JP3136824B2 - Pll回路 - Google Patents

Pll回路

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JP3136824B2
JP3136824B2 JP05056841A JP5684193A JP3136824B2 JP 3136824 B2 JP3136824 B2 JP 3136824B2 JP 05056841 A JP05056841 A JP 05056841A JP 5684193 A JP5684193 A JP 5684193A JP 3136824 B2 JP3136824 B2 JP 3136824B2
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順資 枡本
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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、PLL回路への入力信
号と、PLL回路内の電圧制御発振器の出力クロックと
の位相関係を、一定にするパルススワロ方式を用いたP
LL回路に関する。
【0002】
【従来の技術】位相同期ループ(以下、 PLLと記す
)回路は、周波数シンセサイザーや復調回路等、様々
な分野で利用されてきている。また、近年、高速なクロ
ックを扱うPLL回路の需要が高まっている。
【0003】以下に、従来の、パルススワロ方式を用い
たPLL回路について、PLL回路に入力された入力信
号と、PLL回路内の電圧制御発振器の出力信号(クロ
ック)との位相関係を一定に保つ方法を図3を用いて説
明する。
【0004】図3は、従来のパルススワロ方式を用いた
PLL回路のブロック図である。パルススワロ方式を用
いたPLL回路は、図3にあらわすように、位相比較器
4と、低域通過フィルタ5と、電圧制御発振器6と、高
速なクロックで動作する1/M分周器7と、低速なクロ
ックで動作する1/N分周器8と、1/M分周器7の分
周比をを制御するパルススワロカウンタ9とで構成され
る。また、図3において、PLL回路の入力信号1、電
圧制御発振器6の出力クロック3、PLL回路への入力
信号1と同位相で、出力クロック3を分周したPLL回
路の出力信号2である。
【0005】以上のように構成された、パルススワロ方
式を用いたPLL回路について、以下にその動作を説明
する。
【0006】図3において、位相比較器4の入力信号1
及び2の位相差を位相比較器4で比較して、その出力を
低域通過フィルタ5に入力し、その平滑された直流信号
を、電圧制御発振器6に入力する。電圧制御発振器6の
出力クロック3を、高速なクロックで動作する1/M分
周器7に入力して、低速なクロックで動作する1/N分
周器8が動作する周波数まで落とし、1/N分周器8に
クロックとして入力する。一方、この1/M分周器7の
出力を、パルススワロカウンタ9に入力して、このパル
ススワロカウンタ9で、1/M分周器7の分周比をMと
M+1に切り替え、その制御信号を1/M分周器7に入
力する。1/M分周器7が電圧制御発振器6の出力クロ
ック3をM+1で分割した回数により、1/N分周器8
を含めたPLL回路としての分周比が決定され1/N分
周器8から出力される。その出力信号2とPLL回路の
入力信号1とを位相比較器4に入力してPLL回路を形
成する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の構成では、高速なクロックを扱うPLL回
路において、PLL回路の入力信号と、そのPLL回路
内の電圧制御発振器の出力クロックとの位相関係を一定
に保つことは困難であった。これを、図3及び図4を用
いて説明する。
【0008】図3のブロック図において、電圧制御発振
器6の出力クロック3と1/M分周器7の出力信号との
位相関係は、出力クロック3の1クロック幅内で一定の
関係があり、1/M分周器7の出力信号と1/N分周器
8の出力信号の位相関係は、1/M分周器7の出力信号
の1クロック幅内で一定の関係がある。しかし、電圧制
御発振器6の出力クロック3と1/N分周器8の出力信
号との位相関係は、出力クロック3の1クロック幅内
で、一定の関係がない。これらの各信号の位相関係を図
4に示す。1/M分周器7の出力信号に対して、1/N
分周器8の出力信号の位相が温度特性等で変化したと
き、その遅延時間の幅が電圧制御発振器6の出力クロッ
ク3の幅以上あると、両者の位相関係に一定の関係がな
くなる。すなわち、出力クロック3が高速であるほど、
PLL回路の入力信号1と出力クロック3の位相関係を
一定に保つことが困難となる。
【0009】上述のように、従来、高速のクロックを扱
うPLL回路で、電圧制御発振器の出力クロックとPL
L回路の入力信号との位相関係を一定に保つことは、パ
ルススワロ方式を用いると困難であり、実現するために
は、高速なクロックで動作する分周器が多数必要であっ
た。
【0010】本発明は、従来の問題点を解決するもの
で、パルススワロ方式を用いたPLL回路において、高
速なクロックで動作する1/M分周器と、低速なクロッ
クで動作する1/N分周器とを組み合わせることで、高
速なクロックを扱うときでも、PLL回路の入力信号と
出力クロックの位相関係を容易に一定に保つことを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、本発明の、パルススワロ方式を用いたPLL
回路は、PLL回路内にある電圧制御発振器の出力クロ
ックを入力とした高速で動作する1/M分周器と、その
1/M分周器の出力を入力とした低速で動作する1/N
分周器と、同じく1/M分周器の出力を入力とし、その
出力を1/M分周器の入力とした1/M分周器の分周比
を制御するパルススワロカウンタと、前記1/M分周器
の出力を入力とし、前記電圧制御発振器の出力をクロッ
クとした高速なクロックで動作する第一のD−フリップ
フロップ(以下、D−FFと記す)と、前記1/N分周
器の出力を入力とし、前記第一のD−FFの反転出力を
クロックとした高速なクロックで動作する第二のD−F
Fから構成される。
【0012】
【作用】本発明の構成によって、従来、高速なクロック
を扱うパルススワロ方式を用いたPLL回路では、PL
L回路の入力信号と、電圧制御発振器の出力クロックと
の位相関係を一定に保つことが困難であったが、上述の
ような高速なクロックで動作するD−FF2個を用いる
ことで、PLL回路の入力信号と、電圧制御発振器の出
力クロックとの位相関係を一定に保つことが容易にな
る。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0014】図1は本発明の、高速なクロックを扱うパ
ルススワロ方式を用いたPLL回路のブロック図であ
る。図1は、位相比較器4と、低域通過フィルタ5と、
電圧制御発振器6と、高速なクロックで動作する1/M
分周器7と、低速なクロックで動作する1/N分周器8
と、1/M分周器7の分周比を制御するパルススワロカ
ウンタ9と、1/M分周器7の出力を入力とし、電圧制
御発振器6の出力クロック3をクロックとした高速なク
ロックで動作するD−FF10と、1/N分周器8の出
力を入力とし、D−FF10の反転出力をクロックとし
た高速なクロックで動作するD−FF11で構成され
る。また、PLL回路の入力信号1、電圧制御発振器6
の出力クロック3、その出力クロック3を分周器で分周
し、入力信号1と同位相なPLL回路の出力信号2であ
る。
【0015】以上のように構成された本発明の、パルス
スワロ方式を用いた、高速なクロックを扱うPLL回路
について、以下、その動作を説明する。
【0016】図1において、位相比較器4に入力された
PLL回路の入力信号1及び2の位相差を位相比較器4
で比較し、その出力を低域通過フィルタ5に入力し、そ
の低域通過フィルタ5で平滑された直流出力を電圧制御
発振器6に入力する。その電圧制御発振器6の出力クロ
ック3を、高速なクロックで動作する1/M分周器7に
入力し、低速なクロックで動作する1/N分周器8の動
作周波数まで出力クロック3を分周して、1/N分周器
8にクロックとして入力する。一方、この1/M分周器
7の出力をパルススワロカウンタ9に入力し、1/M分
周器7の分周比をMとM+1に切り替えて、その制御信
号を1/M分周器7に入力する。これより、1/M分周
器7が電圧制御発振器6の出力クロック3をM+1で分
割した回数により、1/N分周器8を含めたPLL回路
としての分周比が決定され1/N分周器8から出力され
る。また、1/M分周器7の出力を入力とし、電圧制御
発振器6の出力クロック3をクロックとしたD−FF1
0を用いることで、出力クロック3とD−FF10の出
力との位相関係を一定にする。このD−FF10の反転
出力をクロックとし、1/N分周器8の出力を入力とし
たD−FF11を用いて、D−FF10の出力と、D−
FF11の出力2の位相関係を一定にする。ここで、D
−FF10の反転出力をD−FF11のクロックとして
用いるのは、双方の位相関係を容易に一定とするため
で、その位相関係については後述する。D−FF11の
出力信号2と、PLL回路の入力信号1を、位相比較器
4に入力し、双方の信号1及び2の位相を合わせる。
【0017】次に、図1に示す各信号の位相関係につい
て説明する。電圧制御発振器6の出力クロック3と、1
/M分周器7の出力との位相関係は、出力クロック3の
1クロック幅内で一定の関係があり、1/M分周器7の
出力と、D−FF10の出力との位相関係は、出力クロ
ック3の1クロック幅内で一定の関係がある。また、1
/M分周器7の出力と、1/N分周器8の出力との位相
関係は、1/M分周器7の出力の1クロック幅内で一定
の関係がある。1/M分周器7,1/N分周器8,D−
FF10の各出力の位相関係より、1/N分周器8の出
力と、D−FF10の出力との位相関係は、出力クロッ
ク3の1クロック幅内で一定の関係がある。ここで、D
−FF10の出力として反転出力を用いるのは、1/N
分周器8の出力が温度変化等で、1/M分周器7の出力
に対して位相が変化しても確実にD−FF11が動作す
ることを目的とする。D−FF11の出力2とPLL回
路の入力信号1は同位相のため、PLL回路の入力信号
1と電圧制御発振器6の出力クロック3との位相関係
は、出力クロック3の1クロック幅内で一定の関係があ
る。上記、各信号の位相関係を図2に示す。
【0018】以上のように本実施例によれば、高速のク
ロックを扱うパルススワロ方式を用いたPLL回路で、
PLL回路の入力信号と、電圧制御発振器の出力クロッ
クとの位相関係を、出力クロックの1クロック幅内で、
一定に保つことが容易に実現できる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、従来、高速なクロックを
扱うパルススワロ方式を用いたPLL回路では、PLL
回路の入力信号と電圧制御発振器の出力クロックとの位
相関係を、一定に保つことが困難であった問題が、本発
明により、高速なクロックで動作するD−FFを2個用
いることで容易に実現できる。
【0020】これより、高速なクロックを扱うシステム
で、本発明のPLL回路によって、PLL回路の入力信
号と電圧制御発振器の出力クロックの位相関係が、出力
クロックの1クロック幅内において一定の関係を持つ。
また、本発明の、PLL回路は、パルススワロ方式を用
いているため、高速なクロックを扱うPLL回路におい
て、分周器の設計は、高速でビット数の少ない分周器と
低速でビット数の多い分周器とを組み合わせることで容
易に行える利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるパルススワロ方式P
LL回路のブロック図
【図2】同回路における各信号の位相関係図
【図3】従来のパルススワロ方式PLL回路のブロック
【図4】同回路における各信号の位相関係図
【符号の説明】
1 PLL回路の入力信号 3 電圧制御発振器の出力クロック 6 電圧制御発振器 7 高速なクロックで動作する1/M分周器 8 低速なクロックで動作する1/N分周器 9 パルススワロカウンタ 10 高速なクロックで動作するD−FF 11 高速なクロックで動作するD−FF
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03L 7/18 - 7/199

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位相比較器と、その位相比較器の出力を
    入力とした低域通過フィルタと、その低域通過フィルタ
    の出力を入力とした電圧制御発振器と、その電圧制御発
    振器の出力を入力とした電圧制御発振器の出力を1/M
    分周もしくは1/(M+1)分周する1/M分周器と、
    その1/M分周器の出力を入力とした低速で動作する1
    /N分周器と、同じく1/M分周器の出力を入力とし、
    その出力を1/M分周器の入力とした1/M分周器の分
    周比を制御するパルススワロカウンタと、前記1/M分
    周器の出力を入力とし、前記電圧制御発振器の出力をク
    ロックとした第一のD−フリップフロップと、前記1/
    N分周器の出力を入力とし、前記第一のD−フリップフ
    ロップの反転出力をクロックとした第二のD−フリップ
    フロップと、前記第二のD−フリップフロップの出力と
    PLL回路の入力信号とを前記位相比較器に入力した、
    前記電圧制御発振器の出力と前記第二のD−フリップフ
    ロップの出力の位相関係を一定に保つことを目的とし
    た、パルススワロ方式を用いたPLL回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101653932B1 (ko) * 2012-11-21 2016-09-02 코가네이 코포레이션 체크 밸브

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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