JP3365389B2 - Evaluation circuit for PLL circuit and its evaluation method - Google Patents

Evaluation circuit for PLL circuit and its evaluation method

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JP3365389B2 JP2000044965A JP2000044965A JP3365389B2 JP 3365389 B2 JP3365389 B2 JP 3365389B2 JP 2000044965 A JP2000044965 A JP 2000044965A JP 2000044965 A JP2000044965 A JP 2000044965A JP 3365389 B2 JP3365389 B2 JP 3365389B2
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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、ロックアップタイ
ム及び追従性の測定の簡単化、高精度化を図ったPLL
回路の評価回路及びその評価方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is a PLL that simplifies measurement of lock-up time and trackability and improves accuracy.
The present invention relates to a circuit evaluation circuit and an evaluation method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯電話に代表される移動体無線
通信端末等の著しい発展に伴い、電子機器のシステムク
ロック発振源として、高品質、高性能なPLL回路の重
要性が高まっている。特に、通信機器のような頻繁に電
源がオン、オフされる機器においては、電源投入に対す
る応答性向上のため高速対応のPLL回路、即ち、発振
周波数が安定するまでの時間であるロックアップタイム
が短いPLL回路が求められる。
2. Description of the Related Art In recent years, with the remarkable development of mobile radio communication terminals represented by mobile phones, high-quality and high-performance PLL circuits are becoming more important as system clock oscillation sources for electronic equipment. In particular, in a device such as a communication device that is frequently turned on and off, a high-speed compatible PLL circuit, that is, a lock-up time that is a time until the oscillation frequency is stabilized, is provided in order to improve responsiveness to power-on. A short PLL circuit is required.

【0003】また、システムクロックの立ち上がりある
いは立ち下がりに同期して全てのデバイスが動作するよ
うな電子機器においては、システムクロックの立ち上が
り、立ち下がり時に大きなノイズが発生し、このノイズ
が他の電子機器の正常動作を妨げる現象(EMI:Elec
tro-Magnetic Interference)が懸念されている。この
EMI対策の1つとしてスペクトル変調が挙げられる。
このスペクトル変調とは、機器のシステムクロックの周
波数を一定の周期(変調周波数と呼ばれる)で変化させ
る方法である。具体的には、変調が施された基準信号を
PLL回路へ入力することにより、その出力である発振
信号を変調させ、デバイスが動作するタイミングをずら
すことにより、ノイズの周波数分布を分散させノイズの
ピーク値を減少させる。
Further, in electronic equipment in which all devices operate in synchronization with rising or falling of the system clock, large noise is generated at the rising and falling of the system clock, and this noise is generated by other electronic equipment. Phenomenon that interferes with normal operation of EMI (EMI: Elec
There is concern about tro-Magnetic Interference. One of the measures against this EMI is spectrum modulation.
The spectrum modulation is a method of changing the frequency of the system clock of the device at a constant cycle (called a modulation frequency). Specifically, by inputting the modulated reference signal to the PLL circuit, the output oscillation signal is modulated, and the timing at which the device operates is shifted to disperse the frequency distribution of the noise and reduce the noise. Decrease peak value.

【0004】図6に、このスペクトル変調の周波数の推
移を示す。この図では、基準となる10MHzのシステ
ムクロックを9MHz〜11MHzの間で変調周波数λ
で変調させている。通常、この変調周波数λは数kHz
〜数十kHzであるが、最近では変調周波数λを更に高
く設定する場合も増加している。変調周波数λを高く設
定した場合、PLL回路の発振周波数が、変調されて入
力される基準信号に対して追従しているか否かの確認が
必要となる。
FIG. 6 shows the transition of the frequency of this spectrum modulation. In this figure, the reference system clock of 10 MHz is used as the modulation frequency λ between 9 MHz and 11 MHz.
Is modulated by. Usually, this modulation frequency λ is several kHz
Although the frequency is up to several tens of kHz, the number of cases where the modulation frequency λ is set higher is increasing recently. When the modulation frequency λ is set high, it is necessary to confirm whether or not the oscillation frequency of the PLL circuit follows the modulated and input reference signal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、高性
能、高品質のPLL回路が要求されるようになり、これ
に伴って、PLL回路の特性を評価する測定機器に対し
てもその需要が高まっている。しかし、PLL回路の特
性評価を行う測定機器については、十分にその要求を満
たすようなものが少なかった。例えば、従来において
は、前述したロックアップタイムTの測定や、入力信号
に対する追従性の測定は、オシロスコープや、スペクト
ルアナライザなどの外部測定装置を任意の測定箇所に接
続し、波形を観察することにより行われていた。しか
し、PLL回路内部の電圧値や周波数は、わずかな熱変
動や振動に対しても変化するため、外部測定装置による
測定では安定した測定結果が得られず、測定値の信憑性
も低いため、十分にPLL回路の性能を評価することが
できないという問題があった。
As described above, a high-performance and high-quality PLL circuit is required, and accordingly, there is a demand for a measuring device for evaluating the characteristics of the PLL circuit. Is increasing. However, there are few measuring instruments that sufficiently evaluate the characteristics of the PLL circuit. For example, conventionally, in the above-described measurement of the lock-up time T and the measurement of the trackability with respect to the input signal, an external measurement device such as an oscilloscope or a spectrum analyzer is connected to an arbitrary measurement point and the waveform is observed. It was done. However, since the voltage value and frequency inside the PLL circuit change even with slight heat fluctuations and vibrations, stable measurement results cannot be obtained by measurement with an external measurement device, and the credibility of the measurement values is low, There is a problem that the performance of the PLL circuit cannot be evaluated sufficiently.

【0006】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、PLL回路の特性を簡単に且つ正確に評価する
ことのできるPLL回路の評価回路及び評価方法を提供
することを目的とする。具体的には、ロックアップタイ
ムT、及びスペクトル変調を施した場合のPLL回路の
出力の追従性を外部測定装置を用いることなく、簡単に
且つ正確に測定できるPLL回路の評価回路及び評価方
法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an evaluation circuit and an evaluation method for a PLL circuit capable of easily and accurately evaluating the characteristics of the PLL circuit. Specifically, there is provided a PLL circuit evaluation circuit and an evaluation method capable of easily and accurately measuring the lock-up time T and the output followability of the PLL circuit when spectrum modulation is performed, without using an external measurement device. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【0008】[0008]

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、請求項に記載の発明は、基準信号が入力される第
1のPLL回路と、前記基準信号の周波数を変調させる
変調回路と、前記変調回路によって変調された基準信号
が入力される第2のPLL回路と、前記第1のPLL回
路の低域通過フィルタの出力信号をディジタル変換する
第1のアナログ−ディジタル変換手段と、前記第2のP
LL回路の低域通過フィルタの出力信号をディジタル変
換する第2のアナログ−ディジタル変換手段と、前記第
1のアナログ−ディジタル変換手段の出力と前記第2の
アナログ−ディジタル変換手段の出力とが供給され、こ
れらの出力の一方から他方を減算し、その値を出力する
減算手段と、を具備することを特徴とする。また、請求
に記載の発明は、基準信号を第1のPLL回路へ入
力し、前記基準信号の周波数を変調し、前記変調した基
準信号を第2のPLL回路へ入力し、前記第1のPLL
回路の低域通過フィルタの出力信号をディジタル変換
し、前記第2のPLL回路の低域通過フィルタの出力信
号をディジタル変換し、前記ディジタル変換された前記
第1のPLL回路の出力信号及び前記第2のPLL回路
の出力信号の一方から他方を減算し、その演算結果を出
力することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object
In a first aspect of the present invention, a first PLL circuit to which a reference signal is input, a modulation circuit that modulates the frequency of the reference signal, and a reference signal that is modulated by the modulation circuit are input. Second PLL circuit, first analog-digital conversion means for digitally converting the output signal of the low-pass filter of the first PLL circuit, and the second P-circuit.
Second analog to digital conversion of the output signal of the low-pass filter LL circuit - and the digital conversion means, said first analog - is the output of the digital converter - output and before Symbol second analog digital conversion means And a subtraction unit that subtracts the other of the outputs supplied from the output and outputs the subtracted value. According to a second aspect of the present invention, the reference signal is input to the first PLL circuit, the frequency of the reference signal is modulated, and the modulated reference signal is input to the second PLL circuit. PLL
The output signal of the low-pass filter of the circuit is digitally converted, the output signal of the low-pass filter of the second PLL circuit is digitally converted, and the digitally converted output signal of the first PLL circuit and the first output signal of the first PLL circuit are digitally converted. It is characterized in that one of the output signals of the two PLL circuits is subtracted from the other , and the operation result is output.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の一
実施形態について説明する。図1は本発明の第1の実施
形態によるPLL回路の評価回路の構成を示す図であ
る。同図において、位相周波数比較回路(PFD:Phas
e Frequency Detection)11は、入力端子1を経由し
て入力された基準信号CLKと帰還分周回路15で発振
信号POを分周した帰還信号FB−CLKとの供給を受
け、これら信号CLKとFB−CLKとの位相及び周波
数を比較する。基準信号CLKに対して帰還信号FB−
CLKの位相が進んでいるあるいは周波数が高い場合
は、位相差及び周波数差に比例したパルス幅の比較信号
DNを出力し、反対に帰還信号FB−CLKの位相が遅
れているあるいは周波数が低い場合は位相差及び周波数
差に比例したパルス幅の比較信号UPを出力する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an evaluation circuit of a PLL circuit according to the first embodiment of the present invention. In the figure, a phase frequency comparison circuit (PFD: Phas
e Frequency Detection) 11 is supplied with the reference signal CLK input via the input terminal 1 and the feedback signal FB-CLK obtained by dividing the oscillation signal PO by the feedback divider circuit 15, and receives these signals CLK and FB. -Compare phase and frequency with CLK. Feedback signal FB- with respect to reference signal CLK
When the phase of CLK is advanced or the frequency is high, the comparison signal DN having a pulse width proportional to the phase difference and the frequency difference is output, and conversely, when the phase of the feedback signal FB-CLK is delayed or the frequency is low. Outputs a comparison signal UP having a pulse width proportional to the phase difference and the frequency difference.

【0014】チャージポンプ(CP)回路12は、供給
を受けた比較信号UP/DNに応答して、対応する直流
信号であるチャージポンプ信号PCを出力する。低域通
過フィルタ(LPF)13は、チャージポンプ信号PC
を平滑化し、また、PLL回路10全体のループ応答を
適切に設定して、発振制御信号VCTRLを生成する。
電圧制御発振器(VCO)14は、発振制御信号VCT
RLの大きさに応じた発振周波数の発振信号POを出力
する。帰還分周回路(DIV)15は、発振信号POを
所定分周比Nで分周し帰還信号FB−CLKを生成して
位相周波数比較回路11に供給する。
The charge pump (CP) circuit 12 outputs a charge pump signal PC which is a corresponding DC signal in response to the supplied comparison signal UP / DN. The low pass filter (LPF) 13 is a charge pump signal PC.
Is smoothed and the loop response of the entire PLL circuit 10 is appropriately set to generate the oscillation control signal VCTRL.
The voltage controlled oscillator (VCO) 14 has an oscillation control signal VCT.
An oscillation signal PO having an oscillation frequency according to the magnitude of RL is output. The feedback division circuit (DIV) 15 divides the oscillation signal PO by a predetermined division ratio N to generate a feedback signal FB-CLK and supplies it to the phase frequency comparison circuit 11.

【0015】一方、アナログ−ディジタル変換器(AD
C)16は、発振制御信号VCTRLをディジタル値で
あるディジタル発振制御信号VCTRL−Dに変換し、
ロック検出回路17へ出力する。図2に上述のロック検
出回路17の内部構成を示す。ロック検出回路17はF
IFO(First-in First-out)形式のメモリであり、m
+1個のレジスタ18(m=0,1,2,3…)と、1段目以
降のレジスタ18に1:1対応で設けられるm個の比較
器19と、ロジック回路30とから構成される。各レジ
スタ18は、自らが保持しているディジタル発振制御信
号VCTRL−Dを次段のレジスタ18へ出力するとと
もに、前段から供給されたディジタル発振制御信号VC
TRL―Dを保持し、また、空になった0段目のレジス
タ18はアナログーディジタル変換器16から供給を受
けたディジタル発振制御信号VCTRL−Dを格納す
る。
On the other hand, an analog-digital converter (AD
C) 16 converts the oscillation control signal VCTRL into a digital oscillation control signal VCTRL-D which is a digital value,
Output to the lock detection circuit 17. FIG. 2 shows the internal configuration of the lock detection circuit 17 described above. The lock detection circuit 17 is F
An IFO (First-in First-out) type memory, m
+1 registers 18 (m = 0,1,2,3 ...), m comparators 19 provided in the registers 18 of the first and subsequent stages in a 1: 1 correspondence, and a logic circuit 30. . Each register 18 outputs the digital oscillation control signal VCTRL-D held by itself to the register 18 of the next stage, and the digital oscillation control signal VC supplied from the previous stage.
The zero-stage register 18 which holds TRL-D and is empty stores the digital oscillation control signal VCTRL-D supplied from the analog-digital converter 16.

【0016】この結果、各レジスタ18に格納されてい
たディジタル発振制御信号VCTRL―Dは一段繰り下
がって格納されることとなり、0段目のレジスタ18に
はアナログ−ディジタル変換器16から新たに供給され
たディジタル発振制御信号VCTRL−Dが格納され
る。
As a result, the digital oscillation control signal VCTRL-D stored in each register 18 is moved down by one stage and stored, and the register 18 of the 0th stage is newly supplied from the analog-digital converter 16. The generated digital oscillation control signal VCTRL-D is stored.

【0017】また、比較器19は、自らが設けられてい
る段のレジスタ18に入力されるディジタル発振制御信
号VCTRL−Dと、出力したディジタル発振制御信号
VCTRL−Dとを比較し、一致していた場合に一致信
号MATCHを“H”にして出力する。ロジック回路3
0は、各比較器19から出力された一致信号MATCH
を受け、これら一致信号MATCHの出力の論理積をロ
ック検出信号MATCH ALLとして出力する。
Further, the comparator 19 compares the digital oscillation control signal VCTRL-D input to the register 18 of the stage in which the comparator 19 is provided with the output digital oscillation control signal VCTRL-D, and they match each other. If the match signal MATCH is "H", the match signal MATCH is output. Logic circuit 3
0 is the match signal MATCH output from each comparator 19.
In response, the logical product of the outputs of these match signals MATCH is output as the lock detection signal MATCH ALL.

【0018】次に、上記構成からなるPLL回路の評価
回路の動作を図3を参照して説明する。図3は、基準信
号CLKの入力開始時からの発振信号POの推移を示す
図である。同図において、領域A(時刻t0〜t1)で
は、PLL回路10は発振信号POを目標周波数に近づ
けるべく動作する。即ち、位相周波数比較回路11へ供
給される帰還信号FB−CLKは、入力端子1を経由し
て入力される基準信号CLKに対し周波数が低いため、
位相周波数比較回路11はその位相差及び周波数差に比
例したパルス幅の比較信号UPを出力する。
Next, the operation of the evaluation circuit of the PLL circuit having the above structure will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a transition of the oscillation signal PO from the start of inputting the reference signal CLK. In the figure, in the area A (time t0 to t1), the PLL circuit 10 operates so as to bring the oscillation signal PO close to the target frequency. That is, since the feedback signal FB-CLK supplied to the phase frequency comparison circuit 11 has a lower frequency than the reference signal CLK input via the input terminal 1,
The phase frequency comparison circuit 11 outputs a comparison signal UP having a pulse width proportional to the phase difference and the frequency difference.

【0019】チャージポンプ回路12は、位相周波数比
較回路11から供給を受けた比較信号UPのパルス幅に
対応する電圧のチャージポンプ信号PCを出力し、低域
通過フィルタ13は、チャージポンプ信号PC等に基づ
いて発振制御信号VCTRLを生成し出力する。電圧制
御発振器14は、発振制御信号VCTRLの大きさに応
じた発振周波数の発振信号POを出力する。これによ
り、発振信号POは目標周波数へ近づく。
The charge pump circuit 12 outputs a charge pump signal PC having a voltage corresponding to the pulse width of the comparison signal UP supplied from the phase frequency comparison circuit 11, and the low-pass filter 13 has a charge pump signal PC or the like. And generates and outputs the oscillation control signal VCTRL. The voltage controlled oscillator 14 outputs an oscillation signal PO having an oscillation frequency according to the magnitude of the oscillation control signal VCTRL. As a result, the oscillation signal PO approaches the target frequency.

【0020】一方、発振制御信号VCTRLは、アナロ
グ−ディジタル変換器16にも供給され、ディジタル変
換されてロック検出回路17(図2参照)へ供給され
る。ロック検出回路17は、供給を受けたディジタル発
振制御信号VCTRL−DをFIFO形式でレジスタ1
8へ格納する。またこの時点では、各レジスタ18にお
いて、前段のレジスタ18から出力されるディジタル発
振制御信号VCTRL−Dと、自らが保持しているディ
ジタル発振制御信号VCTRL−Dとは相違するため、
比較器19の出力である一致信号MATCHは“L”に
保持されたままである。この結果、ロック検出信号MA
TCH ALLの出力も“L”である。
On the other hand, the oscillation control signal VCTRL is also supplied to the analog-digital converter 16, is digitally converted, and is supplied to the lock detection circuit 17 (see FIG. 2). The lock detection circuit 17 receives the supplied digital oscillation control signal VCTRL-D in the register 1 in the FIFO format.
Store in 8. Further, at this time point, in each register 18, the digital oscillation control signal VCTRL-D output from the register 18 at the previous stage and the digital oscillation control signal VCTRL-D held by itself are different,
The match signal MATCH, which is the output of the comparator 19, remains held at "L". As a result, the lock detection signal MA
The output of TCH ALL is also "L".

【0021】次に、上述の動作を繰り返すことにより、
発振信号POが目標周波数に近づくと、基準信号CLK
と、帰還分周回路15から供給される帰還信号FB−C
LKとの位相差及び周波数差は小さくなり、位相周波数
比較回路11の出力は安定(ロック)する。これによ
り、低域通過フィルタ13の出力である発振制御信号V
CTRLはほとんど一定となる。この結果、ロック検出
回路17に供給されるディジタル発振制御信号VCTR
L−Dはほぼ一定の値となる。
Next, by repeating the above operation,
When the oscillation signal PO approaches the target frequency, the reference signal CLK
And a feedback signal FB-C supplied from the feedback frequency dividing circuit 15.
The phase difference and frequency difference from LK are reduced, and the output of the phase frequency comparison circuit 11 is stabilized (locked). As a result, the oscillation control signal V which is the output of the low pass filter 13
CTRL is almost constant. As a result, the digital oscillation control signal VCTR supplied to the lock detection circuit 17
L-D has a substantially constant value.

【0022】この状態におけるロック検出回路17の動
作を図4を参照して説明する。まず時刻t10におい
て、値が一致するディジタル発振制御信号VCTRL−
Dが、0段目のレジスタ18と1段目のレジスタ18か
ら1段目に設けられた比較器19に供給されると、この
比較器19はこれらの値が一致すると判断して一致信号
MATCHを“H”にして出力する。
The operation of the lock detection circuit 17 in this state will be described with reference to FIG. First, at time t10, the digital oscillation control signal VCTRL- whose values match each other.
When D is supplied to the comparator 19 provided in the first stage from the register 18 in the 0th stage and the register 18 in the first stage, the comparator 19 determines that these values match and outputs the match signal MATCH. To "H" and output.

【0023】同様に時刻t20…において、前回供給さ
れた値と同値であるディジタル発振制御信号VCTRL
−Dが連続してロック検出回路17へ供給されると、各
段のレジスタ18には上段から下段へと順にこれら値が
格納されていく。この結果、比較器19の出力である一
致信号MATCHの波形は、1段目に設けられている比
較器19から下段に設けられている比較器19へと順に
“H”となって出力され、一致信号MATCHはロジッ
ク回路30に供給される。ロジック回路30は、供給さ
れた一致信号MATCHの論理積をロック検出信号MA
TCH ALLとして出力する。
Similarly, at time t20 ..., The digital oscillation control signal VCTRL having the same value as the value supplied last time.
When -D is continuously supplied to the lock detection circuit 17, these values are sequentially stored in the register 18 of each stage from the upper stage to the lower stage. As a result, the waveform of the coincidence signal MATCH, which is the output of the comparator 19, is sequentially output as “H” from the comparator 19 provided in the first stage to the comparator 19 provided in the lower stage, The match signal MATCH is supplied to the logic circuit 30. The logic circuit 30 determines the logical product of the supplied match signals MATCH and the lock detection signal MA.
Output as TCH ALL.

【0024】このようにして、前回供給された値と同値
であるディジタル発振制御信号VCTRL−Dがm回連
続してロック検出回路17に供給されると、全ての比較
器19において“H”である一致信号MATCHが出力
され、これらの信号がロジック回路30へ供給される。
ロジック回路30は、ロック検出信号MATCH AL
Lを“H”として出力する。この結果、基準信号CLK
の入力開始時(図3のt0)から、ロック検出信号MA
TCH ALLが“H”となるまでの時刻(図3のt
1)をロックアップタイムTとして検出することができ
る。
In this way, when the digital oscillation control signal VCTRL-D having the same value as the value supplied the previous time is continuously supplied to the lock detection circuit 17 m times, all the comparators 19 output "H". Certain match signals MATCH are output and these signals are supplied to the logic circuit 30.
The logic circuit 30 uses the lock detection signal MATCH AL
L is output as "H". As a result, the reference signal CLK
Lock input signal MA from the start of input (t0 in FIG. 3).
Time until TCH ALL becomes "H" (t in FIG. 3)
1) can be detected as the lockup time T.

【0025】なお、本実施形態のPLL回路の評価回路
において、ロック検出回路17内のレジスタ18の設置
数は、ロック状態の判定規格、(例えば、目標周波数の
±10%となった場合にロック状態とする等)によっ
て、任意に定めることができる。また、本実施形態のP
LL回路の評価回路において、上述のロジック回路30
を、“H”である一致信号MATCHの総数に対応した
電圧値を出力するようにしても良い。例えば、“H”で
ある一致信号MATCHにつき1Vを出力すると設定し
た場合には、2つの比較器から“H”である一致信号M
ATCHが入力された時に、検出結果として2Vを出力
する。このように、“H”である一致信号MATCHの
本数に応じた電圧を出力することにより、現在のロック
状態をより詳細に確認することが可能となる。
In the evaluation circuit of the PLL circuit according to the present embodiment, the number of registers 18 in the lock detection circuit 17 is determined by the lock state determination standard (for example, when the lock frequency is ± 10% of the target frequency, the lock occurs). It can be arbitrarily set according to the state). In addition, P of the present embodiment
In the evaluation circuit of the LL circuit, the logic circuit 30 described above is used.
May output a voltage value corresponding to the total number of match signals MATCH which is “H”. For example, when it is set that 1V is output for the match signal MATCH which is “H”, the match signal M which is “H” is output from the two comparators.
When ATCH is input, 2V is output as the detection result. As described above, by outputting the voltage corresponding to the number of the match signals MATCH which is “H”, it is possible to check the current lock state in more detail.

【0026】また、本実施形態におけるロック検出回路
17の構成において、2段目以降のレジスタ18及び比
較器19を取り払い、また、ロジック回路30に代わっ
て1段目の比較器19から出力される一致信号MATC
Hが連続して“H”である回数をカウントするカウント
回路を設け、このカウント値が予め設定されている値に
達した時点でロック検出信号MATCH ALLを
“H”として出力するようにしてもよい。上述のロック
状態であると判定するためのカウント値は、ロックア状
態の判定規格、(例えば、目標周波数の±10%となっ
た場合にロック状態とする等)によって、任意に定める
ことができる。
Further, in the configuration of the lock detection circuit 17 in the present embodiment, the registers 18 and the comparator 19 in the second and subsequent stages are removed, and instead of the logic circuit 30, it is output from the comparator 19 in the first stage. Match signal MATC
A count circuit for counting the number of times H is continuously "H" is provided, and the lock detection signal MATCH ALL is output as "H" when the count value reaches a preset value. Good. The count value for determining the lock state described above can be arbitrarily determined by the determination standard of the locker state (for example, the lock state is set when the frequency reaches ± 10% of the target frequency).

【0027】また、ロック検出回路17のロジック回路
30を取り払い、m個の端子を外部に設け、各一致信号
MATCHを外部にて判断することも可能であるし、ロ
ック検出回路17を設けずに、アナログ−ディジタル変
換器16の出力をソフトウェアによって管理するように
してもよい。
It is also possible to remove the logic circuit 30 of the lock detecting circuit 17 and provide m terminals externally to judge each match signal MATCH externally, or without providing the lock detecting circuit 17. , The output of the analog-digital converter 16 may be managed by software.

【0028】次に、本発明の第2の実施形態について説
明する。第2の実施形態におけるPLL回路の評価回路
は、スペクトル変調を施した場合のPLL回路の追従性
を測定することを対象としたものである。図5に第2の
実施形態におけるPLL回路の評価回路の回路構成を示
す。なお、この図において、第1の実施形態によるPL
L回路の評価回路(図1参照)の要素と共通の要素には
共通の符号が付されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The evaluation circuit of the PLL circuit according to the second embodiment is intended to measure the followability of the PLL circuit when spectrum modulation is performed. FIG. 5 shows the circuit configuration of the evaluation circuit of the PLL circuit according to the second embodiment. In this figure, the PL according to the first embodiment is
Elements common to those of the evaluation circuit of the L circuit (see FIG. 1) are designated by common reference numerals.

【0029】同図において、本実施形態におけるPLL
回路の評価回路は基準信号CLKが入力される第1のP
LL回路50と、スペクトル変調クロックジェネレータ
(SSCG)20によって、スペクトル変調が施された
基準信号CLK’が入力されるPLL回路60と、PL
L回路50内の低域通過フィルタ13の出力である発振
制御信号VCTRL1をディジタル値に変換するアナロ
グ−ディジタル変換器(ADC1)21と、PLL回路
60内の低域通過フィルタ13の出力である発振制御信
号VCTRL2をディジタル値に変換するアナログ−デ
ィジタル変換器(ADC2)22と、アナログ−ディジ
タル変換器21及び22から供給されるディジタル制御
発振信号VCTRL1−Dと、VCTRL2−Dとの差
を出力する減算器23とから構成される。
In the figure, the PLL in this embodiment
The evaluation circuit of the circuit is the first P to which the reference signal CLK is input.
A LL circuit 50, a PLL circuit 60 to which a reference signal CLK ′ that is spectrum-modulated by a spectrum modulation clock generator (SSCG) 20 is input,
An analog-digital converter (ADC1) 21 that converts the oscillation control signal VCTRL1 that is the output of the low-pass filter 13 in the L circuit 50 into a digital value, and an oscillation that is the output of the low-pass filter 13 in the PLL circuit 60. An analog-digital converter (ADC2) 22 for converting the control signal VCTRL2 into a digital value, and a difference between the digital control oscillation signals VCTRL1-D and VCTRL2-D supplied from the analog-digital converters 21 and 22 are output. And a subtractor 23.

【0030】上記構成からなるPLL回路の動作を説明
する。なお、第1の実施形態によるPLL回路の評価回
路(図1参照)と符号が共通する各ブロックについて
は、同様の動作であるためその説明を省略する。まず、
PLL回路50の位相周波数比較回路11に入力端子1
を介して基準信号CLKが入力されると、位相周波数比
較回路11、チャージポンプ回路12は任意の信号を出
力し、低域通過フィルタ13は、これらの信号に基づい
て発振制御信号VCTRL1を生成する。発振制御信号
VCTRL1はアナログ−ディジタル変換器21によっ
てディジタル変換され、減算器23へ供給される。
The operation of the PLL circuit having the above configuration will be described. It should be noted that each block having the same reference numeral as that of the evaluation circuit (see FIG. 1) of the PLL circuit according to the first embodiment has the same operation, and thus its description is omitted. First,
The input terminal 1 is connected to the phase frequency comparison circuit 11 of the PLL circuit 50.
When the reference signal CLK is input via the, the phase frequency comparison circuit 11 and the charge pump circuit 12 output arbitrary signals, and the low pass filter 13 generates the oscillation control signal VCTRL1 based on these signals. . The oscillation control signal VCTRL1 is digitally converted by the analog-digital converter 21 and supplied to the subtractor 23.

【0031】一方、PLL回路60の位相周波数比較回
路11には上述の基準信号CLKがスペクトル変調クロ
ックジェネレータSSCGによって任意の変調周波数で
変調された変調基準信号CLK’が入力される(図6参
照)。位相周波数比較回路11は、この変調基準信号C
LK’と帰還分周回路15から供給される帰還信号FB
−CLKとの位相及び周波数を比較し、比較信号UPま
たはDNを出力する。チャージポンプ回路CPは供給さ
れた比較信号に基づくチャージポンプ信号PCを出力
し、低域通過フィルタ13は、これらの信号に基づいて
発振制御信号VCTRL2を生成する。発振制御信号V
CTRL2はアナログ−ディジタル変換器22によって
ディジタル値に変換され、減算器23へ供給される。
On the other hand, the phase frequency comparison circuit 11 of the PLL circuit 60 is supplied with a modulation reference signal CLK 'obtained by modulating the above-mentioned reference signal CLK with an arbitrary modulation frequency by the spectrum modulation clock generator SSCG (see FIG. 6). . The phase frequency comparison circuit 11 uses the modulation reference signal C
Feedback signal FB supplied from LK 'and feedback divider circuit 15
-Compare the phase and frequency with CLK and output the comparison signal UP or DN. The charge pump circuit CP outputs a charge pump signal PC based on the supplied comparison signal, and the low pass filter 13 generates an oscillation control signal VCTRL2 based on these signals. Oscillation control signal V
The CTRL 2 is converted into a digital value by the analog-digital converter 22 and supplied to the subtractor 23.

【0032】この結果、減算器23にはアナログ−ディ
ジタル変換器21からのディジタル発振制御信号VCT
RL1−Dと、アナログ−ディジタル変換器22からの
ディジタル発振制御信号VCTRL2−Dとが供給され
る。減算器23は供給された両値の差を演算し、出力す
る。
As a result, the subtractor 23 supplies the digital oscillation control signal VCT from the analog-digital converter 21.
RL1-D and the digital oscillation control signal VCTRL2-D from the analog-digital converter 22 are supplied. The subtractor 23 calculates the difference between the supplied two values and outputs it.

【0033】ここで、PLL回路60が変調基準信号C
LKに追従していれば、PLL回路60のディジタル発
振制御信号VCTRL2−Dは、ディジタル発振制御信
号VCTRL1−Dと異なる値となるため、減算器23
の出力は“ゼロ”ではない。
Here, the PLL circuit 60 causes the modulation reference signal C
If LK is followed, the digital oscillation control signal VCTRL2-D of the PLL circuit 60 has a value different from that of the digital oscillation control signal VCTRL1-D, so the subtractor 23
Output is not "zero".

【0034】しかし、スペクトルクロック変調ジェネレ
ータ20が高い変調周波数λで基準信号CLKを変調し
PLL回路60へと供給すると、PLL回路60が変調
基準信号CLK’に対応しきれなくなる。この結果、P
LL回路60の発振信号POは変調が施された信号が入
力されているにも関わらず、PLL回路50の発振信号
POと同一周波数となってしまう。この場合には、PL
L50における発振制御信号VCTRL1と、PLL回
路60における発振制御信号VCTRL2とが同値とな
ってしまうため、当然この値をディジタル変換したディ
ジタル発振制御信号VCTRL1−Dと、ディジタル発
振制御信号VCTRL2−Dの値も同値となり、減算器
23は演算結果として“ゼロ”を出力する。このよう
に、減算器23の検出結果がゼロとなった場合には、そ
の時の変調周波数λに対してPLL回路60が追従不可
能であることが確認できる。
However, when the spectrum clock modulation generator 20 modulates the reference signal CLK with a high modulation frequency λ and supplies it to the PLL circuit 60, the PLL circuit 60 cannot support the modulation reference signal CLK '. As a result, P
The oscillation signal PO of the LL circuit 60 has the same frequency as the oscillation signal PO of the PLL circuit 50, even though the modulated signal is input. In this case, PL
Since the oscillation control signal VCTRL1 in L50 and the oscillation control signal VCTRL2 in the PLL circuit 60 have the same value, the values of the digital oscillation control signal VCTRL1-D and the digital oscillation control signal VCTRL2-D obtained by digitally converting this value are naturally obtained. Becomes the same value, and the subtractor 23 outputs "zero" as the calculation result. Thus, when the detection result of the subtractor 23 becomes zero, it can be confirmed that the PLL circuit 60 cannot follow the modulation frequency λ at that time.

【0035】以上のようにして、減算器23の演算結果
を評価することで、PLL回路60が追従可能な変調周
波数λを求めることができる。なお、上記PLL回路の
評価回路においては、PLL回路50が完全にロックア
ップした後に測定を行うものとする。また、スペクトル
変調クロックジェネレータ20の変調周波数λはプログ
ラマブルで任意に設定できるとする。変調周波数λが任
意に設定可能であると、スペクトル変調クロックジェネ
レータ(SSCG)20に設定する変調周波数λを徐々
に変化させ、そのたびに減算器23の演算結果を確認す
ることで、当該PLL回路の追従性を評価することがで
きる。また、減算器23は誤差を考慮して下位数ビット
をマスクすることも可能である。この時、マスクするビ
ット数は発振制御電圧VCTRLの設計目標にあわせて
任意に設定することができる。なお、第1及び第2の実
施形態によるPLL回路の評価回路は、全ての構成が同
一チップに内蔵されているとする。
As described above, the calculation result of the subtractor 23
By evaluating the
The wave number λ can be obtained. In addition, in the evaluation circuit of the PLL circuit, the measurement is performed after the PLL circuit 50 is completely locked up. The modulation frequency λ of the spectrum modulation clock generator 20 is programmable and can be set arbitrarily. Modulation frequency λ
If it is configurable, the spectrum modulation clock generator
The modulation frequency λ set in the transmitter (SSCG) 20 is gradually increased.
, And confirm the calculation result of the subtractor 23 each time.
By doing so, the followability of the PLL circuit can be evaluated.
Can . Further, the subtractor 23 can mask the lower several bits in consideration of the error. At this time, the number of bits to be masked can be arbitrarily set according to the design target of the oscillation control voltage VCTRL. It is assumed that the PLL circuit evaluation circuits according to the first and second embodiments are all built in the same chip.

【0036】[0036]

【0037】[0037]

【0038】[0038]

【0039】[0039]

【0040】[0040]

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のPLL回
路の評価回路によれば、基準信号が入力される第1のP
LL回路と、基準信号の周波数を変調させる変調回路
と、変調回路によって変調された基準信号が入力される
第2のPLL回路と、第1のPLL回路の低域通過フィ
ルタの出力信号をディジタル変換する第1のアナログ−
ディジタル変換手段と、第2のPLL回路の低域通過フ
ィルタの出力信号をディジタル変換する第2のアナログ
−ディジタル変換手段と、第1のアナログ−ディジタル
変換手段の出力と第2のアナログ−ディジタル変換手段
の出力とが供給され、これらの出力の一方から他方を減
算し、その値を出力する減算手段とを有する。これによ
り、簡単に且つ、正確に周波数変調に対するPLL回路
の追従性を観察し評価することが可能となる。
As described above, the PLL circuit of the present invention is used.
According to the path evaluation circuit , the first P
An LL circuit, a modulation circuit for modulating the frequency of the reference signal, a second PLL circuit to which the reference signal modulated by the modulation circuit is input, and an output signal of the low-pass filter of the first PLL circuit are digitally converted. First analog to do-
Digital conversion means, second analog-digital conversion means for converting the output signal of the low-pass filter of the second PLL circuit to digital, output of the first analog-digital conversion means, and second analog-digital conversion Means for subtracting the other from one of these outputs and outputting its value. This makes it possible to easily and accurately observe and evaluate the followability of the PLL circuit with respect to frequency modulation.

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

【図1】 この発明の第1の実施形態によるPLL回路
の評価回路を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an evaluation circuit of a PLL circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1のロック検出回路17の内部構成を示す
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a lock detection circuit 17 of FIG.

【図3】 PLL回路のロックアップタイムを説明する
ための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a lockup time of a PLL circuit.

【図4】 同実施形態におけるロック検出回路17にお
ける比較器19の出力波形を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an output waveform of a comparator 19 in the lock detection circuit 17 in the same embodiment.

【図5】 本発明の第2の実施形態によるPLL回路の
評価回路を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an evaluation circuit of a PLL circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 スペクトル変調を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining spectrum modulation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 位相周波数比較回路 13 低域通過フィルタ 14 電圧制御発振器 15 帰還分周回路 16、21、22 アナログ−ディジタル変換器(アナ
ログ−ディジタル変換手段) 17 ロック検出回路(ロック検出手段) 18 レジスタ(ラッチ) 19 比較器(比較手段) 20 スペクトル変調クロックジェネレータ(変調回
路) 23 減算器(減算手段) 30 ロジック回路(判定手段) 50 PLL回路(第1のPLL回路) 60 PLL回路(第2のPLL回路)
11 Phase Frequency Comparison Circuit 13 Low-Pass Filter 14 Voltage Controlled Oscillator 15 Feedback Frequency Dividing Circuits 16, 21, 22 Analog-Digital Converter (Analog-Digital Converter) 17 Lock Detection Circuit (Lock Detection Means) 18 Register (Latch) 19 Comparator (Comparison Means) 20 Spectral Modulation Clock Generator (Modulation Circuit) 23 Subtractor (Subtraction Means) 30 Logic Circuit (Determination Means) 50 PLL Circuit (First PLL Circuit) 60 PLL Circuit (Second PLL Circuit)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基準信号が入力される第1のPLL回路
と、 前記基準信号の周波数を変調させる変調回路と、 前記変調回路によって変調された基準信号が入力される
第2のPLL回路と、 前記第1のPLL回路の低域通過フィルタの出力信号を
ディジタル変換する第1のアナログ−ディジタル変換手
段と、 前記第2のPLL回路の低域通過フィルタの出力信号を
ディジタル変換する第2のアナログ−ディジタル変換手
段と、 前記第1のアナログ−ディジタル変換手段の出力と前
第2のアナログ−ディジタル変換手段の出力とが供給さ
れ、これらの出力の一方から他方を減算し、その値を出
力する減算手段と、 を具備することを特徴とするPLL回路の評価回路。
1. A first PLL circuit to which a reference signal is input, a modulation circuit to modulate the frequency of the reference signal, and a second PLL circuit to which the reference signal modulated by the modulation circuit is input. First analog-digital conversion means for converting the output signal of the low pass filter of the first PLL circuit into digital form, and second analog for converting the output signal of the low pass filter of the second PLL circuit into digital form. - a digital conversion means, said first analog - output of the digital conversion means and the previous SL second analog - output and a digital converting means is supplied, the other is subtracted from one of these outputs, outputs the value An evaluation circuit for a PLL circuit, comprising:
【請求項2】 基準信号を第1のPLL回路へ入力し、 前記基準信号の周波数を変調し、 前記変調した基準信号を第2のPLL回路へ入力し、 前記第1のPLL回路の低域通過フィルタの出力信号を
ディジタル変換し、 前記第2のPLL回路の低域通過フィルタの出力信号を
ディジタル変換し、 前記ディジタル変換された前記第1のPLL回路の出力
信号及び前記第2のPLL回路の出力信号の一方から他
を減算し、その演算結果を出力することを特徴とする
PLL回路の評価方法。
2. A reference signal is input to a first PLL circuit, the frequency of the reference signal is modulated, the modulated reference signal is input to a second PLL circuit, and the low frequency band of the first PLL circuit is input. The output signal of the pass filter is digitally converted, the output signal of the low pass filter of the second PLL circuit is digitally converted, and the digitally converted output signal of the first PLL circuit and the second PLL circuit are converted. Output signal from one to the other
The method for evaluating a PLL circuit is characterized by subtracting one of the two and outputting the calculation result.
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