JP3294116B2 - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JP3294116B2
JP3294116B2 JP25319196A JP25319196A JP3294116B2 JP 3294116 B2 JP3294116 B2 JP 3294116B2 JP 25319196 A JP25319196 A JP 25319196A JP 25319196 A JP25319196 A JP 25319196A JP 3294116 B2 JP3294116 B2 JP 3294116B2
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば発振回路
を有する半導体集積回路に係わり、特に、水平同期信号
の周波数を広範囲に可変することが可能なモニタやテレ
ビジョン受像機に適用される水平発振回路に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばコンピュータに使用されるモニタ
やテレビジョン受像機の水平発振回路にはPLL(Phase
Locked Loop) 回路が使用されている。このPLL回路
には通常のテレビジョン受像機で使用される水平同期信
号のn倍(nは整数)のクロック信号を発生する電圧制
御発振器(以下、VCOと称す)が設けられている。
【0003】従来、このVCOは単一の周波数を発生す
ればよかった。しかし、近時、開発されているマルチス
キャンモニタと称するモニタは、スキャン速度が切換え
可能とされている。この種のモニタにコンピュータから
供給される水平同期信号の周波数は、例えば20kHz
〜100kHzの範囲で変化する。このため、水平発振
回路に適用されるVCOは、水平同期信号の広い周波数
範囲で発振可能であることが要求される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、1つのVC
Oを広い周波数の範囲で発振させようとした場合、この
VCOは高い発振ゲインを必要とする。このようにゲイ
ンを高くした場合、周波数応答速度が速くなるため、ジ
ッタ特性が劣化する。
【0005】そこで、発振周波数の範囲が異なった複数
のVCOを設け、これら複数のVCOを水平同期信号の
周波数に応じて切換えて動作させることが考えられる。
しかし、この場合、複数のVCOを必要とするととも
に、これらVCOを切換えるために、水平同期信号の周
波数に応じた電圧を発生する周波数電圧変換器を必要と
するため回路規模が大きくなるという問題が発生する。
【0006】この発明は、上記課題を解決するものであ
り、その目的とするところは、VCOの発振ゲインを低
く抑え、ジッタ特性の劣化を防止することが可能である
とともに、回路規模の増大を防止し得る水平発振回路を
提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するため、水平同期信号の周波数を検出し、この検
出した周波数に応じて切換え信号を生成する周波数検出
回路と、前記水平同期信号の位相と基準信号の位相とを
比較し、これらの位相差に対応する信号を出力する位相
比較回路と、この位相比較回路の出力信号が供給され、
この出力信号から制御電圧を生成するフィルタ回路と、
前記水平同期信号の整数倍の周波数が複数の周波数範囲
に分割され、前記フィルタ回路から供給される制御電圧
に応じて前記各周波数範囲の信号を発振する複数の発振
モードを有し、この発振モードが前記周波数検出手段か
ら出力される切換え信号に応じて切換えられる電圧制御
発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号を分周し、前
記基準信号を生成する分周手段とを具備し、前記電圧制
御発振器は、直列接続された奇数個のインバータ回路
と、前記切換え信号に応じて、これらインバータ回路の
出力信号の1つを選択し、先頭のインバータ回路に供給
する選択手段とを具備し、前記インバータ回路は前記制
御電圧に応じてディメンジョンが切換えられるトランジ
スタを有し、前記各インバータ回路は、電流通路が直列
接続された第1導電型の第1、第2のトランジスタと、
電流通路が前記第1、第2のトランジスタと直列接続さ
れ、ゲートが前記第1、第2のトランジスタのゲートと
共通接続された第2導電型の第3、第4のトランジスタ
と、前記第1のトランジスタに電流通路が並列接続さ
れ、ゲートに前記制御電圧が供給された第1導電型の第
5のトランジスタとを具備している。
【0008】
【0009】また、この発明は、水平同期信号の周波数
を検出し、この検出した周波数に応じて切換え信号を生
成する周波数検出回路と、前記水平同期信号の位相と基
準信号の位相とを比較し、これらの位相差に対応する信
号を出力する位相比較回路と、前記位相比較回路の出力
信号が供給され、この出力信号から制御電圧を生成する
フィルタ回路と、前記水平同期信号の整数倍の周波数が
複数の周波数範囲に分割され、前記フィルタ回路から供
給される制御電圧に応じて前記各周波数範囲の信号を発
振する複数の発振モードを有し、この発振モードが前記
周波数検出手段から出力される切換え信号に応じて切換
えられる電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力
信号を分周し、前記基準信号を生成する分周手段と、前
記電圧制御発振器の出力信号が供給され、水平駆動パル
ス信号を生成する水平ドライブ回路と、前記周波数検出
手段から出力される切換え信号に応じて前記水平ドライ
ブ回路を制御する偏向切換え回路と、前記周波数検出手
段から出力される切換え信号に応じて、前記電圧制御発
振器と前記偏向切換え回路の動作順序を設定する設定回
路とを具備している。
【0010】すなわち、この発明によれば、1つの電圧
制御発振器によって周波数範囲が広い信号を発振でき
る。しかも、電圧制御発振器の各発振モードは、周波数
の範囲が狭いため、電圧制御発振器の発振ゲインを低く
することができジッタを低減できる。周波数検出回路は
簡単な回路によって構成できるため、全体的な回路規模
の増大を抑えることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例について
図面を参照して説明する。図1は、この発明の第1の実
施例を示すものである。図1において、PLL回路16
は、位相比較器11、低域フィルタとしてのループフィ
ルタ12、VCO13、分周器14によって構成されて
いる。前記位相比較器11の第1の入力端には、例えば
図示せぬコンピュータから出力される広い範囲で周波数
が変化する水平同期信号fH が供給され、第2の入力端
には前記分周器14から出力される水平同期信号fH
ほぼ同一周波数の基準信号fr が供給される。この位相
比較器11は水平同期信号fH と基準信号fr との位相
差を検出する。この検出した位相差に対応した信号は前
記ループフィルタ12に供給され、このループフィルタ
12からは入力した信号に対応する制御電圧VL が出力
される。この制御電圧VL は前記VCO13に供給され
る。このVCO13は、ループフィルタ12から供給さ
れる制御電圧VL に応じて信号nfH を発生する。この
信号nfH は水平同期信号fH のn倍(nは整数)の周
波数を有している。前記VCO13は、後述するよう
に、広い周波数範囲を複数の範囲に分割した複数の発振
モードを有し、各発振モードでの発振周波数の範囲を狭
く設定し、発振ゲインが下げられている。このVCO1
3から出力される信号nfH は図示せぬ水平ドライブ回
路に供給されるとともに、分周器14に供給される。こ
の分周器14は入力された信号の周期を1/nに分周
し、前記基準信号fr を生成する。
【0012】一方、周波数検出回路15には前記水平同
期信号fH 及びクロック信号CLが供給される。この周
波数検出回路15は、図10に示すように、例えばクロ
ック信号CLを計数するカウンタ15aと、このカウン
タ15aに接続されたデコーダ15bとによって構成さ
れている。前記カウンタ15aは入力された水平同期信
号fH の1周期、即ち1Hの期間にクロック信号CLを
計数することにより、水平同期信号fH の周波数を検出
する。デコーダ15bは検出した周波数に応じて、前記
VCO13の発振モードを切換えるモード切換え信号M
Sn(n=1〜4)を出力する。この実施例の場合、デ
コーダ15bは検出した周波数に応じて、例えばモード
切換え信号MS1〜MS4の内のいずれか1つを例えば
ハイレベルに設定する。
【0013】モード切換え信号MSnは、後述する各実
施例に応じて適宜設定される。すなわち、このデコーダ
15bの構成は各実施例に応じて変えられる。このた
め、モード切換え信号MS1〜MS4は検出した周波数
に応じて、例えばその少なくとも1つをハイレベル又は
ローレベルに設定することもできる。この種のデコーダ
は論理回路を用いた周知の技術で構成できる。
【0014】図2は、前記VCO13の一例を示すもの
である。このVCO13は例えばリングオッシレータ2
0とセレクタ21とによって構成されている。前記リン
グオッシレータ20は直列接続された奇数個のインバー
タ回路201 〜20n+1 によって構成されている。各イ
ンバータ回路201 〜20n+1 には前記ループフィルタ
12から出力される制御電圧VL が供給されている。
【0015】また、インバータ回路20n-5 、20
n-3 、20n-1 、20n+1 の各出力端は前記セレクタ2
1の入力端に接続されている。このセレクタ21には前
記周波数検出回路15から出力されたモード切換え信号
MSnが供給され、このセレクタ21はモード切換え信
号MSnに応じて、前記インバータ回路20n-5 、20
n-3 、20n-1 、20n+1 から出力される出力信号のう
ちの1つを選択する。即ち、セレクタ21はモード切換
え信号MSnに応じて、リングオッシレータ20を構成
するインバータ回路の段数を切換え、発振モードを切換
える。前記セレクタ21の出力信号は先頭に位置する前
記インバータ回路201 の出力端に供給される。したが
って、このVCO13はモード切換え信号MSnに応じ
て、発振モードが切換えられ、信号nfH を出力する。
【0016】図3は、VCO13の動作を示すものであ
る。このVCO13はモード切換え信号MS1〜MS4
に応じて発振モードが切換えられる。この切換えられた
各発振モードにおいて、前記ループフィルタ12から出
力される制御電圧VL に応じて、実線で示すように所定
の周波数による発振動作を行う。
【0017】図4は、前記リングオッシレータ20を構
成するインバータ回路の一例を示すものである。電源V
ddと接地間にはPチャネルMOSFET(以下、PMO
Sと称す)P1、P2、NチャネルMOSFET(以
下、NMOSと称す)N1、N2の電流通路が直列接続
されている。これらPMOSP1、P2、NMOSN
1、N2の各ゲートは共通接続され、PMOSP2とN
MOSN1との接続点は出力端とされている。前記PM
OSP1にはPMOSP3、P4が並列接続され、これ
らPMOSP3、P4の各ゲートには前記ループフィル
タ12から出力される制御電圧VL が供給されている。
前記PMOSP3、P4に流れる電流は、制御電圧VL
に応じて変化する。このため、PMOSP1に流れる電
流も制御電圧VL に応じて変化する。すなわち、このP
MOSP1のディメンジョンは制御電圧VL に応じて切
換えられ、このディメンジョンの変化に応じてリングオ
ッシレータ20の発振周波数が変化される。
【0018】上記実施例によれば、VCO13は複数の
インバータ回路を直列接続したリングオッシレータ20
によって構成され、周波数検出回路15によって検出し
た水平同期信号fH の周波数に応じて、リングオッシレ
ータ20を構成するインバータ回路の段数を切換え、発
振モードを切換えている。さらに、各発振モードにおい
て、制御電圧VL に応じて発振周波数が変化される。し
たがって、1つのVCO13によって周波数範囲が広い
信号を発振できる。しかも、VCO13の各発振モード
は、図3に実線で示すように、周波数の範囲が狭い。こ
のため、図3に破線で示すように、周波数範囲が広い場
合に比べて、VCO13の発振ゲインを低くすることが
でき、ジッタを低減できる。
【0019】また、VCO13は従来のように複数のV
COを必要とせず、しかも、周波数検出回路は簡単な回
路によって構成できるため、従来の周波数電圧変換器よ
り回路規模が小さい。したがって、全体的な回路規模の
増大を抑えることができる。
【0020】図5は、前記リングオッシレータ20を構
成するインバータ回路の他の例を示すものであり、図4
と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についての
み説明する。この例では、NMOSN3、N4が前記N
MOSN2にそれぞれ並列接続されている。さらに、前
記PMOSP3、P4の各ゲートには前記ループフィル
タ12の出力端から出力される制御電圧VL1が供給さ
れ、前記NMOSN3、N4の各ゲートには前記ループ
フィルタ12の入力端(前記位相比較器11の出力電
圧)から出力される制御電圧VL2が供給されている。
【0021】図6は、前記ループフィルタ12の一例を
示すものである。前記ループフィルタ12は差動増幅器
31と抵抗32、33、34、35によって構成されて
いる。即ち、前記位相比較器11の出力端は抵抗32を
介して差動増幅器31の非反転入力端に接続される。こ
の非反転入力端と差動増幅器31の出力端33の相互間
には抵抗33が接続されている。電源Vddと接地間には
抵抗34、35が直列接続されている。これら抵抗3
4、35の接続点は差動増幅器31の反転入力端に接続
されている。差動増幅器31の出力端からは前記制御電
圧VL1が出力され、位相比較器11の出力端からは前記
制御電圧VL2が出力されている。
【0022】前記位相比較器11は例えば水平同期信号
H の位相が基準信号fr の位相より進んでいる場合、
ハイレベル信号を出力し、水平同期信号fH の位相が基
準信号fr の位相より遅れている場合、ローレベル信号
を出力する。また、これら水平同期信号fH の位相と基
準信号fr の位相が等しい場合、ハイインピーダンス状
態となる。
【0023】図5に示す構成のインバータ回路はループ
フィルタ12の制御電圧VL1、及び制御電圧VL2に応じ
て、PMOS及びNMOSのディメンジョンを切換える
ことにより、VCO13の発振周波数を切換えるように
している。このような構成とした場合、発振周波数の範
囲を大きくすることができる。
【0024】また、上記実施例において、制御電圧VL2
を使用せず、NMOSN3、N4の各ゲートに固定電圧
を供給することも可能である。この場合、ノイズを低減
することができる。
【0025】図7は、前記リングオッシレータ20を構
成するインバータ回路の他の例を示すものであり、図6
と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についての
み説明する。この例では、PMOSP1に複数のPMO
SP5、P6、P7、P8が接続されている。これらP
MOSP5、P6、P7、P8のゲートには前記周波数
検出回路15から出力されるモード切換え信号MS1、
MS2、MS3、MS4が供給されている。さらに、前
記NMOSN3、N4の各ゲートには前記ループフィル
タ12の制御電圧VL が供給されている。この例の場
合、周波数検出回路15は、検出した周波数に応じて、
モード切換え信号MS1〜MS4の少なくとも1つを例
えばハイレベルに設定する。
【0026】前記PMOSP1のディメンジョンは、モ
ード切換え信号MS1、MS2、MS3、MS4によっ
てPMOSP5、P6、P7、P8の導通数を変えるこ
とにより切換えられる。PMOSP1のディメンジョン
を切換えることにより、VCOの発振モードが切換えら
れる。したがって、リングオッシレータ20を構成する
インバータ回路を上記のような構成とした場合、図2に
示すセレクタ21は不要となるため、最終段のインバー
タ回路の出力信号を先頭のインバータ回路の入力端にフ
ィードバックする構成とすればよい。
【0027】図8は、前記VCO13の他の例を示すも
のである。図2に示す例では、複数のインバータ回路に
よってリングオッシレータを構成したが、この例では直
列接続された奇数個の差動増幅器511 〜51n 、51
n+1 及びセレクタ52によって構成されている。前記差
動増幅器511 〜51n 、51n+1 には前記制御電圧V
L1、VL2が供給されている。
【0028】前記セレクタ52は前記モード切換え信号
MSnに応じて差動増幅器51n 、51n+1 の出力信号
を選択する。ここで、セレクタ52は奇数段目の差動増
幅器の出力信号を選択する場合、その差動増幅器の非反
転出力信号及び反転出力信号を差動増幅器511 の非反
転入力端及び反転入力端にそれぞれ供給する。また、偶
数段目の差動増幅器の出力信号を選択する場合、その差
動増幅器の反転出力信号及び非反転出力信号を差動増幅
器511 の非反転入力端及び反転入力端にそれぞれ供給
する。
【0029】図8に示すVCOを用いた場合において
も、前記実施例と同様の効果を得ることができる。さら
に、各差動増幅器は図示せぬ定電流源を有している。こ
のため、インバータ回路に比べてスイッチング時のノイ
ズ及び電源変動によるノイズが少ない。したがって、ジ
ッタ特性がインバータ回路を用いたリングオッシレータ
に比べて優れている。
【0030】図9は、この発明の第2の実施例を示すも
のであり、図1と同一部分には同一符号を付す。この実
施例は、水平同期信号の周波数に応じてVCOの発振モ
ードを切換えるタイミングと、水平ドライブ回路の水平
リニアリティを補償するタイミング変化させる。
【0031】図9において、前記周波数検出回路15の
出力端には、第1のタイマ61を介して前記VCO13
が接続されるとともに、第2のタイマ62を介して偏向
切換え回路63が接続される。前記VCO13の出力信
号nfH は水平ドライブ回路64に供給される。前記偏
向切換え回路63は水平ドライブ回路64に接続され
る。水平ドライブ回路64は容量を切換えることが可能
なコンデンサCpが設けられており、このコンデンサの
容量を変えることにより、水平リニアリティを補償でき
る。前記偏向切換え回路63は水平同期信号の周波数に
応じて、前記水平ドライブ回路64に設けられたコンデ
ンサCpの容量を切換える。前記偏向切換え回路63と
水平ドライブ回路64を除く、前記周波数検出回路1
5、PLL回路16、第1、第2のタイマ61、62は
集積回路化される。
【0032】前記周波数検出回路15は前記VCO13
を制御するためのモード切換え信号MSn、前記偏向切
換え回路63を制御するための制御信号MS2n、前記
第1、第2のタイマ61、62を制御するための制御信
号TS1、TS2を出力する。前記制御信号TS1、T
S2は相補的な信号であり、前記第1、第2のタイマ6
1、62は制御信号TS1、TS2により第1、第2の
動作モードの内の一方がそれぞれ設定される。第1、第
2のタイマ61、62は第1の動作モードが設定された
場合、入力された信号を即出力し、第2の動作モードが
設定された場合、入力された信号を100〜200ns
遅延して出力する。
【0033】水平同期信号の周波数が低い状態から高い
状態に切換わった場合、制御信号TS1、TS2に応じ
て第1のタイマ61が第1の動作モードに設定され、第
2のタイマ62が第2の動作モードに設定される。した
がって、先ず、第1のタイマ61を介してモード切換え
信号MSnがVCO13に供給され、VCO13の発振
周波数が高くされる。この後、第2のタイマ62を介し
て制御信号MS2nが偏向切換え回路63に供給され、
偏向切換え回路63により、水平ドライブ回路64に設
けられたコンデンサCpの容量が切換えられる。
【0034】一方、水平同期信号の周波数が高い状態か
ら低い状態に切換わった場合、制御信号TS1、TS2
に応じて第1のタイマ61が第2の動作モードに設定さ
れ、第2のタイマ62が第1の動作モードに設定され
る。したがって、先ず、第2のタイマ62を介して制御
信号MS2nが偏向切換え回路63に供給され、偏向切
換え回路63により、水平ドライブ回路64に設けられ
たコンデンサCpの容量が切換えられる。この後、第1
のタイマ61を介してモード切換え信号MSnがVCO
13に供給され、VCO13の発振周波数が低下され
る。
【0035】図11は、前記周波数検出回路15を示し
ている。周波数検出回路15は、例えばカウンタ15
a、第1のデコーダ15b、第2のデコーダ15c、第
1、第2のメモリ15d、15e、比較器15fによっ
て構成されている。前記カウンタ15a、第1のデコー
ダ15bは図10と同様である。前記第2のデコーダ1
5cは、カウンタ15aの出力端に接続されている。こ
の第2のデコーダ15cは、カウンタ15aから出力さ
れる水平同期信号の周波数に応じて、前記水平ドライブ
回路64に設けられたコンデンサCpの容量を切換える
ための前記制御信号MS2nを生成する。
【0036】前記第1のデコーダ15bの出力端には第
1、第2のメモリ15d、15eが順次接続されてい
る。第1のメモリ15dは第1のデコーダ15bから出
力される現在のモード切換え信号を記憶し、第2のメモ
リ15eは前回のモード切換え信号を記憶している。こ
れら第1、第2のメモリ15d、15eに記憶されるデ
ータは第1のデコーダ15bから出力されるモード切換
え信号が変化した場合に更新される。第1、第2のメモ
リ15d、15eは前記比較器15fの入力端に接続さ
れている。この比較器15fは第1のメモリ15dに記
憶されたモード切換え信号と、第2のメモリ15eに記
憶されたモード切換え信号とを比較し、この比較結果に
応じて、前記制御信号TS1、TS2を出力する。すな
わち、この比較結果に応じて、水平同期信号の周波数が
低い状態から高い状態に切換わったか、高い状態から低
い状態に切換わったかが分かる。水平同期信号の周波数
が低い状態から高い状態に切換わった場合、比較器15
fは制御信号TS1を例えばローレベルに設定し、制御
信号TS2をハイレベルに設定する。一方、水平同期信
号の周波数が高い状態から低い状態に切換わった場合、
比較器15fは制御信号TS1をハイレベルに設定し、
制御信号TS2をローレベルに設定する。
【0037】図12は、前記第1のタイマ61の構成を
示している。第2のタイマ62は第1のタイマ61と同
一構成であるため説明は省略する。モード切換え信号M
Sn(第2のタイマの場合、制御信号MS2n)は、不
一致検出器61aに供給される。この不一致検出器61
aは、例えば複数の排他的論理和回路により構成されて
おり、モード切換え信号MSnが変化した場合、信号を
出力する。この不一致検出器61aの出力信号は例えば
プリセット型のダウンカウンタ61bのプリセット端子
PSに供給される。
【0038】このダウンカウンタ61bには、マルチプ
レクサ(MPX)61cの出力端が接続されている。こ
のマルチプレクサ61cの入力端には、時間データN
1、N2が供給されている。時間データN1は、例えば
0nsの遅延時間を設定する数値であり、時間データN
2は例えば100〜200nsの遅延時間を設定する数
値である。マルチプレクサ61cは制御信号TS1に応
じて時間データN1、N2の内の一方を選択し、ダウン
カウンタ61bに供給する。このダウンカウンタ61b
は前記プリセット端子PSに不一致検出器61aから出
力される信号が供給された場合、マルチプレクサ61c
から出力される時間データをセットする。
【0039】このダウンカウンタ61bのクロック入力
端CKにはフリップフロップ回路61dを介してクロッ
ク信号φが供給されている。このダウンカウンタ61b
はクロック信号φに応じて、セットされた時間データを
ダウンカウントする。このダウンカウンタ61bの出力
信号はオール“0”検出器61eに供給される。この検
出器61dはダウンカウンタ61bの出力信号がオール
“0”となった場合、ハイレベルの信号D1を出力す
る。この信号は前記フリップフロップ回路61d及びパ
ルス発生器61fに供給される。前記フリップフロップ
回路61dはこの信号D1により、リセットされる。こ
のため、ダウンカウンタ61bへのクロック信号φの供
給が停止される。また、前記パルス発生器61fは前記
信号D1に応じてパルス信号を発生し、このパルス信号
をフリップフロップ回路61gのクロック入力端CKに
供給する。このフリップフロップ回路61gのデータ入
力端Dには前記モード切換え信号MSnが供給されてい
る。フリップフロップ回路61gはパルス発生器61f
からパルス信号が供給された場合、モード切換え信号M
Snを出力する。
【0040】上記構成において、ダウンカウンタ61b
に0nsの遅延時間に相当する時間データが設定された
場合、検出器61eは直ちに信号D1を出力する。した
がって、フリップフロップ回路61gは、パルス発生器
61fから供給されるパルス信号に応じて、モード切換
え信号MSnを直ちに出力する。一方、ダウンカウンタ
61bに100〜200nsの遅延時間に相当する数値
の時間データが設定された場合、検出器61eはダウン
カウンタ61bがこの数値を計数終了したとき信号D1
を出力する。したがって、フリップフロップ回路61g
は、パルス発生器61fから供給されるパルス信号に応
じて、100ns〜200ns後にモード切換え信号M
Snを出力する。
【0041】この実施例によれば、発振モードをディジ
タル的に設定でき、しかも、第1、第2のタイマ61、
62によって周波数検出回路15から出力されるモード
切換え信号を所定時間遅延することにより、水平同期信
号の周波数が切換わった場合、VCO13の発振周波数
の切換えタイミングと、水平ドライブ回路64に設けら
れたコンデンサの容量を切換えるタイミングとの間に時
間差を設定できる。したがって、水平同期信号の周波数
が切換わった過渡時における水平ドライブ回路の負荷を
低減できる。その他、この発明の要旨を変えない範囲に
おいて、種々変形実施可能なことは勿論である。
【0042】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
1つの電圧制御発振器によって広い周波数範囲の信号を
発振できる。しかも、電圧制御発振器の各発振モード
は、周波数の範囲が狭いため、電圧制御発振器の発振ゲ
インを低くすることができジッタを低減できる。また、
周波数検出回路は簡単な回路によって構成できるため、
全体的な回路規模の増大を抑えることができる。
【0043】さらに、設定回路は、周波数検出回路で検
出された水平同期信号の周波数が低い状態から高い状態
に切換わった場合、電圧制御発振器の発振周波数を切換
えた後、偏向切換え回路により水平ドライブ回路の容量
を切換え、水平同期信号の周波数が高い状態から低い状
態に切換わった場合、偏向切換え回路により水平ドライ
ブ回路の容量を切換えた後、電圧制御発振器の発振周波
数を切換えている。したがって、水平同期信号の周波数
が切換わった過渡時における水平ドライブ回路の負荷を
低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例を示す構成図。
【図2】図1に示すVCOを具体的に示す回路図。
【図3】図2の動作を説明するために示す図。
【図4】図1に示すリングオッシレータの一例を示す回
路図。
【図5】図1に示すリングオッシレータの他の例を示す
回路図。
【図6】図1に示すループフィルタの一例を示す回路
図。
【図7】図1に示すリングオッシレータの他の例を示す
回路図。
【図8】図1に示すVCOの他の例を示す回路図。
【図9】この発明の第2の実施例を示す構成図。
【図10】周波数検出回路の一例を示す構成図。
【図11】周波数検出回路の他の例を示す構成図。
【図12】タイマの一例を示す構成図。
【符号の説明】
11…位相比較器、 12…ループフィルタ、 13…VCO、 14…分周器、 15…周波数検出回路、 15a…カウンタ、 15b…デコーダ(第1のデコーダ)、 15c…第2のデコーダ、 15d、15e…第1、第2のメモリ、 15f…比較器、 16…PLL回路、 20…リングオッシレータ、 201 〜20n+1 …インバータ回路、 21…セレクタ、 511 〜51n 、51n+1 …差動増幅器、 61、62…第1、第2のタイマ、 61a…不一致検出器、 61b…ダウンカウンタ、 61c…マルチプレクサ、 61d、61g…フリップフロップ回路、 61e…オール“0”検出器、 61f…パルス発生器、 63…偏向切換え回路、 64…水平ドライブ回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03L 7/06 - 7/14 H03K 3/00 - 3/22 H04N 5/04 - 5/12 H04N 3/16 - 3/40

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平同期信号の周波数を検出し、この検
    出した周波数に応じて切換え信号を生成する周波数検出
    回路と、 前記水平同期信号の位相と基準信号の位相とを比較し、
    これらの位相差に対応する信号を出力する位相比較回路
    と、 前記位相比較回路の出力信号が供給され、この出力信号
    から制御電圧を生成するフィルタ回路と、 前記水平同期信号の整数倍の周波数が複数の周波数範囲
    に分割され、前記フィルタ回路から供給される制御電圧
    に応じて前記各周波数範囲の信号を発振する複数の発振
    モードを有し、この発振モードが前記周波数検出手段か
    ら出力される切換え信号に応じて切換えられる電圧制御
    発振器と、 前記電圧制御発振器の出力信号を分周し、前記基準信号
    を生成する分周手段と、 前記電圧制御発振器の出力信号が供給され、水平駆動パ
    ルス信号を生成する水平ドライブ回路と、 前記周波数検出手段から出力される切換え信号に応じて
    前記水平ドライブ回路を制御する偏向切換え回路と、 前記周波数検出手段から出力される切換え信号に応じ
    て、前記電圧制御発振器と前記偏向切換え回路の動作順
    序を設定する設定回路とを具備することを特徴とする半
    導体集積回路。
  2. 【請求項2】 前記設定回路は、前記周波数検出回路と
    前記電圧制御発振器との間に接続され、前記周波数検出
    回路により検出された周波数の変化に応じて前記周波数
    検出回路から出力される切換え信号を遅延して出力する
    第1のタイマと、前記周波数検出回路と前記偏向切換え
    回路との間に接続され、前記周波数検出回路により検出
    された周波数の変化に応じて前記周波数検出回路から出
    力される切換え信号を遅延して出力する第2のタイマと
    を有し、前記周波数検出回路で検出された水平同期信号
    の周波数が低い状態から高い状態に切換わった場合、電
    圧制御発振器の発振周波数を切換えた後、偏向切換え回
    路により水平ドライブ回路の容量を切換え、水平同期信
    号の周波数が高い状態から低い状態に切換わった場合、
    偏向切換え回路により水平ドライブ回路の容量を切換え
    た後、電圧制御発振器の発振周波数を切換えることを特
    徴とする請求項記載の半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 前記電圧制御発振器は、直列接続された
    奇数個のインバータ回路と、 前記切換え信号に応じて、これらインバータ回路の出力
    信号の1つを選択し、先頭のインバータ回路に供給する
    選択手段とを具備し、 前記インバータ回路は前記制御電圧に応じてディメンジ
    ョンが切換えられるトランジスタを有することを特徴と
    する請求項に記載の半導体集積回路。
  4. 【請求項4】 水平同期信号の周波数を検出し、この検
    出した周波数に応じて切換え信号を生成する周波数検出
    回路と、 前記水平同期信号の位相と基準信号の位相とを比較し、
    これらの位相差に対応する信号を出力する位相比較回路
    と、 この位相比較回路の出力信号が供給され、この出力信号
    から制御電圧を生成するフィルタ回路と、 前記水平同期信号の整数倍の周波数が複数の周波数範囲
    に分割され、前記フィルタ回路から供給される制御電圧
    に応じて前記各周波数範囲の信号を発振する複数の発振
    モードを有し、この発振モードが前記周波数検出手段か
    ら出力される切換え信号に応じて切換えられる電圧制御
    発振器と、 前記電圧制御発振器の出力信号を分周し、前記基準信号
    を生成する分周手段とを具備し、 前記電圧制御発振器は、直列接続された奇数個のインバ
    ータ回路を具備し、 前記各インバータ回路は前記切換え信号に応じて、ディ
    メンジョンが切換えられるトランジスタを有することを
    特徴とする半導体集積回路。
  5. 【請求項5】 水平同期信号の周波数を検出し、この検
    出した周波数に応じて切換え信号を生成する周波数検出
    回路と、 前記水平同期信号の位相と基準信号の位相とを比較し、
    これらの位相差に対応する信号を出力する位相比較回路
    と、 この位相比較回路の出力信号が供給され、この出力信号
    から制御電圧を生成するフィルタ回路と、 前記水平同期信号の整数倍の周波数が複数の周波数範囲
    に分割され、前記フィルタ回路から供給される制御電圧
    に応じて前記各周波数範囲の信号を発振する複数の発振
    モードを有し、この発振モードが前記周波数検出手段か
    ら出力される切換え信号に応じて切換えられる電圧制御
    発振器と、 前記電圧制御発振器の出力信号を分周し、前記基準信号
    を生成する分周手段とを具備し、 前記電圧制御発振器は、直列接続された奇数個の差動増
    幅回路と、 前記切換え信号に応じて、これら差動増幅回路の出力信
    号の1つを選択する選択手段とを具備し、 前記選択手段は奇数番目の差動増幅回路の出力信号を選
    択した場合、この差動増幅回路の非反転出力信号及び反
    転出力信号を先頭の差動増幅器の非反転入力端及び反転
    入力端にそれぞれ供給し、偶数段目の差動増幅器の出力
    信号を選択した場合、その差動増幅器の反転出力信号及
    び非反転出力信号を先頭の差動増幅器の非反転入力端及
    び反転入力端にそれぞれに供給することを特徴とする半
    導体集積回路。
  6. 【請求項6】 水平同期信号の周波数を検出し、この検
    出した周波数に応じて切換え信号を生成する周波数検出
    回路と、 前記水平同期信号の位相と基準信号の位相とを比較し、
    これらの位相差に対応する信号を出力する位相比較回路
    と、 この位相比較回路の出力信号が供給され、この出力信号
    から制御電圧を生成するフィルタ回路と、 前記水平同期信号の整数倍の周波数が複数の周波数範囲
    に分割され、前記フィルタ回路から供給される制御電圧
    に応じて前記各周波数範囲の信号を発振する複数の発振
    モードを有し、この発振モードが前記周波数検出手段か
    ら出力される切換え信号に応じて切換えられる電圧制御
    発振器と、 前記電圧制御発振器の出力信号を分周し、前記基準信号
    を生成する分周手段とを具備し、 前記電圧制御発振器は、直列接続された奇数個のインバ
    ータ回路と、 前記切換え信号に応じて、これらインバータ回路の出力
    信号の1つを選択し、 先頭のインバータ回路に供給する
    選択手段とを具備し、 前記インバータ回路は前記制御電圧に応じてディメンジ
    ョンが切換えられるトランジスタを有し、 前記各インバータ回路は、 電流通路が直列接続された第1導電型の第1、第2のト
    ランジスタと、 電流通路が前記第1、第2のトランジスタと直列接続さ
    れ、ゲートが前記第1、第2のトランジスタのゲートと
    共通接続された第2導電型の第3、第4のトランジスタ
    と、 前記第1のトランジスタに電流通路が並列接続され、ゲ
    ートに前記制御電圧が供給された第1導電型の第5のト
    ランジスタとを具備することを特徴とする半導体集積回
    路。
  7. 【請求項7】 水平同期信号の周波数を検出し、この検
    出した周波数に応じて切換え信号を生成する周波数検出
    回路と、 前記水平同期信号の位相と基準信号の位相とを比較し、
    これらの位相差に対応する信号を出力する位相比較回路
    と、 この位相比較回路の出力信号が供給され、この出力信号
    から制御電圧を生成するフィルタ回路と、 前記水平同期信号の整数倍の周波数が複数の周波数範囲
    に分割され、前記フィルタ回路から供給される制御電圧
    に応じて前記各周波数範囲の信号を発振する複数の発振
    モードを有し、この発振モードが前記周波数検出手段か
    ら出力される切換え信号に応じて切換えられる電圧制御
    発振器と、 前記電圧制御発振器の出力信号を分周し、前記基準信号
    を生成する分周手段とを具備し、 前記電圧制御発振器は、直列接続された奇数個のインバ
    ータ回路と、 前記切換え信号に応じて、これらインバータ回路の出力
    信号の1つを選択し、先頭のインバータ回路に供給する
    選択手段とを具備し、 前記インバータ回路は前記制御電圧に応じてディメンジ
    ョンが切換えられるトランジスタを有し、 前記各インバータ回路は、 電流通路が直列接続された第1導電型の第1、第2のト
    ランジスタと、 電流通路が前記第1、第2のトランジスタと直列接続さ
    れ、ゲートが前記第1、第2のトランジスタのゲートと
    共通接続された第2導電型の第3、第4のトランジスタ
    と、 前記第1のトランジスタに電流通路が並列接続され、ゲ
    ートに前記制御電圧が供給された第1導電型の第5のト
    ランジスタと、 前記第4のトランジスタに電流通路が並列接続され、ゲ
    ートに前記位相比較回路の出力信号が制御電圧として供
    給された第2導電型の第6のトランジスタとを具備する
    ことを特徴とする半導体集積回路。
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