JP2828811B2 - Pll集積回路 - Google Patents

Pll集積回路

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JP2828811B2
JP2828811B2 JP3312579A JP31257991A JP2828811B2 JP 2828811 B2 JP2828811 B2 JP 2828811B2 JP 3312579 A JP3312579 A JP 3312579A JP 31257991 A JP31257991 A JP 31257991A JP 2828811 B2 JP2828811 B2 JP 2828811B2
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弘 金子
和広 木村
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コードレス電話や携帯
電話等の移動体無線通信機器分野あるいは放送受信機器
分野に使用されるPLL集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、PLL周波数シンセサイザ回路
は、図2に示される如く、水晶発振回路1からの発振出
力を基準分周回路2で分周して得られる基準周波数信号
Rと、VCO3からの発振出力を可変分周回路4で得
られる可変周波数信号fPとを位相比較回路5で比較
し、その位相差に応じた直流電圧VTをチャージポンプ
回路6及びローパスフィルタ(LPF)7によって得
て、その直流電圧VTでVCO3を制御することによ
り、VCO3の発振周波数fOSCをロックするものであ
る。ここで、LPF7は、抵抗R1と、帰還回路を構成
する抵抗R2及びコンデンサCと、インバータを構成す
るNチャネルMOS8及び負荷付加抵抗RPから構成さ
れる。
【0003】一般に、図2に示されたPLL回路を集積
回路化する場合には、破線で示されるように、水晶発振
回路1、基準分周回路2、可変分周回路4、位相比較回
路5、チャージポンプ回路6、及び、LPF7のMOS
8が一つの半導体チップ上に設けられる。従って、チャ
ージポンプ回路6の出力を導出する外部端子9と、MO
S8のゲート及びドレインを導出する外部端子10及び
11が必要である。
【0004】図2に示されたPLL回路の場合、PLL
回路のロックアップタイム、即ち、ロック状態に達する
までの時間は、LPF7の抵抗R1及びR2に依存し、
又、C/N(キャリア信号対ノイズ比)も抵抗R1及び
2に依存している。ところが、C/N比を良好とする
ように抵抗R1及びR2を設定すると、ロックアップ時間
が長くなりチャンネル切り替えに時間がかかってしま
う。又、反対にロックアップ時間を短くするように抵抗
1及びR2を設定すると、C/N比が悪化してしまう不
都合があった。
【0005】そこで、従来は、図3に示される如く、位
相比較回路5の出力が印加されたチャージポンプ回路6
と並列に制御信号Cによって制御されるサブチャージポ
ンプ回路12を設け、そのサブチャージポンプ回路12
の出力を外部端子13を介して取り出し、外部端子13
とMOS8のゲートが接続された外部端子10の間に抵
抗R1Sを接続している。従って、チャンネル切り替え時
には、制御信号によってサブチャージポンプ回路12を
動作させることにより、抵抗R1とR1Sが並列接続とな
り、短期間にロックアップ状態に移行でき、ロック状態
になった後に制御信号Cによりサブチャージポンプ回路
12を不動作とすることにより、抵抗R 1だけで設定さ
れた最適なC/N比でPLL動作を行うことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示されたPLL回路を構成する際に、PLL集積回路を
使用する者が任意にLPFの伝達関数を決定できるよう
にするためには、外部端子9、10、及び、11のほか
に、サブチャージポンプ回路12の出力を導出する外部
端子13を新たに設けなければならず、PLL集積回路
の端子数が増加してしまう不都合があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した点に
鑑みて創作されたものであり、基準発振信号を分周しP
LLの基準周波数を生成する基準分周回路と、印加され
る電圧によって発振周波数が制御される電圧制御発振回
路(VCO)の出力を分周する可変分周回路と、該可変
分周回路の分周出力と前記基準分周回路の分周出力の位
相を比較し位相差に応じた電圧を前記電圧制御発振回路
に印加する位相比較回路と、該位相比較回路の出力に応
じたパルスを出力する第1のチャージポンプ回路及び第
2のチャージポンプ回路と、ローパスフィルタの第1の
伝達関数を決定する回路を外部接続するために前記第1
のチャージポンプ回路の出力が接続された第1の端子
と、前記第2のチャージポンプ回路に接続され、前記ロ
ーパスフィルタの第2の伝達関数を決定する回路を構成
するために内蔵された抵抗と、該抵抗に入力が接続され
た前記ローパスフィルタを構成する能動素子と、該能動
素子の入力に前記ローパスフィルタの帰還信号を印加す
るために前記能動素子の入力に接続された第2の端子
と、前記能動素子の出力が接続された第3の端子とを備
えることにより、外部に接続されるローパスフィルタの
伝達関数の設定の自由度を犯すこと無く、PLL集積回
路の端子数を削減するものである。
【0008】
【作用】上述の手段によれば、第2のチャージポンプ回
路の出力を外部に出力するための外部端子を設けること
なく、LPFの第2の伝達関数を決定する抵抗をPLL
集積回路内部において、LPFの帰還信号を印加するた
めの外部端子に接続された能動素子の入力と第2のチャ
ージポンプ回路の出力との間に接続し、LPFの第1の
伝達関数を決定する抵抗を外部接続するので、外部端子
数が増加すること無く、2つの伝達関数を有するLPF
を切り替えて使用することができ、又、伝達関数の設定
の自由度もある程度確保することができる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の実施例を示す回路図であり、
破線で示された部分はPLL集積回路14である。第1
のチャージポンプ回路15は、図2に示された位相比較
回路5の位相差出力PHAがインバータ16を介して印
加されたPチャンネルMOS17及び位相差出力PHB
が印加されたNチャンネルMOS18とから構成され、
第2のチャージポンプ回路19は、位相差出力PHA
び制御信号Cが印加されたNANDゲート20と、位相
差出力PHB及び制御信号Cが印加されたANDゲート
21と、NANDゲート20の出力が印加されたPチャ
ンネルMOS22と、ANDゲート21の出力が印加さ
れたNチャンネルMOS23とから構成される。
【0010】第1のチャージポンプ回路15の出力は、
外部端子24に接続され、第2のチャージポンプ回路1
9の出力は抵抗R1Sの一端に接続される。又、抵抗R1S
の他端は、NチャンネルMOS25のゲートに接続され
るとともに外部端子26に接続され、NチャンネルMO
S25のドレインは外部端子27に接続される。これら
外部端子24、26、及び、27は、LPFを構成する
素子を外部接続するための端子であり、外部端子24と
26の間には抵抗R1Mが接続され、外部端子26と27
の間には抵抗R2とコンデンサCが直列接続され、さら
に外部端子27と電源VDDの間には抵抗RPが接続され
る。
【0011】ここで、NチャンネルMOS25と抵抗R
Pはインバータを構成し、このインバータの出力が抵抗
2とコンデンサCによって入力に帰還され、抵抗R1M
と抵抗R1Sと共にLPFが構成される。図1に示された
PLL集積回路を使用した場合、チャンネル切り替え時
のロックアップ時間を短縮するためには制御信号CをH
レベルにする。制御信号Cは、図示しないが、位相比較
回路の位相差信号に基づいてアンロック状態を検出する
アンロック検出回路を設け、この検出出力としてもよ
い。制御信号CがHレベルになると、第2のチャージポ
ンプ回路19が動作し、外部接続された抵抗R1Mと内部
に設けられた抵抗R1Sが並列接続され、LPFの伝達関
数は抵抗R1MとR1Sの並列抵抗値と抵抗R2によって決
定されることになる。この場合には、ロックアップ時間
は短縮される。一方、制御信号CがLレベルになると、
第2のチャージポンプ回路19は不動作となり、第1の
チャージポンプ回路15のみの動作となるため、LPF
の伝達関数は抵抗R1MとR2によって決定される。従っ
て、抵抗R1Mを選択することにより、最適なC/N比を
設定することができる。
【0012】通常、ロックアップ時間を短縮する効果を
得るためには、抵抗R1MとR1Sの並列抵抗値を十分小さ
くする必要があり、また、最適なC/N比を得るために
は抵抗R1Mは数KΩ前後程度で任意に設定する。そのた
め、抵抗R1Sは数百Ωに設定され、この抵抗値を固定し
てPLL集積回路1内部に形成してもLPFの伝達関数
の設定の自由度が失われることはない。
【0013】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、外部端子
1個と外部接続される抵抗1個が削減されるため、PL
L周波数シンセサイザ回路を構成する際、使用者にとっ
て有利なPLL集積回路が得られるものであり、移動体
無線機などのコストダウンにおおきな利点となるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図である。
【図2】従来のPLL周波数シンセサイザ回路を示すブ
ロック図である。
【図3】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 水晶発振回路 2 基準分周回路 3 電圧制御発振回路 4 可変分周回路 5 位相比較回路 6 チャージポンプ回路 7 ローパスフィルタ 8 NチャンネルMOS 9,10,11 外部端子 12 サブチャージポンプ回路 13 外部端子 14 PLL集積回路 15 第1のチャージポンプ回路 16 インバータ 17,22 PチャンネルMOS 18,23,25 NチャンネルMOS 19 第2のチャージポンプ回路 20 NANDゲート 21 ANDゲート 24,26,27 外部端子

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準発振信号を分周しPLLの基準周波
    数を生成する基準分周回路と、印加される電圧によって
    発振周波数が制御される電圧制御発振回路(VCO)の
    出力を分周する可変分周回路と、該可変分周回路の分周
    出力と前記基準分周回路の分周出力の位相を比較し位相
    差に応じた電圧を前記電圧制御発振回路に印加する位相
    比較回路と、該位相比較回路の出力に応じたパルスを出
    力する第1のチャージポンプ回路及び第2のチャージポ
    ンプ回路と、ローパスフィルタの第1の伝達関数を決定
    する回路を外部接続するために前記第1のチャージポン
    プ回路の出力が接続された第1の端子と、前記第2のチ
    ャージポンプ回路に接続され、前記ローパスフィルタの
    第2の伝達関数を決定する回路を構成するために内蔵さ
    れた抵抗と、該抵抗に入力が接続された前記ローパスフ
    ィルタを構成する能動素子と、該能動素子の入力に前記
    ローパスフィルタの帰還信号を印加するために前記能動
    素子の入力に接続された第2の端子と、前記能動素子の
    出力が接続された第3の端子とを備えたことを特徴とす
    るPLL集積回路。
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