JP2010200064A - Pll circuit, pll circuit radio communication device, and method of detecting lock of the pll circuit - Google Patents

Pll circuit, pll circuit radio communication device, and method of detecting lock of the pll circuit Download PDF

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JP2010200064A JP2009043449A JP2009043449A JP2010200064A JP 2010200064 A JP2010200064 A JP 2010200064A JP 2009043449 A JP2009043449 A JP 2009043449A JP 2009043449 A JP2009043449 A JP 2009043449A JP 2010200064 A JP2010200064 A JP 2010200064A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PLL circuit configurable with a digital circuit, and capable of suppressing occurrence of an error or loss of lock detection and reducing a detection time, a radio communication device, and a method of detecting a lock. <P>SOLUTION: Detection is carried out using detection results by a plurality of lock detection parts 6b-1 to 6b-n different in window width. A lock determination part 7 detects a lock state based on the detection results by the plurality of lock detection parts 6b-1 to 6b-n. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本願は、PLL回路、無線通信機、及びPLL回路のロック状態検出方法に関する。   The present application relates to a PLL circuit, a wireless communication device, and a lock state detection method for the PLL circuit.

現在、携帯電話から車のキーロックに至るまで、現在様々な分野で無線通信が用いられているが、無線通信を行う無線機には通常PLL回路が使用されている。
無線機にPLL回路を用いることは古くから行われており、そのための様々な提案がなされている。例えば特許文献1には、同期検出回路を備える同期検波方式のPLL回路で、同期検出回路がジッターや雑音であやまって非同期検出をしないよう構成したものが開示されている。
Currently, wireless communication is used in various fields from cellular phones to car key locks, but a PLL circuit is usually used for a wireless device that performs wireless communication.
The use of a PLL circuit for a radio has been performed for a long time, and various proposals have been made for that purpose. For example, Patent Document 1 discloses a synchronous detection type PLL circuit including a synchronous detection circuit in which the synchronous detection circuit is configured not to perform asynchronous detection due to jitter or noise.

小型の無線機では、電池やバッテリー等で動くので、これら電力源の寿命を延ばすためには、PLL回路においても消費電力を押さえる必要がある。そのためPLL回路では、動作開始時に、発振周波数が安定したロック状態になったのをなるべく早く検出できれば、ロック検出後に通信を行うので、消費電力を押さえることが出来る。   Since a small wireless device is operated by a battery or a battery, it is necessary to reduce power consumption even in a PLL circuit in order to extend the life of these power sources. Therefore, in the PLL circuit, if it can be detected as soon as possible that the oscillation frequency is in a stable locked state at the start of operation, communication is performed after lock detection, so that power consumption can be reduced.

従来のPLL回路のロック検出は、位相比較器の出力パルス(XUP/DOWN)をカウントする方法、またはVCOの制御電圧の変動を検出する方法が用いられていた。
このうち位相比較器の出力パルスをカウントする方法は、PLL回路の引込が収束すると位相比較器の2種類の出力パルスXUP/DOWMのパルス数が等しくなることでロック状態を検出する。
Conventional lock detection of a PLL circuit has used a method of counting output pulses (XUP / DOWN) of a phase comparator or a method of detecting fluctuations in the control voltage of the VCO.
Among these, the method of counting the output pulses of the phase comparator detects the lock state by equalizing the number of the two types of output pulses XUP / DOWN of the phase comparator when the pull-in of the PLL circuit converges.

特開昭63−035039号公報JP 63-035039 A

上述した位相比較器の出力パルスをカウントする方法は、確実にロック検出を行うには、検出時間としてリファレンスクロックで数千パルス程度必要とした。そして検出時間を短くすると、引き込みが完了する前に誤ってロック状態を検出してしまうという問題があった。   The above-described method for counting the output pulses of the phase comparator requires about several thousand pulses with the reference clock as the detection time in order to reliably detect the lock. If the detection time is shortened, there is a problem that the lock state is erroneously detected before the pull-in is completed.

また従来の方法では、ロック状態を検出後に再びロックが外れたと判定する、いわゆるロストが発生する問題もあった。
本発明はデジタル回路で構成出来、ロック検出のエラーやロストの発生を抑制することが出来ると共に、検出時間を短縮することが出来るPLL回路、無線通信機、及びロック検出方法を提供することを課題とする。
Further, the conventional method has a problem that a so-called lost occurs, in which it is determined that the lock is released again after detecting the lock state.
It is an object of the present invention to provide a PLL circuit, a wireless communication device, and a lock detection method that can be configured by a digital circuit, can suppress the occurrence of lock detection errors and lost, and can reduce the detection time. And

本発明によるPLL回路は、基本周波数信号と前記PLL回路のフィードバック信号との位相差を比較する位相比較部と、前記位相差に基づいて前記位相比較部から出力される位相差情報を検出する感度が異なる複数のロック検出部と、前記複数のロック検出部による検出結果に基づいて、前記PLL回路のロック状態を判定するロック判定部と、を備えることを特徴とする。   The PLL circuit according to the present invention includes a phase comparison unit that compares a phase difference between a fundamental frequency signal and a feedback signal of the PLL circuit, and a sensitivity that detects phase difference information output from the phase comparison unit based on the phase difference. And a lock determination unit that determines a lock state of the PLL circuit based on detection results by the plurality of lock detection units.

また本発明によるPLL回路無線通信機は、PLL回路と、前記PLL回路の出力を増幅してアンテナに出力する増幅部とを有し、前記PLL回路は、基本周波数信号と前記PLL回路のフィードバック信号の位相差を比較する位相比較部と、前記位相差に基づいて前記位相比較部から出力される位相差情報を検出する感度が異なる複数のロック検出部と、前記複数のロック検出部による検出結果に基づいて、前記PLL回路のロック状態を判定するロック判定部とを有することを特徴とするPLL回路無線通信機。   The PLL circuit wireless communication apparatus according to the present invention includes a PLL circuit and an amplification unit that amplifies the output of the PLL circuit and outputs the amplified signal to an antenna. The PLL circuit includes a fundamental frequency signal and a feedback signal of the PLL circuit. A phase comparison unit that compares the phase difference between the phase detection unit, a plurality of lock detection units having different sensitivities for detecting phase difference information output from the phase comparison unit based on the phase difference, and detection results by the plurality of lock detection units And a lock determination unit that determines a lock state of the PLL circuit based on the PLL circuit wireless communication device.

また本発明による、PLL回路のロック検出方法は、前記PLL回路を構成する位相比較部から比較結果として出力される2つの信号内のパルスを複数の感度で検出し、前記複数の感度による検出結果に基づいてロック検出を行うことを特徴とする。   The PLL circuit lock detection method according to the present invention detects a pulse in two signals output as a comparison result from a phase comparison unit constituting the PLL circuit with a plurality of sensitivities, and a detection result based on the plurality of sensitivities. Based on the above, lock detection is performed.

本発明はロック検出のエラーやロストの発生を抑制することが出来ると共に、検出時間を短縮することが出来る。   The present invention can suppress the occurrence of lock detection errors and the occurrence of lost, and can shorten the detection time.

位相比較器の出力パルスカウント方式のロック検出部を備えた一般的なPLL回路の原理ブロック図である。It is a principle block diagram of a general PLL circuit provided with a lock detector of an output pulse count method of a phase comparator. 本実施形態のPLL回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the PLL circuit of this embodiment. ロック検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a lock | rock detection part. 図3のロック検出部によるロック検出のタイムチャートを示す図である。It is a figure which shows the time chart of the lock | rock detection by the lock | rock detection part of FIG. ロック検出部の状態遷移を示す図である。It is a figure which shows the state transition of a lock | rock detection part. ロック検出部の動作をシミュレートした場合の各信号を示す図である。It is a figure which shows each signal at the time of simulating operation | movement of a lock | rock detection part. 2つのロック検出部を備えたPLL回路を示す図である。It is a figure which shows the PLL circuit provided with two lock | rock detection parts. 図7のPLL回路の動作を示すタイムチャートである。8 is a time chart showing the operation of the PLL circuit of FIG. 相関部から出力される信号CDTCの変化率によってロック判定を行うロック判定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the lock determination part which performs lock determination with the change rate of the signal CDTC output from a correlation part. 図8のロック判定部を用いたPLL回路によるロック検出結果を示す図である。It is a figure which shows the lock | rock detection result by the PLL circuit using the lock | rock determination part of FIG. ロック検出部の第2の形態を示す図である。It is a figure which shows the 2nd form of a lock | rock detection part. 第2の形態のロック検出部内の信号、及び入出力される信号のタイミングを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the timing of the signal in the lock | rock detection part of a 2nd form, and the signal input / output. 第3の実施形態のロック検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the lock | rock detection part of 3rd Embodiment. 本実施形態におけるPLL回路を用いた通信機の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the communication apparatus using the PLL circuit in this embodiment.

以下に図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
以下の例では、本実施形態におけるPLL回路を、発振周波数を基準クロックの整数比で設定するInteger−PLL (IPLL)ではなく、発振周波数を固定小数点フォーマットで設定するFractional−N PLL (FPLL)に適用した場合を例として説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the following example, the PLL circuit according to the present embodiment is not an Integer-PLL (IPLL) that sets an oscillation frequency with an integer ratio of a reference clock, but a Fractional-N PLL (FPLL) that sets an oscillation frequency in a fixed-point format. The case where it is applied will be described as an example.

FPLLは、基準クロック(Refclk)を分周せずに高分解能で発振周波数を設定できる。従って基準クロックを分周するIPLLよりもフィードバックループが高速に応答する。   The FPLL can set the oscillation frequency with high resolution without dividing the reference clock (Refclk). Therefore, the feedback loop responds faster than IPLL that divides the reference clock.

またFPLLは、発振周波数の分解能が高く、ループ応答が早いという特徴がある。よって収束が早く、起動からロックするまでが高速なので、ロック検出を早くすることによる効果が大きい。例えば通信機等でロック検出を起動のトリガとしている構成の場合、引き込みが完了した直後にロック状態を検出することでパワーダウンからの動作復帰時間を短縮することができる。   FPLL is characterized by high resolution of oscillation frequency and fast loop response. Therefore, since convergence is quick and the speed from start to lock is high, the effect of making lock detection early is great. For example, in a configuration in which lock detection is used as a trigger for activation in a communication device or the like, the operation recovery time from power down can be shortened by detecting the lock state immediately after the pull-in is completed.

図1は、位相比較器の出力パルスカウント方式のロック検出部を備えた一般的なPLL回路の原理ブロック図である。
同図のPLL回路10aは、位相比較器(PFD)1、チャージポンプ(CP)2、ループフィルタ(LPF)3、電圧制御発振部(VCO)4、分周部5、及びロック検出部6aを有している。
FIG. 1 is a principle block diagram of a general PLL circuit including a lock detector of an output pulse count method of a phase comparator.
The PLL circuit 10a shown in FIG. 1 includes a phase comparator (PFD) 1, a charge pump (CP) 2, a loop filter (LPF) 3, a voltage controlled oscillator (VCO) 4, a frequency divider 5, and a lock detector 6a. Have.

位相比較器1は、不図示の基本クロック発振器から入力される水晶振動子の発振に基づく固有周波数の基準クロック信号(Ref clock)と、分周部5によって分周された帰還信号を比較し、2つの信号の周波数差及び位相差に基づいたパルス信号(XUP/DOWN信号)をチャージポンプ2に出力する。位相比較器2は、基準クロック信号に対してフィードバック信号が遅れている場合XUP信号をパルス出力し、逆に基準クロック信号に対してフィードバック信号が進んでいる場合DOWN信号をパルス出力する。   The phase comparator 1 compares a reference clock signal (Ref clock) having a natural frequency based on oscillation of a crystal resonator input from a basic clock oscillator (not shown) and a feedback signal divided by the frequency divider 5, A pulse signal (XUP / DOWN signal) based on the frequency difference and phase difference between the two signals is output to the charge pump 2. The phase comparator 2 pulses the XUP signal when the feedback signal is delayed with respect to the reference clock signal, and conversely outputs the DOWN signal when the feedback signal is advanced with respect to the reference clock signal.

チャージポンプ2は、位相比較器1で検出された位相差を電圧制御発振部4のための制御信号(制御電圧)に変換するものである。チャージポンプ2は、位相比較器1から出力される2つのパルス信号(XUP/DOWN信号)に基づいた制御信号を、ループフィルタ3に出力する。このチャージポンプ2の出力信号は、直流成分にパルス成分が含まれたものであり、その直流成分はパルス信号の周波数変動にともなって変化し、パルス成分はパルス信号の位相差に基づいて変化する。   The charge pump 2 converts the phase difference detected by the phase comparator 1 into a control signal (control voltage) for the voltage controlled oscillator 4. The charge pump 2 outputs a control signal based on the two pulse signals (XUP / DOWN signal) output from the phase comparator 1 to the loop filter 3. The output signal of the charge pump 2 is a direct current component including a pulse component, and the direct current component changes with the frequency variation of the pulse signal, and the pulse component changes based on the phase difference of the pulse signal. .

ループフィルタ3は、チャージポンプ2の出力信号を平滑して高周波成分を除去した出力信号を電圧制御発振部4に制御電圧として出力する。電圧制御発振部4は、ループフィルタ3から入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号foutを外部回路に出力すると共に、分周部5に出力する。   The loop filter 3 outputs an output signal obtained by smoothing the output signal of the charge pump 2 and removing a high-frequency component to the voltage controlled oscillator 4 as a control voltage. The voltage controlled oscillating unit 4 outputs an output signal fout having a frequency corresponding to the control voltage input from the loop filter 3 to an external circuit and also outputs it to the frequency dividing unit 5.

分周部5は、電圧制御発振部4の出力foutを分周して位相比較器2に出力する回路である。この分周部5は、外部からの指示に基づいて自由に分周比を切換えることが出来、この分周比を変えることによって、出力信号foutの発振周波数を制御することが出来る。なおPLL回路10aがFPLLの場合、分周部5による分周比は、基準周波数との比が整数でない分数分周比となる。FPLLのPLL回路10aの場合、分周部5は、分周比を細かく変更することで実質的に分数分周を行うことで実現できる。例えば、2分周と3分周とを繰り返すことで、実質的に2.5分周を実現できる。   The frequency divider 5 is a circuit that divides the output fout of the voltage controlled oscillator 4 and outputs it to the phase comparator 2. The frequency divider 5 can freely switch the frequency division ratio based on an instruction from the outside, and the oscillation frequency of the output signal fout can be controlled by changing the frequency division ratio. When the PLL circuit 10a is an FPLL, the frequency dividing ratio by the frequency dividing unit 5 is a fractional frequency dividing ratio whose ratio to the reference frequency is not an integer. In the case of the FPLL PLL circuit 10a, the frequency divider 5 can be realized by substantially performing fractional frequency division by finely changing the frequency division ratio. For example, the frequency division by 2.5 can be substantially realized by repeating the frequency division by 2 and the frequency division by 3.

ロック検出部6aは、位相比較器1から出力されるパルス信号(XUP/DOWN信号)をカウントして、特定期間内に2つの信号のパルス数が一致したならば、ロック検出を示すLCDT信号を出力する。   The lock detection unit 6a counts the pulse signal (XUP / DOWN signal) output from the phase comparator 1 and, if the number of pulses of the two signals coincides within a specific period, outputs an LCDT signal indicating lock detection. Output.

本実施形態のPLL回路は、位相比較器から出力される信号のパルスカウントを行う方式のロック検出部を複数備える。そして各ロック検出部は、パルスを検出する検出時間(以下ウィンドウという)がそれぞれ異なる。   The PLL circuit of this embodiment includes a plurality of lock detection units that perform pulse counting of signals output from the phase comparator. Each lock detection unit has a different detection time (hereinafter referred to as a window) for detecting a pulse.

ロック検出部のウィンドウ幅を大きくすると、ロストの頻度は小となるが検出時間は大きくなる。逆にウィンドウ幅を小さくすると、検出時間は小さくなるがエラーの頻度は大きくなる。   If the window width of the lock detection unit is increased, the frequency of lost decreases, but the detection time increases. Conversely, if the window width is reduced, the detection time is reduced, but the frequency of errors is increased.

本実施形態のPLL回路では、ウィンドウ幅の異なる複数のロック検出部による検出結果を用いて、ロック検出を行う。
図2は、本実施形態のPLL回路の構成を示すブロック図である。
In the PLL circuit of this embodiment, lock detection is performed using detection results from a plurality of lock detection units having different window widths.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the PLL circuit of this embodiment.

図2のPLL回路10bを図1のPLL回路10aと比較すると、位相比較器1、チャージポンプ2、ループフィルタ3、電圧制御発振部(VCO)4、及び分周部5については基本的に図1のPLL回路10aのものと実質的に同じものなので、同じ符号を付し、また説明は省略する。   When the PLL circuit 10b of FIG. 2 is compared with the PLL circuit 10a of FIG. 1, the phase comparator 1, the charge pump 2, the loop filter 3, the voltage controlled oscillator (VCO) 4, and the frequency divider 5 are basically shown. Since it is substantially the same as that of the first PLL circuit 10a, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

図1のPLL回路10aと図2のPLL回路10bを比較すると、PLL回路10bは、複数のロック検出部6b−1〜6b−n及びロック判定部7を更に有している。
複数のロック検出部6b−1〜6b−nは、それぞれウィンドウ幅が異なる。ロック判定部7は、各ロック検出部6b−1〜6b−nの検出結果に基づいて、PLL回路10bがロックしたのを検出する。
Comparing the PLL circuit 10a of FIG. 1 with the PLL circuit 10b of FIG. 2, the PLL circuit 10b further includes a plurality of lock detection units 6b-1 to 6b-n and a lock determination unit 7.
The plurality of lock detection units 6b-1 to 6b-n have different window widths. The lock determination unit 7 detects that the PLL circuit 10b is locked based on the detection results of the lock detection units 6b-1 to 6b-n.

図3は、ロック検出部6bの構成を示す図である。
同図において、ロック検出部6bには、位相比較器1から出力されるXUP/DOWN信号が入力され、このXUP/DOWN信号それぞれの立ち上がりエッジをカウントすることによりロック検出を行う。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the lock detection unit 6b.
In the figure, the lock detection unit 6b receives the XUP / DOWN signal output from the phase comparator 1, and performs lock detection by counting the rising edges of each XUP / DOWN signal.

同図において、ロック検出部6bは、XUP信号のパルス数をカウントするXUPカウンタ(xupcnt)11、DOWN信号のパルス数をカウントするDOWNカウンタ(downcnt)12、XUPカウンタ11とDOWNカウンタ12の出力の論理積を取るAND回路13、外部から与えられる設定値WDTC[2:0]、信号ENDTCに基づいて、ロック検出部6bのウィンドウ幅を変更したり出力を制御したりするコントロールロジック(Control Logic)14、及びロック検出出力LCDTを生成するフリップフロップ15を有している。   In the figure, a lock detection unit 6b outputs an XUP counter (xupcnt) 11 that counts the number of pulses of the XUP signal, a DOWN counter (downcnt) 12 that counts the number of pulses of the DOWN signal, and outputs of the XUP counter 11 and the DOWN counter 12. An AND circuit 13 that takes a logical product, a control logic (Control Logic) that changes the window width of the lock detection unit 6b and controls the output based on a set value WDTC [2: 0] given from the outside and a signal ENDTC 14 and a flip-flop 15 for generating a lock detection output LCDT.

XUPカウンタ11及びXDOWNカウンタ12は、位相比較器1から出力されるXUP信号及びDOWN信号のパルス数をカウントするカウンタで、カウント数が規定値(例えば2ビットカウンタなら3)になると‘1’を出力する。またコントロールロジック14からCLR信号が入力されるとカウント値がクリアされ、最初からカウントをやり直す。AND回路13は、通常は‘0’(フリップフロップ15のCLR)をフリップフロップ15に出力し、UPカウンタ11及びDOWNカウンタ12の両方が規定値をカウントすると‘1’(フリップフロップ15のSET)をフリップフロップ15に出力する。   The XUP counter 11 and the XDOWN counter 12 are counters that count the number of pulses of the XUP signal and the DOWN signal output from the phase comparator 1. When the count number reaches a specified value (for example, 3 for a 2-bit counter), “1” is set. Output. When the CLR signal is input from the control logic 14, the count value is cleared and the count is restarted from the beginning. The AND circuit 13 normally outputs “0” (CLR of the flip-flop 15) to the flip-flop 15, and “1” (SET of the flip-flop 15) when both the UP counter 11 and the DOWN counter 12 count the specified value. Is output to the flip-flop 15.

コントロールロジック14は、基準クロックRefclkに同期して稼働するコントローラで、事前に設定されるウィンドウ幅WDTCの値に基づいた周期でUPカウンタ11とDOWNカウンタ12にCLR信号を出力する。またコントロールロジック14は、外部からロック検出部6bにイネーブル信号(ENDTC)として‘1’が入力されているときは、フリップフロップ15に対してUPDATE信号を出力してフリップフロップ15をアップデートし、イネーブル信号として‘0’が入力されると、フリップフロップ15へのUPDATE信号の入力を止め、ロック検出部6bをディスネーブル状態とする。   The control logic 14 is a controller that operates in synchronization with the reference clock Refclk, and outputs a CLR signal to the UP counter 11 and the DOWN counter 12 at a cycle based on a preset value of the window width WDTC. Further, when “1” is input as an enable signal (ENDTC) from the outside to the lock detection unit 6b, the control logic 14 outputs an UPDATE signal to the flip-flop 15 to update the flip-flop 15 and enable it. When “0” is input as a signal, the input of the UPDATE signal to the flip-flop 15 is stopped, and the lock detecting unit 6b is disabled.

フリップフロップ15は、基準クロックRefclkに同期して稼働するフリップフロップである。フリップフロップ15は、AND回路13からの信号が‘0’(CLR)のときは、ロックを検出していないので、ロック検出出力LCDTとして‘0’を、AND回路13からの信号が‘1’(SET)のときは、XUP信号とDOWN信号のパルス数が同数となっており、ロックが検出されたので、ロック検出出力LCDTとして‘1’を出力する。   The flip-flop 15 is a flip-flop that operates in synchronization with the reference clock Refclk. When the signal from the AND circuit 13 is “0” (CLR), the flip-flop 15 does not detect the lock, so the lock detection output LCDT is “0”, and the signal from the AND circuit 13 is “1”. In the case of (SET), since the number of pulses of the XUP signal and the DOWN signal is the same, and lock is detected, “1” is output as the lock detection output LCDT.

このようにロック検出部6bは、設定値WDTCの値のウィンドウ幅で位相比較器1から出力されるXUP/DOWN信号のパルス数をカウントし、両者が一致したならばロック検出出力LCDTを‘1’にする。   In this way, the lock detection unit 6b counts the number of pulses of the XUP / DOWN signal output from the phase comparator 1 with the window width of the set value WDTC, and if the two match, the lock detection output LCDT is set to '1. 'Make it.

また図2のPLL回路10bは全てデジタル回路としてもよい。
なお図2の構成では、XUP信号のパルス数とDOWN信号のパルス数が完全に一致したときに、ロック検出部6bはロック検出出力LCDTを‘1’にするが、両者が略一致するとロック検出出力LCDTを‘1’にする構成としても良い。
Further, all of the PLL circuit 10b of FIG. 2 may be a digital circuit.
In the configuration of FIG. 2, the lock detection unit 6b sets the lock detection output LCDT to “1” when the number of pulses of the XUP signal and the number of pulses of the DOWN signal completely match. The output LCDT may be set to “1”.

図4は、図3のロック検出部6bによるロック検出のタイムチャートを示す図である。
同図は、ロック検出部6bに対してウィンドウ幅の値WDTCとして基準クロックRefclk10クロック分が指定されており、またUPカウンタ11及びDOWNカウンタ12が4までカウントできるカウンタであった場合を例として示している。
FIG. 4 is a diagram showing a time chart of lock detection by the lock detector 6b of FIG.
The figure shows an example where the lock detection unit 6b is designated with a reference clock Refclk of 10 clocks as the window width value WDTC, and the UP counter 11 and the DOWN counter 12 are counters capable of counting up to 4. ing.

同図において、フィードバック信号が遅れていることを示すXUP信号が(1)、(2)、・・・と入力されてゆくと、それに伴いXUPカウンタ11の値(UPCNT)も1、2、・・・とカウントされてゆく。同様にフィードバック信号が進んでいることを示すDOWN信号が(1)、(2)、・・・と入力されてゆくと、それに伴いDOWNカウンタ12の値(UPCNT)も1、2、・・・とカウントされてゆく。なおUPカウンタ11及びDOWNカウンタ12は、4までしかカウントできないので、UP信号やDOWN信号として(5)、(6)が入力されても、UPカウンタ11及びDOWNカウンタ12の値は4のままである。   In the figure, when the XUP signal indicating that the feedback signal is delayed is input as (1), (2),..., The value (UPCNT) of the XUP counter 11 is 1, 2,.・ ・ It will be counted as. Similarly, when the DOWN signal indicating that the feedback signal is advanced is input as (1), (2),..., The value (UPCNT) of the DOWN counter 12 is 1, 2,. Will be counted. Since the UP counter 11 and the DOWN counter 12 can only count up to 4, even if (5) and (6) are input as the UP signal and the DOWN signal, the values of the UP counter 11 and the DOWN counter 12 remain at 4. is there.

ウィンドウ幅は、基準クロックRefclk10クロック分なので、ロック検出部6bではST10でロック検出の判定がなされる。本例では、2つのカウンタ値が共に4なので、ロック検出がされ、ロック検出出力LCDTが‘1’になる。   Since the window width is equal to the reference clock Refclk 10 clocks, the lock detection unit 6b determines lock detection in ST10. In this example, since the two counter values are both 4, the lock is detected and the lock detection output LCDT becomes “1”.

図5は、ロック検出部6bの状態遷移を示す図である。
同図においてPLL回路10b全体のリセット信号であるXRSTとロック検出部6bのイネーブル信号であるENDTCが共に‘0’のときは初期状態(ST=0)のままである。XRSTとENDTCが共に‘1’となると、ロック検出部6bは稼働し、ST1、ST2、・・・と状態は遷移してゆき、WDTCとして設定している値が、基準クロックRefclkのカウント数と一致したとき、PLLロック判定に状態が遷移する。同図では、WDTCの値が8、14、及び15のときを示しており、それぞれST8、ST14及びST15のときPLLロック判定に状態が遷移する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state transition of the lock detection unit 6b.
In the figure, when both XRST, which is a reset signal for the entire PLL circuit 10b, and ENDTC, which is an enable signal for the lock detector 6b, are both “0”, the initial state (ST = 0) remains unchanged. When both XRST and ENDTC are '1', the lock detection unit 6b operates, the state transitions to ST1, ST2, ..., and the value set as WDTC is the count number of the reference clock Refclk. When they match, the state transitions to PLL lock determination. In the figure, the values of WDTC are 8, 14, and 15, and the state transits to the PLL lock determination at ST8, ST14, and ST15, respectively.

図6は、ロック検出部6bの動作をシミュレートした場合の各信号を示す図である。
同図には、基準クロック(REFCLK)、位相比較器1から入力されるXUP信号/DOWN信号、電圧制御発振部4に入力される制御電圧VCTRL信号、ロック検出部6bの出力であるLDTC信号が表示されている。
FIG. 6 is a diagram illustrating each signal when the operation of the lock detection unit 6b is simulated.
In the figure, the reference clock (REFCLK), the XUP signal / DOWN signal input from the phase comparator 1, the control voltage VCTRL signal input to the voltage controlled oscillator 4, and the LDTC signal output from the lock detector 6b are shown. It is displayed.

同図を見ると、VCTRL信号が上昇しているときXUP信号が、また下降しているときDOWN信号が多く出力され、一定状態にあるときはXUP信号とDOWN信号がほぼ均一に出力されていることが分かる。   As shown in the figure, when the VCTRL signal is rising, the XUP signal is output, and when it is falling, a lot of the DOWN signal is output, and when it is in a constant state, the XUP signal and the DOWN signal are output almost uniformly. I understand that.

このXUP/DOWN信号をカウントして生成されるロック検出部6bの出力LDTC信号は、ロック状態の誤検出や一度ロック状態を検出したのが解除されるいわゆるロストを生じている。   The output LDTC signal of the lock detection unit 6b generated by counting the XUP / DOWN signal causes a false detection of the lock state or a so-called lost that is canceled once the lock state is detected.

このようにウィンドウ幅を狭くすると、ロック検出部6bは、ロック状態の誤検出を行ったり、ロストが生じたりする。
そこで本実施形態におけるPLL回路10bでは、それぞれウィンドウ幅の異なる複数のロック検出部6bによる検出結果を用いて、ロック検出を行う。
When the window width is narrowed in this way, the lock detection unit 6b performs erroneous detection of the locked state or causes loss.
Therefore, in the PLL circuit 10b in the present embodiment, lock detection is performed using detection results obtained by the plurality of lock detection units 6b having different window widths.

図7は、2つのロック検出部6c−1、6c−2を備えたPLL回路10cを示す図である。
同図において、狭いウィンドウ幅が設定されているロック検出部6c−1と広いウィンドウ幅が設定されているロック検出部6c−2の出力はロック判定部7cに入力されている。
FIG. 7 is a diagram illustrating a PLL circuit 10c including two lock detection units 6c-1 and 6c-2.
In the figure, the outputs of the lock detection unit 6c-1 in which a narrow window width is set and the lock detection unit 6c-2 in which a wide window width is set are input to the lock determination unit 7c.

ロック判定部7cは、狭いウィンドウ幅のロック検出部6c−1の出力が入力されるシフトレジスタ(SFRN)21、広いウィンドウ幅のロック検出部6c−2の出力が入力されるシフトレジスタ(SFRW)22、及び2つのシフトレジスタ21、22の出力が入力され、これら入力の移動平均加算を算出する相関部23、及び相関部23から出力される移動平均加算による値と閾値RFLVLを比較し、相関部23の出力が閾値RFLVL以上となったらロック検出を示すLock信号を‘1’にする比較判定部24を備えている。   The lock determination unit 7c includes a shift register (SFRN) 21 to which an output of the lock detection unit 6c-1 having a narrow window width is input, and a shift register (SFRW) to which an output of the lock detection unit 6c-2 having a wide window width is input. 22 and the outputs of the two shift registers 21 and 22 are input, the correlation unit 23 that calculates the moving average addition of these inputs, and the value obtained by the moving average addition output from the correlation unit 23 and the threshold value RFLVL are compared. When the output of the unit 23 becomes equal to or greater than the threshold value RFLVL, a comparison / determination unit 24 that sets the Lock signal indicating lock detection to “1” is provided.

この図7のPLL回路10cの動作を図8のタイムチャートを用いて説明する。
図8のタイムチャートには、狭いウィンドウ幅のロック検出部6c−1の出力LCDTN−out、広いウィンドウ幅のロック検出部6c−2の出力LCDTW−out、及び相関器23の出力CDTCが開示されている。
The operation of the PLL circuit 10c of FIG. 7 will be described with reference to the time chart of FIG.
The time chart of FIG. 8 discloses the output LCDTN-out of the lock detector 6c-1 having a narrow window width, the output LCDTW-out of the lock detector 6c-2 having a wide window width, and the output CDTC of the correlator 23. ing.

狭いウィンドウ幅でロック検出を行った結果を示すLCDTN−outでは、相対的に早くロック状態が検出される。しかし相対的に誤検出を生じやすく、また一度ロック状態が検出された後にロック状態から外れる、いわゆるロストが生じる可能性も高い。   In LCDTN-out indicating the result of lock detection performed with a narrow window width, the lock state is detected relatively early. However, it is relatively easy to cause a false detection, and there is a high possibility that a so-called lost will occur after the locked state is detected and the locked state is released.

一方、広いウィンドウ幅でロック検出を行った結果を示すLCDTW−outでは、相対的にロック状態が検出されるのが遅い。しかし相対的に誤検出や、ロストは生じにくい。   On the other hand, in the LCDTW-out indicating the result of performing lock detection with a wide window width, the lock state is relatively slowly detected. However, it is relatively unlikely to be erroneously detected or lost.

なおこの狭いウィンドウ幅、及び広いウィンドウ幅の大きさは、PLL回路10cがロックするまでの発振出力foutのうねりの周期や使用環境等によって適宜な値が設定される。そしてこのうねりの周期は、PLL回路10cのループの特性(チャージポンプ2や電圧制御発振部4の利得、ループフィルタ3の伝達関数等によって決まる)によって決まる。   The narrow window width and the wide window width are appropriately set according to the period of the swell of the oscillation output fout until the PLL circuit 10c is locked, the usage environment, and the like. The period of this undulation is determined by the characteristics of the loop of the PLL circuit 10c (determined by the gain of the charge pump 2 and the voltage controlled oscillator 4, the transfer function of the loop filter 3, etc.).

以下の説明では、ロック検出部6c−1に設定する狭いウィンドウ幅は、上記うねりの周期の1/10を、ロック検出部6c−2に設定する広いウィンドウ幅は、上記うねりの周期の1/4を設定したものとする。   In the following description, the narrow window width set in the lock detection unit 6c-1 is 1/10 of the swell cycle, and the wide window width set in the lock detection unit 6c-2 is 1/0 of the swell cycle. 4 is set.

本実施形態におけるPLL回路10cでは、ロック判定部7cがこの2種類のウィンドウ幅による検出結果を用いて、PLL回路10cがロックしたかどうかを判定する。
ロック判定部7cでは、ウィンドウ幅が狭く設定されたロック検出部6c−1からの出力LCDTN−outがシフトレジスタ21に、またウィンドウ幅が広く設定されたロック検出部6c−2からの出力LCDTW−outがシフトレジスタ22に蓄積される。相関部23は、この2つのシフトレジスタ21、22内に蓄積された値を移動平均加算し、加算値を電圧値に変換し、信号CDTCを出力する。
In the PLL circuit 10c in the present embodiment, the lock determination unit 7c determines whether or not the PLL circuit 10c is locked using the detection results based on these two types of window widths.
In the lock determination unit 7c, the output LCDTN-out from the lock detection unit 6c-1 with a narrow window width is output to the shift register 21, and the output LCDTW- from the lock detection unit 6c-2 with a wide window width is set. out is stored in the shift register 22. The correlator 23 performs a moving average addition on the values accumulated in the two shift registers 21 and 22, converts the added value into a voltage value, and outputs a signal CDTC.

図8のタイムチャートに、信号CDTCの例を示す。
ロック検出部6c−1からの出力LCDTN−out及びロック検出部6c−2からの出力LCDTW−outは、図7のシフトレジスタ21、22に蓄積される。相関部23は、このシフトレジスタに蓄積された値を用いてLCDTN−out及びLCDTW−outの値の移動平均加算値を求める。例えばシフトレジスタ21、22が4ビットのシフトレジスタでシフトレジスタ21には‘1100’が、またシフトレジスタ22には‘0101’が蓄積されていたとすると、相関部23は{(1+1+0+0)+(0+1+0+1)}/8=0.5を算出し、この値の電圧値の信号を出力信号CDTLとして比較判定部24に出力する。
An example of the signal CDTC is shown in the time chart of FIG.
The output LCDTN-out from the lock detector 6c-1 and the output LCDTW-out from the lock detector 6c-2 are stored in the shift registers 21 and 22 in FIG. The correlation unit 23 obtains a moving average addition value of the values of LCDTN-out and LCDTW-out using the value accumulated in the shift register. For example, if the shift registers 21 and 22 are 4-bit shift registers and '1100' is stored in the shift register 21 and '0101' is stored in the shift register 22, the correlation unit 23 is {(1 + 1 + 0 + 0) + (0 + 1 + 0 + 1). )} / 8 = 0.5, and a signal having this voltage value is output to the comparison / determination unit 24 as an output signal CDTL.

図8には、LCDTN−out、LCDTW−out及びCDTLの状態が示されている。
LCDTN−out及びLCDTW−outがロック検出を示す状態が続くと信号CDTLの値は上昇してゆく。比較判定部24は、この信号CDTLの値をモニタし、閾値RFLVL以上となったなら、ロック検出したことを示すLock信号を‘1’にする。
FIG. 8 shows the states of LCDTN-out, LCDTW-out, and CDTL.
When LCDTN-out and LCDTW-out continue to indicate lock detection, the value of the signal CDTL increases. The comparison / determination unit 24 monitors the value of the signal CDTL, and when the value becomes equal to or greater than the threshold value RFLVL, sets the Lock signal indicating that the lock has been detected to “1”.

このように本実施形態におけるPLL回路10cでは、ウィンドウ幅の異なる複数のロック検出部6cによる検出結果を用いてロック検出を行っている。
これにより、ウィンドウ幅を広くした場合より、早くロック検出を行うことが出来、またウィンドウ幅を狭くしたときより誤検出やロストが生じる可能性が小さい。
As described above, in the PLL circuit 10c according to the present embodiment, lock detection is performed using detection results obtained by a plurality of lock detection units 6c having different window widths.
As a result, lock detection can be performed earlier than when the window width is widened, and the possibility of erroneous detection or lost is less than when the window width is narrowed.

次に、図7に示したロック判定部7cより、より早くロック検出が可能なロック判定部7dについて説明する。
このロック判定部7dは、相関部23から出力される信号CDTCの大きさではなく、信号CDTCの変化率(傾き)によってロック判定を行う。
Next, the lock determination unit 7d that can detect the lock earlier than the lock determination unit 7c shown in FIG. 7 will be described.
The lock determination unit 7d performs lock determination based on the rate of change (slope) of the signal CDTC, not the magnitude of the signal CDTC output from the correlation unit 23.

図9は、相関部23から出力される信号CDTCの変化率(傾き)によってロック判定を行うロック判定部7dの構成を示す図である。なお同図において、シフトレジスタ21、22、及び相関部23の構成は図7を用いて説明したものと、基本的に同じものなので図9では省略している。またこのロック判定部7dは、入力される信号CDTCをサンプリングしてデジタル処理を行うが、このサンプリングのための回路も、図9では説明簡略化のために省略している。   FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the lock determination unit 7d that performs lock determination based on the change rate (slope) of the signal CDTC output from the correlation unit 23. In FIG. 9, the configurations of the shift registers 21, 22 and the correlation unit 23 are basically the same as those described with reference to FIG. The lock determination unit 7d performs digital processing by sampling the input signal CDTC, but a circuit for this sampling is also omitted in FIG.

図9のロック判定部7dは、図7のロック判定部7cの構成に加え、第1の遅延回路(Z-1)31、第2の遅延回路(Z-n)32、減算回路33、第3の遅延回路(Z-1)34、シフタ35、及び第4の遅延回路(Z-1)36を有している。 9 includes a first delay circuit (Z −1 ) 31, a second delay circuit (Z −n ) 32, a subtraction circuit 33, a second delay circuit 33, and a second delay circuit 33 c. 3 delay circuits (Z −1 ) 34, a shifter 35, and a fourth delay circuit (Z −1 ) 36.

これらの構成要素のうち、第1の遅延回路31、第3の遅延回路34、及び第1の遅延回路31は入力されるデータを1サンプリングサイクルだけ遅延させる遅延回路である。また第2の遅延回路32は、入力されるデータをnサンプリングサイクルだけ蓄積する回路である。このnの値は任意の値で、第4の遅延回路36の出力状態から事前に求めた適宜な値である。減算回路33は、第2の遅延回路32の出力値から第1の遅延回路31の出力値を減算するものである。シフタ35は、第3の遅延回路34の出力値をnビット右シフトし、値を1/2n とするものである。このシフタ35による右シフトによって、下位ビットを除き、判定部24で扱うデータのビット長を短くすることにより誤判定を抑制する。 Among these components, the first delay circuit 31, the third delay circuit 34, and the first delay circuit 31 are delay circuits that delay input data by one sampling cycle. The second delay circuit 32 is a circuit that accumulates input data for n sampling cycles. The value of n is an arbitrary value and is an appropriate value obtained in advance from the output state of the fourth delay circuit 36. The subtraction circuit 33 subtracts the output value of the first delay circuit 31 from the output value of the second delay circuit 32. The shifter 35 shifts the output value of the third delay circuit 34 to the right by n bits to make the value 1/2 n . The right shift by the shifter 35 suppresses erroneous determination by shortening the bit length of the data handled by the determination unit 24 except for the lower bits.

判定部24は、第4の遅延回路36から出力される値と、事前に設定されている閾値RFLVLを比較し、両者が一致、若しくはほぼ一致した場合、ロック検出を示すLock信号を出力する。   The determination unit 24 compares the value output from the fourth delay circuit 36 with a preset threshold value RFLVL, and outputs a Lock signal indicating lock detection when both match or nearly match.

なお図9の構成では、相関部23の出力信号CDTCを微分する構成であるが、判定部24に与えられる閾値RFLVLに信号CDTCの微分値に基づいた値を用いて出力信号CDTCを評価することにより動的に閾値RFLVLが変動するように構成しても良い。   In the configuration of FIG. 9, the output signal CDTC of the correlation unit 23 is differentiated, but the output signal CDTC is evaluated using a value based on the differential value of the signal CDTC for the threshold value RFLVL given to the determination unit 24. Thus, the threshold value RFLVL may be dynamically changed.

図10は、図8のロック判定部7dを用いたPLL回路10dによるロック検出結果を示す図である。
同図には、図1に示した1つのロック検出部6aによって、ロック検出を行った場合のロック検出信号LCDT41、ウィンドウ幅を狭く設定されたロック検出部6c−1の出力LCDTN−out42、ウィンドウ幅を広く設定されたロック検出部6c−2の出力LCDTW−out43、相関部23dの出力値44、出力値44の微分値45、及びロック判定部7dの出力値46が示されている。
FIG. 10 is a diagram illustrating a lock detection result by the PLL circuit 10d using the lock determination unit 7d of FIG.
In the figure, the lock detection signal LCDT41 when lock detection is performed by one lock detection unit 6a shown in FIG. 1, the output LCDTN-out42 of the lock detection unit 6c-1 with a narrow window width, the window The output LCDTW-out43 of the lock detection unit 6c-2, the output value 44 of the correlation unit 23d, the differential value 45 of the output value 44, and the output value 46 of the lock determination unit 7d are set.

同図に示すようにロック判定部7dの出力値46は、微分値45を模擬した値を示している。この出力値46が特定値以上となった時点47で、ロック判定部7dはロックを検出したと判定し、Lock信号を出力する。   As shown in the figure, the output value 46 of the lock determination unit 7d shows a value simulating the differential value 45. At a time point 47 when the output value 46 becomes equal to or greater than a specific value, the lock determination unit 7d determines that a lock has been detected, and outputs a Lock signal.

これにより本実施形態におけるPLL回路10dでは、より短い時間でロック検出を行うことが出来ると共に、ロック検出のエラーやロストの発生を抑制することが出来る。
次にロック検出回路6の第2の形態について説明する。
As a result, the PLL circuit 10d according to the present embodiment can perform lock detection in a shorter time and can suppress the occurrence of lock detection errors and lost.
Next, a second form of the lock detection circuit 6 will be described.

図11は、ロック検出部の第2の形態を示す図である。
この第2の形態のロック検出部6eは、図3のロック検出部6bのように、XUP/DOWN信号のパルス数をカウントしてロック検出を行うのではなく、XUP/DOWN信号のパルス幅をカウントしてロック検出を行う。
FIG. 11 is a diagram illustrating a second form of the lock detection unit.
The lock detection unit 6e of the second embodiment does not detect the lock by counting the number of pulses of the XUP / DOWN signal as in the lock detection unit 6b of FIG. 3, but increases the pulse width of the XUP / DOWN signal. Count and perform lock detection.

図11のロック検出部6eは、位相比較器2からのXUP/DOWN信号の他に、電圧制御発振部4の出力foutが入力される。そしてこのfoutを用いてXUP/DOWN信号のパルス幅をfoutのパルス数に変換して、このパルス数をカウントする。   In addition to the XUP / DOWN signal from the phase comparator 2, the lock detection unit 6 e in FIG. 11 receives the output fout of the voltage controlled oscillation unit 4. Then, using this fout, the pulse width of the XUP / DOWN signal is converted into the number of pulses of fout, and the number of pulses is counted.

同図において、ロック検出部6eは、NOT回路51、AND回路52、AND回路53、XUPカウンタ(xupcnt)54、DOWNカウンタ(xdwncnt)55、第1の比較器(Comparator1)56、第2の比較器(Comparator2)57、AND回路58、コントロールロジック(Control Logic)59、及びフリップフロップ(F/F)60を備えている。   In the figure, the lock detection unit 6e includes a NOT circuit 51, an AND circuit 52, an AND circuit 53, an XUP counter (xupcnt) 54, a DOWN counter (xdwncnt) 55, a first comparator (Comparator 1) 56, and a second comparison. A comparator (Comparator 2) 57, an AND circuit 58, a control logic (Control Logic) 59, and a flip-flop (F / F) 60 are provided.

NOT回路51は、負論理信号であるXUP信号を反転させる。AND回路52、53は、XUP/DOWN信号のパルス幅をfoutのパルス数に変換する。XUPカウンタ54は、AND回路52から出力されるパルス信号のパルス数をカウントするカウンタである。DOWNカウンタ55は、AND回路53から出力されるパルス信号のパルス数をカウントするカウンタである。第1の比較器56は、XUPカウンタ54の出力するパルス幅カウント値(PXUPnum)とパルス幅判定値(Pwdth)を比較し、パルス幅カウント値の方が大きかった場合AND回路58に‘1’を出力する。第2の比較器57は、DOWNカウンタ55の出力するパルス幅カウント値(PDWNnum)とパルス幅判定値(Pwdth)を比較し、パルス幅カウント値の方が大きかった場合、AND回路58に‘1’を出力する。AND回路58は、第1の比較器56と第2の比較器57による比較の結果のANDを取る。コントロールロジック59は、ロック検出部6e全体を制御するもので、外部から与えられる設定値(パルス幅判定値Pwdth)、信号ENDTCに基づいて、ロック検出部6bのウィンドウ幅を変更したり出力を制御したりする。フリップフロップ60は、AND回路58の出力に基づいて、ロック検出出力LCDTを生成する。   The NOT circuit 51 inverts the XUP signal, which is a negative logic signal. The AND circuits 52 and 53 convert the pulse width of the XUP / DOWN signal into the number of pulses of fout. The XUP counter 54 is a counter that counts the number of pulses of the pulse signal output from the AND circuit 52. The DOWN counter 55 is a counter that counts the number of pulses of the pulse signal output from the AND circuit 53. The first comparator 56 compares the pulse width count value (PXUPnum) output from the XUP counter 54 with the pulse width determination value (Pwdth), and if the pulse width count value is larger, the first comparator 56 sets the AND circuit 58 to “1”. Is output. The second comparator 57 compares the pulse width count value (PDWNum) output from the DOWN counter 55 with the pulse width determination value (Pwdth), and if the pulse width count value is larger, the AND circuit 58 receives “1”. 'Is output. The AND circuit 58 takes an AND of the results of comparison by the first comparator 56 and the second comparator 57. The control logic 59 controls the lock detection unit 6e as a whole, and changes the window width of the lock detection unit 6b and controls the output based on a set value (pulse width determination value Pwdth) given from the outside and the signal ENDTC. To do. The flip-flop 60 generates a lock detection output LCDT based on the output of the AND circuit 58.

位相比較器2から出力されるXUP/DOWN信号のパルス幅を、電圧制御発振部4から出力される高い周波数の信号foutをクロックとしてカウントし、そのカウント値を積算する。   The pulse width of the XUP / DOWN signal output from the phase comparator 2 is counted using the high-frequency signal fout output from the voltage controlled oscillator 4 as a clock, and the count value is integrated.

XUP信号は負論理なのでNOT回路51に入力した後、DOWN信号はそのままで、それぞれAND回路52、53に入力して信号foutとのANDを取り、パルス幅をパルス数に変換する。そしてAND回路52の出力のパルス数をXUPカウンタ54でカウントし、またAND回路53の出力のパルス数をDOWNカウンタ55でカウントする。XUPカウンタ54及びXDOWNカウンタ55は、カウント数をそのまま出力するカウンタで、その出力値は第1の比較器56及び第2の比較器57に入力される。   Since the XUP signal is negative logic, after being input to the NOT circuit 51, the DOWN signal is directly input to the AND circuits 52 and 53 and ANDed with the signal fout to convert the pulse width into the number of pulses. The number of pulses output from the AND circuit 52 is counted by the XUP counter 54, and the number of pulses output from the AND circuit 53 is counted by the DOWN counter 55. The XUP counter 54 and the XDOWN counter 55 are counters that output the count number as it is, and their output values are input to the first comparator 56 and the second comparator 57.

またコントロールロジック59は、予め設定されているENDTC値に基づいた周期でCLR信号をXUPカウンタ54、DOWNカウンタ55、及びフリップフロップ60に出力する。XUPカウンタ54及びXDOWNカウンタ55は、コントロールロジック59からCLR信号が入力されるとカウント値がクリアされ、最初からカウントをやり直す。   The control logic 59 outputs a CLR signal to the XUP counter 54, the DOWN counter 55, and the flip-flop 60 at a cycle based on a preset ENDTC value. When the CLR signal is input from the control logic 59, the XUP counter 54 and the XDOWN counter 55 clear the count value and start counting again from the beginning.

第1の比較器56及び第2の比較器57は、予め設定されているパルス幅判定値Pwdthと、UPカウンタ54及びDOWNカウンタ55によるカウント値を比較し、一般的にカウント値の積算結果パルス幅判定値Pwdthと一致すると‘1’を出力する。AND回路58は第1の比較器56と第2の比較器57の出力を入力とし、第1の比較器56と第2の比較器57の出力が共に‘1’となったとき、フリップフロップ60をセットする信号‘1’を出力する。   The first comparator 56 and the second comparator 57 compare the preset pulse width determination value Pwdth with the count values obtained by the UP counter 54 and the DOWN counter 55, and generally count value integration result pulses. When it coincides with the width judgment value Pwdth, “1” is output. The AND circuit 58 receives the outputs of the first comparator 56 and the second comparator 57 as inputs, and when both the outputs of the first comparator 56 and the second comparator 57 become “1”, the flip-flop A signal '1' for setting 60 is output.

フリップフロップ60の出力であるLCDTが‘1’となるときは、AND回路58から‘1’が出力されるときである。このときは、UPカウンタ54とDOWNカウンタ55のカウント値がパルス幅判定値に達したとき、すなわち、位相比較器1から出力されるUP信号とDOWN信号のパルス幅が共に特定値(パルス幅判定値Pwdth)に達したときである。よって、ロック検出部6eは、ENDTC値として設定されたウィンドウ幅において、UP/DOWN信号のパルス幅をカウントし、その積算結果が特定値以上となったならPLL回路10eのロック状態を検出したとしてLCDT信号を‘1’にする。   When the LCDT, which is the output of the flip-flop 60, becomes “1”, “1” is output from the AND circuit 58. At this time, when the count values of the UP counter 54 and the DOWN counter 55 reach the pulse width determination value, that is, the pulse widths of the UP signal and the DOWN signal output from the phase comparator 1 are both specified values (pulse width determination). When the value Pwdth) is reached. Therefore, the lock detection unit 6e counts the pulse width of the UP / DOWN signal in the window width set as the ENDTC value, and detects that the PLL circuit 10e is locked when the integration result exceeds a specific value. The LCDT signal is set to “1”.

なお図11の構成では、XUP信号のパルス幅に相当するパルス数の積算値とDOWN信号のパルス幅に相当するパルス数の積算値が完全に一致したときに、ロック検出部6eはロック検出出力LCDTを‘1’にするが、両者が略一致するとロック検出出力LCDTを‘1’にする構成としても良い。   In the configuration of FIG. 11, when the integrated value of the number of pulses corresponding to the pulse width of the XUP signal completely matches the integrated value of the number of pulses corresponding to the pulse width of the DOWN signal, the lock detection unit 6e outputs the lock detection output. Although the LCDT is set to “1”, the lock detection output LCDT may be set to “1” when the two substantially match.

図12は、図11のロック検出部6e内の信号、及び入出力される信号のタイミングを示すタイムチャートである。
同図に示すように、XUP/DOWN信号は、基準クロック(Refclk)に同期して出力され、ロック検出部6eでは、XUP信号が‘0’のときのパルス幅と、DOWN信号が‘1’のときのパルス幅が、ロック検出部6eを用いたPLL回路10eの出力信号foutのパルス数によってカウントされる。
FIG. 12 is a time chart showing the timing of the signals in the lock detection unit 6e in FIG.
As shown in the figure, the XUP / DOWN signal is output in synchronization with the reference clock (Refclk). In the lock detection unit 6e, the pulse width when the XUP signal is “0” and the DOWN signal is “1”. The pulse width at this time is counted by the number of pulses of the output signal fout of the PLL circuit 10e using the lock detector 6e.

図12中、最初のXUP信号のパルスまでは、XUPカウンタ54の出力は、それまでカウントした値n0 を出力し、最初のXUP信号のパルス以降はn0 に最初のXUP信号のパルス幅に相当する値n1 を加えたn0 +n1 が次のパルスまでの間XUPカウンタ54から出力され、次のパルス以降はn0 +n1 にそのパルス幅に相当する値n2 を加えた値n0 +n1 +n2 が出力される。同様にDOWNカウンタ55は、最初のDOWN信号のパルスまではそれまでカウントした値m0 を出力し、最初のDOWN信号のパルス以降はm0 に最初のDOWN信号のパルス幅に相当する値m1 を加えたm0 +m1 が次のパルスまでの間DOWNカウンタ55から出力され、次のパルス以降はm0 +m1 にそのパルス幅に相当する値m2 を加えた値m0 +m1 +m2 が出力される。 In FIG. 12, until the first XUP signal pulse, the output of the XUP counter 54 outputs the value n 0 counted so far, and after the first XUP signal pulse, the pulse width of the first XUP signal is set to n 0. n 0 + n 1 plus the value n 1 the corresponding is outputted from the XUP counter 54 until the next pulse, the value n is subsequent pulse plus a value n 2 corresponding to the pulse width n 0 + n 1 0 + n 1 + n 2 is output. Similarly, the DOWN counter 55 outputs the value m 0 counted until then until the first DOWN signal pulse, and the value m 1 corresponding to the pulse width of the first DOWN signal at m 0 after the first DOWN signal pulse. the m 0 + m 1 plus is outputted from between DOWN counter 55 until the next pulse, the value m 0 + m 1 + m 2 plus the value m 2 since the next pulse corresponding to the pulse width m 0 + m 1 Is output.

このようにロック検出部6eでは、UP/DOWN信号のパルス数ではなく、パルス幅からロック状態の検出を行うので、パルス数による検出より、より正確にロック検出を行うことが出来る。   As described above, the lock detection unit 6e detects the lock state not from the number of pulses of the UP / DOWN signal but from the pulse width, so that the lock detection can be performed more accurately than the detection by the number of pulses.

次に第3の実施形態のロック検出部について説明する。
図13は、第3の実施形態のロック検出部6fの構成を示す図である。
第3の実施形態のロック検出部6fは、2つのウィンドウ幅を(W_WDTC、N_WDTC)設定することが出来、ウィンドウ幅を途中で変更して、ロック検出の感度を変更することが出来る構成となっている。
Next, the lock detection part of 3rd Embodiment is demonstrated.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of the lock detection unit 6f of the third embodiment.
The lock detection unit 6f of the third embodiment can set two window widths (W_WDTC, N_WDTC), and can change the window width in the middle to change the lock detection sensitivity. ing.

図13のロック検出部6fは、ウィンドウ幅の設定値としてW_WDTCが設定されているときのXUP信号とDOWN信号をカウントする第1のカウンタ(W_xupcnt)71及び第3のカウンタ(W_dwncnt)73、ウィンドウ幅の設定値としてN_WDTCが設定されているときのXUP信号とDOWN信号をカウントする第2のカウンタ(N_xupcnt)72及び第4のカウンタ(N_dwncnt)74、第1のセレクタ(Selector)75、第2のセレクタ(Selector)76、AND(and)回路77、コントロールロジック(Control Logic)78、及びフリップフロップ(F/F)79を有している。   13 includes a first counter (W_xupcnt) 71 and a third counter (W_dwncnt) 73 that count the XUP signal and the DOWN signal when W_WDTC is set as the window width setting value. A second counter (N_xupcnt) 72 and a fourth counter (N_dwncnt) 74 for counting the XUP signal and the DOWN signal when N_WDTC is set as the setting value of the width, the first selector (Selector) 75, the second A selector 76, an AND (and) circuit 77, a control logic 78, and a flip-flop (F / F) 79 are included.

このように第3の実施形態のロック検出部6fは、2組のカウンタ71と73、及び72と74を備え、それぞれ異なったウィンドウ幅で位相比較器1から出力されるUP/DOWN信号のパルス数をカウントする。そして第1乃至第4のカウンタ71、72、73、74は、カウント数が規定値になると‘1’を出力する。また第1乃至第4のカウンタ71、72、73、74は、コントロールロジック78からW_WDTCの値に基づいたW_CLRやN_WDTCの値に基づいたN_CLR信号が入力されると、カウント値がクリアされ、最初からカウントをやり直す。   As described above, the lock detection unit 6f of the third embodiment includes two sets of counters 71 and 73 and 72 and 74, and pulses of the UP / DOWN signal output from the phase comparator 1 with different window widths. Count the number. Then, the first to fourth counters 71, 72, 73, 74 output “1” when the count number reaches a specified value. The first to fourth counters 71, 72, 73, 74 clear the count value when the control logic 78 receives a W_CLR signal based on the value of W_WDTC or an N_CLR signal based on the value of N_WDTC. Start counting again.

第1のセレクタ75は、外部から入力されるWINDOW_SEL信号に基づいて、第1のカウンタ71の出力か第2のカウンタ72の出力を選択して、AND回路77に出力する。同様に第2のセレクタ76は、WINDOW_SEL信号に基づいて、第3のカウンタ73の出力か第4のカウンタ74の出力を選択して、AND回路77に出力する。このWINDOW_SEL信号によるセレクタ75及び76の選択によって、ロック検出部6fのウィンドウ幅が切り替わる。この切り替えは、WINDOW_SEL信号がウィンドウ幅としてW_WDTCによる値を選択しているときは、第1及び第3のカウンタ71、73の出力が選択され、WINDOW_SEL信号がウィンドウ幅としてN_WDTCによる値を選択しているときは、第2及び第4のカウンタ72、74の出力が選択される。   The first selector 75 selects the output of the first counter 71 or the output of the second counter 72 based on the WINDOW_SEL signal input from the outside, and outputs it to the AND circuit 77. Similarly, the second selector 76 selects the output of the third counter 73 or the output of the fourth counter 74 based on the WINDOW_SEL signal and outputs the selected output to the AND circuit 77. The window width of the lock detection unit 6f is switched by the selection of the selectors 75 and 76 by the WINDOW_SEL signal. In this switching, when the WINDOW_SEL signal selects the value by the W_WDTC as the window width, the outputs of the first and third counters 71 and 73 are selected, and the WINDOW_SEL signal selects the value by the N_WDTC as the window width. The outputs of the second and fourth counters 72 and 74 are selected.

AND回路77は、第1のセレクタ75及び第2のセレクタ76が選択出力した値のANDを取る。AND回路77は、2つの入力が共に1となったとき、即ちUP信号とDOWN信号のカウント値が共に規定値以上となったときフィリップフロップ79に‘1’(set)を出力する。フリップフロップは、基準クロック(REFCLK)に同期して、AND回路77からの入力が‘1’(set)のときは‘1’を、‘0’(reset)のときは‘0’をLCDT信号として出力する。   The AND circuit 77 takes an AND of the values selected and output by the first selector 75 and the second selector 76. The AND circuit 77 outputs ‘1’ (set) to the Philip flop 79 when the two inputs are both 1, that is, when the count values of the UP signal and the DOWN signal both exceed the specified value. In synchronization with the reference clock (REFCLK), the flip-flop outputs “1” when the input from the AND circuit 77 is “1” (set), and “0” when it is “0” (reset). Output as.

このような構成のロック検出部6fが用いられているPLL回路10fでは、まず狭いウィンドウ幅の設定(N_WDTC)でロック検出を行い、ロック状態にあるのが確定となった後は、図8に示すように、広いウィンドウ幅の設定(W_WDTC)に変更して、感度を鈍くする。これによって、ロック検出後にロストが生じるのを防ぐことが出来る。   In the PLL circuit 10f in which the lock detection unit 6f having such a configuration is used, lock detection is first performed with a narrow window width setting (N_WDTC), and after it is determined that the lock state is established, FIG. As shown, the sensitivity is made dull by changing to a wide window width setting (W_WDTC). As a result, it is possible to prevent the occurrence of lost after detecting the lock.

なお図13に示したロック検出部6fの構成は一例であり、ロック検出部6fの趣旨を分かりやすくするために2組のカウンタを備える構成としている。しかし第3の実施形態のロック検出部6fの構成は、このようなものに限定されるものではなく、1組のカウンタを備え、それらのカウンタがW_WDTCによるウィンドウ幅のときとN_WDTCによるウィンドウ幅のときの両方の場合でパルス数若しくはパルス幅をカウントするように構成しても良い。   The configuration of the lock detector 6f shown in FIG. 13 is an example, and two sets of counters are provided in order to make the purpose of the lock detector 6f easier to understand. However, the configuration of the lock detection unit 6f according to the third embodiment is not limited to this, and includes a set of counters. When these counters have a window width based on W_WDTC and the window width based on N_WDTC, In both cases, the number of pulses or the pulse width may be counted.

次に本実施形態におけるPLL回路を用いた通信機について説明する。
図14は、本実施形態におけるPLL回路を用いた通信機の構成を示すブロック図である。
Next, a communication device using the PLL circuit in this embodiment will be described.
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a communication device using a PLL circuit in the present embodiment.

同図において、通信機80は、上述してきた本実施形態におけるPLL回路81の他に、パワーアンプ82、VCO制御部(VCO CAL)83、クロックジェネレータ(CLK GEN)84、及びクロックドライバ85を有している。またPLL回路81は、位相比較器91、チャージポンプ92、ループフィルタ93、電圧制御発振部(VCO)94、分周部95、ロック検出部96、及びロック判定部97を有している。このうち電圧制御発振部94には外部から電源とインダクタ87が、またチャージポンプ92には電源が接続されている。   In the figure, a communication device 80 includes a power amplifier 82, a VCO control unit (VCO CAL) 83, a clock generator (CLK GEN) 84, and a clock driver 85 in addition to the PLL circuit 81 in the present embodiment described above. is doing. The PLL circuit 81 includes a phase comparator 91, a charge pump 92, a loop filter 93, a voltage control oscillation unit (VCO) 94, a frequency division unit 95, a lock detection unit 96, and a lock determination unit 97. Among these, the voltage control oscillation unit 94 is connected to a power source and an inductor 87 from the outside, and the charge pump 92 is connected to a power source.

パワーアンプ82は、PLL回路81の出力foutを増幅して、外部に接続されている送信アンテナ86から送信波を出力するものである。またパワーアンプ82は、PLL回路81内のロック判定部97が出力するLock信号に基づいて送信アンテナ86への出力のON/OFFを行う。VCO制御部83は、PLL回路81内の電圧制御発振部94の発振周波数を初期設定する等の制御を行うものである。VCO制御部83は、複数の内部レジスタを備え、それらの設定に基づいて稼働する。この内部レジスタには、VCO制御部83を動作させるか否かの切り替えを設定するCALENレジスタ、電圧制御発振部94の発振周波数の最大値を設定するPHEFレジスタ、電圧制御発振部94の発振周波数の最小値を設定するPHELレジスタ、電圧制御発振部94の発振周波数のデフォルト値を設定するDSLPレジスタ等がある。これら内部レジスタの設定は、通信機80の外部の制御回路によって設定される。クロックジェネレータ84は、クロックドライバ85から出力されるクロック信号を複数に分岐したり、周波数を分周したりするものである。クロックドライバ85は、通信機80に接続されている水晶振動子に電圧を印加して、クロック信号を発振させるものである。   The power amplifier 82 amplifies the output fout of the PLL circuit 81 and outputs a transmission wave from the transmission antenna 86 connected to the outside. Further, the power amplifier 82 turns ON / OFF the output to the transmission antenna 86 based on the Lock signal output from the lock determination unit 97 in the PLL circuit 81. The VCO control unit 83 performs control such as initial setting of the oscillation frequency of the voltage controlled oscillation unit 94 in the PLL circuit 81. The VCO control unit 83 includes a plurality of internal registers and operates based on these settings. The internal register includes a CALEN register for setting whether to operate the VCO control unit 83, a PHEF register for setting the maximum value of the oscillation frequency of the voltage control oscillation unit 94, and the oscillation frequency of the voltage control oscillation unit 94. There are a PHEL register for setting a minimum value, a DSPP register for setting a default value of the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 94, and the like. These internal registers are set by a control circuit outside the communication device 80. The clock generator 84 branches the clock signal output from the clock driver 85 into a plurality or divides the frequency. The clock driver 85 applies a voltage to a crystal resonator connected to the communication device 80 to oscillate a clock signal.

このような構成の通信機80において、電源が投入されるとPLL回路81から信号foutが発振されるが、foutの周波数が安定し、ロックが検出されるまで、Lock信号は‘0’となっている。Lock信号が‘0’となっている間、パワーアンプ82は、送信アンテナ86への出力を止める。そしてLock信号が‘1’となり、ロック状態が検出されたならば、パワーアンプ82は、送信アンテナ86へ送信波を出力する。   In the communication device 80 having such a configuration, when the power is turned on, the signal fout is oscillated from the PLL circuit 81. However, the lock signal becomes “0” until the frequency of fout is stabilized and lock is detected. ing. While the Lock signal is “0”, the power amplifier 82 stops the output to the transmission antenna 86. When the Lock signal becomes ‘1’ and the lock state is detected, the power amplifier 82 outputs a transmission wave to the transmission antenna 86.

このように本実施形態におけるPLL回路81を用いた通信機では、Lock信号が‘1’となったとき送信波を出力するが、本実施形態におけるPLL回路81は、過渡応答の瞬間をロック状態として検出することが出来るので、通信機80は電源投入から送信波発振までの時間を短くすることが出来る。よって、送信に要する電力を小さくすることが出来、電池等の電源の使用時間を伸ばすことが出来る。   As described above, the communication device using the PLL circuit 81 according to the present embodiment outputs a transmission wave when the Lock signal becomes “1”, but the PLL circuit 81 according to the present embodiment locks the moment of the transient response. Therefore, the communicator 80 can shorten the time from power-on to transmission wave oscillation. Therefore, the power required for transmission can be reduced, and the usage time of a power source such as a battery can be extended.

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
PLL回路であって、
基本周波数信号と前記PLL回路のフィードバック信号との位相差を比較する位相比較部と、
前記位相差に基づいて前記位相比較部から出力される位相差情報を検出する感度が異なる複数のロック検出部と、
前記複数のロック検出部による検出結果に基づいて、前記PLL回路のロック状態を判定するロック判定部と、
を備えることを特徴とするPLL回路。
(付記2)
前記感度は、前記位相比較器が前記位相差に基づいて出力されるパルスのカウント期間期間であることを特徴とする付記1に記載のPLL回路。
(付記3)
前記ロック判定部は、複数の前記ロック検出部からの出力値の移動平均加算を行い、当該移動平均加算の結果から得られる判定値と閾値とを比較することによって前記ロック状態の検出を行うことを特徴とする付記1に記載のPLL回路。
(付記4)
前記ロック判定部は、複数の前記ロック検出部それぞれからの出力値を格納するシフトレジスタ部を更に備え、前記移動平均加算は、前記各シフトレジスタ部内の値の加算平均を行うことによって実現することを特徴とする付記3に記載のPLL回路。
(付記5)
前記判定値は、前記移動平均加算の結果であることを特徴とする付記3に記載のPLL回路。
(付記6)
前記判定値は、前記移動平均加算の結果の時間的変化値であることを特徴とする付記3に記載のPLL回路。
(付記7)
前記閾値は、前記移動平均加算の結果を時間微分して求めることを特徴とする付記3に記載のPLL回路。
(付記8)
前記ロック検出部は、前記感度を変更できることを特徴とする付記1に記載のPLL回路。
(付記9)
前記ロック判定部がロック状態の検出を判定すると、複数の前記ロック検出部は、前記感度を小さくすることを特徴とする付記8に記載のPLL回路。
(付記10)
前記位相比較器は、前記位相差情報として、前記基本周波数信号の位相が前記フィードバック信号の位相よりも進んでいる場合に対応する第1パルス、及び前記基本周波数信号の位相が前記フィードバック信号の位相よりも遅れている場合に対応する第2パルスを出力し、
前記ロック検出部は、前記カウント期間における前記第1パルスのパルス数及び前記第2パルスのパルス数のカウントに基づいて、前記ロック検出を行うことを特徴とする付記2に記載のPLL回路。
(付記11)
前記位相比較器は、前記位相差情報として、前記基本周波数信号の位相が前記フィードバック信号の位相よりも進んでいる場合に対応する第1パルス、及び前記基本周波数信号の位相が前記フィードバック信号の位相よりも遅れている場合に対応する第2パルスを出力し、
前記ロック検出部は、前記前記第1パルスのパルス幅及び前記第2パルスのパルス幅に基づいて、前記ロック検出を行うことを特徴とする付記1に記載のPLL回路。
(付記12)
前記PLL回路は、Fractional−N PLLであることを特徴とする付記1に記載のPLL回路。
(付記13)
PLL回路と、
前記PLL回路の出力を増幅してアンテナに出力する増幅部と
を有し、
前記PLL回路は、
基本周波数信号と前記PLL回路のフィードバック信号の位相差を比較する位相比較部と、
前記位相差に基づいて前記位相比較部から出力される位相差情報を検出する感度が異なる複数のロック検出部と、
前記複数のロック検出部による検出結果に基づいて、前記PLL回路のロック状態を判定するロック判定部と
を有することを特徴とするPLL回路無線通信機。
(付記14)
また本発明によるPLL回路のロック検出方法は、基準周波数信号と前記PLL回路のフィードバック信号との位相差に基づいて前記PLL回路に含まれる位相比較部から出力される位相差情報を複数の感度で検出し、前記複数の感度による検出結果に基づいてロック検出を行う、ことを特徴とする。
Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.
(Appendix 1)
A PLL circuit comprising:
A phase comparator that compares the phase difference between the fundamental frequency signal and the feedback signal of the PLL circuit;
A plurality of lock detection units having different sensitivities for detecting phase difference information output from the phase comparison unit based on the phase difference;
A lock determination unit that determines a lock state of the PLL circuit based on detection results by the plurality of lock detection units;
A PLL circuit comprising:
(Appendix 2)
The PLL circuit according to claim 1, wherein the sensitivity is a count period of a pulse output from the phase comparator based on the phase difference.
(Appendix 3)
The lock determination unit performs moving average addition of output values from the plurality of lock detection units, and detects the lock state by comparing a determination value obtained from the result of the moving average addition with a threshold value. The PLL circuit according to appendix 1, wherein:
(Appendix 4)
The lock determination unit further includes a shift register unit that stores output values from each of the plurality of lock detection units, and the moving average addition is realized by performing an addition average of values in the shift register units. The PLL circuit according to appendix 3, characterized by:
(Appendix 5)
The PLL circuit according to appendix 3, wherein the determination value is a result of the moving average addition.
(Appendix 6)
The PLL circuit according to appendix 3, wherein the determination value is a temporal change value as a result of the moving average addition.
(Appendix 7)
The PLL circuit according to appendix 3, wherein the threshold value is obtained by time differentiation of the result of the moving average addition.
(Appendix 8)
The PLL circuit according to appendix 1, wherein the lock detection unit can change the sensitivity.
(Appendix 9)
The PLL circuit according to appendix 8, wherein when the lock determination unit determines the detection of the locked state, the plurality of lock detection units reduce the sensitivity.
(Appendix 10)
The phase comparator includes, as the phase difference information, a first pulse corresponding to a case where the phase of the fundamental frequency signal is ahead of the phase of the feedback signal, and the phase of the fundamental frequency signal is the phase of the feedback signal. Outputs a second pulse corresponding to the case where it is later than
The PLL circuit according to appendix 2, wherein the lock detection unit performs the lock detection based on counting the number of pulses of the first pulse and the number of pulses of the second pulse in the counting period.
(Appendix 11)
The phase comparator includes, as the phase difference information, a first pulse corresponding to a case where the phase of the fundamental frequency signal is ahead of the phase of the feedback signal, and the phase of the fundamental frequency signal is the phase of the feedback signal. Outputs a second pulse corresponding to the case where it is later than
The PLL circuit according to appendix 1, wherein the lock detection unit performs the lock detection based on a pulse width of the first pulse and a pulse width of the second pulse.
(Appendix 12)
The PLL circuit according to appendix 1, wherein the PLL circuit is a fractional-N PLL.
(Appendix 13)
A PLL circuit;
An amplification unit that amplifies the output of the PLL circuit and outputs the amplified output to the antenna;
The PLL circuit includes:
A phase comparator that compares the phase difference between the fundamental frequency signal and the feedback signal of the PLL circuit;
A plurality of lock detection units having different sensitivities for detecting phase difference information output from the phase comparison unit based on the phase difference;
A PLL circuit wireless communication apparatus, comprising: a lock determination unit that determines a lock state of the PLL circuit based on detection results of the plurality of lock detection units.
(Appendix 14)
Also, the PLL circuit lock detection method according to the present invention uses the phase difference information output from the phase comparator included in the PLL circuit based on the phase difference between the reference frequency signal and the feedback signal of the PLL circuit with a plurality of sensitivities. And detecting lock based on the detection results of the plurality of sensitivities.

1、91 位相比較器
2、92 チャージポンプ
3、93 ループフィルタ
4、94 電圧制御発振部
5、95 分周部
6a、6b、6e、96 ロック検出部
7、7c、97 ロック判定部
10a、10b、10f、81 PLL回路
11、54 XUPカウンタ
12、55 DOWNカウンタ
13、52、53、58、77 AND回路
14、59 コントロールロジック
15、60 フリップフロップ
21、22 シフトレジスタ
23 相関部
24 比較判定部
51 NOT回路
56 第1の比較器
57 第2の比較器
71 第1のカウンタ
72 第2のカウンタ
73 第3のカウンタ
74 第4のカウンタ
75 第1のセレクタ
76 第2のセレクタ
80 通信機
82 パワーアンプ
83 VCO制御部
84 クロックジェネレータ
85 ドライバ
86 送信アンテナ
87 インダクタ
88 水晶振動子
1, 91 Phase comparator 2, 92 Charge pump 3, 93 Loop filter 4, 94 Voltage controlled oscillator 5, 95 Divider 6a, 6b, 6e, 96 Lock detector 7, 7c, 97 Lock determiner 10a, 10b 10f, 81 PLL circuit 11, 54 XUP counter 12, 55 DOWN counter 13, 52, 53, 58, 77 AND circuit 14, 59 Control logic 15, 60 Flip-flop 21, 22 Shift register 23 Correlation unit 24 Comparison determination unit 51 NOT circuit 56 1st comparator 57 2nd comparator 71 1st counter 72 2nd counter 73 3rd counter 74 4th counter 75 1st selector 76 2nd selector 80 Communication device 82 Power amplifier 83 VCO control unit 84 Clock generator 85 Driver 86 Transmission Antenna 87 inductor 88 crystal oscillator

Claims (5)

PLL回路であって、
基本周波数信号と前記PLL回路のフィードバック信号との位相差を比較する位相比較部と、
前記位相差に基づいて前記位相比較部から出力される位相差情報を検出する感度が異なる複数のロック検出部と、
前記複数のロック検出部による検出結果に基づいて、前記PLL回路のロック状態を判定するロック判定部と、
を備えることを特徴とするPLL回路。
A PLL circuit comprising:
A phase comparator that compares the phase difference between the fundamental frequency signal and the feedback signal of the PLL circuit;
A plurality of lock detection units having different sensitivities for detecting phase difference information output from the phase comparison unit based on the phase difference;
A lock determination unit that determines a lock state of the PLL circuit based on detection results by the plurality of lock detection units;
A PLL circuit comprising:
前記感度は、前記位相比較器が前記位相差に基づいて出力されるパルスのカウント期間期間であることを特徴とする請求項1に記載のPLL回路。   The PLL circuit according to claim 1, wherein the sensitivity is a count period of a pulse output from the phase comparator based on the phase difference. 前記ロック検出部は、前記感度を変更できることを特徴とする請求項1に記載のPLL回路。   The PLL circuit according to claim 1, wherein the lock detection unit can change the sensitivity. PLL回路と、
前記PLL回路の出力を増幅してアンテナに出力する増幅部と
を有し、
前記PLL回路は、
基本周波数信号と前記PLL回路のフィードバック信号の位相差を比較する位相比較部と、
前記位相差に基づいて前記位相比較部から出力される位相差情報を検出する感度が異なる複数のロック検出部と、
前記複数のロック検出部による検出結果に基づいて、前記PLL回路のロック状態を判定するロック判定部と
を有することを特徴とするPLL回路無線通信機。
A PLL circuit;
An amplification unit that amplifies the output of the PLL circuit and outputs the amplified output to the antenna;
The PLL circuit includes:
A phase comparator that compares the phase difference between the fundamental frequency signal and the feedback signal of the PLL circuit;
A plurality of lock detection units having different sensitivities for detecting phase difference information output from the phase comparison unit based on the phase difference;
A PLL circuit wireless communication apparatus, comprising: a lock determination unit that determines a lock state of the PLL circuit based on detection results of the plurality of lock detection units.
PLL回路のロック検出方法であって、
基準周波数信号と前記PLL回路のフィードバック信号との位相差に基づいて前記PLL回路に含まれる位相比較部から出力される位相差情報を複数の感度で検出し、
前記複数の感度による検出結果に基づいてロック検出を行う
ことを特徴とするPLL回路のロック検出方法。
A lock detection method for a PLL circuit,
Detecting phase difference information output from a phase comparator included in the PLL circuit based on a phase difference between a reference frequency signal and a feedback signal of the PLL circuit with a plurality of sensitivities;
A lock detection method for a PLL circuit, wherein lock detection is performed based on detection results of the plurality of sensitivities.
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JP2013223075A (en) * 2012-04-16 2013-10-28 Lapis Semiconductor Co Ltd Pll frequency synthesizer, semiconductor integrated device and radio communication equipment
JPWO2017068629A1 (en) * 2015-10-19 2018-02-01 三菱電機株式会社 Lock detection device, frequency synthesizer, and semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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