JP3291112B2 - Charge pump circuit and PLL circuit using the same - Google Patents

Charge pump circuit and PLL circuit using the same

Info

Publication number
JP3291112B2
JP3291112B2 JP04271194A JP4271194A JP3291112B2 JP 3291112 B2 JP3291112 B2 JP 3291112B2 JP 04271194 A JP04271194 A JP 04271194A JP 4271194 A JP4271194 A JP 4271194A JP 3291112 B2 JP3291112 B2 JP 3291112B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
transistor
charge pump
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP04271194A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07249985A (en
Inventor
工 宮下
伸明 止境
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP04271194A priority Critical patent/JP3291112B2/en
Publication of JPH07249985A publication Critical patent/JPH07249985A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3291112B2 publication Critical patent/JP3291112B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はチャージポンプ回路及び
それを用いたPLL回路に係り、特に、高周波領域での
使用が可能なチャージポンプ回路及びそれを用いたPL
L回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charge pump circuit and a PLL circuit using the same, and more particularly, to a charge pump circuit usable in a high frequency range and a PLL using the same.
It relates to an L circuit.

【0002】近年、通信の分野では、光通信などの発展
に伴って高周波の信号が用いられている。高周波の信号
を取扱うにはそれに同期した高周波のクロックが必要と
される。
In recent years, in the field of communications, high-frequency signals have been used with the development of optical communications and the like. To handle high-frequency signals, a high-frequency clock synchronized with them is required.

【0003】信号とクロックの同期を取るためには一般
にPLL回路が用いられており、信号の高周波化に伴っ
てPLL回路も高周波で応答性よく動作することが要求
されている。
In general, a PLL circuit is used to synchronize a signal and a clock. As the frequency of a signal increases, the PLL circuit is required to operate at a high frequency with good responsiveness.

【0004】[0004]

【従来の技術】図9に従来のPLL回路の構成図を示
す。PLL回路60は電圧制御発振器(VCO)61,
分周器62,位相比較器63,チャージポンプ回路6
4,ループフィルタ65より構成される。VCO61の
出力は再生クロックとなると共に分周器62に供給され
分周される。分周器62で分周された後、位相比較器6
3に供給される。位相比較器63には基準クロックが供
給されており、分周器62からの信号と基準クロックと
を比較し、その位相差に応じたレベルの非反転クロック
(アップ信号UP)及び非反転クロックを反転した反転
クロック(ダウン信号DWN)を出力する。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a configuration diagram of a conventional PLL circuit. The PLL circuit 60 includes a voltage controlled oscillator (VCO) 61,
Frequency divider 62, phase comparator 63, charge pump circuit 6
4, a loop filter 65. The output of the VCO 61 becomes a reproduced clock and is supplied to a frequency divider 62 to be divided. After the frequency division by the frequency divider 62, the phase comparator 6
3 is supplied. The reference clock is supplied to the phase comparator 63, the signal from the frequency divider 62 is compared with the reference clock, and a non-inverted clock (up signal UP) and a non-inverted clock of a level corresponding to the phase difference are generated. The inverted clock (down signal DWN) is output.

【0005】位相比較器63で生成されたクロックはチ
ャージポンプ回路64に供給される。
[0005] The clock generated by the phase comparator 63 is supplied to a charge pump circuit 64.

【0006】チャージポンプ回路64では位相比較器6
3のクロックのレベル変動に応じた出力信号Oを出力
し、ループフィルタ65を介してVCO61に供給され
る。
In the charge pump circuit 64, the phase comparator 6
An output signal O corresponding to the level fluctuation of the clock 3 is output and supplied to the VCO 61 via the loop filter 65.

【0007】図10に従来のチャージポンプ回路64の
構成図を示す。
FIG. 10 shows a configuration diagram of a conventional charge pump circuit 64.

【0008】従来のチャージポンプ回路64はPFD6
3より供給される反転アップ信号UPi及び反転ダウン
信号DWNiがディプリーション形MOSトランジスタ
Tr6 1 ,Tr62 ,Tr63 ,Tr64 及びエンハンスメント
形MOSトランジスタTr65,Tr66 ,Tr67 ,Tr68
よりなる反転入力回路64a,64bを介して入力さ
れ、夫々出力トランジスタTr69 ,Tr70 をスイッチン
グ制御し、出力信号を得ていた。
A conventional charge pump circuit 64 is a PFD 6
Inverted up signal UPi and the inverted down signal DWNi supplied from 3 depletion type MOS transistor Tr 6 1, Tr 62, Tr 63, Tr 64 and an enhancement type MOS transistor Tr 65, Tr 66, Tr 67 , Tr 68
More becomes inverted input circuit 64a, it is entered through a 64b, and switching control of the respective output transistor Tr 69, Tr 70, had gained an output signal.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のチャ
ージポンプ回路は入力バッファ回路64a,64b及
び、出力トランジスタTr69 ,Tr70 より構成されてお
り、出力トランジスタTr6 9 ,Tr70 のゲート−ドレイ
ン間容量により出力信号立ち上がりが遅延して、出力信
号の応答が鈍くなってしまう等の問題点があった。
However [0007], the conventional charge pump circuit input buffer circuit 64a, 64b and the output transistor Tr 69, which is composed of Tr 70, the output transistor Tr 6 9, Tr 70 gate - drain There has been such a problem that the rise of the output signal is delayed due to the inter-capacitance and the response of the output signal becomes dull.

【0010】また、このようなチャージポンプ回路で構
成されたPLL回路は応答が遅く、光通信システム等で
用いられる高速スイッチング用には使用できない等の問
題点があった。
Further, the PLL circuit constituted by such a charge pump circuit has a problem that response is slow and cannot be used for high-speed switching used in an optical communication system or the like.

【0011】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、入力信号に対して高速に応答できるチャージポンプ
回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a charge pump circuit that can respond to an input signal at high speed.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】図1に本発明の原理構成
図を示す。図1は請求項1の原理図を示す。容量性素子
1は入力信号に応じて充放電され、入力信号を供給す
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention. FIG. 1 shows a principle diagram of claim 1. The capacitive element 1 is charged and discharged according to the input signal, and supplies the input signal.

【0013】スイッチング素子2は、容量性素子1を介
して入力信号が制御信号として供給され、制御信号に応
じてスイッチング動作を行い、出力信号を出力する。
The switching element 2 is connected via the capacitive element 1
Input signal is supplied as a control signal,
The switching operation is performed in the same manner to output an output signal.

【0014】クランプ手段3は、スイッチング素子2か
ら出力される出力信号をクランプし、スイッチング素子
2のゲートをバイアスする
[0014] The clamping means 3 is a switching element 2
Clamps the output signal output from the
Bias gate 2

【0015】請求項2では、クランプ手段3を前記出力
信号に代えて、定電圧をクランプし、前記スイッチング
素子2を前記定電圧によりバイアスする構成としてな
る。
According to a second aspect of the present invention, a constant voltage is clamped in place of the output signal in the clamp means 3, and the switching element 2 is biased by the constant voltage.

【0016】請求項3は前記出力信号に応じて再生クロ
ック信号周波数を制御する電圧制御発振部41と、前記
電圧制御発振部41の再生クロック信号に応じた信号
と、前記再生クロック信号を同期させようとする信号に
同期した基準クロックとの位相差を検出し、位相差に応
じた位相差信号を前記請求項1又は2記載のチャージポ
ンプ回路の入力信号として供給する位相比較手段とを有
するPLL回路を構成してなる。
A third aspect of the present invention is a voltage controlled oscillator 41 for controlling a reproduced clock signal frequency in accordance with the output signal, and a signal which is synchronized with the reproduced clock signal of the voltage controlled oscillator 41 and the reproduced clock signal. 3. A PLL comprising: a phase comparator for detecting a phase difference from a reference clock synchronized with a signal to be supplied, and supplying a phase difference signal corresponding to the phase difference as an input signal of the charge pump circuit according to claim 1 or 2. It constitutes a circuit.

【0017】[0017]

【作用】請求項1,2によれば、クランプ手段により出
力信号又は電源電圧に応じて出力信号がクランプされ、
容量性素子に充電されることによりスイッチング素子の
オフ時のスイッチング動作制御信号の低下を防止できる
ため、入力信号に対する出力信号の応答を向上させるこ
とができる。
According to the first and second aspects, the output signal is clamped by the clamp means in accordance with the output signal or the power supply voltage,
Since the switching of the switching operation control signal when the switching element is turned off can be prevented by charging the capacitive element, the response of the output signal to the input signal can be improved.

【0018】請求項3によれば、PLL回路においてチ
ャージポンプ回路の応答性が向上するため、再生クロッ
クのクロック動作及び基準クロックへの追従性を向上さ
せることができる。
According to the third aspect, since the response of the charge pump circuit in the PLL circuit is improved, it is possible to improve the clock operation of the reproduced clock and the ability to follow the reference clock.

【0019】[0019]

【実施例】図1に本発明の第1実施例のチャージポンプ
回路の構成図を示す。本実施例のチャージポンプ回路1
1はアップ側回路12,ダウン側回路13とより構成さ
れる。
FIG. 1 shows a configuration diagram of a charge pump circuit according to a first embodiment of the present invention. Charge pump circuit 1 of the present embodiment
Reference numeral 1 denotes an up-side circuit 12 and a down-side circuit 13.

【0020】アップ側回路12は入力信号の立ち上がり
に応じた信号のチャージアップを行ない、ダウン側回路
13は入力信号の立ち下がりに応じた信号のチャージア
ップを行なう。
The up-side circuit 12 charges up a signal in accordance with the rise of the input signal, and the down-side circuit 13 charges up a signal in accordance with the fall of the input signal.

【0021】アップ側回路12は入力回路14,容量性
素子1に相当するコンデンサC1 ,スイッチング素子2
に相当するトランジスタj4 ,クランプ手段3に相当す
るクランプ回路15より構成される。
The up side circuit 12 includes an input circuit 14, a capacitor C 1 corresponding to the capacitive element 1 , a switching element 2
Transistor j 4 corresponding to, composed of clamp circuit 15, which corresponds to the clamping means 3.

【0022】アップ側回路12の入力端子TIN1 には入
力信号SUPが供給される。入力端子TIN1 は入力回路1
4を介してコンデンサC1 の一端に接続されている。入
力回路14はエンハンスメント(E)形MOSトランジ
スタTr1,Tr2,ディプリーション(D)形MOSトラ
ンジスタTr3,Tr4より構成され、E/D形の反転バッ
ファ回路を構成している。
The input signal S UP is supplied to the input terminal T IN1 of the up-side circuit 12. Input terminal T IN1 is input circuit 1
4 through is connected to one end of the capacitor C 1. The input circuit 14 includes enhancement (E) type MOS transistors Tr 1 and Tr 2 and depletion (D) type MOS transistors Tr 3 and Tr 4 , and constitutes an E / D type inversion buffer circuit.

【0023】入力回路14の出力は容量C1 を介してト
ランジスタj4 のゲートに供給される。トランジスタj
4 はエンハンスメント形MOSトランジスタよりなり、
ソースには高電位側電圧V1 が印加され、ドレインはダ
ウン側回路13の出力トランジスタj6を介して低電位
側電圧V2 に接続される。
The output of the input circuit 14 is supplied to the gate of the transistor j 4 via the capacitor C 1. Transistor j
4 consists of enhancement type MOS transistors,
The source high potential side voltage V 1 is applied, and the drain is connected through an output transistor j6 of the down-side circuit 13 to the low potential side voltage V 2.

【0024】また、クランプ回路15には出力端子T
OUT が接続される。
The clamp circuit 15 has an output terminal T
OUT is connected.

【0025】クランプ回路15はディプリーション型M
OSトランジスタj1 ,j2 及びエンハンスメント型M
OSトランジスタj3 より構成される。トランジスタj
1 はソースが高電位側電圧V1 に接続され、ドレインが
定電流発生用トランジスタj 2 のドレインと接続され、
ゲートには出力信号が供給される。
The clamp circuit 15 is a depletion type M
OS transistor j1, JTwoAnd enhancement type M
OS transistor jThreeIt is composed of Transistor j
1Is the high-potential side voltage V1Connected to the drain
Transistor j for generating constant current TwoConnected to the drain of
An output signal is supplied to the gate.

【0026】トランジスタj1 のドレインとトランジス
タj2 のドレインは整流用トランジスタj3 を介してト
ランジスタj4 のゲートに接続される。クランプ回路1
5は出力信号をクランプし、出力信号に応じた電圧でト
ランジスタj4のゲートをバイアスする。
The drains of the transistors j 2 of the transistor j 1 is connected to the gate of the transistor j 4 through the rectifier transistor j 3. Clamp circuit 1
5 clamps the output signal and biases the gate of the transistor j4 with a voltage according to the output signal.

【0027】ダウン側回路13は入力回路16,容量性
素子1に相当するコンデンサC3 ,スイッチング素子2
に相当するトランジスタj5 ,クランプ手段3に相当す
るトランジスタj5 より構成される。
The down side circuit 13 includes an input circuit 16, a capacitor C 3 corresponding to the capacitive element 1, a switching element 2
Transistor j 5 corresponding to, comprised of transistors j 5 corresponding to the clamping means 3.

【0028】入力回路16は入力回路14と同一の構成
で、ディプリーション型MOSトランジスタTr5,Tr6
及びエンハンスメント形MOSトランジスタTr7,Tr8
により反転バッファを構成している。入力回路16には
入力端子TIN2 が接続されており、入力端子TIN2 には
アップ側回路12の入力信号SIN1 を反転した入力信号
IN2 が供給される。入力端子TIN2 に供給された入力
信号SIN2 は入力回路16を介してコンデンサC3 の一
端に供給される。コンデンサC3 の他端はトランジスタ
6 のゲートに接続される。
The input circuit 16 is the same configuration as the input circuit 14, depletion type MOS transistors Tr 5, Tr 6
And enhancement type MOS transistors Tr 7 , Tr 8
Constitutes an inversion buffer. An input terminal T IN2 is connected to the input circuit 16, and an input signal S IN2 obtained by inverting the input signal S IN1 of the up-side circuit 12 is supplied to the input terminal T IN2 . Input signal S IN2 supplied to the input terminal T IN2 is supplied to one end of the capacitor C 3 through the input circuit 16. The other end of the capacitor C 3 is connected to the gate of the transistor j 6.

【0029】トランジスタj6 はドレインがアップ側回
路12のトランジスタj4 のドレインに接続され、ソー
スには低電位側電圧V2 が印加される。また、トランジ
スタj6 のゲートにはクランプ用トランジスタj5 を介
して低電位側電圧V2 が印加される。
The drain of the transistor j 6 is connected to the drain of the transistor j 4 of the up-side circuit 12, and the low potential side voltage V 2 is applied to the source. The gate of the transistor j 6 the low potential side voltage V 2 is applied through the clamp transistor j 5.

【0030】クランプ用トランジスタj5 はドレインが
トランジスタj6 のゲートに接続され、ソース及びゲー
トが低電位側電圧V2 に接続されており、低電位側電圧
2に応じた電圧をクランプし、トランジスタj6 のゲ
ートをバイアスしている。
[0030] clamping transistor j 5 has a drain connected to the gate of the transistor j 6, source and gate are connected to the low potential side voltage V 2, to clamp a voltage corresponding to the low potential side voltage V 2, are bias the gate of the transistor j 6.

【0031】チャージポンプ回路11の出力はトランジ
スタj4 とトランジスタj6 との接続点P0 で、接続点
0 はループフィルタを構成するローパスフィルタ17
に供給される。ローパスフィルタ17は抵抗R1
2 ,コンデンサC2 より構成され、供給された信号の
高域成分をカットして出力端子TOUT に供給する。クラ
ンプ回路15にはこのローパスフィルタ17を通過して
高域成分が除去された信号が供給され、入力信号を出力
に応じたレベルにクランプする。
The output of the charge pump circuit 11 is a connection point P 0 between the transistor j 4 and the transistor j 6, and the connection point P 0 is a low-pass filter 17 forming a loop filter.
Supplied to The low-pass filter 17 includes a resistor R 1 ,
It is composed of R 2 and a capacitor C 2, and cuts the high frequency component of the supplied signal and supplies it to the output terminal T OUT . A signal from which the high-frequency component has been removed through the low-pass filter 17 is supplied to the clamp circuit 15, and the clamp circuit 15 clamps the input signal to a level corresponding to the output.

【0032】図3に本発明の第1実施例の動作説明図を
示す。同図中、(A)は入力信号S IN1 ,(B)は入力
回路14の出力信号b,(C)がチャージポンプ回路1
1の出力σ及びトランジスタj4 のゲート電圧c,
(D)は入力信号SIN2 ,(E)は入力回路16の出力
信号d,(F)はトランジスタj6 のゲート電圧eを示
す。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.
Show. In the figure, (A) shows the input signal S IN1, (B) is input
The output signals b and (C) of the circuit 14 are the charge pump circuit 1
1 and the transistor jFourGate voltage c,
(D) is the input signal SIN2, (E) are the outputs of the input circuit 16
The signal d, (F) is the transistor j6Shows the gate voltage e of
You.

【0033】本実施例によればトランジスタj4 のゲー
ト電圧が出力信号σに応じてバイアスされているため、
トランジスタj4 のゲート−ソース、ゲート−ドレイン
間を常時出力信号σに応じた適正な値に充電した状態で
保持でき、トランジスタj4のスイッチング動作時に図
3(C)に示すようにゲート電圧cの立ち上がりが鈍る
ことがないため、トランジスタj4 の動作に遅延が生じ
ず、従って、出力σの応答に遅延が発生せず、高速な信
号にも対応できる。
According to this embodiment, since the gate voltage of the transistor j 4 is biased in accordance with the output signal σ,
The gate of the transistor j 4 - source, gate - drain can be held in a state of being charged to an appropriate value corresponding to the continuous output signal σ a, the gate voltage c as shown in FIG. 3 (C) during the switching operation of the transistor j 4 for never rises dull, without causing a delay in the operation of the transistor j 4, therefore, does not occur delays in response of the output sigma, it can cope with high-speed signals.

【0034】図4に本発明の第2実施例の構成図を示
す。本実施例のチャージポンプ回路21はアップ回路2
2,ダウン回路23より構成される。
FIG. 4 shows a configuration diagram of a second embodiment of the present invention. The charge pump circuit 21 of the present embodiment includes the up circuit 2
2, a down circuit 23.

【0035】アップ回路22は入力回路24,容量性素
子1となるコンデンサC11,スイッチング素子2とより
なるトランジスタj11,クランプ手段3となるクランプ
回路25,出力抵抗R11より構成されている。
The up circuit 22 is an input circuit 24, the capacitive element 1 and comprising a capacitor C 11, the transistor j 11 more as a switching element 2, the clamp circuit 25 becomes a clamp means 3 is constituted by the output resistor R 11.

【0036】入力回路24はディプリーション型MOS
トランジスタTr21 及びエンハンスメント形MOSトラ
ンジスタTr22 より構成され、入力バッファを構成して
おり、入力端子TIN21に供給されるアップ入力信号UP
の反転信号UPiが入力される。入力回路24の出力は
コンデンサC11を介してトランジスタj11のゲートに供
給される。
The input circuit 24 is a depletion type MOS
Is constituted by the transistors Tr 21 and an enhancement type MOS transistor Tr 22, it constitutes an input buffer, up input signal supplied to the input terminal T IN21 UP
Is input. The output of the input circuit 24 is supplied to the gate of the transistor j 11 via a capacitor C 11.

【0037】トランジスタj11はソースが高電位側電圧
1 に接続され、ドレインが抵抗R 11を介して出力端子
OUT2に接続されている。
Transistor j11Is the high voltage on the source side
V1And the drain is connected to the resistor R 11Via the output terminal
TOUT2It is connected to the.

【0038】また、トランジスタj11のゲートにはクラ
ンプ回路25が接続され、ゲートのバイアスを出力信号
に応じて制御している。
Further, the gate of the transistor j 11 is connected the clamp circuit 25 is controlled in accordance with the output signal of the bias of the gate.

【0039】クランプ回路25はディプリーション型M
OSトランジスタTr23 ,Tr24 ,Tr25 ,エンハンス
メント形MOSトランジスタTr26 ,Tr27 ,Tr28
コンデンサC13,ショットキダイオードDS1よりなる第
1のクランプ回路及びディプリーション型MOSトラン
ジスタTr29 ,Tr30 ,エンハンスメント形MOSトラ
ンジスタTr31 ,Tr32 ,Tr33 ,抵抗R21よりなる第
2のクランプ回路より構成され、第1のクランプ回路に
より入力UP信号に応じたタイミングでショットキダイ
オードDS1により振幅制御が行なわれつつ、トランジス
タj11のゲート電圧がバイアスされ、また、第2のクラ
ンプ回路により、バイアス電圧が出力電圧に応じた所定
の値に制御されつつ、供給される。
The clamping circuit 25 is a depletion type M
OS transistors Tr 23 , Tr 24 , Tr 25 , enhancement type MOS transistors Tr 26 , Tr 27 , Tr 28 ,
Capacitor C 13, the Schottky diode first clamping circuit and a depletion-type MOS transistor Tr 29, Tr 30 consisting of D S1, enhancement type MOS transistor Tr 31, Tr 32, Tr 33 , a second clamp consisting of resistor R 21 is composed of the circuit, while being performed amplitude controlled by the Schottky diode D S1 at a timing corresponding to the input UP signal by the first clamping circuit, a gate voltage of the transistor j 11 is biased, and by the second clamping circuit, The bias voltage is supplied while being controlled to a predetermined value corresponding to the output voltage.

【0040】ダウン側回路23は、ディプリーション型
MOSトランジスタTr34 ,エンハンスメント形MOS
トランジスタTr35 よりなる反転入力回路23a,容量
性素子1を構成するコンデンサC12,スイッチング素子
12を構成するトランジスタj12,抵抗R12,クランプ
手段3を構成するショットキダイオードDS2,ディプリ
ーション型MOSトランジスタTr36 ,エンハンスメン
ト形MOSトランジスタTr37 ,Tr38 よりなり、アッ
プ信号UPの反転信号であるダウン信号DWNが供給さ
れ、トランジスタj12のゲート電圧の供給のタイミング
を制御するタイミング回路、ディプリーション型MOS
トランジスタTr39 ,エンハンスメント形MOSトラン
ジスタTr40 ,Tr41 よりなり、定電圧V1 及びダウン
信号DWNが供給され、トランジスタj12のソース電位
をダウン信号DWNに応じたタイミングで制御する回路
より構成される。
The down side circuit 23 includes a depletion type MOS transistor Tr 34 , an enhancement type MOS transistor
Schottky diode D S2 constituting the inverting input circuit 23a consisting of transistor Tr 35, a capacitor C 12 constituting the capacitive element 1, transistor j 12 constituting the switching element j 12, resistor R 12, the clamping means 3, depletion type MOS transistor Tr 36, made of an enhancement type MOS transistor Tr 37, Tr 38, the down signal DWN is an inverted signal of the up signal uP is supplied, the timing circuit for controlling the timing of the supply of the gate voltage of the transistor j 12, di Prescription type MOS
A transistor Tr 39 and enhancement type MOS transistors Tr 40 and Tr 41 are provided. The constant voltage V 1 and the down signal DWN are supplied to the transistor j 12 to control the source potential of the transistor j 12 at a timing corresponding to the down signal DWN. .

【0041】図5に本発明の第2実施例の動作説明図を
示す。同図中、(A)は端子TIN22に供給されるUP入
力信号、(B)は端子TIN22に供給される反転ダウン信
号DWNi,(C)はバイアス電圧Vref ,Vref'及び
ゲート信号c,(D)はトランジスタj12のゲートの電
圧d波形を示す。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the second embodiment of the present invention. In the figure, (A) is an UP input signal supplied to the terminal T IN22 , (B) is an inverted down signal DWNi supplied to the terminal T IN22 , (C) is a bias voltage Vref, Vref ′ and a gate signal c, (D) shows the voltage d waveforms of the gate of the transistor j 12.

【0042】本実施例によれば、アップ側回路22とダ
ウン側回路23とで高周波成分が打消し合い、出力信号
としてσに示すような出力波形が得られる。
According to this embodiment, the up-side circuit 22 and the down-side circuit 23 cancel out high-frequency components, and an output signal as shown by σ is obtained as an output signal.

【0043】このとき、図5(C)に示すようにクラン
プ回路25によりゲート電圧がチャージされているた
め、トランジスタj11のスイッチング動作時にトランジ
スタの立ち上がりに鈍りが生じることがないため、出力
σに遅れが生じることがなくなると共に、本実施例によ
れば、バイアス回路によりバイアス信号レベルの基準電
圧レベルVref'を設定できる構成とし、図3(B)に示
すような適正レベルに調整することにより出力信号σに
バラツキが生じない。
[0043] At this time, since it is charged the gate voltage by the clamp circuit 25, as shown in FIG. 5 (C), when the switching operation of the transistor j 11 because never dull the rising of the transistor occurs, the output σ According to the present embodiment, no delay occurs, and the reference voltage level Vref ′ of the bias signal level can be set by the bias circuit, and the output is adjusted by adjusting the bias signal level to an appropriate level as shown in FIG. No variation occurs in the signal σ.

【0044】図6に本発明の第3実施例の構成図を示
す。本実施例のチャージポンプ回路30はアップ側回路
31及びダウン側回路32よりなり、両回路の出力を加
算して出力信号としている。
FIG. 6 shows a configuration diagram of a third embodiment of the present invention. The charge pump circuit 30 according to the present embodiment includes an up-side circuit 31 and a down-side circuit 32. The outputs of both circuits are added to form an output signal.

【0045】アップ側回路31は容量性素子1となるコ
ンデンサC31,スイッチング素子2となるトランジスタ
21,出力抵抗R31,クランプ手段3となるクランプ回
路32より構成される。
The up-side circuit 31 includes a capacitor C 31 as the capacitive element 1, a transistor j 21 as the switching element 2, an output resistor R 31 , and a clamp circuit 32 as the clamp means 3.

【0046】クランプ回路32は出力信号σに応じてト
ランジスタj21のバイアスを制御する第1のクランプ回
路32a,及び、アップ信号UPの反転信号となる反転
アップ信号UPiのタイミングで、出力信号σのレベル
に応じてトランジスタj21のバイアスを制御する第2の
クランプ回路32bより構成される。
The clamp circuit 32 is first clamp circuit 32a for controlling the biasing of the transistor j 21 in accordance with the output signal sigma, and, at the inversion timing of up signal UPi which is an inverted signal of the up signal UP, the output signal sigma composed of the second clamp circuit 32b for controlling the biasing of the transistor j 21 in accordance with the level.

【0047】第1のクランプ回路32aはディプリーシ
ョン型MOSトランジスタTr42 ,Tr43 ,Tr44 ,エ
ンハンスメント形MOSトランジスタTr45 ,Tr46
トランジスタTr42 〜Tr46 のバラツキによる電流変動
を調整する抵抗R31,R32,R33より構成され、出力σ
に応じた電圧をトランジスタj21のゲートに供給する。
The first clamp circuit 32a depletion type MOS transistor Tr 42, Tr 43, Tr 44 , enhancement type MOS transistor Tr 45, Tr 46,
Consists of resistors R 31, R 32, R 33 to adjust the current variation due to variation in transistor Tr 42 to Tr 46, the output σ
A voltage corresponding to the supplied to the gate of the transistor j 21.

【0048】第2のクランプ回路32bはディプリーシ
ョン型MOSトランジスタTr46 ,Tr47 ,エンハンス
メント形MOSトランジスタTr48 ,Tr49 ,トランジ
スタTr46 ,Tr47 のバラツキによる電流変動を調整す
る抵抗R34,R35,反転アップ信号入力用コンデンサC
33,振幅制限用ショットキダイオードDS11 より構成さ
れる。
The second clamp circuit 32b is depletion type MOS transistor Tr 46, Tr 47, enhancement type MOS transistor Tr 48, Tr 49, resistor R 34 to adjust the current variation due to variation in transistor Tr 46, Tr 47, R 35 , Inverted up signal input capacitor C
33, composed of the amplitude limiting Schottky diode D S11.

【0049】ダウン側回路33は、容量性素子1を構成
するコンデンサC32,スイッチング素子2を構成するト
ランジスタj22,出力抵抗R32,クランプ手段3を構成
する(ショットキ)ダイオードDS12 ,エンハンスメン
ト形MOSトランジスタTr5 0 ,Tr51 ,Tr52 ,コン
デンサC34よりなり、ダウン信号DWNの反転信号であ
る反転ダウン信号DWNiが供給され、トランジスタj
12のゲート電圧の供給のタイミングを制御するタイミン
グ回路、ディプリーション型MOSトランジスタT
r53 ,エンハンスメント形MOSトランジスタTr54
Tr55 よりなり、定電圧V1 が供給され、トランジスタ
12のソース電位を制御する回路より構成される。
The down-side circuit 33 includes a capacitor C 32 forming the capacitive element 1, a transistor j 22 forming the switching element 2, an output resistor R 32 , a (Schottky) diode DS 12 forming the clamping means 3, and an enhancement type. MOS transistor Tr 5 0, Tr 51, Tr 52, consists of a capacitor C 34, the inverted down signal DWNi is supplied an inverted signal of the down signal DWN, the transistor j
A depletion type MOS transistor T for controlling the timing of supply of twelve gate voltages;
r 53 , enhancement type MOS transistor Tr 54 ,
Consists tr 55, a constant voltage V 1 is supplied, composed of a circuit for controlling the source potential of the transistor j 12.

【0050】本実施例によれば第2実施例と略同様な動
作を行ない得、入力信号に対する出力信号の応答性を向
上し得る。
According to this embodiment, substantially the same operation as in the second embodiment can be performed, and the response of the output signal to the input signal can be improved.

【0051】なお、上述の第1乃至第3実施例ではMO
Sトランジスタを用いて回路を構成したが、MES形や
HEMT等のトランジスタを用いて構成することもで
き、MES形、HEMT等を用いることによりさらに高
速化が可能となり、数GHzの信号に対しても良好な応
答性が得られる。
In the first to third embodiments, the MO
Although the circuit is configured using the S transistor, it can be configured using a transistor such as an MES type or a HEMT. The use of the MES type, the HEMT, and the like enables further increase in speed, and a signal of several GHz is used. Also, good responsiveness can be obtained.

【0052】図7に本発明のPLL回路の一実施例の構
成図を示す。PLL回路40は電圧制御発振器(VC
O)41,分周器42,位相比較器43,チャージポン
プ回路44,ループフィルタ45より構成される。VC
O41の出力は再生クロックとなると共に分周器42に
供給され、分周される。分周器42で分周された後、位
相比較器43に供給される。位相比較器43には基準ク
ロックが供給されており、分周器42からの信号と基準
クロックとを比較し、その位相差に応じたレベルの非反
転クロック(アップ信号UP)及び非反転クロックを反
転した反転クロック(ダウン信号DWN)を出力する。
FIG. 7 shows a block diagram of one embodiment of the PLL circuit of the present invention. The PLL circuit 40 includes a voltage controlled oscillator (VC
O) 41, a frequency divider 42, a phase comparator 43, a charge pump circuit 44, and a loop filter 45. VC
The output of O41 becomes a reproduction clock and is supplied to a frequency divider 42 to be frequency-divided. After being frequency-divided by the frequency divider 42, it is supplied to the phase comparator 43. The reference clock is supplied to the phase comparator 43, the signal from the frequency divider 42 is compared with the reference clock, and a non-inverted clock (up signal UP) and a non-inverted clock of a level corresponding to the phase difference are generated. The inverted clock (down signal DWN) is output.

【0053】位相比較器43で生成されたクロックはチ
ャージポンプ回路44に供給される。チャージポンプ回
路44は本発明の第1乃至第3実施例で説明したチャー
ジポンプ回路11,21,30で構成する。
The clock generated by the phase comparator 43 is supplied to a charge pump circuit 44. The charge pump circuit 44 includes the charge pump circuits 11, 21, and 30 described in the first to third embodiments of the present invention.

【0054】チャージポンプ回路11,21,30では
前述したようにクロックのレベル変動に応じた出力信号
Oを出力し、ループフィルタ45を介してVCO41に
供給される。
The charge pump circuits 11, 21 and 30 output the output signal O corresponding to the fluctuation of the clock level as described above, and are supplied to the VCO 41 via the loop filter 45.

【0055】このように、本実施例のPLL回路40の
チャージポンプ回路44に前述のチャージポンプ回路1
1,21,30を用いることにより、位相比較器43の
出力に対するチャージポンプ回路44の出力信号の応答
性を向上させることができるため、PLLのロック動作
を正確に行ない得る。
As described above, the charge pump circuit 44 of the PLL circuit 40 of this embodiment is connected to the charge pump circuit 1 described above.
By using 1, 21 and 30, the response of the output signal of the charge pump circuit 44 to the output of the phase comparator 43 can be improved, so that the PLL lock operation can be performed accurately.

【0056】図8にPLL回路40の適用例の構成図を
示す。本適用例は光通信システムの構成を示す。送信機
51から送信された光信号は光ファイバ52により伝送
され、受信機53に供給される。
FIG. 8 shows a configuration diagram of an application example of the PLL circuit 40. This application example shows a configuration of an optical communication system. The optical signal transmitted from the transmitter 51 is transmitted by the optical fiber 52 and supplied to the receiver 53.

【0057】受信機53では光検知器54により光ファ
イバ52を伝送した光を電気信号に変換し、バッファ5
5を介してAGC56に供給し、クロック再生器57,
データ識別回路58等に供給する。
In the receiver 53, the light transmitted through the optical fiber 52 by the light detector 54 is converted into an electric signal.
5 to an AGC 56, and a clock regenerator 57,
The data is supplied to the data identification circuit 58 and the like.

【0058】クロック再生器57は供給された電気信号
に基づいてPLL回路40により電気信号に同期したク
ロックを生成しデータ識別回路58に供給する。データ
識別回路58はクロック再生器57から供給されたクロ
ックに基づいてデータを復調する。
The clock regenerator 57 generates a clock synchronized with the electric signal by the PLL circuit 40 based on the supplied electric signal and supplies the clock to the data identification circuit 58. The data identification circuit 58 demodulates data based on the clock supplied from the clock regenerator 57.

【0059】以上のシステムにおいて前述したPLL回
路40を用いることにより供給された信号に対してクロ
ックのロック動作を正確に行なえ、データ識別の誤まり
が少なくなる。
In the above system, by using the above-described PLL circuit 40, a clock locking operation can be accurately performed on a supplied signal, and errors in data identification are reduced.

【0060】[0060]

【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項1,2によ
れば、クランプ手段及び容量性素子によりスイッチング
素子のスイッチング動作制御信号の低下を防止できるた
め、入力信号に対する出力信号の応答性を向上させるこ
とができる等の特長を有する。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, it is possible to prevent the switching operation control signal of the switching element from being lowered by the clamp means and the capacitive element. It can be improved.

【0061】請求項3によれば、請求項1,2のチャー
ジポンプ回路をPLL回路に用いることにより、高速で
追従が行なえるため、PLL回路においてロック及び追
従が高速で行なえ、高周波のクロック生成に対応できる
等の特長を有する。
According to the third aspect, by using the charge pump circuits of the first and second aspects in a PLL circuit, high-speed tracking can be performed. Therefore, locking and following can be performed at high speed in the PLL circuit, and a high-frequency clock generation can be performed. It has features such as being able to respond to

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

【図1】本発明の原理構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2実施例の動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory view of a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明のチャージポンプ回路を用いたPLL回
路の構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a PLL circuit using the charge pump circuit of the present invention.

【図8】本発明のPLL回路を用いた通信システムの構
成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a communication system using the PLL circuit of the present invention.

【図9】PLL回路の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a PLL circuit.

【図10】従来のチャージポンプ回路の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional charge pump circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 容量性素子 2 スイッチング素子 3 クランプ手段 11 チャージポンプ回路 14,16 入力回路 C1 ,C3 コンデンサ j4 ,j6 出力トランジスタ 15 クランプ回路 J5 クランプ用トランジスタFirst storage capacitor 2 switching element 3 the clamping means 11 a charge pump circuit 14, 16 Input circuit C 1, C 3 capacitors j 4, j 6 output transistor 15 clamp circuit J 5 clamping transistor

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−11021(JP,A) 特開 平2−155309(JP,A) 特開 平5−227012(JP,A) 特開 昭63−206815(JP,A) 特開 平1−200719(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03L 7/093 Continuation of the front page (56) References JP-A-2-11021 (JP, A) JP-A-2-155309 (JP, A) JP-A-5-227012 (JP, A) JP-A-63-206815 (JP) , A) JP-A-1-200719 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03L 7/093

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力信号に応じて充放電される容量性素
子と、 前記容量性素子を介して前記入力信号が制御信号として
供給され、該制御信号に応じてスイッチング動作を行
い、出力信号を出力するスイッチング素子と、前記スイッチング素子から出力される前記出力信号をク
ランプし、前記スイッチング素子のゲートをバイアスす
クランプ手段とを有することを特徴とするチャージポ
ンプ回路。
A capacitive element that is charged and discharged in response to an input signal; and the input signal is supplied as a control signal via the capacitive element, and performs a switching operation in accordance with the control signal to output an output signal. A switching element to be output and the output signal output from the switching element.
Ramp to bias the gate of the switching element.
A charge pump circuit, characterized in that it comprises a clamping means that.
【請求項2】 前記スイッチング素子をバイアスする信
号の振幅を制御する手段を有することを特徴とする請求
項1に記載のチャージポンプ回路。
2. The charge pump circuit according to claim 1, further comprising means for controlling an amplitude of a signal for biasing said switching element.
【請求項3】 請求項1又は2に記載のチャージポンプ
回路と、 前記チャージポンプ回路の出力信号に応じて再生クロッ
クを制御する電圧制御発振部と、 前記電圧制御発振部の再生クロック信号と基準クロック
との位相差を検出し、該位相差に応じた位相差信号を前
記チャージポンプ回路に供給する位相比較手段とを有す
ることを特徴とするPLL回路。
3. The charge pump circuit according to claim 1 or 2, a voltage controlled oscillator for controlling a reproduced clock in accordance with an output signal of the charge pump circuit, and a reproduced clock signal of the voltage controlled oscillator and a reference. And a phase comparing means for detecting a phase difference from a clock and supplying a phase difference signal corresponding to the phase difference to the charge pump circuit.
JP04271194A 1994-03-14 1994-03-14 Charge pump circuit and PLL circuit using the same Expired - Lifetime JP3291112B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04271194A JP3291112B2 (en) 1994-03-14 1994-03-14 Charge pump circuit and PLL circuit using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04271194A JP3291112B2 (en) 1994-03-14 1994-03-14 Charge pump circuit and PLL circuit using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07249985A JPH07249985A (en) 1995-09-26
JP3291112B2 true JP3291112B2 (en) 2002-06-10

Family

ID=12643664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04271194A Expired - Lifetime JP3291112B2 (en) 1994-03-14 1994-03-14 Charge pump circuit and PLL circuit using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3291112B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3356277B2 (en) 1999-09-14 2002-12-16 日本電気株式会社 Charge pump circuit and PLL circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07249985A (en) 1995-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4987387A (en) Phase locked loop circuit with digital control
US6940328B2 (en) Methods and apparatus for duty cycle control
US5508660A (en) Charge pump circuit with symmetrical current output for phase-controlled loop system
US5382922A (en) Calibration systems and methods for setting PLL gain characteristics and center frequency
US6392494B2 (en) Frequency comparator and clock regenerating device using the same
US5808498A (en) At frequency phase shifting circuit for use in a quadrature clock generator
KR970003096B1 (en) Phase looked loop having a fast look current reduction and clamping circuit
US5285483A (en) Phase synchronization circuit
US6781425B2 (en) Current-steering charge pump circuit and method of switching
EP0283275B1 (en) Phase comparator circuit
US5334951A (en) Phase lock loops and methods for their operation
JPH06152399A (en) Circuit and method for voltage-controlled oscillation
EP0952669B1 (en) Phase comparison circuit
US5825226A (en) Delay equalization apparatus and method
US5757216A (en) Electronic device using phase synchronous circuit
US4750193A (en) Phase-locked data detector
US5666088A (en) Wide frequency range VCO with low jitter
JPH06216767A (en) Phase locked loop circuit having stabilized phase discriminator
US6107849A (en) Automatically compensated charge pump
JP3291112B2 (en) Charge pump circuit and PLL circuit using the same
US4922139A (en) Filter circuit for generating a VCO control voltage responsive to the output signals from a frequency/phase discriminator
US7382849B1 (en) Charge pump circuit
EP1025645B1 (en) Modified third order phase-locked loop
US4626798A (en) Phase-lock loop including integrated circuit voltage controlled oscillator
JPH0846497A (en) Frequency phase comparator

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020312

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080322

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090322

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110322

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110322

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120322

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130322

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130322

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140322

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term