JP2006262489A - 二重同調要素を有する線形位相ロックループ - Google Patents

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Abstract

【課題】比較的一定の利得と幅広い周波数の同調範囲とを呈する線形PLLを提供すること
【解決手段】線形PLLは第1及び第2の同調要素を有するVCOを含む。第1の同調要素は入力信号とVCO信号との間の位相誤差に比例して調節され、第2の同調要素は前記位相誤差の積分関数により調節される。位相誤差に比例して及び位相誤差の積分関数により別個に調節される別個の同調要素を用いてVCOを構成することにより、線形PLLの3dB帯域幅周波数は、位相検出器利得と比例調節により提供されるVCO利得とに主に依存するものとなる。別個の比例同調要素及び積分同調要素を有する線形PLLは、比較的広い周波数範囲にわたり比較的一定の利得を呈するよう設計することが可能である。
【選択図】図1

Description

本発明は、位相ロックループに関するものである。
位相ロックループ(PLL)は、信号の周波数及び位相にロックするためにデータ通信及び通信用途において使用される。特に、クロック及びデータ回復(CDR)用途においてモノリシックPLLが使用されることが多い。典型的なモノリシックPLLは、位相検出器、チャージポンプ、ループフィルタ、及びVCO信号を生成する電圧制御発振器(VCO)を含む。CDRに使用されるモノリシックPLLは、典型的には2つのカテゴリに分類され、すなわち、Hogge型の線形位相検出器を使用する線形PLLと、Alexander型2進位相検出器を使用する「バング・バング(bang-bang)」PLLである。
PLLの1つの性能特性は、3デシベル(dB)帯域幅周波数である。該3dB帯域幅周波数は、PLLが入力信号の周波数変化を追跡することができる周波数範囲の測定値である。典型的な線形PLLの場合、3dB帯域幅周波数は、位相検出器利得、チャージポンプ利得、VCO利得、及びループゼロ抵抗(loop zero resistance)の関数となる。位相検出器利得、チャージポンプ利得、及びループゼロ抵抗は、それぞれ±20%だけ変動し、一方、VCO利得は5対1(5-to-1)又はそれ以上変動することが多い。共振インダクタンス・キャパシタンス(LC)型VCOを使用する場合、VCO利得の広範囲の変動は、モノリシック可変コンデンサ(すなわちバラクタ)の非線形キャパシタンス対電圧特性、及びVCOのLCタンクキャパシタンスについてのVCO周波数の逆二乗根の依存性によるものである。
LC型VCOを用いた線形PLLにおけるVCO利得の変動は、VCOの同調に使用される電圧範囲を制限することにより低減させることができる。電圧同調範囲の制限は、VCO利得の変動を低減させるが、これはまたVCOを同調させることができる周波数範囲を制限するものでもあり、それ故、VCO利得の変動の大きさとVCOの周波数範囲との間にトレードオフが存在する。
これに鑑みると、必要とされているのは、比較的一定の利得と幅広い周波数の同調範囲とを呈する線形PLLである。
線形PLLは、第1及び第2の同調要素を有するVCOを含む。該第1の同調要素は、入力信号とVCO信号との間の位相誤差に比例して調節され、第2の同調要素は、前記位相誤差の積分関数によって調節される。前記位相誤差に比例して及び該位相誤差の積分関数により別個に調節される別個の同調要素を用いてVCOを構成することにより、該線形PLLの3dB帯域幅周波数は、比例調節によって提供される位相検出器利得及びVCO利得に主に依存するものとなる。別個の比例及び積分同調要素を有する線形PLLは、比較的大きな周波数範囲にわたって比較的一定の利得を呈するものとなる。
本発明の他の特徴及び利点は、本発明の原理を例示する図面に関連した以下の詳細な説明から明らかとなろう。
図面全体において同様の符号は同様の構成要素を示すために使用されている。
位相ロックループ(PLL)の仕事は、電圧制御発振器(VCO)信号の位相及び周波数を所与の信号(本書では入力信号と称す)にロックさせることである。本発明によれば、線形PLLは、第1及び第2の同調要素を有するVCOを含む。該第1の同調要素は、入力信号とVCO信号との間の位相誤差に比例して調節され、前記第2の同調要素は、前記位相誤差の積分関数によって調節される。
図1は、線形位相検出器102、第1の信号経路104(本書では「比例」信号経路と称す)、第2の信号経路106(本書では「積分」信号経路と称す)、及びVCO108とを含む、PLL100の一実施形態を示している。図1の実施形態では、VCOは、インダクタンス・キャパシタンス(LC)型VCOであって、第1及び第2の同調要素110,112を含む。該同調要素が後述するように調節されて、VCO信号の位相及び周波数が入力信号にロックされる。
図1を参照すると、線形位相検出器102は、信号源(図示せず)から入力信号を受信し及びVCO108からVCO信号(VCOout)の一部を受信するように接続されている。前記入力信号は、回復されるべきクロック情報及びデータを運ぶものである。線形PLL動作の一部として、線形位相検出器102は、入力信号の遷移をVCO信号の遷移と比較し、該入力信号とVCO信号との間の位相誤差の符号及び大きさを表す出力信号を生成する(前記符号は、入力信号の位相がVCO信号の位相に対して進んでいるか遅れているかを示すものである)。図1の実施形態では、線形位相検出器102は、Hogge型位相検出器であり、入力信号とVCO信号との間の位相誤差に比例する出力信号(Vpd)を生成する。該線形位相検出器102からの出力は、該線形PLL100の比例信号経路104及び積分信号経路106へ提供される。
線形PLL100の比例信号経路104は、線形位相検出器102とVCO108との間に信号接続116を含む。図1の実施形態では、比例信号経路104は、線形位相検出器102とVCOの第1の同調要素110との間の直接的な信号接続を提供する。該比例信号経路104は、第1のVCO同調信号(比例VCO同調信号と称す)を第1の同調要素110に線形位相検出器102から直接提供することを可能にする。比例VCO同調信号(図1でVtpと示されている)は、入力信号とVCO信号(図1の例ではVpd=Vtp)との間の瞬時位相誤差に比例する。すなわち、比例VCO同調信号は、線形位相検出器102により測定された瞬時位相誤差を示すものである。、入力信号とVCO信号との間の瞬時位相誤差に比例してVCOの第1の同調要素を調節するために、比例VCO同調信号が使用される。比例信号経路はまた、ポール(pole)又はローパスフィルタを含むことが可能である。該ポール又はローパスフィルタは、ループ帯域幅と比較して十分に高い周波数を有するものであり、PLLのダイナミクス(dynamics)に大きな影響を与えるものではない。よって、比例信号経路がポール又はローパスフィルタを含む場合であっても、該比例信号経路は、積分信号経路106から到来するVCO同調信号と比較した際に位相誤差に比例するとみなされるVCO同調信号を依然として提供することになる。
線形PLLの積分信号経路106は、チャージポンプ120及びループフィルタ122を含む。該積分信号経路106は、線形位相検出器102を前記チャージポンプ120及び前記ループフィルタ122を介してVCO108の第2の同調要素112に接続する。該積分信号経路106を参照すると、線形位相検出器102からの出力信号(例えばVpd)は、チャージポンプに提供される。該チャージポンプは、線形位相検出器からの出力信号に応じてループフィルタにチャージ電流を提供する。該チャージポンプにより生成されたチャージ電流は、線形位相検出器からの出力信号に比例する。該チャージ電流がループフィルタに加えられ、該ループフィルタは、コンデンサ124により表されているキャパシタンス(C0)を含む。第2のVCO同調信号(積分VCO同調信号と称す)は、チャージポンプ及びループフィルタからのチャージ電流に応じて生成される。該ループフィルタのため、積分VCO同調信号(図1にVtiで示す)は、入力信号とVCO信号との間の位相誤差の積分関数である。すなわち、積分VCO同調信号は、積分時間にわたる位相誤差の積分を示すものである。積分VCO同調信号は、VCOの第2の同調要素を調節するために使用される。積分信号経路、積分VCO同調信号、及び第2の同調要素により、VCOを位相誤差の積分関数として同調させることが可能となる。
図1に示す線形PLL100の動作は、比例信号経路104及び積分信号経路106からのフィードバックに応じたVCO108の同調を伴うものである。説明のため、VCOから開始し、該VCOは、比例信号経路及び積分信号経路からの比例VCO同調信号及び積分VCO同調信号(それぞれVtp及びVti)を受信し、出力としてVCO信号(VCOout)を生成する。該VCO信号(VCOout)の一部が、フィードバック接続128により示すように、線形位相検出器102へとフィードバックされる。線形位相検出器は、入力信号の位相を該VCO信号の位相と比較し、該入力信号と該VCO信号との間の位相誤差に比例する出力信号(例えばVpd)を生成する。該線形位相検出器からの出力信号は、比例信号経路及び積分信号経路へ提供され、対応する比例VCO同調信号及び積分VCO同調信号が使用されてVCOの第1及び第2の同調要素110,112が調節される。上述したように、VCO108の第1の同調要素110は、該VCOを前記位相誤差に比例して同調させることを可能にし、該VCOの第2の同調要素112は、該VCOを前記位相誤差の積分関数として同調させることを可能にする。
図2は、図1のLC型VCO108のタンク回路130の一実施形態を示している。該タンク回路は、コイル132で表すインダクタンス(L)と第1及び第2の同調要素134,136とを含む。図2の実施形態では、第1及び第2の同調要素は、電圧可変コンデンサ(バラクタとしても知られるもの)である。第1の同調要素134は、比例VCO同調信号(Vtp)に応じて同調されるバラクタであり、第2の同調要素136は、積分VCO同調信号(Vti)に応じて同調されるバラクタである。図2は、第1及び第2の同調要素を有するVCOの一例を示しているが、第1及び第2の同調要素は、同調信号に応じてVCOの周波数を変更することができるあらゆる部品又は回路とすることが可能である。
ここで、図1及び図2の線形PLL100の3dB帯域幅周波数の計算を図3を参照して説明する。図3は、図1及び図2の線形PLLを周波数領域において機能的に表現したものである。この表現は、論理加算機140,142を含み、3dB帯域幅周波数の計算を説明するのに都合の良いものである。より高次のポールが存在することが可能であるが、これは3dB帯域幅周波数の計算にとって重要ではない。図3に示す各項は、次のように定義される。
・Φin=入力位相
・Φout=出力位相
・Kpd=位相検出器利得144 [ボルト/2πラジアンの誤差]
・GMcp=チャージポンプ相互コンダクタンス146 [アンペア/ボルト]
・1/sC=ループフィルタの伝達関数
・GMcp/sC=チャージポンプの入力からVCOの入力への伝達関数(チャージポンプ及び積分コンデンサCを含む)
・Kvco,p=比例信号経路から提供されるVCO利得148 [Hz/ボルト]
・Kvco,i=積分信号経路から提供されるVCO利得150 [Hz/ボルト]
・Kvco/s=VCOの伝達関数(周波数を積分して位相を取得)
図3の機能表現からループ方程式を解くと、Φout/Φinについて以下の伝達関数がもたらされる。
Figure 2006262489
ループ方程式(数1)は2次ループの方程式である。
(例えばSONETジッタピーク仕様(SONET jitter peaking spacification)を満たすための)用途によっては、線形PLLが高度に安定していることが必要とされる。本質的に、線形PLLは、3dB帯域幅周波数を20の周波数だけ下回る周波数の近くを求めて1次に注目すべきである。線形PLLが1次に注目するために、積分信号経路により提供される((Kpd・GMcp・Kvco,i)/(s・C)により画定される)利得は、比例信号経路により提供される(Kpd・Kvco,pにより画定される)利得と比較して小さくなければならない。積分信号経路により提供される利得が比例信号経路により提供される利得と比較して小さくなる場合の周波数では、ループ方程式は次のように減縮される。
Figure 2006262489
数2は単純なローパスフィルタの形である。数2を使用して3dB帯域幅周波数を解くと、次式が得られる。
Figure 2006262489
数3より、図1及び図2の線形PLLの3dB帯域幅周波数(f3dB)は、位相検出器利得(Kpd)と比例信号経路により提供されるVCO利得(Kvco,p)とにのみ依存する、ということが分かる。従来のクロック及びデータ回復(CDR)線形PLLアーキテクチャでは、VCOは、積分信号経路からの単一の入力と、位相誤差の積分関数に応じて調節される単一の同調要素とを有する。ループフィルがが積分及びゼロを含むため、従来のCDR線形PLLの3dB帯域幅周波数は、位相検出器利得(Kpd)、チャージポンプ相互コンダクタンス(GMcp)、VCO利得(Kvco,i)、及びループゼロ抵抗に依存するものとなり、それら全てはPLLの利得応答の非一貫性に通ずるものとなる。図1及び図2に関して上述したPLLは、少なくとも、3dB帯域幅周波数を設定するKvco,pに関しては、比較的一定の利得のために設計するのが容易なものである。
図1及び図2に関して説明した線形PLLは、比例信号経路により提供される利得(Kpd・Kvco,p)が積分信号経路により提供される利得((Kpd・GMcp・Kvco,i)/(s・C))と等しくなる周波数でゼロを有する。これは次式で生じる。
Figure 2006262489
該ゼロの周波数は、ジッタピークを制御するために重要なものである。該ゼロの周波数は、3dB帯域幅周波数よりも約20又はそれ以上下回るべきであり、さもないと過度のピークが生じることになる。
数3に示すように、図1及び図2の線形PLLの3dB帯域幅周波数は、位相検出器利得(Kpd)と比例信号経路104により提供されるVCO利得(Kvco,p)とにのみ依存するため、第1の同調要素110は、比較的一定の利得の領域で作動されるべきである。線形位相検出器102は、(該位相検出器の出力が位相誤差に比例し、ループがロックされた際には位相誤差が存在しないため)ループがロックされた際にVCO周波数の調節を生じさせないので、第1の同調要素は、ロック状態で一定のバイアスポイントを有するべきである。単一の同調要素を有するVCOを有する従来のCDR線形PLLでは、該単一の同調要素は、正しい周波数を達成するよう調節されるバイアスポイントを有する。図1及び図2に関して上述した線形PLLの場合、(積分信号経路を介した)周波数の調節は、比例信号経路とは別に行われる。
比例信号経路104により提供される利得は、LC型VCOにおける総キャパシタンスに依存し、周波数と共に変化する。これは、積分信号経路からの積分VCO同調信号(Vtune,i)によって周波数が調節され、これによりLC型VCOにおける総キャパシタンスが調節されるからである。第1の同調要素のキャパシタンスと第2の同調要素のキャパシタンスとの比は、利得の変動と周波数範囲との間でトレードオフを行うように調節することができる。第1の同調要素が総キャパシタンスの大きな部分を占める場合には、利得は比較的フラットになるが同調範囲が比較的狭くなる。逆に、第1の同調要素が総キャパシタンスの小さな部分を占める場合には、利得はより大きく変動するが、周波数同調範囲は比較的広くなる。
図4Aないし図4Cは、単一の同調要素を有する線形PLLについて及び図1及び図2に関して上述した第1及び第2の同調要素を有する線形PLLについての「周波数」、「利得」、及び「相対利得」対「積分VCO同調信号電圧」のグラフである。従来の単一の同調要素を有するPLLのグラフは符号200で示されている。第1及び第2の同調要素を有する線形PLLの場合には、第1の同調要素と第2の同調要素との間のキャパシタンスの比が80:20、60:40、40:60、及び20:80の場合についての4つの別個のグラフが存在する(これらグラフにはそれぞれ符号80,60,40,20が付されている)。同グラフに示すように、第1の同調要素(比例信号経路)に与えるキャパシタンスが大きいほど、相対利得の変動は小さくなるが、周波数同調範囲は狭くなる。
図5は、従来の単一の同調要素を有する線形PLLについて(符号200で示す)、及び図1及び図2に関して上述した第1及び第2の同調要素を有する線形PLLについての「相対利得」対「周波数」のグラフである。図4Aないし図4Cの場合のように、第1及び第2の同調要素を有するPLLの場合、第1の同調要素と第2の同調要素との間のキャパシタンスの比が80:20、60:40、40:60、及び20:80の場合についての4つの別個のグラフが存在する(これらグラフにはそれぞれ符号80,60,40,20が付されている)。該グラフは、図1及び図2の線形PLLが、単一の同調要素を有する線形PLLの場合よりも一定の利得特性を生成することを示している。特に、総キャパシタンスの20%が第1の同調要素(比例信号経路)に与えられた場合に、線形PLLは他に示す場合よりも一層一定の「利得」対「周波数」を有するものとなる。20%の場合の範囲全体にわたり、相対的な変動は約2:1である。同じ周波数範囲において、従来の単一の同調要素を有する構成は5:1の変動を有している。
上述のように2つの同調要素が使用されると利得の絶対値が小さくなることが指摘されるべきである。ここで図6を参照する。一実施形態では、線形位相検出器102と第1の同調要素110との間に電圧利得ブロック160(例えば増幅器)を追加することにより損失した利得が回復される。線形電圧利得ブロックは、モノリシック回路で容易に達成されるものである。
図1ないし図6に関して上述した実施形態では、積分信号経路は、位相検出器の出力電圧(Vpd)を積分するためにチャージポンプ120及びループフィルタ122を含んでいる。代替的な実施形態では、ディジタルアップ/ダウンカウンタといった異なる1つ又は2つ以上の要素を使用して、位相検出器の出力電圧を積分し、積分VCO同調信号(Vti)を生成することが可能である。
図7は、本発明の一実施形態によるVCOを含む線形PLLを動作させるための方法を示すフローチャートである。ブロック170で、入力信号とVCO信号との間の位相誤差が決定される。ブロック172で、VCOの第1の同調要素が、該入力信号とVCO信号との間の位相誤差に比例して調節される。ブロック174で、VCOの第2の同調要素が、前記入力信号とVCO信号との間の位相誤差の積分関数に応じて調節される。
本発明による特定の実施形態について説明し図示したが、本発明は、かかる説明し図示した特定の形態及び各要素の構成に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみ制限されるものである。
本発明の一実施形態による、線形位相検出器、比例信号経路、積分信号経路、及びVCOを含む線形PLLの一例を示している。 図1の線形PLL内に組み込むことができるLC型VCOのタンク回路を示している。 図1及び図2の線形PLLの周波数領域における機能的な表現である。 単一の同調要素を有する線形PLLと、図1及び図2に関して上述したような第1及び第2の同調要素を有する線形PLLの「周波数」対「積分されたVCO同調信号電圧」のグラフである。 単一の同調要素を有する線形PLLと、図1及び図2に関して上述したような第1及び第2の同調要素を有する線形PLLの「利得」対「積分されたVCO同調信号電圧」のグラフである。 単一の同調要素を有する線形PLLと、図1及び図2に関して上述したような第1及び第2の同調要素を有する線形PLLの「相対利得」対「積分されたVCO同調信号電圧」のグラフである。 単一の同調要素を有する線形PLLと、図1及び図2に関して上述したような第1及び第2の同調要素を有する線形PLLの「相対利得」対「周波数」のグラフである。 図1の線形PLLの位相検出器と第1の同調要素との間に電圧利得ブロックを含む一実施形態を示している。 本発明の一実施形態によるVCOを含む線形PLLを動作させる方法を示すフローチャートである。
符号の説明
102 線形位相検出器
104 第1の信号経路
106 第2の信号経路
108 VCO
100 PLL
110 第1の同調要素
112 第2の同調要素
120 チャージポンプ
122 ループフィルタ

Claims (20)

  1. 線形位相ロックループ(PLL)であって、
    第1及び第2の同調要素を有し、VCO信号を生成する、電圧制御発振器(VCO)と、
    入力信号と前記VCO信号との間の位相誤差を決定するよう構成された線形位相検出器と、
    前記線形位相検出器と前記第1の同調要素との間の第1の信号経路であって、第1のVCO同調信号を前記第1の同調要素へ提供し、該第1のVCO同調信号が、前記入力信号と前記VCO信号との間の位相誤差に比例するものである、第1の信号経路と、
    前記線形位相検出器と前記第2の同調要素との間の第2の信号経路であって、第2のVCO同調信号を前記第2の同調要素へ提供し、該第2のVCO同調信号が、前記入力信号と前記VCO信号との間の位相誤差の積分関数である、第2の信号経路と
    を含む、線形PLL。
  2. 前記VCOが、第1及び第2のバラクタからなる第1及び第2の同調要素を有するインダクタンス・キャパシタンス(LC)型VCOからなる、請求項1に記載のPLL。
  3. 利得と周波数同調範囲との間の所望のバランスを確立するように、前記LC型VCOの総キャパシタンスが前記第1及び第2のバラクタ間で分配される、請求項2に記載の線形PLL。
  4. 前記第2の信号経路が、チャージポンプ及びループフィルタを含む、請求項1に記載の線形PLL。
  5. 前記第1及び第2の同調要素が、第1及び第2のバラクタからなる、請求項4に記載の線形PLL。
  6. 前記第1及び第2のバラクタが、利得と周波数同調範囲との間の所望のバランスを確立する大きさのキャパシタンスをそれぞれ有している、請求項5に記載の線形PLL。
  7. 前記VCOが、第1及び第2のバラクタからなる第1及び第2の同調要素を有するLC型VCOからなり、前記第2の信号経路が、チャージポンプ及びループフィルタを含む、請求項1に記載のPLL。
  8. 前記比例信号経路が、前記位相検出器と前記第1の同調要素との間に増幅器を含む、請求項1に記載の線形PLL。
  9. 第1の同調要素及び第2の同調要素を有する電圧制御発振器(VCO)を含む線形位相ロックループ(PLL)を動作させるための方法であって、
    入力信号とVCO信号との間の位相誤差を決定し、
    前記入力信号と前記VCO信号との間の前記位相誤差に比例して前記第1の同調要素を調節し、
    前記入力信号と前記VCO信号との間の前記位相誤差の積分関数に応じて前記第2の同調要素を調節する、
    という各ステップを含む方法。
  10. 前記第1及び第2の同調要素を調節する前記ステップが、該第1及び第2の同調要素のキャパシタンスを調節することを含む、請求項9に記載の方法。
  11. 前記第1及び第2の同調要素を調節する前記ステップが、LC型VCOの第1及び第2のバラクタのキャパシタンスを調節することを含む、請求項9に記載の方法。
  12. 利得と同調範囲との間の所望のバランスを確立するように前記第1及び第2の同調要素のそれぞれのキャパシタンスを構成するステップを更に含む、請求項9に記載の方法。
  13. 前記第1の同調要素を調節する前記ステップが、第1のバラクタのキャパシタンスを調節するステップを含み、前記第2の同調要素を調節する前記ステップが、第2のバラクタのキャパシタンスを調節するステップを含む、請求項9に記載の方法。
  14. 前記入力信号と前記VCO信号との間の前記位相誤差を表す出力信号の電圧を増大させ、該増大した電圧を有する該出力信号を使用して前記第1の同調要素を調節する、という各ステップを更に含む、請求項9に記載の方法。
  15. 線形位相ロックループ(PLL)であって、
    第1及び第2のバラクタを有し、VCO信号を生成する、電圧制御発振器(VCO)と、
    入力信号と前記VCO信号との間の位相誤差を決定するよう構成された線形位相検出器と、
    前記線形位相検出器と前記第1のバラクタとの間の第1の信号経路であって、該第1のバラクタに第1のVCO同調信号を提供し、該第1のVCO同調信号が、前記入力信号と前記VCO信号との間の前記位相誤差に比例するものである、第1の信号経路と、
    前記線形位相検出器と前記第2の同調要素との間の第2の信号経路であって、ループフィルタを含み、前記第2のバラクタに第2のVCO同調信号を提供し、該第2のVCO同調信号が、前記入力信号と前記VCO信号との間の前記位相誤差の積分関数である、第2の信号経路と
    を含む、線形PLL。
  16. 前記VCOがLC型VCOからなる、請求項15に記載の線形PLL。
  17. 利得と周波数同調範囲との間の所望のバランスを確立するように、前記LC型VCOの総キャパシタンスが前記第1及び第2のバラクタ間で分配される、請求項16に記載の線形PLL。
  18. 前記第1及び第2のバラクタが、利得と周波数同調範囲との間の所望のバランスを確立する大きさのキャパシタンスをそれぞれ有する、請求項15に記載の線形PLL。
  19. 前記第1の信号経路が、前記線形位相検出器と前記第1の同調要素との間に電圧利得ブロックを含む、請求項15に記載の線形PLL。
  20. 前記第2の信号経路が、前記線形位相検出器と前記ループフィルタとの間にチャージポンプを含む、請求項15に記載の線形PLL。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008117361A1 (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Fujitsu Microelectronics Limited 論理シミュレーション方法及び論理シミュレータ
US7928783B2 (en) * 2009-05-13 2011-04-19 Hynix Semiconductor Inc. Semiconductor integrated circuit
JP2017153019A (ja) * 2016-02-26 2017-08-31 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
CN111817715A (zh) * 2020-09-08 2020-10-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 锁相方法及相关锁相环、芯片及电子装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006041804B4 (de) * 2006-09-06 2014-04-03 Infineon Technologies Ag Phasengekoppelter Regelkreis
JP4308279B2 (ja) * 2007-03-06 2009-08-05 日本電波工業株式会社 高周波用電圧制御発振回路
US8373510B2 (en) * 2008-04-21 2013-02-12 International Business Machines Corporation Programmable filter for LC tank voltage controlled oscillator (VCO), design structure and method thereof
CN103138751B (zh) * 2011-11-25 2016-01-06 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 锁相环
US8878614B2 (en) * 2012-02-28 2014-11-04 Megachips Corporation Phase-locked loop
CN103684434A (zh) * 2013-12-19 2014-03-26 复旦大学 基于边沿线性化技术的25Gbps数据时钟恢复电路
US9485085B2 (en) * 2015-03-10 2016-11-01 Qualcomm Incorporated Phase locked loop (PLL) architecture
EP3190704B1 (en) * 2016-01-06 2018-08-01 Nxp B.V. Digital phase locked loops
KR102577232B1 (ko) 2016-11-28 2023-09-11 삼성전자주식회사 하이브리드 클럭 데이터 복원 회로 및 수신기
CN107911113B (zh) * 2017-10-31 2021-01-12 北京集创北方科技股份有限公司 时钟数据恢复电路及其环路带宽调节方法、处理器
WO2022051904A1 (zh) * 2020-09-08 2022-03-17 深圳市汇顶科技股份有限公司 锁相方法及相关锁相环、芯片及电子装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3805183A (en) * 1972-11-06 1974-04-16 Microwave Inc Dual bandwidth phase lock loop
JPH01218214A (ja) 1988-02-26 1989-08-31 Nec Corp 位相同期発振回路
DE3806461A1 (de) 1988-03-01 1989-09-14 Licentia Gmbh Split-loop-filter
US4942370A (en) 1988-04-08 1990-07-17 Ricoh Company, Ltd. PLL circuit with band width varying in accordance with the frequency of an input signal
JPH07170178A (ja) 1993-09-10 1995-07-04 Sun Microsyst Inc Pll減衰回路
US5740213A (en) * 1994-06-03 1998-04-14 Dreyer; Stephen F. Differential charge pump based phase locked loop or delay locked loop
US5973519A (en) * 1997-01-20 1999-10-26 Nec Corporation Voltage controlled oscillator circuit capable of switching between oscillation frequency bands
US5821789A (en) 1997-01-28 1998-10-13 Industrial Technology Research Institution Fast switching phase-locked loop
US5870003A (en) * 1997-10-03 1999-02-09 International Business Machines Corporation High frequency phase-locked loop circuit having reduced jitter
JP3356136B2 (ja) * 1999-10-19 2002-12-09 日本電気株式会社 Pll回路
US6614316B2 (en) * 2001-04-05 2003-09-02 International Business Machines Corporation Fractional integration and proportional multiplier control to achieve desired loop dynamics
US6693496B1 (en) * 2002-03-13 2004-02-17 Genesis Microchip Inc. Method and system for low power, low jitter, wide range, self-adaptive multi-frequency phase locked loop
US7009456B2 (en) * 2003-08-04 2006-03-07 Agere Systems Inc. PLL employing a sample-based capacitance multiplier
US7019571B2 (en) * 2004-03-31 2006-03-28 Silicon Laboratories, Inc. Frequency synthesizer for a wireless communication system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008117361A1 (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Fujitsu Microelectronics Limited 論理シミュレーション方法及び論理シミュレータ
JPWO2008117361A1 (ja) * 2007-03-23 2010-07-08 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 論理シミュレーション方法及び論理シミュレータ
JP4573909B2 (ja) * 2007-03-23 2010-11-04 富士通セミコンダクター株式会社 論理シミュレーション方法及び論理シミュレーション装置
US8825463B2 (en) 2007-03-23 2014-09-02 Fujitsu Semiconductor Limited Logic simulation method and logic simulator
US7928783B2 (en) * 2009-05-13 2011-04-19 Hynix Semiconductor Inc. Semiconductor integrated circuit
JP2017153019A (ja) * 2016-02-26 2017-08-31 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
CN111817715A (zh) * 2020-09-08 2020-10-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 锁相方法及相关锁相环、芯片及电子装置
CN111817715B (zh) * 2020-09-08 2021-02-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 锁相方法及相关锁相环、芯片及电子装置

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Publication number Publication date
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