JP3435520B2 - Charge pump circuit and PLL circuit using the same - Google Patents

Charge pump circuit and PLL circuit using the same

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JP3435520B2
JP3435520B2 JP07448893A JP7448893A JP3435520B2 JP 3435520 B2 JP3435520 B2 JP 3435520B2 JP 07448893 A JP07448893 A JP 07448893A JP 7448893 A JP7448893 A JP 7448893A JP 3435520 B2 JP3435520 B2 JP 3435520B2
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賢一 古谷
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株式会社住友金属マイクロデバイス
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば移動通信に用
いられるフェーズロックループ(PLL)回路に関する
もので、特に、PLL回路を高速でロックアップさせる
ためのチャージポンプ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase locked loop (PLL) circuit used for mobile communication, for example, and more particularly to a charge pump circuit for locking up the PLL circuit at high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車電話やコードレス電話等の
普及に見られるような移動体通信技術の著しい進歩に伴
い、通信機の内部に設けられ周波数を制御するフェーズ
ロックループ回路に一層高速な動作が要求されるように
なった。
2. Description of the Related Art In recent years, with the remarkable progress of mobile communication technology as seen in the widespread use of automobile telephones, cordless telephones, etc., a phase-locked loop circuit for controlling the frequency, which is provided inside the communication equipment, operates at a higher speed. Came to be requested.

【0003】図5は、基本的なPLL回路の構成を示す
ブロック図である。同図の回路の動作を説明すると、電
圧制御発振器25の出力信号27と基準信号源21から
の基準信号26との位相を位相比較器22で比較する。
その結果得られる位相誤差信号はチャージポンプ部23
によって電流に変換され、ループフィルタ部24により
ノイズ成分を除去した後、電圧制御発振器25に制御入
力として加えられる。このPLL回路は以上の操作によ
り成り立つフィードバックループであり、位相比較器2
2に入力される基準信号26と電圧制御発振器25の出
力信号27との位相が一致した時点でPLL回路はロッ
ク状態となり、このときチャージポンプ電流は原則とし
てゼロになる。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a basic PLL circuit. Explaining the operation of the circuit of the figure, the phase of the output signal 27 of the voltage controlled oscillator 25 and the reference signal 26 from the reference signal source 21 is compared by the phase comparator 22.
The resulting phase error signal is the charge pump unit 23.
Is converted into a current by the loop filter section 24, the noise component is removed by the loop filter section 24, and then applied to the voltage controlled oscillator 25 as a control input. This PLL circuit is a feedback loop formed by the above operation, and the phase comparator 2
When the phase of the reference signal 26 input to 2 and the phase of the output signal 27 of the voltage controlled oscillator 25 match, the PLL circuit is in a lock state, and at this time, the charge pump current becomes zero in principle.

【0004】図6は、図5のPLL回路における従来の
チャージポンプ部23の一例を示す回路図である。図に
示すとおり、このチャージポンプ部は、一端が第1の入
力端子に接続され、他端がPNPトランジスタ30のベ
ースに接続された抵抗28と、一端が第2の入力端子に
接続され、他端がNPNトランジスタ30′のベースに
接続された抵抗28′と、PNPトランジスタ30のベ
ースと電源Vccとの間に接続された抵抗29と、NP
Nトランジスタ30′のベースとアースとの間に接続さ
れた抵抗29′とを備えている。PNPトランジスタ3
0のエミッタは電源Vccに接続され、NPNトランジ
スタ30′のエミッタは接地され、両トランジスタのコ
レクタは相互に接続されてチャージポンプ部23の出力
が取り出される。以上のとおりの構成により、チャージ
ポンプ部23は位相比較器22から出力される位相誤差
に比例した電圧を電流に変換して次段のループフィルタ
部24に供給する役割を担う。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a conventional charge pump section 23 in the PLL circuit of FIG. As shown in the figure, this charge pump unit has one end connected to the first input terminal and the other end connected to the base of the PNP transistor 30, and one end connected to the second input terminal. A resistor 28 'whose end is connected to the base of the NPN transistor 30', a resistor 29 connected between the base of the PNP transistor 30 and the power supply Vcc, and NP
It has a resistor 29 'connected between the base of N-transistor 30' and ground. PNP transistor 3
The emitter of 0 is connected to the power supply Vcc, the emitter of the NPN transistor 30 'is grounded, the collectors of both transistors are connected to each other, and the output of the charge pump unit 23 is taken out. With the configuration as described above, the charge pump unit 23 has a role of converting a voltage proportional to the phase error output from the phase comparator 22 into a current and supplying the current to the loop filter unit 24 of the next stage.

【0005】なお、トランジスタ30、30′のオン・
オフは、チャージポンプ回路の第1の入力端子及び第2
の入力端子に印加される電圧(位相比較器22の位相誤
差信号)の極性(正負)に応じて切り換わり、チャージ
ポンプ回路を動作させないときはトランジスタ30のベ
ース電圧をハイレベル且つトランジスタ30′のベース
電圧をローレベルにし、ループフィルタ部24に正電流
を供給するときはトランジスタ30のベース電圧をロー
レベルに、負電流を供給するときにはトランジスタ3
0′のベース電圧をハイレベルにする。
It should be noted that the transistors 30, 30 'are turned on.
Turning off the first input terminal and the second input terminal of the charge pump circuit.
Is switched according to the polarity (positive / negative) of the voltage (phase error signal of the phase comparator 22) applied to the input terminal of the transistor 30, and when the charge pump circuit is not operated, the base voltage of the transistor 30 is at the high level and the transistor 30 ' When the base voltage is set to the low level and the positive current is supplied to the loop filter unit 24, the base voltage of the transistor 30 is set to the low level, and when the negative current is supplied, the transistor 3 is set.
The base voltage of 0'is set to the high level.

【0006】ところで、PLL回路の応答の高速化を図
るために、そのチャージポンプ部を並列に接続された複
数のチャージポンプ回路で構成し、PLL回路を高速で
ロックアップさせるとき、チャージポンプ部からの出力
電流を強制的に大きくすることにより、位相誤差を短時
間に無くすロックアップ方法が提案されている。このよ
うな高速ロックアップ手法を採用した従来のチャージポ
ンプ部の一例を図7に示す。図7のチャージポンプ部2
3は、PLL回路を通常の速度でロックアップさせるよ
う制御する(通常ロックアップ・モード)ための第1の
チャージポンプ回路31に並列にスイッチ33を介し
て、大きなチャージポンプ電流を出力してPLL回路を
高速でロックアップさせるよう制御する(高速ロックア
ップ・モード)ための第2のチャージポンプ回路32を
備えている。高速ロックアップ・モード時には、スイッ
チ33が閉じられ、第1のチャージポンプ回路31に加
えて第2のチャージポンプ回路32をも駆動するように
し、通常ロックアップ・モードに切り換わると、スイッ
チ33を開いて第2のチャージポンプ回路32を停止さ
せ、第1のチャージポンプ回路31のみを駆動する。
By the way, in order to speed up the response of the PLL circuit, the charge pump section is composed of a plurality of charge pump circuits connected in parallel, and when the PLL circuit is locked up at a high speed, A lock-up method has been proposed in which the phase error is eliminated in a short time by forcibly increasing the output current of the. FIG. 7 shows an example of a conventional charge pump unit adopting such a high-speed lockup method. Charge pump unit 2 of FIG.
A PLL 3 outputs a large charge pump current through a switch 33 in parallel with a first charge pump circuit 31 for controlling the PLL circuit to lock up at a normal speed (normal lockup mode). A second charge pump circuit 32 for controlling the circuit to lock up at a high speed (high speed lockup mode) is provided. In the high-speed lockup mode, the switch 33 is closed so that the second charge pump circuit 32 is driven in addition to the first charge pump circuit 31, and when the normal lockup mode is switched, the switch 33 is turned on. Open to stop the second charge pump circuit 32 and drive only the first charge pump circuit 31.

【0007】図8は、上記の高速ロックアップ手法を用
いない場合のチャージポンプ電流と制御された発振周波
数とが時間と共にどのように変化するかを示したグラフ
である。このグラフから、電圧制御発振器25の発振周
波数は単一の指数関数曲線を描いて目標値に近づいてい
くことがわかる。一方、図9は、図7で説明したような
高速ロックアップ手法を用いた場合におけるチャージポ
ンプ電流と制御された発振周波数との時間的変化を示し
たグラフである。この図9のグラフから、高速ロックア
ップ・モードの期間(即ち、チャージポンプ電流が大き
い期間)34には、電圧制御発振器25の発振周波数は
図8の場合に比べて急速に立ち上がり、目標周波数に速
く到達することがわかる。
FIG. 8 is a graph showing how the charge pump current and the controlled oscillation frequency change without time when the above high-speed lockup method is not used. From this graph, it can be seen that the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 25 draws a single exponential curve and approaches the target value. On the other hand, FIG. 9 is a graph showing a temporal change between the charge pump current and the controlled oscillation frequency in the case where the high-speed lockup method as described in FIG. 7 is used. From the graph of FIG. 9, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 25 rises more rapidly than in the case of FIG. 8 during the high-speed lockup mode period (that is, the period when the charge pump current is large) 34, and reaches the target frequency. You can see it arrives quickly.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9の
発振周波数のグラフからわかるように、図7のチャージ
ポンプ部23では、高速ロックアップ・モードから通常
ロックアップ・モードへ切り換わる際に、チャージポン
プ電流が急激に減少するため、通常ロックアップ・モー
ド期間35の初期に、電圧制御発振器25の発振周波数
が図9のグラフに示すように一旦揺り戻されてしまうと
いう課題があった。つまり、電圧制御発振器25の発振
周波数は、高速モード時においては短時間で目標周波数
へ向かって立ち上がるが、通常ロックアップ・モードに
切り換わった瞬間に揺り戻され、即ち急激に低下してし
まい、その後緩やかに目標周波数に近づくように変化す
ることになる。
However, as can be seen from the graph of the oscillation frequency of FIG. 9, in the charge pump section 23 of FIG. 7, when the high speed lockup mode is switched to the normal lockup mode, the charge is not charged. Since the pump current sharply decreases, there is a problem that the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 25 is once swung back as shown in the graph of FIG. 9 at the beginning of the normal lockup mode period 35. In other words, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 25 rises toward the target frequency in a short time in the high speed mode, but is swayed back at the instant when the lockup mode is switched to, that is, drastically lowered. After that, it gradually changes so as to approach the target frequency.

【0009】こうした揺り戻しは高速ロックアップ・モ
ードの期間34を長くすることやこの期間34での電流
値を調整することにより、電圧制御発振器25の発振周
波数の変動をある程度は軽減することができるが、回路
設計や調整が面倒であり、それでも周波数変動を完全に
無くすことは困難であった。
Such swinging back can reduce the fluctuation of the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 25 to some extent by lengthening the period 34 in the high-speed lockup mode and adjusting the current value in this period 34. However, circuit design and adjustment are troublesome, and it is still difficult to completely eliminate frequency fluctuations.

【0010】この発明は、上記の課題を解決するために
成されたもので、チャージポンプ電流値の微調整等の複
雑な作業なしに電圧制御発振器の発振周波数の変動を抑
えることができるチャージポンプ回路及びそれを用いた
PLL回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and is capable of suppressing fluctuations in the oscillation frequency of a voltage controlled oscillator without complicated work such as fine adjustment of the charge pump current value. An object is to provide a circuit and a PLL circuit using the circuit.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この出願の第1の発明に係るチャージポンプ回路
は、入力端子に接続されたコンデンサおよび該コンデン
サに直列接続された抵抗を備えた微分回路と、該微分回
路の出力端に入力電極が接続されたトランジスタとを備
え、該トランジスタがオン状態のときにチャージポンプ
電流を出力するチャージポンプ回路であって、前記入力
端子に印加された電圧を前記微分回路により微分するこ
とにより、前記トランジスタがオンからオフへ変化する
ときの前記チャージポンプ電流を指数関数的に漸減する
構成としたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a charge pump circuit according to a first invention of the present application is a capacitor connected to an input terminal and the capacitor.
A differential circuit having a resistor connected in series to the
Equipped with a transistor whose input electrode is connected to the output end of the path
A charge pump circuit that outputs a charge pump current when the transistor is in an ON state,
Differentiate the voltage applied to the terminals by the differentiating circuit.
Causes the transistor to change from on to off
The charge pump current is gradually reduced exponentially
It is characterized by being configured .

【0012】この出願の第1の発明の一実施例において
は、チャージポンプ回路は、第1の入力端子に接続され
た第1の微分回路と、第2の入力端子に接続された第2
の微分回路と、前記第1の微分回路の出力に入力電極
が接続された第1のトランジスタと、前記第2の微分回
路の出力に入力電極が接続され、前記第1のトランジ
スタと直列に接続された第2のトランジスタとを備えて
いる。
In one embodiment of the first invention of this application, a charge pump circuit includes a first differentiating circuit connected to a first input terminal and a second differentiating circuit connected to a second input terminal.
Differentiating circuit, a first transistor having an input electrode connected to the output terminal of the first differentiating circuit, and an input electrode connected to the output terminal of the second differentiating circuit, and connected in series with the first transistor. And a second transistor connected to.

【0013】この出願の第2の発明に係るPLL回路に
おいては、チャージポンプ部が、発生するチャージポン
プ電流値が異なる複数のチャージポンプ回路を備えてお
り、該チャージポンプ回路のうちの少なくとも1つを、
この出願の第1の発明に係るチャージポンプ回路とす
る。
In the PLL circuit according to the second aspect of the present application, the charge pump unit includes a plurality of charge pump circuits that generate different charge pump current values, and at least one of the charge pump circuits is provided. To
The charge pump circuit according to the first invention of this application is used.

【0014】[0014]

【作用】この出願の第1の発明に係るチャージポンプ回
路の入力側に微分回路を設けることにより、入力電
急激な変化は、この微分回路の時定数で規定される指数
関数状の変化に変えられ、トランジスタがオンからオフ
へ変化するときのチャージポンプ電流の急激な変動が緩
和される。
[Action] By providing the differentiating circuit at the input side of the charge pump circuit according to a first invention of this application, a sudden change in the input voltage, the change in exponential defined by the time constant of the differentiating circuit To turn off the transistor
The abrupt fluctuation of the charge pump current when changing to is alleviated.

【0015】この出願の第2の発明に係るPLL回路に
おいては、チャージポンプ部の少なくとも1つのチャー
ジポンプ回路として第1の発明に係るチャージポンプ回
路を用いることにより、チャージポンプ回路への入力電
の急激な変化は微分回路の時定数で規定される指数関
数状の変化に変えられ、チャージポンプ回路のトランジ
スタがオンからオフへ変化するときのチャージポンプ電
流の急激な変動が緩和されることから電圧制御発振器の
発振周波数を不要に変動させることがない。
In the PLL circuit according to the second invention of this application, by using the charge pump circuit according to the first invention as at least one charge pump circuit of the charge pump section , the input voltage to the charge pump circuit is increased.
The abrupt change in pressure is converted into an exponential change defined by the time constant of the differentiating circuit, which causes a transient in the charge pump circuit.
The charge pump voltage as the system changes from on to off.
Since the rapid fluctuation of the flow is alleviated , the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator is not changed unnecessarily.

【0016】[0016]

【実施例】以下、この発明の若干の実施例を図1〜図4
を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Will be described with reference to.

【0017】図1は、この発明に係るチャージポンプ回
路の第1の実施例を示す回路図である。図1におけるチ
ャージポンプ回路10は、図6に示したチャージポンプ
回路23と比較すると、入力端子と抵抗との間にコンデ
ンサを挿入して微分回路を構成した点で実質的に相違し
ている。即ち、図1において、第1の入力端子にコンデ
ンサ1の一端が接続され、コンデンサ1の他端は直列接
続された抵抗2、3を介して電源Vccに接続される。
抵抗2と抵抗3との間の接続点は抵抗4を介してPNP
トランジスタ5のベースと接続され、PNPトランジス
タ5のエミッタは電源Vccに接続される。同様に、第
2の入力端子にコンデンサ1′の一端が接続され、コン
デンサ1′の他端は直列接続された抵抗2′、3′を介
して接地される。抵抗2′と抵抗3′との間の接続点は
抵抗4′を介してNPNトランジスタ5′のベースと接
続され、NPNトランジスタ5のエミッタは接地され
る。こうして、コンデンサ1、抵抗2及び抵抗3により
第1の微分回路6を構成し、コンデンサ1′、抵抗2′
及び抵抗3′により第2の微分回路6′を構成する。P
NPトランジスタ5とNPNトランジスタ5′とのコレ
クタは相互に接続され、その接続点から出力電流が取り
出される。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a charge pump circuit according to the present invention. The charge pump circuit 10 in FIG. 1 is substantially different from the charge pump circuit 23 shown in FIG. 6 in that a capacitor is inserted between an input terminal and a resistor to form a differentiating circuit. That is, in FIG. 1, one end of the capacitor 1 is connected to the first input terminal, and the other end of the capacitor 1 is connected to the power supply Vcc via the resistors 2 and 3 connected in series.
The connection point between the resistor 2 and the resistor 3 is connected to the PNP via the resistor 4.
It is connected to the base of transistor 5 and the emitter of PNP transistor 5 is connected to power supply Vcc. Similarly, one end of the capacitor 1'is connected to the second input terminal, and the other end of the capacitor 1'is grounded via the resistors 2'and 3'connected in series. The connection point between the resistor 2'and the resistor 3'is connected to the base of the NPN transistor 5'through the resistor 4 ', and the emitter of the NPN transistor 5 is grounded. Thus, the capacitor 1, the resistor 2 and the resistor 3 constitute the first differentiating circuit 6, and the capacitor 1'and the resistor 2 '
And a resistor 3'constitute a second differentiating circuit 6 '. P
The collectors of the NP transistor 5 and the NPN transistor 5'are connected to each other, and the output current is taken out from the connection point.

【0018】図2は、図1のチャージポンプ回路10の
動作を説明するためのグラフで、(a)は、トランジス
タ5、5′のベースに電圧として入力されるオン・オフ
の状態を、(b)はそれに対応して出力されるチャージ
ポンプ電流の絶対値8をそれぞれ示している。ここで、
チャージポンプ電流の極性(正負)は、トランジスタ5
のときは正、トランジスタ5′のときは負となる。
(a)に示すように、オン・オフの状態7がオンからオ
フへとステップ状に変化すると、チャージポンプ回路1
0は、(b)に示すように、微分回路6、6′の作用に
より絶対値8が指数関数的に零へ滑らかに減少するチャ
ージポンプ電流を出力する。
FIG. 2 is a graph for explaining the operation of the charge pump circuit 10 of FIG. 1, in which (a) shows the on / off state in which the voltage is input to the bases of the transistors 5 and 5 '. b) shows the absolute value 8 of the charge pump current output corresponding to each of them. here,
The polarity (positive / negative) of the charge pump current depends on the transistor 5
Is positive, and the transistor 5'is negative.
As shown in (a), when the on / off state 7 changes stepwise from on to off, the charge pump circuit 1
As shown in (b), 0 outputs a charge pump current whose absolute value 8 smoothly decreases exponentially to zero by the action of the differentiating circuits 6 and 6 '.

【0019】そこで、図1のチャージポンプ回路10
を、図7に示すチャージポンプ部23における高速ロッ
クアップ用のチャージポンプ回路32として用いた場
合、このチャージポンプ回路10は図2に示す特性を有
するのであるから、PLL回路が高速ロックアップ・モ
ードから通常ロックアップ・モードへ切り換わる際にチ
ャージポンプ部への入力電流がステップ状に減少して
も、チャージポンプ部から出力されるチャージポンプ電
流は、高速ロックアップ・モード時の大きな電流から指
数関数的に滑らかに減少して通常ロックアップ・モード
の電流になるので、電圧制御発振器の発振周波数に急激
な変動を生じることがない。
Therefore, the charge pump circuit 10 of FIG.
Is used as the charge pump circuit 32 for high-speed lockup in the charge pump section 23 shown in FIG. 7, the charge pump circuit 10 has the characteristics shown in FIG. Even when the input current to the charge pump section decreases stepwise when switching from the normal to lockup mode, the charge pump current output from the charge pump section is an exponent from the large current in the fast lockup mode. Since the current smoothly decreases in a functional manner in the normal lock-up mode, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator does not suddenly change.

【0020】図3は、図1のチャージポンプ回路10と
通常のチャージポンプ回路を2個並列に接続したときの
動作を示している。高速ロックアップ・モードの期間T
の間は、大きなチャージポンプ電流を電圧制御発振器に
供給し、電圧制御発振器の発振周波数を波形9に示すよ
うに目標周波数に向けて急速に立ち上がらせる。次に高
速ロックアップ・モードから通常ロックアップ・モード
へ切り換わった時点でチャージポンプ・ユニットへの入
力電流がステップ状に減少するが、チャージポンプ電流
は微分回路6、6′の時定数で指数関数的に滑らかに減
少し、やがて通常ロックアップ・モードのチャージポン
プ電流になるので、電圧制御発振器の発振周波数は波形
9′に示すように滑らかに目標周波数へと遷移する。こ
のように、チャージポンプ部からのチャージポンプ電流
が滑らかに変化するので、チャージポンプ切り換え時に
おける電圧制御発振器の発振周波数への影響を効果的に
抑えることができる。
FIG. 3 shows the operation when the charge pump circuit 10 of FIG. 1 and two ordinary charge pump circuits are connected in parallel. Fast lockup mode period T
During the period, a large charge pump current is supplied to the voltage controlled oscillator to cause the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator to rise rapidly toward the target frequency as shown in waveform 9. Next, when the high-speed lockup mode is switched to the normal lockup mode, the input current to the charge pump unit decreases in a stepwise manner. The charge pump current is an exponential time constant of the differential circuits 6 and 6 '. Since it smoothly decreases functionally and eventually becomes the charge pump current in the normal lockup mode, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator smoothly transitions to the target frequency as shown by the waveform 9 '. In this way, the charge pump current from the charge pump unit changes smoothly, so that it is possible to effectively suppress the influence on the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator when the charge pump is switched.

【0021】図4は、この出願の第1の発明に係るチャ
ージポンプ回路の第2の実施例を示している。この実施
例は、図1のチャージポンプ回路10から抵抗3、3′
及び抵抗4、4′を省略したものであるが、図1に回路
と同様に、入力電流を微分して滑らかに減少するチャー
ジポンプ電流を出力する作用を奏することができる。
FIG. 4 shows a second embodiment of the charge pump circuit according to the first invention of this application. In this embodiment, the charge pump circuit 10 of FIG.
Although the resistors 4 and 4'are omitted, similar to the circuit shown in FIG. 1, the function of differentiating the input current and outputting the charge pump current that smoothly decreases can be obtained.

【0022】以上の実施例の説明では、チャージポンプ
部は高速ロックアップ用と通常ロックアップ用との2個
のチャージポンプ回路を備えているものとしたが、これ
に限らず、PLL回路を異なる速度でロックアップさせ
るための3個以上のチャージポンプ回路によりチャージ
ポンプ部を構成するようにしてもよい。
In the above description of the embodiments, the charge pump unit has two charge pump circuits, one for high-speed lockup and one for normal lockup, but the present invention is not limited to this, and the PLL circuit is different. The charge pump unit may be composed of three or more charge pump circuits for locking up at a speed.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上、若干の実施例を参照しながら、こ
の発明を詳細に説明したところから明らかなように、こ
の発明に係るチャージポンプ回路は、入力側に微分回路
を備えているので、入力電流がステップ状に変化して
も、チャージポンプ回路から出力される電流は、この微
分回路の時定数によって規定される指数関数状の滑らか
な変化に変換される。したがって、PLL回路を高速で
ロックアップさせるためにこのチャージポンプ回路を使
用すると、チャージポンプ回路への入力電流がステップ
状に変化しても、そこから出力されるチャージポンプ電
流は指数関数的に変化するので、電圧制御発振器の発振
周波数が変動するのを抑えることができるという格別の
効果を奏する。
As is apparent from the detailed description of the present invention with reference to some embodiments, the charge pump circuit according to the present invention includes the differentiating circuit on the input side. Even if the input current changes stepwise, the current output from the charge pump circuit is converted into a smooth exponential change defined by the time constant of the differentiating circuit. Therefore, when this charge pump circuit is used to lock up the PLL circuit at high speed, even if the input current to the charge pump circuit changes stepwise, the charge pump current output therefrom changes exponentially. Therefore, it is possible to suppress the fluctuation of the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator, which is a particular effect.

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

【図1】この発明に係るチャージポンプ回路の第1の実
施例を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a charge pump circuit according to the present invention.

【図2】図1のチャージポンプ回路の動作を説明するた
めの図。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the charge pump circuit of FIG.

【図3】図1のチャージポンプ回路を高速ロックアップ
用に用いたときのチャージポンプ電流と電圧制御発振器
の発振周波数の変化の動作を説明するための図。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of changing the charge pump current and the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator when the charge pump circuit of FIG. 1 is used for high-speed lockup.

【図4】この発明に係るチャージポンプ回路の第2の実
施例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the charge pump circuit according to the present invention.

【図5】基本的なPLL回路の構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a basic PLL circuit.

【図6】図5のPLL回路における従来のチャージポン
プ部の一例を示す回路図。
6 is a circuit diagram showing an example of a conventional charge pump unit in the PLL circuit of FIG.

【図7】図5のPLL回路を高速でロックアップさせる
ための従来のチャージポンプ部の構成を示す図。
7 is a diagram showing a configuration of a conventional charge pump unit for locking up the PLL circuit of FIG. 5 at high speed.

【図8】図5のPLL回路の通常のロックアップ動作を
説明するための図。
FIG. 8 is a diagram for explaining a normal lockup operation of the PLL circuit of FIG.

【図9】図7のチャージポンプ部を用いたPLL回路に
おいて、高速ロックアップ・モードから通常ロックアッ
プ・モードへ切り換わったときのチャージポンプ電流と
電圧制御発振器の発振周波数の変化とを示す図。
9 is a diagram showing changes in the charge pump current and the oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator when the high-speed lockup mode is switched to the normal lockup mode in the PLL circuit using the charge pump unit of FIG. 7. .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・1′:コンデンサ、 2・2′・3・3′・4・
4′:抵抗、 5・5′:トランジスタ、 6・6′:
微分回路、 10:チャージポンプ回路
1.1 ': Capacitor, 2.2', 3, 3 ', 4 ...
4 ': resistor, 5.5': transistor, 6.6 ':
Differentiation circuit, 10: Charge pump circuit

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力端子に接続されたコンデンサおよび
該コンデンサに直列接続された抵抗を備えた微分回路
と、該微分回路の出力端に入力電極が接続されたトラン
ジスタとを備え、該トランジスタがオン状態のときに
ャージポンプ電流を出力するチャージポンプ回路であっ
て、前記入力端子に印加された電圧を前記微分回路によ
り微分することにより、前記トランジスタがオンからオ
フへ変化するときの前記チャージポンプ電流を指数関数
的に漸減する構成としたことを特徴とするチャージポン
プ回路。
1. A capacitor connected to an input terminal, and
Differentiating circuit having a resistor connected in series to the capacitor
And a transformer whose input electrode is connected to the output terminal of the differentiating circuit.
And a charge pump circuit that outputs a charge pump current when the transistor is in an on state.
The voltage applied to the input terminal by the differentiating circuit.
By differentiating the
Exponential function of the charge pump current when changing to
A charge pump circuit characterized in that the charge pump circuit is configured to gradually decrease .
【請求項2】 請求項1記載のチャージポンプ回路であ
って、第1の入力端子に接続された第1の微分回路と、
第2の入力端子に接続された第2の微分回路と、前記第
1の微分回路の出力に入力電極が接続された第1のト
ランジスタと、前記第2の微分回路の出力に入力電極
が接続され、前記第1のトランジスタと直列に接続され
た第2のトランジスタと、を備えることを特徴とするチ
ャージポンプ回路。
2. The charge pump circuit according to claim 1, further comprising a first differentiating circuit connected to the first input terminal,
A second differentiating circuit connected to a second input terminal, a first transistor having an input electrode connected to the output terminal of the first differentiating circuit, and an input electrode connected to the output terminal of the second differentiating circuit. And a second transistor connected in series with the first transistor.
【請求項3】 チャージポンプ部から出力されるチャー
ジポンプ電流によって電圧制御発振器の発振周波数を制
御するようにしたPLL回路であって、前記チャージポ
ンプ部が、発生するチャージポンプ電流値が異なる複数
のチャージポンプ回路を備え、該チャージポンプ回路の
うちの少なくとも1つが請求項1又は2記載のチャージ
ポンプ回路であることを特徴とするPLL回路。
3. A PLL circuit configured to control an oscillation frequency of a voltage controlled oscillator by a charge pump current output from a charge pump unit, wherein the charge pump unit generates a plurality of charge pump current values different from each other. A PLL circuit comprising a charge pump circuit, wherein at least one of the charge pump circuits is the charge pump circuit according to claim 1.
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