JP2011061545A - Pll circuit and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基準信号に位相が同期した発振信号を生成するPLL(Phase Locked Loop)回路および電子機器に関する。 The present invention relates to a PLL (Phase Locked Loop) circuit and an electronic device that generate an oscillation signal whose phase is synchronized with a reference signal.
特許文献1は、PLL回路を開示する。
このPLL回路は、位相比較器、チャージポンプ、フィルタ、加算器および電圧制御発振器により、制御ループとして機能する閉ループを構成する。
また、特許文献1のPLL回路では、フィルタが、2以上の回路素子を接続して構成した1次応答遅れ部を含む。
加算器は、2つの電圧電流制御変換部および電流電圧変換部を有する。
電流電圧変換部は、2つの電圧電流制御変換部が生成した電流信号を加算し、信号の加算結果に応じた電圧レベルの信号を電圧制御発振器へ出力する。
This PLL circuit forms a closed loop functioning as a control loop by a phase comparator, a charge pump, a filter, an adder, and a voltage controlled oscillator.
Further, in the PLL circuit of
The adder has two voltage-current control conversion units and a current-voltage conversion unit.
The current-voltage conversion unit adds the current signals generated by the two voltage-current control conversion units, and outputs a voltage level signal corresponding to the addition result of the signals to the voltage-controlled oscillator.
そのため、特許文献1では、ジッターに影響を与えるノイズ源となりやすいチャージポンプの出力電流と、PLL回路の安定性を示す減衰係数ζとを一定の値に設定したままで、PLL回路の周波数引込みの速さを示す帯域ωを独立に設定することが可能である。
具体的にはたとえば、特許文献1のPLL回路では、チャージポンプの出力電流を一定にした上で、2つの電圧電流制御変換部の電圧電流変換係数gm1、gm2を調整できる。
この調整により、特許文献1のPLL回路では、減衰係数ζと帯域ωとを独立に設定することができる。
For this reason, in
Specifically, for example, in the PLL circuit of
By this adjustment, the attenuation coefficient ζ and the band ω can be set independently in the PLL circuit of
しかしながら、特許文献1のように、制御ループに含まれる2つの電圧電流制御変換部の電圧電流変換係数gm1、gm2を調整することにより、PLL回路の減衰係数ζと帯域ωとを独立に設定可能にした場合、以下の問題点がある。
However, as in
たとえば特許文献1のPLL回路では、制御ループ内のフィルタと電圧制御発振器との間に挿入する回路として、2つの電圧電流制御変換部と、電流電圧変換部とを有する加算器を挿入している。
このため、特許文献1のPLL回路は、回路規模が増大してしまう。
For example, in the PLL circuit of
For this reason, the circuit scale of the PLL circuit of
また、特許文献1のPLL回路において帯域ωを細かい分解能で調整可能にするためには、2つの電圧電流制御変換部の電圧電流変換係数gm1、gm2も細かい分解能で調整できるように構成する必要がある。
特許文献1において、電圧電流変換係数gm1、gm2の出力は加算部において加算される。そのため、加算される2つの電圧電流変換係数gm1、gm2のバランスは、相対的にばらつかないようにする必要がある。
その結果、特許文献1のPLL回路では、分解能を細かくするためには、2つの電圧電流変換係数gm1、gm2のバランスが調整内容に応じて相対的にばらつかないようにする必要がある。
そして、特許文献1のPLL回路では、相対ばらつきを抑えるための調整回路または補償回路などが、別途必要になる。
そのため、特許文献1のPLL回路では、帯域ωを細かい分解能で調整しようとすると、回路規模が大幅に増大してしまう。
Further, in order to make it possible to adjust the band ω with fine resolution in the PLL circuit of
In
As a result, in the PLL circuit of
In the PLL circuit of
Therefore, in the PLL circuit of
このようにPLL回路では、回路規模の増大を抑制しながら、PLL回路の安定性と周波数引込み速さとを独立に設定可能にすることが求められている。 As described above, the PLL circuit is required to be able to independently set the stability and the frequency pull-in speed of the PLL circuit while suppressing an increase in circuit scale.
本発明の第1の観点のPLL回路は、信号を遅延する遅延閉ループにより発振信号を生成するリング発振部と、発振信号と基準信号との位相を比較する位相比較部と、位相比較部に接続されたチャージポンプと、チャージポンプに接続された平滑フィルタと、平滑フィルタに接続され、平滑フィルタにより平滑化された出力信号に応じた平滑電流をリング発振部へ供給する平滑電流源と、平滑フィルタと並列にチャージポンプの出力に接続され、チャージポンプの出力信号に含まれる応答遅れ成分を抽出する遅れ成分フィルタと、遅れ成分フィルタにより抽出された応答遅れ成分に応じた補正電流を生成してリング発振部へ供給する補正電流源とを有する。そして、リング発振部は、遅延閉ループにおいて信号を遅延する遅延部として、平滑電流源および補正電流源の少なくとも一方の電流源から供給される電流により動作して信号を遅延する遅延部を有する。 A PLL circuit according to a first aspect of the present invention is connected to a ring oscillation unit that generates an oscillation signal by a delay closed loop that delays a signal, a phase comparison unit that compares phases of the oscillation signal and a reference signal, and a phase comparison unit Charge pump, a smoothing filter connected to the charge pump, a smoothing current source connected to the smoothing filter and supplying a smoothing current according to the output signal smoothed by the smoothing filter to the ring oscillation unit, and a smoothing filter Is connected to the output of the charge pump in parallel with the delay component filter for extracting the response delay component included in the output signal of the charge pump, and a ring for generating a correction current according to the response delay component extracted by the delay component filter. A correction current source that supplies the oscillation unit. The ring oscillation unit includes a delay unit that operates as a delay unit that delays a signal in the delay closed loop and that operates by a current supplied from at least one of a smoothing current source and a correction current source to delay the signal.
好適には、リング発振部は、駆動電流の下でスイッチング動作するトランジスタにより信号を遅延する少なくとも1段以上の遅延部を有し、少なくとも1段以上の遅延部の全部または一部による遅延閉ループによって発振信号を生成し、平滑電流源は、平滑フィルタに接続され、リング発振部を構成する少なくとも1段以上の遅延部の全部または一部の遅延部に対して、平滑フィルタにより平滑化された信号に応じた平滑電流を供給し、補正電流源は、補正電流を、リング発振部を構成する少なくとも1段以上の遅延部の全部または一部の遅延部に対して、平滑電流源とは独立して供給し、リング発振部の少なくとも1段以上の遅延部のトランジスタは、記平滑電流および補正電流の少なくとも一方の電流を駆動電流として使用してスイッチング動作してもよい。 Preferably, the ring oscillating unit includes at least one delay unit that delays a signal by a transistor that performs a switching operation under a driving current, and includes a delay closed loop including all or a part of at least one delay unit. An oscillation signal is generated, a smoothing current source is connected to a smoothing filter, and a signal smoothed by a smoothing filter with respect to all or a part of at least one delay unit constituting the ring oscillation unit The correction current source supplies the correction current to all or some of the delay units of at least one stage constituting the ring oscillation unit independently of the smooth current source. The transistor of the delay unit of at least one stage of the ring oscillation unit is switched using at least one of the smoothing current and the correction current as a driving current. Grayed may operate.
好適には、リング発振部は、平滑電流源および補正電流源が共に接続された複数の遅延部を有し、平滑電流源は、当該平滑電流源に接続された複数の遅延部の全体に対して平滑電流を供給し、補正電流源は、当該補正電流源に接続された複数の遅延部の全体に対して補正電流を供給してもよい。 Preferably, the ring oscillation unit has a plurality of delay units to which the smoothing current source and the correction current source are connected together, and the smoothing current source is connected to the entire plurality of delay units connected to the smoothing current source. Then, the smoothing current may be supplied, and the correction current source may supply the correction current to the entirety of the plurality of delay units connected to the correction current source.
好適には、リング発振部は、複数の遅延部を有し、平滑電流源は、リング発振部の複数の遅延部の全部または一部に対して1対1対応で設けられ、各遅延部に対して1つずつ接続され、接続された各遅延部に対して平滑電流を供給し、補正電流源は、平滑電流源と同じ対応付けにより、リング発振部の複数の遅延部の全部または一部に対して1対1対応で設けられ、各遅延部に対して1つずつ接続され、接続された各遅延部に対して補正電流を供給してもよい。 Preferably, the ring oscillating unit includes a plurality of delay units, and the smoothing current source is provided in a one-to-one correspondence with all or part of the plurality of delay units of the ring oscillating unit. The correction current source is connected to each of the delay units connected one by one, and the correction current source is all or part of the plurality of delay units of the ring oscillation unit by the same association as the smooth current source. May be provided in a one-to-one correspondence, connected to each delay unit one by one, and a correction current may be supplied to each connected delay unit.
第1の観点によれば、リング発振部、位相比較部、チャージポンプ、および平滑フィルタを含む制御ループにより、基準信号と位相が同期した発振信号を生成できる。
また、第1の観点では、制御ループ外となるように、チャージポンプの出力に対して平滑フィルタと並列に遅れ成分フィルタを接続し、この遅れ成分フィルタによりチャージポンプの出力信号に含まれる応答遅れ成分を抽出する。
また、補正電流源は、このチャージポンプの出力信号に含まれる応答遅れ成分に応じた補正電流を生成してリング発振部へ供給する。
また、リング発振部は、遅延閉ループにおいて信号を遅延する遅延部として、補正電流源から供給される電流を使用して動作して信号を遅延する遅延部を有する。
そのため、位相比較部において比較される発振信号と基準信号との位相関係が変化し、チャージポンプの出力信号が変化すると、その変化した出力信号に含まれる応答遅れ成分により、リング発振部の遅延閉ループでの信号の遅延量を制御できる。
このように、第1の観点では、制御ループにより発振信号の周波数の安定性を得ながら、制御ループに外挿した遅れ成分フィルタおよび補正電流源により制御応答遅れを改善できる。
しかも、第1の観点では、PLL回路の通常の制御ループに対して、遅れ成分フィルタおよび平滑電流源を追加することにより、上記効果を得る。
そのため、第1の観点では、PLL回路の規模増加を抑えることができる。
According to the first aspect, an oscillation signal whose phase is synchronized with a reference signal can be generated by a control loop including a ring oscillation unit, a phase comparison unit, a charge pump, and a smoothing filter.
Further, in the first aspect, a delay component filter is connected in parallel with the smoothing filter to the output of the charge pump so as to be out of the control loop, and the response delay included in the output signal of the charge pump by this delay component filter. Extract ingredients.
The correction current source generates a correction current corresponding to the response delay component included in the output signal of the charge pump and supplies the correction current to the ring oscillation unit.
The ring oscillation unit includes a delay unit that operates using the current supplied from the correction current source and delays the signal as a delay unit that delays the signal in the delay closed loop.
Therefore, when the phase relationship between the oscillation signal and the reference signal that are compared in the phase comparison unit changes and the output signal of the charge pump changes, the response delay component included in the changed output signal causes a delay closed loop of the ring oscillation unit. It is possible to control the amount of delay of the signal at.
Thus, in the first aspect, the control response delay can be improved by the delay component filter and the correction current source extrapolated to the control loop while obtaining the stability of the frequency of the oscillation signal by the control loop.
Moreover, in the first aspect, the above effect is obtained by adding a delay component filter and a smooth current source to the normal control loop of the PLL circuit.
Therefore, from the first viewpoint, an increase in the scale of the PLL circuit can be suppressed.
本発明の第2の観点の電子機器は、基準信号に同期した位相を有する発振信号を出力するPLL回路と、発振信号が入力される被入力部とを有する。PLL回路は、信号を遅延する遅延閉ループにより発振信号を生成するリング発振部と、発振信号と基準信号との位相を比較する位相比較部と、位相比較部に接続されたチャージポンプと、チャージポンプに接続された平滑フィルタと、平滑フィルタに接続され、平滑フィルタにより平滑化された出力信号に応じた平滑電流を前記リング発振部へ供給する平滑電流源と、平滑フィルタと並列にチャージポンプの出力に接続され、チャージポンプの出力信号に含まれる応答遅れ成分を抽出する遅れ成分フィルタと、遅れ成分フィルタにより抽出された応答遅れ成分に応じた補正電流を生成してリング発振部へ供給する補正電流源とを有する。そして、リング発振部は、遅延閉ループにおいて信号を遅延する遅延部として、平滑電流源および補正電流源の少なくとも一方の電流源から供給される電流により動作して信号を遅延する遅延部を有する。 An electronic apparatus according to a second aspect of the present invention includes a PLL circuit that outputs an oscillation signal having a phase synchronized with a reference signal, and an input unit to which the oscillation signal is input. A PLL circuit includes a ring oscillation unit that generates an oscillation signal by a delay closed loop that delays a signal, a phase comparison unit that compares phases of the oscillation signal and a reference signal, a charge pump connected to the phase comparison unit, and a charge pump A smoothing filter connected to the smoothing filter, a smoothing current source connected to the smoothing filter and supplying a smoothing current according to the output signal smoothed by the smoothing filter to the ring oscillation unit, and an output of the charge pump in parallel with the smoothing filter A delay component filter that extracts a response delay component included in the output signal of the charge pump, and a correction current that generates a correction current according to the response delay component extracted by the delay component filter and supplies the correction current to the ring oscillation unit With a source. The ring oscillation unit includes a delay unit that operates as a delay unit that delays a signal in the delay closed loop and that operates by a current supplied from at least one of a smoothing current source and a correction current source to delay the signal.
本発明では、PLL回路の回路規模の増大を抑制しながら、PLL回路の安定性と周波数引込み速さとを独立に設定可能にすることができる。 In the present invention, the stability of the PLL circuit and the frequency pull-in speed can be set independently while suppressing an increase in the circuit scale of the PLL circuit.
以下、本発明の実施の形態を図面に関連付けて説明する。説明は以下の順に行う。
1.第1の実施形態(複数の遅延部のすべてに対して、個別に、第1電流および第2電流を共に供給するPLL回路の例)
2.第2の実施形態(複数の遅延部のすべてに対して、全体的に、第1電流および第2電流を共に供給するPLL回路の例)
3.第3の実施形態(第1電流および第2電流のいずれも供給されない遅延部を有するPLL回路の例)
4.第4の実施形態(複数の遅延部のすべてに対して個別に第2電流を供給し、一部の遅延部に対して個別に第1電流を供給するPLL回路の例)
5.第5の実施形態(複数の遅延部のすべてに対して個別に第1電流を供給し、一部の遅延部に対して個別に第2電流を供給するPLL回路の例)
6.第6の実施形態(複数の遅延部の一部に対して個別に第1電流を供給し、残りの遅延部に対して個別に第2電流を供給するPLL回路の例)
7.第7の実施形態(第1電流および第2電流のいずれも供給されない遅延部を有するPLL回路の例)
8.第8の実施形態(制御部が、第1電流および第2電流を切り替え制御するPLL回路の例)
9.第9の実施形態(制御部が、遅延部に対する第1電流源および第2電流源の接続を個別に遮断制御するPLL回路の例)
10.第10の実施形態(制御部が、遅延部に対する第1電流源の接続を個別に遮断制御するPLL回路の例)
11.第11の実施形態(電子機器の例)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
1. First Embodiment (an example of a PLL circuit that individually supplies both a first current and a second current to all of a plurality of delay units)
2. Second Embodiment (an example of a PLL circuit that supplies both a first current and a second current to all of a plurality of delay units as a whole)
3. Third Embodiment (Example of PLL circuit having a delay unit to which neither the first current nor the second current is supplied)
4). Fourth embodiment (an example of a PLL circuit that individually supplies a second current to all of a plurality of delay units and individually supplies a first current to some delay units)
5. Fifth Embodiment (Example of PLL circuit that supplies a first current individually to all of a plurality of delay units and supplies a second current individually to some delay units)
6). Sixth Embodiment (Example of PLL circuit that individually supplies a first current to a part of a plurality of delay units and supplies a second current individually to the remaining delay units)
7). Seventh Embodiment (Example of PLL circuit having a delay unit to which neither the first current nor the second current is supplied)
8). Eighth embodiment (an example of a PLL circuit in which the control unit switches and controls the first current and the second current)
9. Ninth embodiment (an example of a PLL circuit in which the control unit individually controls the connection of the first current source and the second current source to the delay unit)
10. Tenth Embodiment (Example of PLL Circuit in which Control Unit Individually Controls Disconnection of Connection of First Current Source to Delay Unit)
11. Eleventh Embodiment (Example of electronic device)
<1.第1の実施形態>
[PLL回路1の構成]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るPLL回路1のブロック図である。
図1のPLL回路1は、リング発振部2の複数の遅延部11のすべてに対して、個別に、第1電流I1および第2電流I2を共に供給する。
図1のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、複数の第1電流源6、第2フィルタ7、および複数の第2電流源8を有する。
そして、図1のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、および複数の第1電流源6を接続した閉ループ(以下、制御ループ9という。)を形成する。
<1. First Embodiment>
[Configuration of PLL Circuit 1]
FIG. 1 is a block diagram of a
The
The
1 is a closed loop (hereinafter referred to as a control loop 9) in which a
リング発振部2は、複数の遅延部11を有する。
図1の場合、リング発振部2は、3段の遅延部11を有する。
The
In the case of FIG. 1, the
図2は、図1の遅延部11の回路図である。
遅延部11は、第1トランジスタ12、第2トランジスタ13および第3トランジスタ14を有する。また、遅延部11は、1個の入力端子15、1個の出力端子16、第1制御端子17、および第2制御端子18を有する。
第1トランジスタ12は、NchのMOSトランジスタである。第1トランジスタ12のゲート電極は、入力端子15に接続される。ソース電極は、第1電流源6に接続される。ドレイン電極は、出力端子16に接続される。
第2トランジスタ13は、NchのMOSトランジスタである。第2トランジスタ13のゲート電極は、入力端子15に接続される。ソース電極は、第2電流源8に接続される。ドレイン電極は、出力端子16に接続される。
第3トランジスタ14は、PchのMOSトランジスタである。第3トランジスタ14のゲート電極は、入力端子15に接続される。ソース電極は、図示しないVDD電源に接続される。ドレイン電極は、出力端子16に接続される。
以上の接続により、第1トランジスタ12と第3トランジスタ14とは、CMOS構造を形成する。また、第1トランジスタ12に対して第2トランジスタ13が並列に接続される。
FIG. 2 is a circuit diagram of the
The
The
The
The
With the above connection, the
そして、たとえば遅延部11の入力端子15がハイレベルである場合、第1トランジスタ12および第2トランジスタ13がオン状態になる。また、第3トランジスタ14はオフ状態になる。
これにより、第1トランジスタ12は、第1電流源6が供給する第1電流I1を流すことができる。また、第2トランジスタ13は、第2電流源8が供給する第2電流I2を流すことができる。その結果、遅延部11の出力端子16は、ローレベルになる。
また、遅延部11の入力端子15がローレベルである場合、第1トランジスタ12および第2トランジスタ13がオフ状態になる。また、第3トランジスタ14はオン状態になる。
これにより、第3トランジスタ14は、VDD電源から供給される電流を流すことができる。その結果、遅延部11の出力端子16は、ハイレベルになる。
この第1トランジスタ12、第2トランジスタ13および第3トランジスタ14のスイッチング動作により、各遅延部11は、入力端子15に入力される信号を、スイッチング動作時間に応じて遅延して反転した信号を出力端子16から出力する。
For example, when the
Thereby, the
When the
Thereby, the
By the switching operation of the
図1に示すように、3個の遅延部11は、3段の直列に接続される。
また、最終段の遅延部11の出力端子16は、初段の遅延部11の入力端子15に接続される。
これにより、遅延閉ループ19が構成される。
そして、図1に示すように3段の遅延部11により遅延閉ループ19を構成した場合、最終段の遅延部11の出力端子16がローレベルである場合、最初の遅延部11はハイレベルを出力し、2段目の遅延部11はローレベルを出力する。
そのため、最終段の遅延部11の出慮端子はハイレベルに変化する。
このようにして、図1の3段の遅延部11により遅延閉ループ19は、3段の遅延部11の遅延時間に応じて決まる周期の発振信号を生成する。
As shown in FIG. 1, the three
Further, the
Thereby, the delay closed
As shown in FIG. 1, when the delay closed
Therefore, the consideration terminal of the
In this manner, the delay closed
位相比較部3は、リング発振部2の最終段の遅延部11の出力端子16が接続される。
また、位相比較部3には、図示しない水晶発振器126が接続される。
これにより、位相比較部3には、リング発振部2が生成した発振信号と、水晶発振器126が生成する基準信号とが入力される。
そして、位相比較部3は、発振信号と基準信号との位相を比較し、位相差の方向および大きさを示す信号を出力する。
The
In addition, a crystal oscillator 126 (not shown) is connected to the
As a result, the oscillation signal generated by the
The
図3は、図1のチャージポンプ4の回路図である。
チャージポンプ4は、充電定電流源21、充電トランジスタ22、放電トランジスタ23、放電定電流源24を有する。また、チャージポンプ4は、充電入力端子25、放電入力端子26、1個の出力端子27を有する。
充電トランジスタ22は、PchのMOSトランジスタである。そして、充電定電流源21は、VDD電源ラインと、充電トランジスタ22のソース電極との間に接続される。充電トランジスタ22のゲート電極は、充電入力端子25に接続される。充電トランジスタ22のドレイン電極は、出力端子27に接続される。
放電トランジスタ23は、NchのMOSトランジスタである。そして、放電定電流源24は、グランドと、放電トランジスタ23のソース電極との間に接続される。放電トランジスタ23のゲート電極は、放電入力端子26に接続される。放電トランジスタ23のドレイン電極は、出力端子27に接続される。
FIG. 3 is a circuit diagram of the
The
The charging transistor 22 is a Pch MOS transistor. The charging constant
The
そして、チャージポンプ4の充電入力端子25および放電入力端子26は、位相比較部3に接続され、それぞれに位相比較部3が生成した信号が入力される。
また、チャージポンプ4は、位相比較部3での比較に応じた信号を出力する。
チャージポンプ4が出力する信号は、位相比較部3での比較に応じた値の電流を含む。
具体的にはたとえば基準信号より発振信号の位相が遅れている場合、チャージポンプ4の充電入力端子25はローレベルに制御される。これにより充電トランジスタ22がオン状態となり、チャージポンプ4は、出力端子27から充電電流を流す。
また、基準信号より発振信号の位相が進んでいる場合、チャージポンプ4の放電入力端子26はハイレベルに制御される。これにより放電トランジスタ23がオン状態となり、チャージポンプ4は、出力端子27から充電電流を引き込む。
そして、基準信号と発振信号との位相が揃っている場合、チャージポンプ4では、充電トランジスタ22および放電トランジスタ23は共にオフ状態となる。この場合、チャージポンプ4は、出力端子27から充電電流を出力しない。
The
The
The signal output from the
Specifically, for example, when the phase of the oscillation signal is delayed from the reference signal, the
When the phase of the oscillation signal is advanced from the reference signal, the
When the phases of the reference signal and the oscillation signal are aligned, both the charge transistor 22 and the
第1フィルタ5は、図1に示すように、第2キャパシタ31を有する。
第2キャパシタ31の一方の電極は、チャージポンプ4の出力に接続され、他方の電極はグランドに接続される。第2キャパシタ31は、チャージポンプ4の充電電流により充放電される。
これにより、第2キャパシタ31は、チャージポンプ4の出力信号の充電電流から交流成分を除いた直流的な電圧を生成する。
すなわち、第1フィルタ5は、チャージポンプ4の出力信号を平滑化した電圧V1を生成する。
As shown in FIG. 1, the
One electrode of the
As a result, the
That is, the
第1電流源6は、リング発振部2の複数の遅延部11と1対1対応で設けられ、複数の遅延部11の各々に第1電流I1を供給する。
図1の場合、第1電流源6の個数は、3個である。
The first
In the case of FIG. 1, the number of the first
図4は、図1の3個の第1電流源6の構成を示す回路図である。
第1電流源6は、1個の電流トランジスタ41と、1個の出力端子42とを有する。
電流トランジスタ41は、NchのMOSトランジスタである。電流トランジスタ41のゲート電極は、第1フィルタ5に接続される。ソース電極は、グランドに接続される。ドレイン電極は、出力端子42に接続される。
第1電流源6の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、遅延部11の第1トランジスタ12のソース電極に接続される。出力端子42とソース電極とは、1対1対応で接続される。
そして、第1電流源6の電流トランジスタ41は、第1フィルタ5の第2キャパシタ31により平滑化された電圧に応じてチャネルを形成する。これにより、電流トランジスタ41は、リング発振部2の各遅延部11の第1トランジスタ12に、平滑化された電圧に応じた第1電流I1を供給する。
第1電流I1の値は、平滑化された電圧が高いほど、大きくなる。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the three first
The first
The
The
The
The value of the first current I1 increases as the smoothed voltage increases.
第2フィルタ7は、図1に示すように、第1キャパシタ51と、抵抗素子52とを有する。
抵抗素子52の一端は、チャージポンプ4の出力に接続され、他端は、第1キャパシタ51の一方の電極に接続される。第1キャパシタ51の他方の電極は、グランドに接続される。
以下、抵抗素子52の他端と、第1キャパシタ51の一方の電極とを接続するノードを、接続点53とよぶ。
そして、第2フィルタ7は、ローパスフィルタとして機能する。
また、この第2フィルタ7は第1キャパシタ51と抵抗素子52とを有する。このため、第2フィルタ7から出力される信号は、抵抗素子52による位相進み成分と、第1キャパシタ51による位相遅れ成分とを有する。
これに対して、第1フィルタ5は、第2キャパシタ31のみで構成されている。このため、第1フィルタ5から出力される信号は、第2キャパシタ31による位相遅れ成分しか持たない。
As shown in FIG. 1, the
One end of the
Hereinafter, a node connecting the other end of the
The
The
On the other hand, the
第2電流源8は、リング発振部2の各遅延部11と1対1対応で設けられ、各遅延部11に第2電流I2を供給する。図1の場合、第2電流源8の個数は、3個である。
なお、第2電流源8の回路構成は、図4に示す第1電流源6のものと同様であり、各部の説明には同一の符号を使用して説明を省略する。ただし、第2電流源8の電流トランジスタ41のゲート電極は、第2フィルタ7の接続点53に接続される。また、第2電流源8の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、遅延部11の第2トランジスタ13のソース電極に接続される。出力端子42とソース電極とは、1対1対応で接続される。
そして、第2電流源8は、リング発振部2の各遅延部11の第2トランジスタ13に対して、第2フィルタ7の接続点53の電圧に応じた第2電流I2を供給する。
第2電流I2の値は、第2フィルタ7による抽出されたチャージポンプ4の出力信号の一次応答遅れ成分による電圧V2が高いほど、大きくなる。
The second
The circuit configuration of the second
The second
The value of the second current I2 increases as the voltage V2 due to the first-order response delay component of the output signal of the
[PLL回路1の動作]
図1のPLL回路1のリング発振部2は、3段の遅延部11により発振信号を生成する。
位相比較部3は、この発振信号と基準信号との位相を比較し、位相差の方向および大きさを示す信号を出力する。
チャージポンプ4は、位相比較部3での比較に応じた信号を出力する。
第1フィルタ5は、チャージポンプ4の出力信号を平滑化した電圧V1を生成する。
各第1電流源6は、接続された各遅延部11の第1トランジスタ12に対して、第1フィルタ5により平滑化された電圧V1に応じた第1電流I1を供給する。
[Operation of PLL circuit 1]
The
The
The
The
Each first
そして、たとえば基準信号より発振信号の位相が遅れている場合、チャージポンプ4は、出力端子27から電流を流す。
これにより、第1フィルタ5により平滑化される電圧V1が大きくなる。
また、各第1電流源6が各遅延部11へ供給する第1電流I1も大きくなる。
第1電流I1が大きくなると、第1トランジスタ12のスイッチング速度が速くなる。
リング発振部2の3段の遅延部11における発振信号の遅延時間が短くなる。
発振信号の周波数が高くなり、位相も進む。
For example, when the phase of the oscillation signal is delayed from the reference signal, the
Thereby, the voltage V1 smoothed by the
Further, the first current I1 supplied from each first
As the first current I1 increases, the switching speed of the
The delay time of the oscillation signal in the three-
The frequency of the oscillation signal increases and the phase advances.
これに対して、基準信号より発振信号の位相が進んでいる場合、チャージポンプ4は、出力端子27から電流を引き込む。
これにより、第1フィルタ5により平滑化される電圧V1が小さくなる。
また、各第1電流源6が各遅延部11へ供給する第1電流I1も小さくなる。
第1電流I1が小さくなると、第1トランジスタ12のスイッチング速度が遅くなる。
リング発振部2の3段の遅延部11における発振信号の遅延時間が長くなる。
発振信号の周波数が低くなり、位相も遅れる。
以上の制御により、発振信号の位相は、基準信号の位相と揃う。
また、発振信号の周波数は、基準信号の周波数の整数倍または整数分の一になる。
On the other hand, when the phase of the oscillation signal is advanced from the reference signal, the
Thereby, the voltage V1 smoothed by the
In addition, the first current I1 supplied from each first
As the first current I1 decreases, the switching speed of the
The delay time of the oscillation signal in the three-
The frequency of the oscillation signal is lowered and the phase is also delayed.
By the above control, the phase of the oscillation signal is aligned with the phase of the reference signal.
In addition, the frequency of the oscillation signal is an integral multiple or a fraction of the frequency of the reference signal.
また、第2フィルタ7は、チャージポンプ4の出力信号の一次応答遅れ成分を抽出する。
また、第2電流源8は、リング発振部2の各遅延部11の第2トランジスタ13に対して、チャージポンプ4の出力信号の一次応答遅れ成分に応じた第2電流I2を供給する。
たとえばチャージポンプ4が出力する信号に含まれる電流が増えた場合、第2フィルタ7の接続点53の電位V2が上昇する。
また、第2電流源8は、リング発振部2の各遅延部11の第2トランジスタ13へ供給する第2電流I2を増やす。
そのため、チャージポンプ4が出力する信号に含まれる電流が変化する期間では、増えた第2電流I2により、各遅延部11の第2トランジスタ13のスイッチング速度が速くなる。
リング発振部2の3段の遅延部11は、発振信号の遅延時間をより短くするように動作する。
また、発振信号の周波数も加速度的に高くなり、位相も進む。
これに対して、チャージポンプ4が出力する信号に含まれる電流が一定である期間では、第2フィルタ7の接続点53の電位は変化しない。
そのため、第2電流I2は変化せず、リング発振部2の3段の遅延部11による発振信号の遅延時間は、一定の時間に安定する。
Further, the
The second
For example, when the current included in the signal output from the
The second
Therefore, during the period in which the current included in the signal output from the
The three-
In addition, the frequency of the oscillation signal increases in an accelerated manner, and the phase advances.
On the other hand, the potential at the
Therefore, the second current I2 does not change, and the delay time of the oscillation signal by the three-
[数式による特性の説明]
次に、図1のPLL回路1の動作を数式により説明する。
図1のPLL回路1の開ループの伝達関数は、下記式1である。ここで、各第1電流源6の電圧電流変換係数をgm1[A/V]、各第2電流源8の電圧電流変換係数をgm2[A/V]とし、リング発振部2のゲインをKcco[rad/s/A]としている。
また、下記式1は、第2キャパシタ31の容量をC2とし、第1キャパシタ51の容量をC1とし、C2≦C1を条件としている。
また、式1において、Icpは、チャージポンプ4の出力電流である。
[Explanation of characteristics using mathematical formulas]
Next, the operation of the
The open loop transfer function of the
In addition, in the following
In
また、PLL回路1の帯域ωnは式2、減衰係数ζは式3となる。
Further, the bandwidth ωn of the
式2および式3により明らかなように、図1のPLL回路1は、チャージポンプ4の出力電流Icpを一定にしたままでも、gm1とgm2との比を設計時に調整することによって、帯域ωnと減衰係数ζとを独立に設定することができる。
As is apparent from
以上の構成及び動作を有する第1の実施形態のPLL回路1は、以下の効果を奏する。
まず、第1の実施形態のPLL回路1では、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、および複数の第1電流源6をその順番で接続した制御ループ9により、基準信号と位相が同期した発振信号により発信可能である。
しかも、第1の実施形態のPLL回路1では、チャージポンプ4の出力に対して第1フィルタ5と並列に第2フィルタ7を接続する。この第2フィルタ7は、チャージポンプ4の出力信号の一次応答遅れ成分を抽出する。
また、第2電流源8は、この出力信号の一次応答遅れ成分に応じた第2電流I2を生成してリング発振部2へ供給する。
また、リング発振部2は、遅延閉ループ19において信号を遅延する遅延部11として、第2電流源8から供給される電流を使用して動作して信号を遅延する遅延部11を有する。
そのため、第1の実施形態では、位相比較部3において比較される発振信号と基準信号との位相関係が変化し、チャージポンプ4の出力信号が変化すると、第2フィルタ7によりその変化した出力信号に含まれる一次応答遅れ成分が抽出され、リング発振部2の遅延閉ループ19での信号の遅延量が制御される。
The
First, in the
Moreover, in the
The second
Further, the
Therefore, in the first embodiment, when the phase relationship between the oscillation signal compared in the
このように、第1の実施形態のPLL回路1では、位相進み成分を抽出して出力する第2フィルタ7を第1フィルタ5と並列に接続し、この第2フィルタ7の抵抗素子52による位相進み成分に基づいて発振信号の周波数を制御する。
このため、第1の実施形態では、基準信号の位相と発振信号の位相とを同期させることができる。PLL回路1は、第2フィルタ7により安定動作する。
すなわち、第1の実施形態のPLL回路1では、ジッターに影響を与えるノイズ源となりやすいチャージポンプ4の出力電流を一定の値に設定したままで、PLL回路1の周波数引込みの速さを示す帯域ωを独立に変化させて設定することができる。
また、第1の実施形態のPLL回路1では、PLL回路1の安定性を示す減衰係数ζとを一定の値に設定したままで、PLL回路1の周波数引込みの速さを示す帯域ωを独立に変化させて設定することができる。
しかも、第1の実施形態のPLL回路1では、第1フィルタ5と並列に第2フィルタ7を接続することにより、上記効果を得る。
具体的には、第2電流源8および第1電流源6の2個の電流源の出力信号(第1電流I1と第2電流I2と)は、リング発振部2の各遅延部11のNchトランジスタよりも内側の内部ノードにおいて接続(合流)している。
そのため、第1の観点では、PLL回路1の規模増加を抑えることができる。
これに対して、たとえばPLL回路1のループフィルタと電圧制御発振器との間に、2つの電圧電流制御変換部および電流電圧変換部を有する加算器を挿入することによっても、同様の効果を得ることができる。
しかしながら、この場合、2つの電圧電流制御変換部と、電流電圧変換部とを有する加算器が必要となり、回路規模が大きくなる。
このように第1の実施形態のPLL回路1は、回路規模の増大を効果的に抑制しながら、PLL回路1の安定性と周波数引込み速さとを独立に設定することが可能である。
As described above, in the
For this reason, in the first embodiment, the phase of the reference signal and the phase of the oscillation signal can be synchronized. The
That is, in the
Further, in the
In addition, in the
Specifically, the output signals (the first current I1 and the second current I2) of the two current sources of the second
Therefore, from the first viewpoint, an increase in the scale of the
On the other hand, for example, the same effect can be obtained by inserting an adder having two voltage-current control conversion units and a current-voltage conversion unit between the loop filter of the
However, in this case, an adder having two voltage / current control conversion units and a current / voltage conversion unit is required, which increases the circuit scale.
As described above, the
なお、図1のPLL回路1では、第2電流源8および第1電流源6は、リング発振部2のすべての遅延部11に対して1対1対応に設けられている。
この他にもたとえば、第2電流源8および第1電流源6は、リング発振部2の一部の遅延部11に対して1対1対応に設けられても、同様の効果が得られる。
In the
In addition, for example, even if the second
<2.第2の実施形態>
[PLL回路1の構成]
図5は、本発明の第2の実施形態に係るPLL回路1のブロック図である。
図5のPLL回路1は、リング発振部2の複数の遅延部11のすべてに対して、全体的に、第1電流I1および第2電流I2を共に供給する。
図5のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、1個の第1電流源6、第2フィルタ7、および1個の第2電流源8を有する。各回路は、第1の実施形態のものと同様の機能を奏するものであり、説明を省略する。
そして、図5のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、および1個の第1電流源6を接続した制御ループ9を形成する。
また、1個の第1電流源6の出力端子42には、リング発振部2のすべての遅延部11に接続された共通の配線により、リング発振部2のすべての遅延部11の第1トランジスタ12のソース電極に接続される。
第1電流源6の出力端子42と複数のソース電極とは、1対多の対応で接続される。
また、1個の第2電流源8の出力端子42には、リング発振部2のすべての遅延部11に接続された共通の配線により、リング発振部2のすべての遅延部11の第2トランジスタ13のソース電極に接続される。
第2電流源8の出力端子42と複数のソース電極とは、1対多の対応で接続される。
これ以外の回路同士の接続は、第1の実施形態と同様である。
<2. Second Embodiment>
[Configuration of PLL Circuit 1]
FIG. 5 is a block diagram of a
The
The
5 forms a
Further, the
The
In addition, the
The
Connections between other circuits are the same as in the first embodiment.
[PLL回路1の動作]
位相比較部3は、この発振信号と基準信号との位相を比較し、位相差の方向および大きさを示す信号を出力する。
チャージポンプ4が位相比較部3での比較に応じた信号を出力すると、第1フィルタ5は、チャージポンプ4の出力信号を平滑化した電圧V1を生成する。
そして、第1電流源6は、接続された複数の遅延部11の第1トランジスタ12に対して、第1フィルタ5により平滑化された電圧に応じた第1電流I1を供給する。
複数の遅延部11の第1トランジスタ12は、第1電流源6から全体的に供給される第1電流I1によりスイッチング動作する。
また、第2フィルタ7は、チャージポンプ4の出力信号の一次応答遅れ成分を抽出する。
そして、第2電流源8は、接続された複数の遅延部11の第2トランジスタ13に対して、第2フィルタ7により抽出された一次応答遅れ成分に応じた第2電流I2を供給する。
複数の遅延部11の第2トランジスタ13は、第2電流源8から全体的に供給される第2電流I2によりスイッチング動作する。
[Operation of PLL circuit 1]
The
When the
Then, the first
The
Further, the
Then, the second
The
以上の構成及び動作を有する第2の実施形態のPLL回路1は、第1の実施形態のPLL回路1と同様の効果を奏する。ただし、発振信号の発振周波数は異なる。
The
なお、図5のPLL回路1では、第2電流源8および第1電流源6は、リング発振部2のすべての遅延部11に対して1対多の対応で接続されている。
この他にもたとえば、第2電流源8および第1電流源6が、リング発振部2の一部の遅延部11に対して1対多の対応で共通して設けられても、同様の効果が得られる。
また、第2の実施形態では、第2電流源8または第1電流源6として、図4と同じ電流源を使用している。
この他にもたとえば、第2電流源8または第1電流源6として、遅延部11と同数の複数の電流トランジスタ41を有し、各電流トランジスタ41が各遅延部11に接続される電流源を使用してもよい。
この場合、第2電流源8または第1電流源6は、各遅延部11に対して第2電流I2または第1電流I1を供給できる。
In the
In addition, for example, even if the second
In the second embodiment, the same current source as in FIG. 4 is used as the second
In addition, for example, as the second
In this case, the second
<3.第3の実施形態>
[PLL回路1の構成]
図6は、本発明の第3の実施形態に係るPLL回路1のブロック図である。
図6のPLL回路1は、リング発振部2の一部の遅延部11の各々に対して、第1電流I1および第2電流I2を共に供給する。すなわち、リング発振部2は、第1電流I1および第2電流I2のいずれも供給されない遅延部11を有する。
図6のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、2個の第1電流源6、第2フィルタ7、および2個の第2電流源8を有する。
そして、図6のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、および2個の第1電流源6を接続した制御ループ9を形成する。
<3. Third Embodiment>
[Configuration of PLL Circuit 1]
FIG. 6 is a block diagram of a
The
The
6 forms a
リング発振部2は、3段の遅延部11を有する。
以下、3段の遅延部11を互いに区別する場合、図6において左側から順番に、第1遅延部11−1、第2遅延部11−2、第3遅延部11−3とよぶ。
図7は、図6の第3遅延部11−3の回路図である。第3遅延部11−3は、第1トランジスタ12および第3トランジスタ14を有する。また、遅延部11は、1個の入力端子15、1個の出力端子16、および第1制御端子17を有する。
第3遅延部11−3の第1トランジスタ12のソース電極は、第1制御端子17に接続される。第3の実施形態では、第1制御端子17は、グランドに接続される。
また、図6左側の第1電流源6の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第1遅延部11−1の第1トランジスタ12のソース電極に接続される。
図6右側の第1電流源6の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第2遅延部11−2の第1トランジスタ12のソース電極に接続される。
第1電流源6の出力端子42とソース電極とは、1対1対応で接続される。
また、図6左側の第2電流源8の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第1遅延部11−1の第2トランジスタ13のソース電極に接続される。
図6右側の第2電流源8の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第2遅延部11−2の第2トランジスタ13のソース電極に接続される。
第2電流源8の出力端子42とソース電極とは、1対1対応で接続される。
これ以外の各回路の構成および回路同士の接続は、第1の実施形態と同様であり、説明を省略する。
The
Hereinafter, when the three stages of
FIG. 7 is a circuit diagram of the third delay unit 11-3 in FIG. The third delay unit 11-3 includes a
The source electrode of the
Also, the
The
The
Also, the
The
The
The configuration of each other circuit and the connection between the circuits are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[PLL回路1の動作]
図6のPLL回路1のリング発振部2において、第1遅延部11−1および第2遅延部11−2は、第1電流I1および第2電流I2を駆動電流としてスイッチング動作する。これに対して、第3遅延部11−3は、VDD電源またはグランドから供給される電流を駆動電流として高速にスイッチング動作する。
このように3段の遅延部11がそれぞれの入力信号を遅延して出力することにより、リング発振部2は、発振信号を生成する。
[Operation of PLL circuit 1]
In the
As described above, the three-
以上の構成及び動作を有する第3の実施形態のPLL回路1は、第1の実施形態のPLL回路1と同様の効果を奏する。ただし、発振信号の発振周波数は異なる。
The
なお、図6のPLL回路1は、第1電流源6および第2電流源8のいずれにも接続されない遅延部11として、1個の遅延部11(第3遅延部11−3)を有する。
この他にも、PLL回路1は、第1電流源6および第2電流源8のいずれにも接続されない遅延部11として、複数個の遅延部11を有しても、同様の効果が得られる。
The
In addition, even if the
<4.第4の実施形態>
[PLL回路1の構成]
図8は、本発明の第4の実施形態に係るPLL回路1のブロック図である。
図8のPLL回路1は、リング発振部2の複数の遅延部11のすべてに対して個別に第2電流I2を供給し、一部の遅延部11に対して個別に第1電流I1を供給する。
図8のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、1個の第1電流源6、第2フィルタ7、および3個の第2電流源8を有する。
そして、図8のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、および1個の第1電流源6を接続した制御ループ9を形成する。
リング発振部2は、3段の遅延部11を有する。
以下、3段の遅延部11を互いに区別する場合、図8において左側から順番に、第1遅延部11−1、第2遅延部11−2、第3遅延部11−3とよぶ。
そして、1個の第1電流源6の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第1遅延部11−1の第1トランジスタ12のソース電極に接続される。
図8左側の第2電流源8の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第1遅延部11−1の第2トランジスタ13のソース電極に接続される。
図8中央の第2電流源8の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第2遅延部11−2の第1トランジスタ12のソース電極と、第2トランジスタ13のソース電極とに接続される。
図8右側の第2電流源8の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第3遅延部11−3の第1トランジスタ12のソース電極と、第2トランジスタ13のソース電極とに接続される。
これ以外の各回路の構成および回路同士の接続は、第1の実施形態と同様であり、説明を省略する。
<4. Fourth Embodiment>
[Configuration of PLL Circuit 1]
FIG. 8 is a block diagram of a
The
The
The
The
Hereinafter, when the three stages of
The
The
The
The
The configuration of each other circuit and the connection between the circuits are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[PLL回路1の動作]
図8のPLL回路1のリング発振部2において、第1遅延部11−1は、第1電流I1および第2電流I2を駆動電流としてスイッチング動作する。
これに対して、第2遅延部11−2および第3遅延部11−3は、第2電流I2を駆動電流としてスイッチング動作する。
このように3段の遅延部11がそれぞれの入力信号を遅延して出力することにより、リング発振部2は、発振信号を生成する。
[Operation of PLL circuit 1]
In the
In contrast, the second delay unit 11-2 and the third delay unit 11-3 perform a switching operation using the second current I2 as a drive current.
As described above, the three-
図9は、図8のリング発振部2が生成する発振信号の説明図である。
図9(A)は、リング発振部2が生成する発振信号の1周期分の波形である。
図9(B)は、発振信号の1周期分の波形を生成する遅延時間の内訳の説明である。
そして、たとえばタイミングT1において、リング発振部2の最終段の第3遅延部11−3の出力がハイレベルになると、リング発振部2の初段の第1遅延部11−1の出力が第1電流I1および第2電流I2により決まる立下り時間Tf1の後にローレベルとなる。
タイミングT2において、リング発振部2の初段の第1遅延部11−1の出力がローレベルになると、第2遅延部11−2の出力が立上り時間Trの後にハイレベルとなる。
タイミングT3において、リング発振部2の2段目の第2遅延部11−2の出力がハイレベルになると、第3遅延部11−3の出力が第2電流I2により決まる立下り時間Tf2の後にローレベルとなる。
これにより、発振信号は、ハイレベルからローレベルに切り替わる。
また、タイミングT4において、第3遅延部11−3の出力がローレベルになると、第1遅延部11−1の出力が立上り時間Trの後にハイレベルとなる。
タイミングT5において、第1遅延部11−1の出力がハイレベルになると、第2遅延部11−2の出力が第2電流I2により決まる立下り時間Tf2の後にローレベルとなる。
タイミングT6において、第2遅延部11−2の出力がローレベルになると、第3遅延部11−3の出力が立上り時間Trの後にハイレベルとなる。
これにより、発振信号は、ローレベルからハイレベルに切り替わる。
以上の動作により、図9(A)に示すように、リング発振部2は、一定の周期の発振信号を生成する。
FIG. 9 is an explanatory diagram of an oscillation signal generated by the
FIG. 9A shows a waveform for one cycle of the oscillation signal generated by the
FIG. 9B illustrates the breakdown of the delay time for generating a waveform for one period of the oscillation signal.
For example, when the output of the third delay unit 11-3 in the final stage of the
At timing T2, when the output of the first delay unit 11-1 at the first stage of the
At timing T3, when the output of the second delay unit 11-2 at the second stage of the
As a result, the oscillation signal is switched from the high level to the low level.
At timing T4, when the output of the third delay unit 11-3 becomes low level, the output of the first delay unit 11-1 becomes high level after the rise time Tr.
At timing T5, when the output of the first delay unit 11-1 becomes high level, the output of the second delay unit 11-2 becomes low level after the falling time Tf2 determined by the second current I2.
At timing T6, when the output of the second delay unit 11-2 becomes low level, the output of the third delay unit 11-3 becomes high level after the rise time Tr.
As a result, the oscillation signal is switched from the low level to the high level.
Through the above operation, as shown in FIG. 9A, the
[数式による特性の説明]
次に、図8のPLL回路1の動作を数式により説明する。
図8のPLL回路1は、図1のPLL回路1と比較した場合、リング発振部2の第2遅延部11−2および第3遅延部11−3に第2電流源8のみが接続されている点で異なる。
そのため、図8のPLL回路1が発生する発振信号の周期は、下記式4になる。
[Explanation of characteristics using mathematical formulas]
Next, the operation of the
In the
Therefore, the period of the oscillation signal generated by the
図8のPLL回路1では、電流源を遅延部に対して不均一に接続している。
そのため、式4に示すように、リング発振部2に供給される制御電流の調整手段として、物的な調整(gm1、gm2)だけではなく、時間分割的な調整(Tf1、Tf2)も行われている。
そして、図8のPLL回路1の開ループの伝達関数は、下記式5である。また、帯域ωnは式6、減衰係数ζは式7となる。ここで、C2≦C1としている。
In the
Therefore, as shown in
Then, the open loop transfer function of the
式6、式7から明らかなように、図8のPLL回路1では、第1電流源6が第1電流I1を供給する遅延部11の個数を、第2電流源8が第2電流I2を供給する遅延部11とは異なる個数にすることができる。
そして、異なる個数とすることにより、図8のPLL回路1は、発振信号の1周期あたりで第1電流I1を制御電流として使用する期間の数を減らし、帯域ωnと減衰係数ζを独立に調整することができる。
以上の構成及び動作を有する第4の実施形態のPLL回路1は、第1の実施形態のPLL回路1と同様の効果を奏する。ただし、発振信号の発振周波数は異なる。
また、第4の実施形態のPLL回路1では、複数の遅延部11に対する第1電流源6の個数と第2電流源8の個数とを異ならせることにより、回路規模を増大させること無く、帯域ωnを細かい分解能で調整することが可能となる。
As is clear from
By using different numbers, the
The
Further, in the
<5.第5の実施形態>
[PLL回路1の構成]
図10は、本発明の第5の実施形態に係るPLL回路1のブロック図である。
図10のPLL回路1は、リング発振部2の複数の遅延部11のすべてに対して個別に第1電流I1を供給し、一部の遅延部11に対して個別に第2電流I2を供給する。
図10のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、3個の第1電流源6、第2フィルタ7、および1個の第2電流源8を有する。
そして、図5のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、および3個の第1電流源6を接続した制御ループ9を形成する。
リング発振部2は、3段の遅延部11を有する。
以下、3段の遅延部11を互いに区別する場合、図10において左側から順番に、第1遅延部11−1、第2遅延部11−2、第3遅延部11−3とよぶ。
そして、1個の第2電流源8の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第1遅延部11−1の第2トランジスタ13のソース電極に接続される。
図10左側の第1電流源6の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第1遅延部11−1の第1トランジスタ12のソース電極に接続される。
図10中央の第1電流源6の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第1遅延部11−1の第1トランジスタ12のソース電極と、第2トランジスタ13のソース電極とに接続される。
図10右側の第1電流源6の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第3遅延部11−3の第1トランジスタ12のソース電極と、第2トランジスタ13のソース電極とに接続される。
これ以外の各回路の構成および回路同士の接続は、第1の実施形態と同様であり、説明を省略する。
<5. Fifth Embodiment>
[Configuration of PLL Circuit 1]
FIG. 10 is a block diagram of a
The
The
5 forms a
The
Hereinafter, when the three stages of
The
The
The
The
The configuration of each other circuit and the connection between the circuits are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[PLL回路1の動作]
図10のPLL回路1のリング発振部2において、第1遅延部11−1は、第1電流I1および第2電流I2を駆動電流としてスイッチング動作する。
これに対して、第2遅延部11−2および第3遅延部11−3は、第1電流I1を駆動電流としてスイッチング動作する。
このように3段の遅延部11がそれぞれの入力信号を遅延して出力することにより、リング発振部2は、一定の周期の発振信号を生成する。
[Operation of PLL circuit 1]
In the
In contrast, the second delay unit 11-2 and the third delay unit 11-3 perform a switching operation using the first current I1 as a drive current.
As described above, the three-
以上の構成及び動作を有する第5の実施形態のPLL回路1は、発振信号の1周期あたりで第2電流I2を制御電流として使用する期間の数を減らし、帯域ωnと減衰係数ζを独立に調整することができる。
そして、第5の実施形態のPLL回路1は、第1の実施形態のPLL回路1と同様の効果を奏する。ただし、発振信号の発振周波数は異なる。
また、第5の実施形態のPLL回路1では、複数の遅延部11に対する第1電流源6の個数と第2電流源8の個数とを異ならせることにより、回路規模を増大させること無く、帯域ωnを細かい分解能で調整することが可能となる。
The
The
Further, in the
<6.第6の実施形態>
[PLL回路1の構成]
図11は、本発明の第6の実施形態に係るPLL回路1のブロック図である。
図11のPLL回路1は、リング発振部2の複数の遅延部11の一部に対して個別に第1電流I1を供給し、残りの遅延部11に対して個別に第2電流I2を供給する。
図11のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、1個の第1電流源6、第2フィルタ7、および2個の第2電流源8を有する。
そして、図11のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、および1個の第1電流源6を接続した制御ループ9を形成する。
リング発振部2は、3段の遅延部11を有する。各遅延部11は、図7に示す遅延部11であり、第1トランジスタ12と第3トランジスタ14とを有する。
以下、3段の遅延部11を互いに区別する場合、図11において左側から順番に、第1遅延部11−1、第2遅延部11−2、第3遅延部11−3とよぶ。
そして、1個の第1電流源6の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第1遅延部11−1の第1トランジスタ12のソース電極に接続される。
図11左側の第2電流源8の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第2遅延部11−2の第1トランジスタ12のソース電極に接続される。
図11右側の第2電流源8の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第3遅延部11−3の第1トランジスタ12のソース電極に接続される。
これ以外の各回路の構成および回路同士の接続は、第1の実施形態と同様であり、説明を省略する。
<6. Sixth Embodiment>
[Configuration of PLL Circuit 1]
FIG. 11 is a block diagram of a
The
11 includes a
The
The
Hereinafter, when the three stages of
The
The
The
The configuration of each other circuit and the connection between the circuits are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[PLL回路1の動作]
図11のPLL回路1のリング発振部2において、第1遅延部11−1は、第1電流I1を駆動電流としてスイッチング動作する。
これに対して、第2遅延部11−2および第3遅延部11−3は、第2電流I2を駆動電流としてスイッチング動作する。
このように3段の遅延部11がそれぞれの入力信号を遅延して出力することにより、リング発振部2は、一定の周期の発振信号を生成する。
[Operation of PLL circuit 1]
In the
In contrast, the second delay unit 11-2 and the third delay unit 11-3 perform a switching operation using the second current I2 as a drive current.
As described above, the three-
以上の構成及び動作を有する第6の実施形態のPLL回路1は、発振信号の1周期あたりで第1電流I1を制御電流として使用する期間(Tf)の個数を1個に減らし、かつ第2電流I2を制御電流として使用する期間(Tf)の個数を2個に減らしている。
よって、第6の実施形態のPLL回路1は、帯域ωnと減衰係数ζを独立に調整することができる。そして、第6の実施形態のPLL回路1は、第1の実施形態のPLL回路1と同様の効果を奏する。ただし、発振信号の発振周波数は異なる。
また、第6の実施形態のPLL回路1では、複数の遅延部11に対する第1電流源6の個数と第2電流源8の個数とを異ならせることにより、回路規模を増大させること無く、帯域ωnを細かい分解能で調整することが可能となる。
The
Therefore, the
In the
<7.第7の実施形態>
[PLL回路1の構成]
図12は、本発明の第7の実施形態に係るPLL回路1のブロック図である。
図12のPLL回路1は、リング発振部2の複数の遅延部11の一部に対して個別に第1電流I1を供給し、残りの遅延部11に対して個別に第2電流I2を供給する。
また、リング発振部2は、第1電流I1および第2電流I2のいずれも供給されない遅延部11を有する。
図12のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、1個の第1電流源6、第2フィルタ7、および1個の第2電流源8を有する。
そして、図12のPLL回路1は、リング発振部2、位相比較部3、チャージポンプ4、第1フィルタ5、および1個の第1電流源6を接続した制御ループ9を形成する。
リング発振部2は、3段の遅延部11を有する。各遅延部11は、図7に示す遅延部11であり、第1トランジスタ12と第3トランジスタ14とを有する。
以下、3段の遅延部11を互いに区別する場合、図12において左側から順番に、第1遅延部11−1、第2遅延部11−2、第3遅延部11−3とよぶ。
そして、1個の第1電流源6の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第1遅延部11−1の第1トランジスタ12のソース電極に接続される。
1個の第2電流源8の出力端子42は、遅延部11毎の配線により、リング発振部2の第2遅延部11−2の第1トランジスタ12のソース電極に接続される。
第3遅延部11−3は、VDD電源とグランドとの間に接続される。
これ以外の各回路の構成および回路同士の接続は、第1の実施形態と同様であり、説明を省略する。
<7. Seventh Embodiment>
[Configuration of PLL Circuit 1]
FIG. 12 is a block diagram of a
The
Further, the
12 includes a
12 forms a
The
Hereinafter, when the three stages of
The
The
The third delay unit 11-3 is connected between the VDD power supply and the ground.
The configuration of each other circuit and the connection between the circuits are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[PLL回路1の動作]
図12のPLL回路1のリング発振部2において、第1遅延部11−1は、第1電流I1を駆動電流としてスイッチング動作する。
また、第2遅延部11−2は、第2電流I2を駆動電流としてスイッチング動作する。
これに対して、第3遅延部11−3は、VDD電源またはグランドから供給される電流を駆動電流として高速にスイッチング動作する。
このように3段の遅延部11がそれぞれの入力信号を遅延して出力することにより、リング発振部2は、一定の周期の発振信号を生成する。
[Operation of PLL circuit 1]
In the
The second delay unit 11-2 performs a switching operation using the second current I2 as a drive current.
In contrast, the third delay unit 11-3 performs a switching operation at high speed using a current supplied from the VDD power supply or the ground as a drive current.
As described above, the three-
以上の構成及び動作を有する第7の実施形態のPLL回路1は、発振信号の1周期あたりで、複数の遅延部11が第1電流I1を制御電流として使用する期間の数を1つに減らしている。しかも、複数の遅延部11が第2電流I2を制御電流として使用する期間の数も1つに減らしている。
よって、第7の実施形態のPLL回路1は、帯域ωnと減衰係数ζを独立に調整することができる。そして、第7の実施形態のPLL回路1は、第1の実施形態のPLL回路1と同様の効果を奏する。ただし、発振信号の発振周波数は異なる。
また、第7の実施形態のPLL回路1では、複数の遅延部11に対する第1電流源6の個数と第2電流源8の個数とを異ならせることにより、回路規模を増大させること無く、帯域ωnを細かい分解能で調整することが可能となる。
In the
Therefore, the
Further, in the
<8.第8の実施形態>
[PLL回路1の構成]
第8の実施形態のPLL回路1は、基本構成は、図1に示す第1の実施形態のPLL回路1と同じである。
ただし、第1電流源6および第2電流源8の回路構成が異なり、かつ、第1電流源6および第2電流源8を制御する制御部61を有する。
<8. Eighth Embodiment>
[Configuration of PLL Circuit 1]
The basic configuration of the
However, the circuit configurations of the first
図13は、第8の実施形態において第1電流源6または第2電流源8として使用される1個の電流源と、制御部61とを示すブロック図である。
図13の電流源は、複数個の電流トランジスタ41−1〜41−nと、1個の出力端子42と、電流トランジスタ41より1つ少ない個数の複数の電流切替スイッチ43−1〜43−(n-1)と、複数の制御入力端子44−1〜44−(n-1)とを有する。
FIG. 13 is a block diagram illustrating one current source used as the first
13 includes a plurality of current transistors 41-1 to 41-n, one
電流トランジスタ41は、NchのMOSトランジスタである。
複数の電流トランジスタ41のゲート電極は、第1フィルタ5または第2フィルタ7に接続される。
複数のソース電極は、1本の電顕ラインにより、グランドに接続される。
複数のドレイン電極は、複数の電流切替スイッチ43は、1個が出力端子42に直接接続され、残りが複数の電流切替スイッチ43に個別に接続される。
The
The gate electrodes of the plurality of
The plurality of source electrodes are connected to the ground by one electron microscope line.
One of the plurality of
複数の電流切替スイッチ43の各々は、複数の制御入力端子44の各々に接続される。
そして、各電流切替スイッチ43は、制御入力端子44から入力される制御信号のレベルに応じて、開閉動作する。
また、複数の電流切替スイッチ43は、1個の出力端子42に接続される。
Each of the plurality of current changeover switches 43 is connected to each of the plurality of
Each
The plurality of current changeover switches 43 are connected to one
そして、電流切替スイッチ43が閉じている場合、その電流切替スイッチ43に接続された電流トランジスタ41は、出力端子42に接続される。
これに対して、電流切替スイッチ43が開いている場合、その電流切替スイッチ43に接続された電流トランジスタ41は、出力端子42から切り離される。
よって、図13の電流源は、複数の制御入力端子44−1〜44−(n-1)に入力する制御信号のレベルを制御することにより、出力端子42に接続される電流トランジスタ41の個数を制御できる。
また、出力端子42に接続される電流トランジスタ41の個数が増えるほど、出力端子42から遅延部11へ供給することができる第1電流I1または第2電流I2の値を大きくすることができる。
When the
On the other hand, when the
Therefore, the current source of FIG. 13 controls the level of the control signal input to the plurality of control input terminals 44-1 to 44- (n-1), thereby the number of
Further, as the number of
制御部61は、たとえばCPU(Central Processing Unit)などで構成される。
制御部61は、第1電流源6または第2電流源8として使用される複数の電流源に接続される。
そして、制御部61は、複数の電流源に対して個別の制御信号を出力する。
The
The
And the
[PLL回路1の動作]
たとえば制御部61は、第1電流源6として使用される3個の電流源のすべてに対して、電流切替スイッチ43を開く制御信号を出力する。
これにより、第1電流源6として使用される各電流源では、1個の電流トランジスタ41が出力端子42に接続される。
また、制御部61は、たとえば第2電流源8として使用される3個の電流源のすべてに対して、電流切替スイッチ43を開く制御信号を出力する。
これにより、第2電流源8として使用される各電流源では、1個の電流トランジスタ41が出力端子42に接続される。
この状態では、リング発振部2の3段の遅延部11の各々には、第1電流源6の1個の電流トランジスタ41と、第2電流源8の1個の電流トランジスタ41とが接続される。
リング発振部2の3段の遅延部11と、複数の電流源との接続関係は、図1と同様になる。
よって、PLL回路1は、第1の実施形態と同様の周波数の発振信号を生成する。
[Operation of PLL circuit 1]
For example, the
Thereby, in each current source used as the first
The
Thereby, in each current source used as the second
In this state, one
The connection relationship between the three stages of
Therefore, the
この他にも例えば、制御部61は、たとえば第1電流源6として使用される3個の電流源のすべてに対して、電流切替スイッチ43を閉じる制御信号を出力する。
これにより、第1電流源6として使用される各電流源では、複数個の電流トランジスタ41が出力端子42に接続される。
また、制御部61は、たとえば第2電流源8として使用される3個の電流源のすべてに対して、電流切替スイッチ43を開く制御信号を出力する。
これにより、第2電流源8として使用される各電流源では、1個の電流トランジスタ41が出力端子42に接続される。
この状態では、リング発振部2の3段の遅延部11の各々には、第1電流源6の複数個の電流トランジスタ41と、第2電流源8の1個の電流トランジスタ41とが接続される。
よって、PLL回路1が生成する発振信号の周波数は、先の例とは異なる周波数になる。
In addition to this, for example, the
Thereby, in each current source used as the first
The
Thereby, in each current source used as the second
In this state, a plurality of
Therefore, the frequency of the oscillation signal generated by the
以上の構成及び動作を有する第8の実施形態のPLL回路1は、制御部61により、電流源の供給電流を制御することができるので、帯域ωnと減衰係数ζを独立にかつダイナミックに調整することができる。
また、第8の実施形態のPLL回路1では、制御部61により、電流源の供給電流を制御することにより上述した効果を得ているので、回路規模を増大させること無く、帯域ωnを細かい分解能でかつダイナミックに調整することが可能となる。
In the
Further, in the
なお、第8の実施形態では、図1の第1の実施形態のPLL回路1を基本構成として、第1電流源6および第2電流源8の供給電流を制御している。
この他にも、図4〜図12に示す他の実施形態のPLL回路1を基本構成として、第1電流源6および第2電流源8の供給電流を制御してもよい。
In the eighth embodiment, the supply current of the first
In addition, the supply currents of the first
<9.第9の実施形態>
[PLL回路1の構成]
図14は、第9の実施形態のPLL回路1のブロック図である。
そして、第9の実施形態のPLL回路1は、第1電流源6および第2電流源8と遅延部11との接続を個別に遮断制御可能である。
第9の実施形態のPLL回路1は、基本構成は、図1に示す第1の実施形態のPLL回路1と同じである。
ただし、複数個の第1電流源6および複数個の第2電流源8と、複数個の遅延部11との間に、スイッチアレイ71が接続されている。
また、スイッチアレイ71に接続され、スイッチアレイ71を制御する制御部61を有する。
<9. Ninth Embodiment>
[Configuration of PLL Circuit 1]
FIG. 14 is a block diagram of the
The
The basic configuration of the
However, the
The
スイッチアレイ71は、複数個の接続スイッチ72と、複数の制御入力端子73とを有する。図14のスイッチアレイ71は、4個の接続スイッチ72−1〜72−4を有する。
以下、4個の接続スイッチ72を互いに区別する場合、図14左側から順番に、第1接続スイッチ72−1、第2接続スイッチ72−2、第3接続スイッチ72−3、および第4接続スイッチ72−4とよぶ。
複数の接続スイッチ72の各々は、複数の制御入力端子73の各々に接続される。
各接続スイッチ72は、制御入力端子73から入力される制御信号のレベルに応じて、開閉動作する。
そして、第1接続スイッチ72−1は、図14左側の第1電流源6の出力端子42と、第1遅延部11−1の第1トランジスタ12のソース電極との間に接続される。
第2接続スイッチ72−2は、図14左側の第2電流源8の出力端子42と、第1遅延部11−1の第2トランジスタ13のソース電極との間に接続される。
第3接続スイッチ72−3は、図14中央の第1電流源6の出力端子42と、第2遅延部11−2の第1トランジスタ12のソース電極との間に接続される。
第4接続スイッチ72−4は、図14中央の第2電流源8の出力端子42と、第2遅延部11−2の第2トランジスタ13のソース電極との間に接続される。
The
Hereinafter, when the four connection switches 72 are distinguished from each other, the first connection switch 72-1, the second connection switch 72-2, the third connection switch 72-3, and the fourth connection switch are sequentially arranged from the left side of FIG. It is called 72-4.
Each of the plurality of connection switches 72 is connected to each of the plurality of
Each connection switch 72 opens and closes according to the level of the control signal input from the
The first connection switch 72-1 is connected between the
The second connection switch 72-2 is connected between the
The third connection switch 72-3 is connected between the
The fourth connection switch 72-4 is connected between the
そして、接続スイッチ72が閉じている場合、その接続スイッチ72に接続される遅延部11のトランジスタは、電流源から切り離される。
また、接続スイッチ72が開いている場合、その接続スイッチ72に接続される遅延部11のトランジスタは、電流源に接続される。
When the connection switch 72 is closed, the transistor of the
When the connection switch 72 is open, the transistor of the
制御部61は、たとえばCPUなどで構成される。制御部61は、スイッチアレイ71の複数の制御入力端子73に接続される。
そして、制御部61は、複数の制御入力端子73に対して個別の制御信号を出力する。
The
Then, the
[PLL回路1の動作]
たとえば制御部61は、すべての接続スイッチ72を閉じる制御信号をスイッチアレイ71に出力する。
これにより、第1遅延部11−1には、第1電流源6と第2電流源8とが接続される。また、第2遅延部11−2にも、第1電流源6と第2電流源8とが接続される。
この状態では、リング発振部2の3段の遅延部11の各々には、第1電流源6の第1電流I1と、第2電流源8の第2電流I2とが供給される。
よって、PLL回路1は、第1の実施形態と同様の周波数の発振信号を生成する。
[Operation of PLL circuit 1]
For example, the
Accordingly, the first
In this state, the first current I 1 of the first
Therefore, the
この他にも例えば、制御部61は、第1接続スイッチ72−1および第3接続スイッチ72−3を開き、かつ第2接続スイッチ72−2および第4接続スイッチ72−4を閉じる制御信号をスイッチアレイ71に出力する。
これにより、第1遅延部11−1には、第2電流源8のみが接続される。また、第2遅延部11−2にも、第2電流源8のみが接続される。
この状態では、リング発振部2の3段の遅延部11には、図8と同様に、1個の第1電流源6と、3個の第2電流源8とが接続される。
よって、PLL回路1は、第4の実施形態と同様の周波数の発振信号を生成する。
In addition to this, for example, the
As a result, only the second
In this state, one first
Therefore, the
以上の構成及び動作を有する第9の実施形態のPLL回路1は、制御部61により、リング発振部2に接続される電流源の個数および比率を制御することができるので、帯域ωnと減衰係数ζを独立にかつダイナミックに調整することができる。
また、第9の実施形態のPLL回路1では、制御部61により、リング発振部2に接続される電流源の個数および比率を制御することにより上述した効果を得ている。
よって、第9の実施形態のPLL回路1は、回路規模を増大させること無く、帯域ωnを細かい分解能でかつダイナミックに調整することが可能となる。
In the
In the
Therefore, the
なお、第9の実施形態では、図1の第1の実施形態のPLL回路1を基本構成として、第1電流源6および第2電流源8と遅延部11との接続を制御している。
この他にも、図5〜図13に示す他の実施形態のPLL回路1を基本構成として、第1電流源6および第2電流源8と遅延部11との接続を制御してもよい。
In the ninth embodiment, the connection between the first
In addition, the connection between the first
<10.第10の実施形態>
[PLL回路1の構成]
図15は、第10の実施形態のPLL回路1のブロック図である。
そして、第10の実施形態のPLL回路1は、すべての第1電流源6と遅延部11との接続を個別に遮断制御可能である。
第10の実施形態のPLL回路1は、基本構成は、図5に示す第2の実施形態のPLL回路1と同じである。
ただし、複数個の第1電流源6と、複数個の遅延部11との間に、スイッチアレイ71が接続されている。また、スイッチアレイ71に接続され、スイッチアレイ71を制御する制御部61を有する。
<10. Tenth Embodiment>
[Configuration of PLL Circuit 1]
FIG. 15 is a block diagram of the
The
The basic configuration of the
However, the
スイッチアレイ71は、複数個の接続スイッチ72と、複数の制御入力端子73とを有する。図15のスイッチアレイ71は、3個の接続スイッチ72−1〜72−3を有する。
以下、3個の接続スイッチ72を互いに区別する場合、図15左側から順番に、第1接続スイッチ72−1、第2接続スイッチ72−2、および第3接続スイッチ72−3とよぶ。
複数の接続スイッチ72の各々は、複数の制御入力端子73の各々に接続される。
各接続スイッチ72は、制御入力端子73から入力される制御信号のレベルに応じて、開閉動作する。
そして、第1接続スイッチ72−1は、第1電流源6の出力端子42と、第1遅延部11−1の第1トランジスタ12のソース電極との間に接続される。
第2接続スイッチ72−2は、第1電流源6の出力端子42と、第2遅延部11−2の第1トランジスタ12のソース電極との間に接続される。
第3接続スイッチ72−3は、第1電流源6の出力端子42と、第3遅延部11−3の第1トランジスタ12のソース電極との間に接続される。
The
Hereinafter, when the three connection switches 72 are distinguished from each other, they are referred to as a first connection switch 72-1, a second connection switch 72-2, and a third connection switch 72-3 in order from the left side of FIG.
Each of the plurality of connection switches 72 is connected to each of the plurality of
Each connection switch 72 opens and closes according to the level of the control signal input from the
The first connection switch 72-1 is connected between the
The second connection switch 72-2 is connected between the
The third connection switch 72-3 is connected between the
そして、接続スイッチ72が閉じている場合、その接続スイッチ72に接続される遅延部11のトランジスタは、第1電流源6から切り離される。
また、接続スイッチ72が開いている場合、その接続スイッチ72に接続される遅延部11のトランジスタは、第1電流源6に接続される。
When the connection switch 72 is closed, the transistor of the
When the connection switch 72 is open, the transistor of the
制御部61は、たとえばCPUなどで構成される。制御部61は、スイッチアレイ71の複数の制御入力端子73に接続される。そして、制御部61は、複数の制御入力端子73に対して個別の制御信号を出力する。
The
[PLL回路1の動作]
たとえば制御部61は、すべての接続スイッチ72を閉じる制御信号をスイッチアレイ71に出力する。
これにより、第1遅延部11−1から第3遅延部11−3のすべての遅延部11には、全体的に、第1電流源6と第2電流源8とが接続される。
この状態では、リング発振部2の3段の遅延部11のすべてには、第1電流源6の第1電流I1と、第2電流源8の第2電流I2とが供給される。
よって、PLL回路1は、図4に示す第2の実施形態と同様の周波数の発振信号を生成する。
[Operation of PLL circuit 1]
For example, the
Thereby, the first
In this state, the first current I1 of the first
Therefore, the
この他にも例えば、制御部61は、第2接続スイッチ72−2および第3接続スイッチ72−3を開き、かつ第1接続スイッチ72−1を閉じる制御信号をスイッチアレイ71に出力する。
これにより、第1遅延部11−1には、第1電流源6の第1電流I1と、第2電流源8の第2電流I2とが供給される。また、第2遅延部11−2および第3遅延部11−3には、第2電流源8のみが接続される。
よって、PLL回路1は、第2の実施形態とは異なる周波数の発振信号を生成する。
In addition to this, for example, the
As a result, the first current I1 of the first
Therefore, the
以上の構成及び動作を有する第10の実施形態のPLL回路1は、制御部61により、電流源に接続される遅延部11の個数および比率を制御することができるので、帯域ωnと減衰係数ζを独立にかつダイナミックに調整することができる。
また、第10の実施形態のPLL回路1では、制御部61により、電流源に接続される遅延部11の個数および比率を制御することにより上述した効果を得ている。
よって、第10の実施形態のPLL回路1は、回路規模を増大させること無く、帯域ωnを細かい分解能でかつダイナミックに調整することが可能となる。
In the
In the
Therefore, the
なお、第10の実施形態では、図5の第2の実施形態のPLL回路1を基本構成として、第1電流源6と遅延部11との接続を制御している。
この他にも、第2電流源8と遅延部11との接続を制御しても、または、第1電流源6と遅延部11との接続および第2電流源8と遅延部11との接続を制御してもよい。
また、図1、図6〜図13に示す他の実施形態のPLL回路1を基本構成として、第1電流源6と遅延部11との接続を制御してもよい。
たとえば第1電流源6および第2電流源8には、図13の電流源を使用してもよい。
この場合において、制御部61は、たとえば第2接続スイッチ72−2および第3接続スイッチ72−3を開き、かつ第1接続スイッチ72−1を閉じる制御信号をスイッチアレイ71に出力してもよい。
また、これと併せて、制御部61は、第2電流源8において3個の電流トランジスタ41を出力端子42に接続するように制御してもよい。
これにより、3段の遅延部11に対して、図8の第4の実施形態と同様に電流源を接続することができる。
In the tenth embodiment, the connection between the first
In addition, the connection between the second
Further, the connection between the first
For example, the current source of FIG. 13 may be used for the first
In this case, the
In addition to this, the
As a result, a current source can be connected to the three-
<11.第11の実施形態>
[放送信号受信装置101の構成および動作]
図16は、第10の実施形態の放送信号受信装置101のブロック図である。
図16の放送信号受信装置101は、PLL回路1が生成した発振信号をローカル信号の生成に利用する電子機器の例である。
放送信号受信装置101は、アンテナ102、入力回路103、チューナ104を有する。
<11. Eleventh Embodiment>
[Configuration and operation of broadcast signal receiving apparatus 101]
FIG. 16 is a block diagram of the broadcast
A broadcast
The broadcast
アンテナ102は、たとえばパラボラアンテナなどである。アンテナ102は、放送信号を受信する。
放送信号には、たとえば衛星放送信号がある。
日本で利用可能な衛星放送信号としては、たとえばBS(Broadcast Satellite)放送衛星が中継する信号と、CS(Communications Satellite)通信衛星が中継する信号がある。
The
Broadcast signals include, for example, satellite broadcast signals.
Examples of satellite broadcast signals that can be used in Japan include a signal relayed by a BS (Broadcast Satellite) broadcast satellite and a signal relayed by a CS (Communications Satellite) communication satellite.
入力回路103は、アンテナ102に接続される。
入力回路103は、バンドパスフィルタ111と、高周波アンプ112とを有する。
バンドパスフィルタ111は、アンテナ102が受信した信号から、放送帯域成分を取り出す。バンドパスフィルタ111は、たとえば950〜2150MHzの帯域の信号成分を取り出す。
高周波アンプ112は、バンドパスフィルタ111により抽出した信号成分を増幅する。
The
The
The
The
チューナ104は、(Auto Gain Controller)AGC回路121、受信回路122、第1ローパスフィルタ123、第2ローパスフィルタ124、ディジタル復調部125、制御部61、水晶発振器126を有する。
受信回路122は、PLL回路1、局部発振器131、位相変換回路132、第1ミキサ133、第2ミキサ134を有する。
The
The
AGC回路121は、入力回路103の高周波アンプ112に接続される。
そして、AGC回路121は、増幅された信号成分を自動増幅し、一定レベルの受信信号を生成する。
The
Then, the
PLL回路1は、図15の第10の実施形態に係るPLL回路1である。
PLL回路1は、水晶発振器126に接続される。
そして、PLL回路1は、水晶発振器126が生成する信号を基準信号として、この基準信号に同期した発振信号を生成する。
The
The
The
局部発振器131は、PLL回路1に接続される。
そして、局部発振器131は、PLL回路1が発生した発振信号に基づいて、ローカル信号を生成する。
The
Then, the
位相変換回路132は、局部発振器131に接続される。
そして、位相変換回路132は、ローカル信号の位相をずらす。
The
Then, the
第1ミキサ133は、AGC回路121と局部発振器131に接続される。
そして、第1ミキサ133は、AGC回路121から入力される受信信号と、ローカル信号とを混合する。これにより、受信信号の周波数が変換される。
The
Then, the
第1ローパスフィルタ123は、第1ミキサ133に接続される。
そして、第1ローパスフィルタ123は、第1ミキサ133により周波数変換された信号から、不要な高調波成分を除き、I信号(同相信号)を生成する。
The first low-
Then, the first low-
第2ミキサ134は、AGC回路121と位相変換回路132に接続される。
そして、第2ミキサ134は、AGC回路121から入力される受信信号と、90度位相がずれたローカル信号とを混合する。
これにより、受信信号の周波数が変換される。
The
Then, the
As a result, the frequency of the received signal is converted.
第2ローパスフィルタ124は、第2ミキサ134に接続される。
そして、第2ローパスフィルタ124は、第2ミキサ134により周波数変換された信号から、不要な高調波成分を除き、Q信号(直交信号)を生成する。
The second
Then, the second low-
以上の受信回路122の処理により、I信号およびQ信号からなるベースバンド信号が生成される。
ディジタル復調部125は、第1ローパスフィルタ123と第2ローパスフィルタ124に接続される。そして、ディジタル復調部125は、I信号およびQ信号をディジタル復調する。
これにより、ディジタル復調部125は、放送信号に含まれるデジタルストリーミング信号を生成する。デジタルストリーミング信号にはMPEG−TS信号などがある。
このデジタルストリーミング信号は、たとえば放送信号受信装置101に接続された液晶モニタなどに送信される。
また、液晶モニタは、デジタルストリーミング信号に含まれる音声データ信号および映像データ信号を再生する。
これにより、放送信号に含まれる音声コンテンツおよび映像コンテンツが再生できる。
Through the processing of the receiving
The
Thereby, the
This digital streaming signal is transmitted to, for example, a liquid crystal monitor connected to the broadcast
The liquid crystal monitor reproduces an audio data signal and a video data signal included in the digital streaming signal.
Thereby, the audio content and the video content included in the broadcast signal can be reproduced.
[PLL回路1の働き]
このような受信動作において、制御部61は、PLL回路1に接続され、PLL回路1に制御信号を出力する。
制御部61は、たとえば受信する放送チャネルを選択すると、その放送チャネルに対応するローカル信号を生成するために、PLL回路1に制御信号を出力する。
図15のPLL回路1のスイッチアレイ71は、この制御信号が入力されると、第1接続スイッチ72−1、第2接続スイッチ72−2、および第3接続スイッチ72−3の開閉を個別に制御する。
[Function of PLL circuit 1]
In such a receiving operation, the
For example, when a broadcast channel to be received is selected, the
When this control signal is input, the
たとえばローカル信号の周波数を最大に高くする場合、スイッチアレイ71は、第1接続スイッチ72−1、第2接続スイッチ72−2、および第3接続スイッチ72−3のすべてを閉じる。
この場合、図15のリング発振部2の3段の遅延部11にはすべて、第1電流I1および第2電流I2が供給される。
その結果、リング発振部2が生成する発振信号の周波数が最大となり、ローカル信号の周波数も最大となる。
For example, when the frequency of the local signal is increased to the maximum, the
In this case, the first current I1 and the second current I2 are all supplied to the three stages of the
As a result, the frequency of the oscillation signal generated by the
この他にもたとえば、ローカル信号の周波数を最小に低くする場合、スイッチアレイ71は、第1接続スイッチ72−1、第2接続スイッチ72−2、および第3接続スイッチ72−3のすべてを開く。
この場合、図15のリング発振部2の3段の遅延部11にはすべて、第2電流I2のみが供給される。
その結果、リング発振部2が生成する発振信号の周波数が最小となり、ローカル信号の周波数も最小となる。
In addition, for example, when the frequency of the local signal is lowered to the minimum, the
In this case, only the second current I2 is supplied to all the three stages of the
As a result, the frequency of the oscillation signal generated by the
また、周波数が切り替えられるとき、リング発振部2が生成する発振信号の位相と、水晶発振器126が発生する信号との位相差が発生する。
チャージポンプ4は、位相比較部3が検出した位相差に応じた電流を含む信号を出力する。
第2フィルタ7の接続点53の電圧は、このチャージポンプ4の出力信号に含まれる交流成分に応じて増加する。
第2電流源8は、複数の遅延部11へ供給する第2電流I2を増やす。
よって、周波数が切り替えられるとき、第2電流源8から複数の遅延部11へ供給される第2電流I2が一時的に増えるので、リング発振部2が生成する発振信号の周波数は、加速度的に変化する。
その結果、発振信号は、第1電流I1のみで供給電流を制御した場合に比べて早期に新たな周波数に切り替えられ、且つその新たな周波数に安定する。
Further, when the frequency is switched, a phase difference between the phase of the oscillation signal generated by the
The
The voltage at the
The second
Therefore, when the frequency is switched, the second current I2 supplied from the second
As a result, the oscillation signal is switched to a new frequency earlier than when the supply current is controlled only by the first current I1, and is stabilized at the new frequency.
以上の各実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。 Each of the above embodiments is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications or changes can be made without departing from the scope of the invention. .
たとえば上述した各実施形態では、PLL回路1のリング発振部2は、3段の遅延部11による1個の遅延閉ループ19を有する。
この他にもたとえばリング発振部2の遅延閉ループは、1段または5段以上の遅延部11を有してもよい。
For example, in each of the above-described embodiments, the
In addition to this, for example, the delay closed loop of the
また、リング発振部2は、複数の遅延閉ループ19を切り替えられる構成であってもよい。
たとえば、複数段の遅延部11の出力それぞれをセレクタに接続し、このセレクタにより選択された信号を初段の遅延部11に戻す構成であってもよい。
Further, the
For example, a configuration in which the outputs of the plurality of stages of
また、上述した各実施形態では、制御ループ9において、第1フィルタ5を第1電流源6に接続し、さらにこの第1電流源6をリング発振部2に接続している。
この他にもたとえば、制御ループ9において電圧制御発振器を使用し、この電圧制御発振器に第1フィルタ5を接続してもよい。
In the above-described embodiments, in the
In addition, for example, a voltage controlled oscillator may be used in the
また、上述した各実施形態では、第2フィルタ7は、第1キャパシタ51と抵抗素子52とが直列に接続された構成を有し、チャージポンプ4の出力信号の一次応答遅れ成分を抽出している。
この他にも例えば、第2フィルタ7は、キャパシタ、抵抗素子52、インダクタを適宜組み合わせた回路構成により、チャージポンプ4の出力信号の2次以上の応答遅れ成分を抽出してもよい。また、第2フィルタ7は、複数の応答遅れ成分を抽出してもよい。
In each of the embodiments described above, the
In addition to this, for example, the
また、上述した各実施形態では、図2に示すように、遅延部11において第1トランジスタ12に第2トランジスタ13を並列に接続し、第1トランジスタ12の第1電流I1と第2トランジスタ13の第2電流I2とを制御している。
これにより、各遅延部11の立下り時間Tfを調整できる。
この他にも例えば、遅延部11の第3トランジスタ14に対して第4トランジスタを並列に接続し、この第3トランジスタ14の第3電流と第4トランジスタの第4電流とを制御してもよい。
この場合、各遅延部11の立上がり時間Trを調整できる。
In each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 2, in the
Thereby, the fall time Tf of each
In addition, for example, a fourth transistor may be connected in parallel to the
In this case, the rise time Tr of each
また、上述した各実施形態の位相比較部3には、図示しない水晶発振器126が生成した発振信号が基準信号として入力されている。
この他にも例えば、位相比較部3には、水晶発振器126以外の発振信号、たとえば受信信号に含まれる発振信号成分などが基準信号として入力されてもよい。
In addition, an oscillation signal generated by a crystal oscillator 126 (not shown) is input as a reference signal to the
In addition, for example, an oscillation signal other than the
また、上述した第11の実施形態では、放送信号受信装置101にPLL回路1を使用している。
この他にも例えば、送信機、受信機、画像処理装置などの他の電子機器において、PLL回路1を使用してもよい。
この場合において、PLL回路1の発振信号は、受信回路122でのローカル信号を生成する以外の目的に使用されてもよい。
たとえば発振信号から送信信号を生成したり、同期信号と同期するタイミング信号を発振信号から生成してもよい。
In the eleventh embodiment described above, the
In addition, for example, the
In this case, the oscillation signal of the
For example, a transmission signal may be generated from the oscillation signal, or a timing signal synchronized with the synchronization signal may be generated from the oscillation signal.
1…PLL回路、2…リング発振部、3…位相比較部、4…チャージポンプ、5…第1フィルタ(平滑フィルタ)、6…第1電流源(平滑電流源)、7…第2フィルタ(遅れ成分フィルタ)、8…第2電流源(補正電流源)、9…制御ループ(閉ループ)、11…遅延部、12…第1トランジスタ(トランジスタ)、13…第2トランジスタ(トランジスタ)、19…遅延閉ループ、31…第2キャパシタ、41…電流トランジスタ、42…出力端子、43…電流切替スイッチ、51…第1キャパシタ(容量素子)、52…抵抗素子、I1…第1電流(平滑電流)、I2…第2電流(補正電流)、61…制御部、72−1…第1接続スイッチ、72−2…第2接続スイッチ、101…放送信号受信装置(電子機器)、131…局部発振器(被入力部)
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記発振信号と基準信号との位相を比較する位相比較部と、
前記位相比較部に接続されたチャージポンプと、
前記チャージポンプに接続された平滑フィルタと、
前記平滑フィルタに接続され、前記平滑フィルタにより平滑化された出力信号に応じた平滑電流を前記リング発振部へ供給する平滑電流源と、
前記平滑フィルタと並列に前記チャージポンプの出力に接続され、前記チャージポンプの出力信号に含まれる応答遅れ成分を抽出する遅れ成分フィルタと、
前記遅れ成分フィルタにより抽出された応答遅れ成分に応じた補正電流を生成して前記リング発振部へ供給する補正電流源と
を有し、
前記リング発振部は、
前記遅延閉ループにおいて信号を遅延する遅延部として、前記平滑電流源および前記補正電流源の少なくとも一方の電流源から供給される電流により動作して信号を遅延する遅延部を有する
PLL回路。 A ring oscillation unit that generates an oscillation signal by a delay closed loop that delays the signal;
A phase comparator for comparing the phase of the oscillation signal and a reference signal;
A charge pump connected to the phase comparator;
A smoothing filter connected to the charge pump;
A smoothing current source connected to the smoothing filter and supplying a smoothing current according to an output signal smoothed by the smoothing filter to the ring oscillation unit;
A delay component filter that is connected to the output of the charge pump in parallel with the smoothing filter and extracts a response delay component included in the output signal of the charge pump;
A correction current source that generates a correction current corresponding to the response delay component extracted by the delay component filter and supplies the correction current to the ring oscillation unit, and
The ring oscillation unit is
A PLL circuit having a delay unit that operates by a current supplied from at least one of the smoothing current source and the correction current source to delay a signal as a delay unit that delays a signal in the delay closed loop.
駆動電流の下でスイッチング動作するトランジスタにより信号を遅延する少なくとも1段以上の遅延部を有し、前記少なくとも1段以上の遅延部の全部または一部による遅延閉ループによって発振信号を生成し、
前記平滑電流源は、
前記平滑フィルタに接続され、前記リング発振部を構成する前記少なくとも1段以上の遅延部の全部または一部の遅延部に対して、前記平滑フィルタにより平滑化された信号に応じた平滑電流を供給し、
前記補正電流源は、
前記補正電流を、前記リング発振部を構成する前記少なくとも1段以上の遅延部の全部または一部の遅延部に対して、前記平滑電流源とは独立して供給し、
前記リング発振部の少なくとも1段以上の遅延部のトランジスタは、
前記平滑電流および前記補正電流の少なくとも一方の電流を駆動電流として使用してスイッチング動作する
請求項1記載のPLL回路。 The ring oscillation unit is
A delay unit having at least one stage for delaying a signal by a transistor that performs a switching operation under a drive current, and generating an oscillation signal by a delay closed loop by all or part of the at least one stage delay unit;
The smoothing current source is
A smoothing current corresponding to the signal smoothed by the smoothing filter is supplied to all or a part of the at least one or more delay parts constituting the ring oscillator connected to the smoothing filter. And
The correction current source is
Supplying the correction current to all or a part of the delay units of the at least one stage constituting the ring oscillation unit independently of the smoothing current source;
The transistors of the delay unit of at least one stage of the ring oscillation unit are:
The PLL circuit according to claim 1, wherein a switching operation is performed using at least one of the smoothing current and the correction current as a drive current.
前記平滑電流源および前記補正電流源が共に接続された複数の遅延部を有し、
前記平滑電流源は、
当該平滑電流源に接続された複数の遅延部の全体に対して平滑電流を供給し、
前記補正電流源は、
当該補正電流源に接続された複数の遅延部の全体に対して補正電流を供給する
請求項2記載のPLL回路。 The ring oscillation unit is
A plurality of delay units connected together with the smoothing current source and the correction current source;
The smoothing current source is
Supplying a smoothing current to the entirety of a plurality of delay units connected to the smoothing current source,
The correction current source is
The PLL circuit according to claim 2, wherein a correction current is supplied to all of a plurality of delay units connected to the correction current source.
前記平滑電流源は、
前記リング発振部の複数の遅延部の全部または一部に対して1対1対応で設けられ、各遅延部に対して1つずつ接続され、接続された各遅延部に対して平滑電流を供給し、
前記補正電流源は、
前記平滑電流源と同じ対応付けにより、前記リング発振部の複数の遅延部の全部または一部に対して1対1対応で設けられ、各遅延部に対して1つずつ接続され、接続された各遅延部に対して補正電流を供給する
請求項2記載のPLL回路。 The ring oscillation unit includes a plurality of delay units,
The smoothing current source is
Provided in a one-to-one correspondence with all or part of the plurality of delay units of the ring oscillation unit, connected to each delay unit one by one, and supplies a smoothing current to each connected delay unit And
The correction current source is
With the same correspondence as the smoothing current source, one or one correspondence is provided for all or a part of the plurality of delay units of the ring oscillation unit, and one is connected to each delay unit. The PLL circuit according to claim 2, wherein a correction current is supplied to each delay unit.
前記平滑電流源および前記補正電流源のいずれにも接続されない遅延部を有する
請求項4記載のPLL回路。 The ring oscillation unit is
The PLL circuit according to claim 4, further comprising a delay unit that is not connected to either the smoothing current source or the correction current source.
前記平滑電流源は、
前記リング発振部の複数の遅延部の全部または一部に対して1対1対応で設けられ、各遅延部に対して1つずつ接続され、接続された各遅延部に対して平滑電流を供給し、
前記補正電流源は、
前記平滑電流源とは異なる対応付けにより、前記リング発振部の複数の遅延部の全部または一部に対して1対1対応で設けられ、各遅延部に対して1つずつ接続され、接続された各遅延部に対して補正電流を供給する
請求項2記載のPLL回路。 The ring oscillation unit includes a plurality of delay units,
The smoothing current source is
Provided in a one-to-one correspondence with all or part of the plurality of delay units of the ring oscillation unit, connected to each delay unit one by one, and supplies a smoothing current to each connected delay unit And
The correction current source is
Due to the association different from that of the smoothing current source, all or part of the plurality of delay units of the ring oscillation unit are provided in a one-to-one correspondence, and each delay unit is connected and connected one by one. The PLL circuit according to claim 2, wherein a correction current is supplied to each delay unit.
前記リング発振部の複数の遅延部の全部または一部に対して1対1対応で設けられ、
前記平滑電流源は、
前記補正電流源が接続された遅延部の一部に対して1対1対応で設けられる
請求項6記載のPLL回路。 The correction current source is
A one-to-one correspondence with all or part of the plurality of delay units of the ring oscillation unit;
The smoothing current source is
The PLL circuit according to claim 6, wherein the PLL circuit is provided in a one-to-one correspondence with a part of the delay unit to which the correction current source is connected.
前記リング発振部の複数の遅延部の全部または一部に対して1対1対応で設けられ、
前記補正電流源は、
前記平滑電流源が接続された遅延部の一部に対して1対1対応で設けられる
請求項6記載のPLL回路。 The smoothing current source is
A one-to-one correspondence with all or part of the plurality of delay units of the ring oscillation unit;
The correction current source is
The PLL circuit according to claim 6, wherein the PLL circuit is provided in a one-to-one correspondence with a part of the delay unit to which the smoothing current source is connected.
前記リング発振部の複数の遅延部の一部に対して1対1対応で設けられ、
前記補正電流源は、
前記平滑電流源が接続されていない遅延部の全部または一部に対して1対1対応で設けられる
請求項6記載のPLL回路。 The smoothing current source is
A one-to-one correspondence is provided for some of the plurality of delay units of the ring oscillation unit,
The correction current source is
The PLL circuit according to claim 6, wherein the PLL circuit is provided in a one-to-one correspondence with all or a part of the delay unit to which the smoothing current source is not connected.
前記平滑電流源および前記補正電流源のいずれにも接続されない遅延部を有する
請求項9記載のPLL回路。 The ring oscillation unit is
The PLL circuit according to claim 9, further comprising a delay unit that is not connected to either the smoothing current source or the correction current source.
制御電極、第1電極および第2電極を有し、互いに並列に接続される複数の電流トランジスタと、
前記遅延部に接続される1個の出力端子と、
前記出力端子に接続され、前記複数の電流トランジスタより少ない個数の電流切替スイッチと
を有し、
前記複数の電流トランジスタの制御電極は、
前記平滑フィルタまたは前記遅れ成分フィルタに共通に接続され、
前記複数の電流トランジスタの第1電極は、
共通の1本の電源ラインに接続され、
前記複数の電流トランジスタの第2電極は、
一部が前記電流切替スイッチを介して前記端子に接続され、残部が前記端子に直接に接続され、
前記PLL回路は、
前記電流切替スイッチを開閉することにより、前記電流源が前記リング発振部へ供給する電流を切り替え制御する制御部を有する
請求項2から10のいずれか一項記載のPLL回路。 At least one current source of the smoothing current source and the correction current source that supplies current to the ring oscillation unit is:
A plurality of current transistors having a control electrode, a first electrode and a second electrode, connected in parallel to each other;
One output terminal connected to the delay unit;
A current selector switch connected to the output terminal and having a smaller number of current switches than the plurality of current transistors;
The control electrodes of the plurality of current transistors are:
Commonly connected to the smoothing filter or the delay component filter,
The first electrodes of the plurality of current transistors are
Connected to one common power line,
The second electrodes of the plurality of current transistors are
A part is connected to the terminal via the current changeover switch, and the rest is directly connected to the terminal,
The PLL circuit includes:
11. The PLL circuit according to claim 2, further comprising a control unit configured to switch and control a current supplied from the current source to the ring oscillating unit by opening and closing the current switching switch.
駆動電流の下でスイッチング動作する前記トランジスタとして、
スイッチング動作により信号を遅延する第1トランジスタと、
前記第1トランジスタと並列に接続され、前記第1トランジスタと同相でスイッチング動作することにより信号を遅延する第2トランジスタと
を有し、
前記平滑電流源は、
前記第1トランジスタに電流を供給し、
前記補正電流源は、
前記第2トランジスタに電流を供給し、
前記PLL回路は、
前記平滑電流源と前記第1トランジスタとの間に接続された第1接続スイッチと、
前記第1接続スイッチを開閉することにより、前記発振信号の周期を制御する制御部と
を有する
請求項2から11のいずれか一項記載のPLL回路。 At least one delay unit of the ring oscillation unit is:
As the transistor that performs a switching operation under a driving current,
A first transistor that delays a signal by a switching operation;
A second transistor connected in parallel with the first transistor and delaying a signal by performing a switching operation in phase with the first transistor;
The smoothing current source is
Supplying current to the first transistor;
The correction current source is
Supplying current to the second transistor;
The PLL circuit includes:
A first connection switch connected between the smoothing current source and the first transistor;
The PLL circuit according to claim 2, further comprising: a control unit that controls a cycle of the oscillation signal by opening and closing the first connection switch.
前記補正電流源と前記第2トランジスタとの間に接続された第2接続スイッチを有し、
前記制御部は、
前記第2接続スイッチを、前記第1接続スイッチとは独立して開閉し、前記発振信号の周期を制御する
請求項12記載のPLL回路。 The PLL circuit includes:
A second connection switch connected between the correction current source and the second transistor;
The controller is
The PLL circuit according to claim 12, wherein the second connection switch is opened / closed independently of the first connection switch to control a cycle of the oscillation signal.
抵抗素子と容量素子とを直列に接続した回路構成により、前記抵抗素子と前記容量素子との接続点に、前記チャージポンプの出力信号に含まれる一次応答遅れ成分に応じた電圧を生成し、
前記補正電流源は、
前記抵抗素子と前記容量素子との接続点の電圧レベルに応じた補正電流を供給する
請求項1から13のいずれか一項記載のPLL回路。 The delay component filter is:
With a circuit configuration in which a resistive element and a capacitive element are connected in series, a voltage corresponding to a first-order response delay component included in the output signal of the charge pump is generated at a connection point between the resistive element and the capacitive element,
The correction current source is
The PLL circuit according to claim 1, wherein a correction current corresponding to a voltage level at a connection point between the resistance element and the capacitive element is supplied.
前記発振信号が入力される被入力部と
を有し、
前記PLL回路は、
信号を遅延する遅延閉ループにより発振信号を生成するリング発振部と、
前記発振信号と基準信号との位相を比較する位相比較部と、
前記位相比較部に接続されたチャージポンプと、
前記チャージポンプに接続された平滑フィルタと、
前記平滑フィルタに接続され、前記平滑フィルタにより平滑化された出力信号に応じた平滑電流を前記リング発振部へ供給する平滑電流源と、
前記平滑フィルタと並列に前記チャージポンプの出力に接続され、前記チャージポンプの出力信号に含まれる応答遅れ成分を抽出する遅れ成分フィルタと、
前記遅れ成分フィルタにより抽出された応答遅れ成分に応じた補正電流を生成して前記リング発振部へ供給する補正電流源と
を有し、
前記リング発振部は、
前記遅延閉ループにおいて信号を遅延する遅延部として、前記平滑電流源および前記補正電流源の少なくとも一方の電流源から供給される電流により動作して信号を遅延する遅延部を有する
電子機器。 A PLL circuit that outputs an oscillation signal having a phase synchronized with a reference signal;
An input unit to which the oscillation signal is input;
The PLL circuit includes:
A ring oscillation unit that generates an oscillation signal by a delay closed loop that delays the signal;
A phase comparator for comparing the phase of the oscillation signal and a reference signal;
A charge pump connected to the phase comparator;
A smoothing filter connected to the charge pump;
A smoothing current source connected to the smoothing filter and supplying a smoothing current according to an output signal smoothed by the smoothing filter to the ring oscillation unit;
A delay component filter that is connected to the output of the charge pump in parallel with the smoothing filter and extracts a response delay component included in the output signal of the charge pump;
A correction current source that generates a correction current corresponding to the response delay component extracted by the delay component filter and supplies the correction current to the ring oscillation unit, and
The ring oscillation unit is
An electronic apparatus having a delay unit that delays a signal by operating with a current supplied from at least one of the smoothing current source and the correction current source as a delay unit that delays a signal in the delay closed loop.
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JP2009209669A JP2011061545A (en) | 2009-09-10 | 2009-09-10 | Pll circuit and electronic apparatus |
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2009
- 2009-09-10 JP JP2009209669A patent/JP2011061545A/en active Pending
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