JP2017038157A - Semiconductor device, and control method of pll circuit - Google Patents

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悠佑 工藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a clock signal of a frequency in a period where the carrier is in normal state, even in the 100% modulation period, even when unintended waveform disturbance of carrier occurs.SOLUTION: In a PLL circuit 120, a return signal is generated by dividing the frequency of an internal clock signal, an up signal UP and a down signal DN, representing the phase difference between a clock signal and return signal are generated, an up signal UPS and a down signal DNS are generated by adding a delay time td to the up signal UP and down signal DN, a charge/discharge current is generated according to the up signal UPS and down signal DNS, and converted into a control voltage smoothed according to the charge/discharge current, an internal clock signal of a frequency corresponding to the control voltage is oscillated, amplitude of the carrier is monitored and a detection signal is generated when the amplitude goes below a predetermined threshold. When the detection signal is generated, the operation for generating a charge/discharge current corresponding to the up signal UPS and down signal DNS is stopped.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、電磁誘導による近接通信におけるクロック信号の生成に好適な技術に関する。   The present invention relates to a technique suitable for generating a clock signal in proximity communication using electromagnetic induction.

電磁誘導による近接通信(NFC(Near Field Communication))にあっては、リーダライタ(RW)とタグ(またはカード)との間において、例えば周波数13.56MHzを利用して近距離の無線通信を行っている。
リーダライタ(RW)は、ホスト装置から受信したデータに基づいて搬送波を変調してタグに送信する。タグは、リーダライタ(RW)から受信したデータに対して応答を返すために、リーダライタ(RW)から受信した搬送波からクロック信号を抽出し、このクロック信号に内部クロック信号を同期させるという制御を行う必要がある。
そこで、タグは、内部に位相比較回路、または位相周波数比較器を有するPLL回路を備えている。
PLL回路では、搬送波から抽出したクロック信号とPLL回路による内部クロック信号との位相差を比較し、位相差に応じて生成された充放電量を平滑化して制御電圧を生成する。さらに、PLL回路は、この制御電圧を電圧制御発振回路へ入力することで、搬送波から抽出したクロック信号と同期した内部クロック信号を生成するように制御するとうい構成を有している。
In proximity communication (NFC (Near Field Communication)) using electromagnetic induction, for example, near-field wireless communication is performed between a reader / writer (RW) and a tag (or card) using a frequency of 13.56 MHz, for example. ing.
The reader / writer (RW) modulates the carrier wave based on the data received from the host device and transmits the modulated carrier wave to the tag. In order to return a response to the data received from the reader / writer (RW), the tag extracts a clock signal from the carrier wave received from the reader / writer (RW), and controls to synchronize the internal clock signal with this clock signal. There is a need to do.
Therefore, the tag includes a PLL circuit having a phase comparison circuit or a phase frequency comparator inside.
The PLL circuit compares the phase difference between the clock signal extracted from the carrier wave and the internal clock signal from the PLL circuit, and smoothes the charge / discharge amount generated according to the phase difference to generate the control voltage. Further, the PLL circuit has a configuration in which the control voltage is input to the voltage controlled oscillation circuit to control to generate an internal clock signal synchronized with the clock signal extracted from the carrier wave.

しかし、振幅偏移変調ASK(Amplitude Shift Keying)では、搬送波に100%変調を行ってデータを変調する通信規格があり、この場合、100%変調期間では、リーダライタ(RW)が送信する搬送波の振幅は理想的には0Vになる。このため、タグ側ではこの100%変調期間に同期させる信号源となるクロック信号を失い、タグ内部のデータ処理を継続することができなくなる。
そこで、従来技術として、100%変調期間を検出した場合に、電圧制御発振回路への充放電動作を停止することで、電圧制御発振回路は100%変調期間に移行する直前の内部クロック信号の周波数を維持できることが既に知られている。
特許文献1には、周波数を維持させる目的で、NFCカード側が100%変調期間を検出すると、PLL回路に備えられた電圧制御発振回路への充放電動作を停止することで、100%変調期間に移行する直前のクロック周波数を維持する構成が開示されている。
However, amplitude shift modulation ASK (Amplitude Shift Keying) has a communication standard for modulating data by performing 100% modulation on a carrier wave. In this case, in the 100% modulation period, the carrier wave transmitted by the reader / writer (RW) is transmitted. The amplitude is ideally 0V. For this reason, the tag side loses the clock signal serving as a signal source synchronized with the 100% modulation period, and data processing inside the tag cannot be continued.
Therefore, as a conventional technique, when the 100% modulation period is detected, the voltage controlled oscillation circuit stops the charge / discharge operation to the voltage controlled oscillation circuit, so that the voltage controlled oscillation circuit has the frequency of the internal clock signal immediately before the transition to the 100% modulation period. It is already known that
In Patent Document 1, for the purpose of maintaining the frequency, when the NFC card side detects the 100% modulation period, the charging / discharging operation to the voltage controlled oscillation circuit provided in the PLL circuit is stopped, so that the 100% modulation period is reached. A configuration for maintaining the clock frequency immediately before transition is disclosed.

しかし、実際に、搬送波の振幅が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程では、搬送波の振幅が正常状態から減衰した振幅状態に移行し、さらに振幅がゼロになって100%変調期間に移行する。
ここで、搬送波の振幅が正常状態から減衰した振幅状態に移行する過程において、搬送波に意図しない波形乱れが発生する場合があり、その搬送波から抽出されるクロック信号の位相が、本来の位相から相異(ズレ)する場合がある。
従来のPLL回路では、本来の位相から相異しているクロック信号と内部クロック信号との位相差を比較して、この位相差に応じて生成された充放電量を平滑化してから電圧制御発振回路へ入力する。その後、搬送波の100%変調期間を検出して充放電動作を停止させる。
つまり、本来のクロック周波数よりも相異したクロック周波数状態で100%変調期間のクロック周波数が維持されてしまうといった問題があった。
However, in the process of actually shifting the carrier wave amplitude from the normal state to the 100% modulation period, the carrier wave amplitude is changed from the normal state to the attenuated amplitude state, and further, the amplitude becomes zero, and the modulation is 100%. Transition to a period.
Here, in the process of shifting the amplitude of the carrier wave from the normal state to the attenuated amplitude state, an unintentional waveform disturbance may occur in the carrier wave, and the phase of the clock signal extracted from the carrier wave is different from the original phase. There may be differences.
In the conventional PLL circuit, the phase difference between the clock signal that is different from the original phase and the internal clock signal are compared, and the charge / discharge amount generated according to this phase difference is smoothed before voltage controlled oscillation Input to the circuit. Thereafter, the 100% modulation period of the carrier wave is detected and the charge / discharge operation is stopped.
That is, there is a problem that the clock frequency of the 100% modulation period is maintained in a clock frequency state different from the original clock frequency.

特許文献1にあっては、搬送波の100%変調期間を検出すると充放電動作を停止することで、クロック周波数を維持する点が記載されている。
しかし、特許文献1にあっては、上述したように搬送波の100%変調期間に移行する直前に波形乱れが起こる場合について説明されていなかった。このため、特許文献1にあっては、搬送波が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程で搬送波に波形乱れが起こった場合に、100%変調期間に移行する過程での相異したクロック周波数状態が100%変調期間中において維持されてしまうという問題は解消できていない。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、搬送波が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程において、意図しない搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持することにある。
Patent Document 1 describes that the clock frequency is maintained by stopping the charge / discharge operation when a 100% modulation period of the carrier wave is detected.
However, Patent Document 1 does not describe the case where the waveform disturbance occurs immediately before the shift to the 100% modulation period of the carrier wave as described above. For this reason, in Patent Document 1, when waveform disturbance occurs in the carrier wave in the process of shifting from a period in which the carrier wave is in a normal state to the 100% modulation period, the difference in the process of shifting to the 100% modulation period. The problem of the maintained clock frequency state being maintained during the 100% modulation period cannot be solved.
The present invention has been made in view of the above. For the purpose of the present invention, even when an unintended carrier waveform disturbance occurs in the process of shifting from a period in which the carrier wave is in a normal state to a 100% modulation period, The purpose is to maintain the clock signal of the frequency in the period in the normal state even in the 100% modulation period.

請求項1記載の発明は、上記課題を解決するため、振幅変調された搬送波をアンテナから入力して受信信号を復調するとともに、前記搬送波からクロック信号を抽出する受信回路と、前記クロック信号を入力して内部クロック信号と同期させる制御を行うPLL回路と、を備え、前記PLL回路は、前記内部クロック信号を分周して帰還信号を生成する分周回路と、前記クロック信号と前記帰還信号との間の位相差を表す第1アップ信号及び第1ダウン信号を生成する位相比較回路と、前記第1アップ信号及び前記第1ダウン信号に遅延時間を付与した第2アップ信号及び第2ダウン信号を生成する遅延回路と、前記第2アップ信号及び前記第2ダウン信号に応じて充放電電流を生成するチャージポンプ回路と、前記充放電電流に応じて平滑化された制御電圧に変換するループフィルタ回路と、前記制御電圧に応じた周波数の前記内部クロック信号を発振する電圧制御発振回路と、前記搬送波の振幅を監視して前記振幅が所定の閾値以下に減少した場合に検出信号を生成する振幅監視回路と、を備え、前記チャージポンプ回路は、前記検出信号が生成された場合に、前記第2アップ信号及び第2ダウン信号に応じた充放電電流を生成する動作を停止することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 demodulates the received signal by inputting the amplitude-modulated carrier wave from the antenna, and receives the clock signal from the receiving circuit that extracts the clock signal from the carrier wave. A PLL circuit that controls to synchronize with the internal clock signal, and the PLL circuit divides the internal clock signal to generate a feedback signal, and the clock signal and the feedback signal. A phase comparison circuit for generating a first up signal and a first down signal representing a phase difference between the second up signal and a second up signal and a second down signal obtained by adding a delay time to the first up signal and the first down signal. A delay circuit for generating a charge, a charge pump circuit for generating a charge / discharge current according to the second up signal and the second down signal, and a smoothing according to the charge / discharge current A loop filter circuit for converting to a control voltage, a voltage control oscillation circuit for oscillating the internal clock signal having a frequency corresponding to the control voltage, and monitoring the amplitude of the carrier wave to reduce the amplitude to a predetermined threshold value or less. An amplitude monitoring circuit that generates a detection signal when the detection signal is generated, and the charge pump circuit generates a charge / discharge current according to the second up signal and the second down signal when the detection signal is generated The operation to stop is stopped.

本発明によれば、搬送波が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程において、意図しない搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持することができる。   According to the present invention, in the process of shifting from a period in which the carrier wave is in a normal state to a 100% modulation period, even if an unintended carrier wave waveform disturbance occurs, a clock signal having a frequency in the period in which the carrier wave is in a normal state is obtained. It can be maintained even during the 100% modulation period.

本発明の背景技術に係る近接通信システム(NFCシステム)の概要の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the outline | summary of the near field communication system (NFC system) which concerns on the background art of this invention. 一般的なPLL回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a general PLL circuit. チャージポンプ回路及びループフィルタ回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a charge pump circuit and a loop filter circuit. PLL回路の内部で生成される帰還信号をリファレンスクロック信号と同期させる様子の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of a mode that the feedback signal produced | generated inside a PLL circuit is synchronized with a reference clock signal. ASK100%変調方式の搬送波波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the carrier wave waveform of an ASK100% modulation system. ASK100%変調により搬送波が、理想の正弦波の形のまま振幅だけが減衰していった場合でのPLL回路の動作の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart showing an example of the operation of the PLL circuit when only the amplitude is attenuated while the carrier wave is in the form of an ideal sine wave by ASK 100% modulation. ASK100%変調により搬送波の振幅が減衰していく際、理想の正弦波に対して、搬送波の波形に乱れが起こった場合でのPLL回路の動作の一例を示すタイミングチャートである。10 is a timing chart showing an example of the operation of the PLL circuit when the carrier wave waveform is disturbed with respect to an ideal sine wave when the carrier wave amplitude is attenuated by ASK 100% modulation. 本発明の第1実施形態に係るPLL回路の一例を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an example of a PLL circuit according to a first embodiment of the present invention. 図8に示す遅延回路及びチャージポンプ回路の一例を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an example of a delay circuit and a charge pump circuit illustrated in FIG. 8. 図8に示すPLL回路の動作の一例を示すタイミングチャートである。9 is a timing chart illustrating an example of the operation of the PLL circuit illustrated in FIG. 8. 本発明の第2実施形態に係る遅延回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the delay circuit which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る遅延回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the delay circuit which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係るPLL回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the PLL circuit which concerns on 4th Embodiment of this invention. 図13に示すPLL回路の動作の一例を示すタイミングチャートである。14 is a timing chart showing an example of the operation of the PLL circuit shown in FIG. 本発明の第5実施形態に係る位相監視回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the phase monitoring circuit which concerns on 5th Embodiment of this invention. 図15に示す位相監視回路の動作の一例を示すタイミングチャートである。16 is a timing chart showing an example of the operation of the phase monitoring circuit shown in FIG. 本発明の第6実施形態に係る位相監視回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the phase monitoring circuit which concerns on 6th Embodiment of this invention. 図17に示す位相監視回路の動作の一例を示すタイミングチャートである。18 is a timing chart showing an example of the operation of the phase monitoring circuit shown in FIG.

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
本発明は、搬送波が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程において、意図しない搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持するために、以下の構成を有する。
すなわち、本発明の半導体装置は、振幅変調された搬送波をアンテナから入力して受信信号を復調するとともに、搬送波からクロック信号を抽出する受信回路と、クロック信号を入力して内部クロック信号と同期させる制御を行うPLL回路と、を備え、PLL回路は、内部クロック信号を分周して帰還信号を生成する分周回路と、クロック信号と帰還信号との間の位相差を表す第1アップ信号及び第1ダウン信号を生成する位相比較回路と、第1アップ信号及び第1ダウン信号に遅延時間を付与した第2アップ信号及び第2ダウン信号を生成する遅延回路と、第2アップ信号及び第2ダウン信号に応じて充放電電流を生成するチャージポンプ回路と、充放電電流に応じて平滑化された制御電圧に変換するループフィルタ回路と、制御電圧に応じた周波数の内部クロック信号を発振する電圧制御発振回路と、搬送波の振幅を監視して振幅が所定の閾値以下に減少した場合に検出信号を生成する振幅監視回路と、を備え、チャージポンプ回路は、検出信号が生成された場合に、第2アップ信号及び第2ダウン信号に応じた充放電電流を生成する動作を停止することを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、搬送波が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程において、意図しない搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持することができる。
上記の本発明の特徴に関して、以下、図面を用いて詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
According to the present invention, in the process of shifting from a period in which the carrier wave is in a normal state to a 100% modulation period, even if an unintended carrier wave waveform disturbance occurs, a clock signal having a frequency in the period in which the carrier wave is in a normal state is set to 100% In order to maintain the modulation period, the following configuration is provided.
In other words, the semiconductor device of the present invention inputs an amplitude-modulated carrier wave from an antenna to demodulate the received signal, and receives a clock signal from the carrier wave, and receives the clock signal to synchronize with the internal clock signal. A PLL circuit that performs control, wherein the PLL circuit divides the internal clock signal to generate a feedback signal, a first up signal that represents a phase difference between the clock signal and the feedback signal, and A phase comparison circuit for generating a first down signal, a delay circuit for generating a second up signal and a second down signal obtained by adding a delay time to the first up signal and the first down signal, a second up signal and a second A charge pump circuit that generates a charge / discharge current according to a down signal, a loop filter circuit that converts the control voltage to a smoothed control voltage according to the charge / discharge current, and a control voltage A charge pump circuit comprising: a voltage-controlled oscillation circuit that oscillates an internal clock signal having the same frequency; and an amplitude monitoring circuit that monitors the amplitude of the carrier wave and generates a detection signal when the amplitude decreases below a predetermined threshold value. Is characterized in that when the detection signal is generated, the operation of generating the charge / discharge current according to the second up signal and the second down signal is stopped.
With the above configuration, even when an unintended carrier wave waveform disturbance occurs in the process of shifting from a period in which the carrier wave is in a normal state to a 100% modulation period, a frequency clock in the period in which the carrier wave is in a normal state The signal can be maintained even during the 100% modulation period.
Hereinafter, the features of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る近接通信システムについて説明する。
図1は、本発明の背景技術に係る近接通信システム(NFCシステム)の概要の一例を示すブロック図である。
NFCシステムは、カード1(CARD)と、リーダライタ2(RW)と、ホスト装置3(HST)と、を備えている。
リーダライタ2(RW)は、ホスト装置3(HST)に接続される。
ホスト装置3は、リーダライタ2にリクエスト(REQ)信号を送信し、リーダライタ2からリクエスト(REQ)信号に対応するレスポンス(RSP)信号を受信する。
リーダライタ2(RW)は、アンテナ21と、コントローラ20(CONT)と、を備えている。リーダライタ2(RW)は、ホスト装置3から受信したリクエスト(REQ)信号に基づいて、カード1(CARD)に記憶されているデータを無線通信によってリードライトするとともに、カード1(CARD)から取得したデータをホスト装置3に送信する。
<First Embodiment>
A proximity communication system according to a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an overview of a near field communication system (NFC system) according to the background art of the present invention.
The NFC system includes a card 1 (CARD), a reader / writer 2 (RW), and a host device 3 (HST).
The reader / writer 2 (RW) is connected to the host device 3 (HST).
The host device 3 transmits a request (REQ) signal to the reader / writer 2 and receives a response (RSP) signal corresponding to the request (REQ) signal from the reader / writer 2.
The reader / writer 2 (RW) includes an antenna 21 and a controller 20 (CONT). Based on the request (REQ) signal received from the host device 3, the reader / writer 2 (RW) reads / writes data stored in the card 1 (CARD) by wireless communication and acquires it from the card 1 (CARD). The transmitted data is transmitted to the host device 3.

カード1(CARD)は、アンテナ10と、チップ15(CHIP)と、を備えている。
アンテナ10は、ループ状のコイルにより構成されており、このコイルに流れる高周波電流が変化することで、電磁波を放射する。また、アンテナ10としてコイルを通る磁束が変化することで、アンテナ10に高周波電流が流れ、受信回路11(RX)に供給される。
カード1(CARD)に備えられたチップ15(CHIP)は、本発明に係る半導体装置の一例であり、受信回路11(RX)と、PLL回路12(PLL)と、送信回路13(TX)と、を備えている。なお、この半導体装置は、単結晶シリコン等の1個の半導体基板に相補型MOS集積回路製造技術等を用いて形成される。
受信回路11(RX)は、振幅変調された搬送波をループ状のアンテナ10から受信し、アンテナ10に流れる電流を受信し、受信信号を復調してロジック回路14(LGC)に供給すると共に、受信した搬送波からクロック信号を抽出する。抽出されたクロック信号をリファレンスクロック信号CLKREFと称する。
ロジック回路14(LGC)は、受信回路11から供給される復調信号RXDをデータ処理し、リーダライタ等の装置に送信すべきデータをエンコードし、変調制御信号TXDを生成する。
The card 1 (CARD) includes an antenna 10 and a chip 15 (CHIP).
The antenna 10 is configured by a loop-shaped coil, and radiates electromagnetic waves when the high-frequency current flowing through the coil changes. Further, when the magnetic flux passing through the coil as the antenna 10 changes, a high-frequency current flows through the antenna 10 and is supplied to the receiving circuit 11 (RX).
A chip 15 (CHIP) provided in the card 1 (CARD) is an example of a semiconductor device according to the present invention, and includes a receiving circuit 11 (RX), a PLL circuit 12 (PLL), and a transmitting circuit 13 (TX). It is equipped with. This semiconductor device is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by using a complementary MOS integrated circuit manufacturing technique or the like.
The reception circuit 11 (RX) receives the amplitude-modulated carrier wave from the loop antenna 10, receives the current flowing through the antenna 10, demodulates the received signal, supplies the received signal to the logic circuit 14 (LGC), and receives the current. A clock signal is extracted from the carrier wave. The extracted clock signal is referred to as a reference clock signal CLKREF.
The logic circuit 14 (LGC) processes the demodulated signal RXD supplied from the receiving circuit 11, encodes data to be transmitted to a device such as a reader / writer, and generates a modulation control signal TXD.

送信回路13(TX)は、外部からアンテナ10を見たときのインピーダンスを、ロジック回路14(LGC)からの変調制御信号TXDに従って変化させる。リーダライタ2(RW)搬送波としての電磁波を出力することにより、アンテナ10の周囲に高周波による磁界が形成されている場合、アンテナ10としてのコイルのインピーダンスが変化することにより、アンテナ10の周囲の磁界が変化する。これにより、リーダライタ2(RW)が出力している電磁波としての搬送波が、変調制御信号TXDに従って変調され、ロジック回路14(LGC)で生成された送信データが、電磁波を出力しているリーダライタ2(RW)に送信される。
PLL回路12は、受信回路11からリファレンスクロック信号CLKREFを入力し、内部クロック信号CLKPLLを生成し、内部クロック信号CLKPLLをロジック回路14や送信回路13に出力する。この際に、PLL回路12は、内部クロック信号CLKPLLをリファレンスクロック信号CLKREFに同期させる制御を行い、ロジック回路14や送信回路13に内部クロック信号CLKPLLを出力する。
The transmission circuit 13 (TX) changes the impedance when the antenna 10 is viewed from the outside according to the modulation control signal TXD from the logic circuit 14 (LGC). When a magnetic field of high frequency is formed around the antenna 10 by outputting an electromagnetic wave as a carrier wave of the reader / writer 2 (RW), the impedance of the coil as the antenna 10 changes to change the magnetic field around the antenna 10. Changes. Thus, the carrier wave as the electromagnetic wave output from the reader / writer 2 (RW) is modulated according to the modulation control signal TXD, and the transmission data generated by the logic circuit 14 (LGC) is output from the reader / writer that outputs the electromagnetic wave. 2 (RW).
The PLL circuit 12 receives the reference clock signal CLKREF from the receiving circuit 11, generates an internal clock signal CLKPLL, and outputs the internal clock signal CLKPLL to the logic circuit 14 and the transmission circuit 13. At this time, the PLL circuit 12 performs control to synchronize the internal clock signal CLKPLL with the reference clock signal CLKREF, and outputs the internal clock signal CLKPLL to the logic circuit 14 and the transmission circuit 13.

図2は、一般的なPLL回路12の一例を示すブロック図である。
PLL回路12は、位相比較回路100(PD)と、位相差を充放電するチャージポンプ回路101(CP)と、ループフィルタ回路102(LF)と、電圧制御発振回路103(VCO)と、分周回路104(DIV)と、を備えている。
位相比較回路100(PD)は、受信回路11(RX)により抽出されたクロック信号CLKREFと、分周回路104(DIV)から生成される帰還信号CLKFBとを入力する。
位相比較回路100(PD)は、クロック信号CLKREFに対して、帰還信号CLKFBを任意に遅らせた信号CLKFBSの立ち上がり、または立下りを比較する。そして、位相比較回路100(PD)は、クロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの間の位相差を表すアップ信号(UP)(第1アップ信号)及びダウン信号(DN)(第1ダウン信号)を生成する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a general PLL circuit 12.
The PLL circuit 12 includes a phase comparison circuit 100 (PD), a charge pump circuit 101 (CP) that charges and discharges a phase difference, a loop filter circuit 102 (LF), a voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO), and a frequency divider. Circuit 104 (DIV).
The phase comparison circuit 100 (PD) receives the clock signal CLKREF extracted by the reception circuit 11 (RX) and the feedback signal CLKFB generated from the frequency dividing circuit 104 (DIV).
The phase comparison circuit 100 (PD) compares the rising or falling of the signal CLKFBS obtained by arbitrarily delaying the feedback signal CLKFB with respect to the clock signal CLKREF. Then, the phase comparison circuit 100 (PD) outputs an up signal (UP) (first up signal) and a down signal (DN) (first down signal) indicating the phase difference between the clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB. Generate.

チャージポンプ回路101(CP)は、アップ信号(UP)及びダウン信号(DN)に応じた充放電電流CPCRTをループフィルタ回路102(LF)に供給して流す。
ループフィルタ回路102(LF)は、チャージポンプ回路101(CP)から供給される電圧を平滑化し、平滑化された電圧を制御電圧VCNTとして電圧制御発振回路103(VCO)に出力する。
電圧制御発振回路103(VCO)は、入力される制御電圧VCNTに応じた周波数のクロック信号を発振して出力する。
分周回路104(DIV)は、電圧制御発振回路103(VCO)から生成される内部クロック信号CLKPLLを1/N分周して帰還信号CLKFBを生成する。なお、分周回路104(DIV)の分周比は1/N(Nは正の整数)とする。
The charge pump circuit 101 (CP) supplies the charge / discharge current CPTT corresponding to the up signal (UP) and the down signal (DN) to the loop filter circuit 102 (LF) and flows it.
The loop filter circuit 102 (LF) smoothes the voltage supplied from the charge pump circuit 101 (CP), and outputs the smoothed voltage to the voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO) as the control voltage VCNT.
The voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO) oscillates and outputs a clock signal having a frequency corresponding to the input control voltage VCNT.
The frequency dividing circuit 104 (DIV) divides the internal clock signal CLKPLL generated from the voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO) by 1 / N to generate a feedback signal CLKFB. Note that the frequency dividing ratio of the frequency dividing circuit 104 (DIV) is 1 / N (N is a positive integer).

図3は、チャージポンプ回路101(CP)及びループフィルタ回路102(LF)の一例を示す回路図である。
チャージポンプ回路101(CP)は、スイッチSWUP、SWDNを有するプッシュプル回路により構成され、アップ信号(UP)及びダウン信号(DN)に応じた充放電電流CPCRTを生成してループフィルタ回路102(LF)に供給する。
すなわち、チャージポンプ回路101(CP)は、アップ信号(UP)に応じてスイッチSWUPを閉結状態に設定し、電源から定電流で出力点Pを介してループフィルタ102(LF)に設けられたコンデンサC1、C2を充電する。また、チャージポンプ回路101は、ダウン信号(DN)に応じてスイッチSWDNを閉結状態に設定し、ループフィルタ回路102(LF)に設けられたコンデンサC1、C2から出力点Pを介して定電流でGNDへ放電される。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the charge pump circuit 101 (CP) and the loop filter circuit 102 (LF).
The charge pump circuit 101 (CP) is configured by a push-pull circuit having switches SW UP and SW DN , and generates a charge / discharge current CPTT corresponding to an up signal (UP) and a down signal (DN) to generate a loop filter circuit 102. (LF).
That is, the charge pump circuit 101 (CP) sets the switch SW UP in a closed state in response to the up signal (UP), and is provided in the loop filter 102 (LF) through the output point P with a constant current from the power source. The capacitors C1 and C2 are charged. In addition, the charge pump circuit 101 sets the switch SW DN to a closed state in response to the down signal (DN), and is determined from the capacitors C1 and C2 provided in the loop filter circuit 102 (LF) via the output point P. The current is discharged to GND.

ループフィルタ回路102(LF)は、抵抗R1、コンデンサC1、C2を備えている。ループフィルタ回路102(LF)は、チャージポンプ回路101(CP)により生成された充放電電流CPCRTを抵抗R1を介してコンデンサC1に流し、同時に、コンデンサC2に流すことで充放電電流CPCRTに応じた平滑化された電圧に変換する。ループフィルタ回路102(LF)は、抵抗R1、コンデンサC1、C2によって平滑化された電圧を制御電圧VCNTとして電圧制御発振回路103(VCO)に出力する。
電圧制御発振回路103(VCO)は、ループフィルタ回路102(LF)から入力される制御電圧VCNTの電位に応じた周波数のクロック信号を発振して内部クロック信号CLKPLLを生成する。すなわち、電圧制御発振回路103(VCO)は、制御電圧VCNTの電位が高くなると、内部クロック信号CLKPLLの周波数が高くなり、制御電圧VCNTの電位が低くなると、内部クロック信号CLKPLLの周波数は低くなる。
The loop filter circuit 102 (LF) includes a resistor R1 and capacitors C1 and C2. The loop filter circuit 102 (LF) causes the charge / discharge current CPTT generated by the charge pump circuit 101 (CP) to flow to the capacitor C1 via the resistor R1, and at the same time flows to the capacitor C2 according to the charge / discharge current CPTT. Convert to smoothed voltage. The loop filter circuit 102 (LF) outputs the voltage smoothed by the resistor R1 and the capacitors C1 and C2 to the voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO) as the control voltage VCNT.
The voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO) generates an internal clock signal CLKPLL by oscillating a clock signal having a frequency corresponding to the potential of the control voltage VCNT input from the loop filter circuit 102 (LF). That is, in the voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO), when the potential of the control voltage VCNT increases, the frequency of the internal clock signal CLKPLL increases, and when the potential of the control voltage VCNT decreases, the frequency of the internal clock signal CLKPLL decreases.

図4は、PLL回路12の内部で生成される帰還信号CLKFBをリファレンスクロック信号CLKREFと同期させる様子の一例を示すタイミングチャートである。
位相比較回路100(PD)は、受信回路11(RX)が搬送波CRRから抽出したリファレンスクロック信号CLKREFの立下りと、帰還信号CLKFBの立下りと、帰還信号CLKFBから位相を遅らせた帰還信号CLKFBSの立下りと、を比較する。
時刻t15に示すように、リファレンスクロック信号CLKREFの立下りの方が、帰還信号CLKFBの立下りよりも早い場合、アップ信号UPがダウン信号DNよりも長く生成される。
位相比較回路100(PD)からチャージポンプ回路101(CP)に入力されるアップ信号UPがダウン信号DNよりも長くなる場合、電圧制御発振回路103(VCO)の制御電圧VCNTが高くなり、内部クロック信号CLKPLLの周波数が高くなる。
FIG. 4 is a timing chart showing an example of a state in which the feedback signal CLKFB generated inside the PLL circuit 12 is synchronized with the reference clock signal CLKREF.
The phase comparison circuit 100 (PD) includes a falling edge of the reference clock signal CLKREF extracted from the carrier wave CRR by the receiving circuit 11 (RX), a falling edge of the feedback signal CLKFB, and a feedback signal CLKFBS delayed in phase from the feedback signal CLKFB. Compare with falling.
As shown at time t15, when the fall of the reference clock signal CLKREF is earlier than the fall of the feedback signal CLKFB, the up signal UP is generated longer than the down signal DN.
When the up signal UP input from the phase comparison circuit 100 (PD) to the charge pump circuit 101 (CP) is longer than the down signal DN, the control voltage VCNT of the voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO) becomes high, and the internal clock The frequency of the signal CLKPLL increases.

一方、時刻t13に示すように、リファレンスクロック信号CLKREFの立下りの方が、帰還信号CLKFBの立下りよりも遅い場合、ダウン信号DNがアップ信号UPよりも長く生成される。
位相比較回路100(PD)からチャージポンプ101(CP)に出力されるダウン信号DNがアップ信号UPよりも長くなる場合、電圧制御発振回路103(VCO)の制御電圧VCNTが低くなり、内部クロック信号CLKPLLの周波数が低くなる。
PLL回路12は、このような帰還制御によって、リファレンスクロック信号CLKREFと内部クロック信号CLKPLLとを同期させる。
On the other hand, as shown at time t13, when the falling edge of the reference clock signal CLKREF is later than the falling edge of the feedback signal CLKFB, the down signal DN is generated longer than the up signal UP.
When the down signal DN output from the phase comparison circuit 100 (PD) to the charge pump 101 (CP) becomes longer than the up signal UP, the control voltage VCNT of the voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO) becomes low, and the internal clock signal The frequency of CLKPLL is lowered.
The PLL circuit 12 synchronizes the reference clock signal CLKREF and the internal clock signal CLKPLL by such feedback control.

図5は、ASK100%変調方式の搬送波波形を示すタイミングチャートである。
ASK100%変調方式では、図5に示す時刻t21〜t22の期間である100%変調期間、搬送波CRRが消失しており、その期間リファレンスクロック信号CLKREFは抽出できない。
FIG. 5 is a timing chart showing a carrier waveform of the ASK 100% modulation method.
In the ASK 100% modulation method, the carrier wave CRR has disappeared during the 100% modulation period, which is the period from time t21 to t22 shown in FIG. 5, and the reference clock signal CLKREF cannot be extracted during that period.

図6は、ASK100%変調により搬送波CRRが、理想の正弦波の形のまま振幅だけが減衰していった場合でのPLL回路12の動作の一例を示すタイミングチャートである。
ASK100%変調期間に移行する際に、搬送波CRRが、理想の正弦波の形のまま振幅だけが減衰していく場合、受信回路11(RX)がクロック信号を抽出できる振幅以上である状態では、無変調時と同様のクロック幅で抽出される。受信回路11(RX)は、リファレンスクロック信号CLKREFを生成する。
このため、位相比較回路100(PD)からチャージポンプ101(CP)に出力される位相差の信号であるアップ信号UP及びダウン信号DNも無変調時と同様の信号幅となる。従って、100%変調期間中(t37〜)、電圧制御発振回路103(VCO)では100%変調期間の直前の周波数が維持される。
FIG. 6 is a timing chart illustrating an example of the operation of the PLL circuit 12 when only the amplitude of the carrier wave CRR is attenuated in the form of an ideal sine wave by ASK 100% modulation.
When shifting to the ASK 100% modulation period, when the carrier wave CRR is attenuated only in amplitude in the form of an ideal sine wave, in a state where the receiving circuit 11 (RX) is equal to or larger than the amplitude at which the clock signal can be extracted, Extracted with the same clock width as in the case of no modulation. The receiving circuit 11 (RX) generates a reference clock signal CLKREF.
For this reason, the up signal UP and the down signal DN, which are phase difference signals output from the phase comparison circuit 100 (PD) to the charge pump 101 (CP), have the same signal width as that in the case of no modulation. Therefore, during the 100% modulation period (from t37), the voltage-controlled oscillation circuit 103 (VCO) maintains the frequency immediately before the 100% modulation period.

図7は、ASK100%変調により搬送波CRRの振幅が減衰していく際、理想の正弦波(図6)に対して、搬送波CRRの波形に乱れが起こった場合でのPLL回路12の動作の一例を示すタイミングチャートである。
ASK100%変調期間(t47〜)に入る前の時刻において、実際の搬送波CRRは、理想の正弦波の形のまま振幅だけが減衰してはいかず、時刻t43〜t47に示すように、波形が乱れる場合がある。
リファレンスクロック信号CLKREFは、基本的に搬送波CRRの振幅レベルの1/2を基準に2値化して抽出される。このため、搬送波CRRの波形が乱れた状態では、リファレンスクロック信号CLKREFは、立ち上がりや立下りが無変調時よりも早くなったり、遅くなったりしてしまう場合がある。
FIG. 7 shows an example of the operation of the PLL circuit 12 when the waveform of the carrier CRR is disturbed with respect to the ideal sine wave (FIG. 6) when the amplitude of the carrier CRR is attenuated by ASK 100% modulation. It is a timing chart which shows.
At the time before entering the ASK 100% modulation period (from t47), the actual carrier CRR does not attenuate only in the form of an ideal sine wave, and the waveform is distorted as shown at times t43 to t47. There is a case.
The reference clock signal CLKREF is basically binarized and extracted with reference to 1/2 of the amplitude level of the carrier wave CRR. For this reason, in a state in which the waveform of the carrier wave CRR is disturbed, the reference clock signal CLKREF may rise or fall faster or slower than when there is no modulation.

図7に示す例では、搬送波CRRの波形が乱れたことにより、立下りが遅くなった場合を示している。
位相比較回路100(PD)では、そのリファレンスクロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBの立下りを比較するため、時刻t45や時刻t47に示すように、アップ信号UPが無変調時(例えば、時刻t41やt43)よりも短くなる。
時刻t45や時刻t47の直前では、無変調時よりも短くなったアップ信号UPと、無変調時とほぼ同じ幅のダウン信号DNとが、位相比較回路100(PD)からチャージポンプ回路101(CP)に出力される。このため、チャージポンプ回路101(CP)では、アップ信号UPよりも相対的にダウン信号DNの方の信号幅が長くなる。
In the example shown in FIG. 7, the case where the fall of the carrier wave CRR is delayed due to the disturbance of the waveform of the carrier wave CRR is shown.
In the phase comparison circuit 100 (PD), in order to compare the fall of the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB, as shown at time t45 and time t47, the up signal UP is not modulated (for example, time t41 and t43). ).
Immediately before time t45 or time t47, an up signal UP that is shorter than that at the time of no modulation and a down signal DN that has substantially the same width as that at the time of no modulation are output from the phase comparison circuit 100 (PD) to the charge pump circuit 101 (CP). ) Is output. For this reason, in the charge pump circuit 101 (CP), the signal width of the down signal DN is relatively longer than that of the up signal UP.

その結果、時刻t45や時刻t47の直前では、電圧制御発振回路103(VCO)の制御電圧VCNTは、例えば時刻t41や時刻t43における電圧よりも低い電圧になる。
さらにその後、時刻t48以降では、搬送波CRRの振幅が減衰して小さくなり、受信回路11(RX)がリファレンスクロック信号CLKREFを抽出できなくなり、リファレンスクロック信号CLKREFが消失(時刻t48以降)する。このため、位相比較回路100(PD)から出力されていたアップ信号UP及びダウン信号DNも消失し、チャージポンプ101(CP)への充放電が行われなくなる。
この結果、時刻t48以降では、PLL回路12から生成される内部クロック信号CLKPLLの周波数は、t43時点での周波数よりも低下した周波数が維持される。すなわち、PLL回路12から生成される内部クロック信号CLKPLLは、リファレンスクロック信号CLKREFと同期できていない状態となる。
このため、タグ内部のデータ処理を継続することができなくなる。
そこで、本実施形態では、搬送波が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程において、意図しない搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持するための構成について説明する。
As a result, immediately before time t45 or time t47, the control voltage VCNT of the voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO) is lower than, for example, the voltage at time t41 or time t43.
Thereafter, after time t48, the amplitude of the carrier wave CRR is attenuated and becomes smaller, the receiving circuit 11 (RX) cannot extract the reference clock signal CLKREF, and the reference clock signal CLKREF disappears (after time t48). For this reason, the up signal UP and the down signal DN output from the phase comparison circuit 100 (PD) also disappear, and the charge pump 101 (CP) is not charged or discharged.
As a result, after time t48, the frequency of the internal clock signal CLKPLL generated from the PLL circuit 12 is maintained at a frequency lower than the frequency at time t43. That is, the internal clock signal CLKPLL generated from the PLL circuit 12 is not synchronized with the reference clock signal CLKREF.
For this reason, data processing inside the tag cannot be continued.
Therefore, in the present embodiment, even when an unintended carrier wave waveform disturbance occurs in the process of shifting from a period in which the carrier wave is in a normal state to a 100% modulation period, a clock signal having a frequency in the period in which the carrier wave is in a normal state. A configuration for maintaining the signal even in the 100% modulation period will be described.

図8は本発明の第1実施形態に係るPLL回路120の一例を示すブロック図である。
第1実施形態では、カード1(CARD)1は図1及び図2に示すPLL回路12に代わって、図8に示すPLL回路120を備えている。
図8に示すPLL回路120は、位相比較回路100(PD)と、遅延回路106(DLY)、チャージポンプ回路101(CP)と、ループフィルタ回路102(LF)と、電圧制御発振回路103(VCO)と、分周回路104(DIV)と、振幅監視回路105(VDET)と、を備えている。なお、図8に示す符号のうち、図2に示す符号と同一のものについては同様の構成であるので、その説明を省略する。
第1実施形態では、位相比較回路100(PD)とチャージポンプ回路101(CP)との間に遅延回路106(DLY)を備え、かつ、搬送波CRRの振幅の減少を検出する振幅監視回路105(VDET)を備える。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the PLL circuit 120 according to the first embodiment of the present invention.
In the first embodiment, the card 1 (CARD) 1 includes a PLL circuit 120 shown in FIG. 8 in place of the PLL circuit 12 shown in FIGS.
The PLL circuit 120 shown in FIG. 8 includes a phase comparison circuit 100 (PD), a delay circuit 106 (DLY), a charge pump circuit 101 (CP), a loop filter circuit 102 (LF), and a voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO). ), A frequency dividing circuit 104 (DIV), and an amplitude monitoring circuit 105 (VDET). In addition, since the code | symbol shown in FIG. 8 and the code | symbol shown in FIG. 2 is the same structure, the description is abbreviate | omitted.
In the first embodiment, the delay circuit 106 (DLY) is provided between the phase comparison circuit 100 (PD) and the charge pump circuit 101 (CP), and the amplitude monitoring circuit 105 (detects a decrease in the amplitude of the carrier wave CRR). VDET).

振幅監視回路105(VDET)は、搬送波が100%変調期間に移行する過程において、搬送波に波形乱れが発生する可能性がある振幅減衰期間を対象とする。
ここで、振幅減衰期間とは、搬送波の振幅が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程において、搬送波の振幅が正常状態から減衰した振幅状態に移行し、さらに振幅がゼロになって100%変調期間に移行するまでの搬送波の振幅が減衰する期間をいう。
振幅監視回路105(VDET)は、搬送波CRRの振幅が任意に設定した閾値であるスレッシュ電圧VDETCP(図9)以下になった場合に、ローレベルの検出信号CPENをチャージポンプ回路101(CP)に出力する。
位相比較回路100(PD)は、リファレンスクロック信号CLKREFの立下りと、帰還信号CLKFBの立下りとを比較し、抽出された第1信号であるアップ信号UP及びダウン信号DNを遅延回路106(DLY)に出力する。
遅延回路106(DLY)は、入力されたアップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップセカンド信号UPS(第2アップ信号)及びダウンセカンド信号DNS(第2ダウン信号)をチャージポンプ回路101(CP)に出力する。
The amplitude monitoring circuit 105 (VDET) targets an amplitude attenuation period in which waveform disturbance may occur in the carrier wave in the process of shifting the carrier wave to the 100% modulation period.
Here, the amplitude decay period is a process in which the amplitude of the carrier wave shifts from the normal state to the 100% modulation period, and then the carrier wave amplitude shifts from the normal state to the attenuated amplitude state, and the amplitude becomes zero. The period during which the amplitude of the carrier wave attenuates until the 100% modulation period starts.
The amplitude monitoring circuit 105 (VDET) sends a low-level detection signal CPEN to the charge pump circuit 101 (CP) when the amplitude of the carrier wave CRR falls below a threshold voltage VDETCP (FIG. 9), which is an arbitrarily set threshold. Output.
The phase comparison circuit 100 (PD) compares the falling edge of the reference clock signal CLKREF with the falling edge of the feedback signal CLKFB, and outputs the extracted up signal UP and down signal DN as the first signal to the delay circuit 106 (DLY). ).
The delay circuit 106 (DLY) is a charge pump circuit for an up second signal UPS (second up signal) and a down second signal DNS (second down signal) obtained by adding a delay time td to the input up signal UP and down signal DN. 101 (CP).

チャージポンプ回路101(CP)は、プッシュプル回路により構成され、アップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSに応じた充放電電流CPCRTを生成してループフィルタ回路102(LF)に供給する。
また、チャージポンプ回路101(CP)は、振幅監視回路105(VDET)からの検出信号CPENを受け付けた場合に、位相差に応じたアップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSに応じた充放電電流に変換する動作を停止する。この結果、チャージポンプ回路101(CP)は、検出信号CPENがローレベルになる振幅減衰期間(搬送波CRRの振幅が閾値以下)では、スイッチSWUP、SWDNが開放状態となり、すなわち、出力点Pへの充放電電流がない状態となる。
従って、ループフィルタ回路102(LF)は、振幅減衰期間において、検出信号CPENがハイレベルになっていた振幅正常期間(搬送波CRRの振幅が閾値以上)での制御電圧VCNTを維持する。この結果、電圧制御発振回路103(VCO)は、入力される制御電圧VCNTに応じた周波数のクロック信号を発振して出力するので、振幅正常期間にあるときの周波数のクロック信号を維持することができる。
ここで、振幅正常期間とは、搬送波の振幅が所定の基準値以上の状態が継続している期間をいう。
The charge pump circuit 101 (CP) is configured by a push-pull circuit, generates a charge / discharge current CPTT corresponding to the up second signal UPS and the down second signal DNS, and supplies the charge / discharge current CPTT to the loop filter circuit 102 (LF).
Further, when the charge pump circuit 101 (CP) receives the detection signal CPEN from the amplitude monitoring circuit 105 (VDET), the charge pump circuit 101 (CP) changes the charge / discharge current according to the up-second signal UPS and the down-second signal DNS according to the phase difference. Stop the conversion operation. As a result, in the charge pump circuit 101 (CP), the switches SW UP and SW DN are in an open state during the amplitude decay period (the amplitude of the carrier wave CRR is equal to or less than the threshold) when the detection signal CPEN is at a low level, that is, the output point P There is no charge / discharge current.
Accordingly, the loop filter circuit 102 (LF) maintains the control voltage VCNT during the amplitude normal period (the amplitude of the carrier wave CRR is equal to or greater than the threshold) during which the detection signal CPEN is at the high level during the amplitude decay period. As a result, the voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO) oscillates and outputs a clock signal having a frequency corresponding to the input control voltage VCNT, so that the clock signal having the frequency during the normal amplitude period can be maintained. it can.
Here, the normal amplitude period refers to a period in which the state of the amplitude of the carrier wave is not less than a predetermined reference value.

図9は、図8に示す遅延回路106(DLY)及びチャージポンプ回路101(CP)の一例を示す回路図である。
遅延回路106(DLY)から生成されたアップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSはチャージポンプ回路101(CP)に出力される。
チャージポンプ回路101(CP)は、図3に示す構成に加えて、例えばアナログスイッチにより構成されたスイッチSW、SWを備えている。
スイッチSWは、一方の接点が遅延回路106(DLY)のアップセカンド信号UPSを出力する端子に接続され、他方の接点がスイッチSWUPの制御端子に接続されている。
スイッチSWは、一方の接点が遅延回路106(DLY)のダウンセカンド信号DNSを出力する端子に接続され、他方の接点がスイッチSWDNの制御端子に接続されている。
スイッチSW、SWの夫々の制御端子は共通接続され、振幅監視回路105(VDET)の検出信号CPENを出力する端子に接続されている。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of the delay circuit 106 (DLY) and the charge pump circuit 101 (CP) shown in FIG.
The up second signal UPS and the down second signal DNS generated from the delay circuit 106 (DLY) are output to the charge pump circuit 101 (CP).
The charge pump circuit 101 (CP) includes switches SW 1 and SW 2 configured by analog switches, for example, in addition to the configuration shown in FIG.
The switch SW 1 has one contact connected to a terminal that outputs the up-second signal UPS of the delay circuit 106 (DLY), and the other contact connected to a control terminal of the switch SW UP .
Switch SW 2 is one contact is connected to a terminal for outputting a down-second signal DNS delay circuit 106 (DLY), the other contact is connected to the control terminal of the switch SW DN.
The control terminals of the switches SW 1 and SW 2 are connected in common and are connected to a terminal that outputs the detection signal CPEN of the amplitude monitoring circuit 105 (VDET).

振幅監視回路105(VDET)が検出信号CPENを出力していない(ハイレベル)場合に、スイッチSWが閉結状態になっているので、スイッチSWを通過したアップセカンド信号UPSはスイッチSWUPの制御端子に入力される。
同様に、振幅監視回路105(VDET)が検出信号CPENを出力していない(ハイレベル)場合に、スイッチSWが閉結状態になっているので、スイッチSWを通過したダウンセカンド信号DNSはスイッチSWDNの制御端子に入力される。
一方、振幅監視回路105(VDET)からの検出信号CPEN(ローレベル)を受け付けた場合に、スイッチSW、SWが開放状態に切り替わるので、スイッチSWUP、SWDNが開放状態に切り替わる。
この結果、チャージポンプ回路101(CP)は、検出信号CPENがローレベルになる振幅減衰期間(搬送波CRRの振幅が閾値以下)では、スイッチSW、SW2、SWUP、SWDNが夫々に開放状態となり、出力点Pへの充放電電流がない状態となる。
When the amplitude monitoring circuit 105 (VDET) does not output the detection signal CPEN (high level), the switch SW 1 is in the closed state, and therefore the up-second signal UPS that has passed through the switch SW 1 is the switch SW UP. Input to the control terminal.
Similarly, if the amplitude monitoring circuit 105 (VDET) does not output a detection signal CPEN (high level), the switch SW 2 is in閉結state, down second signal DNS that has passed through the switch SW 2 is Input to the control terminal of the switch SW DN .
On the other hand, when the detection signal CPEN (low level) from the amplitude monitoring circuit 105 (VDET) is received, the switches SW 1 and SW 2 are switched to the open state, so that the switches SW UP and SW DN are switched to the open state.
As a result, in the charge pump circuit 101 (CP), the switches SW 1 , SW 2, SW UP , and SW DN are opened during the amplitude decay period (the amplitude of the carrier wave CRR is equal to or less than the threshold) when the detection signal CPEN is at a low level. State, and there is no charge / discharge current to the output point P.

図10は図8に示すPLL回路120の動作の一例を示すタイミングチャートである。
遅延回路106(DLY)は、アップ信号UP及びダウン信号DNを入力し、それらの信号に夫々に遅延時間tdを付与したアップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSをチャージポンプ回路101(CP)に出力する。
時刻t55において、アップ信号UP及びダウン信号DNのパルス幅が本来の位相から相異して異なった場合に、その遅延信号であるアップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSがチャージポンプ回路101(CP)に時刻t56〜t57に入力される。
一方、振幅監視回路105(VDET)は、搬送波CRRの振幅がスレッシュ電圧VDETCP以下になったこと時刻t541において検出して検出信号CPEN(ローレベル)をチャージポンプ回路101(CP)に出力する。
すなわち、時刻t56〜t57にアップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSがチャージポンプ回路101(CP)に入力される以前の時刻t541において、検出信号CPEN(ローレベル)がチャージポンプ回路101(CP)に入力される。
FIG. 10 is a timing chart showing an example of the operation of the PLL circuit 120 shown in FIG.
The delay circuit 106 (DLY) receives the up signal UP and the down signal DN, and outputs the up second signal UPS and the down second signal DNS obtained by adding a delay time td to the signals to the charge pump circuit 101 (CP). To do.
At time t55, when the pulse widths of the up signal UP and the down signal DN are different from the original phase, the up second signal UPS and the down second signal DNS, which are the delayed signals, are changed to the charge pump circuit 101 (CP). At time t56 to t57.
On the other hand, the amplitude monitoring circuit 105 (VDET) detects that the amplitude of the carrier wave CRR has become the threshold voltage VDETCP or less at time t541 and outputs a detection signal CPEN (low level) to the charge pump circuit 101 (CP).
That is, at time t541 before the up second signal UPS and the down second signal DNS are input to the charge pump circuit 101 (CP) from time t56 to t57, the detection signal CPEN (low level) is supplied to the charge pump circuit 101 (CP). Entered.

この結果、チャージポンプ回路101(CP)では、振幅減衰期間となる時刻t541において受け付けた検出信号CPEN(ローレベル)に応じてスイッチSW、SW、SWUP、SWDNが開放状態となり、出力点Pへの充放電電流がない状態となり、充放電動作が停止する。
本実施形態においては、100%変調期間(t57〜)に移行する前の時刻(t53〜t57)において、搬送波CRRの波形乱れに起因して、アップ信号UP及びダウン信号DNのパルス幅が本来の位相から相異して異なった場合を想定する。
検出信号CPEN(時刻t541)がハイレベルからローレベルに切り替わることによってチャージポンプ回路101(CP)の充放電動作を停止させる。
As a result, in the charge pump circuit 101 (CP), the switches SW 1 , SW 2 , SW UP , and SW DN are opened according to the detection signal CPEN (low level) received at time t 541 during the amplitude decay period, and the output There is no charge / discharge current to the point P, and the charge / discharge operation stops.
In the present embodiment, at the time (t53 to t57) before the transition to the 100% modulation period (t57 to), the pulse widths of the up signal UP and the down signal DN are inherent due to the waveform disturbance of the carrier wave CRR. Assume a case where the phase is different and different.
When the detection signal CPEN (time t541) is switched from the high level to the low level, the charge / discharge operation of the charge pump circuit 101 (CP) is stopped.

本実施形態によれば、図10に示すように、振幅正常期間(t50〜t541)において、検出信号CPEN(時刻t541)がハイレベル状態にあった時のアップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSが遅延回路106(DLY)からチャージポンプ回路101(CP)に入力される。
チャージポンプ回路101(CP)では、振幅減衰期間となる時刻t541において受け付けた検出信号CPEN(ローレベル)に応じてスイッチSW、SW、SWUP、SWDNが開放状態となり、出力点Pへの充放電電流がない状態となり、充放電動作が停止する。
このため、ループフィルタ回路102(LF)は、振幅減衰期間(t541〜)において、検出信号CPENがハイレベルになっていた振幅正常期間(搬送波CRRの振幅が閾値以上)での制御電圧VCNTを維持する。この結果、電圧制御発振回路103(VCO)は、入力される制御電圧VCNTに応じた周波数のクロック信号を発振して生成するので、100%変調期間(t57〜)中において、振幅正常期間(t50〜t541)にあるときの周波数のクロック信号を維持することができる。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 10, in the normal amplitude period (t50 to t541), the up second signal UPS and the down second signal DNS when the detection signal CPEN (time t541) is in the high level state are Input from the delay circuit 106 (DLY) to the charge pump circuit 101 (CP).
In the charge pump circuit 101 (CP), the switches SW 1 , SW 2 , SW UP , and SW DN are opened according to the detection signal CPEN (low level) received at time t 541 during the amplitude decay period, and the output point P is reached. Thus, there is no charge / discharge current, and the charge / discharge operation stops.
Therefore, the loop filter circuit 102 (LF) maintains the control voltage VCNT during the amplitude normal period (the amplitude of the carrier wave CRR is equal to or greater than the threshold value) during which the detection signal CPEN is at the high level during the amplitude decay period (t541 to t541). To do. As a result, the voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO) oscillates and generates a clock signal having a frequency corresponding to the input control voltage VCNT. Therefore, in the 100% modulation period (t57-), the normal amplitude period (t50). ˜t541), the clock signal having the frequency at the time can be maintained.

<変形例>
上述した構成に代わって、振幅監視回路105(VDET)は、アンテナ10から入力される搬送波CRRの包絡線を検波して、検波信号を積分してエンベロープ波形を生成してもよい。そして、振幅監視回路105(VDET)は、エンベロープ波形のレベルが基準値以下になるか否かを判定することにより、検出信号CPENを生成するように構成してもよい。
また、アンテナ10から入力される搬送波CRRをA/Dコンバータによりデジタルデータに変換しておき、搬送波CRRのデータ値が基準値以下になるか否かを判定することにより、検出信号CPENを生成するように構成してもよい。
さらに、位相比較回路100(PD)には、リファレンスクロック信号CLKREF及び帰還信号CLKFBが入力される。この位相比較回路100(PD)に代わって、位相周波数比較器を備えてもよい。位相周波数比較器は、リファレンスクロック信号CLKREF及び帰還信号CLKFBの立ち上りエッジの差をアップ差信号として、立下りエッジの差をダウン差信号として生成するように構成してもよい。
また、位相比較回路100(PD)では、リファレンスクロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの立下りを比較することで両者の位相差を検出した。このような構成に代わって、位相比較回路100(PD)は、リファレンスクロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの立ち上りを比較することで両者の位相差を検出してもよい。
<Modification>
Instead of the above-described configuration, the amplitude monitoring circuit 105 (VDET) may detect the envelope of the carrier wave CRR inputted from the antenna 10 and integrate the detection signal to generate an envelope waveform. The amplitude monitoring circuit 105 (VDET) may be configured to generate the detection signal CPEN by determining whether or not the level of the envelope waveform is equal to or lower than a reference value.
Further, the carrier signal CRR inputted from the antenna 10 is converted into digital data by an A / D converter, and the detection signal CPEN is generated by determining whether or not the data value of the carrier wave CRR is equal to or less than a reference value. You may comprise as follows.
Further, the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB are input to the phase comparison circuit 100 (PD). Instead of the phase comparison circuit 100 (PD), a phase frequency comparator may be provided. The phase frequency comparator may be configured to generate a difference between rising edges of the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB as an up difference signal and a difference between falling edges as a down difference signal.
In the phase comparison circuit 100 (PD), the phase difference between the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB is detected by comparing the falling edges of the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB. Instead of such a configuration, the phase comparison circuit 100 (PD) may detect the phase difference between the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB by comparing the rising edges thereof.

<第2実施形態>
図11は、本発明の第2実施形態に係る遅延回路106(DLY)の一例を示すブロック図である。
位相比較回路100(PD)により抽出されたアップ信号UP及びダウン信号DNが遅延回路106(DLY)に入力される。
遅延回路106(DLY)は、1個が遅延時間Δtを有するインバータ回路をn個(n:偶数)直列に接続しておく。ここで、インバータ回路I1の入力端子からインバータ回路Inの出力端子までに発生する遅延時間をtd=n×Δtとし、この遅延時間tdを図10に示す遅延時間tdと一致させるように設定する。
本実施形態では、位相比較回路100(PD)により抽出されたアップ信号UP及びダウン信号DNが遅延回路106(DLY)に入力される。遅延回路106(DLY)に対して、複数のインバータ回路I1〜Inを直列接続した構成を遅延回路106に適用することで、アップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップ信号UPS及びダウン信号DNSをチャージポンプ回路101(CP)に出力することができる。
Second Embodiment
FIG. 11 is a block diagram showing an example of the delay circuit 106 (DLY) according to the second embodiment of the present invention.
The up signal UP and the down signal DN extracted by the phase comparison circuit 100 (PD) are input to the delay circuit 106 (DLY).
In the delay circuit 106 (DLY), n inverter circuits each having a delay time Δt are connected in series (n: even number). Here, the delay time generated from the input terminal of the inverter circuit I1 to the output terminal of the inverter circuit In is set to td = n × Δt, and this delay time td is set to coincide with the delay time td shown in FIG.
In the present embodiment, the up signal UP and the down signal DN extracted by the phase comparison circuit 100 (PD) are input to the delay circuit 106 (DLY). By applying to the delay circuit 106 a configuration in which a plurality of inverter circuits I1 to In are connected in series to the delay circuit 106 (DLY), the up signal UPS and the down signal DN added with the delay time td and The down signal DNS can be output to the charge pump circuit 101 (CP).

<第3実施形態>
図12は、本発明の第3実施形態に係る遅延回路106(DLY)の一例を示すブロック図である。
位相比較回路100(PD)により抽出されたアップ信号UP及びダウン信号DNが遅延回路106(DLY)に入力される。
遅延回路106(DLY)は、一次のCRローパスフィルタとインバータ回路とを接続した組をn組直列接続するように構成されている。遅延回路106(DLY)は、各インバータ回路同士の間に1次ローパスフィルタを介在させた構成である。
一次のCRローパスフィルタは、入力信号を抵抗R11を介してインバータ回路I1に入力する際に、抵抗R11とインバータ回路I1との接続点をコンデンサC11によりGNDに接地する。これにより、抵抗R11とコンデンサC11による時定数τに対して自然対数の関数により求められる遅延時間tτを付与する。
これに加えて、インバータ回路I1は遅延時間Δtを有するので、遅延回路106(DLY)は遅延時間td=n(tτ+Δt)を入力信号に付与することができる。この遅延時間tdを図10に示す遅延時間tdと一致させるように設定する。
なお、アップ信号UP及びダウン信号DNのパルス幅が細い場合、n段の1次ローパスフィルタによって信号が消失してしまう可能性がある。このため、アップ信号UP及びダウン信号DNのパルス幅を大きく設計することで解消してもよい。また、1次ローパスフィルタとインバータ回路の組をn段直列接続しても信号が消失しないように1次ローパスフィルタの時定数τを設計すればよい。
本実施形態では、位相比較回路100(PD)により抽出されたアップ信号UP及びダウン信号DNが遅延回路106(DLY)に入力される。遅延回路106(DLY)は、複数のインバータ回路I1〜Inを直列接続しておき、各インバータ回路同士の間に1次ローパスフィルタ(R11、C11)を介在させた構成を遅延回路106に適用することで、アップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップ信号UPS及びダウン信号DNSをチャージポンプ回路101(CP)に出力することができる。
<Third Embodiment>
FIG. 12 is a block diagram showing an example of the delay circuit 106 (DLY) according to the third embodiment of the present invention.
The up signal UP and the down signal DN extracted by the phase comparison circuit 100 (PD) are input to the delay circuit 106 (DLY).
The delay circuit 106 (DLY) is configured to connect n sets in series of a primary CR low-pass filter and an inverter circuit connected in series. The delay circuit 106 (DLY) has a configuration in which a primary low-pass filter is interposed between the inverter circuits.
When the primary CR low-pass filter inputs an input signal to the inverter circuit I1 via the resistor R11, the connection point between the resistor R11 and the inverter circuit I1 is grounded to the GND by the capacitor C11. As a result, a delay time obtained by a natural logarithm function is given to the time constant τ by the resistor R11 and the capacitor C11.
In addition, since the inverter circuit I1 has a delay time Δt, the delay circuit 106 (DLY) can add the delay time td = n (t τ + Δt) to the input signal. This delay time td is set to coincide with the delay time td shown in FIG.
When the pulse widths of the up signal UP and the down signal DN are narrow, the signal may be lost by the n-stage primary low-pass filter. For this reason, it may be eliminated by designing the pulse widths of the up signal UP and the down signal DN to be large. In addition, the time constant τ of the primary low-pass filter may be designed so that the signal does not disappear even when n stages of the primary low-pass filter and inverter circuit are connected in series.
In the present embodiment, the up signal UP and the down signal DN extracted by the phase comparison circuit 100 (PD) are input to the delay circuit 106 (DLY). The delay circuit 106 (DLY) applies a configuration in which a plurality of inverter circuits I1 to In are connected in series and a primary low-pass filter (R11, C11) is interposed between the inverter circuits to the delay circuit 106. Thus, the up signal UPS and the down signal DNS obtained by adding the delay time td to the up signal UP and the down signal DN can be output to the charge pump circuit 101 (CP).

<第4実施形態>
図13は本発明の第4実施形態に係るPLL回路130の一例を示すブロック図である。
第4実施形態では、カード1(CARD)1は図1及び図2に示すPLL回路12に代わって、図13に示すPLL回路130を備えている。
図13に示すPLL回路130は、位相比較回路100(PD)と、遅延回路106(DLY)、チャージポンプ回路101(CP)と、ループフィルタ回路102(LF)と、電圧制御発振回路103(VCO)と、分周回路104(DIV)と、位相監視回路107(PDET)と、を備えている。なお、図12に示す符号のうち、図2に示す符号と同一のものについては同様の構成であるので、その説明を省略する。
第4実施形態では、位相比較回路100(PD)とチャージポンプ回路101(CP)との間に遅延回路106(DLY)を備える。かつ、第4実施形態では、位相比較回路100(PD)により抽出されるアップ信号UP及びダウン信号DNのパルス幅を監視する位相監視回路107(PDET)を備える。
<Fourth embodiment>
FIG. 13 is a block diagram showing an example of a PLL circuit 130 according to the fourth embodiment of the present invention.
In the fourth embodiment, the card 1 (CARD) 1 includes a PLL circuit 130 shown in FIG. 13 in place of the PLL circuit 12 shown in FIGS.
13 includes a phase comparison circuit 100 (PD), a delay circuit 106 (DLY), a charge pump circuit 101 (CP), a loop filter circuit 102 (LF), and a voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO). ), A frequency dividing circuit 104 (DIV), and a phase monitoring circuit 107 (PDET). In addition, since the code | symbol shown in FIG. 12 and the same code | symbol shown in FIG. 2 are the same structures, the description is abbreviate | omitted.
In the fourth embodiment, a delay circuit 106 (DLY) is provided between the phase comparison circuit 100 (PD) and the charge pump circuit 101 (CP). In the fourth embodiment, a phase monitoring circuit 107 (PDET) that monitors the pulse widths of the up signal UP and the down signal DN extracted by the phase comparison circuit 100 (PD) is provided.

位相監視回路107(PDET)は、搬送波が100%変調期間に移行する過程において、搬送波に波形乱れが発生する可能性がある位相異常期間を対象とする。
ここで、位相異常期間とは、搬送波のサイクル毎のゼロクロス位相が前回の位相と相異しているサイクル期間をいう。
位相比較回路100(PD)は、リファレンスクロック信号CLKREFの立下りと、帰還信号CLKFBの立下りとを比較し、抽出された第1信号であるアップ信号UP及びダウン信号DNを遅延回路106(DLY)に出力する。
遅延回路106(DLY)は、入力されたアップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSをチャージポンプ回路101(CP)に出力する。
位相監視回路107(PDET)は、アップ信号UPと第1ダウン信号DNとの間の位相差を表すパルス信号のパルス幅を監視してパルス幅が所定の幅以上になった場合に検出信号CPENを出力する。
位相監視回路107(PDET)は、アップ信号UP又はダウン信号DNが任意に設定したパルス幅の範囲を超えた場合に、ローレベルの検出信号CPENをチャージポンプ回路101(CP)に出力する。
なお、位相監視回路107(PDET)は、アップ信号UP又はダウン信号DNが任意に設定したパルス幅の範囲以内である場合には、搬送波CRRの位相が相異していないため、位相正常期間として扱い、位相監視回路107(PDET)はハイレベルの出力を維持する。
The phase monitoring circuit 107 (PDET) targets a phase abnormality period in which waveform distortion may occur in the carrier wave in the process of the carrier wave shifting to the 100% modulation period.
Here, the phase abnormality period refers to a cycle period in which the zero cross phase for each cycle of the carrier wave is different from the previous phase.
The phase comparison circuit 100 (PD) compares the falling edge of the reference clock signal CLKREF with the falling edge of the feedback signal CLKFB, and outputs the extracted up signal UP and down signal DN as the first signal to the delay circuit 106 (DLY). ).
The delay circuit 106 (DLY) outputs an up second signal UPS and a down second signal DNS obtained by adding a delay time td to the input up signal UP and down signal DN to the charge pump circuit 101 (CP).
The phase monitoring circuit 107 (PDET) monitors the pulse width of the pulse signal indicating the phase difference between the up signal UP and the first down signal DN, and detects the detection signal CPEN when the pulse width exceeds a predetermined width. Is output.
The phase monitoring circuit 107 (PDET) outputs a low level detection signal CPEN to the charge pump circuit 101 (CP) when the up signal UP or the down signal DN exceeds the arbitrarily set pulse width range.
Note that the phase monitoring circuit 107 (PDET) sets the phase normal period as the phase of the carrier wave CRR is not different when the up signal UP or the down signal DN is within the arbitrarily set pulse width range. The phase monitoring circuit 107 (PDET) maintains a high level output.

一方、位相監視回路107(PDET)は、搬送波CRRの位相が相異したことに起因して、アップ信号UP又はダウン信号DNが任意に設定したパルス幅の範囲を超えた場合に、位相異常期間に移行したこととしてローレベルの検出信号CPENを生成する。
チャージポンプ回路101(CP)は、プッシュプル回路により構成され、アップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSに応じた充放電電流CPCRTを生成してループフィルタ回路102(LF)に供給する。
また、チャージポンプ回路101(CP)は、位相監視回路107(PDET)からの検出信号CPENを受け付けた場合に、位相差に応じたアップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSに応じた充放電電流に変換する動作を停止する。この結果、チャージポンプ回路101(CP)は、検出信号CPENがローレベルになる位相異常期間(搬送波CRRの位相が相異している期間)では、スイッチSW、SW、SWUP、SWDNが開放状態となり、すなわち、出力点Pへの充放電電流がない状態となる。
On the other hand, the phase monitoring circuit 107 (PDET) detects the phase abnormality period when the up signal UP or the down signal DN exceeds the arbitrarily set pulse width range due to the phase difference of the carrier wave CRR. As a result, the low level detection signal CPEN is generated.
The charge pump circuit 101 (CP) is configured by a push-pull circuit, generates a charge / discharge current CPTT corresponding to the up second signal UPS and the down second signal DNS, and supplies the charge / discharge current CPTT to the loop filter circuit 102 (LF).
Further, when the charge pump circuit 101 (CP) receives the detection signal CPEN from the phase monitoring circuit 107 (PDET), the charge pump circuit 101 (CP) generates charge / discharge currents corresponding to the up-second signal UPS and the down-second signal DNS according to the phase difference. Stop the conversion operation. As a result, the charge pump circuit 101 (CP) switches SW 1 , SW 2 , SW UP , SW DN during the phase abnormality period (period in which the phase of the carrier wave CRR is different) when the detection signal CPEN is at a low level. Becomes an open state, that is, there is no charge / discharge current to the output point P.

図14は図13に示すPLL回路130の動作の一例を示すタイミングチャートである。
アップ信号UP及びダウン信号DNのパルス幅が本来の位相から相異した場合(時刻t65)に、その遅延信号(遅延時間td)であるアップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSがチャージポンプ回路101(CP)に時刻t65〜t67に入力される。
一方、位相監視回路107(PDET)は、アップ信号UP又はダウン信号DNが任意に設定したパルス幅の範囲を超えた場合(時刻t65)に、ローレベルの検出信号CPENをチャージポンプ回路101(CP)に出力する。
すなわち、時刻t66〜t67にアップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSがチャージポンプ回路101(CP)に入力される以前の時刻t651において、検出信号CPEN(ローレベル)がチャージポンプ回路101(CP)に入力される。
FIG. 14 is a timing chart showing an example of the operation of the PLL circuit 130 shown in FIG.
When the pulse widths of the up signal UP and the down signal DN differ from the original phase (time t65), the up-second signal UPS and the down-second signal DNS, which are the delayed signals (delay time td), are changed to the charge pump circuit 101 ( CP) at time t65 to t67.
On the other hand, when the up signal UP or the down signal DN exceeds the arbitrarily set pulse width range (time t65), the phase monitoring circuit 107 (PDET) outputs the low level detection signal CPEN to the charge pump circuit 101 (CP ).
That is, at time t651 before the up second signal UPS and the down second signal DNS are input to the charge pump circuit 101 (CP) from time t66 to t67, the detection signal CPEN (low level) is supplied to the charge pump circuit 101 (CP). Entered.

この結果、チャージポンプ回路101(CP)では、位相異常期間となる時刻t541において受け付けた検出信号CPEN(ローレベル)に応じてスイッチSW、SW、SWUP、SWDNが開放状態となり、出力点Pへの充放電電流がない状態となり、充放電が停止する。
本実施形態においては、100%変調期間(t67〜)に移行する前の時刻(t65〜t67)において、搬送波CRRの波形乱れに起因して、アップ信号UP及びダウン信号DNのパルス幅が本来の位相から相異して異なった場合を想定する。
検出信号CPEN(時刻t651)がハイレベルからローレベルに切り替わることによってチャージポンプ回路101(CP)の充放電動作を停止させる。
As a result, in the charge pump circuit 101 (CP), the switches SW 1 , SW 2 , SW UP , and SW DN are opened according to the detection signal CPEN (low level) received at the time t541 that is the phase abnormality period, and the output There is no charging / discharging current to the point P, and charging / discharging stops.
In the present embodiment, at the time (t65 to t67) before the transition to the 100% modulation period (t67 to), the pulse widths of the up signal UP and the down signal DN are the original due to the waveform disturbance of the carrier wave CRR. Assume a case where the phase is different and different.
When the detection signal CPEN (time t651) is switched from the high level to the low level, the charge / discharge operation of the charge pump circuit 101 (CP) is stopped.

本実施形態によれば、図14に示すように、位相正常期間(t60〜t651)において、検出信号CPEN(時刻t651)がハイレベル状態にあった時のアップセカンド信号UPS及びダウンセカンド信号DNSが遅延回路106(DLY)からチャージポンプ回路101(CP)に入力される。
チャージポンプ回路101(CP)では、位相異常期間となる時刻t651において受け付けた検出信号CPEN(ローレベル)に応じてスイッチSW、SW、SWUP、SWDNが開放状態となり、出力点Pへの充放電電流がない状態となり、充放電動作が停止する。
このため、ループフィルタ回路102(LF)は、位相異常期間(t651〜)において、検出信号CPENがハイレベルになっていた位相正常期間での制御電圧VCNTを維持する。この結果、電圧制御発振回路103(VCO)は、入力される制御電圧VCNTに応じた周波数のクロック信号を発振して生成するので、100%変調期間(t67〜)中において、位相正常期間(t60〜t651)にあるときの周波数のクロック信号を維持することができる。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 14, in the normal phase period (t60 to t651), the up-second signal UPS and the down-second signal DNS when the detection signal CPEN (time t651) is in the high level state are Input from the delay circuit 106 (DLY) to the charge pump circuit 101 (CP).
In the charge pump circuit 101 (CP), the switches SW 1 , SW 2 , SW UP , and SW DN are opened according to the detection signal CPEN (low level) received at the time t651 when the phase is abnormal, and the output point P is reached. Thus, there is no charge / discharge current, and the charge / discharge operation stops.
For this reason, the loop filter circuit 102 (LF) maintains the control voltage VCNT during the phase normal period in which the detection signal CPEN is at the high level during the phase abnormality period (t651 to t651). As a result, the voltage controlled oscillation circuit 103 (VCO) oscillates and generates a clock signal having a frequency corresponding to the input control voltage VCNT. Therefore, during the 100% modulation period (t67-), the phase normal period (t60) ˜t651), the clock signal having the frequency can be maintained.

<変形例>
位相比較回路100(PD)は、リファレンスクロック信号CLKREF及び帰還信号CLKFBが入力される。この位相比較回路100(PD)に代わって、位相周波数比較器を備えてもよい。位相周波数比較器は、リファレンスクロック信号CLKREF及び帰還信号CLKFBの立ち上りエッジの差をアップ差信号として、立下りエッジの差をダウン差信号として生成するように構成してもよい。
また、位相比較回路100(PD)では、リファレンスクロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの立下りを比較することで両者の位相差を検出した。このような構成に代わって、位相比較回路100(PD)は、リファレンスクロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの立ち上りを比較することで両者の位相差を検出してもよい。
<Modification>
The phase comparison circuit 100 (PD) receives the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB. Instead of the phase comparison circuit 100 (PD), a phase frequency comparator may be provided. The phase frequency comparator may be configured to generate a difference between rising edges of the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB as an up difference signal and a difference between falling edges as a down difference signal.
In the phase comparison circuit 100 (PD), the phase difference between the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB is detected by comparing the falling edges of the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB. Instead of such a configuration, the phase comparison circuit 100 (PD) may detect the phase difference between the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB by comparing the rising edges thereof.

<第5実施形態>
図15は、本発明の第5実施形態に係る位相監視回路107(PDET)の一例を示すブロック図である。
位相比較回路100(PD)により抽出されたアップ信号UP及びダウン信号DNが位相監視回路107(PDET)に入力される。
位相監視回路107(PDET)は、排他的論理和演算回路XOR1と、トランジスタTR1と、コンデンサC21と、抵抗R21と、コンパレータCMP1と、を備えている。
排他的論理和演算回路XOR1は、位相比較回路100(PD)からのアップ信号UP及びダウン信号DNを入力し、両信号に対して排他的論理和演算を行ってUDXOR信号(排他的論理和信号)をトランジスタTR1のゲート端子に出力する。
トランジスタTR1は、ドレイン端子とソース端子とが夫々にコンデンサC21の両端が接続され、ドレイン端子が抵抗R21を介して電源VDDに接続され、さらに、ソース端子がGNDに接地されている。
トランジスタTR1とコンデンサC21及び抵抗R21は、信号生成回路を構成し、排他的論理和信号のパルス幅に応じて充放電して電圧レベルを表す充放電信号を生成する。
<Fifth Embodiment>
FIG. 15 is a block diagram showing an example of the phase monitoring circuit 107 (PDET) according to the fifth embodiment of the present invention.
The up signal UP and the down signal DN extracted by the phase comparison circuit 100 (PD) are input to the phase monitoring circuit 107 (PDET).
The phase monitoring circuit 107 (PDET) includes an exclusive OR operation circuit XOR1, a transistor TR1, a capacitor C21, a resistor R21, and a comparator CMP1.
The exclusive OR operation circuit XOR1 receives the up signal UP and the down signal DN from the phase comparison circuit 100 (PD), performs an exclusive OR operation on both signals, and outputs a UDXOR signal (exclusive OR signal). Is output to the gate terminal of the transistor TR1.
The transistor TR1 has a drain terminal and a source terminal connected to both ends of the capacitor C21, a drain terminal connected to the power supply VDD via the resistor R21, and a source terminal grounded to GND.
The transistor TR1, the capacitor C21, and the resistor R21 constitute a signal generation circuit, and charge / discharge is generated according to the pulse width of the exclusive OR signal to generate a charge / discharge signal representing a voltage level.

トランジスタTR1のゲート端子には、UDXOR信号が入力されており、UDXOR信号のパルス幅が細くON時間が短い場合(t70、t71)は、ドレイン端子から出力される充放電信号PCMPは高電位状態を維持する。一方、UDXOR信号のパルス幅で表されるON時間が長くなった場合(t72、t73)には、充放電信号PCMPが低電位に下降するようにコンデンサC21及び抵抗R21の値による充放電時間を調整する。
コンパレータCMP1は、検出回路を構成し、充放電信号PCMPの電位が任意に設定した閾値値Vref(基準電圧)よりも低下したことを検出すると、検出信号CPEN信号をハイレベルからローレベルに切り替えてチャージポンプ回路101(CP)に出力する。
When the UDXOR signal is input to the gate terminal of the transistor TR1, and the pulse width of the UDXOR signal is narrow and the ON time is short (t70, t71), the charge / discharge signal PCMP output from the drain terminal is in a high potential state. maintain. On the other hand, when the ON time represented by the pulse width of the UDXOR signal becomes longer (t72, t73), the charge / discharge time according to the values of the capacitor C21 and the resistor R21 is set so that the charge / discharge signal PCMP falls to a low potential. adjust.
The comparator CMP1 constitutes a detection circuit, and when detecting that the potential of the charge / discharge signal PCMP has dropped below a threshold value Vref (reference voltage) arbitrarily set, the detection signal CPEN signal is switched from a high level to a low level. Output to the charge pump circuit 101 (CP).

図16は図15に示す位相監視回路107(PDET)の動作の一例を示すタイミングチャートである。
搬送波CRRに波形乱れが起こっていない正常状態(時刻t70〜t72)では、排他的論理和演算回路XOR1から生成されるUDXOR信号は細いパルス幅(例えば、クロック信号CKKPLLの幅以下)であるため、充放電信号PCMPは高電位状態を維持する。
一方、搬送波CRRに波形乱れ(t72、t73)があり、アップ信号UP又はダウン信号DNが本来(正常状態)と異なるクロック幅で生成された場合、UDXOR信号のクロック幅が長くなる。このため、トランジスタTR1のON時間が長くなり充放電信号PCMP信号の電圧は下降する。
コンパレータCMP1は、充放電信号PCMPの電位が任意に設定した電位値Vrefよりも低下したことを検出すると、検出信号CPENをハイレベルからローレベルに切り替え(t721)、チャージポンプ回路101(CP)に出力する。
FIG. 16 is a timing chart showing an example of the operation of the phase monitoring circuit 107 (PDET) shown in FIG.
In a normal state (time t70 to t72) in which waveform distortion does not occur in the carrier wave CRR, the UDXOR signal generated from the exclusive OR operation circuit XOR1 has a narrow pulse width (for example, less than the width of the clock signal CKKPLL). The charge / discharge signal PCMP maintains a high potential state.
On the other hand, when the carrier wave CRR has waveform disturbance (t72, t73) and the up signal UP or the down signal DN is generated with a clock width different from the original (normal state), the clock width of the UDXOR signal becomes long. For this reason, the ON time of the transistor TR1 becomes longer and the voltage of the charge / discharge signal PCMP signal decreases.
When the comparator CMP1 detects that the potential of the charge / discharge signal PCMP is lower than the arbitrarily set potential value Vref, the comparator CMP1 switches the detection signal CPEN from the high level to the low level (t721), and switches to the charge pump circuit 101 (CP). Output.

この結果、チャージポンプ回路101(CP)では、位相異常期間となる時刻t721において受け付けた検出信号CPEN(ローレベル)に応じてスイッチSW、SW、SWUP、SWDNが開放状態となり、出力点Pへの充放電電流がない状態となり、充放電動作が停止する。
本実施形態によれば、100%変調期間(t74〜)に移行する前の時刻(t72〜t73)において、搬送波CRRの波形乱れに起因して、アップ信号UP及びダウン信号DNのパルス幅が本来の位相から相異して異なった場合を想定する。
検出信号CPEN(時刻t721)がハイレベルからローレベルに切り替わることによってチャージポンプ回路101(CP)の充放電動作を停止させる。この結果、図16に示すように、100%変調期間(t74〜)中、位相正常期間(t70〜t72)にあるときの周波数のクロック信号を維持することができる。
As a result, in the charge pump circuit 101 (CP), the switches SW 1 , SW 2 , SW UP , and SW DN are opened according to the detection signal CPEN (low level) received at the time t721 that is the phase abnormality period, and the output There is no charge / discharge current to the point P, and the charge / discharge operation stops.
According to this embodiment, at the time (t72 to t73) before the transition to the 100% modulation period (t74 to), the pulse widths of the up signal UP and the down signal DN are inherently caused by the waveform disturbance of the carrier wave CRR. Assume that the phases differ from each other.
When the detection signal CPEN (time t721) is switched from the high level to the low level, the charge / discharge operation of the charge pump circuit 101 (CP) is stopped. As a result, as shown in FIG. 16, it is possible to maintain a clock signal having a frequency during the phase normal period (t70 to t72) during the 100% modulation period (t74 to t).

<第6実施形態>
図17は、本発明の第6実施形態に係る位相監視回路107(PDET)の一例を示すブロック図である。
位相比較回路100(PD)により抽出されたアップ信号UP及びダウン信号DNが位相監視回路107(PDET)に入力される。
位相監視回路107(PDET)は、排他的論理和演算回路XOR1と、カウンタ回路(CNT)と、を備えている。
排他的論理和演算回路XOR1は、位相比較回路100(PD)からのアップ信号UP及びダウン信号DNを入力し、両信号に対して排他的論理和演算を行ってUDXOR信号をカウンタ回路(CNT)に出力する。
なお、UDXOR信号は、当該信号のハイレベル幅が長くなるほど、リファレンスクロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの位相が相異していることを表す。
<Sixth Embodiment>
FIG. 17 is a block diagram showing an example of the phase monitoring circuit 107 (PDET) according to the sixth embodiment of the present invention.
The up signal UP and the down signal DN extracted by the phase comparison circuit 100 (PD) are input to the phase monitoring circuit 107 (PDET).
The phase monitoring circuit 107 (PDET) includes an exclusive OR operation circuit XOR1 and a counter circuit (CNT).
The exclusive OR operation circuit XOR1 receives the up signal UP and the down signal DN from the phase comparison circuit 100 (PD), performs an exclusive OR operation on both signals, and outputs the UDXOR signal to the counter circuit (CNT). Output to.
Note that the UDXOR signal indicates that the phase of the reference clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB differ as the high level width of the signal increases.

カウンタ回路(CNT)は、排他的論理和演算回路XOR1からのUDXOR信号を入力し、UDXOR信号がハイレベルである期間内において内部クロック信号CLKPLLを第1カウンタCNT1でカウント(計数)してカウント値D1(計数値)を得る。
カウンタ回路(CNT)は、カウント値D1がある設定値Dref1以上になった場合に、検出信号CPENをハイレベルからローレベルに切り替えてチャージポンプ回路101(CP)へ出力する。
カウンタ回路(CNT)は、検出信号CPENが一旦ローレベルに切り替わった場合に、内部クロック信号CLKPLLを第2カウンタCNT2でカウントしてカウント値D2を得る。
カウンタ回路(CNT)は、カウント値D2がある設定値Dref2になるまでの期間において、検出信号CPENをローレベル状態のままホールドする。さらに、カウンタ回路(CNT)は、カウント値D2が設定値Dref2+1以上になった場合に、検出信号CPENをローレベル状態からハイレベル状態に切り替え、カウント値D1、D2を一旦クリアする。
The counter circuit (CNT) receives the UDXOR signal from the exclusive OR operation circuit XOR1, counts the internal clock signal CLKPLL with the first counter CNT1 during the period when the UDXOR signal is at a high level, and counts the count value. D1 (count value) is obtained.
The counter circuit (CNT) switches the detection signal CPEN from the high level to the low level and outputs the detection signal CPEN to the charge pump circuit 101 (CP) when the count value D1 becomes equal to or greater than a certain set value Dref1.
When the detection signal CPEN is once switched to the low level, the counter circuit (CNT) counts the internal clock signal CLKPLL with the second counter CNT2 to obtain the count value D2.
The counter circuit (CNT) holds the detection signal CPEN in a low level state during a period until the count value D2 reaches a set value Dref2. Further, when the count value D2 becomes equal to or larger than the set value Dref2 + 1, the counter circuit (CNT) switches the detection signal CPEN from the low level state to the high level state, and once clears the count values D1 and D2.

図18は図17に示す位相監視回路107(PDET)の動作の一例を示すタイミングチャートである。
搬送波CRRに波形乱れが起こっていない正常状態(時刻t80〜t82)では、排他的論理和演算回路XOR1から生成されるUDXOR信号は細いパルス幅であるため、検出信号CPENはハイレベルを維持する。
一方、搬送波CRRに波形乱れ(t82、t83〜)があり、アップ信号UP又はダウン信号DNが本来(正常状態)と異なるクロック幅で生成された場合、UDXOR信号のクロック幅が長くなる。このため、カウンタ回路(CNT)は、カウント値D1がある設定値Dref1以上になったので、検出信号CPENをハイレベルからローレベルに切り替え(t821)、ローレベルの検出信号CPENをチャージポンプ回路101(CP)へ出力する。
FIG. 18 is a timing chart showing an example of the operation of the phase monitoring circuit 107 (PDET) shown in FIG.
In a normal state (time t80 to t82) in which waveform distortion does not occur in the carrier wave CRR, the UDXOR signal generated from the exclusive OR operation circuit XOR1 has a narrow pulse width, and thus the detection signal CPEN maintains a high level.
On the other hand, when the carrier wave CRR has a waveform disturbance (t82, t83-) and the up signal UP or the down signal DN is generated with a clock width different from the original (normal state), the clock width of the UDXOR signal becomes long. Therefore, the counter circuit (CNT) switches the detection signal CPEN from the high level to the low level (t821) because the count value D1 becomes equal to or greater than the set value Dref1, and the low-level detection signal CPEN is changed to the charge pump circuit 101. Output to (CP).

この結果、チャージポンプ回路101(CP)では、位相異常期間となる時刻t821において受け付けた検出信号CPEN(ローレベル)に応じてスイッチSW、SW、SWUP、SWDNが開放状態となり、出力点Pへの充放電電流がない状態となり、充放電が停止する。
本実施形態によれば、100%変調期間(t84〜)に移行する前の時刻(t82〜t83)において、搬送波CRRの波形乱れに起因して、アップ信号UP及びダウン信号DNのパルス幅が本来の位相から相異して異なった場合を想定する。
検出信号CPEN(時刻t821)がハイレベルからローレベルに切り替わることによってチャージポンプ回路101(CP)の充放電動作を停止させる。この結果、図18に示すように、100%変調期間(t84〜)中、位相正常期間(t80〜t82)にあるときの周波数のクロック信号を維持することができる。
As a result, in the charge pump circuit 101 (CP), the switches SW 1 , SW 2 , SW UP , SW DN are opened according to the detection signal CPEN (low level) received at the time t821 when the phase is abnormal, and the output There is no charging / discharging current to the point P, and charging / discharging stops.
According to the present embodiment, at the time (t82 to t83) before the transition to the 100% modulation period (t84 to), the pulse widths of the up signal UP and the down signal DN are inherently caused by the waveform disturbance of the carrier wave CRR. Assume that the phases differ from each other.
When the detection signal CPEN (time t821) is switched from the high level to the low level, the charge / discharge operation of the charge pump circuit 101 (CP) is stopped. As a result, as shown in FIG. 18, a clock signal having a frequency during the phase normal period (t80 to t82) can be maintained during the 100% modulation period (t84 to t).

<本発明の実施態様例の構成、作用、効果>
<第1態様>
本態様のチップ15(半導体装置)は、振幅変調された搬送波をアンテナ10から入力して受信信号RXDを復調するとともに、搬送波からクロック信号CLKREFを抽出する受信回路11と、クロック信号CLKREFを入力して内部クロック信号CLKPLLと同期させる制御を行うPLL回路120と、を備え、PLL回路120は、内部クロック信号CLKPLLを分周して帰還信号CLKFBを生成する分周回路104と、クロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの間の位相差を表すアップ信号UP及びダウン信号DNを生成する位相比較回路100と、アップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップ信号UPS及びダウン信号DNSを生成する遅延回路106と、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じて充放電電流を生成するチャージポンプ回路101と、充放電電流に応じて平滑化された制御電圧VCNTに変換するループフィルタ回路102と、制御電圧VCNTに応じた周波数の内部クロック信号CLKPLLを発振する電圧制御発振回路103と、搬送波の振幅を監視して振幅が所定の閾値VDETCP以下に減少した場合に検出信号CPENを生成する振幅監視回路105と、を備え、チャージポンプ回路101は、検出信号CPENを入力した場合に、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じた充放電電流を生成する動作を停止することを特徴とする。
<Configuration, operation and effect of exemplary embodiment of the present invention>
<First aspect>
The chip 15 (semiconductor device) of this aspect receives the amplitude-modulated carrier wave from the antenna 10 to demodulate the reception signal RXD, and receives the clock signal CLKREF and the reception circuit 11 that extracts the clock signal CLKREF from the carrier wave. A PLL circuit 120 that controls to synchronize with the internal clock signal CLKPLL. The PLL circuit 120 divides the internal clock signal CLKPLL to generate the feedback signal CLKFB, and the clock signal CLKREF and feedback. A phase comparison circuit 100 that generates an up signal UP and a down signal DN representing a phase difference from the signal CLKFB, and an up signal UPS and a down signal DNS in which a delay time td is added to the up signal UP and the down signal DN. Delay circuit 106, up signal UPS and down Charge pump circuit 101 for generating charge / discharge current according to signal DNS, loop filter circuit 102 for converting to smoothed control voltage VCNT according to charge / discharge current, and internal clock signal having a frequency according to control voltage VCNT The charge pump circuit 101 includes a voltage controlled oscillation circuit 103 that oscillates CLKPLL, and an amplitude monitoring circuit 105 that monitors the amplitude of a carrier wave and generates a detection signal CPEN when the amplitude decreases below a predetermined threshold value VDETCP. When the detection signal CPEN is input, the operation of generating the charge / discharge current corresponding to the up signal UPS and the down signal DNS is stopped.

本態様によれば、PLL回路120では、分周回路104が内部クロック信号CLKPLLを分周して帰還信号CLKFBを生成する。位相比較回路100がクロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの間の位相差を表すアップ信号UP及びダウン信号DNを生成する。遅延回路106がアップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップ信号UPS及びダウン信号DNSを生成する。チャージポンプ回路101がアップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じて充放電電流を生成する。ループフィルタ回路102が充放電電流に応じて平滑化された制御電圧VCNTに変換する。電圧制御発振回路103が制御電圧VCNTに応じた周波数の内部クロック信号CLKPLLを発振する。振幅監視回路105が搬送波の振幅を監視して振幅が所定の閾値VDETCP以下に減少した場合に検出信号CPENを生成する。この際に、チャージポンプ回路101は、検出信号CPENを入力した場合に、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じた充放電電流を生成する動作を停止する。
これにより、搬送波が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程において、例えば、図10に示す振幅減衰期間において、意図しない搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持することができる。
According to this aspect, in the PLL circuit 120, the frequency dividing circuit 104 divides the internal clock signal CLKPLL to generate the feedback signal CLKFB. The phase comparison circuit 100 generates an up signal UP and a down signal DN representing the phase difference between the clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB. The delay circuit 106 generates an up signal UPS and a down signal DNS obtained by adding a delay time td to the up signal UP and the down signal DN. The charge pump circuit 101 generates charge / discharge current in response to the up signal UPS and the down signal DNS. The loop filter circuit 102 converts it into a smoothed control voltage VCNT according to the charge / discharge current. The voltage controlled oscillation circuit 103 oscillates an internal clock signal CLKPLL having a frequency corresponding to the control voltage VCNT. The amplitude monitoring circuit 105 monitors the amplitude of the carrier wave and generates the detection signal CPEN when the amplitude decreases below a predetermined threshold value VDETCP. At this time, when the detection signal CPEN is input, the charge pump circuit 101 stops the operation of generating the charge / discharge current according to the up signal UPS and the down signal DNS.
Thereby, in the process of shifting from a period in which the carrier wave is in a normal state to a 100% modulation period, for example, in the case of an unintentional carrier wave disturbance in the amplitude attenuation period shown in FIG. 10, the carrier wave is in a normal state. The clock signal having the frequency in the period can be maintained even in the 100% modulation period.

<第2態様>
本態様のチップ15は、振幅変調された搬送波をアンテナ10から入力して受信信号を復調するとともに、搬送波からクロック信号CLKREFを抽出する受信回路11と、クロック信号CLKREFを入力して内部クロック信号CLKPLLと同期させる制御を行うPLL回路130と、を備え、PLL回路130は、内部クロック信号CLKPLLを分周して帰還信号CLKFBを生成する分周回路104と、クロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの間の位相差を表すアップ信号UP及びダウン信号DNを生成する位相比較回路100と、アップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップ信号UPS及びダウン信号DNSを生成する遅延回路106と、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じて充放電電流を生成するチャージポンプ回路101と、充放電電流に応じて平滑化された制御電圧VCNTに変換するループフィルタ回路102と、制御電圧VCNTに応じた周波数の内部クロック信号CLKPLLを発振する電圧制御発振回路103と、アップ信号UPとダウン信号DNとの間の位相差を表すパルス信号のパルス幅を監視してパルス幅が所定の幅以上になった場合に検出信号CPENを生成する位相監視回路107と、を備え、チャージポンプ回路101は、検出信号CPENを入力した場合に、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じた充放電電流を生成する動作を停止することを特徴とする。
<Second aspect>
The chip 15 according to the present embodiment inputs a carrier wave subjected to amplitude modulation from the antenna 10 and demodulates the received signal, and also receives the clock signal CLKREF from the receiving circuit 11 that extracts the clock signal CLKREF from the carrier wave, and the internal clock signal CLKPLL. A PLL circuit 130 that performs control to be synchronized with the PLL circuit 130. The PLL circuit 130 divides the internal clock signal CLKPLL to generate a feedback signal CLKFB, and between the clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB A phase comparison circuit 100 for generating an up signal UP and a down signal DN representing a phase difference between the delay time 106 and a delay circuit 106 for generating an up signal UPS and a down signal DNS obtained by adding a delay time td to the up signal UP and the down signal DN; Charging according to up signal UPS and down signal DNS Charge pump circuit 101 for generating electric current, loop filter circuit 102 for converting to smoothed control voltage VCNT according to charge / discharge current, and voltage control for oscillating internal clock signal CLKPLL having a frequency according to control voltage VCNT An oscillation circuit 103 and a phase monitoring circuit that monitors a pulse width of a pulse signal representing a phase difference between the up signal UP and the down signal DN and generates a detection signal CPEN when the pulse width exceeds a predetermined width. 107, and the charge pump circuit 101 stops the operation of generating the charge / discharge current according to the up signal UPS and the down signal DNS when the detection signal CPEN is input.

本態様によれば、PLL回路130では、分周回路104が内部クロック信号CLKPLLを分周して帰還信号CLKFBを生成する。位相比較回路100がクロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの間の位相差を表すアップ信号UP及びダウン信号DNを生成する。遅延回路106がアップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップ信号UPS及びダウン信号DNSを生成する。チャージポンプ回路101がアップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じて充放電電流を生成する。ループフィルタ回路102が充放電電流に応じて平滑化された制御電圧VCNTに変換する。電圧制御発振回路103が制御電圧VCNTに応じた周波数の内部クロック信号CLKPLLを発振する。位相監視回路107が位相比較回路100から生成されるアップ信号UPとダウン信号DNとの間の位相差を表すパルス信号のパルス幅を監視してパルス幅が所定の幅以上になった場合に検出信号CPENを生成する。この際に、チャージポンプ回路101は、検出信号CPENを入力した場合に、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じた充放電電流を生成する動作を停止する。
これにより、搬送波が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程において、例えば、図14に示す位相異常期間において、意図しない搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持することができる。
According to this aspect, in the PLL circuit 130, the frequency dividing circuit 104 divides the internal clock signal CLKPLL to generate the feedback signal CLKFB. The phase comparison circuit 100 generates an up signal UP and a down signal DN representing the phase difference between the clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB. The delay circuit 106 generates an up signal UPS and a down signal DNS obtained by adding a delay time td to the up signal UP and the down signal DN. The charge pump circuit 101 generates charge / discharge current in response to the up signal UPS and the down signal DNS. The loop filter circuit 102 converts it into a smoothed control voltage VCNT according to the charge / discharge current. The voltage controlled oscillation circuit 103 oscillates an internal clock signal CLKPLL having a frequency corresponding to the control voltage VCNT. The phase monitoring circuit 107 monitors the pulse width of the pulse signal representing the phase difference between the up signal UP and the down signal DN generated from the phase comparison circuit 100 and detects when the pulse width exceeds a predetermined width. A signal CPEN is generated. At this time, when the detection signal CPEN is input, the charge pump circuit 101 stops the operation of generating the charge / discharge current according to the up signal UPS and the down signal DNS.
Thereby, in the process of shifting from a period in which the carrier wave is in a normal state to a 100% modulation period, for example, in the phase abnormality period shown in FIG. The clock signal having the frequency in the period can be maintained even in the 100% modulation period.

<第3態様>
本態様の振幅監視回路105は、搬送波が100%変調期間に移行する過程において、搬送波に波形乱れが発生する可能性がある振幅減衰期間を対象とすることを特徴とする。
本態様によれば、振幅監視回路105は、搬送波が100%変調期間に移行する過程において、搬送波に波形乱れが発生する可能性がある振幅減衰期間を対象とする。
これにより、搬送波に波形乱れが発生する可能性がある振幅減衰期間を対象として、搬送波の振幅を監視して振幅が所定の閾値VDETCP以下に減少した場合に検出信号CPENを生成することができ、搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持することができる。
<Third aspect>
The amplitude monitoring circuit 105 according to this aspect is characterized in that the amplitude attenuation period during which the waveform distortion may occur in the carrier wave in the process of the carrier wave shifting to the 100% modulation period is a target.
According to this aspect, the amplitude monitoring circuit 105 targets an amplitude decay period in which waveform disturbance may occur in the carrier wave in the process of the carrier wave shifting to the 100% modulation period.
Thus, for the amplitude decay period in which waveform disturbance may occur in the carrier wave, the carrier wave amplitude is monitored, and the detection signal CPEN can be generated when the amplitude decreases below a predetermined threshold value VDETCP. Even when the waveform of the carrier wave is disturbed, the clock signal having the frequency in the period in which the carrier wave is in a normal state can be maintained even in the 100% modulation period.

<第4態様>
本態様の位相監視回路107は、搬送波が100%変調期間に移行する過程において、搬送波に波形乱れが発生する可能性がある位相異常期間を対象とすることを特徴とする。
本態様によれば、位相監視回路107は、搬送波が100%変調期間に移行する過程において、搬送波に波形乱れが発生する可能性がある位相異常期間を対象とする。
これにより、搬送波に波形乱れが発生する可能性がある位相異常期間を対象としているので、アップ信号UPとダウン信号DNとの間の位相差を表すパルス信号のパルス幅を監視してパルス幅が所定の幅以上になった場合に検出信号CPENを生成することができ、搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持することができる。
<4th aspect>
The phase monitoring circuit 107 according to this aspect is characterized by targeting a phase abnormality period in which waveform disturbance may occur in the carrier wave in the process of the carrier wave shifting to the 100% modulation period.
According to this aspect, the phase monitoring circuit 107 targets a phase abnormality period in which waveform disturbance may occur in the carrier wave in the process of the carrier wave shifting to the 100% modulation period.
As a result, since the phase abnormality period in which waveform disturbance may occur in the carrier wave is targeted, the pulse width of the pulse signal indicating the phase difference between the up signal UP and the down signal DN is monitored, and the pulse width is The detection signal CPEN can be generated when the width exceeds a predetermined width, and even when the waveform of the carrier wave is disturbed, the clock signal having the frequency in the period in which the carrier wave is in a normal state is maintained even during the 100% modulation period. can do.

<第5態様>
本態様の搬送波は、ASK100%変調方式の搬送波を対象とすることを特徴とする。
本態様によれば、搬送波は、ASK100%変調方式の搬送波を対象とする。
これにより、ASK100%変調方式の搬送波を対象としているので、搬送波が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程において、意図しない搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持することができる。
<5th aspect>
The carrier wave of this aspect is a carrier wave of an ASK 100% modulation system.
According to this aspect, the carrier wave is a carrier wave of the ASK 100% modulation method.
As a result, since the carrier wave of the ASK 100% modulation system is targeted, even when an unintended carrier wave disturbance occurs during the transition from the period in which the carrier wave is in the normal state to the 100% modulation period, the carrier wave is in the normal state. A clock signal having a frequency in a certain period can be maintained even in a 100% modulation period.

<第6態様>
本態様の遅延回路106は、複数のインバータ回路I1〜Inを直列接続した構成、或いは各インバータ回路同士の間に1次ローパスフィルタ(R11、C11)を介在させた構成であることを特徴とする。
本態様によれば、遅延回路106は、複数のインバータ回路I1〜Inを直列接続した構成、或いは各インバータ回路同士の間に1次ローパスフィルタ(R11、C11)を介在させた構成である。
これにより、複数のインバータ回路I1〜Inを直列接続した構成、或いは各インバータ回路同士の間に1次ローパスフィルタ(R11、C11)を介在させた構成を遅延回路106に適用することで、アップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップ信号UPS及びダウン信号DNSを生成することができる。
<Sixth aspect>
The delay circuit 106 of this aspect has a configuration in which a plurality of inverter circuits I1 to In are connected in series, or a configuration in which a primary low-pass filter (R11, C11) is interposed between the inverter circuits. .
According to this aspect, the delay circuit 106 has a configuration in which a plurality of inverter circuits I1 to In are connected in series, or a configuration in which a primary low-pass filter (R11, C11) is interposed between the inverter circuits.
Accordingly, by applying a configuration in which a plurality of inverter circuits I1 to In are connected in series, or a configuration in which a primary low-pass filter (R11, C11) is interposed between the inverter circuits to the delay circuit 106, an up signal An up signal UPS and a down signal DNS obtained by adding a delay time td to the UP and down signals DN can be generated.

<第7態様>
本態様の位相監視回路107は、位相比較回路100からのアップ信号UP及びダウン信号DNに対して、排他的論理和演算を行って排他的論理和信号UDXORを生成する排他的論理和演算回路(XOR1)と、排他的論理和信号のパルス幅に応じて充放電して電圧レベルを表す充放電信号を生成する信号生成回路(TR1、C21、R21)と、充放電信号の電圧レベルが所定の基準電圧Vrefよりも低下した場合に検出信号CPENを生成するコンパレータ(CMP1)と、を備えたことを特徴とする。
本態様によれば、位相監視回路107では、排他的論理和演算回路(XOR1)が位相比較回路100からのアップ信号UP及びダウン信号DNに対して、排他的論理和演算を行って排他的論理和信号UDXORを生成する。信号生成回路(TR1、C21、R21)が排他的論理和信号のパルス幅に応じて充放電して電圧レベルを表す充放電信号を生成する。コンパレータ(CMP1)が充放電信号の電圧レベルが所定の基準電圧Vrefよりも低下した場合に検出信号CPENを生成する。
これにより、位相監視回路107は、アップ信号UPとダウン信号DNとの間の位相差を表すパルス信号のパルス幅を監視してパルス幅が所定の幅以上になった場合に検出信号CPENを生成することができる。
<Seventh aspect>
The phase monitoring circuit 107 of this aspect performs an exclusive OR operation on the up signal UP and the down signal DN from the phase comparison circuit 100 to generate an exclusive OR signal UDXOR ( XOR1), a signal generation circuit (TR1, C21, R21) that generates a charge / discharge signal representing a voltage level by charging / discharging according to the pulse width of the exclusive OR signal, and the voltage level of the charge / discharge signal is a predetermined level And a comparator (CMP1) that generates a detection signal CPEN when the voltage drops below the reference voltage Vref.
According to this aspect, in the phase monitoring circuit 107, the exclusive OR operation circuit (XOR1) performs an exclusive OR operation on the up signal UP and the down signal DN from the phase comparison circuit 100 to perform exclusive logic operation. A sum signal UDXOR is generated. The signal generation circuit (TR1, C21, R21) is charged / discharged according to the pulse width of the exclusive OR signal to generate a charge / discharge signal representing the voltage level. The comparator (CMP1) generates the detection signal CPEN when the voltage level of the charge / discharge signal falls below the predetermined reference voltage Vref.
Thereby, the phase monitoring circuit 107 monitors the pulse width of the pulse signal indicating the phase difference between the up signal UP and the down signal DN, and generates the detection signal CPEN when the pulse width exceeds a predetermined width. can do.

<第8態様>
本態様の位相監視回路107は、位相比較回路100からのアップ信号UP及びダウン信号DNに対して排他的論理和演算を行って排他的論理和信号を生成する排他的論理和演算回路(XOR1)と、排他的論理和信号のパルス幅に係る期間内において内部クロック信号CLKPLLを計数し、計数値D1が所定の範囲を超えた場合に検出信号CPENを生成するカウンタ回路(CNT)と、を備えたことを特徴とする。
本態様によれば、位相監視回路107では、排他的論理和演算回路(XOR1)が位相比較回路100からのアップ信号UP及びダウン信号DNに対して排他的論理和演算を行って排他的論理和信号を生成する。カウンタ回路(CNT)が排他的論理和信号のパルス幅に係る期間内において内部クロック信号CLKPLLを計数し、計数値が所定の範囲を超えた場合に検出信号CPENを生成する。
これにより、位相監視回路107は、アップ信号UPとダウン信号DNとの間の位相差を表すパルス信号のパルス幅を監視してパルス幅が所定の幅以上になった場合に検出信号CPENを生成することができる。
<Eighth aspect>
The phase monitoring circuit 107 of this aspect performs an exclusive OR operation on the up signal UP and the down signal DN from the phase comparison circuit 100 to generate an exclusive OR signal (XOR1). And a counter circuit (CNT) that counts the internal clock signal CLKPLL within a period related to the pulse width of the exclusive OR signal and generates the detection signal CPEN when the count value D1 exceeds a predetermined range. It is characterized by that.
According to this aspect, in the phase monitoring circuit 107, the exclusive OR operation circuit (XOR1) performs an exclusive OR operation on the up signal UP and the down signal DN from the phase comparison circuit 100 to perform exclusive OR operation. Generate a signal. The counter circuit (CNT) counts the internal clock signal CLKPLL within a period related to the pulse width of the exclusive OR signal, and generates a detection signal CPEN when the count value exceeds a predetermined range.
Thereby, the phase monitoring circuit 107 monitors the pulse width of the pulse signal indicating the phase difference between the up signal UP and the down signal DN, and generates the detection signal CPEN when the pulse width exceeds a predetermined width. can do.

<第9態様>
本態様のPLL回路の制御方法は、振幅変調された搬送波をアンテナ10から入力して受信信号を復調するとともに、搬送波からクロック信号CLKREFを抽出する受信回路11と、クロック信号CLKREFを入力して内部クロック信号CLKPLLと同期させる制御を行うPLL回路120と、を備え、搬送波が100%変調期間に移行する以前の期間にPLL回路120を制御するPLL回路の制御方法であって、PLL回路120は、内部クロック信号CLKPLLを分周して帰還信号CLKFBを生成し、クロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの間の位相差を表すアップ信号UP及びダウン信号DNを生成し、アップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップ信号UPS及びダウン信号DNSを生成し、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じて充放電電流を生成し、充放電電流に応じて平滑化された制御電圧VCNTに変換し、制御電圧VCNTに応じた周波数の内部クロック信号CLKPLLを発振し、搬送波の振幅を監視して振幅が所定の閾値VDETCP以下に減少した場合に検出信号CPENを生成し、検出信号CPENが生成された場合に、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じた充放電電流を生成する動作を停止することを特徴とする。
<Ninth aspect>
According to the PLL circuit control method of this aspect, an amplitude-modulated carrier wave is input from the antenna 10 to demodulate the received signal, and the receiving circuit 11 that extracts the clock signal CLKREF from the carrier wave and the clock signal CLKREF are input to the internal circuit. A PLL circuit 120 that performs control to synchronize with the clock signal CLKPLL, and controls the PLL circuit 120 during a period before the carrier wave shifts to the 100% modulation period. The PLL circuit 120 includes: The internal clock signal CLKPLL is divided to generate the feedback signal CLKFB, the up signal UP and the down signal DN representing the phase difference between the clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB are generated, and the up signal UP and the down signal DN are generated. Up signal UPS and down signal DNS with delay time td The charge / discharge current is generated according to the up signal UPS and the down signal DNS, converted to the smoothed control voltage VCNT according to the charge / discharge current, and the internal clock signal CLKPLL having the frequency according to the control voltage VCNT is generated. When the amplitude of the carrier wave is monitored and the amplitude decreases below a predetermined threshold value VDETCP, a detection signal CPEN is generated. When the detection signal CPEN is generated, charging is performed according to the up signal UPS and the down signal DNS. The operation for generating the discharge current is stopped.

本態様によれば、PLL回路120は、内部クロック信号CLKPLLを分周して帰還信号CLKFBを生成する。PLL回路120は、クロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの間の位相差を表すアップ信号UP及びダウン信号DNを生成する。PLL回路120は、アップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップ信号UPS及びダウン信号DNSを生成する。PLL回路120は、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じて充放電電流を生成する。PLL回路120は、充放電電流に応じて平滑化された制御電圧VCNTに変換する。PLL回路120は、制御電圧VCNTに応じた周波数の内部クロック信号CLKPLLを発振する。PLL回路120は、搬送波の振幅を監視して振幅が所定の閾値VDETCP以下に減少した場合に検出信号CPENを生成する。この際に、PLL回路120は、検出信号CPENが生成された場合に、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じた充放電電流を生成する動作を停止する。
これにより、搬送波が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程において、例えば、図10に示す振幅減衰期間において、意図しない搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持することができる。
According to this aspect, the PLL circuit 120 divides the internal clock signal CLKPLL to generate the feedback signal CLKFB. The PLL circuit 120 generates an up signal UP and a down signal DN that represent a phase difference between the clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB. The PLL circuit 120 generates an up signal UPS and a down signal DNS obtained by adding a delay time td to the up signal UP and the down signal DN. The PLL circuit 120 generates a charge / discharge current according to the up signal UPS and the down signal DNS. The PLL circuit 120 converts the smoothed control voltage VCNT according to the charge / discharge current. The PLL circuit 120 oscillates an internal clock signal CLKPLL having a frequency corresponding to the control voltage VCNT. The PLL circuit 120 monitors the amplitude of the carrier wave and generates the detection signal CPEN when the amplitude decreases below a predetermined threshold value VDETCP. At this time, when the detection signal CPEN is generated, the PLL circuit 120 stops the operation of generating the charge / discharge current according to the up signal UPS and the down signal DNS.
Thereby, in the process of shifting from a period in which the carrier wave is in a normal state to a 100% modulation period, for example, in the case of an unintentional carrier wave disturbance in the amplitude attenuation period shown in FIG. 10, the carrier wave is in a normal state. The clock signal having the frequency in the period can be maintained even in the 100% modulation period.

<第10態様>
本態様のPLL回路の制御方法は、振幅変調された搬送波をアンテナ10から入力して受信信号を復調するとともに、搬送波からクロック信号CLKREFを抽出する受信回路11と、クロック信号CLKREFを入力して内部クロック信号CLKPLLと同期させる制御を行うPLL回路130と、を備え、搬送波が100%変調期間に移行する以前の期間にPLL回路130を制御するPLL回路の制御方法であって、PLL回路130は、内部クロック信号を分周して帰還信号CLKFBを生成し、クロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの間の位相差を表すアップ信号UP及びダウン信号DNを生成し、アップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップ信号UPS及びダウン信号DNSを生成し、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じて充放電電流を生成し、充放電電流に応じて平滑化された制御電圧VCNTに変換し、制御電圧VCNTに応じた周波数の内部クロック信号CLKPLLを発振し、アップ信号UPとダウン信号DNとの間の位相差を表すパルス信号のパルス幅を監視してパルス幅が所定の幅以上になった場合に検出信号CPENを生成し、検出信号CPENが生成された場合に、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じた充放電電流を生成する動作を停止することを特徴とする。
<10th aspect>
According to the PLL circuit control method of this aspect, an amplitude-modulated carrier wave is input from the antenna 10 to demodulate the received signal, and the receiving circuit 11 that extracts the clock signal CLKREF from the carrier wave and the clock signal CLKREF are input to the internal circuit. A PLL circuit 130 that performs control to synchronize with the clock signal CLKPLL, and controls the PLL circuit 130 during a period before the carrier wave shifts to the 100% modulation period. The internal clock signal is divided to generate the feedback signal CLKFB, the up signal UP and the down signal DN representing the phase difference between the clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB are generated, and delayed to the up signal UP and the down signal DN An up signal UPS and a down signal DNS with a time td are generated, and the up signal UPS is generated. A charge / discharge current is generated according to the signal UPS and the down signal DNS, converted to a smoothed control voltage VCNT according to the charge / discharge current, and an internal clock signal CLKPLL having a frequency according to the control voltage VCNT is oscillated and raised. When the pulse width of the pulse signal representing the phase difference between the signal UP and the down signal DN is monitored and the detection signal CPEN is generated when the pulse width exceeds a predetermined width, and the detection signal CPEN is generated In addition, the operation of generating the charge / discharge current according to the up signal UPS and the down signal DNS is stopped.

本態様によれば、PLL回路130は、内部クロック信号を分周して帰還信号CLKFBを生成する。PLL回路130は、クロック信号CLKREFと帰還信号CLKFBとの間の位相差を表すアップ信号UP及びダウン信号DNを生成する。PLL回路130は、アップ信号UP及びダウン信号DNに遅延時間tdを付与したアップ信号UPS及びダウン信号DNSを生成する。PLL回路130は、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じて充放電電流を生成する。PLL回路130は、充放電電流に応じて平滑化された制御電圧VCNTに変換する。PLL回路130は、制御電圧VCNTに応じた周波数の内部クロック信号CLKPLLを発振する。PLL回路130は、アップ信号UPとダウン信号DNとの間の位相差を表すパルス信号のパルス幅を監視してパルス幅が所定の幅以上になった場合に検出信号CPENを生成する。この際に、PLL回路130は、検出信号CPENが生成された場合に、アップ信号UPS及びダウン信号DNSに応じた充放電電流を生成する動作を停止する。
これにより、搬送波が正常状態にある期間から100%変調期間に移行する過程において、例えば、図14に示す位相異常期間において、意図しない搬送波の波形乱れが起こった場合でも、搬送波が正常状態にある期間での周波数のクロック信号を100%変調期間においても維持することができる。
According to this aspect, the PLL circuit 130 divides the internal clock signal to generate the feedback signal CLKFB. The PLL circuit 130 generates an up signal UP and a down signal DN that represent a phase difference between the clock signal CLKREF and the feedback signal CLKFB. The PLL circuit 130 generates an up signal UPS and a down signal DNS obtained by adding a delay time td to the up signal UP and the down signal DN. The PLL circuit 130 generates a charge / discharge current according to the up signal UPS and the down signal DNS. The PLL circuit 130 converts the smoothed control voltage VCNT according to the charge / discharge current. The PLL circuit 130 oscillates an internal clock signal CLKPLL having a frequency corresponding to the control voltage VCNT. The PLL circuit 130 monitors the pulse width of the pulse signal representing the phase difference between the up signal UP and the down signal DN, and generates the detection signal CPEN when the pulse width exceeds a predetermined width. At this time, when the detection signal CPEN is generated, the PLL circuit 130 stops the operation of generating the charge / discharge current according to the up signal UPS and the down signal DNS.
Thereby, in the process of shifting from a period in which the carrier wave is in a normal state to a 100% modulation period, for example, in the phase abnormality period shown in FIG. The clock signal having the frequency in the period can be maintained even in the 100% modulation period.

1…カード、2…リーダライタ、3…ホスト装置、10…アンテナ、11…受信回路、12…PLL回路、13…送信回路、14…ロジック回路、15…チップ、100…位相比較回路、101…チャージポンプ回路、102…ループフィルタ回路、103…電圧制御発振回路、104…分周回路、105…振幅監視回路、106…遅延回路、107…位相監視回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Card, 2 ... Reader / writer, 3 ... Host apparatus, 10 ... Antenna, 11 ... Reception circuit, 12 ... PLL circuit, 13 ... Transmission circuit, 14 ... Logic circuit, 15 ... Chip, 100 ... Phase comparison circuit, 101 ... Charge pump circuit 102 ... Loop filter circuit 103 ... Voltage controlled oscillation circuit 104 ... Frequency divider circuit 105 ... Amplitude monitoring circuit 106 ... Delay circuit 107 ... Phase monitoring circuit

特許第5323517号Japanese Patent No. 5323517

Claims (10)

振幅変調された搬送波をアンテナから入力して受信信号を復調するとともに、前記搬送波からクロック信号を抽出する受信回路と、
前記クロック信号を入力して内部クロック信号と同期させる制御を行うPLL回路と、を備え、
前記PLL回路は、
前記内部クロック信号を分周して帰還信号を生成する分周回路と、
前記クロック信号と前記帰還信号との間の位相差を表す第1アップ信号及び第1ダウン信号を生成する位相比較回路と、
前記第1アップ信号及び前記第1ダウン信号に遅延時間を付与した第2アップ信号及び第2ダウン信号を生成する遅延回路と、
前記第2アップ信号及び前記第2ダウン信号に応じて充放電電流を生成するチャージポンプ回路と、
前記充放電電流に応じて平滑化された制御電圧に変換するループフィルタ回路と、
前記制御電圧に応じた周波数の前記内部クロック信号を発振する電圧制御発振回路と、
前記搬送波の振幅を監視して前記振幅が所定の閾値以下に減少した場合に検出信号を生成する振幅監視回路と、を備え、
前記チャージポンプ回路は、前記検出信号が生成された場合に、前記第2アップ信号及び第2ダウン信号に応じた充放電電流を生成する動作を停止することを特徴とする半導体装置。
A receiving circuit that receives an amplitude-modulated carrier wave from an antenna and demodulates a received signal, and extracts a clock signal from the carrier wave;
A PLL circuit that performs control to input the clock signal and synchronize with the internal clock signal,
The PLL circuit includes:
A frequency divider that divides the internal clock signal to generate a feedback signal;
A phase comparison circuit for generating a first up signal and a first down signal representing a phase difference between the clock signal and the feedback signal;
A delay circuit for generating a second up signal and a second down signal obtained by adding a delay time to the first up signal and the first down signal;
A charge pump circuit for generating a charge / discharge current in response to the second up signal and the second down signal;
A loop filter circuit for converting to a smoothed control voltage according to the charge / discharge current;
A voltage controlled oscillation circuit for oscillating the internal clock signal having a frequency according to the control voltage;
An amplitude monitoring circuit that monitors the amplitude of the carrier wave and generates a detection signal when the amplitude decreases below a predetermined threshold, and
The said charge pump circuit stops the operation | movement which produces | generates the charging / discharging electric current according to a said 2nd up signal and a 2nd down signal, when the said detection signal is produced | generated.
振幅変調された搬送波をアンテナから入力して受信信号を復調するとともに、前記搬送波からクロック信号を抽出する受信回路と、
前記クロック信号を入力して内部クロック信号と同期させる制御を行うPLL回路と、を備え、
前記PLL回路は、
前記内部クロック信号を分周して帰還信号を生成する分周回路と、
前記クロック信号と前記帰還信号との間の位相差を表す第1アップ信号及び第1ダウン信号を生成する位相比較回路と、
前記第1アップ信号及び前記第1ダウン信号に遅延時間を付与した第2アップ信号及び第2ダウン信号を生成する遅延回路と、
前記第2アップ信号及び前記第2ダウン信号に応じて充放電電流を生成するチャージポンプ回路と、
前記充放電電流に応じて平滑化された制御電圧に変換するループフィルタ回路と、
前記制御電圧に応じた周波数の前記内部クロック信号を発振する電圧制御発振回路と、
前記第1アップ信号と前記第1ダウン信号との間の位相差を表すパルス信号のパルス幅を監視して前記パルス幅が所定の幅以上になった場合に検出信号を生成する位相監視回路と、を備え、
前記チャージポンプ回路は、前記検出信号が生成された場合に、前記第2アップ信号及び前記第2ダウン信号に応じた充放電電流を生成する動作を停止することを特徴とする半導体装置。
A receiving circuit that receives an amplitude-modulated carrier wave from an antenna and demodulates a received signal, and extracts a clock signal from the carrier wave;
A PLL circuit that performs control to input the clock signal and synchronize with the internal clock signal,
The PLL circuit includes:
A frequency divider that divides the internal clock signal to generate a feedback signal;
A phase comparison circuit for generating a first up signal and a first down signal representing a phase difference between the clock signal and the feedback signal;
A delay circuit for generating a second up signal and a second down signal obtained by adding a delay time to the first up signal and the first down signal;
A charge pump circuit for generating a charge / discharge current in response to the second up signal and the second down signal;
A loop filter circuit for converting to a smoothed control voltage according to the charge / discharge current;
A voltage controlled oscillation circuit for oscillating the internal clock signal having a frequency according to the control voltage;
A phase monitoring circuit for monitoring a pulse width of a pulse signal representing a phase difference between the first up signal and the first down signal, and generating a detection signal when the pulse width exceeds a predetermined width; With
The said charge pump circuit stops the operation | movement which produces | generates the charging / discharging electric current according to a said 2nd up signal and a said 2nd down signal, when the said detection signal is produced | generated.
前記振幅監視回路は、前記搬送波が100%変調期間に移行する過程において、前記搬送波に波形乱れが発生する可能性がある振幅減衰期間を対象とすることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor according to claim 1, wherein the amplitude monitoring circuit targets an amplitude attenuation period in which waveform distortion may occur in the carrier wave in a process in which the carrier wave shifts to a 100% modulation period. apparatus. 前記位相監視回路は、前記搬送波が100%変調期間に移行する過程において、前記搬送波に波形乱れが発生する可能性がある位相異常期間を対象とすることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。   3. The semiconductor according to claim 2, wherein the phase monitoring circuit targets a phase abnormality period in which a waveform disturbance may occur in the carrier wave in a process in which the carrier wave shifts to a 100% modulation period. apparatus. 前記搬送波は、ASK100%変調方式の搬送波を対象とすることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the carrier wave is an ASK 100% modulation carrier wave. 前記遅延回路は、複数のインバータ回路を直列接続した構成、或いは前記各インバータ回路同士の間に1次ローパスフィルタを介在させた構成であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の半導体装置。   6. The delay circuit according to claim 1, wherein the delay circuit has a configuration in which a plurality of inverter circuits are connected in series, or a configuration in which a first-order low-pass filter is interposed between the inverter circuits. A semiconductor device according to 1. 前記位相監視回路は、
前記位相比較回路からの前記第1アップ信号及び前記第1ダウン信号に対して、排他的論理和演算を行って排他的論理和信号を生成する排他的論理和演算回路と、
前記排他的論理和信号のパルス幅に応じて充放電して電圧レベルを表す充放電信号を生成する信号生成回路と、
前記充放電信号の電圧レベルが所定の基準電圧よりも低下した場合に検出信号を生成する検出回路と、を備えたことを特徴とする請求項2乃至7の何れか一項に記載の半導体装置。
The phase monitoring circuit includes:
An exclusive OR operation circuit that performs an exclusive OR operation on the first up signal and the first down signal from the phase comparison circuit to generate an exclusive OR signal;
A signal generation circuit that generates a charge / discharge signal representing a voltage level by charging and discharging according to a pulse width of the exclusive OR signal; and
8. A semiconductor device according to claim 2, further comprising: a detection circuit that generates a detection signal when a voltage level of the charge / discharge signal is lower than a predetermined reference voltage. .
前記位相監視回路は、
前記位相比較回路からの前記第1アップ信号及び前記第1ダウン信号に対して排他的論理和演算を行って排他的論理和信号を生成する排他的論理和演算回路と、
前記排他的論理和信号のパルス幅に係る期間内において前記内部クロック信号を計数し、前記計数値が所定の範囲を超えた場合に検出信号を生成するカウンタ回路と、を備えたことを特徴とする請求項2乃至7の何れか一項に記載の半導体装置。
The phase monitoring circuit includes:
An exclusive OR operation circuit that generates an exclusive OR signal by performing an exclusive OR operation on the first up signal and the first down signal from the phase comparison circuit;
A counter circuit that counts the internal clock signal within a period related to a pulse width of the exclusive OR signal and generates a detection signal when the count value exceeds a predetermined range. The semiconductor device according to any one of claims 2 to 7.
振幅変調された搬送波をアンテナから入力して受信信号を復調するとともに、前記搬送波からクロック信号を抽出する受信回路と、
前記クロック信号を入力して内部クロック信号と同期させる制御を行うPLL回路と、を備え、前記搬送波が100%変調期間に移行する以前の期間に前記PLL回路を制御するPLL回路の制御方法であって、
前記PLL回路は、
前記内部クロック信号を分周して帰還信号を生成し、
前記クロック信号と前記帰還信号との間の位相差を表す第1アップ信号及び第1ダウン信号を生成し、
前記第1アップ信号及び前記第1ダウン信号に遅延時間を付与した第2アップ信号及び第2ダウン信号を生成し、
前記第2アップ信号及び前記第2ダウン信号に応じて充放電電流を生成し、
前記充放電電流に応じて平滑化された制御電圧に変換し、
前記制御電圧に応じた周波数の前記内部クロック信号を発振し、
前記搬送波の振幅を監視して前記振幅が所定の閾値以下に減少した場合に検出信号を生成し、
前記検出信号が生成された場合に、前記第2アップ信号及び前記第2ダウン信号に応じた充放電電流を生成する動作を停止することを特徴とするPLL回路の制御方法。
A receiving circuit that receives an amplitude-modulated carrier wave from an antenna and demodulates a received signal, and extracts a clock signal from the carrier wave;
And a PLL circuit that controls to input the clock signal and synchronize with an internal clock signal, and controls the PLL circuit during a period before the carrier wave shifts to a 100% modulation period. And
The PLL circuit includes:
Divide the internal clock signal to generate a feedback signal;
Generating a first up signal and a first down signal representing a phase difference between the clock signal and the feedback signal;
Generating a second up signal and a second down signal obtained by adding a delay time to the first up signal and the first down signal;
Generating a charge / discharge current in response to the second up signal and the second down signal;
Converted to a smoothed control voltage according to the charge / discharge current,
Oscillates the internal clock signal with a frequency according to the control voltage;
Monitoring the amplitude of the carrier wave to generate a detection signal when the amplitude decreases below a predetermined threshold;
A control method for a PLL circuit, wherein when the detection signal is generated, an operation of generating a charge / discharge current according to the second up signal and the second down signal is stopped.
振幅変調された搬送波をアンテナから入力して受信信号を復調するとともに、前記搬送波からクロック信号を抽出する受信回路と、
前記クロック信号を入力して内部クロック信号と同期させる制御を行うPLL回路と、を備え、前記搬送波が100%変調期間に移行する以前の期間に前記PLL回路を制御するPLL回路の制御方法であって、
前記PLL回路は、
前記内部クロック信号を分周して帰還信号を生成し、
前記クロック信号と前記帰還信号との間の位相差を表す第1アップ信号及び第1ダウン信号を生成し、
前記第1アップ信号及び前記第1ダウン信号に遅延時間を付与した前記第2アップ信号及び前記第2ダウン信号を生成し、
前記第2アップ信号及び前記第2ダウン信号に応じて充放電電流を生成し、
前記充放電電流に応じて平滑化された制御電圧に変換し、
前記制御電圧に応じた周波数の前記内部クロック信号を発振し、
前記第1アップ信号と前記第1ダウン信号との間の位相差を表すパルス信号のパルス幅を監視して前記パルス幅が所定の幅以上になった場合に検出信号を生成し、
前記検出信号が生成された場合に、前記第2アップ信号及び前記第2ダウン信号に応じた充放電電流を生成する動作を停止することを特徴とするPLL回路の制御方法。
A receiving circuit that receives an amplitude-modulated carrier wave from an antenna and demodulates a received signal, and extracts a clock signal from the carrier wave;
And a PLL circuit that controls to input the clock signal and synchronize with an internal clock signal, and controls the PLL circuit during a period before the carrier wave shifts to a 100% modulation period. And
The PLL circuit includes:
Divide the internal clock signal to generate a feedback signal;
Generating a first up signal and a first down signal representing a phase difference between the clock signal and the feedback signal;
Generating the second up signal and the second down signal by adding a delay time to the first up signal and the first down signal;
Generating a charge / discharge current in response to the second up signal and the second down signal;
Converted to a smoothed control voltage according to the charge / discharge current,
Oscillates the internal clock signal with a frequency according to the control voltage;
Monitoring a pulse width of a pulse signal representing a phase difference between the first up signal and the first down signal, and generating a detection signal when the pulse width exceeds a predetermined width;
A control method for a PLL circuit, wherein when the detection signal is generated, an operation of generating a charge / discharge current according to the second up signal and the second down signal is stopped.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10079989B2 (en) 2015-12-15 2018-09-18 Ricoh Company, Ltd. Image capturing device
US10250835B2 (en) 2016-02-26 2019-04-02 Ricoh Company, Ltd. Imaging device including pixel region having isolated region and shaded region and imaging system including imaging device
CN110401441A (en) * 2019-07-30 2019-11-01 福州大学 A kind of phase-locked loop circuit and its control method based on time register

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