JP2013077869A - Time-digital converter and pll circuit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a TDC in which resolution of decimal frequency division, that is resolution of a phase, does not depend on one cycle of an output signal outputted by an oscillator.SOLUTION: A TDC 2 has: a plurality of delay elements 21 connected in series and having an input end to which an output signal CKV outputted by an oscillator is inputted; a plurality of latch circuits 22 respectively latching a plurality of delay clock signals outputted by the plurality of delay elements 21 at an edge timing of a reference signal FREF received by a PLL circuit; and a delay time adjustment circuit 32 adjusting a delay time of the plurality of delay elements 21 so that an edge timing of the output signal CKV inputted to the input end of the plurality of delay elements 21 connected in series and an edge timing of an output digital signal outputted from an output end of the plurality of delay elements 21 connected in series are synchronized.

Description

本発明は、基準信号に基づいて所望の周波数の信号を出力するPLL(Phase−Locked Loop)回路等に適用される時間−デジタル変換器に関する。   The present invention relates to a time-digital converter applied to a PLL (Phase-Locked Loop) circuit that outputs a signal of a desired frequency based on a reference signal.

無線通信回路の周波数シンセサイザやクロック生成回路においてPLL回路が用いられている。近年、低電源電圧での動作が可能であり、チップサイズを縮小できるオールデジタルPLL(ADPLL)回路が研究されている(例えば、非特許文献1を参照。)。   A PLL circuit is used in a frequency synthesizer or a clock generation circuit of a wireless communication circuit. In recent years, an all-digital PLL (ADPLL) circuit that can operate at a low power supply voltage and can reduce the chip size has been studied (see, for example, Non-Patent Document 1).

ADPLL回路は、入力される基準信号と発振器出力信号の間の位相差を計測して、分周数の整数部及び小数部に相当するデジタル値を生成し、生成したデジタル値で発振器出力信号の周波数を、発振器出力信号の周波数と基準信号の周波数の比が設定した分周数となるように制御する。TDC(Time−to−Digital Converter)は、分周数の小数部に相当するデジタル値を生成する。この動作について以下に説明する。 The ADPLL circuit measures a phase difference between the input reference signal and the oscillator output signal, generates a digital value corresponding to an integer part and a decimal part of the frequency division number, and generates the digital value of the oscillator output signal using the generated digital value. The frequency is controlled so that the ratio between the frequency of the oscillator output signal and the frequency of the reference signal becomes a set frequency division number. A TDC (Time-to-Digital Converter) generates a digital value corresponding to the fractional part of the frequency division number. This operation will be described below.

従来技術のTDCの構成を図1に示す。TDC2は、複数の遅延素子21、複数のラッチ回路22及びデジタルコード発生器23から構成される。   A configuration of a conventional TDC is shown in FIG. The TDC 2 includes a plurality of delay elements 21, a plurality of latch circuits 22, and a digital code generator 23.

複数の遅延素子21は、直列に接続され入力端で発振器が出力する出力信号CKVを入力される。複数のラッチ回路22は、複数の遅延素子21が出力する複数の遅延クロック信号を、ADPLL回路が入力される基準信号FREFのエッジタイミングでそれぞれラッチする。デジタルコード発生器23は、複数のラッチ回路22が出力する複数のラッチ出力信号をコーディングすることにより、基準信号FREFのエッジタイミングに対する出力信号CKVの相対的な時間の関係を示すデジタルコードDoutを発生する。   The plurality of delay elements 21 are connected in series and receive an output signal CKV output from the oscillator at the input end. The plurality of latch circuits 22 latch the plurality of delayed clock signals output from the plurality of delay elements 21 at the edge timing of the reference signal FREF to which the ADPLL circuit is input, respectively. The digital code generator 23 codes a plurality of latch output signals output from the plurality of latch circuits 22 to generate a digital code Dout indicating the relative time relationship of the output signal CKV with respect to the edge timing of the reference signal FREF. To do.

“ALL−DIGITAL FREQUENCY SYNTHEZSIZER in DEEP−SUBMICRON CMOS” Robert Bogdan Staszewski/Poras T.Balsara 著“ALL-DIGITAL FREQUENCY SYNTHEZSIZER in DEEP-SUBMICRON CMOS” Robert Bogdan Stanzewski / Poras T. By Balsara

小数分周の分解能つまり位相の分解能は、1個の遅延素子21の遅延時間が出力信号CKVの1周期に何個含まれるかにより決定される。しかし、1個の遅延素子21の遅延時間は、一定時間をとっている。よって、出力信号CKVの1周期が異なれば、使用する遅延素子21の段数が異なり、小数分周の分解能つまり位相の分解能が異なる。   The resolution of fractional division, that is, the resolution of the phase is determined by how many delay times of one delay element 21 are included in one cycle of the output signal CKV. However, the delay time of one delay element 21 takes a certain time. Therefore, if one cycle of the output signal CKV is different, the number of stages of the delay elements 21 to be used is different, and the resolution of fractional division, that is, the resolution of the phase is different.

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、発振器が出力する出力信号の1周期に小数分周の分解能つまり位相の分解能が依存しないTDCを提供することを目的とする。   Therefore, in order to solve the above-described problem, an object of the present invention is to provide a TDC in which the resolution of fractional division, that is, the resolution of the phase does not depend on one period of the output signal output from the oscillator.

上記目的を達成するために、複数の遅延素子全体の遅延時間が発振器が出力する出力信号の1周期と等しくなるように、発振器が出力する出力信号の1周期に応じて、1個の遅延素子各々の遅延時間を調整することとした。   To achieve the above object, one delay element according to one period of the output signal output from the oscillator so that the delay time of the plurality of delay elements is equal to one period of the output signal output from the oscillator. Each delay time was adjusted.

本発明は、直列に接続され入力端でクロック信号を入力される複数の遅延素子と、前記複数の遅延素子が出力する複数の遅延クロック信号を、基準デジタル信号のエッジタイミングでそれぞれラッチする複数のラッチ回路と、前記複数のラッチ回路が出力する複数のラッチ出力信号をコーディングすることにより、前記基準デジタル信号のエッジタイミングに対する前記クロック信号の相対的な時間の関係を示すデジタルコードを発生するデジタルコード発生器と、直列接続された前記複数の遅延素子の入力端で入力される前記クロック信号と、直列接続された前記複数の遅延素子の出力端で出力される出力デジタル信号が、エッジタイミングを等しくするように、前記複数の遅延素子の遅延時間を調整する遅延時間調整回路と、を備えることを特徴とする時間−デジタル変換器である。   The present invention provides a plurality of delay elements connected in series and input with a clock signal at an input end, and a plurality of delay clock signals output from the plurality of delay elements, each latched at an edge timing of a reference digital signal. A digital code for generating a digital code indicating a relative time relationship of the clock signal with respect to an edge timing of the reference digital signal by coding a latch circuit and a plurality of latch output signals output from the plurality of latch circuits The generator, the clock signal input at the input terminals of the plurality of delay elements connected in series, and the output digital signal output at the output terminals of the plurality of delay elements connected in series have the same edge timing. A delay time adjusting circuit for adjusting the delay times of the plurality of delay elements. Time and wherein - is a digital converter.

この構成によれば、発振器が出力する出力信号の1周期に小数分周の分解能つまり位相の分解能が依存しない時間−デジタル変換器を提供することができる。また、発振器が出力する出力信号及びPLL回路が入力される基準信号に代えて、それぞれ一般的なクロック信号及び一般的な基準デジタル信号を採用すれば、本発明の時間−デジタル変換器をPLL回路以外の回路構成にも適用することができる。   According to this configuration, it is possible to provide a time-digital converter in which the resolution of the fractional division, that is, the phase resolution does not depend on one period of the output signal output from the oscillator. In addition, if a general clock signal and a general reference digital signal are employed in place of the output signal output from the oscillator and the reference signal input to the PLL circuit, the time-digital converter of the present invention is replaced with the PLL circuit. It can be applied to other circuit configurations.

また、本発明は、前記遅延時間調整回路は、直列接続された前記複数の遅延素子の入力端で入力される前記クロック信号と、前記複数の遅延素子が出力する前記複数の遅延クロック信号のうちいずれかが、エッジタイミングを等しくするように、前記複数の遅延素子の遅延時間を調整することを特徴とする時間−デジタル変換器である。   Further, according to the present invention, the delay time adjustment circuit includes: the clock signal input at input terminals of the plurality of delay elements connected in series; and the plurality of delay clock signals output from the plurality of delay elements. Any one of the time-digital converters is characterized in that the delay times of the plurality of delay elements are adjusted so that the edge timings are equal.

この構成によれば、小数分周の計測つまり位相の計測に関わる遅延素子の個数を可変とすることにより、小数分周の分解能つまり位相の分解能を可変とすることができる。また、発振器が出力する出力信号及びPLL回路が入力される基準信号に代えて、それぞれ一般的なクロック信号及び一般的な基準デジタル信号を採用すれば、本発明の時間−デジタル変換器をPLL回路以外の回路構成にも適用することができる。   According to this configuration, the resolution of the fractional division, that is, the phase resolution can be made variable by changing the number of delay elements involved in the fractional division measurement, that is, the phase measurement. In addition, if a general clock signal and a general reference digital signal are employed in place of the output signal output from the oscillator and the reference signal input to the PLL circuit, the time-digital converter of the present invention is replaced with the PLL circuit. It can be applied to other circuit configurations.

また、本発明は、基準信号と出力信号の間の位相差が0になるような前記出力信号を出力する発振器と、前記クロック信号として、前記出力信号を入力され、前記基準デジタル信号として、前記基準信号を入力される時間−デジタル変換器と、前記基準信号のエッジタイミングに対する前記出力信号の相対的な時間の関係を示すデジタルコードに基づいて、前記位相差を示す情報を出力する位相比較器と、を備えることを特徴とするPLL回路である。   Further, the present invention provides an oscillator that outputs the output signal such that a phase difference between a reference signal and an output signal is 0, the clock signal as the clock signal, the output signal as input, and the reference digital signal as the reference signal. A time-to-digital converter that receives a reference signal and a phase comparator that outputs information indicating the phase difference based on a digital code indicating a relative time relationship of the output signal with respect to an edge timing of the reference signal And a PLL circuit characterized by comprising:

この構成によれば、発振器が出力する出力信号の1周期に小数分周の分解能つまり位相の分解能が依存しないPLL回路を提供することができる。   According to this configuration, it is possible to provide a PLL circuit in which the fractional frequency resolution, that is, the phase resolution does not depend on one cycle of the output signal output from the oscillator.

本発明は、発振器が出力する出力信号の1周期に小数分周の分解能つまり位相の分解能が依存しないTDCを提供することができる。   The present invention can provide a TDC in which the resolution of fractional division, that is, the phase resolution does not depend on one period of the output signal output from the oscillator.

従来技術のTDCの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of TDC of a prior art. PLL回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a PLL circuit. 実施形態1のTDCの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a TDC according to Embodiment 1. FIG. 実施形態2のTDCの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of TDC of Embodiment 2. FIG.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

(PLL回路の概要)
PLL回路の構成を図2に示す。PLL回路Pは、DCO1、TDC2、サンプラ3、基準位相アキュムレータ4、乗算器5、可変位相アキュムレータ6、サンプラ7、位相検出器8、ループフィルタ9及びゲイン正規化回路10から構成される。
(Outline of PLL circuit)
The configuration of the PLL circuit is shown in FIG. The PLL circuit P includes a DCO 1, a TDC 2, a sampler 3, a reference phase accumulator 4, a multiplier 5, a variable phase accumulator 6, a sampler 7, a phase detector 8, a loop filter 9, and a gain normalization circuit 10.

DCO1は、バラクタ(可変容量ダイオード)配列を持ち、発振周波数を2進数コードで制御する。TDC2は、DCO1の出力信号CKVと基準信号FREFのパルスエッジの差を時間間隔として計測する。出力値は小数部分周に相当するデジタル値となる。   The DCO 1 has a varactor (variable capacitance diode) array and controls the oscillation frequency with a binary code. The TDC2 measures the difference between the pulse edges of the output signal CKV of the DCO1 and the reference signal FREF as a time interval. The output value is a digital value corresponding to the fractional part circumference.

サンプラ3は、基準信号FREFの立上りエッジをDCO1の出力信号CKVの立上りエッジに同期させ、リタイミングされた基準信号CKRを出力する。基準信号CKRにより系全体が同期動作する。例えば、基準位相アキュムレータ4やサンプラ7は、基準信号CKRに基づいてデータ更新タイミングを同期させる。   The sampler 3 synchronizes the rising edge of the reference signal FREF with the rising edge of the output signal CKV of the DCO 1 and outputs the retimed reference signal CKR. The entire system operates in synchronization with the reference signal CKR. For example, the reference phase accumulator 4 and the sampler 7 synchronize the data update timing based on the reference signal CKR.

基準位相アキュムレータ4は、分周データFCWを基準信号CKRのタイミングで累積し、位相検出器8に出力する。乗算器5は、DCO1におけるDCO分周周期とTDC2の出力の周期を調整するための正規化係数を乗じる。   The reference phase accumulator 4 accumulates the divided data FCW at the timing of the reference signal CKR and outputs it to the phase detector 8. The multiplier 5 multiplies a normalization coefficient for adjusting the DCO frequency division period in the DCO 1 and the output period of the TDC 2.

可変位相アキュムレータ6は、DCO1の出力信号CKVの立ち上がりエッジ毎に+1カウントアップし、そのデジタル値を出力する。サンプラ7は、基準信号CKRの立ち上がりエッジで可変位相アキュムレータ6からの出力値を位相検出器8へ出力する。すなわち、基準信号CKRの周期にDCO1の出力信号CKVの周期が何パルスあるかを計測していることになる。これは整数分周に相当するデジタルデータとなる。   The variable phase accumulator 6 counts up by +1 for each rising edge of the output signal CKV of the DCO 1 and outputs the digital value. The sampler 7 outputs the output value from the variable phase accumulator 6 to the phase detector 8 at the rising edge of the reference signal CKR. That is, the number of pulses of the output signal CKV of the DCO 1 in the cycle of the reference signal CKR is measured. This is digital data corresponding to integer division.

位相検出器8は、基準位相アキュムレータ4の出力値、乗算器5の出力値、サンプラ7の出力値を演算により比較し、位相誤差としてループフィルタ9へ出力する。ループフィルタ9の出力は、ゲイン正規化回路10へ入力される。ゲイン正規化回路10は、ループフィルタ9の出力を元に、発振周波数を制御する2進数コードをDCO1に出力する。   The phase detector 8 compares the output value of the reference phase accumulator 4, the output value of the multiplier 5, and the output value of the sampler 7 by calculation, and outputs the result as a phase error to the loop filter 9. The output of the loop filter 9 is input to the gain normalization circuit 10. The gain normalization circuit 10 outputs a binary code for controlling the oscillation frequency to the DCO 1 based on the output of the loop filter 9.

(実施形態1)
実施形態1のTDCの構成を図3に示す。TDC2は、複数の遅延素子21、複数のラッチ回路22、デジタルコード発生器23、D−フリップフロップ回路24、25、NAND回路26、NOT回路27、28、D−フリップフロップ回路29、30、遅れ/進み判定器31及び遅延時間調整回路32から構成される。
(Embodiment 1)
The configuration of the TDC of Embodiment 1 is shown in FIG. The TDC 2 includes a plurality of delay elements 21, a plurality of latch circuits 22, a digital code generator 23, D-flip flop circuits 24 and 25, a NAND circuit 26, NOT circuits 27 and 28, D-flip flop circuits 29 and 30, and a delay. / Advance determination unit 31 and delay time adjustment circuit 32.

複数の遅延素子21は、直列に接続され入力端でDCO1の出力信号CKVを入力される。複数のラッチ回路22は、複数の遅延素子21が出力する複数の遅延クロック信号を、基準信号FREFのエッジタイミングでそれぞれラッチする。デジタルコード発生器23は、複数のラッチ回路22が出力する複数のラッチ出力信号をコーディングすることにより、基準信号FREFのエッジタイミングに対するDCO1の出力信号CKVの相対的な時間の関係を示すデジタルコードDoutを発生する。   The plurality of delay elements 21 are connected in series and receive the output signal CKV of the DCO 1 at the input end. The plurality of latch circuits 22 latch the plurality of delayed clock signals output from the plurality of delay elements 21 at the edge timing of the reference signal FREF, respectively. The digital code generator 23 codes a plurality of latch output signals output from the plurality of latch circuits 22 to thereby indicate a relative time relationship of the output signal CKV of the DCO 1 with respect to the edge timing of the reference signal FREF. Is generated.

遅延時間調整回路32は、直列接続された複数の遅延素子21の入力端で入力される出力信号CKVと、直列接続された複数の遅延素子21の出力端で出力される出力デジタル信号が、エッジタイミングを等しくするように、複数の遅延素子21の遅延時間を調整する。つまり、遅延時間調整回路32は、複数の遅延素子21全体の遅延時間がDCO1が出力する出力信号CKVの1周期と等しくなるように、DCO1が出力する出力信号CKVの1周期に応じて、1個の遅延素子21各々の遅延時間を調整する。   The delay time adjustment circuit 32 has an output signal CKV input at the input ends of the plurality of delay elements 21 connected in series and an output digital signal output at the output ends of the plurality of delay elements 21 connected in series as edges. The delay times of the plurality of delay elements 21 are adjusted so that the timings are equal. In other words, the delay time adjustment circuit 32 has a delay time of 1 for the output signal CKV output from the DCO 1 so that the delay time of the entire delay elements 21 is equal to one cycle of the output signal CKV output from the DCO 1. The delay time of each delay element 21 is adjusted.

遅れ/進み判定器31は、直列接続された複数の遅延素子21の入力端で入力される出力信号CKVのエッジタイミングと、直列接続された複数の遅延素子21の出力端で出力される出力デジタル信号のエッジタイミングと、の比較結果を遅延時間調整回路32に出力する。遅延時間調整回路32は、当該比較結果に基づいて、上述の処理を実行する。   The delay / advance determination unit 31 includes an edge timing of the output signal CKV input at the input ends of the plurality of delay elements 21 connected in series and an output digital output at the output ends of the plurality of delay elements 21 connected in series. The result of comparison with the signal edge timing is output to the delay time adjustment circuit 32. The delay time adjustment circuit 32 executes the above-described processing based on the comparison result.

D−フリップフロップ回路24は、C端子で、直列接続された複数の遅延素子21の入力端で入力される出力信号CKVを入力し、D端子で、‘1’を入力し、Q端子で、ラッチ結果を出力し、R端子で、後述のNAND回路26の出力を入力する。なお、当該R端子はローアクティブである。   The D-flip-flop circuit 24 receives an output signal CKV input at the input terminals of a plurality of delay elements 21 connected in series at the C terminal, inputs '1' at the D terminal, The latch result is output, and the output of the NAND circuit 26 described later is input at the R terminal. Note that the R terminal is low active.

D−フリップフロップ回路25は、C端子で、直列接続された複数の遅延素子21の出力端で出力される出力デジタル信号を入力し、D端子で、‘1’を入力し、Q端子で、ラッチ結果を出力し、R端子で、後述のNAND回路26の出力を入力する。なお、当該R端子はローアクティブである。   The D flip-flop circuit 25 inputs an output digital signal output from the output terminals of a plurality of delay elements 21 connected in series at the C terminal, inputs '1' at the D terminal, The latch result is output, and the output of the NAND circuit 26 described later is input at the R terminal. Note that the R terminal is low active.

NAND回路26は、D−フリップフロップ回路24、25の出力を入力し、これらの出力の論理積をD−フリップフロップ回路24、25のR端子に出力する。   The NAND circuit 26 inputs the outputs of the D-flip flop circuits 24 and 25 and outputs a logical product of these outputs to the R terminals of the D-flip flop circuits 24 and 25.

D−フリップフロップ回路29は、C端子で、D−フリップフロップ回路24の出力をNOT回路27で反転させた信号を入力し、D端子で、D−フリップフロップ回路25の出力を入力し、Q端子で、ラッチ結果を遅れ/進み判定器31に出力する。   The D-flip flop circuit 29 receives a signal obtained by inverting the output of the D-flip flop circuit 24 by the NOT circuit 27 at the C terminal, and inputs the output of the D-flip flop circuit 25 at the D terminal. The latch result is output to the delay / advance determination unit 31 at the terminal.

D−フリップフロップ回路30は、C端子で、D−フリップフロップ回路25の出力をNOT回路28で反転させた信号を入力し、D端子で、D−フリップフロップ回路24の出力を入力し、Q端子で、ラッチ結果を遅れ/進み判定器31に出力する。   The D-flip flop circuit 30 receives a signal obtained by inverting the output of the D-flip flop circuit 25 at the C terminal by the NOT circuit 28, and inputs the output of the D-flip flop circuit 24 at the D terminal. The latch result is output to the delay / advance determination unit 31 at the terminal.

直列接続された複数の遅延素子21の入力端で入力される出力信号CKVのエッジタイミングと、直列接続された複数の遅延素子21の出力端で出力される出力デジタル信号のエッジタイミングと、が等しくなるときを考える。D−フリップフロップ回路24、25の出力は、パルス信号となるが、D−フリップフロップ回路29、30の出力は、連続信号となる。遅れ/進み判定器31は、エッジタイミングの比較結果を正しく得るためには、D−フリップフロップ回路24、25の出力を入力するより、D−フリップフロップ回路29、30の出力を入力するのが望ましい。   The edge timing of the output signal CKV input at the input ends of the plurality of delay elements 21 connected in series is equal to the edge timing of the output digital signal output at the output ends of the plurality of delay elements 21 connected in series. Think about when. The outputs of the D-flip flop circuits 24 and 25 are pulse signals, while the outputs of the D-flip flop circuits 29 and 30 are continuous signals. The lag / advance determiner 31 receives the outputs of the D-flip flop circuits 29 and 30 rather than the outputs of the D-flip flop circuits 24 and 25 in order to obtain the edge timing comparison result correctly. desirable.

実施形態1では、DCO1が出力する出力信号CKVの1周期に、小数分周の分解能つまり位相の分解能が依存しない、TDC2を提供することができる。また、DCO1が出力する出力信号CKV及びPLL回路Pが入力される基準信号FREFに代えて、それぞれ一般的なクロック信号及び一般的な基準デジタル信号を採用すれば、TDC2をPLL回路P以外の回路構成にも適用することができる。   In the first embodiment, it is possible to provide the TDC 2 in which the fractional frequency resolution, that is, the phase resolution does not depend on one cycle of the output signal CKV output from the DCO 1. If a general clock signal and a general reference digital signal are employed instead of the output signal CKV output from the DCO 1 and the reference signal FREF to which the PLL circuit P is input, the TDC 2 is replaced with a circuit other than the PLL circuit P. It can also be applied to configurations.

(実施形態2)
実施形態2のTDCの構成を図4に示す。TDC2は、複数の遅延素子21、複数のラッチ回路22、デジタルコード発生器23、D−フリップフロップ回路24、25、NAND回路26、NOT回路27、28、D−フリップフロップ回路29、30、遅れ/進み判定器31、遅延時間調整回路32及びセレクタ33から構成される。
(Embodiment 2)
FIG. 4 shows the configuration of the TDC according to the second embodiment. The TDC 2 includes a plurality of delay elements 21, a plurality of latch circuits 22, a digital code generator 23, D-flip flop circuits 24 and 25, a NAND circuit 26, NOT circuits 27 and 28, D-flip flop circuits 29 and 30, and a delay. / Advance determination unit 31, delay time adjustment circuit 32 and selector 33.

遅延時間調整回路32は、直列接続された複数の遅延素子21の入力端で入力される出力信号CKVと、複数の遅延素子21が出力する複数の遅延クロック信号のうちいずれかが、エッジタイミングを等しくするように、複数の遅延素子21の遅延時間を調整する。そのためには、セレクタ33は、複数の遅延素子21の出力のうちいずれかの遅延素子21の出力を選択し、選択した遅延素子21の出力をD−フリップフロップ回路25のC端子に出力する。他の構成及び処理は、実施形態1、2で同様である。   The delay time adjustment circuit 32 is configured so that one of the output signal CKV input at the input terminals of the plurality of delay elements 21 connected in series and the plurality of delay clock signals output from the plurality of delay elements 21 has an edge timing. The delay times of the plurality of delay elements 21 are adjusted so as to be equal. For this purpose, the selector 33 selects one of the outputs of the delay elements 21 and outputs the output of the selected delay element 21 to the C terminal of the D-flip flop circuit 25. Other configurations and processes are the same as those in the first and second embodiments.

実施形態2では、小数分周の計測つまり位相の計測に関わる遅延素子21の個数を可変とすることにより、小数分周の分解能つまり位相の分解能を可変とすることができる。また、DCO1が出力する出力信号CKV及びPLL回路Pが入力される基準信号FREFに代えて、それぞれ一般的なクロック信号及び一般的な基準デジタル信号を採用すれば、TDC2をPLL回路P以外の回路構成にも適用することができる。   In the second embodiment, the resolution of the fractional division, that is, the phase resolution can be made variable by changing the number of delay elements 21 involved in the fractional division measurement, that is, the phase measurement. If a general clock signal and a general reference digital signal are employed instead of the output signal CKV output from the DCO 1 and the reference signal FREF to which the PLL circuit P is input, the TDC 2 is replaced with a circuit other than the PLL circuit P. It can also be applied to configurations.

実施形態1および実施形態2において、D−フリップフロップ回路24および25のR端子はローアクティブとしたが、NAND回路26をAND回路に置き換えれば、当該R端子がハイアクティブであるD−フリップフロップ回路を使用しても良い。   In the first and second embodiments, the R terminals of the D-flip flop circuits 24 and 25 are set low active. However, if the NAND circuit 26 is replaced with an AND circuit, the R terminal is high active. May be used.

本発明に係るTDCは、PLL回路に適用でき、DCOが出力する出力信号CKV及びPLL回路が入力される基準信号FREFに代えて、それぞれ一般的なクロック信号及び一般的な基準デジタル信号を採用すれば、PLL回路以外の回路構成にも適用できる。   The TDC according to the present invention can be applied to a PLL circuit, and instead of the output signal CKV output from the DCO and the reference signal FREF to which the PLL circuit is input, a general clock signal and a general reference digital signal are respectively employed. For example, the present invention can be applied to circuit configurations other than the PLL circuit.

P:PLL回路
1:DCO
2:TDC
3:サンプラ
4:基準位相アキュムレータ
5:乗算器
6:可変位相アキュムレータ
7:サンプラ
8:位相検出器
9:ループフィルタ
10:ゲイン正規化回路
21:遅延素子
22:ラッチ回路
23:デジタルコード発生器
24、25:D−フリップフロップ回路
26:NAND回路
27、28:NOT回路
29、30:D−フリップフロップ回路
31:遅れ/進み判定器
32:遅延時間調整回路
33:セレクタ
P: PLL circuit 1: DCO
2: TDC
3: Sampler 4: Reference phase accumulator 5: Multiplier 6: Variable phase accumulator 7: Sampler 8: Phase detector 9: Loop filter 10: Gain normalization circuit 21: Delay element 22: Latch circuit 23: Digital code generator 24 25: D-flip flop circuit 26: NAND circuit 27, 28: NOT circuit 29, 30: D-flip flop circuit 31: Delay / advance determination unit 32: Delay time adjustment circuit 33: Selector

Claims (3)

直列に接続され入力端でクロック信号を入力される複数の遅延素子と、
前記複数の遅延素子が出力する複数の遅延クロック信号を、基準デジタル信号のエッジタイミングでそれぞれラッチする複数のラッチ回路と、
前記複数のラッチ回路が出力する複数のラッチ出力信号をコーディングすることにより、前記基準デジタル信号のエッジタイミングに対する前記クロック信号の相対的な時間の関係を示すデジタルコードを発生するデジタルコード発生器と、
直列接続された前記複数の遅延素子の入力端で入力される前記クロック信号と、直列接続された前記複数の遅延素子の出力端で出力される出力デジタル信号が、エッジタイミングを等しくするように、前記複数の遅延素子の遅延時間を調整する遅延時間調整回路と、
を備えることを特徴とする時間−デジタル変換器。
A plurality of delay elements connected in series and input with a clock signal at the input end;
A plurality of latch circuits for latching a plurality of delayed clock signals output by the plurality of delay elements at an edge timing of a reference digital signal;
A digital code generator for generating a digital code indicating a relative time relationship of the clock signal with respect to an edge timing of the reference digital signal by coding a plurality of latch output signals output by the plurality of latch circuits;
The clock signal input at the input ends of the plurality of delay elements connected in series and the output digital signal output at the output ends of the plurality of delay elements connected in series are equalized in edge timing. A delay time adjusting circuit for adjusting a delay time of the plurality of delay elements;
A time-to-digital converter.
前記遅延時間調整回路は、直列接続された前記複数の遅延素子の入力端で入力される前記クロック信号と、前記複数の遅延素子が出力する前記複数の遅延クロック信号のうちいずれかが、エッジタイミングを等しくするように、前記複数の遅延素子の遅延時間を調整することを特徴とする、請求項1に記載の時間−デジタル変換器。   The delay time adjustment circuit is configured such that one of the clock signal input at the input ends of the plurality of delay elements connected in series and the plurality of delay clock signals output from the plurality of delay elements is edge timing. The time-digital converter according to claim 1, wherein delay times of the plurality of delay elements are adjusted so as to be equal to each other. 基準信号と出力信号の間の位相差が0になるような前記出力信号を出力する発振器と、
前記クロック信号として、前記出力信号を入力され、前記基準デジタル信号として、前記基準信号を入力される、請求項1又は2に記載の時間−デジタル変換器と、
前記基準信号のエッジタイミングに対する前記出力信号の相対的な時間の関係を示すデジタルコードに基づいて、前記位相差を示す情報を出力する位相比較器と、
を備えることを特徴とするPLL回路。
An oscillator that outputs the output signal such that the phase difference between the reference signal and the output signal is zero;
The time-digital converter according to claim 1 or 2, wherein the output signal is input as the clock signal, and the reference signal is input as the reference digital signal.
A phase comparator that outputs information indicating the phase difference based on a digital code indicating a relative time relationship of the output signal with respect to an edge timing of the reference signal;
A PLL circuit comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015179998A (en) * 2014-03-19 2015-10-08 富士通株式会社 digital filter, timing signal generation circuit and semiconductor integrated circuit
CN106788350A (en) * 2015-11-18 2017-05-31 凌阳科技股份有限公司 Operating clock signals adjusting apparatus
US10263625B1 (en) 2018-03-13 2019-04-16 Kabushiki Kaisha Toshiba TDC circuit and PLL circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015179998A (en) * 2014-03-19 2015-10-08 富士通株式会社 digital filter, timing signal generation circuit and semiconductor integrated circuit
CN106788350A (en) * 2015-11-18 2017-05-31 凌阳科技股份有限公司 Operating clock signals adjusting apparatus
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