JP3323153B2 - PLL circuit - Google Patents

PLL circuit

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JP3323153B2
JP3323153B2 JP18120999A JP18120999A JP3323153B2 JP 3323153 B2 JP3323153 B2 JP 3323153B2 JP 18120999 A JP18120999 A JP 18120999A JP 18120999 A JP18120999 A JP 18120999A JP 3323153 B2 JP3323153 B2 JP 3323153B2
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

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出力の帰還
を正常に保つようにしたPLL回路に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a PLL circuit in which feedback of a PLL output is kept normal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の一般的なスキュー調整用のPLL
回路を、図4に示す。
2. Description of the Related Art Conventional general skew adjustment PLL
The circuit is shown in FIG.

【0003】図4のPLL回路は、遅延回路1、位相比
較器2、チャージポンプ回路3、フィルター回路4、電
圧制御発振器5、バッファ6及び分周器7を備えてい
る。電圧制御発振器5は、電圧−電流変換回路5a及び
電流制御発振器5bを備えている。
The PLL circuit shown in FIG. 4 includes a delay circuit 1, a phase comparator 2, a charge pump circuit 3, a filter circuit 4, a voltage controlled oscillator 5, a buffer 6, and a frequency divider 7. The voltage controlled oscillator 5 includes a voltage-current conversion circuit 5a and a current controlled oscillator 5b.

【0004】これら遅延回路1、位相比較器2、チャー
ジポンプ回路3、フィルター回路4、電圧制御発振器
5、バッファ6及び分周器7は、PLLコア部を構成し
ている。また、PLL回路は、基準信号入力端子9、帰
還信号入力端子10、出力端子11及びリセット端子1
5を備えている。なお、符号8は、帰還経路に挿入され
るPLL回路とは無関係な外部の論理回路である。
The delay circuit 1, the phase comparator 2, the charge pump circuit 3, the filter circuit 4, the voltage controlled oscillator 5, the buffer 6, and the frequency divider 7 constitute a PLL core. The PLL circuit includes a reference signal input terminal 9, a feedback signal input terminal 10, an output terminal 11, and a reset terminal 1.
5 is provided. Reference numeral 8 denotes an external logic circuit unrelated to the PLL circuit inserted into the feedback path.

【0005】このような構成では、出力端子11からの
PLL出力である出力周波数は、論理回路8を経て、帰
還信号入力端子10から逓倍率設定用の分周器7に取込
まれる。そして、分周器7により、基準信号と同じ周波
数となるように1/N分周される。
In such a configuration, an output frequency which is a PLL output from the output terminal 11 is taken into the frequency divider 7 for setting the multiplication rate from the feedback signal input terminal 10 through the logic circuit 8. Then, the frequency divider 7 divides the frequency by 1 / N so as to have the same frequency as the reference signal.

【0006】この分周器7の手前で、帰還信号と基準信
号との位相が合うように帰還がかかる。また、基準信号
入力端子9から入力された基準信号は、帰還信号の分周
器7によって生じた遅延を補償するための遅延回路1を
経て位相比較器2に入力される。
Before the frequency divider 7, feedback is applied so that the phase of the feedback signal matches the phase of the reference signal. The reference signal input from the reference signal input terminal 9 is input to the phase comparator 2 via the delay circuit 1 for compensating for the delay caused by the frequency divider 7 of the feedback signal.

【0007】このとき、論理回路8の内部動作にてリセ
ットがかかり、論理回路8の出力が途切れた場合、PL
L回路には基準信号のみが入力され続ける。このため、
PLL回路は周波数を上げる方に制御を受ける。この場
合、従来のPLL回路では、発振周波数の上限を制御す
る手段を備えていないため、PLL出力が論理回路8の
正常動作の周波数範囲を超えてしまう。
At this time, when the reset is performed by the internal operation of the logic circuit 8 and the output of the logic circuit 8 is interrupted, the PL is reset.
Only the reference signal continues to be input to the L circuit. For this reason,
The PLL circuit is controlled to increase the frequency. In this case, since the conventional PLL circuit does not include a means for controlling the upper limit of the oscillation frequency, the PLL output exceeds the normal operation frequency range of the logic circuit 8.

【0008】このように、PLL出力が論理回路8の正
常動作の周波数範囲を超えてしまうと、正常な帰還がか
からないので、PLL回路はリセット端子15からリセ
ット信号が入力されるまで、ロックできない状態とな
る。
As described above, when the PLL output exceeds the frequency range of the normal operation of the logic circuit 8, normal feedback is not applied. Therefore, the PLL circuit cannot be locked until a reset signal is input from the reset terminal 15. Becomes

【0009】このような不具合を解消するために、図5
に示すようなPLL回路が有る。
To solve such a problem, FIG.
There is a PLL circuit as shown in FIG.

【0010】図5のPLL回路では、コンパレータ16
を追加した構成となっている。そして、この追加された
コンパレータ16の基準電圧17により、論理回路8の
正常動作の周波数範囲となるように、制御電圧12が設
定される。
In the PLL circuit shown in FIG.
Has been added. The control voltage 12 is set by the added reference voltage 17 of the comparator 16 so as to be within the frequency range of the normal operation of the logic circuit 8.

【0011】すなわち、制御電圧12が基準電圧17を
超えると、コンパレータ16による帰還によって、制御
電圧12が基準電圧17以上に上昇しないように抑えら
れる。これにより、PLL回路の誤動作が防止される。
That is, when the control voltage 12 exceeds the reference voltage 17, the feedback by the comparator 16 suppresses the control voltage 12 from rising above the reference voltage 17. This prevents a malfunction of the PLL circuit.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところが、図5に示し
た従来のPLL回路では、コンパレータ16の基準電圧
17によって制御電圧12の上昇が抑えられるようにな
っているため、制御電圧12の動作範囲が狭められてし
まう。このように、制御電圧12の動作範囲が狭められ
ると、PLL出力の周波数範囲を広くとれないという欠
点が有る。また、コンパレータ16の製造工程のばらつ
き等により、PLL出力の周波数範囲の制御の設定が難
しいといった欠点も有る。
However, in the conventional PLL circuit shown in FIG. 5, since the rise of the control voltage 12 is suppressed by the reference voltage 17 of the comparator 16, the operating range of the control voltage 12 is controlled. Is narrowed. As described above, when the operation range of the control voltage 12 is narrowed, there is a disadvantage that the frequency range of the PLL output cannot be widened. There is also a disadvantage that it is difficult to set the control of the frequency range of the PLL output due to a variation in the manufacturing process of the comparator 16 and the like.

【0013】ちなみに、PLL回路の動作を安定させる
ようにしたものとして、たとえば特開平4−42617
号公報に示されるPLL回路が有る。これは、PLL回
路の入力信号の無い状態から有る状態に変わるときに、
出力信号の発振周波数の乱れを抑えることで、位相がロ
ックするまでの時間を短くするようにしたものである。
By the way, as a device for stabilizing the operation of the PLL circuit, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-42617.
There is a PLL circuit disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H11-26095. This is because when the state changes from a state without the input signal of the PLL circuit to a state with the input signal,
By suppressing the disturbance of the oscillation frequency of the output signal, the time until the phase is locked is shortened.

【0014】ところが、この先行技術では、PLL回路
の帰還信号が、帰還途中に挿入されたPLL回路とは無
関係の論理回路の遮断により途切れた場合の手段が講じ
られていない。
However, in this prior art, no means is taken when the feedback signal of the PLL circuit is interrupted due to the interruption of a logic circuit unrelated to the PLL circuit inserted during the feedback.

【0015】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、PLL出力の周波数範囲を広くとること
ができ、しかも工程のばらつきを含めた周波数範囲の制
御の設定を容易に行うことができ、さらにはPLL出力
の帰還を正常に保つことができるPLL回路を提供する
ことができるようにするものである
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a situation, and it is possible to widen a frequency range of a PLL output, and to easily set a control of a frequency range including process variations. And a PLL circuit capable of keeping the feedback of the PLL output normal.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載のPLL
回路は、帰還信号の帰還経路に挿入されるとともに、P
LL回路コア部とは無関係な外部の論理回路と、前記帰
還信号に対し、基準信号と同じ周波数となるように1/
N分周する分周器と、前記基準信号を取込み、前記分周
器によって生じた帰還信号の遅延を補償する遅延回路
と、前記遅延回路及び分周器の出力の位相を比較する位
相比較器と、前記位相比較器からの比較結果に応じた制
御電圧を発生する制御電圧発生手段と、前記制御電圧に
基づいてPLL出力を行う電圧制御発振器と、前記論理
回路の出力遮断により、前記帰還信号が途切れて前記基
準信号のみが入力されるとき、前記電圧制御発振器から
の前記PLL出力である出力周波数が前記論理回路の動
作可能となる周波数を超えないように制御する出力周波
数制御手段とを備えることを特徴とする。また、前記出
力周波数制御手段は、前記電圧制御発振器の出力周波数
が、前記論理回路の正常動作周波数の限界を超える前に
所定の信号を出力するスピード検出回路と、前記スピー
ド検出回路からの所定の信号を受けると、前記基準信号
を一定波数カウントした後、前記制御電圧を抑制するた
めのカウンター出力を行うカウンターとを備えているよ
うにすることができる。また、前記スピード検出回路
は、第1のNch型MOSトランジスタと第1のPch
型MOSトランジスタとで構成されるとともに、前記電
圧制御発振器からの出力周波数を取込む第1のインバー
タ回路と、第2のNch型MOSトランジスタと第2の
Pch型MOSトランジスタとで構成されるとともに、
前記所定の信号を出力する第2のインバータ回路とを備
え、前記第1のNch型MOSトランジスタ及び第1の
Pch型MOSトランジスタのゲート長は、前記第1の
インバータ回路の論理の反転する電圧が電源電圧の半分
よりも高くなるよう設定されており、前記第2のNch
型MOSトランジスタ及び第2のPch型MOSトラン
ジスタのゲート長は、前記第2のインバータ回路の論理
の反転する電圧が電源電圧の半分よりも低くなるよう設
定されているようにすることができる。本発明に係る
LL回路においては、帰還信号の帰還経路に挿入される
とともに、PLL動作とは無関係な外部の論理回路から
の帰還信号に対し、分周器によって基準信号と同じ周波
数となるように1/N分周するとともに、基準信号を取
込み、分周器によって生じた帰還信号の遅延を遅延回路
によって補償し、遅延回路及び分周器の出力の位相を位
相比較器によって比較した後、位相比較器からの比較結
果に応じた制御電圧を制御電圧発生手段が発生し、さら
に電圧制御発振器が制御電圧に基づいてPLL出力を行
っているとき、論理回路の出力遮断により、帰還信号が
途切れて基準信号のみが入力された場合には、出力周波
数制御手段により、電圧制御発振器からのPLL出力で
ある出力周波数が論理回路の動作可能となる周波数を超
えないように制御するようにする。
A PLL according to claim 1, wherein:
The circuit is inserted in the feedback path of the feedback signal, and P
An external logic circuit irrelevant to the LL circuit core unit and a 1 /
A frequency divider for dividing by N, a delay circuit for taking in the reference signal and compensating for a delay of a feedback signal generated by the frequency divider, and a phase comparator for comparing phases of outputs of the delay circuit and the frequency divider A control voltage generating means for generating a control voltage according to a comparison result from the phase comparator; a voltage controlled oscillator for performing a PLL output based on the control voltage; Output frequency control means for controlling the output frequency, which is the PLL output from the voltage controlled oscillator, not to exceed a frequency at which the logic circuit becomes operable when only the reference signal is input after interruption. It is characterized by the following. The output frequency control means may include a speed detection circuit that outputs a predetermined signal before an output frequency of the voltage controlled oscillator exceeds a limit of a normal operation frequency of the logic circuit, and a predetermined signal from the speed detection circuit. When receiving the signal, the counter may count a predetermined number of waves and then output a counter for suppressing the control voltage. The speed detection circuit includes a first N-channel MOS transistor and a first P-channel MOS transistor.
A first inverter circuit for taking in the output frequency from the voltage controlled oscillator, a second Nch-type MOS transistor and a second Pch-type MOS transistor,
A second inverter circuit for outputting the predetermined signal, wherein a gate length of the first Nch-type MOS transistor and the first Pch-type MOS transistor is such that a voltage at which a logic of the first inverter circuit is inverted. The power supply voltage is set to be higher than half of the power supply voltage, and the second Nch
The gate lengths of the type MOS transistor and the second Pch type MOS transistor may be set so that the voltage at which the logic of the second inverter circuit is inverted is lower than half the power supply voltage. P according to the present invention
In the LL circuit , a 1 / N frequency divider is inserted into the feedback path of the feedback signal, and the frequency of the feedback signal from an external logic circuit unrelated to the PLL operation is divided by 1 / N so that the frequency becomes the same as that of the reference signal. While taking a reference signal, compensating for the delay of the feedback signal generated by the frequency divider with a delay circuit, comparing the phases of the outputs of the delay circuit and the frequency divider with a phase comparator, When the control voltage generating means generates a control voltage according to the comparison result and the voltage-controlled oscillator performs PLL output based on the control voltage, the output signal of the logic circuit cuts off the feedback signal, and only the reference signal is interrupted. When input, the output frequency control means controls the output frequency, which is the PLL output from the voltage controlled oscillator, so as not to exceed the frequency at which the logic circuit can operate. To so that.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。なお、以下に説明する図において、図4及
び図5と共通する部分には、同一符号を付すものとす
る。
Embodiments of the present invention will be described below. Note that, in the drawings described below, parts common to FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals.

【0018】図1は、本発明のPLL回路の一実施の形
態を示すブロック図、図2は、図1のスピード検出回路
の詳細を示す回路図、図3は、図1のPLL回路の動作
を説明するための図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the PLL circuit of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing details of the speed detection circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is an operation of the PLL circuit of FIG. FIG.

【0019】図1に示すPLL回路は、遅延回路1、位
相比較器2、チャージポンプ回路3、フィルター回路
4、電圧制御発振器5、バッファ6、分周器7、スピー
ド検出回路13及びカウンター14を備えている。電圧
制御発振器5は、電圧−電流変換回路5a及び電流制御
発振器5bを備えている。これら遅延回路1、位相比較
器2、チャージポンプ回路3、フィルター回路4、電圧
制御発振器5、バッファ6、分周器7、スピード検出回
路13及びカウンター14は、PLLコア部を構成して
いる。
The PLL circuit shown in FIG. 1 includes a delay circuit 1, a phase comparator 2, a charge pump circuit 3, a filter circuit 4, a voltage controlled oscillator 5, a buffer 6, a frequency divider 7, a speed detection circuit 13, and a counter 14. Have. The voltage controlled oscillator 5 includes a voltage-current conversion circuit 5a and a current controlled oscillator 5b. The delay circuit 1, the phase comparator 2, the charge pump circuit 3, the filter circuit 4, the voltage controlled oscillator 5, the buffer 6, the frequency divider 7, the speed detection circuit 13, and the counter 14 constitute a PLL core unit.

【0020】また、PLL回路は、基準信号入力端子
9、帰還信号入力端子10及び出力端子11を備えてい
る。なお、符号8は、帰還経路に挿入されるPLL回路
とは無関係な外部の論理回路である。
The PLL circuit has a reference signal input terminal 9, a feedback signal input terminal 10, and an output terminal 11. Reference numeral 8 denotes an external logic circuit unrelated to the PLL circuit inserted into the feedback path.

【0021】ここで、遅延回路1は、基準信号入力端子
9からの基準信号を取込み、分周器7によって生じた帰
還信号の遅延を補償する。位相比較器2は、遅延回路1
及び分周器7の出力の位相を比較する。制御電圧発生手
段として、まずチャージポンプ回路3は、位相比較器2
からの比較結果に応じた制御電流を発生する。次にフィ
ルター回路4は、制御電圧を発生する。
Here, the delay circuit 1 takes in the reference signal from the reference signal input terminal 9 and compensates for the delay of the feedback signal caused by the frequency divider 7. The phase comparator 2 includes a delay circuit 1
And the phase of the output of the frequency divider 7 is compared. As the control voltage generating means, first, the charge pump circuit 3 includes the phase comparator 2
And generates a control current corresponding to the comparison result. Next, the filter circuit 4 generates a control voltage.

【0022】電圧制御発振器5は、出力端子11からの
PLL出力を行うものであり、電圧−電流変換回路5a
が制御電圧を電流に変換する。また、電流制御発振器5
bは、電圧−電流変換回路5aによって変換された電流
に応じる周波数を発振する。
The voltage-controlled oscillator 5 performs a PLL output from the output terminal 11 and includes a voltage-current conversion circuit 5a.
Converts the control voltage to a current. In addition, the current control oscillator 5
b oscillates at a frequency corresponding to the current converted by the voltage-current conversion circuit 5a.

【0023】分周器7は、帰還信号入力端子10からの
信号に対し、基準信号と同じ周波数となるように1/N
分周する。スピード検出回路13は、電圧制御発振器5
の出力周波数が、論理回路8の正常動作可能となる周波
数の限界を超える前に、所定の信号である“Low”の
信号を出力する。
The frequency divider 7 controls the signal from the feedback signal input terminal 10 so that 1 / N
Divide. The speed detection circuit 13 includes the voltage-controlled oscillator 5
Before the output frequency of the logic circuit 8 exceeds the frequency limit at which the logic circuit 8 can operate normally, a predetermined signal of “Low” is output.

【0024】カウンター14は、基準信号入力端子9か
らの基準信号をクロック入力とし、スピード検出回路1
3の出力をリセット入力としている。また、カウンター
14の出力は制御電圧12をコントロールする。ここ
で、スピード検出回路13及びカウンター14は、出力
周波数制御手段を構成している。
The counter 14 receives the reference signal from the reference signal input terminal 9 as a clock input, and
Output 3 is a reset input. The output of the counter 14 controls the control voltage 12. Here, the speed detection circuit 13 and the counter 14 constitute output frequency control means.

【0025】スピード検出回路13の詳細を、図2に示
す。
FIG. 2 shows the details of the speed detection circuit 13.

【0026】スピード検出回路13は、Nch型MOS
トランジスタMN1〜MN2と、Pch型MOSトラン
ジスタMP1〜MP2とを備えている。
The speed detection circuit 13 is an Nch type MOS
It includes transistors MN1 and MN2 and Pch type MOS transistors MP1 and MP2.

【0027】Nch型MOSトランジスタMN1とPc
h型MOSトランジスタMP1とで構成される第1のイ
ンバータ回路と、Nch型MOSトランジスタMN2と
Pch型MOSトランジスタMP2とで構成される第2
のインバータ回路とが接続されている。
Nch type MOS transistors MN1 and Pc
a first inverter circuit including an h-type MOS transistor MP1, and a second inverter circuit including an N-channel MOS transistor MN2 and a P-channel MOS transistor MP2.
Connected to the inverter circuit.

【0028】また、Nch型MOSトランジスタMN1
とPch型MOSトランジスタMP1とのゲートに接続
される入力(2−A)は、図1の出力端子11に接続さ
れている。Nch型MOSトランジスタMN2とPch
型MOSトランジスタMP2とのドレインに接続される
出力(2−C)は、図1のカウンター14のリセット入
力へ接続されている。
The Nch type MOS transistor MN1
The input (2-A) connected to the gates of the Pch type MOS transistor MP1 and the Pch type MOS transistor MP1 is connected to the output terminal 11 of FIG. Nch type MOS transistor MN2 and Pch
The output (2-C) connected to the drain of the type MOS transistor MP2 is connected to the reset input of the counter 14 in FIG.

【0029】Nch型MOSトランジスタMN2とPc
h型MOSトランジスタMP2とのゲート(2−B)
と、Nch型MOSトランジスタMN1とPch型MO
SトランジスタMP1とのドレイン(2−B)とが接続
されている。
Nch type MOS transistors MN2 and Pc
Gate (2-B) with h-type MOS transistor MP2
, Nch type MOS transistor MN1 and Pch type MO
The drain (2-B) of the S transistor MP1 is connected.

【0030】また、Nch型MOSトランジスタMN1
及びPch型MOSトランジスタMP1のゲート長は、
第1のインバータ回路の論理の反転する電圧が電源電圧
の半分よりも高くなるよう設定されている。Nch型M
OSトランジスタMN2及び第2のPch型MOSトラ
ンジスタMP2のゲート長は、第2のインバータ回路の
論理の反転する電圧が電源電圧の半分よりも低くなるよ
う設定されている。
The Nch type MOS transistor MN1
And the gate length of the Pch type MOS transistor MP1 is
The voltage at which the logic of the first inverter circuit is inverted is set to be higher than half of the power supply voltage. Nch type M
The gate lengths of the OS transistor MN2 and the second Pch-type MOS transistor MP2 are set such that the voltage at which the logic of the second inverter circuit is inverted is lower than half the power supply voltage.

【0031】スピード検出回路13は、入力(2−A)
に論理回路8が正常に動作可能な周波数の限界手前まで
高くなった周波数の信号が入力されると、前段の第1の
インバータ回路を構成するNch型MOSトランジスタ
MN1及びPch型MOSトランジスタMP1のゲート
長の設定から、Nch型MOSトランジスタMN1のド
ライブ能力がPch型MOSトランジスタMP1のドラ
イブ能力より小さくなる。このため、(2−B)の電位
は“Low”に下がりきれずに“Hi”出力となる。
The speed detection circuit 13 receives the input (2-A)
When a signal having a frequency that has become higher than the limit of the frequency at which the logic circuit 8 can operate normally is input to the gates of the Nch-type MOS transistor MN1 and the Pch-type MOS transistor MP1 constituting the first inverter circuit of the preceding stage, From the setting of the length, the drive capability of the Nch-type MOS transistor MN1 becomes smaller than the drive capability of the Pch-type MOS transistor MP1. Therefore, the potential of (2-B) cannot be completely lowered to “Low” and becomes “Hi” output.

【0032】そして、次段の第2のインバータ回路を構
成するNch型MOSトランジスタMN2及びPch型
MOSトランジスタMP2のゲート長の設定から、Pc
h型MOSトランジスタMP2のドライブ能力はNch
型MOSトランジスタMN2のドライブ能力より小さく
なる。このため、出力(2−C)の電位は“Hi”に上
がりきれなくなり、“Low”出力となる。なお、イン
バータが2段の構成では、出力(2−C)の電位が“L
ow”に下がりきれない場合、4段又は6段等のよう
に、インバータの段数を偶数で増やす構成としてもよ
い。
From the setting of the gate lengths of the Nch type MOS transistor MN2 and the Pch type MOS transistor MP2 constituting the second inverter circuit of the next stage, Pc
The drive capability of the h-type MOS transistor MP2 is Nch
It becomes smaller than the drive capability of the type MOS transistor MN2. For this reason, the potential of the output (2-C) cannot be raised to "Hi", and the output becomes "Low". Note that in a configuration having two stages of inverters, the potential of the output (2-C) becomes “L”.
When the number of inverters cannot be reduced to "ow", the number of inverter stages may be increased by an even number, such as four or six stages.

【0033】次に、このような構成のPLL回路の動作
について説明する。
Next, the operation of the PLL circuit having such a configuration will be described.

【0034】まず、図1の出力端子11から出力された
出力周波数は、論理回路8を経て、帰還信号入力端子1
0から逓倍率設定用の分周器7に入力される。入力され
た出力周波数は、分周器7により、基準信号と同じ周波
数となるように1/N分周される。この分周器7の手前
で、帰還信号と基準信号の位相が合うように帰還がかか
る。
First, the output frequency output from the output terminal 11 of FIG.
From 0, it is input to the frequency divider 7 for setting the multiplication rate. The input output frequency is frequency-divided by the frequency divider 7 so as to have the same frequency as the reference signal by 1 / N. Before the frequency divider 7, feedback is applied so that the phase of the feedback signal matches the phase of the reference signal.

【0035】また、基準信号入力端子9から入力された
基準信号は、帰還信号が分周器7によって生じた遅延を
補償するための遅延回路1を経て位相比較器2に入力さ
れる。そして、論理回路8の内部動作でリセットがかか
り、論理回路8の出力が途切れた場合、PLL回路には
基準信号のみが入力され続ける。
The reference signal input from the reference signal input terminal 9 is input to the phase comparator 2 via the delay circuit 1 for compensating for the delay caused by the feedback signal generated by the frequency divider 7. Then, when the reset is performed by the internal operation of the logic circuit 8 and the output of the logic circuit 8 is interrupted, only the reference signal is continuously input to the PLL circuit.

【0036】このため、PLL回路は周波数を上げる方
に制御を受ける。この場合、電圧制御発振器5の出力周
波数が、論理回路8の正常動作可能となる周波数の限界
を超える前に、スピード検出回路13から“Low”が
出力される。
Therefore, the PLL circuit is controlled to increase the frequency. In this case, “Low” is output from the speed detection circuit 13 before the output frequency of the voltage controlled oscillator 5 exceeds the frequency limit at which the logic circuit 8 can operate normally.

【0037】このとき、カウンター14は、スピード検
出回路13からの“Low”を受けることで、リセット
がかからない状態となる。このとき、カウンター14
は、PLL回路の基準信号を一定波数カウントすると、
“Hi”を出力する。これにより、制御電圧12が引き
下げられるので、PLL回路は最低の周波数で保持され
る。その結果、電圧制御発振器5からの出力周波数は、
論理回路8の正常動作可能となる周波数を超えることが
抑制される。
At this time, when the counter 14 receives “Low” from the speed detection circuit 13, the counter 14 is not reset. At this time, the counter 14
Is obtained by counting the reference signal of the PLL circuit at a constant wave number.
"Hi" is output. As a result, the control voltage 12 is reduced, so that the PLL circuit is maintained at the lowest frequency. As a result, the output frequency from the voltage controlled oscillator 5 becomes
Exceeding the frequency at which the logic circuit 8 can operate normally is suppressed.

【0038】ここで、スピード検出回路13及びカウン
ター14の動作を、図3を用いて説明する。図3(a)
は基準信号、図3(b)〜(d)はスピード検出回路1
3の各ポイントのパルス、図3(e)はカウンター14
の出力をそれぞれ示している。また、図3(b)は、図
2の入力(2−A)に入力されるパルスを示している。
図3(c)は、図2の(2−B)のパルスを示してい
る。図3(d)は、図2の出力(2−C)から出力され
るパルスを示している。
Here, the operation of the speed detection circuit 13 and the counter 14 will be described with reference to FIG. FIG. 3 (a)
3 is a reference signal, and FIGS. 3B to 3D are speed detection circuits 1.
3 is a pulse at each point, and FIG.
Respectively are shown. FIG. 3B shows a pulse input to the input (2-A) in FIG.
FIG. 3C shows the pulse (2-B) in FIG. FIG. 3D shows a pulse output from the output (2-C) in FIG.

【0039】さらに、図3(f)は信号パターン左側、
図3(g)は信号パターン右側をそれぞれ示している。
信号パターン左側(f)は、PLL回路の出力である電
圧制御発振器5の出力周波数が、論理回路8の正常動作
可能となる周波数範囲であることを示している。一方、
信号パターン右側(g)は、電圧制御発振器5の出力周
波数が、論理回路8の正常動作可能な周波数の限界手前
まで高くなった場合を示している。
FIG. 3F shows the signal pattern on the left side.
FIG. 3G shows the right side of the signal pattern, respectively.
The left side of the signal pattern (f) indicates that the output frequency of the voltage controlled oscillator 5, which is the output of the PLL circuit, is within the frequency range in which the logic circuit 8 can operate normally. on the other hand,
The right side of the signal pattern (g) shows a case where the output frequency of the voltage controlled oscillator 5 has increased to just before the limit of the frequency at which the logic circuit 8 can operate normally.

【0040】そして、信号パターン右側(g)に示すよ
うに、論理回路8の内部動作でリセットがかかり論理回
路8の出力が途切れた場合、図3(a)に示す基準信号
のみが入力され続ける。このとき、PLL回路は周波数
を上げる方に制御を受け、スピード検出回路13の入力
(2−A)には、図3(b)に示すように電圧制御発振
器5から出力される図3(f)での状態よりも高い周波
数の信号が入力される。そして、電圧制御発振器5の出
力周波数が、論理回路8の正常動作可能となる周波数の
限界を超える前に、図3(d)に示すように、スピード
検出回路13の出力(2−C)から“Low”が出力さ
れる。
Then, as shown in the right side of the signal pattern (g), when the reset is caused by the internal operation of the logic circuit 8 and the output of the logic circuit 8 is interrupted, only the reference signal shown in FIG. . At this time, the PLL circuit is controlled to increase the frequency, and the input (2-A) of the speed detection circuit 13 is outputted from the voltage controlled oscillator 5 as shown in FIG. A signal having a higher frequency than that in the state of (1) is input. Before the output frequency of the voltage controlled oscillator 5 exceeds the limit of the frequency at which the logic circuit 8 can operate normally, as shown in FIG. 3D, the output (2-C) of the speed detection circuit 13 “Low” is output.

【0041】このとき、カウンター14は、スピード検
出回路13からの“Low”を受けることで、リセット
がかからない状態となり、PLL回路の基準信号を一定
波数カウントすると、“Hi”を出力する。
At this time, when the counter 14 receives "Low" from the speed detection circuit 13, the counter 14 is not reset, and outputs "Hi" when the reference signal of the PLL circuit is counted at a constant wave number.

【0042】これにより、制御電圧12が引き下げられ
るので、PLL回路は最低の周波数で保持される。その
結果、電圧制御発振器5からの出力周波数は、論理回路
8の正常動作可能となる周波数を超えることが抑制され
る。
As a result, the control voltage 12 is reduced, so that the PLL circuit is maintained at the lowest frequency. As a result, the output frequency from the voltage controlled oscillator 5 is suppressed from exceeding the frequency at which the logic circuit 8 can operate normally.

【0043】このように、本実施の形態では、帰還信号
の帰還経路に挿入されるとともに、PLL回路コア部と
は無関係な外部の論理回路8からの出力信号に対し、分
周器7によって基準信号と同じ周波数となるように1/
N分周するとともに、基準信号を取込み、分周器7によ
って生じた帰還信号の遅延を遅延回路1によって補償
し、遅延回路1及び分周器7の出力の位相を位相比較器
2によって比較した後、位相比較器2からの比較結果に
応じた制御電圧12をチャージポンプ回路3及びフィル
タ回路4にて発生し、さらに電圧制御発振器5が制御電
圧12に基づいてPLL出力を行っているとき、論理回
路8の出力遮断により、帰還信号が途切れて基準信号の
みが入力された場合には、スピード検出回路13及びカ
ウンター14の動作により、電圧制御発振器5からのP
LL出力である出力周波数が論理回路8の動作可能とな
る周波数を超えないように制御するようにした。
As described above, in this embodiment, the frequency divider 7 inserts the feedback signal into the feedback path of the feedback signal and outputs the reference signal from the external logic circuit 8 irrelevant to the PLL circuit core unit. 1 / so that it becomes the same frequency as the signal
While dividing the frequency by N, taking in the reference signal, the delay of the feedback signal generated by the frequency divider 7 was compensated by the delay circuit 1, and the phases of the outputs of the delay circuit 1 and the frequency divider 7 were compared by the phase comparator 2. Thereafter, when the control voltage 12 according to the comparison result from the phase comparator 2 is generated by the charge pump circuit 3 and the filter circuit 4, and the voltage controlled oscillator 5 performs the PLL output based on the control voltage 12, When the feedback signal is interrupted due to the output cutoff of the logic circuit 8 and only the reference signal is input, the operation of the speed detection circuit 13 and the counter 14 causes the P-
The output frequency, which is the LL output, is controlled so as not to exceed the frequency at which the logic circuit 8 can operate.

【0044】よって、本実施の形態のPLL回路は、制
御電圧12の稼動範囲を制限しないため、PLL出力の
周波数範囲を広くとることができる。しかも、工程のば
らつきを含めた周波数範囲の制御の設定を容易に行うこ
とができ、さらにはPLL出力の帰還を正常に保つこと
ができる。
Therefore, the PLL circuit according to the present embodiment does not limit the operating range of the control voltage 12, so that the frequency range of the PLL output can be widened. In addition, the control of the frequency range including the variation in the process can be easily set, and the feedback of the PLL output can be kept normal.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上の如く本発明に係るPLL回路によ
れば、帰還信号の帰還経路に挿入されるとともに、PL
L回路コア部とは無関係な外部の論理回路からの出力信
号に対し、分周器によって基準信号と同じ周波数となる
ように1/N分周するとともに、基準信号を取込み、分
周器によって生じた帰還信号の遅延を遅延回路によって
補償し、遅延回路及び分周器の出力の位相を位相比較器
によって比較した後、位相比較器からの比較結果に応じ
た制御電圧を制御電圧発生手段が発生し、さらに電圧制
御発振器が制御電圧に基づいてPLL出力を行っている
とき、論理回路の出力遮断により、帰還信号が途切れて
基準信号のみが入力された場合には、出力周波数制御手
段により、電圧制御発振器からのPLL出力である出力
周波数が論理回路の動作可能となる周波数を超えないよ
うに制御するようにしたので、PLL出力の周波数範囲
を広くとることができ、しかも工程のばらつきを含めた
周波数範囲の制御の設定を容易に行うことができ、さら
にはPLL出力の帰還を正常に保つことができる。
As described above, according to the PLL circuit of the present invention, the PLL circuit is inserted into the feedback path of the feedback signal,
The output signal from an external logic circuit unrelated to the L circuit core is frequency-divided by a frequency divider to 1 / N so as to have the same frequency as the reference signal. The delay circuit compensates for the delay of the feedback signal, compares the phases of the outputs of the delay circuit and the frequency divider with the phase comparator, and then generates the control voltage according to the comparison result from the phase comparator. Further, when the voltage-controlled oscillator performs PLL output based on the control voltage, and when the feedback signal is interrupted due to the output cutoff of the logic circuit and only the reference signal is input, the output frequency control means outputs Since the output frequency of the PLL output from the control oscillator is controlled so as not to exceed the frequency at which the logic circuit becomes operable, the frequency range of the PLL output can be widened. Can, moreover the setting of the control frequency range, including variations in the process can be easily performed, and further can maintain normal feedback of the PLL output.

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

【図1】本発明のPLL回路の一実施の形態を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a PLL circuit according to the present invention.

【図2】図1のスピード検出回路の詳細を示す回路図で
ある。
FIG. 2 is a circuit diagram showing details of a speed detection circuit of FIG. 1;

【図3】図1のPLL回路の動作を説明するための図で
ある。
FIG. 3 is a diagram for explaining an operation of the PLL circuit of FIG. 1;

【図4】従来のPLL回路の一例を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a conventional PLL circuit.

【図5】従来のPLL回路の他の例を示すブロック図で
ある。
FIG. 5 is a block diagram showing another example of a conventional PLL circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 遅延回路 2 位相比較器 3 チャージポンプ回路 4 フィルター回路 5 電圧制御発振器 5a 電圧−電流変換回路 5b 電流制御発振器 6 バッファ 7 分周器 8 論理回路 9 基準信号入力端子 10 帰還信号入力端子 11 出力端子 12 制御電圧 13 スピード検出回路 14 カウンター MN1〜MN2 Nch型MOSトランジスタ MP1〜MP2 Pch型MOSトランジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Delay circuit 2 Phase comparator 3 Charge pump circuit 4 Filter circuit 5 Voltage controlled oscillator 5a Voltage-current conversion circuit 5b Current controlled oscillator 6 Buffer 7 Divider 8 Logic circuit 9 Reference signal input terminal 10 Feedback signal input terminal 11 Output terminal Reference Signs List 12 Control voltage 13 Speed detection circuit 14 Counter MN1 to MN2 Nch type MOS transistor MP1 to MP2 Pch type MOS transistor

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 帰還信号の帰還経路に挿入されるととも
に、PLL回路コア部とは無関係な外部の論理回路と、 前記帰還信号に対し、基準信号と同じ周波数となるよう
に1/N分周する分周器と、 前記基準信号を取込み、前記分周器によって生じた帰還
信号の遅延を補償する遅延回路と、 前記遅延回路及び分周器の出力の位相を比較する位相比
較器と、 前記位相比較器からの比較結果に応じた制御電圧を発生
する制御電圧発生手段と、 前記制御電圧に基づいてPLL出力を行う電圧制御発振
器と、 前記論理回路の出力遮断により、前記帰還信号が途切れ
て前記基準信号のみが入力されるとき、前記電圧制御発
振器からの前記PLL出力である出力周波数が前記論理
回路の動作可能となる周波数を超えないように制御する
出力周波数制御手段とを備えることを特徴とするPLL
回路。
1. An external logic circuit which is inserted into a feedback path of a feedback signal and is unrelated to a PLL circuit core unit, and 1 / N frequency division of the feedback signal so as to have the same frequency as a reference signal. A delay circuit that takes in the reference signal and compensates for a delay of a feedback signal generated by the frequency divider; a phase comparator that compares phases of outputs of the delay circuit and the frequency divider; Control voltage generating means for generating a control voltage according to the comparison result from the phase comparator; a voltage controlled oscillator for outputting a PLL based on the control voltage; and an output cutoff of the logic circuit, whereby the feedback signal is interrupted. Output frequency control means for controlling the output frequency as the PLL output from the voltage controlled oscillator not to exceed a frequency at which the logic circuit becomes operable when only the reference signal is input; And a PLL comprising:
circuit.
【請求項2】 前記出力周波数制御手段は、 前記電圧制御発振器の出力周波数が、前記論理回路の正
常動作周波数の限界を超える前に所定の信号を出力する
スピード検出回路と、 前記スピード検出回路からの所定の信号を受けると、前
記基準信号を一定波数カウントした後、前記制御電圧を
抑制するためのカウンター出力を行うカウンターとを備
えていることを特徴とする請求項1に記載のPLL回
路。
2. The output frequency control means, comprising: a speed detection circuit that outputs a predetermined signal before an output frequency of the voltage controlled oscillator exceeds a limit of a normal operation frequency of the logic circuit; 2. The PLL circuit according to claim 1 , further comprising: a counter that counts a predetermined number of waves of the reference signal when receiving the predetermined signal, and outputs a counter for suppressing the control voltage.
【請求項3】 前記スピード検出回路は、 第1のNch型MOSトランジスタと第1のPch型M
OSトランジスタとで構成されるとともに、前記電圧制
御発振器からの出力周波数を取込む第1のインバータ回
路と、 第2のNch型MOSトランジスタと第2のPch型M
OSトランジスタとで構成されるとともに、前記所定の
信号を出力する第2のインバータ回路とを備え、 前記第1のNch型MOSトランジスタ及び第1のPc
h型MOSトランジスタのゲート長は、前記第1のイン
バータ回路の論理の反転する電圧が電源電圧の半分より
も高くなるよう設定されており、 前記第2のNch型MOSトランジスタ及び第2のPc
h型MOSトランジスタのゲート長は、前記第2のイン
バータ回路の論理の反転する電圧が電源電圧の半分より
も低くなるよう設定されていることを特徴とする請求項
2に記載のPLL回路。
3. A speed detection circuit comprising: a first Nch-type MOS transistor and a first Pch-type M transistor.
A first inverter circuit configured with an OS transistor and taking in an output frequency from the voltage controlled oscillator; a second Nch-type MOS transistor and a second Pch-type M transistor.
An OS transistor, and a second inverter circuit that outputs the predetermined signal. The first Nch-type MOS transistor and the first Pc
The gate length of the h-type MOS transistor is set such that the voltage at which the logic of the first inverter circuit is inverted is higher than half the power supply voltage, and the second Nch-type MOS transistor and the second Pc
3. The PLL circuit according to claim 2, wherein a gate length of the h-type MOS transistor is set such that a voltage at which the logic of the second inverter circuit is inverted is lower than half of a power supply voltage.
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