JP2010252126A - Pll circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PLL circuit capable of reducing deterioration in phase noise caused by temperature variation. <P>SOLUTION: The PLL circuit 100 includes: a voltage controlled oscillator circuit 81; a frequency divider 82; a phase comparator which compares phases of a reference signal REF-IN and an oscillation signal Output with each other and outputs pulse signals UP, DOWN of pulse widths corresponding to a phase difference; a charge pump 1 with an output current correction function, which outputs CP currents ICPp, ICPn of magnitudes corresponding to the pulse widths of the pulse signals UP, DOWN; a loop filter 85 for controlling a Vt voltage in accordance with the CP currents ICPp, ICPn; and a delay circuit 8 of which the delay time varies in accordance with temperature variation. On the basis of the delay time of the delay circuit 8, the CP current ICPp or ICPn is corrected so that a difference between the CP currents ICPp and ICPn becomes small. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、温度補償機能付きのPLL回路に関する。   The present invention relates to a PLL circuit with a temperature compensation function.

図9は、既存のPLL回路を示す図である。
図9に示すPLL回路80は、電圧制御発振回路81と、分周器82と、位相比較器83と、チャージポンプ84と、ループフィルタ85と、VCO選択部86とを備えて構成されている。
FIG. 9 is a diagram showing an existing PLL circuit.
The PLL circuit 80 shown in FIG. 9 includes a voltage controlled oscillation circuit 81, a frequency divider 82, a phase comparator 83, a charge pump 84, a loop filter 85, and a VCO selection unit 86. .

分周器82は、電圧制御発振回路81から出力される発振信号Outputを1/Nに分周して出力する。
位相比較器83は、入力される発振信号REF-IN(基準信号)と、分周器82から出力される発振信号との互いの位相を比較し、発振信号REF-INに対して分周器82から出力される発振信号が遅れているときの位相差に応じたパルス幅のパルス信号UP(第1のパルス信号)を出力するとともに、発振信号REF-INに対して分周器82から出力される発振信号が進んでいるときの位相差に応じたパルス幅のパルス信号DOWN(第2のパルス信号)を出力する。
The frequency divider 82 divides the oscillation signal Output output from the voltage controlled oscillation circuit 81 by 1 / N and outputs the result.
The phase comparator 83 compares the phase of the input oscillation signal REF-IN (reference signal) with the oscillation signal output from the frequency divider 82, and a frequency divider for the oscillation signal REF-IN. A pulse signal UP (first pulse signal) having a pulse width corresponding to the phase difference when the oscillation signal output from 82 is delayed is output from the frequency divider 82 with respect to the oscillation signal REF-IN. A pulse signal DOWN (second pulse signal) having a pulse width corresponding to the phase difference when the oscillation signal to be advanced is output.

チャージポンプ84は、位相比較器83から出力されるパルス信号UPのパルス幅に応じた大きさのCP電流ICPp(第1の出力電流)を出力するとともに、位相比較器83から出力されるパルス信号DOWNのパルス幅に応じた大きさのCP電流ICPn(第2の出力電流)を出力する。   The charge pump 84 outputs a CP current ICPp (first output current) having a magnitude corresponding to the pulse width of the pulse signal UP output from the phase comparator 83 and the pulse signal output from the phase comparator 83. A CP current ICPn (second output current) having a magnitude corresponding to the pulse width of DOWN is output.

ループフィルタ85は、チャージポンプ84から出力されるCP電流ICPpに応じてVt電圧(制御電圧)を上げるとともに、チャージポンプ84から出力されるCP電流ICPnに応じてVt電圧を下げる。   The loop filter 85 increases the Vt voltage (control voltage) according to the CP current ICPp output from the charge pump 84 and decreases the Vt voltage according to the CP current ICPn output from the charge pump 84.

電圧制御発振回路81は、互いに異なる発振周波数帯域をもち、隣り合う発振周波数帯域同士が少しずつ重なり合う複数の電圧制御発振器を備え、VCO選択部86から出力される選択信号VCOに基づいて、複数の電圧制御発振器から1つの電圧制御発振器を選択するとともに、その選択した電圧制御発振器においてループフィルタ85から出力されるVt電圧に応じた周波数の発振信号Outputを出力する。なお、各電圧制御発振器から出力される発振信号Outputの周波数は、それぞれの発振周波数帯域において、Vt電圧が上がるに従って高くなるものとする。   The voltage-controlled oscillation circuit 81 includes a plurality of voltage-controlled oscillators having mutually different oscillation frequency bands, and the adjacent oscillation frequency bands slightly overlapping each other. Based on the selection signal VCO output from the VCO selection unit 86, a plurality of voltage-controlled oscillation circuits 81 One voltage controlled oscillator is selected from the voltage controlled oscillators, and an oscillation signal Output having a frequency corresponding to the Vt voltage output from the loop filter 85 is output from the selected voltage controlled oscillator. The frequency of the oscillation signal Output output from each voltage controlled oscillator is assumed to increase as the Vt voltage increases in each oscillation frequency band.

VCO選択部86は、ループフィルタ85から出力されるVt電圧が所定範囲に入るように選択信号VCOを出力する。
このように構成されるPLL回路80では、電圧制御発振回路81から出力される発振信号Outputの位相がパルス信号REF-INの位相にロックされるとともに、電圧制御発振回路81から出力される発振信号Outputの周波数が分周器82において設定される分周比1/Nにより制御される。
The VCO selector 86 outputs a selection signal VCO so that the Vt voltage output from the loop filter 85 falls within a predetermined range.
In the PLL circuit 80 configured as described above, the phase of the oscillation signal Output output from the voltage control oscillation circuit 81 is locked to the phase of the pulse signal REF-IN, and the oscillation signal output from the voltage control oscillation circuit 81 The frequency of the output is controlled by the frequency division ratio 1 / N set in the frequency divider 82.

また、PLL回路80は、複数の電圧制御発振器を備えているので、広い発振周波数帯域において、発振信号Outputを出力することができる。
図10(a)は、チャージポンプ84の一例を示す図である。
In addition, since the PLL circuit 80 includes a plurality of voltage controlled oscillators, the oscillation signal Output can be output in a wide oscillation frequency band.
FIG. 10A is a diagram illustrating an example of the charge pump 84.

図10(a)に示すチャージポンプ84は、pチャネルのMOSFET87、88及び定電流源89から構成されるカレントミラー回路90と、nチャネルのMOSFET91、92及び定電流源93から構成されるカレントミラー回路94と、カレントミラー回路90と出力端子CPOとの間に設けられるスイッチ95と、出力端子CPOとカレントミラー回路94との間に設けられるスイッチ96とを備えて構成されている。   The charge pump 84 shown in FIG. 10A includes a current mirror circuit 90 composed of p-channel MOSFETs 87 and 88 and a constant current source 89, and a current mirror composed of n-channel MOSFETs 91 and 92 and a constant current source 93. The circuit 94 includes a switch 95 provided between the current mirror circuit 90 and the output terminal CPO, and a switch 96 provided between the output terminal CPO and the current mirror circuit 94.

パルス信号UPがハイレベルになりスイッチ95がオンすると、出力端子CPOにカレントミラー回路90に流れるCP電流ICPpが流れてループフィルタ85から出力されるVt電圧が上がる。一方、パルス信号DOWNがハイレベルになりスイッチ96がオンすると、出力端子CPOにカレントミラー回路94に流れるCP電流ICPnが流れてループフィルタ85から出力されるVt電圧が下がる。   When the pulse signal UP becomes high level and the switch 95 is turned on, the CP current ICPp flowing in the current mirror circuit 90 flows to the output terminal CPO, and the Vt voltage output from the loop filter 85 increases. On the other hand, when the pulse signal DOWN becomes high level and the switch 96 is turned on, the CP current ICPn flowing in the current mirror circuit 94 flows to the output terminal CPO, and the Vt voltage output from the loop filter 85 decreases.

ところで、MOSFET87、88、91、92がそれぞれもつ特性により、CP電流ICPpはVt電圧が上がるに従って小さくなり、CP電流ICPnはVt電圧が上がるに従って大きくなる。   By the way, due to the characteristics of the MOSFETs 87, 88, 91, and 92, the CP current ICPp decreases as the Vt voltage increases, and the CP current ICPn increases as the Vt voltage increases.

そして、電流ICPpと電流ICPnとの差が大きくなると、発振信号Outputにおける位相雑音が悪化してしまう。
そのため、VCO選択部86は、電流ICPpと電流ICPnとの差が大きくならないように、選択信号VCOを出力する必要がある。
When the difference between the current ICPp and the current ICPn is increased, the phase noise in the oscillation signal Output is deteriorated.
Therefore, the VCO selector 86 needs to output the selection signal VCO so that the difference between the current ICPp and the current ICPn does not increase.

そこで、通常、図10(b)に示すように、あるVt電圧においてCP電流ICPpと電流ICPnとが一致するようにチャージポンプ84を設計し、そのCP電流ICPpと電流ICPnとが一致するVt電圧を中心とするVASロック範囲内でVt電圧が制御されるようにVCO選択部86から選択信号VCOが出力される。   Therefore, normally, as shown in FIG. 10B, the charge pump 84 is designed so that the CP current ICPp and the current ICPn match at a certain Vt voltage, and the Vt voltage at which the CP current ICPp and the current ICPn match. A selection signal VCO is output from the VCO selector 86 so that the Vt voltage is controlled within a VAS lock range centered at.

また、このように構成されるPLL回路80では、発振信号Outputの位相がパルス信号REF-INの位相にロックされた後に、温度変動があると、電圧制御発振回路81から出力される発振信号Outputの周波数を一定に保つためにVt電圧が変化する。すなわち、温度が上昇すると、発振信号Outputの周波数が高くなり、分周器82から出力される発振信号の位相が発振信号REF-INの位相に対して遅れるため、Vt電圧が大きくなる。一方、温度が下降すると、発振信号Outputの周波数が低くなり、分周器82から出力される発振信号の位相が発振信号REF-INの位相に対して進むため、Vt電圧が小さくなる。   Further, in the PLL circuit 80 configured as described above, if there is a temperature variation after the phase of the oscillation signal Output is locked to the phase of the pulse signal REF-IN, the oscillation signal Output output from the voltage controlled oscillation circuit 81 is output. The Vt voltage changes in order to keep the frequency of the current constant. That is, when the temperature rises, the frequency of the oscillation signal Output increases, and the phase of the oscillation signal output from the frequency divider 82 is delayed with respect to the phase of the oscillation signal REF-IN, so that the Vt voltage increases. On the other hand, when the temperature decreases, the frequency of the oscillation signal Output decreases and the phase of the oscillation signal output from the frequency divider 82 advances with respect to the phase of the oscillation signal REF-IN, so the Vt voltage decreases.

しかしながら、温度変動によりVt電圧が大きく変化すると、CP電流ICPpとCP電流ICPnとの差が大きくなってしまう。すなわち、図10(b)に示すように、Vt電圧が上がると、CP電流ICPnが大きくなるとともにCP電流ICPpが小さくなるため、CP電流ICPpとCP電流ICPnとの差が大きくなってしまう。また、Vt電圧が下がると、CP電流ICPpが大きくなるとともにCP電流ICPnが小さくなるため、CP電流ICPpとCP電流ICPnとの差が大きくなってしまう。そして、CP電流ICPpとCP電流ICPnとの差が大きくなってしまうと、上述したように、位相雑音が悪化するという問題がある。   However, if the Vt voltage changes greatly due to temperature fluctuation, the difference between the CP current ICPp and the CP current ICPn increases. That is, as shown in FIG. 10B, when the Vt voltage increases, the CP current ICPn increases and the CP current ICPp decreases, so that the difference between the CP current ICPp and the CP current ICPn increases. Further, when the Vt voltage decreases, the CP current ICPp increases and the CP current ICPn decreases, so that the difference between the CP current ICPp and the CP current ICPn increases. If the difference between the CP current ICPp and the CP current ICPn becomes large, there is a problem that the phase noise deteriorates as described above.

CP電流ICPpとCP電流ICPnとの差を小さくするための構成としては、例えば、CP電流ICPpとCP電流ICPnとの差を抽出し、その差がゼロになるようにCP電流ICPpを補正するものがある(例えば、特許文献1参照)。   As a configuration for reducing the difference between the CP current ICPp and the CP current ICPn, for example, the difference between the CP current ICPp and the CP current ICPn is extracted, and the CP current ICPp is corrected so that the difference becomes zero. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2008−87115号公報JP 2008-87115 A

本発明では、温度変動による位相雑音の悪化を抑えることが可能なPLL回路を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a PLL circuit capable of suppressing deterioration of phase noise due to temperature fluctuation.

本発明のPLL回路は、制御電圧が上がるに従って高くなる周波数の発振信号を出力する電圧制御発振回路と、前記電圧制御発振回路から出力される発振信号を分周して出力する分周器と、基準信号と、前記分周器から出力される発振信号との互いの位相を比較し、前記基準信号の位相に対して前記分周器から出力される発振信号の位相が遅れているときのそれら信号の位相差に応じたパルス幅の第1のパルス信号を出力するとともに、前記基準信号の位相に対して前記分周器から出力される発振信号の位相が進んでいるときのそれら信号の位相差に応じたパルス幅の第2のパルス信号を出力する位相比較器と、前記位相比較器から出力される第1のパルス信号のパルス幅に応じた大きさの第1の出力電流を出力するとともに、前記位相比較器から出力される第2のパルス信号のパルス幅に応じた大きさの第2の出力電流を出力するチャージポンプと、前記第1の出力電流に応じて前記制御電圧を上げるとともに、前記第2の出力電流に応じて前記制御電圧を下げるループフィルタと、温度変動に応じて遅延時間が変化する遅延回路と、前記遅延回路の遅延時間に基づいて、前記第1の出力電流と前記第2の出力電流との差が小さくなるように、前記第1の出力電流又は前記第2の出力電流を補正する出力電流補正手段とを備える。   The PLL circuit of the present invention includes a voltage-controlled oscillation circuit that outputs an oscillation signal having a frequency that increases as the control voltage increases, a frequency divider that divides and outputs an oscillation signal output from the voltage-controlled oscillation circuit, Compare the phase of the reference signal and the oscillation signal output from the frequency divider, and those when the phase of the oscillation signal output from the frequency divider is delayed with respect to the phase of the reference signal The first pulse signal having a pulse width corresponding to the phase difference of the signal is output, and the level of the oscillation signal output from the frequency divider is advanced with respect to the phase of the reference signal. A phase comparator for outputting a second pulse signal having a pulse width corresponding to the phase difference, and a first output current having a magnitude corresponding to the pulse width of the first pulse signal output from the phase comparator. Together with the phase comparison A charge pump for outputting a second output current having a magnitude corresponding to the pulse width of the second pulse signal outputted from the control circuit, raising the control voltage according to the first output current, and A loop filter that lowers the control voltage according to an output current, a delay circuit that changes a delay time according to a temperature change, and the first output current and the second output based on a delay time of the delay circuit Output current correction means for correcting the first output current or the second output current so that a difference from the current is reduced.

これにより、温度が変動しても、第1の出力電流と第2の出力電流との差が大きくなることを低減することができるので、温度変動による位相雑音の悪化を抑えることができる。   As a result, even if the temperature fluctuates, the increase in the difference between the first output current and the second output current can be reduced, so that deterioration of phase noise due to temperature fluctuation can be suppressed.

また、上記PLL回路において、前記電圧制御発振回路から出力される発振信号の周波数は、温度が上昇するに従って高くなり、温度が下降するに従って低くなり、前記チャージポンプは、所定の制御電圧において第1の出力電流と第2の出力電流とが一致するように設計され、前記遅延回路は、温度が上昇するに従って遅延時間が長くなり、温度が下降するに従って遅延時間が短くなり、前記出力電流補正手段は、前記遅延回路の遅延時間が長くなると、前記第1の出力電流を増加させ、前記遅延回路の遅延時間が短くなると、前記第2の出力電流を増加させるように構成してもよい。   In the PLL circuit, the frequency of the oscillation signal output from the voltage-controlled oscillation circuit increases as the temperature increases and decreases as the temperature decreases. The delay circuit is designed such that the output current and the second output current coincide with each other, and the delay circuit has a longer delay time as the temperature rises, and a shorter delay time as the temperature falls. The delay circuit may be configured to increase the first output current when the delay time of the delay circuit becomes longer, and to increase the second output current when the delay time of the delay circuit becomes shorter.

また、前記出力電流補正手段は、前記遅延回路の遅延時間を記憶する第1の記憶手段と、前記第1の記憶手段に遅延時間が記憶されてから所定時間経過毎に前記遅延回路の遅延時間を記憶する第2の記憶手段とを備え、前記第1の記憶手段に記憶される遅延時間から前記第2の記憶手段に記憶される遅延時間を減算した値がマイナスのとき、前記第1の記憶手段に記憶される遅延時間と前記第2の記憶手段に記憶される遅延時間との差分、前記第1の出力電流を増加させ、前記第1の記憶手段に記憶される遅延時間から前記第2の記憶手段に記憶される遅延時間を減算した値がプラスのとき、前記第1の記憶手段に記憶される遅延時間と前記第2の記憶手段に記憶される遅延時間との差分、前記第2の出力電流を増加させるように構成してもよい。   The output current correction means includes a first storage means for storing a delay time of the delay circuit, and a delay time of the delay circuit every time a predetermined time has elapsed since the delay time was stored in the first storage means. And when the value obtained by subtracting the delay time stored in the second storage means from the delay time stored in the first storage means is negative, the first storage means stores the first storage means. The difference between the delay time stored in the storage means and the delay time stored in the second storage means, the first output current is increased, and the delay time stored in the first storage means is used to increase the first time. When the value obtained by subtracting the delay time stored in the second storage means is positive, the difference between the delay time stored in the first storage means and the delay time stored in the second storage means, the first Even if configured to increase the output current of 2. There.

また、上記PLL回路は、前記ループフィルタから出力される制御電圧が所定範囲に入るように選択信号を出力する選択手段を備え、前記電圧制御発振回路は、互いに異なる発振周波数帯域をもつ複数の電圧制御発振器を備え、前記選択手段から出力される選択信号に基づいて複数の電圧制御発振器から1つの電圧制御発振器を選択し、その選択した電圧制御発振器において前記制御電圧に応じた周波数の発振信号を出力するように構成してもよい。   The PLL circuit includes selection means for outputting a selection signal so that the control voltage output from the loop filter falls within a predetermined range, and the voltage controlled oscillation circuit includes a plurality of voltages having different oscillation frequency bands. A controlled oscillator is provided, and one voltage controlled oscillator is selected from a plurality of voltage controlled oscillators based on a selection signal output from the selection means, and an oscillation signal having a frequency corresponding to the control voltage is selected in the selected voltage controlled oscillator. You may comprise so that it may output.

本発明によれば、PLL回路において、温度変動による位相雑音の悪化を抑えることができる。   According to the present invention, deterioration of phase noise due to temperature fluctuation can be suppressed in a PLL circuit.

本発明の実施形態のPLL回路を示す図である。It is a figure which shows the PLL circuit of embodiment of this invention. 出力電流補正機能付きチャージポンプを示す図である。It is a figure which shows the charge pump with an output current correction function. 出力電流補正部の各構成の出力タイミングチャートを示す図である。It is a figure which shows the output timing chart of each structure of an output current correction | amendment part. 遅延回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a delay circuit. ワンショットパルス発生回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a one-shot pulse generation circuit. 減算器の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a subtractor. 演算回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an arithmetic circuit. レジスタに記憶される値の一例及びスイッチをON、OFFさせるための信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the value memorize | stored in a register, and an example of the signal for turning ON / OFF a switch. 既存のPLL回路を示す図である。It is a figure which shows the existing PLL circuit. チャージポンプの構成と動作を示す図である。It is a figure which shows the structure and operation | movement of a charge pump.

図1は、本発明の実施形態のPLL回路を示す図である。なお、図9に示す構成と同じ構成には同じ符号を付している。
図1に示すPLL回路100は、電圧制御発振回路81と、分周器82と、位相比較器83と、ループフィルタ85と、VCO選択部86(選択手段)と、出力電流補正機能付きチャージポンプ1(チャージポンプ)とを備えて構成されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a PLL circuit according to an embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the structure shown in FIG.
A PLL circuit 100 shown in FIG. 1 includes a voltage controlled oscillation circuit 81, a frequency divider 82, a phase comparator 83, a loop filter 85, a VCO selection unit 86 (selection means), and a charge pump with an output current correction function. 1 (charge pump).

図2は、出力電流補正機能付きチャージポンプ1を示す図である。なお、図10(a)に示す構成と同じ構成には同じ符号を付している。
図2に示す出力電流補正機能付きチャージポンプ1は、チャージポンプ部2と、出力電流補正部3とを備えて構成されている。
FIG. 2 is a diagram showing the charge pump 1 with an output current correction function. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the structure shown to Fig.10 (a).
The charge pump 1 with an output current correction function shown in FIG. 2 includes a charge pump unit 2 and an output current correction unit 3.

チャージポンプ部2は、MOSFET87、88及び定電流源89から構成されるカレントミラー回路90と、MOSFET91、92及び定電流源93から構成されるカレントミラー回路94と、スイッチ95、96と、pチャネルの複数のMOSFET4(4−0〜4−7)と、nチャネルの複数のMOSFET5(5−0〜5−7と)、複数のスイッチ6(6−0〜6−7)と、複数のスイッチ7(7−0〜7−7)とを備えて構成されている。なお、スイッチ6−0〜6−8は、それぞれ、pチャネルのMOSFETにより構成され、スイッチ7−0〜7−7は、それぞれ、nチャネルのMOSFETにより構成されているものとする。また、MOSFET4、MOSFET5、スイッチ6、及びスイッチ7のそれぞれの個数は特に限定されない。   The charge pump unit 2 includes a current mirror circuit 90 including MOSFETs 87 and 88 and a constant current source 89, a current mirror circuit 94 including MOSFETs 91 and 92 and a constant current source 93, switches 95 and 96, and a p-channel. MOSFETs 4 (4-0 to 4-7), n-channel MOSFETs 5 (5-0 to 5-7), switches 6 (6-0 to 6-7), and switches 7 (7-0 to 7-7). Note that the switches 6-0 to 6-8 are each configured by a p-channel MOSFET, and the switches 7-0 to 7-7 are each configured by an n-channel MOSFET. Further, the numbers of the MOSFET 4, the MOSFET 5, the switch 6, and the switch 7 are not particularly limited.

各MOSFET4と各スイッチ6はそれぞれ互いに直列接続され、それらはMOSFET88及びスイッチ95に並列接続されているため、ONになるスイッチ6が増えると、そのスイッチ6に対応するMOSFET4に電流が流れ始め出力端子CPOに流れるCP電流ICPpが大きくなる。また、各MOSFET5と各スイッチ7はそれぞれ互いに直列接続され、それらはMOSFET91及びスイッチ96に並列接続されているため、ONになるスイッチ7が増えると、そのスイッチ7に対応するMOSFET5に電流が流れ始め出力端子CPOに流れるCP電流ICPnが大きくなる。   Since each MOSFET 4 and each switch 6 are connected in series with each other, and they are connected in parallel to the MOSFET 88 and the switch 95, when the number of switches 6 to be turned on increases, a current starts to flow through the MOSFET 4 corresponding to the switch 6 and the output terminal CP current ICPp flowing in CPO increases. Further, each MOSFET 5 and each switch 7 are connected in series with each other, and since they are connected in parallel to the MOSFET 91 and the switch 96, when the number of switches 7 to be turned on increases, a current starts to flow through the MOSFET 5 corresponding to the switch 7. The CP current ICPn flowing through the output terminal CPO increases.

出力電流補正部3は、遅延回路8と、D型のフリップフロップ9〜31と、レジスタ32と(第1の記憶手段)、レジスタ33(第2の記憶手段)と、Mビットカウンタ34と、減算器35と、ワンショットパルス発生器36と、演算回路37と、OR回路38とを備えて構成されている。   The output current correction unit 3 includes a delay circuit 8, D-type flip-flops 9 to 31, a register 32 (first storage unit), a register 33 (second storage unit), an M-bit counter 34, A subtractor 35, a one-shot pulse generator 36, an arithmetic circuit 37, and an OR circuit 38 are provided.

なお、フリップフロップ9〜31、レジスタ32、33、Mビットカウンタ34、減算器35、ワンショットパルス発生器36、演算回路37、及びOR回路38により、特許請求の範囲に記載される出力電流補正手段を構成するものとする。   The flip-flops 9 to 31, registers 32 and 33, M-bit counter 34, subtractor 35, one-shot pulse generator 36, arithmetic circuit 37, and OR circuit 38 output current correction described in the claims. Means shall be constructed.

図3は、出力電流補正部3の各構成の出力タイミングチャートを示す図である。
フリップフロップ9は、外部からOR回路38を介して入力端子Dに入力されるスタート信号STRがローレベルからハイレベルになった後、外部からクロック端子Cに入力されるクロック信号CLKがローレベルからハイレベルになると、出力端子Qから出力される信号data1がローレベルからハイレベルになる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an output timing chart of each component of the output current correction unit 3.
After the start signal STR input from the outside to the input terminal D through the OR circuit 38 changes from the low level to the high level, the flip-flop 9 receives the clock signal CLK input from the outside to the clock terminal C from the low level. When it becomes high level, the signal data1 output from the output terminal Q changes from low level to high level.

遅延回路8は、フリップフロップ9から出力される信号data1を所定時間遅延させて信号data2を出力する。なお、遅延回路8を構成するための素子は特に限定されないが、例えば、図4に示すように、コンデンサ40と、抵抗41と、インバータ42、43とを備えて遅延回路8を構成してもよい。   The delay circuit 8 delays the signal data1 output from the flip-flop 9 for a predetermined time and outputs the signal data2. The elements for configuring the delay circuit 8 are not particularly limited. For example, as shown in FIG. 4, the delay circuit 8 may be configured by including a capacitor 40, a resistor 41, and inverters 42 and 43. Good.

フリップフロップ10〜23は、互いに直列接続され、それぞれのクロック端子Cにクロック信号CLKが入力される。
まず、フリップフロップ9の出力端子Qからフリップフロップ10の入力端子Dへ入力される信号data1がローレベルからハイレベルになった後、クロック信号CLKがローレベルからハイレベルになると、フリップフロップ10の出力端子Qから出力される信号がローレベルからハイレベルになる。
The flip-flops 10 to 23 are connected in series with each other, and a clock signal CLK is input to each clock terminal C.
First, after the signal data1 input from the output terminal Q of the flip-flop 9 to the input terminal D of the flip-flop 10 changes from low level to high level, the clock signal CLK changes from low level to high level. The signal output from the output terminal Q changes from low level to high level.

次に、フリップフロップ10の出力端子Qからフリップフロップ11の入力端子Dへ入力される信号がローレベルからハイレベルになった後、クロック信号CLKがローレベルからハイレベルになると、フリップフロップ11の出力端子Qから出力される信号がローレベルからハイレベルになる。   Next, after the signal input from the output terminal Q of the flip-flop 10 to the input terminal D of the flip-flop 11 changes from low level to high level, when the clock signal CLK changes from low level to high level, the flip-flop 11 The signal output from the output terminal Q changes from low level to high level.

同様に、フリップフロップ12〜23において、前段のフリップフロップの出力信号がハイレベルになった後、クロック信号CLKがハイレベルになると、後段のフリップフロップから出力される信号がハイレベルになる。   Similarly, in the flip-flops 12 to 23, when the output signal of the preceding flip-flop becomes high level and the clock signal CLK becomes high level, the signal output from the subsequent flip-flop becomes high level.

このように、フリップフロップ9〜23は、スタート信号STRがローレベルからハイレベルになると、クロック信号CLKがローレベルからハイレベルになる度に、順番に出力信号をローレベルからハイレベルにする。   As described above, when the start signal STR changes from the low level to the high level, the flip-flops 9 to 23 sequentially change the output signal from the low level to the high level every time the clock signal CLK changes from the low level to the high level.

フリップフロップ24〜31は、互いに直列接続され、それぞれの入力端子Dに遅延回路8から出力される信号data2が入力される。
例えば、信号data2がローレベルからハイレベルになった後に、フリップフロップ15の出力端子Qからフリップフロップ24のクロック端子Cに入力される信号X0がローレベルからハイレベルになると、フリップフロップ24の出力端子Qから出力される信号Q0がローレベル(0)からハイレベル(1)になる。
The flip-flops 24 to 31 are connected in series with each other, and the signal data2 output from the delay circuit 8 is input to each input terminal D.
For example, when the signal X2 input from the output terminal Q of the flip-flop 15 to the clock terminal C of the flip-flop 24 changes from the low level to the high level after the signal data2 changes from the low level to the high level, the output of the flip-flop 24 The signal Q0 output from the terminal Q changes from the low level (0) to the high level (1).

また、信号data2がローレベルからハイレベルになった後に、フリップフロップ16の出力端子Qからフリップフロップ25のクロック端子Cに入力される信号X1がローレベルからハイレベルになると、フリップフロップ25の出力端子Qから出力される信号Q1がローレベルからハイレベルになる。   Further, when the signal X1 input from the output terminal Q of the flip-flop 16 to the clock terminal C of the flip-flop 25 changes from the low level to the high level after the signal data2 changes from the low level to the high level, the output of the flip-flop 25 is output. The signal Q1 output from the terminal Q changes from low level to high level.

また、信号data2がローレベルからハイレベルになった後に、フリップフロップ17の出力端子Qからフリップフロップ26のクロック端子Cに入力される信号X2がローレベルからハイレベルになると、フリップフロップ26の出力端子Qから出力される信号Q2がローレベルからハイレベルになる。   When the signal X2 input from the output terminal Q of the flip-flop 17 to the clock terminal C of the flip-flop 26 changes from the low level to the high level after the signal data2 changes from the low level to the high level, the output of the flip-flop 26 is output. The signal Q2 output from the terminal Q changes from low level to high level.

また、信号data2がローレベルからハイレベルになった後に、フリップフロップ18の出力端子Qからフリップフロップ27のクロック端子Cに入力される信号X3がローレベルからハイレベルになると、フリップフロップ27の出力端子Qから出力される信号Q3がローレベルからハイレベルになる。   Further, when the signal X2 input from the output terminal Q of the flip-flop 18 to the clock terminal C of the flip-flop 27 changes from the low level to the high level after the signal data2 changes from the low level to the high level, the output of the flip-flop 27 is output. The signal Q3 output from the terminal Q changes from low level to high level.

また、信号data2がローレベルからハイレベルになった後に、フリップフロップ19の出力端子Qからフリップフロップ28のクロック端子Cに入力される信号X4がローレベルからハイレベルになると、フリップフロップ28の出力端子Qから出力される信号Q4がローレベルからハイレベルになる。   If the signal X4 input from the output terminal Q of the flip-flop 19 to the clock terminal C of the flip-flop 28 changes from the low level to the high level after the signal data2 changes from the low level to the high level, the output of the flip-flop 28 is output. The signal Q4 output from the terminal Q changes from low level to high level.

また、信号data2がローレベルからハイレベルになった後に、フリップフロップ20の出力端子Qからフリップフロップ29のクロック端子Cに入力される信号X5がローレベルからハイレベルになると、フリップフロップ29の出力端子Qから出力される信号Q5がローレベルからハイレベルになる。   Further, when the signal X2 input from the output terminal Q of the flip-flop 20 to the clock terminal C of the flip-flop 29 changes from the low level to the high level after the signal data2 changes from the low level to the high level, the output of the flip-flop 29 is output. The signal Q5 output from the terminal Q changes from low level to high level.

また、信号data2がローレベルからハイレベルになった後に、フリップフロップ21の出力端子Qからフリップフロップ30のクロック端子Cに入力される信号X6がローレベルからハイレベルになると、フリップフロップ30の出力端子Qから出力される信号Q6がローレベルからハイレベルになる。   When the signal X2 input from the output terminal Q of the flip-flop 21 to the clock terminal C of the flip-flop 30 changes from the low level to the high level after the signal data2 changes from the low level to the high level, the output of the flip-flop 30 is output. The signal Q6 output from the terminal Q changes from low level to high level.

また、信号data2がローレベルからハイレベルになった後に、フリップフロップ22の出力端子Qからフリップフロップ31のクロック端子Cに入力される信号X7がローレベルからハイレベルになると、フリップフロップ31の出力端子Qから出力される信号Q7がローレベルからハイレベルになる。   When the signal X2 input from the output terminal Q of the flip-flop 22 to the clock terminal C of the flip-flop 31 changes from the low level to the high level after the signal data2 changes from the low level to the high level, the output of the flip-flop 31 is output. The signal Q7 output from the terminal Q changes from low level to high level.

また、フリップフロップ23の出力端子Qから出力される信号A0がOR回路38を介してフリップフロップ9の入力端子Dに入力されるため、信号A0がローレベルからハイレベルになった後、クロック信号CLKがローレベルからハイレベルになると、再びフリップフロップ9の出力端子Qから出力される信号data1がローレベルからハイレベルになる。すなわち、フリップフロップ15〜22から信号X0〜X7が繰り返し出力され、フリップフロップ24〜31から遅延回路81の遅延時間を示す信号Q0〜Q7が繰り返し出力される。   Further, since the signal A0 output from the output terminal Q of the flip-flop 23 is input to the input terminal D of the flip-flop 9 via the OR circuit 38, the clock signal is changed after the signal A0 changes from low level to high level. When CLK changes from low level to high level, the signal data1 output from the output terminal Q of the flip-flop 9 again changes from low level to high level. That is, the signals X0 to X7 are repeatedly output from the flip-flops 15 to 22, and the signals Q0 to Q7 indicating the delay time of the delay circuit 81 are repeatedly output from the flip-flops 24 to 31.

ワンショットパルス発生器36は、フリップフロップ23の出力端子Qから出力される信号A0がローレベルからハイレベルになった後、クロック信号CLKがローレベルからハイレベルになると、1パルスの信号A1を出力する。例えば、ワンショットパルス発生器36は、図5に示すように、D型のフリップフロップ60、61と、NOR回路62とを備えて構成してもよい。   The one-shot pulse generator 36 outputs a one-pulse signal A1 when the clock signal CLK changes from low level to high level after the signal A0 output from the output terminal Q of the flip-flop 23 changes from low level to high level. Output. For example, the one-shot pulse generator 36 may include D-type flip-flops 60 and 61 and a NOR circuit 62 as shown in FIG.

ワンショットパルス発生器36から1パルスの信号A1が出力されると、信号Q0〜Q7がD1[0]〜D1[7]としてレジスタ32に記憶されるとともに、信号Q0〜Q7がD2[0]〜D2[7]としてレジスタ33に記憶される。   When a one-pulse signal A1 is output from the one-shot pulse generator 36, signals Q0 to Q7 are stored in the register 32 as D1 [0] to D1 [7], and signals Q0 to Q7 are D2 [0]. ~ D2 [7] are stored in the register 33.

Mビットカウンタ34は、入力されるクロック信号CLKのクロックを所定数(スタート信号STRがローレベルからハイレベルになってから信号Q0〜Q7がD1[0]〜D1[7]としてレジスタ32に記憶されるまでの時間よりも長い時間に相当するクロック数)カウントする毎に、1パルスの信号Bを出力する。   The M bit counter 34 stores a predetermined number of clocks of the input clock signal CLK (the signals Q0 to Q7 are stored in the register 32 as D1 [0] to D1 [7] after the start signal STR changes from low level to high level). Every time counting is performed, one pulse of signal B is output.

Mビットカウンタ34から1パルスの信号Bが出力される度に、信号Q0〜Q7がD2[0]〜D2[7]としてレジスタ33に上書きされる。
このように、遅延回路8、フリップフロップ9〜31、レジスタ32、33、Mビットカウンタ34、ワンショットパルス発生器36、及びOR回路38により、スタート信号STRがローレベルからハイレベルになると、初期状態の遅延回路8の遅延時間を示す信号Q0〜Q7がD1[0]〜D1[7]としてレジスタ32、33にそれぞれ記憶され、その後、所定時間経過毎に遅延回路8の遅延時間を示す信号Q0〜Q7がD2[0]〜D2[7]としてレジスタ33に上書きされる。
Each time one pulse of the signal B is output from the M-bit counter 34, the signals Q0 to Q7 are overwritten in the register 33 as D2 [0] to D2 [7].
As described above, when the start signal STR is changed from the low level to the high level by the delay circuit 8, the flip-flops 9 to 31, the registers 32 and 33, the M bit counter 34, the one-shot pulse generator 36, and the OR circuit 38, Signals Q0 to Q7 indicating the delay time of the delay circuit 8 in the state are stored in the registers 32 and 33 as D1 [0] to D1 [7], respectively, and thereafter a signal indicating the delay time of the delay circuit 8 every predetermined time. Q0 to Q7 are overwritten in the register 33 as D2 [0] to D2 [7].

所定時間経過後に信号Q0〜Q7がD2[0]〜D2[7]としてレジスタ33に記憶されるとき、初期状態に比べて温度が上昇していると、遅延回路8の遅延時間が長くなるため、D2[0]〜D2[7]における「0」の個数がD1[0]〜D1[7]に比べて多くなる。一方、所定時間経過後に信号Q0〜Q7がD2[0]〜D2[7]としてレジスタ33に記憶されるとき、初期状態に比べて温度が下降していると、遅延回路8の遅延時間が短くなるため、D2[0]〜D2[7]における「0」の個数がD1[0]〜D1[7]に比べて少なくなる。   When the signals Q0 to Q7 are stored in the register 33 as D2 [0] to D2 [7] after a lapse of a predetermined time, the delay time of the delay circuit 8 becomes longer if the temperature rises compared to the initial state. , D2 [0] to D2 [7] have a larger number of “0” than D1 [0] to D1 [7]. On the other hand, when the signals Q0 to Q7 are stored in the register 33 as D2 [0] to D2 [7] after a predetermined time has elapsed, if the temperature is lower than the initial state, the delay time of the delay circuit 8 is shortened. Therefore, the number of “0” in D2 [0] to D2 [7] is smaller than that in D1 [0] to D1 [7].

演算器35は、D1[0]〜D1[7]における「0」の個数からD2[0]〜D2[7]における「0」の個数を減算した値(レジスタ32に記憶される遅延時間からレジスタ33に記憶される遅延時間を減算した値)がマイナスの場合、すなわち、温度が上昇して遅延時間が長くなった場合、ローレベルの信号Cを出力する。また、減算器35は、D1[0]〜D1[7]における「0」の個数からD2[0]〜D2[7]における「0」の個数を減算した値(レジスタ32に記憶される遅延時間からレジスタ33に記憶される遅延時間を減算した値)がプラスの場合、すなわち、温度が下降して遅延時間が短くなった場合、ハイレベルの信号Cを出力する。   The computing unit 35 subtracts the number of “0” in D2 [0] to D2 [7] from the number of “0” in D1 [0] to D1 [7] (from the delay time stored in the register 32). When the value obtained by subtracting the delay time stored in the register 33 is negative, that is, when the temperature rises and the delay time becomes longer, a low level signal C is output. The subtractor 35 subtracts the number of “0” in D2 [0] to D2 [7] from the number of “0” in D1 [0] to D1 [7] (delay stored in the register 32). When the value obtained by subtracting the delay time stored in the register 33 from the time) is positive, that is, when the temperature decreases and the delay time becomes shorter, a high-level signal C is output.

例えば、減算器35は、図6に示すように、複数の全加算器50(50−0〜50−7)と、複数のインバータ51(51−0〜51−7)とを備えて構成してもよい。各全加算器50は、それぞれ、OR回路52と、半加算器53、54とを備えている。半加算器53、54は、それぞれ、XOR回路55と、AND回路56とを備えている。   For example, as shown in FIG. 6, the subtractor 35 includes a plurality of full adders 50 (50-0 to 50-7) and a plurality of inverters 51 (51-0 to 51-7). May be. Each full adder 50 includes an OR circuit 52 and half adders 53 and 54. Each of the half adders 53 and 54 includes an XOR circuit 55 and an AND circuit 56.

ここで、D1[0]〜D1[3]がそれぞれ「0」、D1[4]〜D1[7]がそれぞれ「1」、D2[0]〜D2[5]がそれぞれ「0」、D2[6]及びD2[7]がそれぞれ「1」になった場合を考える。この場合、全加算器50−0〜50−3のそれぞれの出力がハイレベルになり、全加算器50−4〜50−7のそれぞれの出力がローレベルになるため、減算器35の出力である信号Cはローレベルになる。また、D1[0]〜D1[3]がそれぞれ「0」、D1[4]〜D1[7]がそれぞれ「1」、D2[0]〜D2[2]がそれぞれ「0」、D2[3]〜D2[7]がそれぞれ「1」になった場合は、全加算器50−0〜50−3のそれぞれの出力がローレベルになり、全加算器50−3〜50−7のそれぞれの出力がハイレベルになるため、減算器35の出力である信号Cはハイレベルになる。   Here, D1 [0] to D1 [3] are “0”, D1 [4] to D1 [7] are “1”, D2 [0] to D2 [5] are “0”, D2 [ Consider a case where 6] and D2 [7] are each "1". In this case, the outputs of the full adders 50-0 to 50-3 are at high level, and the outputs of the full adders 50-4 to 50-7 are at low level. Some signal C goes low. D1 [0] to D1 [3] are “0”, D1 [4] to D1 [7] are “1”, D2 [0] to D2 [2] are “0”, and D2 [3 ] To D2 [7] become “1”, the outputs of the full adders 50-0 to 50-3 become low level, and the respective outputs of the full adders 50-3 to 50-7. Since the output becomes high level, the signal C which is the output of the subtractor 35 becomes high level.

演算回路37は、レジスタ33に記憶されるD2[0]がレジスタ32に記憶されるD1[0]と異なる場合に、減算器35から出力される信号Cがローレベルのとき、スイッチ6−0をON、OFFさせるための信号SA[0]をローレベル(0)にしてスイッチ6−0をONさせ、減算器35から出力される信号Cがハイレベルのとき、スイッチ7−0をON、OFFさせるための信号SB[0]をハイレベルにしてスイッチ7−0をONさせる。   The arithmetic circuit 37 switches the switch 6-0 when the signal C output from the subtractor 35 is low when D2 [0] stored in the register 33 is different from D1 [0] stored in the register 32. The signal SA [0] for turning ON / OFF is set to low level (0), the switch 6-0 is turned ON, and when the signal C output from the subtractor 35 is high level, the switch 7-0 is turned ON, The signal SB [0] for turning off is set to high level to turn on the switch 7-0.

また、演算回路37は、レジスタ33に記憶されるD2[1]がレジスタ32に記憶されるD1[1]と異なる場合に、減算器35から出力される信号Cがローレベルのとき、スイッチ6−1をON、OFFさせるための信号SA[1]をローレベルにしてスイッチ6−1をONさせ、減算器35から出力される信号Cがハイレベルのとき、スイッチ7−1をON、OFFさせるための信号SB[1]をハイレベルにしてスイッチ7−1をONさせる。   Further, the arithmetic circuit 37 switches the switch 6 when the signal C output from the subtractor 35 is low when D2 [1] stored in the register 33 is different from D1 [1] stored in the register 32. The signal SA [1] for turning on and off -1 is set to low level to turn on the switch 6-1. When the signal C output from the subtractor 35 is high level, the switch 7-1 is turned on and off. The signal SB [1] for switching is set to the high level to turn on the switch 7-1.

また、演算回路37は、レジスタ33に記憶されるD2[2]がレジスタ32に記憶されるD1[2]と異なる場合に、減算器35から出力される信号Cがローレベルのとき、スイッチ6−2をON、OFFさせるための信号SA[2]をローレベルにしてスイッチ6−2をONさせ、減算器35から出力される信号Cがハイレベルのとき、スイッチ7−2をON、OFFさせるための信号SB[2]をハイレベルにしてスイッチ7−2をONさせる。   In addition, when the signal C output from the subtractor 35 is at a low level when the D2 [2] stored in the register 33 is different from the D1 [2] stored in the register 32, the arithmetic circuit 37 switches the switch 6 -2 is turned on and off, the signal SA [2] is set to low level, the switch 6-2 is turned on, and when the signal C output from the subtractor 35 is high level, the switch 7-2 is turned on and off. The signal SB [2] for causing the switch 7-2 to be high level turns on the switch 7-2.

また、演算回路37は、レジスタ33に記憶されるD2[3]がレジスタ32に記憶されるD1[3]と異なる場合に、減算器35から出力される信号Cがローレベルのとき、スイッチ6−3をON、OFFさせるための信号SA[3]をローレベルにしてスイッチ6−3をONさせ、減算器35から出力される信号Cがハイレベルのとき、スイッチ7−3をON、OFFさせるための信号SB[3]をハイレベルにしてスイッチ7−3をONさせる。   In addition, when the signal C output from the subtractor 35 is low level when the D2 [3] stored in the register 33 is different from the D1 [3] stored in the register 32, the arithmetic circuit 37 switches the switch 6 The signal SA [3] for turning ON / OFF -3 is set to low level, the switch 6-3 is turned ON, and when the signal C output from the subtractor 35 is high level, the switch 7-3 is turned ON / OFF. The signal SB [3] for switching is set to the high level to turn on the switch 7-3.

また、演算回路37は、レジスタ33に記憶されるD2[4]がレジスタ32に記憶されるD1[4]と異なる場合に、減算器35から出力される信号Cがローレベルのとき、スイッチ6−4をON、OFFさせるための信号SA[4]をローレベルにしてスイッチ6−4をONさせ、減算器35から出力される信号Cがハイレベルのとき、スイッチ7−4をON、OFFさせるための信号SB[4]をハイレベルにしてスイッチ7−4をONさせる。   Further, the arithmetic circuit 37 switches the switch 6 when the signal C output from the subtractor 35 is low level when D2 [4] stored in the register 33 is different from D1 [4] stored in the register 32. The signal SA [4] for turning ON / OFF -4 is set to low level, the switch 6-4 is turned ON, and when the signal C output from the subtractor 35 is high level, the switch 7-4 is turned ON / OFF. The signal SB [4] for switching is set to the high level, and the switch 7-4 is turned on.

また、演算回路37は、レジスタ33に記憶されるD2[5]がレジスタ32に記憶されるD1[5]と異なる場合に、減算器35から出力される信号Cがローレベルのとき、スイッチ6−5をON、OFFさせるための信号SA[5]をローレベルにしてスイッチ6−5をONさせ、減算器35から出力される信号Cがハイレベルのとき、スイッチ7−5をON、OFFさせるための信号SB[5]をハイレベルにしてスイッチ7−5をONさせる。   The arithmetic circuit 37 switches the switch 6 when the signal C output from the subtractor 35 is low when D2 [5] stored in the register 33 is different from D1 [5] stored in the register 32. The signal SA [5] for turning on and off -5 is set to low level to turn on the switch 6-5. When the signal C output from the subtractor 35 is high level, the switch 7-5 is turned on and off. The signal SB [5] for switching is set to the high level, and the switch 7-5 is turned on.

また、演算回路37は、レジスタ33に記憶されるD2[6]がレジスタ32に記憶されるD1[6]と異なる場合に、減算器35から出力される信号Cがローレベルのとき、スイッチ6−6をON、OFFさせるための信号SA[6]をローレベルにしてスイッチ6−6をONさせ、減算器35から出力される信号Cがハイレベルのとき、スイッチ7−6をON、OFFさせるための信号SB[6]をハイレベルにしてスイッチ7−6をONさせる。   The arithmetic circuit 37 switches the switch 6 when the signal C output from the subtractor 35 is low when D2 [6] stored in the register 33 is different from D1 [6] stored in the register 32. The signal SA [6] for turning on and off -6 is set to low level to turn on the switch 6-6. When the signal C output from the subtractor 35 is high level, the switch 7-6 is turned on and off. The signal SB [6] for switching is set to the high level to turn on the switch 7-6.

また、演算回路37は、レジスタ33に記憶されるD2[7]がレジスタ32に記憶されるD1[7]と異なる場合に、減算器35から出力される信号Cがローレベルのとき、スイッチ6−7をON、OFFさせるための信号SA[7]をローレベルにしてスイッチ6−7をONさせ、減算器35から出力される信号Cがハイレベルのとき、スイッチ7−7をON、OFFさせるための信号SB[7]をハイレベルにしてスイッチ7−7をONさせる。   The arithmetic circuit 37 switches the switch 6 when the signal C output from the subtractor 35 is low when D2 [7] stored in the register 33 is different from D1 [7] stored in the register 32. The signal SA [7] for turning on and off -7 is set to low level to turn on the switch 6-7. When the signal C output from the subtractor 35 is high level, the switch 7-7 is turned on and off. The signal SB [7] for switching is set to the high level to turn on the switch 7-7.

なお、初期状態では、レジスタ32、33にそれぞれ同じ値が記憶されるため、スイッチ6−0〜6−7及びスイッチ7−0〜7−7はすべてOFFになる。
例えば、演算回路37は、図7に示すように、複数の比較回路70(70−0〜70−7)を備えて構成してもよい。各比較回路70は、それぞれ、XOR(排他的論理和)回路71と、AND回路72と、OR回路73と、インバータ74とを備えている。
In the initial state, since the same values are stored in the registers 32 and 33, the switches 6-0 to 6-7 and the switches 7-0 to 7-7 are all turned off.
For example, the arithmetic circuit 37 may include a plurality of comparison circuits 70 (70-0 to 70-7) as shown in FIG. Each comparison circuit 70 includes an XOR (exclusive OR) circuit 71, an AND circuit 72, an OR circuit 73, and an inverter 74.

ここで、例えば、図8(a)に示すように、初期状態に比べて温度が上昇してD1[0]〜D1[3]がそれぞれ「0」、D1[4]〜D1[7]がそれぞれ「1」、D2[0]〜D2[5]がそれぞれ「0」、D2[6]及びD2[7]がそれぞれ「1」になった場合を考える。この場合、比較回路70−4、70−5の各XOR回路71の出力がハイレベル(1)になり、信号Cがローレベル(0)になるため、比較回路70−4、70−5の各インバータ74の出力がローレベル(0)になり、比較回路70−4、70−5の各OR回路73の出力であるSA[4]及びSA[5]がそれぞれローレベル(0)になる。従って、スイッチ6−4、6−5がそれぞれONする。これにより、MOSFET4−4、4−5にそれぞれ電流が流れるため、電流ICPpを増加させることができる。   Here, for example, as shown in FIG. 8A, the temperature rises compared to the initial state, and D1 [0] to D1 [3] are “0” and D1 [4] to D1 [7] are Consider a case where “1”, D2 [0] to D2 [5] are “0”, and D2 [6] and D2 [7] are “1”, respectively. In this case, the outputs of the XOR circuits 71 of the comparison circuits 70-4 and 70-5 are at the high level (1), and the signal C is at the low level (0), so that the comparison circuits 70-4 and 70-5 The output of each inverter 74 becomes a low level (0), and SA [4] and SA [5], which are the outputs of the OR circuits 73 of the comparison circuits 70-4 and 70-5, respectively become a low level (0). . Accordingly, the switches 6-4 and 6-5 are turned on. As a result, currents flow through the MOSFETs 4-4 and 4-5, respectively, so that the current ICPp can be increased.

また、例えば、図8(b)に示すように、初期状態に比べて温度が下降してD1[0]〜D1[3]がそれぞれ「0」、D1[4]〜D1[7]がそれぞれ「1」、D2[0]〜D2[2]がそれぞれ「0」、D2[3]〜D2[7]がそれぞれ「1」になった場合を考える。この場合、比較回路70−3のXOR回路71の出力がハイレベル(1)になり、信号Cがハイレベル(1)になるため、AND回路72の出力であるSB[3]がハイレベル(1)になる。従って、スイッチ7−3がONする。これにより、MOSFET5−3に電流が流れるため、電流ICPnを増加させることができる。   In addition, for example, as shown in FIG. 8B, the temperature decreases as compared with the initial state, D1 [0] to D1 [3] are “0”, and D1 [4] to D1 [7] are respectively Consider a case where “1”, D2 [0] to D2 [2] are “0”, and D2 [3] to D2 [7] are “1”, respectively. In this case, since the output of the XOR circuit 71 of the comparison circuit 70-3 becomes high level (1) and the signal C becomes high level (1), SB [3] which is the output of the AND circuit 72 is high level ( 1). Accordingly, the switch 7-3 is turned on. As a result, a current flows through the MOSFET 5-3, so that the current ICPn can be increased.

このように、減算器35及び演算回路37により、初期状態に比べて温度が上昇した分(レジスタ32に記憶される遅延時間とレジスタ33に記憶される遅延時間との差分)、ONさせるスイッチ6の個数を増やしてCP電流ICPpを増加させ、初期状態に比べて温度が下降した分(レジスタ32に記憶される遅延時間とレジスタ33に記憶される遅延時間との差分)、ONさせるスイッチ7の個数を増やしてCP電流ICPnを増加させることができる。   In this way, the switch 6 that is turned on by the subtractor 35 and the arithmetic circuit 37 by the amount of the temperature rise compared to the initial state (the difference between the delay time stored in the register 32 and the delay time stored in the register 33). The CP current ICPp is increased by increasing the number of switches, and the switch 7 to be turned on is the amount that the temperature has decreased compared to the initial state (the difference between the delay time stored in the register 32 and the delay time stored in the register 33). The CP current ICPn can be increased by increasing the number.

なお、ONさせるスイッチ4、5の個数は、CP電流ICPpとCP電流ICPnとの差がゼロに近づくように設定されているものとする。
本実施形態のPLL回路100によれば、初期状態に比べて温度が上昇すると、その分電流ICPpを増加させることができるとともに、初期状態に比べて温度が下降すると、その分電流ICPnを増加させることができる。これにより、初期状態に比べて温度が上昇して電圧制御発振回路81から出力される発振信号Outputの周波数が高くなっても、又は、初期状態に比べて温度が下降して発振信号Outputの周波数が低くなっても、電流ICPpと電流ICPnとの差が大きくなることを低減することができるので、温度変動による位相雑音の悪化を抑えることができる。
The number of switches 4 and 5 to be turned on is set so that the difference between the CP current ICPp and the CP current ICPn approaches zero.
According to the PLL circuit 100 of the present embodiment, when the temperature rises compared to the initial state, the current ICPp can be increased correspondingly, and when the temperature decreases compared to the initial state, the current ICPn is increased accordingly. be able to. Thereby, even if the temperature rises compared to the initial state and the frequency of the oscillation signal Output output from the voltage controlled oscillation circuit 81 increases, or the temperature decreases compared to the initial state and the frequency of the oscillation signal Output Since the difference between the current ICPp and the current ICPn can be reduced even when the current becomes lower, it is possible to suppress the deterioration of the phase noise due to the temperature fluctuation.

なお、上記実施形態のPLL回路100では、複数の電圧制御発振器により複数の発振周波数帯域を電圧制御発振回路81にもたせる構成であるが、複数の電圧制御発振器を備えず1つの発振周波数帯域のみを電圧制御発振回路81にもたせるように構成してもよい。このように構成する場合、VCO選択部86は省略してもよい。   In the PLL circuit 100 of the above-described embodiment, a plurality of oscillation frequency bands are provided to the voltage controlled oscillation circuit 81 by a plurality of voltage controlled oscillators, but only one oscillation frequency band is provided without a plurality of voltage controlled oscillators. The voltage controlled oscillation circuit 81 may be configured to be provided. In such a configuration, the VCO selection unit 86 may be omitted.

1 出力電流補正機能付きチャージポンプ
2 チャージポンプ部
3 出力電流補正部
4、5 MOSFET
6、7 スイッチ
8 遅延回路
9〜31 フリップフロップ
32、33 レジスタ
34 Mビットカウンタ
35 減算器
36 ワンショットパルス発生器
37 演算回路
38 OR回路
80 PLL回路
81 電圧制御発振回路
82 分周器
83 位相比較器
84 チャージポンプ
85 ループフィルタ
86 VCO選択部
87、88 MOSFET
89 定電流源
90 カレントミラー回路
91、92 MOSFET
93 定電流源
94 カレントミラー回路
95、96 スイッチ
100 PLL回路
1 Charge pump with output current correction function 2 Charge pump unit 3 Output current correction unit 4, 5 MOSFET
6, 7 Switch 8 Delay circuit 9 to 31 Flip-flop 32, 33 Register 34 M-bit counter 35 Subtractor 36 One-shot pulse generator 37 Operation circuit 38 OR circuit 80 PLL circuit 81 Voltage control oscillation circuit 82 Frequency divider 83 Phase comparison 84 Charge pump 85 Loop filter 86 VCO selector 87, 88 MOSFET
89 Constant current source 90 Current mirror circuit 91, 92 MOSFET
93 constant current source 94 current mirror circuit 95, 96 switch 100 PLL circuit

Claims (4)

制御電圧が上がるに従って高くなる周波数の発振信号を出力する電圧制御発振回路と、
前記電圧制御発振回路から出力される発振信号を分周して出力する分周器と、
基準信号と、前記分周器から出力される発振信号との互いの位相を比較し、前記基準信号の位相に対して前記分周器から出力される発振信号の位相が遅れているときのそれら信号の位相差に応じたパルス幅の第1のパルス信号を出力するとともに、前記基準信号の位相に対して前記分周器から出力される発振信号の位相が進んでいるときのそれら信号の位相差に応じたパルス幅の第2のパルス信号を出力する位相比較器と、
前記位相比較器から出力される第1のパルス信号のパルス幅に応じた大きさの第1の出力電流を出力するとともに、前記位相比較器から出力される第2のパルス信号のパルス幅に応じた大きさの第2の出力電流を出力するチャージポンプと、
前記第1の出力電流に応じて前記制御電圧を上げるとともに、前記第2の出力電流に応じて前記制御電圧を下げるループフィルタと、
温度変動に応じて遅延時間が変化する遅延回路と、
前記遅延回路の遅延時間に基づいて、前記第1の出力電流と前記第2の出力電流との差が小さくなるように、前記第1の出力電流又は前記第2の出力電流を補正する出力電流補正手段と、
を備えることを特徴とするPLL回路。
A voltage-controlled oscillation circuit that outputs an oscillation signal having a frequency that increases as the control voltage increases;
A frequency divider that divides and outputs an oscillation signal output from the voltage controlled oscillation circuit;
Compare the phase of the reference signal and the oscillation signal output from the frequency divider, and those when the phase of the oscillation signal output from the frequency divider is delayed with respect to the phase of the reference signal The first pulse signal having a pulse width corresponding to the phase difference of the signal is output, and the level of the oscillation signal output from the frequency divider is advanced with respect to the phase of the reference signal. A phase comparator that outputs a second pulse signal having a pulse width corresponding to the phase difference;
A first output current having a magnitude corresponding to the pulse width of the first pulse signal output from the phase comparator is output, and according to the pulse width of the second pulse signal output from the phase comparator. A charge pump that outputs a second output current of a magnitude;
A loop filter that increases the control voltage in response to the first output current and decreases the control voltage in response to the second output current;
A delay circuit whose delay time changes according to temperature fluctuations;
An output current for correcting the first output current or the second output current so that a difference between the first output current and the second output current becomes small based on a delay time of the delay circuit. Correction means;
A PLL circuit comprising:
請求項1に記載のPLL回路であって、
前記電圧制御発振回路から出力される発振信号の周波数は、温度が上昇するに従って高くなり、温度が下降するに従って低くなり、
前記チャージポンプは、所定の制御電圧において第1の出力電流と第2の出力電流とが一致するように設計され、
前記遅延回路は、温度が上昇するに従って遅延時間が長くなり、温度が下降するに従って遅延時間が短くなり、
前記出力電流補正手段は、前記遅延回路の遅延時間が長くなると、前記第1の出力電流を増加させ、前記遅延回路の遅延時間が短くなると、前記第2の出力電流を増加させる
ことを特徴とするPLL回路。
The PLL circuit according to claim 1,
The frequency of the oscillation signal output from the voltage controlled oscillation circuit increases as the temperature increases, and decreases as the temperature decreases.
The charge pump is designed such that the first output current and the second output current match at a predetermined control voltage;
The delay circuit has a longer delay time as the temperature increases, and a shorter delay time as the temperature decreases,
The output current correction means increases the first output current when the delay time of the delay circuit becomes longer, and increases the second output current when the delay time of the delay circuit becomes shorter. PLL circuit.
請求項1又は請求項2に記載のPLL回路であって、
前記出力電流補正手段は、
前記遅延回路の遅延時間を記憶する第1の記憶手段と、
前記第1の記憶手段に遅延時間が記憶されてから所定時間経過毎に前記遅延回路の遅延時間を記憶する第2の記憶手段と、
を備え、
前記第1の記憶手段に記憶される遅延時間から前記第2の記憶手段に記憶される遅延時間を減算した値がマイナスのとき、前記第1の記憶手段に記憶される遅延時間と前記第2の記憶手段に記憶される遅延時間との差分、前記第1の出力電流を増加させ、前記第1の記憶手段に記憶される遅延時間から前記第2の記憶手段に記憶される遅延時間を減算した値がプラスのとき、前記第1の記憶手段に記憶される遅延時間と前記第2の記憶手段に記憶される遅延時間との差分、前記第2の出力電流を増加させる
ことを特徴とするPLL回路。
A PLL circuit according to claim 1 or claim 2, wherein
The output current correction means includes
First storage means for storing a delay time of the delay circuit;
Second storage means for storing a delay time of the delay circuit every predetermined time after the delay time is stored in the first storage means;
With
When the value obtained by subtracting the delay time stored in the second storage means from the delay time stored in the first storage means is negative, the delay time stored in the first storage means and the second The difference between the delay time stored in the storage means and the first output current is increased, and the delay time stored in the second storage means is subtracted from the delay time stored in the first storage means. When the calculated value is positive, the difference between the delay time stored in the first storage means and the delay time stored in the second storage means, and the second output current are increased. PLL circuit.
請求項1〜3の何れか1項に記載のPLL回路であって、
前記ループフィルタから出力される制御電圧が所定範囲に入るように選択信号を出力する選択手段を備え、
前記電圧制御発振回路は、互いに異なる発振周波数帯域をもつ複数の電圧制御発振器を備え、前記選択手段から出力される選択信号に基づいて複数の電圧制御発振器から1つの電圧制御発振器を選択し、その選択した電圧制御発振器において前記制御電圧に応じた周波数の発振信号を出力する
ことを特徴とするPLL回路。
The PLL circuit according to any one of claims 1 to 3,
Comprising selection means for outputting a selection signal so that the control voltage output from the loop filter falls within a predetermined range;
The voltage-controlled oscillation circuit includes a plurality of voltage-controlled oscillators having mutually different oscillation frequency bands, and selects one voltage-controlled oscillator from the plurality of voltage-controlled oscillators based on a selection signal output from the selection unit, A PLL circuit that outputs an oscillation signal having a frequency corresponding to the control voltage in a selected voltage controlled oscillator.
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