JP3017212B1 - Multiplier PLL circuit and control method thereof - Google Patents

Multiplier PLL circuit and control method thereof

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JP3017212B1
JP3017212B1 JP11013750A JP1375099A JP3017212B1 JP 3017212 B1 JP3017212 B1 JP 3017212B1 JP 11013750 A JP11013750 A JP 11013750A JP 1375099 A JP1375099 A JP 1375099A JP 3017212 B1 JP3017212 B1 JP 3017212B1
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昌幸 佃
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Abstract

【要約】 【課題】駆動能力切り替え可能なVCO(電圧制御発振
器)を用い、周波数感度が低く、コントロール可能な周
波数領域を広くするPLL回路とその制御方法の提供。 【解決手段】位相比較回路、チャージポンプ、VCO、
分周回路によりループを構成してなるPLL回路におい
て、VCOの駆動能力を判定し、判定結果に応じて、前
記VCOの駆動能力を切り替えるための選択信号を前記
VCOに出力する選択手段を備え、VCOは、前記選択
信号を受けて、リングオシレータを構成するインバータ
の複数のトランジスタのうちから駆動トランジスタを選
択することで、駆動能力を切り替え、前記インバータを
構成する複数のトランジスタのうちコントロールバイア
ス電圧で制御されるトランジスタの割合を相対的に少な
く設定することで、前記VCOに供給されるコントロー
ルバイアス電圧の変化に対する周波数感度が低くなるよ
うにする。
Kind Code: A1 A PLL circuit which uses a VCO (Voltage Controlled Oscillator) whose drive capability can be switched, has low frequency sensitivity, and has a wide controllable frequency range, and a control method thereof. A phase comparison circuit, a charge pump, a VCO,
A PLL circuit comprising a loop constituted by a frequency dividing circuit, comprising a selection means for determining a driving capability of the VCO, and outputting a selection signal for switching the driving capability of the VCO to the VCO according to the determination result; The VCO receives the selection signal and selects a driving transistor from among a plurality of transistors of an inverter forming a ring oscillator, thereby switching the driving capability, and using a control bias voltage among a plurality of transistors forming the inverter. By setting the ratio of the controlled transistors to be relatively small, the frequency sensitivity to a change in the control bias voltage supplied to the VCO is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、PLL(Phase L
coked Loop;位相同期ループ)回路に関し、特に、P
LL回路の周波数感度の制御技術に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a PLL (Phase L
Coked Loop (Phase Locked Loop) circuit
The present invention relates to a technique for controlling the frequency sensitivity of an LL circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のPLL回路の構成の一例を図11
に示す。図11を参照すると、位相比較回路21と、位
相比較回路21からの位相差信号を受け充放電を行い静
電容量端子電圧をローパスフィルタで平滑化し位相差に
対応した電圧を出力するチャージポンプ22と、チャー
ジポンプ22からの制御電圧に基づき発振周波数が可変
される電圧制御発振器(「VCO」という)23と、分
周回路24とを備え、VCO23は、チャージポンプ2
2からの制御電圧29と温度検知回路20からの制御電
圧28により、発振周波数が可変に制御されている。ま
た分周回路24は、PLL回路の逓倍数を設定制御する
ための制御信号である逓倍信号27によりその分周値が
設定される。
2. Description of the Related Art An example of the configuration of a conventional PLL circuit is shown in FIG.
Shown in Referring to FIG. 11, a phase comparison circuit 21 and a charge pump 22 for receiving and charging / discharging a phase difference signal from the phase comparison circuit 21, smoothing the capacitance terminal voltage with a low-pass filter, and outputting a voltage corresponding to the phase difference. A voltage controlled oscillator (referred to as “VCO”) 23 whose oscillation frequency is varied based on a control voltage from the charge pump 22, and a frequency dividing circuit 24.
The oscillation frequency is variably controlled by the control voltage 29 from the control circuit 2 and the control voltage 28 from the temperature detection circuit 20. The frequency dividing circuit 24 has a frequency dividing value set by a frequency multiplying signal 27 which is a control signal for setting and controlling the frequency multiplying factor of the PLL circuit.

【0003】かかる構成の従来のPLL回路は、製造プ
ロセス、温度による出力周波数のバラツキ幅が大きく、
その補正のために、周波数感度、すなわち、制御電圧
(コントロールバイアス電圧の)一定の変化に対するV
COの出力周波数の変化が大きい。
The conventional PLL circuit having such a configuration has a wide variation in output frequency depending on the manufacturing process and temperature.
To compensate for this, the frequency sensitivity, ie, V for a constant change in control voltage (control bias voltage), is
The change of the output frequency of CO is large.

【0004】コントロールバイアス電圧に対する周波数
変化が大きいということは、コントロールバイアスにノ
イズがのった場合に、その影響が大きく、出力周波数が
大きく揺れてPLL回路の出力のジッタの増大につなが
る。
The fact that the frequency change with respect to the control bias voltage is large means that when noise is applied to the control bias, the effect is large, and the output frequency fluctuates greatly, leading to an increase in the jitter of the output of the PLL circuit.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近時、PLL回路の動
作周波数の高速化に伴い、クロック周期に対するジッタ
の割合が大きくなることが問題となっている。
Recently, as the operating frequency of the PLL circuit increases, the ratio of the jitter to the clock cycle increases.

【0006】従来のPLL回路においては、VCOに対
するコントロールバイアス電圧を発生する回路で、ノイ
ズを削減する等の工夫がなされているが、回路自体の耐
ノイズ性を向上する為に、コントロールバイアス電圧に
対する周波数変化の割合を低くし、出力周波数感度を低
下させる、ことが課題とされている。
In the conventional PLL circuit, a circuit for generating a control bias voltage for the VCO has been devised such as to reduce noise. However, in order to improve the noise resistance of the circuit itself, it is necessary to control the control bias voltage. It is an issue to reduce the rate of frequency change and reduce output frequency sensitivity.

【0007】したがって本発明は、上記課題の認識に基
づき創案されたものであって、その目的は、駆動能力切
り替え可能なVCO(電圧制御発振器)を用い、周波数
感度が低く、コントロール可能な周波数領域を広くする
逓倍PLL回路及びその制御方法を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made based on the recognition of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to use a VCO (voltage-controlled oscillator) capable of switching drive capability, have a low frequency sensitivity, and control a frequency range that can be controlled. And a control method thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、VCOの駆動能力を判定し、判定結果に応じて、
前記VCOの駆動能力を切り替えるための選択信号を前
記VCOに出力する手段を備え、前記VCOは、前記選
択信号を受けて、複数のトランジスタからなるインバー
タからなるリングオシレータの複数のトランジスタから
駆動トランジスタを選択することで駆動能力を切り替
え、その際、コントロールバイアス用のトランジスタの
割合を少なく設定することで、コントロールバイアスの
変化に対する周波数感度が低くなるようにする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, which achieves the above-mentioned object, determines the driving capability of a VCO and, in accordance with the result of the determination,
Means for outputting a selection signal for switching the driving capability of the VCO to the VCO, wherein the VCO receives the selection signal and switches a driving transistor from a plurality of transistors of a ring oscillator including an inverter including a plurality of transistors. The drive capability is switched by selection, and at this time, the ratio of the control bias transistor is set to be small, so that the frequency sensitivity to a change in the control bias is reduced.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。本発明に係るPLL回路は、デジタル的なVCO
の駆動能力の切り替えと、VCOに対するコントロール
バイアス電圧(アナログ信号)による、発振周波数の制
御とを組み合わせたものである。
Embodiments of the present invention will be described. The PLL circuit according to the present invention is a digital VCO
And the control of the oscillation frequency by the control bias voltage (analog signal) for the VCO.

【0010】本発明において、VCOの駆動能力の切り
替え、すなわち、VCOのリングオシレータを構成する
インバータに含まれる駆動トランジスタの個数は、回路
のイニシャライズ時に1度だけ行ない、回路動作中は、
VCOに対して、コントロールバイアス電圧による発振
周波数制御のみを行なうようにしている。
In the present invention, the switching of the driving capability of the VCO, that is, the number of the driving transistors included in the inverter constituting the ring oscillator of the VCO is performed only once at the time of initializing the circuit.
Only the oscillation frequency control by the control bias voltage is performed on the VCO.

【0011】すなわち本発明においては、製造プロセス
のバラツキを、回路のイニシャライズ時において、VC
Oの駆動能力の切り替えで補正し、回路動作中の温度バ
ラツキと位相補正は、それぞれの温度検知回路及び位相
比較回路からそれぞれ出力される制御電圧(コントロー
ルバイアス電圧)により行なう。
That is, in the present invention, the variation in the manufacturing process can be reduced by the VC
The correction is performed by switching the driving capability of O, and the temperature variation and the phase correction during the circuit operation are performed by the control voltages (control bias voltages) output from the respective temperature detection circuits and the phase comparison circuits.

【0012】本発明の一実施の形態についてその構成の
概略を図4を参照して説明する。図4を参照すると、こ
の実施の形態に係るPLL回路は、位相比較回路21、
チャージポンプ22、VCO23、分周回路24よりル
ープを構成してなるPLL回路において、さらに選択回
路19と、温度検知回路20とを備え、選択回路19
は、回路イニシャライズ時にVCO23の駆動能力を判
定し、その判定結果に応じて、VCO23の駆動能力を
切り替えるための選択信号30(VCO23のリングオ
シレータのインバータに含まれる駆動トランジスタ列の
オン・オフを切替制御するディジタル信号)をVCO2
3に出力する。
An embodiment of the present invention will be schematically described with reference to FIG. Referring to FIG. 4, the PLL circuit according to this embodiment includes a phase comparison circuit 21,
A PLL circuit comprising a loop composed of a charge pump 22, a VCO 23, and a frequency dividing circuit 24 further includes a selecting circuit 19 and a temperature detecting circuit 20.
Determines the drive capability of the VCO 23 at the time of circuit initialization, and selects a drive signal for switching the drive capability of the VCO 23 according to the determination result (switches on / off the drive transistor array included in the inverter of the ring oscillator of the VCO 23). VCO2
Output to 3.

【0013】VCO23は、選択信号30を受けて、リ
ングオシレータを構成するインバータの複数のトランジ
スタのうちから駆動トランジスタを選択することで駆動
能力を切り替え、その際、インバータを構成するトラン
ジスタのうちコントロールバイアス用のトランジスタ列
(チャージポンプからの制御電圧及び温度検知回路から
の制御電圧をゲートにバイアス電圧として入力するトラ
ンジスタ列)の割合を少なく設定することで、コントロ
ールバイアスの変化に対する周波数感度が低くなるよう
にする、ことを特徴とするPLL回路。
The VCO 23 receives the selection signal 30 and switches the driving capability by selecting a driving transistor from a plurality of transistors of the inverter forming the ring oscillator. The frequency sensitivity to the change of the control bias is reduced by setting a small ratio of the transistor array (the transistor array in which the control voltage from the charge pump and the control voltage from the temperature detection circuit are input to the gate as the bias voltage). A PLL circuit characterized in that:

【0014】図1は、本発明の一実施の形態の制御の流
れの概略を示す流れ図である。
FIG. 1 is a flowchart showing an outline of a control flow according to an embodiment of the present invention.

【0015】図1を参照すると、回路のイニシャライズ
において、まずVCOの能力測定基準を設定する(ステ
ップI)。
Referring to FIG. 1, in initializing a circuit, first, a reference for measuring the performance of a VCO is set (step I).

【0016】つづいて選択回路30は、VCO23の駆
動能力を測定し(ステップII)、測定結果に応じて、駆
動能力を切り替えるための選択(SELECT)信号3
0をVCO23に出力する。
Subsequently, the selection circuit 30 measures the driving capability of the VCO 23 (Step II), and selects a (SELECT) signal 3 for switching the driving capability according to the measurement result.
0 is output to the VCO 23.

【0017】VCOの駆動能力の測定は、リファレンス
クロック(入力クロック)と逓倍制御信号27から設定
される一定のパルスカウント時間を用いる。外部からの
信号を用いることで、回路自体の製造プロセス、温度バ
ラツキによらずに、常に一定の基準で、VCOの駆動能
力を判断することが可能である。
The measurement of the driving capability of the VCO uses a fixed pulse count time set from the reference clock (input clock) and the multiplication control signal 27. By using an external signal, it is possible to always determine the driving capability of the VCO based on a fixed reference irrespective of the manufacturing process and temperature variation of the circuit itself.

【0018】VCOは、複数のトランジスタから構成さ
れるインバータをリング状に縦続してなるリングオシレ
ータの複数のトランジスタから駆動トランジスタを選択
することで、VCOの駆動能力を切り替える(ステップ
III)。
The VCO switches the driving capability of the VCO by selecting a driving transistor from a plurality of transistors of a ring oscillator in which an inverter composed of a plurality of transistors is cascaded in a ring shape (step
III).

【0019】切り替えの際は、コントロールバイアス用
のトランジスタの割合を少なく設定することで、コント
ロールバイアスの変化に対する周波数感度を低くでき
る。
At the time of switching, the frequency sensitivity to a change in the control bias can be reduced by setting the ratio of the control bias transistor to a small value.

【0020】回路動作時には、PLL回路に入力される
リファレンスクロックと出力クロックの位相差を比較
し、位相差が0となるように、コントロールバイアスに
よりVCOの発振周波数の微調を行なう(ステップIV〜
VI)。また温度検出回路20からの制御信号によりVC
O23の発振周波数の微調も行なう。
During circuit operation, the phase difference between the reference clock input to the PLL circuit and the output clock is compared, and the oscillation frequency of the VCO is finely adjusted by the control bias so that the phase difference becomes 0 (steps IV to IV).
VI). In addition, VC is controlled by a control signal from the temperature detection circuit 20.
Fine adjustment of the oscillation frequency of O23 is also performed.

【0021】このように、本発明においては、VCOの
駆動能力切り替えによる粗調と、コントロールバイアス
による微調を組み合わせることで、周波数感度が低く、
かつ、コントロール可能な周波数領域を広くすることが
可能となる。
As described above, in the present invention, the frequency sensitivity is low by combining the coarse adjustment by switching the driving capability of the VCO and the fine adjustment by the control bias.
In addition, it is possible to widen the controllable frequency range.

【0022】[0022]

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図4は、本発明の一実施例の構成を示す図であ
る。図4を参照すると、VCO23と、選択(SELECT)
回路19と、位相比較器(PD)21と、チャージポン
プ(CP)22と、温度検知回路(TSENSE)20と、分
周器(DIV)24とを備えて構成されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the VCO 23 and the selection (SELECT)
The circuit 19 includes a circuit 19, a phase comparator (PD) 21, a charge pump (CP) 22, a temperature detection circuit (TSENSE) 20, and a frequency divider (DIV) 24.

【0023】位相比較器21は、リファレンスクロック
(入力クロック)26と分周器24で分周されたVCO
23の出力クロックを入力し、その位相差検出結果を出
力し、チャージポンプ22を通して、位相補正用の制御
電圧(コントロールバイアス電圧)として、VCO23
へ出力する。
The phase comparator 21 includes a reference clock (input clock) 26 and a VCO divided by a frequency divider 24.
23, outputs a phase difference detection result, and outputs the result through the charge pump 22 to the VCO 23 as a control voltage (control bias voltage) for phase correction.
Output to

【0024】温度検知回路20は、回路動作中の周囲温
度の変化を検知し、温度補正用の制御電圧(コントロー
ルバイアス電圧)28をVCO23に出力する。温度検
知回路20は、例えばダイオードに直列接続された抵抗
に流れる電流の温度変化による抵抗端子電圧を増幅しコ
ントロールバイアス電圧として出力する公知のものが用
いられる。
The temperature detection circuit 20 detects a change in the ambient temperature during the operation of the circuit, and outputs a control voltage (control bias voltage) 28 for temperature correction to the VCO 23. As the temperature detection circuit 20, for example, a known circuit that amplifies a resistor terminal voltage due to a temperature change of a current flowing through a resistor connected in series with a diode and outputs the amplified voltage as a control bias voltage is used.

【0025】選択回路19は、リファレンスクロック2
6と、リセット信号25と、PLL回路の逓倍数を制御
する制御信号である逓倍信号27と、VCO出力クロッ
ク31とを入力し、VCO23に対して選択(SELECT)
信号30を出力する。
The selection circuit 19 receives the reference clock 2
6, a reset signal 25, a multiplied signal 27 which is a control signal for controlling the multiplied number of the PLL circuit, and a VCO output clock 31 and selected for the VCO 23 (SELECT).
The signal 30 is output.

【0026】図5は、本発明の一実施例における選択
(SELECT)回路19の構成を示す図である。図5を参照
すると、選択回路19は、逓倍信号27を用いてカウン
ト回数を設定しパルスカウンタ(A)33へ出力するカ
ウント数設定回路32と、設定されたカウント回数でリ
ファレンスクロック(入力クロック)のパルスをカウン
トしVCOパルスカウント信号としてパルスカウンタ
(B)34へ出力するパルスカウンタ(A)33と、パ
ルスカウンタ(A)33からのVCOパルスカウント信
号を用いて、VCO23の出力パルスをカウントするパ
ルスカウンタ(B)34と、パルスカウンタ(B)34
のカウント数に応じてVCO23に対して選択(SEL
ECT)信号30を出力するトランジスタセレクト回路
35と、を備えて構成される。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the selection (SELECT) circuit 19 in one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the selection circuit 19 sets a count number using the multiplied signal 27 and outputs the count number to the pulse counter (A) 33, and a reference clock (input clock) based on the set count number. And the output pulse of the VCO 23 is counted by using the pulse counter (A) 33 which outputs the pulse of the above to the pulse counter (B) 34 as a VCO pulse count signal and the VCO pulse count signal from the pulse counter (A) 33. A pulse counter (B) 34 and a pulse counter (B) 34
Is selected for the VCO 23 according to the count number (SEL
And a transistor select circuit 35 that outputs an ECT) signal 30.

【0027】このトランジスタセレクト回路35は、パ
ルスカウンタ(B)34のカウント値を入力してこれを
デコードし選択信号30を出力するものであり、論理ゲ
ート構成、テーブルルックアップ方式等公知のデコーダ
ロジックが用いられる。
The transistor select circuit 35 inputs the count value of the pulse counter (B) 34, decodes the count value, and outputs the select signal 30, and uses a well-known decoder logic such as a logic gate configuration or a table lookup system. Is used.

【0028】図6は、本発明の一実施例におけるVCO
23の構成の一例を示す図である。図6を参照すると、
VCO23は、インバータ(INV)3段のリングオシ
レーターで構成されており、各インバータには、チャー
ジポンプ22からのコントロールバイアス電圧29、温
度検知回路20からのコントロールバイアス電圧28、
選択回路19からの選択信号(デジタル信号)が供給さ
れる。
FIG. 6 shows a VCO according to an embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a configuration of a 23. Referring to FIG.
The VCO 23 includes a three-stage ring oscillator of an inverter (INV). Each inverter has a control bias voltage 29 from the charge pump 22, a control bias voltage 28 from the temperature detection circuit 20,
A selection signal (digital signal) from the selection circuit 19 is supplied.

【0029】図7は、図6に示したVCO23のインバ
ータ(INV)の構成を示す図である。図7を参照する
と、インバータ(INV)は、4段縦済みのトランジス
タを並列に40列接続して構成されている。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the inverter (INV) of VCO 23 shown in FIG. Referring to FIG. 7, the inverter (INV) is configured by connecting four columns of transistors arranged in vertical stages in 40 columns in parallel.

【0030】この実施例では、40列のトランジスタの
うち3列を位相補正コントロールバイアス用トランジス
タ39、17列を温度補正コントロールバイアス用トラ
ンジスタ40、20列をフルオン用トランジスタ41と
して用いている。位相補正コントロールバイアス用トラ
ンジスタ39の第1列は、ソースが接地され、ゲートに
選択信号30−N-1を入力するNチャネルMOSトランジス
タNM11と、NチャネルMOSトランジスタNM11のドレイン
にソースを接続し、ゲートにインバータ入力信号を入力
とするNチャネルMOSトランジスタNM12と、NチャネルMO
SトランジスタNM1 2のドレインにドレインを接続し、ゲ
ートに選択信号30−P-1を入力するPチャネルMOSトラ
ンジスタPM12と、PチャネルMOSトランジスタPM12のソー
スにドレインを接続し、ゲートにチャージポンプ29か
らのコントロールバイアス電圧29を入力としソースを
電源に接続したPチャネルMOSトランジスタPM11と、を備
え、温度補正コントロールバイアス用トランジスタ40
の第1列は、ソースが接地され、ゲートに選択信号30
−N-4を入力するNチャネルMOSトランジスタNM41と、N
チャネルMOSトランジスタNM41のドレインにソースを接
続し、ゲートにインバータ入力信号を入力とするNチャ
ネルMOSトランジスタNM42と、NチャネルMOSトランジス
タNM42のドレインにドレインを接続し、ゲートに選択
信号30−P-4を入力するPチャネルMOSトランジスタPM
2と、PチャネルMOSトランジスタPM42のソースにドレ
インを接続し、ゲートに温度検知回路20からのコント
ロールバイアス電圧28を入力としソースを電源に接続
したPチャネルMOSトランジスタPM41と、を備え、フル
オン用トランジスタ41の第1列は、ソースが接地さ
れ、ゲートに選択信号30−N-20を入力するNチャネ
ルMOSトランジスタNM20 1と、NチャネルMOSトランジス
タNM201のドレインにソースを接続し、ゲートにイン
バータ入力信号を入力とするNチャネルMOSトランジスタ
NM202と、NチャネルMOSトランジスタNM202のドレイ
ンにドレインを接続し、ゲートに選択信号30−P-20
を入力するPチャネルMOSトランジスタPM202と、Pチャ
ネルMOSトランジスタPM202のソースにドレインを接続
し、ゲートに接地電位を入力しソースを電源に接続した
PチャネルMOSトランジスタPM201と、を備え、3列
の、位相補正コントロールバイアス用トランジスタ3
9、17列の温度補正コントロールバイアス用トランジ
スタ40、20列のフルオン用トランジスタ41の駆動
用のNチャネルMOSトランジスタ(NM12〜NM42、〜NM
202、〜フルオン用トランジスタ41の20列目のト
ランジスタNM402)のゲートはインバータの入力信号
に共通接続され、ドレインはインバータ出力として共通
接続されている。
In this embodiment, forty columns of transistors
Transistors for phase correction control bias for 3 rows
Rows 39 and 17 are temperature correction control bias transformers.
Transistors 40 and 20 are connected to a full-on transistor 41.
Used. Tiger for phase correction control bias
The first column of transistor 39 has a source grounded and a gate
N-channel MOS transistor for inputting selection signal 30-N-1
TA NM11And N-channel MOS transistor NM11Drain of
To the source and input the inverter input signal to the gate
N-channel MOS transistor NM1TwoAnd N-channel MO
S transistor NM1 TwoConnect the drain to the drain of
P-channel MOS transistor that inputs the selection signal 30-P-1 to the port
Transistor PM1TwoAnd the P-channel MOS transistor PM1TwoSaw
Connect the drain to the gate and charge pump 29 to the gate.
These control bias voltage 29 is input and the source is
P-channel MOS transistor PM1 connected to power supply1And
, Temperature correction control bias transistor 40
The first column has a source grounded and a gate with a select signal 30.
N-channel MOS transistor NM4 for inputting -N-41And N
Channel MOS transistor NM41Connect the source to the drain of
N channel with the inverter input signal input to the gate
Flannel MOS transistor NM4TwoAnd N-channel MOS transistor
TA NM4TwoConnect drain to drain and select gate
P-channel MOS transistor PM for inputting signal 30-P-4
4TwoAnd the P-channel MOS transistor PM4TwoSauce on the sauce
And the gate from the temperature detection circuit 20
Input the roll bias voltage 28 and connect the source to the power supply
P-channel MOS transistor PM41And full
The first column of the ON transistors 41 has a source grounded.
N channel for inputting the selection signal 30-N-20 to the gate
MOS transistor NM20 1And N-channel MOS transistor
TA NM201Connect the source to the drain of the
N-channel MOS transistor that receives the inverter input signal
NM20TwoAnd N-channel MOS transistor NM20TwoDray of
The drain is connected to the gate, and the selection signal 30-P-20 is connected to the gate.
P-channel MOS transistor PM20TwoAnd P Cha
Flannel MOS transistor PM20TwoConnect drain to source
Input the ground potential to the gate and connect the source to the power supply
P-channel MOS transistor PM201And three rows
Transistor 3 for phase correction control bias
Transistors for temperature correction control bias in rows 9 and 17
Driving of Full-On Transistors 41 in Stars 40 and 20
N-channel MOS transistor (NM1Two~ NM42, ~ NM
202, the 20th column of the full-on transistor 41
Lanista NM40Two) Gate is the input signal of the inverter
Are connected in common, and the drain is common as the inverter output
It is connected.

【0031】本発明の一実施例の動作について説明す
る。
The operation of the embodiment of the present invention will be described.

【0032】駆動能力切り替えは、回路イニシャライズ
時(リセット信号25がアクティブ時)に1度だけ行
い、回路動作中は、コントロールバイアスのみで出力周
波数をコントロールする。
The switching of the driving capability is performed only once at the time of circuit initialization (when the reset signal 25 is active). During the circuit operation, the output frequency is controlled only by the control bias.

【0033】イニシャライズ時のVCO23の駆動能力
切り替えは、予め設定されたリファレンスクロックのカ
ウント回数と同じ時間にカウントされるVCOの出力パ
ルス数に応じて行なう。
Switching of the driving capability of the VCO 23 at the time of initialization is performed in accordance with the number of output pulses of the VCO counted in the same time as the preset reference clock count.

【0034】図1、図2、及び図3の流れ図を参照し
て、本発明の一実施例の動作について詳細に説明する。
図2、図3は、図1の処理フローの詳細を示した流れ図
である。
The operation of one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the flow charts of FIGS. 1, 2 and 3.
2 and 3 are flowcharts showing details of the processing flow of FIG.

【0035】VCOの能力判定基準設定として(図1の
ステップI)、VCO23の出力クロック31をカウン
トする時間を設定する。
As the VCO capability determination reference setting (step I in FIG. 1), a time for counting the output clock 31 of the VCO 23 is set.

【0036】まず逓倍数を設定する制御信号である逓倍
信号27をもとに、パルスカウンタ(A)33における
リファレンスクロック26のカウント回数をカウント数
設定回路32で設定する(図2のステップ1及び2参
照)。
First, the count number of the reference clock 26 in the pulse counter (A) 33 is set by the count number setting circuit 32 based on the multiplied signal 27 which is a control signal for setting the multiplied number (steps 1 and 2 in FIG. 2). 2).

【0037】パルスカウンタ(A)33が、設定された
カウント回数にしたがって、リファレンスクロック26
をカウントする(図2のステップ3)。
The pulse counter (A) 33 reads the reference clock 26 according to the set count number.
Is counted (step 3 in FIG. 2).

【0038】例えば、PLL回路の出力周波数が1GHz
で、リファレンスクロック26のカウント数の初期値を
1000回とすると、リファレンスクロック26が1[GHz]
の時は、1逓倍であるため、パルスカウンタ(A)33
のカウント数は、1000×1/1=1000回とする。
For example, if the output frequency of the PLL circuit is 1 GHz
To set the initial value of the count number of the reference clock 26 to
Assuming 1000 times, the reference clock 26 is 1 [GHz]
In the case of, since the frequency is multiplied by 1, the pulse counter (A) 33
Is 1000 × 1/1 = 1000 times.

【0039】リファレンスクロック26の周期が1[n
s]、カウント数が1000回であるため、1[ns]×1000=1
[us]が、VCOの出力信号のカウント時間となる。
The cycle of the reference clock 26 is 1 [n
s], since the count number is 1000, 1 [ns] × 1000 = 1
[us] is the count time of the output signal of the VCO.

【0040】リファレンスクロック26が500[MHz]の時
は、2逓倍(図2において、逓倍信号は2を示す)であ
るため、パルスカウンタ(A)33のカウント数は1000
×1/2=500回になる。リファレンスクロック26の周期
が2[ns]、カウント数500回であるため、 2[ns]×500=1
[us]がVCO23の出力信号のカウント時間となる。
When the reference clock 26 has a frequency of 500 [MHz], the pulse counter (A) 33 counts 1000 because it is multiplied by 2 (the multiplied signal indicates 2 in FIG. 2).
× 1/2 = 500 times. Since the cycle of the reference clock 26 is 2 [ns] and the count number is 500, 2 [ns] × 500 = 1
[us] is the count time of the output signal of the VCO 23.

【0041】このように、常に一定の時間が設定され、
VCOパルスカウント信号(図4の信号37、図2の
7)として、パルスカウンタ(B)34へと出力される
(図2のステップ4)。
Thus, a fixed time is always set,
It is output to the pulse counter (B) 34 as a VCO pulse count signal (signal 37 in FIG. 4, 7 in FIG. 2) (step 4 in FIG. 2).

【0042】次に、選択回路19へリセット信号25が
入力されると、回路のイニシャライズを開始する(図2
のステップ5、6)。
Next, when the reset signal 25 is input to the selection circuit 19, initialization of the circuit is started (FIG. 2).
Steps 5 and 6).

【0043】パルスカウンタ(B)34において、パル
スカウンタ(A)33で設定された一定時間のVCOパ
ルスカウント信号(37)を利用して、VCO23の出
力パルス31をカウントする(図3のステップ8)。
The pulse counter (B) 34 counts the output pulses 31 of the VCO 23 using the VCO pulse count signal (37) for a fixed time set by the pulse counter (A) 33 (step 8 in FIG. 3). ).

【0044】そして一定時間でのパルスカウンタ(B)
34のカウント数を、トランジスタセレクト回路35が
判定し(図3のステップ9)、そのカウント数に応じた
VCO23のリングオシレータをなすインバータにおけ
る駆動トランジスタ数を選択する(図3のステップ1
0)。
Then, a pulse counter (B) for a fixed time
The transistor select circuit 35 determines the count of 34 (step 9 in FIG. 3), and selects the number of drive transistors in the inverter forming the ring oscillator of the VCO 23 according to the count (step 1 in FIG. 3).
0).

【0045】VCO23の出力パルスのカウント数と、
VCO23のリングオシレータをなすインバータにおけ
る駆動トランジスタ数との対応は、回路特性に合わせて
あらかじめトランジスタセレクト回路35に設定してお
き、選択されたVCO駆動トランジスタ数に応じて、ト
ランジスタセレクト回路35がVCO23へ選択信号3
0を出力する(図3のステップ11)。
The number of output pulse counts of the VCO 23,
The correspondence with the number of drive transistors in the inverter forming the ring oscillator of the VCO 23 is set in advance in the transistor select circuit 35 in accordance with the circuit characteristics, and the transistor select circuit 35 switches to the VCO 23 in accordance with the selected number of VCO drive transistors. Selection signal 3
0 is output (step 11 in FIG. 3).

【0046】VCO23では、トランジスタセレクト回
路35からの選択信号30に応じて、駆動トランジスタ
数が切り替えられる(図3のステップ12)。なお、V
CO23のリングオシレータをなすインバータに含まれ
る駆動トランジスタは回路イニシャライズ時、すべて選
択状態に設定されるように構成し、このステップ10で
駆動トランジスタの個数を切り替えるようにしてもよ
い。
In the VCO 23, the number of driving transistors is switched according to the selection signal 30 from the transistor selection circuit 35 (step 12 in FIG. 3). Note that V
The drive transistors included in the inverter that forms the ring oscillator of the CO 23 may be configured to be all set to the selected state at the time of circuit initialization, and the number of drive transistors may be switched in step 10.

【0047】この実施例では、選択信号30−P−1、
30−P−4、30−P−20…がゲスト端子に入力さ
れるPチャネルMOSトランジスタPM12、PM42、PM2
2…と、30−N−1、30−N−4、30−N−20…
がゲート端子に入力されるNチャネルMOSトランジス
タNM12、NM42、NM202…のオン、オフを切り替え
ることで、VCO23の駆動トランジスタ数を変化させ
る。
In this embodiment, the selection signals 30-P-1,
30-P-4,30-P- 20 ... P -channel MOS transistor PM1 2 which is input to the guest terminal, PM4 2, PM2
0 2 ... and, 30-N-1,30-N -4,30-N-20 ...
Switches on and off the N-channel MOS transistors NM1 2 , NM4 2 , NM20 2 ... Input to the gate terminal, thereby changing the number of drive transistors of the VCO 23.

【0048】VCO23の駆動トランジスタが切り替え
られた時点で、回路のイニシャライズが終了し、回路動
作が開始する(図3のステップ13)。
When the driving transistor of the VCO 23 is switched, the initialization of the circuit is completed and the circuit operation starts (step 13 in FIG. 3).

【0049】回路動作中は、従来のPLL回路と同様に
して、リファレンスクロック26と分周回路24で分周
されたVCO23の出力クロック31とを位相比較器2
1で比較し(図3のステップ14)、位相差がある場合
には(図3のステップ15)、位相差に合わせてVCO
23へ出力している位相補正コントロールバイアス電圧
29を変化させVCO23の周波数を変化させる。
During the circuit operation, the reference clock 26 and the output clock 31 of the VCO 23 divided by the frequency divider 24 are compared with the phase comparator 2 in the same manner as in the conventional PLL circuit.
1 (step 14 in FIG. 3), and if there is a phase difference (step 15 in FIG. 3), the VCO is adjusted according to the phase difference.
The frequency of the VCO 23 is changed by changing the phase correction control bias voltage 29 output to the VCO 23.

【0050】本発明の一実施例において、回路動作中
は、VCOの駆動トランジスタ切り替えは行なわず、位
相比較器22及び温度検出回路20からそれぞれ出力さ
れる位相補正コントロールバイアス電圧29及び温度補
正コントロールバイアス28で、VCO23の出力周波
数をコントロールする。
In one embodiment of the present invention, the driving transistor of the VCO is not switched during the circuit operation, and the phase correction control bias voltage 29 and the temperature correction control bias output from the phase comparator 22 and the temperature detection circuit 20, respectively. At 28, the output frequency of the VCO 23 is controlled.

【0051】本発明の一実施例における位相コントロー
ルバイアス電圧29とVCO23の出力周波数の特性グ
ラフを図9に示す。図9においては、VCOのリングオ
シレータをなすインバータの駆動トランジスタの数を1
0段から18段の範囲で可変さた特性を示している。
FIG. 9 shows a characteristic graph of the phase control bias voltage 29 and the output frequency of the VCO 23 in one embodiment of the present invention. In FIG. 9, the number of drive transistors of the inverter forming the ring oscillator of the VCO is one.
The graph shows characteristics varied in a range from 0 to 18 stages.

【0052】図9に示した例は、製造プロセス・温度バ
ラツキによる周波数変動が1〜1.5[GHz]あり、この
バラツキを補正するために、位相補正コントロールバイ
アス電圧29を0〜1[V]の範囲で変化させる。
In the example shown in FIG. 9, there is a frequency variation of 1 to 1.5 GHz due to the manufacturing process and temperature variation. To correct this variation, the phase correction control bias voltage 29 is set to 0 to 1 [V]. In the range of [].

【0053】比較例として、従来のPLL回路における
位相補正コントロールバイアスによるVCOの出力周波
数の変化の特性を図10に示す。図10からもわかるよ
うに、位相補正コントロールバイアスの0〜1[V]の変
化だけでバラツキを補正する為に、周波数感度が非常に
大きくなる。位相補正コントロールバイアス電圧に対す
るVCO出力周波数の特性グラフの傾きが感度に相当
し、図10に示す例では、200〜1300[MHz/
V]である。
As a comparative example, FIG. 10 shows a characteristic of a change in the output frequency of the VCO due to the phase correction control bias in the conventional PLL circuit. As can be seen from FIG. 10, since the variation is corrected only by the change of the phase correction control bias from 0 to 1 [V], the frequency sensitivity becomes extremely large. The slope of the characteristic graph of the VCO output frequency with respect to the phase correction control bias voltage corresponds to the sensitivity. In the example shown in FIG. 10, 200 to 1300 [MHz /
V].

【0054】これに対して、本発明の一実施例におい
て、周波数感度は、50〜200[MHz/V]であ
り、本発明の一実施例では、周波数感度を従来の構成の
4分の1〜6分の1に低減している。
On the other hand, in one embodiment of the present invention, the frequency sensitivity is 50 to 200 [MHz / V], and in one embodiment of the present invention, the frequency sensitivity is one-fourth of the conventional configuration. It is reduced to 1/6.

【0055】ところで、感度が低くなると、プロセス・
温度バラツキを補正しきれなくなるが、本発明の一実施
例においては、VCOの駆動トランジスタ数を切り替え
ることでそれを補う。
By the way, when the sensitivity is lowered, the process
Although it is impossible to correct the temperature variation, in one embodiment of the present invention, the variation is compensated by switching the number of driving transistors of the VCO.

【0056】周波数感度は、VCOの駆動トランジスタ
を切り替える際に、位相調整コントロールバイアス用の
トランジスタ(図7の39)の割合を変えることで調整
する。
The frequency sensitivity is adjusted by changing the ratio of the phase adjustment control bias transistor (39 in FIG. 7) when switching the VCO drive transistor.

【0057】駆動トランジスタの切り替えで広い範囲の
周波数帯をコントロール可能とし、全駆動トランジスタ
中のコントロールバイアス用トランジスタの割合を変え
ることで周波数感度の調整が出来る。
A wide frequency band can be controlled by switching the driving transistors, and the frequency sensitivity can be adjusted by changing the ratio of the control bias transistors in all the driving transistors.

【0058】また、VCOの駆動能力切り替えは、イニ
シャライズに1回だけ行なう。回路動作中の周波数コン
トロールをコントロールバイアスだけで行なう。
The switching of the driving capability of the VCO is performed only once at initialization. Frequency control during circuit operation is performed only by control bias.

【0059】これにより、コントロール可能な周波数領
域を広く取ったまま、コントロールバイアスに対する出
力周波数感度を低くして、精度良く周波数をコントロー
ルすることが可能となる。
As a result, the output frequency sensitivity to the control bias can be reduced while keeping the controllable frequency range wide, and the frequency can be controlled with high accuracy.

【0060】回路イニシャライズ時のVCO駆動能力切
り替えは、VCOの出力パルスを一定時間カウントして
駆動能力を判断し、その能力に応じて行なう。VCOの
出力パルスをカウントする一定時間は、外部からのリフ
ァレンスクロックと逓倍信号から設定することで、回路
内部の製造プロセス・温度バラツキによらず、常に一定
の時間を設定できる。
Switching of the VCO driving capability at the time of circuit initialization is performed by counting the output pulses of the VCO for a certain period of time, determining the driving capability, and performing the switching according to the capability. By setting the fixed time for counting the output pulses of the VCO from an externally applied reference clock and a multiplied signal, a fixed time can always be set irrespective of the manufacturing process and temperature variation in the circuit.

【0061】図8は、本発明の第2の実施例に係るVC
Oのリングオシレータを構成するインバータの回路構成
を示す図である。上記実施例では、高速化に有利なNチ
ャネル駆動型のインバータ43(図8(b))を用いて
いるが、図8(a)に示すように、通常のCMOS型イ
ンバータ42を用いて、選択回路19からの選択信号3
0−N、30−Pにより駆動トランジスタ変化が可能な
インバータで構成してもよい。CMOSインバータ42
を複数用いて、図7に示すように、位相補正コントロー
ルバイアス用のトランジスタ列と、温度補正コントロー
ルバイアス用のトランジスタ列と、フルオン用のトラン
ジスタ列を構成し、CMOSインバータ42の入力を共
通接続し、出力を共通接続され、選択信号30でオン・
オフ制御されるとともに、チャージポンプ22、温度検
知回路20からのコントロールバイアス電圧29、28
で負荷が制御される。
FIG. 8 shows a VC according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration of an inverter included in an O ring oscillator. In the above embodiment, the N-channel drive type inverter 43 (FIG. 8B), which is advantageous for speeding up, is used. However, as shown in FIG. Selection signal 3 from selection circuit 19
It may be constituted by an inverter which can change the driving transistor by 0-N and 30-P. CMOS inverter 42
7, a transistor row for phase correction control bias, a transistor row for temperature correction control bias, and a transistor row for full ON are formed as shown in FIG. 7, and the inputs of the CMOS inverter 42 are commonly connected. , The output is connected in common and turned on by the selection signal 30.
It is controlled to be off, and the control bias voltages 29 and 28 from the charge pump 22 and the temperature detection circuit 20 are controlled.
Is used to control the load.

【0062】また、上記実施例では、VCO23は、イ
ンバータ3段のリングオシレータで構成され、インバー
タ1個は、4段縦済みのトランジスタが40列から構成
され、位相・温度補正の2種類のコントロールバイアス
に対応して位相補正用トランジスタが3列、温度補正用
が17列、フルオン用トランジスタが20列の割合であ
る。このうちの、インバータの段数、トランジスタ縦積
みの段・列の数、コントロールバイアスの種類とそのト
ランジスタの割合を変更しても、同様な効果を得られ
る。
Further, in the above embodiment, the VCO 23 is constituted by a ring oscillator having three stages of inverters, and one inverter is constituted by 40 columns of transistors arranged in four stages and having two types of phase and temperature correction. Corresponding to the bias, the ratio of phase correction transistors is three, the temperature correction is seventeen, and the full-on transistor is twenty. The same effect can be obtained by changing the number of stages of inverters, the number of stages / rows of vertically stacked transistors, the type of control bias, and the ratio of the transistors.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
VCOの駆動トランジスタを切り替えることにより、広
い範囲の周波数帯をコントロール可能とし、複数の駆動
トランジスタのうちのコントロールバイアス用トランジ
スタの割合を変えることで周波数感度の調整する構成と
したことにより、コントロール可能な周波数領域を広く
とったまま、コントロールバイアスに対する出力周波数
感度を低くして、精度良く周波数をコントロールするこ
とができる、いう効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
A wide range of frequency band can be controlled by switching the drive transistor of the VCO, and the frequency sensitivity can be controlled by changing the ratio of the control bias transistor among the plurality of drive transistors. With the wide frequency region, the output frequency sensitivity to the control bias is lowered, and the frequency can be controlled with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の制御動作を説明するための
流れ図である。
FIG. 1 is a flowchart illustrating a control operation according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の制御動作の詳細を説明する
ための流れ図である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating details of a control operation according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の制御動作の詳細を説明する
ための流れ図である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating details of a control operation according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例のPLL回路の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a PLL circuit according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における選択回路の構成を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a selection circuit in one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例におけるVCOの構成を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a VCO in one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例におけるインバータの構成を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an inverter according to one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例におけるインバータの別の構
成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing another configuration of the inverter in one embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例における位相補正コントロー
ルバイアス電圧に対するVCO出力周波数の特性グラフ
を示す図である。
FIG. 9 is a graph showing a characteristic graph of a VCO output frequency with respect to a phase correction control bias voltage in one embodiment of the present invention.

【図10】従来のPLL回路の位相補正コントロールバ
イアス電圧に対するVCO出力周波数の特性グラフを示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a characteristic graph of a VCO output frequency with respect to a phase correction control bias voltage of a conventional PLL circuit.

【図11】従来のPLL回路の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional PLL circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

19 選択回路 20 温度検知回路 21 位相比較回路 22 チャージポンプ 23 VCO 24 分周回路 25 リセット信号 26 リファレンスクロック 27 逓倍信号 28 温度補正コントロールバイアス電圧 29 位相補正コントロールバイアス電圧 30 選択信号 31 VCO出力信号 32 カウント数設定回路 33 パルスカウンタA 34 パルスカウンタB 35 トランジスタセレクト回路 37 VCOパルスカウント信号 39 位相補正コントロールバイアス用トランジスタ 40 温度補正コントロールバイアス用トランジスタ 41 フルオン用トランジスタ Reference Signs List 19 selection circuit 20 temperature detection circuit 21 phase comparison circuit 22 charge pump 23 VCO 24 frequency divider 25 reset signal 26 reference clock 27 multiplication signal 28 temperature correction control bias voltage 29 phase correction control bias voltage 30 selection signal 31 VCO output signal 32 count Number setting circuit 33 Pulse counter A 34 Pulse counter B 35 Transistor select circuit 37 VCO pulse count signal 39 Phase correction control bias transistor 40 Temperature correction control bias transistor 41 Full-on transistor

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】位相比較回路と、チャージポンプと、電圧
制御発振回路(「VCO」という)と、分周回路と、前
記VCOの駆動能力を測定し、該測定結果に応じて、前
記VCOの駆動能力を切り替えるための選択信号を前記
VCOに出力する選択手段とを備えたPLL回路の制御
方法であって、 (a)回路のイニシャライズ時に、前記VCOの能力測
定基準を設定するステップと、 (b)前記VCOの駆動能力を測定するステップと、 (c)前記測定結果に応じて、前記VCOの駆動能力を
切り替えるための選択信号を前記VCOに出力するステ
ップと、 を含み、 前記VCOは、前記選択信号を受けて、リングオシレー
タを構成するインバータの複数のトランジスタ列のうち
から駆動トランジスタを選択することで、駆動能力を切
り替え、前記インバータを構成する複数のトランジスタ
列のうち前記チャージポンプから供給されるコントロー
ルバイアス電圧で制御されるトランジスタ列の割合を少
なく設定することで、前記コントロールバイアス電圧の
変化に対する周波数感度が低くなるようにしたことを特
徴とするPLL回路の制御方法。
1. A phase comparison circuit, a charge pump, a voltage controlled oscillation circuit (referred to as "VCO"), a frequency dividing circuit, and a driving capability of the VCO are measured. A control method for a PLL circuit comprising: a selection unit that outputs a selection signal for switching a driving capability to the VCO, comprising: (a) setting a measurement standard for the capability of the VCO when the circuit is initialized; b) measuring the driving capability of the VCO; and (c) outputting a selection signal for switching the driving capability of the VCO to the VCO in accordance with the measurement result. In response to the selection signal, the driving capability is switched by selecting a driving transistor from a plurality of transistor arrays of an inverter constituting a ring oscillator. By setting a small ratio of the transistor array controlled by the control bias voltage supplied from the charge pump among the plurality of transistor arrays constituting the inverter, the frequency sensitivity to a change in the control bias voltage is reduced. A method for controlling a PLL circuit, comprising:
【請求項2】前記選択手段において、前記VCOの駆動
能力の測定にあたり、前記PLL回路に入力されるリフ
ァレンスクロックと、前記PLL回路の逓倍数を制御す
る信号とから設定される所定のパルスカウント時間を用
い、前記パルスカウント時間内の前記VCOの出力パル
スを計数し、該計数結果に基づき、前記VCOの駆動能
力を切り替えるための選択信号を出力する、ことを特徴
とする請求項記載のPLL回路の制御方法。
2. A predetermined pulse count time set by the selection means based on a reference clock input to the PLL circuit and a signal for controlling a multiplication factor of the PLL circuit when measuring the driving capability of the VCO. was used, the counts output pulses of the VCO in pulse count time, based on the regimen number result, PLL of claim 1, wherein said outputting a selection signal for switching the VCO drive capability, characterized in that Circuit control method.
【請求項3】回路動作時には、前記VCOの駆動能力の
切替のための選択信号は出力されず、前記PLL回路に
入力されるリファレンスクロックと前記分周回路からの
クロックの位相差を比較し、その位相差が0となるよう
に前記チャージポンプから出力されるコントロールバイ
アス電圧により前記VCOの発振周波数の微調を行う、
ことを特徴とする請求項2記載のPLL回路の制御方
法。
3. During a circuit operation, a selection signal for switching the driving capability of the VCO is not output, and a phase difference between a reference clock input to the PLL circuit and a clock from the frequency dividing circuit is compared. Finely adjusting the oscillation frequency of the VCO with a control bias voltage output from the charge pump so that the phase difference becomes 0;
3. The control method for a PLL circuit according to claim 2, wherein:
【請求項4】回路動作時には、温度検知手段から出力さ
れるコントロールバイアス電圧により前記VCOの発振
周波数の微調を行う、ことを特徴とする請求項3記載の
PLL回路の制御方法。
4. The control method of a PLL circuit according to claim 3, wherein, during circuit operation, the oscillation frequency of said VCO is finely adjusted by a control bias voltage output from a temperature detecting means.
【請求項5】位相比較回路、チャージポンプ、VCO、
及び分周回路によりループを構成してなるPLL回路に
おいて、 前記VCOの駆動能力を判定し、判定結果に応じて、前
記VCOの駆動能力を切り替えるための選択信号を前記
VCOに出力する選択手段を備え、 前記VCOは、前記選択信号を受けて、リングオシレー
タを構成するインバータの複数のトランジスタ列のうち
から駆動トランジスタを選択することで、駆動能力を切
り替え、前記インバータを構成する複数のトランジスタ
列のうち前記チャージポンプから供給されるコントロー
ルバイアス電圧で制御されるトランジスタ列の割合を少
なく設定することで、前記コントロールバイアス電圧の
変化に対する周波数感度が低くなるようにしたことを特
徴とするPLL回路。
5. A phase comparison circuit, a charge pump, a VCO,
A PLL circuit comprising a loop constituted by a frequency divider and a frequency dividing circuit, wherein a selecting means for judging the driving capability of the VCO and outputting a selection signal for switching the driving capability of the VCO to the VCO according to the judgment result is provided. The VCO receives the selection signal, selects a driving transistor from among a plurality of transistor arrays of an inverter forming a ring oscillator, switches a driving capability, and switches a plurality of transistor rows forming the inverter. A PLL circuit wherein the frequency sensitivity to a change in the control bias voltage is reduced by setting a small ratio of a transistor array controlled by a control bias voltage supplied from the charge pump.
【請求項6】位相比較回路、チャージポンプ、VCO、
及び分周回路によりループを構成し、さらに周囲温度を
検知して前記VCOへの温度補正用のコントロールバイ
アス電圧を供給する温度検知回路を備えてなるPLL回
路において、 前記VCOの駆動能力を判定し、判定結果に応じて、前
記VCOの駆動能力を切り替えるための選択信号を前記
VCOに出力する選択手段を備え、 前記VCOは、前記選択信号を受けて、リングオシレー
タを構成するインバータの複数のトランジスタ列のうち
から駆動トランジスタを選択することで、駆動能力を切
り替え、前記インバータを構成する複数のトランジスタ
列のうちコントロールバイアス電圧で制御されるトラン
ジスタ列の割合を少なく設定することで、前記チャージ
ポンプ及び前記温度検知回路から前記VCOに供給され
るコントロールバイアス電圧の変化に対する周波数感度
が低くなるようにしたことを特徴とするPLL回路。
6. A phase comparison circuit, a charge pump, a VCO,
And a frequency dividing circuit, wherein the PLL circuit comprises a temperature detecting circuit for detecting an ambient temperature and supplying a control bias voltage for temperature correction to the VCO, and determining a driving capability of the VCO. And selecting means for outputting a selection signal for switching the driving capability of the VCO to the VCO according to the determination result. The VCO receives the selection signal, and includes a plurality of transistors of an inverter constituting a ring oscillator By selecting a driving transistor from among the columns, the driving capability is switched, and by setting a small percentage of the transistor column controlled by the control bias voltage among the plurality of transistor columns constituting the inverter, the charge pump and A control via supplied from the temperature detection circuit to the VCO PLL circuit, wherein a frequency sensitivity to changes in voltage was set to be lower.
【請求項7】前記インバータが、入力を共通接続し出力
を共通接続して並列接続された複数のインバータトラン
ジスタを備え、 前記インバータトランジスタと電源及び接地間に前記選
択信号によりオン・オフ制御されるスイッチ素子をそれ
ぞれ備え、前記コントロールバイアス電圧で制御される
インバータトランジスタについては前記コントロールバ
イアス電圧でバイアスされる能動負荷素子を備えたこと
を特徴とする請求項5又は6記載のPLL回路。
7. The inverter includes a plurality of inverter transistors connected in parallel with their inputs connected in common and their outputs connected in common, and is turned on / off by the selection signal between the inverter transistor, a power supply, and ground. 7. The PLL circuit according to claim 5, further comprising a switching element, and an active load element biased by the control bias voltage with respect to the inverter transistor controlled by the control bias voltage.
【請求項8】前記位相比較回路に入力するリファレンス
クロックと、逓倍数を設定制御する信号とから定められ
る、一定のパルスカウント時間を用い、前記VCOの出
力を前記パルスカウント時間計数した結果に基づき、前
記VCOの駆動能力を判定する、ことを特徴とする請求
項5又は6記載のPLL回路。
8. A VCO output is counted based on a result of counting the pulse count time using a constant pulse count time determined from a reference clock input to the phase comparison circuit and a signal for setting and controlling a multiplication factor. 7. The PLL circuit according to claim 5, wherein a driving capability of the VCO is determined.
【請求項9】前記選択手段が、前記PLL回路の逓倍数
を設定する逓倍信号を用いて、カウント回数を設定する
手段と、 前記設定されたカウント回数で前記位相比較回路に入力
するリファレンスクロックのパルスをカウントし、VC
Oパルスカウント信号として出力する第1のカウンタ手
段と、 回路イニシャライズのリセット信号を入力した時、前記
第1のカウンタ手段からの一定時間の前記VCOパルス
カウント信号を用いて、前記VCOの出力パルスのカウ
ントを開始する第2のカウンタ手段と、 前記第2のカウンタ手段のカウント数をデコードして前
記VCOに対して選択信号を出力するセレクタ手段と、
を備えている、ことを特徴とする請求項5乃至7のいず
れか一に記載のPLL回路。
9. A method according to claim 9, wherein said selection means sets a count number using a multiplication signal for setting a multiplication number of said PLL circuit, and a reference clock input to said phase comparison circuit at said set count number. Count the pulses, VC
First counter means for outputting as an O-pulse count signal; and when a reset signal for circuit initialization is input, the VCO pulse count signal for a fixed time from the first counter means is used to output the VCO output pulse. Second counter means for starting counting; selector means for decoding a count number of the second counter means and outputting a selection signal to the VCO;
The PLL circuit according to any one of claims 5 to 7, further comprising:
【請求項10】前記VCOがインバータを奇数段リング
状に接続してなるリングオシレータを備え、前記リング
オシレータを構成する各インバータが、 位相補正コントロールバイアス用のインバータトランジ
スタ列と、 フルオン用のインバータトランジスタ列とを備え、 前記位相補正コントロールバイアス用のインバータトラ
ンジスタは、駆動トランジスタに対して、その負荷側に
位相補正コントロールバイアス電圧をゲート入力とする
P型トランジスタを備えるとともに、前記選択信号でオ
ン・オフされるN型及びP型トランジスタを接地側及び
電源側にそれぞれ直列に接続して構成され、 前記フルオン用のインバータトランジスタは、駆動トラ
ンジスタに対して、その負荷側に接地電位をゲート入力
とするP型トランジスタを備えるとともに、前記選択信
号でオン・オフされるN型及びP型トランジスタを接地
側及び電源側にそれぞれ直列に接続して構成され、 前記各インバータトランジスタの各駆動トランジスタの
ゲートが共通接続されて信号入力端に接続され、前記各
インバータトランジスタの各駆動トランジスタの出力ノ
ードが共通接続されて信号出力端に接続されており、 前記位相補正コントロールバイアス用のインバータトラ
ンジスタ列の個数が、フルオン用のインバータトランジ
スタ列の個数よりも小とされている、ことを特徴とする
請求項5記載のPLL回路。
10. The VCO includes a ring oscillator in which inverters are connected in an odd-numbered ring shape, wherein each of the inverters constituting the ring oscillator includes an inverter transistor array for a phase correction control bias, and a full-on inverter transistor. An inverter transistor for the phase correction control bias, the drive transistor including a P-type transistor having a gate input of the phase correction control bias voltage on the load side of the drive transistor, and being turned on / off by the selection signal. N-type and P-type transistors are connected in series to a ground side and a power supply side, respectively. The inverter transistor for full-on is configured such that the drive transistor has a gate connected to the ground potential at the load side. With a type transistor Both are configured by connecting N-type and P-type transistors which are turned on / off by the selection signal in series to the ground side and the power supply side, respectively. The gates of the drive transistors of the inverter transistors are connected in common and the signal input is performed. And the output nodes of the drive transistors of the inverter transistors are connected in common and connected to a signal output terminal. The number of the inverter transistor rows for the phase correction control bias is the full-on inverter transistor row. 6. The PLL circuit according to claim 5, wherein said number is smaller than said number.
【請求項11】前記VCOがインバータを奇数段リング
状に接続してなるリングオシレータを備え、前記リング
オシレータを構成する各インバータが、 位相補正コントロールバイアス用のインバータトランジ
スタ列と、 温度補正コントロールバイアス用のインバータトランジ
スタ列と、 フルオン用のインバータトランジスタ列とを備え、 前記位相補正コントロールバイアス用のインバータトラ
ンジスタは、駆動トランジスタに対して、その負荷側に
位相補正コントロールバイアス電圧をゲート入力とする
P型トランジスタを備えるとともに、前記選択信号でオ
ン・オフされるN型及びP型トランジスタを接地側及び
電源側にそれぞれ直列に接続して構成され、 前記温度補正コントロールバイアス用のインバータトラ
ンジスタは、駆動トランジスタに対して、その負荷側に
温度補正用のコントロールバイアス電圧をゲート入力と
するP型トランジスタを備えるとともに、前記選択信号
でオン・オフされるN型及びP型トランジスタを接地側
及び電源側にそれぞれ直列に接続して構成され、 前記フルオン用のインバータトランジスタは、駆動トラ
ンジスタに対して、その負荷側に接地電位をゲート入力
とするP型トランジスタを備えるとともに、前記選択信
号でオン・オフされるN型及びP型トランジスタを接地
側及び電源側にそれぞれ直列に接続して構成され、 前記各インバータトランジスタの各駆動トランジスタの
ゲートが共通接続されて信号入力端に接続され、前記各
インバータトランジスタの各駆動トランジスタの出力ノ
ードが共通接続されて信号出力端に接続されており、 前記位相補正コントロールバイアス用のインバータトラ
ンジスタ列の個数が、温度補正コントロールバイアス用
のインバータトランジスタ列、及びフルオン用のインバ
ータトランジスタ列の個数よりも小とされている、こと
を特徴とする請求項6記載のPLL回路。
11. The VCO includes a ring oscillator in which inverters are connected in an odd-numbered stage ring shape, and each of the inverters constituting the ring oscillator includes an inverter transistor array for a phase correction control bias, and a temperature correction control bias. And an inverter transistor array for full-on, wherein the inverter transistor for phase correction control bias is a P-type transistor having the gate input of the phase correction control bias voltage on the load side of the drive transistor. And an N-type transistor and a P-type transistor that are turned on / off by the selection signal are connected in series to a ground side and a power supply side, respectively. The inverter transistor for the temperature correction control bias includes a driving transistor. A transistor is provided with a P-type transistor having a control bias voltage for temperature correction as a gate input on the load side, and N-type and P-type transistors which are turned on / off by the selection signal are provided on the ground side and the power supply side. The full-on inverter transistor includes a P-type transistor having a gate input of a ground potential on the load side of the drive transistor, and is turned on / off by the selection signal. N-type and P-type transistors are connected in series to the ground side and the power supply side, respectively. The gates of the drive transistors of the inverter transistors are connected in common and connected to a signal input terminal. The output nodes of the driving transistors are connected in common and connected to the signal output terminal. 7. The method according to claim 6, wherein the number of the inverter transistor rows for the phase correction control bias is smaller than the number of the inverter transistor rows for the temperature correction control bias and the number of the inverter transistor rows for full ON. PLL circuit.
【請求項12】前記インバータトランジスタの駆動トラ
ンジスタがN型トランジスタよりなることを特徴とする
請求項7、10、11のいずれか一に記載のPLL回
路。
12. The PLL circuit according to claim 7, wherein a driving transistor of said inverter transistor is an N-type transistor.
【請求項13】前記インバータトランジスタをCMOS
インバータで構成したことを特徴とする請求項7、1
0、11のいずれか一に記載のPLL回路。
13. The method according to claim 13, wherein said inverter transistor is a CMOS.
7. An inverter according to claim 7, wherein said inverter comprises an inverter.
12. The PLL circuit according to any one of 0 and 11.
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