claim 4, as described above, P
Since it is possible to accurately detect whether or not the LL frequency synthesizer is in the locked state, it is possible to easily perform appropriate control by changing the control characteristic of the controlled phase signal according to the detection result. it can.

【0019】また、請求項5の発明は、基準位相信号に
基づいて被制御位相信号の位相が制御されるPLL周波
数シンセサイザであって、基準クロック信号を出力する
発振器と、上記基準クロック信号を分周して、上記基準
位相信号を出力するとともに、上記基準位相信号のエッ
ジに対して所定の時間だけずれた判定タイミングの範囲
を示す判定タイミング信号を出力する基準位相信号・判
定タイミング信号出力手段と、上記判定タイミング信号
および上記被制御位相信号に基づいて、上記被制御位相
信号のエッジが、上記判定タイミングの範囲内にあるか
否かを示す位相差判定信号を出力する位相差判定信号出
力手段と、上記被制御位相信号と上記基準位相信号との
位相差に応じたパルス幅の位相差パルス信号を出力する
位相比較器と、上記位相差パルス信号の上記パルス幅に
応じた電圧の位相差電圧信号を出力するチャージポンプ
と、上記位相差電圧信号における高周波成分を除去して
周波数制御電圧信号を出力するローパスフィルタと、上
記周波数制御電圧信号に応じた周波数の出力周波数信号
を出力する電圧制御発振器と、上記出力周波数信号を分
周して、上記被制御位相信号を出力する分周器と、を備
えたことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a PLL frequency synthesizer in which the phase of the controlled phase signal is controlled based on the reference phase signal, wherein the oscillator outputs the reference clock signal and the reference clock signal is divided. And a reference phase signal / judgment timing signal output means for outputting a judgment timing signal indicating a range of judgment timing deviated by a predetermined time from the edge of the reference phase signal A phase difference determination signal output means for outputting a phase difference determination signal indicating whether the edge of the controlled phase signal is within the determination timing range based on the determination timing signal and the controlled phase signal. And a phase comparator for outputting a phase difference pulse signal having a pulse width corresponding to the phase difference between the controlled phase signal and the reference phase signal, and A charge pump that outputs a phase difference voltage signal having a voltage corresponding to the pulse width of the phase difference pulse signal, a low-pass filter that removes a high frequency component in the phase difference voltage signal and outputs a frequency control voltage signal, and the frequency control A voltage controlled oscillator that outputs an output frequency signal having a frequency corresponding to the voltage signal, and a frequency divider that divides the output frequency signal and outputs the controlled phase signal are characterized.

【0020】請求項5の発明によると、被制御位相信号
と基準位相信号との位相差に応じたフィードバック制御
によって、分周器の分周比に応じた周波数で、かつ、周
波数精度の高い信号を得ることができるとともに、前記
請求項1について説明したのと同様に、PLL周波数シ
ンセサイザがロック状態であるかどうかの検出を正確に
行うことが容易にできる。
According to the invention of claim 5, a signal having a frequency according to the frequency division ratio of the frequency divider and high frequency accuracy is obtained by the feedback control according to the phase difference between the controlled phase signal and the reference phase signal. In addition to the above, it is possible to easily accurately detect whether or not the PLL frequency synthesizer is in the locked state, as described in the first aspect.

【0021】また、請求項6の発明は、請求項5のPL
L周波数シンセサイザであって、上記分周器は、上記出
力周波数信号を所定の分周比で分周する固定分周器と、
上記固定分周器の出力信号を制御信号に応じた分周比で
分周する可変分周器とを有することを特徴とする。
The invention of claim 6 is the PL of claim 5
An L frequency synthesizer, wherein the frequency divider has a fixed frequency divider that divides the output frequency signal by a predetermined frequency division ratio,
And a variable frequency divider for dividing the output signal of the fixed frequency divider by a frequency division ratio according to the control signal.

【0022】請求項6の発明によると、固定分周器とし
て応答性の高いものを用いれば、可変分周器としては応
答性の低いものを用いることができるので、高い周波数
の信号を容易に得ることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, if a fixed frequency divider having a high response is used, a variable frequency divider having a low response can be used, so that a high frequency signal can be easily obtained. Obtainable.

【0023】また、請求項7の発明は、請求項5のPL
L周波数シンセサイザであって、さらに、上記位相差判
定信号に応じて、動作状態と停止状態とに切り替わる補
助チャージポンプを備えたことを特徴とする。
The invention of claim 7 is the PL of claim 5
The L frequency synthesizer is characterized by further including an auxiliary charge pump that switches between an operating state and a stopped state according to the phase difference determination signal.

【0024】請求項7の発明によると、上記のようにP
LL周波数シンセサイザがロック状態であるかどうかの
検出を正確に行うことができるので、その検出結果に応
じて上記補助チャージポンプの動作状態を切り替えるこ
とにより、適切なフィードバック制御を行わせて、アン
ロック状態のときに発振周波数を速やかに収束させると
ともに、ロック状態のときには安定度が高くなるように
することができる。
According to the invention of claim 7, as described above, P
Since it is possible to accurately detect whether or not the LL frequency synthesizer is in the locked state, by switching the operation state of the auxiliary charge pump according to the detection result, it is possible to perform appropriate feedback control and unlock. The oscillation frequency can be quickly converged in the state, and the stability can be increased in the locked state.

【0025】また、請求項8の発明は、請求項5のPL
L周波数シンセサイザであって、上記ローパスフィルタ
は、上記位相差判定信号に応じて、周波数特性が変化す
るように構成されていることを特徴とする。
The invention of claim 8 is the PL of claim 5
The L frequency synthesizer is characterized in that the low-pass filter is configured so that a frequency characteristic changes in accordance with the phase difference determination signal.

【0026】請求項8の発明によると、やはり、PLL
周波数シンセサイザがロック状態であるかどうかの検出
を正確に行うことができるので、その検出結果に応じて
上記ローパスフィルタの周波数特性を変化させることに
より、適切なフィードバック制御を行わせて、アンロッ
ク状態のときに発振周波数を速やかに収束させるととも
に、ロック状態のときには安定度が高くなるようにする
ことができる。
According to the invention of claim 8, the PLL is also
Since it is possible to accurately detect whether or not the frequency synthesizer is in the locked state, by changing the frequency characteristic of the low pass filter according to the detection result, it is possible to perform appropriate feedback control and unlock the state. In this case, the oscillation frequency can be quickly converged, and the stability can be increased in the locked state.

【0027】[0027]

【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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】(PLL周波数シンセサイザの構成)図1
は本発明の実施の形態のPLL周波数シンセサイザの全
体構成を示すブロック図である。同図において、VCO
101(Voltage Controlled Oscillator:電圧制御発
振器)は、周波数制御信号(VT)(周波数制御電圧信
号)に応じた周波数の発振信号(fv)(出力周波数信
号)を出力するもので、後述するフィードバック制御に
より、所望の周波数の発振信号(fv)が得られるよう
になっている。
(Configuration of PLL Frequency Synthesizer) FIG. 1
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a PLL frequency synthesizer according to an embodiment of the present invention. In the figure, the VCO
The 101 (Voltage Controlled Oscillator) outputs an oscillation signal (fv) (output frequency signal) having a frequency corresponding to the frequency control signal (VT) (frequency control voltage signal). , An oscillation signal (fv) having a desired frequency can be obtained.

【0029】比較分周器102は、プリスケーラ102
a(固定分周器)と、プログラマブルカウンタ102b
(可変分周器)とを備え、上記VCO101に発信させ
ようとする周波数に応じた分周比データ(DAT)に基
づいて上記発振信号(fv)を分周し、分周信号(fd
iv)(被制御位相信号)を出力するものである。
The comparison frequency divider 102 is a prescaler 102.
a (fixed frequency divider) and programmable counter 102b
(Variable frequency divider), and divides the oscillation signal (fv) based on the frequency division ratio data (DAT) corresponding to the frequency to be transmitted to the VCO 101, and divides the frequency division signal (fd).
iv) (controlled phase signal) is output.

【0030】基準発振器103は、例えば水晶発振器な
どを用いて、比較的周波数精度が高い基準クロック信号
(CLK)を出力するものである。
The reference oscillator 103 outputs a reference clock signal (CLK) having a relatively high frequency accuracy by using, for example, a crystal oscillator.

【0031】基準分周器104は、上記基準クロック信
号(CLK)を分周して、所定の周波数の基準リファレ
ンス信号(fref0)を出力するものである。
The reference frequency divider 104 frequency-divides the reference clock signal (CLK) and outputs a reference reference signal (fref0) having a predetermined frequency.

【0032】ロック検出回路105は、上記基準リファ
レンス信号(fref0)に基づいて、上記分周信号
(fdiv)と位相を比較するためのリファレンス信号
(fref)を出力するとともに、このリファレンス信
号(fref)と前記分周信号(fdiv)との位相差
が所定の範囲の状態(ロック状態)であることを検出し
てロック検出信号(LD)(位相差判定信号)を出力す
るものである。このロック検出回路105の詳細な構成
は、後に詳述する。
The lock detection circuit 105 outputs a reference signal (fref) for comparing the phase with the divided signal (fdiv) based on the reference reference signal (fref0), and at the same time, the reference signal (fref). And a frequency difference between the frequency-divided signal (fdiv) and a predetermined range (locked state) is detected, and a lock detection signal (LD) (phase difference determination signal) is output. The detailed configuration of the lock detection circuit 105 will be described later.

【0033】また、位相比較器106は、上記分周信号
(fdiv)とリファレンス信号(fref)との位相
を比較して、その位相差に応じて、VCO101の発振
周波数を上昇、または低下させるための上昇信号(u
p)および低下信号(dn)(位相差パルス信号)を出
力するものである。
The phase comparator 106 compares the phases of the divided signal (fdiv) and the reference signal (fref) and raises or lowers the oscillation frequency of the VCO 101 in accordance with the phase difference. Rising signal (u
p) and the drop signal (dn) (phase difference pulse signal).

【0034】第1のチャージポンプ107は、上記上昇
信号(up)と低下信号(dn)とに基づいて、VCO
101の発振周波数を制御するための電圧信号(NF)
(位相差電圧信号)を出力するものである。また、第2
のチャージポンプ108(補助チャージポンプ)は、上
記第1のチャージポンプ107と同様のものであるが、
ロック検出回路105から出力されるロック検出信号
(LD)によって動作、停止を制御されるようになって
いる。
The first charge pump 107 receives the VCO based on the rising signal (up) and the falling signal (dn).
Voltage signal (NF) for controlling the oscillation frequency of 101
(Phase difference voltage signal) is output. Also, the second
The charge pump 108 (auxiliary charge pump) is similar to the first charge pump 107,
Operation and stop are controlled by a lock detection signal (LD) output from the lock detection circuit 105.

【0035】第1のローパスフィルタ109、および第
2のローパスフィルタ110は、チャージポンプ107
・108から出力される電圧信号(NF)を平滑化して
高周波成分を除去した周波数制御信号(VT)を出力す
るようになっている。ここで、第2のローパスフィルタ
110は、第1のローパスフィルタ109とは異なる周
波数特性(例えば大きな時定数)を有するとともに、P
LL周波数シンセサイザがロック状態でない場合にだ
け、アナログスイッチ111を介してチャージポンプ1
07・108に接続されて動作するようになっている。
The first low-pass filter 109 and the second low-pass filter 110 are the charge pump 107.
The frequency control signal (VT) from which the high frequency component is removed by smoothing the voltage signal (NF) output from 108 is output. Here, the second low-pass filter 110 has a frequency characteristic (for example, a large time constant) different from that of the first low-pass filter 109, and P
Only when the LL frequency synthesizer is not in the locked state, the charge pump 1 is connected via the analog switch 111.
It is connected to 07.108 to operate.

【0036】上記ロック検出回路105は、より詳しく
は、例えば図2に示すように、ロック検出タイミング信
号生成回路105a(基準位相信号・判定タイミング信
号出力手段)とロック判定回路105b(位相差判定信
号出力手段)とを備えて構成されている。上記ロック検
出タイミング信号生成回路105aは、3つのフリップ
フロップ121〜123(遅延手段)と、AND回路1
24とを備え、基準リファレンス信号(fref0)を
所定の周波数のロック判定用クロック信号(CK1)に
同期させ、かつ、1クロック分だけ遅延させてリファレ
ンス信号(fref)として出力するようになってい
る。また、さらに、上記リファレンス信号(fref)
の立ち下がりタイミングから1クロック前後の期間だけ
Hレベルになるロック検出タイミング信号(TLD)
(判定タイミング信号)を出力するようになっている。
また、ロック判定回路105bは、NOT回路126
と、フリップフロップ125とを備え、上記ロック検出
タイミング信号(TLD)がHレベルである間に、分周
信号(fdiv)の立ち下がりが生じる場合に、Hレベ
ルになるロック検出信号(LD)を出力するようになっ
ている。
More specifically, the lock detection circuit 105 is, for example, as shown in FIG. 2, a lock detection timing signal generation circuit 105a (reference phase signal / determination timing signal output means) and a lock determination circuit 105b (phase difference determination signal). And an output unit). The lock detection timing signal generation circuit 105a includes three flip-flops 121 to 123 (delay means) and an AND circuit 1
24, the reference reference signal (fref0) is synchronized with the lock determination clock signal (CK1) of a predetermined frequency, and delayed by one clock before being output as the reference signal (fref). . In addition, the reference signal (fref)
Detection signal (TLD) that becomes H level for a period of about 1 clock from the falling timing of
(Determination timing signal) is output.
In addition, the lock determination circuit 105b includes a NOT circuit 126.
And a flip-flop 125, the lock detection signal (LD) that goes to H level when the divided signal (fdiv) falls while the lock detection timing signal (TLD) is at H level. It is designed to output.

【0037】また、第1のチャージポンプ107は、具
体的には、例えば図3に示すように、NOT回路131
と、P型MOSトランジスタ132と、N型MOSトラ
ンジスタ133とを備え、上昇信号(up)がLレベル
になったときにP型MOSトランジスタ132がONに
なる一方、低下信号(dn)がLレベルになったときに
N型MOSトランジスタ133がONになって、電圧V
CCまたは0Vの電圧信号(NF)を出力するようにな
っている。
Further, the first charge pump 107 is specifically, for example, as shown in FIG. 3, a NOT circuit 131.
And a P-type MOS transistor 132 and an N-type MOS transistor 133. When the rising signal (up) goes to the L level, the P-type MOS transistor 132 turns on, while the falling signal (dn) goes to the L level. When the N-type MOS transistor 133 is turned on, the voltage V
A voltage signal (NF) of CC or 0V is output.

【0038】第2のチャージポンプ108は、論理回路
134(2つの入力が共にLレベルになったときにLレ
ベルの信号を出力)と、論理回路135(2つの入力が
共にLレベルになったときにHレベルの信号を出力)
と、P型MOSトランジスタ136と、N型MOSトラ
ンジスタ137とを備え、ロック検出信号(LD)がL
レベル(アンロック状態)のときに、上昇信号(up)
がLレベルになるとP型MOSトランジスタ136がO
Nになる一方、低下信号(dn)がLレベルになるとN
型MOSトランジスタ137がONになって、電圧VC
Cまたは0Vの電圧信号(NF)を出力するようになっ
ている。
The second charge pump 108 includes a logic circuit 134 (which outputs an L level signal when both inputs are at the L level) and a logic circuit 135 (both two inputs are at the L level). Sometimes outputs H level signal)
And a P-type MOS transistor 136 and an N-type MOS transistor 137, and the lock detection signal (LD) is L
Ascending signal (up) at level (unlocked state)
Becomes L level, the P-type MOS transistor 136 becomes O
N when the drop signal (dn) goes to L level
Type MOS transistor 137 is turned on and voltage VC
A voltage signal (NF) of C or 0V is output.

【0039】(PLL周波数シンセサイザの動作)次
に、上記のように構成されたPLL周波数シンセサイザ
の動作を説明する。
(Operation of PLL Frequency Synthesizer) Next, the operation of the PLL frequency synthesizer configured as described above will be described.

【0040】比較分周器102のプリスケーラ102a
は、VCO101から出力される発振信号(fv)を、
あらかじめ定められた分周比で分周し、さらに、プログ
ラマブルカウンタ102bは、外部から与えられる分周
比データ(DAT)に応じて分周して、分周信号(fd
iv)を出力する。
Prescaler 102a of the comparison frequency divider 102
Is the oscillation signal (fv) output from the VCO 101,
The frequency is divided by a predetermined division ratio, and further, the programmable counter 102b divides according to the division ratio data (DAT) given from the outside to generate a division signal (fd
iv) is output.

【0041】一方、基準分周器104は、基準発振器1
03から出力される基準クロック信号(CLK)を所定
の分周比で分周して、基準リファレンス信号(fref
0)を出力する。
On the other hand, the reference frequency divider 104 includes the reference oscillator 1
The reference clock signal (CLK) output from the circuit 03 is divided by a predetermined division ratio to generate a reference reference signal (fref
0) is output.

【0042】そこで、ロック検出タイミング信号生成回
路105aのフリップフロップ121は、図4に示すよ
うに、ロック判定用クロック信号(CK1)の立ち上が
りタイミングにおける上記基準リファレンス信号(fr
ef0)のレベルを保持して、出力信号(Q1)と反転
信号(NQ1)(第1の位相信号)とを出力し、フリッ
プフロップ122は上記出力信号(Q1)をロック判定
用クロック信号(CK1)の1クロック分だけ遅延させ
てリファレンス信号(fref)(基準位相信号)とし
て出力する。また、フリップフロップ123は上記リフ
ァレンス信号(fref)をさらに1クロック分だけ遅
延させた出力信号(Q3)(第2の位相信号)を出力
し、AND回路124は、上記反転信号(NQ1)と出
力信号(Q3)とのANDをとってロック検出タイミン
グ信号(TLD)を出力する。すなわち、ロック検出タ
イミング信号(TLD)は、リファレンス信号(fre
f)の立ち下がりタイミングの前後1クロック分の期間
だけ、Hレベルになる。
Therefore, as shown in FIG. 4, the flip-flop 121 of the lock detection timing signal generation circuit 105a causes the reference reference signal (fr) at the rising timing of the lock determination clock signal (CK1).
ef0) is held and the output signal (Q1) and the inverted signal (NQ1) (first phase signal) are output, and the flip-flop 122 outputs the output signal (Q1) to the lock determination clock signal (CK1). ), And outputs as a reference signal (fref) (reference phase signal). The flip-flop 123 outputs an output signal (Q3) (second phase signal) obtained by further delaying the reference signal (fref) by one clock, and the AND circuit 124 outputs the inverted signal (NQ1). The lock detection timing signal (TLD) is output by ANDing with the signal (Q3). That is, the lock detection timing signal (TLD) is the reference signal (fre
It goes high for a period of one clock before and after the falling timing of f).

【0043】ロック判定回路105bは、上記分周信号
(fdiv)が立ち下がるときに、ロック検出タイミン
グ信号(TLD)がHレベルであれば、ロック検出信号
(LD)をHレベルにする一方、ロック検出タイミング
信号(TLD)がLレベルであれば、ロック検出信号
(LD)をLレベルにする。すなわち、リファレンス信
号(fref)の立ち下がりタイミングからロック判定
用クロック信号(CK1)の1クロック前後の範囲内
で、比較分周器102から出力される分周信号(fdi
v)が立ち下がる場合に、ロック状態であると判定され
る。
When the lock detection timing signal (TLD) is at the H level when the frequency division signal (fdiv) falls, the lock determination circuit 105b sets the lock detection signal (LD) at the H level and locks the lock signal. If the detection timing signal (TLD) is L level, the lock detection signal (LD) is set to L level. That is, within the range of about one clock of the lock determination clock signal (CK1) from the falling timing of the reference signal (fref), the frequency division signal (fdi) output from the comparison frequency divider 102.
When v) falls, it is determined to be in the locked state.

【0044】また、位相比較器106は、分周信号(f
div)とリファレンス信号(fref)との位相を比
較し、その位相差に応じて断続的にLレベルになる上昇
信号(up)および低下信号(dn)を出力する。より
詳しくは、例えば図5に示すように、分周信号(fdi
v)の位相がリファレンス信号(fref)の位相より
も遅れている場合には、その遅れている期間(パルス
幅)だけ上昇信号(up)がLレベルになる。一方、分
周信号(fdiv)の位相の方が進んでいる場合には、
その進んでいる期間(パルス幅)だけ低下信号(up)
がLレベルになる。
The phase comparator 106 also divides the divided signal (f
div) and the reference signal (fref) are compared in phase, and an up signal (up) and a down signal (dn) that are intermittently at the L level are output according to the phase difference. More specifically, for example, as shown in FIG. 5, the divided signal (fdi
When the phase of v) lags the phase of the reference signal (fref), the rising signal (up) becomes L level only during the delayed period (pulse width). On the other hand, when the phase of the divided signal (fdiv) is ahead,
Decrease signal (up) for only the period (pulse width) in which it is advanced
Becomes L level.

【0045】そこで、第1のチャージポンプ107で
は、上記上昇信号(up)がLレベルである間には、P
型MOSトランジスタ132がONになり電圧信号(N
F)が高くなるように制御される一方、低下信号(d
n)がLレベルである間には、N型MOSトランジスタ
133がONになり電圧信号(NF)が低くなるように
制御される。また、第2のチャージポンプ108は、ロ
ック検出信号(LD)がHレベル(ロック状態)のとき
には、上昇、低下信号(up、dn)のレベルに係ら
ず、P型MOSトランジスタ136およびN型MOSト
ランジスタ137が共にOFFになる一方、ロック検出
信号(LD)がLレベル(アンロック状態)のときに
は、上記第1のチャージポンプ107と同様の動作をす
る。すなわち、アンロック状態の場合には、チャージポ
ンプ107・108がともに動作することにより、ルー
プゲインが高くなって、VCO101の発振周波数が速
やかに収束しロックアップタイムが短くなるようにフィ
ードバック制御されることになる。
Therefore, in the first charge pump 107, while the rising signal (up) is at L level, P
Type MOS transistor 132 is turned on and the voltage signal (N
F) is controlled to be high, while the decrease signal (d
While n) is at L level, the N-type MOS transistor 133 is turned on and the voltage signal (NF) is controlled to be low. Further, the second charge pump 108, when the lock detection signal (LD) is at the H level (locked state), regardless of the level of the rising and falling signals (up, dn), the second charge pump 108 and the N-type MOS transistor 136. When both the transistors 137 are turned off and the lock detection signal (LD) is at L level (unlocked state), the same operation as the first charge pump 107 is performed. That is, in the unlocked state, the charge pumps 107 and 108 operate together to increase the loop gain, and feedback control is performed so that the oscillation frequency of the VCO 101 quickly converges and the lockup time is shortened. It will be.

【0046】上記第1のチャージポンプ107(および
第2のチャージポンプ108)から出力される電圧信号
(NF)は、第1のローパスフィルタ109に入力され
る。また、ロック検出信号(LD)がHレベル(ロック
状態)のときには、さらに、アナログスイッチ111を
介して第2のローパスフィルタ110にも入力される。
そこで、平滑化されて高周波成分が除去された周波数制
御信号(VT)がVCO101に入力され、VCO10
1の発振周波数が、プログラマブルカウンタ102bに
与えられる分周比データ(DAT)に応じた周波数にな
るように制御される。ここで、第2のローパスフィルタ
110は例えば第1のローパスフィルタ109よりも大
きな時定数を有するとともに上記のようにロック検出信
号(LD)に応じて接続または遮断されることにより、
全体の周波数特性が変化し、アンロック状態のときには
VCO101の発振周波数が速やかに収束する一方、ロ
ック状態のときには、ノイズ帯域が縮小してS/N比が
向上し、安定度が高くなるようにフィードバック制御さ
れる。
The voltage signal (NF) output from the first charge pump 107 (and the second charge pump 108) is input to the first low pass filter 109. Further, when the lock detection signal (LD) is at H level (locked state), it is further input to the second low pass filter 110 via the analog switch 111.
Therefore, the frequency control signal (VT) that has been smoothed to remove the high frequency component is input to the VCO 101, and the VCO 10
The oscillation frequency of 1 is controlled to be a frequency according to the frequency division ratio data (DAT) given to the programmable counter 102b. Here, the second low-pass filter 110 has, for example, a time constant larger than that of the first low-pass filter 109, and is connected or disconnected according to the lock detection signal (LD) as described above,
The frequency characteristic of the whole changes, and the oscillation frequency of the VCO 101 quickly converges in the unlocked state, while the noise band is reduced to improve the S / N ratio and increase the stability in the locked state. Feedback controlled.

【0047】上記のように、位相比較器106から出力
される位相差信号のパルス幅を検出するのではなく、リ
ファレンス信号(fref)のエッジタイミングを基準
として、ロック判定用クロック信号(CK1)の周期に
応じたタイミングで分周信号(fdiv)のレベルが変
化するかどうかによって、リファレンス信号(fre
f)と分周信号(fdiv)との位相差が所定の範囲内
にあるかどうかが判定されることにより、ロック状態、
アンロック状態の正確な検出を行うことができる。ま
た、このような検出結果に基づいて、第2のチャージポ
ンプ108や第2のローパスフィルタ110の動作を制
御して制御特性を変化させることにより、適切なフィー
ドバック制御を容易に行わせることができる。
As described above, the pulse width of the phase difference signal output from the phase comparator 106 is not detected, but the edge timing of the reference signal (fref) is used as a reference for the lock determination clock signal (CK1). Depending on whether the level of the divided signal (fdiv) changes at the timing according to the cycle, the reference signal (fre
By determining whether the phase difference between f) and the divided signal (fdiv) is within a predetermined range, the locked state,
It is possible to accurately detect the unlocked state. Further, based on such a detection result, the operation of the second charge pump 108 and the second low-pass filter 110 is controlled to change the control characteristics, so that appropriate feedback control can be easily performed. .

【0048】なお、ロック状態の検出結果は、上記のよ
うに第2のチャージポンプ108や第2のローパスフィ
ルタ110の動作を制御するのに限らず、例えば、ロッ
ク状態かアンロック状態かを表示するために用いたり、
PLL周波数シンセサイザから出力される発振信号(f
v)を利用する回路の制御などに用いたりしてもよい。
The detection result of the locked state is not limited to controlling the operations of the second charge pump 108 and the second low-pass filter 110 as described above, but indicates, for example, the locked state or the unlocked state. Used to do
Oscillation signal output from PLL frequency synthesizer (f
It may be used for controlling a circuit using v).

【0049】また、上記ロック判定用クロック信号(C
K1)としては、位相差の判定期間(検出タイミングの
範囲)に対応した周期を有し、基準クロック信号(CL
K)に同期したものであればよく、基準クロック信号
(CLK)を分周したものや、基準クロック信号(CL
K)自体を用いるなどしてもよい。また、フリップフロ
ップ121…の段数なども、位相差の判定期間に対応さ
せて設定すればよい。さらに、例えば基準リファレンス
信号(fref0)の立ち下がりがロック判定用クロッ
ク信号(CK1)の立ち上がりに同期している場合など
にはフリップフロップ121を省略することもできる。
The lock determination clock signal (C
K1) has a cycle corresponding to the phase difference determination period (range of detection timing), and has a reference clock signal (CL
K) in synchronization with the reference clock signal (CLK) or the reference clock signal (CL).
K) itself may be used. Also, the number of stages of the flip-flops 121 ... May be set corresponding to the phase difference determination period. Further, the flip-flop 121 may be omitted, for example, when the falling edge of the reference signal (fref0) is synchronized with the rising edge of the lock determination clock signal (CK1).

【0050】また、上記の説明における各信号の立ち上
がりや立ち下がり、H、Lレベル等は相対的なものであ
り、例えばロック検出タイミング信号(TLD)がLレ
ベルである間に、分周信号(fdiv)の立ち上がりが
生じるかどうかを検出するなど、種々の変形が可能であ
る。また、具体的な回路構成も、上記に限らず、実質的
に同様の作用が得られる種々の回路構成を適用してもよ
い。
The rising and falling of each signal and the H and L levels in the above description are relative. For example, while the lock detection timing signal (TLD) is at the L level, the divided signal ( Various modifications are possible, such as detecting whether or not the rising edge of fdiv) occurs. Further, the specific circuit configuration is not limited to the above, and various circuit configurations that can obtain substantially the same action may be applied.

【0051】また、図4や図5においては、リファレン
ス信号(fref)等のデューティ比が1:1である例
を示したが、これに限らず、例えば上記各信号のエッジ
タイミングで所定の幅(例えばクロック信号の1クロッ
ク分)のパルスが生じるような信号が用いられる場合な
どでも、上記のような構成を適用することができる。
4 and 5, an example in which the duty ratio of the reference signal (fref) or the like is 1: 1 has been shown, but the present invention is not limited to this, and for example, a predetermined width is provided at the edge timing of each signal described above. The configuration as described above can be applied even when a signal that generates a pulse (for example, one clock of a clock signal) is used.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように本発明によると、分周信号
のエッジタイミングが、リファレンス信号のエッジタイ
ミングを基準とした所定の範囲内にあるかどうかに応じ
て、PLL周波数シンセサイザがロック状態であるかど
うかを検出することにより、比較的小さな回路規模で精
度の高いロック検出を容易に行うことができ、フィード
バック制御におけるロックアップタイムの短縮や安定度
の向上を確実に図ることなどが容易にできる。
As described above, according to the present invention, the PLL frequency synthesizer is locked in accordance with whether the edge timing of the divided signal is within a predetermined range based on the edge timing of the reference signal. By detecting whether or not there is, it is possible to easily perform highly accurate lock detection with a relatively small circuit scale, and it is easy to reliably reduce lockup time and improve stability in feedback control. it can.

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

【図1】実施の形態のPLL周波数シンセサイザの全体
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a PLL frequency synthesizer according to an embodiment.

【図2】同、ロック検出回路105の具体的な構成を示
す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of a lock detection circuit 105 of the same.

【図3】同、チャージポンプ107・108の具体的な
構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration of charge pumps 107 and 108 of the same.

【図4】同、ロック検出回路105の動作を示すタイミ
ングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the lock detection circuit 105.

【図5】同、位相比較器106の動作を示すタイミング
チャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the phase comparator 106 of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CLK 基準クロック信号 CK1 ロック判定用クロック信号 fv 発振信号 fdiv 分周信号 fref0 基準リファレンス信号 fref リファレンス信号 up 上昇信号 dn 低下信号 NF 電圧信号 VT 周波数制御信号 Q1 出力信号 NQ1 反転信号 Q3 出力信号 TLD ロック検出タイミング信号 LD ロック検出信号 101 VCO 102 比較分周器 102a プリスケーラ 102b プログラマブルカウンタ 103 基準発振器 104 基準分周器 105 ロック検出回路 105a ロック検出タイミング信号生成回路 105b ロック判定回路 106 位相比較器 107 第1のチャージポンプ 108 第2のチャージポンプ 109 第1のローパスフィルタ 110 第2のローパスフィルタ 111 アナログスイッチ 121〜123 フリップフロップ 124 AND回路 125 フリップフロップ 126 NOT回路 131 NOT回路 132 P型MOSトランジスタ 133 N型MOSトランジスタ 134 論理回路 135 論理回路 136 P型MOSトランジスタ 137 N型MOSトランジスタ CLK Reference clock signal CK1 Clock signal for lock judgment fv oscillation signal fdiv divided signal fref0 reference reference signal fref reference signal up rising signal dn drop signal NF voltage signal VT frequency control signal Q1 output signal NQ1 inverted signal Q3 output signal TLD lock detection timing signal LD lock detection signal 101 VCO 102 Comparative frequency divider 102a prescaler 102b programmable counter 103 Reference oscillator 104 Reference frequency divider 105 Lock detection circuit 105a Lock detection timing signal generation circuit 105b Lock determination circuit 106 Phase comparator 107 First charge pump 108 Second charge pump 109 First low-pass filter 110 Second low-pass filter 111 analog switch 121-123 flip-flops 124 AND circuit 125 flip flops 126 NOT circuit 131 NOT circuit 132 P-type MOS transistor 133 N-type MOS transistor 134 Logic circuit 135 Logic circuit 136 P-type MOS transistor 137 N-type MOS transistor

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基準位相信号に基づいて被制御位相信号の
位相が制御されるPLL周波数シンセサイザであって、 基準クロック信号を出力する発振器と、 上記基準クロック信号を分周して、上記基準位相信号を
出力するとともに、上記基準位相信号のエッジに対して
所定の時間だけずれた判定タイミングの範囲を示す判定
タイミング信号を出力する基準位相信号・判定タイミン
グ信号出力手段と、 上記判定タイミング信号および上記被制御位相信号に基
づいて、上記被制御位相信号のエッジが、上記判定タイ
ミングの範囲内にあるか否かを示す位相差判定信号を出
力する位相差判定信号出力手段と、 を備えたことを特徴とするPLL周波数シンセサイザ。
1. A PLL frequency synthesizer in which the phase of a controlled phase signal is controlled based on a reference phase signal, the oscillator outputting a reference clock signal, and dividing the reference clock signal by dividing the reference phase signal. A reference phase signal / judgment timing signal output means for outputting a signal and outputting a judgment timing signal indicating a range of the judgment timing deviated by a predetermined time with respect to the edge of the reference phase signal; A phase difference determination signal output means for outputting a phase difference determination signal indicating whether or not the edge of the controlled phase signal is within the range of the determination timing based on the controlled phase signal. Featured PLL frequency synthesizer.
【請求項2】請求項1のPLL周波数シンセサイザであ
って、 上記基準位相信号・判定タイミング信号出力手段は、 上記基準クロック信号を分周して、第1の位相信号を出
力する分周器と、 上記第1の位相信号に対して所定のクロック信号におけ
る所定のクロック数だけ遅延した、上記基準位相信号を
出力する第1の遅延手段と、 上記基準位相信号に対して上記所定のクロック信号にお
ける所定のクロック数だけ遅延した、第2の位相信号を
出力する第2の遅延手段と、 上記第1の位相信号、および上記第2の位相信号に基づ
いて、上記判定タイミング信号を出力する判定タイミン
グ信号出力手段と、を備えたことを特徴とするPLL周
波数シンセサイザ。
2. The PLL frequency synthesizer according to claim 1, wherein the reference phase signal / determination timing signal output means divides the reference clock signal and outputs a first phase signal. A first delay means for outputting the reference phase signal delayed by a predetermined number of clocks in a predetermined clock signal with respect to the first phase signal, and in the predetermined clock signal with respect to the reference phase signal. Second delay means for outputting a second phase signal delayed by a predetermined number of clocks, and a decision timing for outputting the decision timing signal based on the first phase signal and the second phase signal. A PLL frequency synthesizer comprising: a signal output unit.
【請求項3】請求項2のPLL周波数シンセサイザであ
って、 上記判定タイミング信号出力手段は、上記第1の位相信
号と上記第2の位相信号とに基づいて、上記判定タイミ
ングの範囲の間、所定のレベルになる上記判定タイミン
グ信号を出力するとともに、 上記位相差判定信号出力手段は、上記判定タイミング信
号が上記所定のレベルである間に、上記被制御位相信号
のエッジが存在するか否かに応じて、上記位相差判定信
号を出力するように構成されていることを特徴とするP
LL周波数シンセサイザ。
3. The PLL frequency synthesizer according to claim 2, wherein the judgment timing signal output means is based on the first phase signal and the second phase signal, and is in the range of the judgment timing. The phase difference determination signal output means outputs the determination timing signal having a predetermined level, and whether the edge of the controlled phase signal exists while the determination timing signal is at the predetermined level. P is configured to output the phase difference determination signal according to
LL frequency synthesizer.
【請求項4】請求項1のPLL周波数シンセサイザであ
って、 上記位相差判定信号に応じて、上記基準位相信号に基づ
く被制御位相信号の位相の制御特性が変化するように構
成されていることを特徴とするPLL周波数シンセサイ
ザ。
4. The PLL frequency synthesizer according to claim 1, wherein the phase control characteristic of the controlled phase signal based on the reference phase signal changes in accordance with the phase difference determination signal. A PLL frequency synthesizer characterized by:
【請求項5】基準位相信号に基づいて被制御位相信号の
位相が制御されるPLL周波数シンセサイザであって、 基準クロック信号を出力する発振器と、 上記基準クロック信号を分周して、上記基準位相信号を
出力するとともに、上記基準位相信号のエッジに対して
所定の時間だけずれた判定タイミングの範囲を示す判定
タイミング信号を出力する基準位相信号・判定タイミン
グ信号出力手段と、 上記判定タイミング信号および上記被制御位相信号に基
づいて、上記被制御位相信号のエッジが、上記判定タイ
ミングの範囲内にあるか否かを示す位相差判定信号を出
力する位相差判定信号出力手段と、 上記被制御位相信号と上記基準位相信号との位相差に応
じたパルス幅の位相差パルス信号を出力する位相比較器
と、 上記位相差パルス信号の上記パルス幅に応じた電圧の位
相差電圧信号を出力するチャージポンプと、 上記位相差電圧信号における高周波成分を除去して周波
数制御電圧信号を出力するローパスフィルタと、 上記周波数制御電圧信号に応じた周波数の出力周波数信
号を出力する電圧制御発振器と、 上記出力周波数信号を分周して、上記被制御位相信号を
出力する分周器と、 を備えたことを特徴とするPLL周波数シンセサイザ。
5. A PLL frequency synthesizer in which the phase of a controlled phase signal is controlled based on a reference phase signal, the oscillator outputting a reference clock signal, and dividing the reference clock signal to obtain the reference phase. A reference phase signal / judgment timing signal output means for outputting a signal and outputting a judgment timing signal indicating a range of the judgment timing deviated by a predetermined time with respect to the edge of the reference phase signal; Phase difference determination signal output means for outputting a phase difference determination signal indicating whether or not the edge of the controlled phase signal is within the range of the determination timing based on the controlled phase signal, and the controlled phase signal And a phase comparator which outputs a phase difference pulse signal having a pulse width corresponding to the phase difference between the reference phase signal and the phase difference pulse signal A charge pump that outputs a phase difference voltage signal having a voltage according to the pulse width, a low-pass filter that removes high frequency components in the phase difference voltage signal and outputs a frequency control voltage signal, and a charge pump that responds to the frequency control voltage signal A PLL frequency synthesizer comprising: a voltage controlled oscillator that outputs an output frequency signal of a frequency; and a frequency divider that divides the output frequency signal and outputs the controlled phase signal.
【請求項6】請求項5のPLL周波数シンセサイザであ
って、 上記分周器は、 上記出力周波数信号を所定の分周比で分周する固定分周
器と、 上記固定分周器の出力信号を制御信号に応じた分周比で
分周する可変分周器とを有することを特徴とするPLL
周波数シンセサイザ。
6. The PLL frequency synthesizer according to claim 5, wherein said frequency divider divides said output frequency signal by a predetermined frequency division ratio, and an output signal of said fixed frequency divider. And a variable frequency divider that divides the signal at a frequency division ratio according to the control signal.
Frequency synthesizer.
【請求項7】請求項5のPLL周波数シンセサイザであ
って、さらに、 上記位相差判定信号に応じて、動作状態と停止状態とに
切り替わる補助チャージポンプを備えたことを特徴とす
るPLL周波数シンセサイザ。
7. The PLL frequency synthesizer according to claim 5, further comprising an auxiliary charge pump that switches between an operating state and a stopped state according to the phase difference determination signal.
【請求項8】請求項5のPLL周波数シンセサイザであ
って、 上記ローパスフィルタは、上記位相差判定信号に応じ
て、周波数特性が変化するように構成されていることを
特徴とするPLL周波数シンセサイザ。
8. The PLL frequency synthesizer according to claim 5, wherein the low-pass filter is configured to change frequency characteristics in accordance with the phase difference determination signal.
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CN103107788B (en) * 2012-11-06 2016-05-18 苏州聚阳环保科技股份有限公司 A kind of two lock-in amplifiers for water quality monitoring equipment and signal processing method and water quality monitoring equipment

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