JP3780143B2 - DLL system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にトリガ信号によって不連続に位相が変化するクロック信号を入力して、各々のクロック位相が制御された状態の多相クロック信号を出力することができるDLL(ディレー・ロックド・ループ)回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
PLL回路の説明
DLL回路と似た回路にPLL(フェーズ・ロックド・ループ)回路がある。DLL回路を説明する前にPLL回路を説明する。図12はPLL回路の構成例を示すものである。X’tal発振回路8からは水晶振動子のみで容易に発生できる30MHz以下の基準クロック信号が出力され、位相比較回路9の基準信号入力R2に入力される。制御電圧VD2によって制御される可変周波数発振回路13はシステムに使用される基準クロックKを出力する。基準クロックKは分周回路12に入力されN分周クロック信号を出力して位相比較回路9の比較入力V2に入力される。位相比較回路9は比較信号V2が基準信号R2に対して位相が遅れている(位相が進んでいる)とアップパルスU2(ダウンパルスD2)を出力するものである。比較信号V2と基準信号R2の位相が一致しているとアップパルスU2及びダウンパルスD2ともに出力しない。これらアップパルスU2及びダウンパルスD2はチャージポンプ回路10に入力され誤差電圧VC2を発生する。
【0003】
誤差電圧VC2はは制御信号発生回路11に入力される。制御信号発生回路11は可変周波数発振回路13の出力周波数を決定する制御電流を発生する為の制御電圧VD2を作成するものである。そして制御電圧VD2は可変周波数発振路13入力されている。チャージポンプ回路10の出力には抵抗Rd及び容量Coが接続され、交流変換ゲインを所定の有限値に設定し制御位相誤差が可変周波数発振回路13で積分されることにより阻害されるループ安定性を確保している。
【0004】
また位相比較回路9は現在では一般にデジタル位相比較回路が採用されている。このデジタル位相比較回路9は位相差検出能力に加えて周波数検出能力を備えているためPLL回路は誤動作条件が無い安定した構成が実現できる。出力される基準クロックKとして、X’taI発振回路8が発生したクロック信号のN倍周波数の、X’taI発振回路では不可能な高い周波数の安定なクロック信号を発生できるものである。PLL回路は高精度化が進むデジタル回路(LSI)では一般的に使用されているものである。
【0005】
従来のDLL回路の説明
デジタルシステムではトリガ信号によって不連続に位相が変化するクロック信号を使ってより高精度な信号処理をする場合がある。この不連続に位相が変化するクロック信号を基準信号R2とした場合、PLL回路では位相変化が起こる度に平衡状態が崩れ再度引き込み動作を行わなければならずシステム的に使用できない。この場合に用いられるのがDLL回路である。
【0006】
図10は従来のDLL回路の構成例を示すものである。前述の不連続に位相が変化するクロック信号SCKは、遅延時間が制御可能な遅延回路を複数縦続に接続したディレーチェーン回路7に入力され、順次位相が遅れたN個の多相クロック信号群P0〜PNを出力する。クロックP0及びPNは基準信号R1及び比較信号V1として位相比較回路4に入力される。出力されるアップパルスU1及びダウンパルスDlはチャージポンプ回路5に入力され誤差電圧VClを出力する。誤差電圧VC1は制御信号発生回路6によって制御電圧VD1を発生してディレーチェーン回路7に入力され内部の遅延回路における遅延時間を制御する。DLL回路においては制御位相誤差がディレーチェーン回路7で積分されることがなくループ安定性が阻害されることがないのでPLL回路と異なり、チャージポンプ回路5の出力に交流ゲインを有限値に押さえるフィルタ回路は必要ない。
【0007】
したがって、図11aに示す様にクロック信号PNはP0に対してクロック信号周期だけ位相が遅れたクロック信号になる状態で平衡するように制御される。クロック信号P0〜P(N−1)はクロック周期内の制御されたタイミング信号であり、これらクロック信号を使用して高精度なデジタル信号処理が可能になる。
【0008】
以上説明した様に、デジタル信号処理は、連続クロック(絶対時間軸)の高精度化が計れるPLL回路と、位相が不連続に変化するクロック(非同期時時間軸)の高精度化が計れるDLL回路を併用して高精度な信号処理を実現しようとしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のDLL回路には以下に示す誤動作の課題をもっている。
【0010】
(課題1)図11bに示す様に比較信号V1(PN)が基準信号Rl(P0)に対して2周期遅れた場合、図からわかるように、アップパルスU1及びダウンパルスD1はl周期遅延の場合と全く同じく両方とも発生せずこのまま平衡してしまう。この状態は2倍以上の整数倍周期遅延でこの現象が発生してしまう。この誤動作を避けるためには制御信号発生回路6における制御電圧発生範囲を限定する様にすればよいが、特にCMOS回路で構成する場合(一般的)、大きな素子特性バラツキに対処する為不可能である。
【0011】
(課題2)図11cの様に比較信号V1(PN)が基準信号R1(P0)に対して所望の所望の1周期遅延より進んだ場合、アップパルスU1が出力されないでダウンパルスD1が出力されて比較信号V1(PN)を遅らせ所望の1周期遅延に平衡させる。しかしこの動作は位相比較回路において保証されるものでは無い。
【0012】
図11dに示す様に、反対にダウンパルスDlが発生しないでアップパルスU1が発生して更に比較信号V1(PN)の位相が制御信号発生回路6の制御能力限界までさらに進んでしまいこの状態から脱出できない。
【0013】
以上説明したDLL回路の誤動作に対して、PLL回路では効果があるデジタル位相比較回路の周波数検出機能は全く効果が無い。DLL回路は非常に有効な回路であるがこの誤動作問題を根本的に解決しないとデジタル信号処理システムにおいて広く使用できる回路とはならない。
【0014】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、誤動作の平衡(収束)のないDLLシステムを提供することを目的とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するためDLLシステムを次の(1)、(2)のとおりに構成する。
【0016】
(1)可変周波数発振回路の出力信号である第1のクロック信号が入力される、第1の制御遅延回路を縦続に接続したディレーチエーン回路を有し、このディレーチエーン回路の信号遅延時間を制御するDLLシステムにおいて、
第2の制御遅延回路を複数含む前記可変周波数発振回路の出力信号を、入力される第2のクロック信号周波数の係数倍に制御するPLL回路と、前記第1の制御遅延回路を制御する第1の制御信号と前記第2の制御遅延回路を制御する第2の制御信号を比較する比較回路と、この比較回路の比較結果をもとに前記DLL回路に含まれる位相比較回路の動作を停止させるとともに、前記DLL回路に含まれるチャージポンプ回路の出力電圧を前記比較結果をもとに所望の電圧方向に遷移させる制御回路とを備えたDLLシステム。
【0017】
(2)前記(1)記載のDLLシステムにおいて、前記比較回路に、各々の設定値が互いに異なる第1及び第2の比較回路設けるとともに、前記第1又は第2の比較回路の比較結果で位相比較回路の動作を停止させ、前記第1及び第2比較回路の比較結果に基づき互いに異なる所望の電圧方向に遷移させる制御回路を設けたDLLシステム。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態をDLLシステムの実施例により詳しく説明する。
【0019】
【実施例】
図1は、実施例であるDLLシステムの構成を示す図である。本実施例は、概略、DLL回路2、DLL誤動作防止回路1、PLL回路3及び同期クロック信号発生回路14から構成される。
【0020】
多相クロック群を発生するPLL回路3の説明
PLL回路3は図12の構成と基本的には同じであるので差異についてのみ説明する。可変周波数発振回路13が多相クロック群K0〜Km(mは整数)を発生できる様になっている。m=7とした場合の可変周波数発振回路13の構成例を図2に示す。差動信号を遅延する遅延回路15aの正極出力Po及び負極出力Noは、同じ構成の遅延回路15bの正極入力Pi及び負極入力Niに入力される。遅延回路15bの正極出力Po及び負極出力Noは同様に同じ構成の遅延回路15cに入力される。遅延回路15dに関しても同じく入力されるが、正極出力Po及び負極出力Noは遅延回路15aの負極入力Ni及び正極入力Piに入力され発振回路を構成する。遅延回路15a〜15dの各差動出力Po及びNoは差動バッファ16a〜16dを介してて多相クロック群K0〜K7を出力する。また遅延回路15a〜15dの制御端子Vdには制御電圧VD2が入力され、各遅延回路の遅延時間を制御することによって発振周波数を制御する。
【0021】
差動信号を遅延する遅延回路15a〜15dの説明
図3は遅延回路15a〜15dのCMOS回路による構成例を示すものである。駆動電圧VdはMN1/G、MN3/Gに入力される。MN3のドレイン電流I1はソースカップルMN2、MN4の各ソースに接続される。MN2/G及びMN4/Gには正極信号Pi、負極信号Niが入力される。MN1/Dはゲートードレイン短絡MPl/D、MP2/G及びMP3/Gに入力されている。ともに電流I2を出力するMP2/D及びMP3/Dは各々MN2/D及びMN4/Dに結線されるとともにゲートードレイン短絡MN5/S及びMN6/Sが接続され、正極信号Po及び負極信号Noを出力する。I2=I1/2にしておくと、Po及びNoの各遷移期間では電流I2によって充放電が行われる。電流I2は駆動電圧VDによって決定されるため、入出力遅延時間が制御できることになる。
【0022】
同期クロック信号発生回路14の説明
多相クロック群K0〜Kmは高精度絶対時間軸を必要とするデジタル信号処理部(図示されていない)に出力されるともに同期クロック信号発生回路14に入力される。図9は同期クロック信号発生回路14の動作を説明するタイムチャートである。a図は同期トリガ信号SYNCであり、b図は同期クロック信号SCKを示すものである。時刻tsにおいて同期トリガ信号SYNCの有効タイミングが発生すると一定期間T1遅れて(同期して)クロック群K0〜Kmと同じ周期のクロック信号を直ちに発生するものである。クロック群K0〜Kmと同期トリガ信号SYNCは全く非同期な関係にあるため、同期トリガ信号SYNCの有効タイミングが発生する時刻tsを境に出力クロック信号の位相がジャンプする(不連続になる)。つまり同期クロック信号SCKは非同期時間軸を司るものである。また、同期クロック信号SCKの同期トリガ信号SYNCに対する同期精度Jsは多相クロック群K0〜Kmの各位相差で決定される。
【0023】
多相クロックを発生するDLL回路の説明
同期クロック信号SCKはDLL回路2内のディレーチェーン回路7に入力される。DLL回路2と図10の従来例との差異について説明する。ディレーチェーン回路7の構成例を図4に示す。ここではN=8の場合で説明する。同期クロック信号SCKは差動化バッファ17に入力され差動信号に変換される。この差動信号は縦続に接続された各同じ構成の9個の遅延回路群15e〜15nに入力される。各々の遅延時間を制御する制御電圧VD1が制御端子Vdに入力されるともに、各々遅延回路の差動出力Po、Noは単相化バッファ18a〜18hを介して多相クロック群P0〜P8を出力する。なお出力差動信号が使用されていない遅延回路15nは他の遅延回路15e〜15mにおけると同じ動作を得るためのものである。ディレーチェーン回路7における遅延回路15e〜15nと、PLL回路3における可変周波数発振回路13における遅延回路15a〜15dの遅延時間は等しくできるため制御電圧VDl及びVD2により制御される制御電流は使用素子の相対バラツキによる差だけになる。しかしPLL回路3の制御電圧VD2でディレーチェーン回路7を兼用して駆動することはできない。この相対バラツキは素子の絶対バラツキの大きなCMOSプロセスにおいても10%以下に押さえることは十分に可能である。
【0024】
チャージポンプ回路の説明
PLL回路3及びDLL回路2に使用されるチャージポンプ回路の一般的構成を図5に示す。負極アップパルスNU及び正極ダウンパルすPDは各々MP1/G及びMN1/Gに入力され、MP1/D、MN1/D及び容量Clは接続され誤差電圧VCを出力する。MN1/Sにはダウン電流I1をMN2によって発生し、MP1/Sにはアップ電流I2をMP2、MP3、MN3によって発生する。
【0025】
MN2/G及びMN3/Gには同一のバイアスVB1が入力され電流I1及びI2の相関性を確保する。通常、ダウン電流I1とアップ電流I2は等しくなるように関係するトランジスタの(W/L)比を設定しておく。しかしこのチャージポンプ回路には2つの問題点を抱えている。MN2とMN3及びMP2とMP3の各ドレインーソース間電圧を概ね等しく設計することは不可能であり、素子絶対バラツキ(特に電流駆動能力)及び対環境(動作温度、電源電圧)に対して変動する為、アーリー効果によってダウン電流I1とアップ電流I2をバランスできない。これは定常的に考えた時、入力されるアップパルス幅とダウンパルス幅がズレている状態で平衡状態になることを意味し、比較信号Vが基準信号Rに対して位相がずれた状態で収束することになる。またアップパルス及びダウンパルスによってMP1及びMN1がOFFしている時、MP1/S及びMN1/Sは各々電源及びGNDに向かって移動しMP2及びMN2の電流駆動能力は無くなっている。この状態からMPl、MN1がONに変化すると、まずMPl/S(MN1/S)を下降(上昇)させてからMP2(MN2)の電流駆動能力を復帰させてアップ電流I2(ダウン電流I1)を発生させることによってチャージポンプ端子に電流を供給して誤差電圧VCを変化させる。
【0026】
この様に図2のチャージポンプ回路では過渡的な特性が理想的に行われず高速動作のみならず、やはり平衡状態における比較信号Vが基準信号Rに対して位相がずれた状態で収束する要因を持っている。以上の動作はDLL回路2では致命的である。
【0027】
そこで本発明者は図6の構成例からなるチャージポンプ回路を提唱している。
【0028】
差動信号化された差動アップパルス(NU,PU)は各々MP1/G及びMP4/Gに入力されるとともに、同じく差動信号化された差動ダウンパルス(PD,ND)は各々MN1/G及びMN4/Gに入力される。MP1/S及びMP4Sは接続されるとともにアップ電流I2を供給するMP2/Dに接続され、一方MN1/S及びMN4/Sは接続されるとともにダウン電流を供給するMN2/Dに接続される。MP1/DとMlN1/D及びMP4/DとMN4/Dは各々接続され、MP1/DとMN1/Dの接続点は、電源及びGNDに接続されている容量CI及びC2が接続され誤差電圧VCとして出力される。誤差電圧VCは電圧バッファ21に入力され、その出力はMP4/DとMN4/Dの接続点に接続される。MN2と同じバイアスVB1で駆動されるMN3はダウン電流I1の係数電流を発生しMP3/Dに接続される。MP3/GとMP2/Gは接続されているためMP3/Dにはアップ電流の係数電流が発生する。そしてMP3/Dの電流値がMN3/Dの電流値と等しくなるようにMN5、MN6、MN7、MP5、MP6及び抵抗R1、R2からなる制御回路でアップ電流I2及びダウン電流Ilの電流バランスを制御する。電流バランスにおける電圧は抵抗R1及びR2で決定され、通常は誤差電圧VCの使用電圧範囲が最も広く得られる電源電圧の半分にする(つまりRl=R2)にしておく。
【0029】
図6のチャージポンプ回路はアップ電流とダウン電流のバランスが飛躍的に向上するだけでなく、チャージポンプ動作に関連するMPlまたはMN1がOFFしている時、MP4またはMN4がONしMP1/S及びMNl/S電圧を保持することによってアップ電流源MP2及びダウン電流源MN2を常に動作状態できる。しかもMP4/DとMN4/Dの接続点には誤差電圧VCが電圧バッファ21を介して入力されているため、MP1とMP4及びMN1とMN4の各トランジスタのON及びOFF時のドレインーソース問電圧が一致するため、アップパルス及びダウンパルスの変化に対するチャージポンプ動作が飛躍的に迅速になる。
【0030】
誤差電圧VC端子に接続される容量C1及びC2の素子値に関しては、抵抗比(R1/R2)と容量比(C2/Cl)を満たすように設定しておくと電源ノイズに対して強くなる。図6の構成のチャージポンプ回路はPLL回路2においても使用できるものである。
【0031】
DLL誤動作防止回路の構成説明
DLL回路2に含まれているDLL誤動作防止回路1について説明する。制御電圧VD1はMN1/G及びMN2/Gに入力され、各々ディレーチェーン回路7内の遅延回路15e〜15nの遅延時間を決定している制御電流の係数電流を各ドレイン端子に発生する。一方PLL回路3で発生する制御電圧VD2はMPl/G及びMP2/Gに入力され、各々可変周波数発振回路13内の遅延回路15a〜15dの遅延時間を決定している制御電流の係数電流を各ドレイン端子に発生する。またMP1/DとMN1/D及びMP2/DとMN2/Dは接続され、各々の接続点をHERRB及びLERRと名付ける。なおN型トランジスタを駆動する制御電圧VD1及びP型トランジスタを駆動する制御電圧VD2は、逆に各々P型トランジスタ及びN型トランジスタを駆動するように回路構成して接続するトランジスタのタイプを変えても良い。MP1及びMN1の各トランジスタのゲート幅W及びゲート長Lの比(W/L)を設定して電流比〔I(MP1/D)/I(MN1/D)〕>1に設定しておく。以下の説明では電流比〔I(MP1/D)/I(MN1/D)〕=4/3にしておく。MP2及びMN2の各トランジスタのゲート幅W及びゲート長Lの比(W/L)を設定して電流比〔I(MP2/D)/I(MN2/D)〕1に設定しておく。以下の説明では電比〔I(MP2/D)/I(MN2/D)〕=3/4にしておく。
【0032】
端子HERRB及びLERRは各々INV2とINV1及びINV3を介してDFF1及びDFF2のりセット端子(Lレベルで非同期リセット)に入力される。INV2出力及びINV3の出力はMN3/G及びMP3/Gに入力され、MP3/S及びMN3/Sは各々電源及びGNDに接続される。またMP3/D及びMN3/Dはともにチャージポンプ回路5の出力である誤差電圧VC1に接続される。DFF1及びDFF2のデータ入力はともに電源に接続されるとともに、各々のクロック入力には基準信号R1(P0)及び比較信号V1(Pn)が接続される。DFF1及びDFF2の各Q出力はAND1に入力され、AND1の出力は位相比較回路4のリセット入力(Lレベルでリセット動作)に入力される。位相比較回路4はリセットされるとアップパルス及びダウンパルスの出力を停止する。このリセット動作が解除されると最初に基準信号R(比較信号V)の有効エッジが到達するとアップパルス(ダウンパルス)を発生して次に来る比較信号V(基準信号R)の有効エッジでアップパルス(ダウンパルス)をリセットする通常動作になる。
【0033】
DLL誤動作防止回路の動作説明
DLL回路2及びPLL回路3が所望動作状態になっていると、DLL回路2における制御電流が過大(遅延回路15e〜15nの遅延時間が小さい)なことを検出するHERRB点はHレベルなる。DLL回路2における制御電流が過小(遅延回路15e〜15nの遅延時間が大きい)なことを検出するLERR点はLレベルになる。この場合、MP3及びMN3はOFF状態であるともに、DFF1及びDFF2のQ出力はともにHレベルである。したがってAND1の出力はHレベルになり、位相比較回路4は通常動作状態であり、所望動作状態ではDLL誤動作防止回路1はDLL回路2の主動作に何ら影響しない。今もしDLL回路2の制御電流が所望電流より3/4未満の異常に小さくなったとすると、LERR点はHレベルに変化し、直ちにDFF2をリセットしてANDl出力をLレベルにして位相比較回路4出力のアップパルス及びダウンパルスのチャージポンプ回路5への入力を遮断する。これに加えてMP3をONさせて誤差電圧VClを強制的に上昇させてLERR点がLレベルに変化するまで制御電流を上昇させる。
【0034】
LERR点がLレベル変化してからDLL回路2を正常制御に復帰させる動作を図7で示すタイムチャートを使用して説明する。この時制御電流はまだ所望制御電流値より小さいため、図示するように比較信号V(Pn)はは基準信号R(P0)より1周期以上遅れている。例えば時刻tx1においてLERR点がLレベルに変化した時、図7aに示すように最初に到達するのが基準信号Rlの有効エッジなのでアップパルスUlを発生して次に到達する比較信号Vlの有効エッジでアップパルスUl発生を終了する。このアップパルスによってチャージポンプ回路5出力の誤差電圧VC1を上昇させて制御電流を増大させて遅延回路15e〜15nの遅延時間を減少させて所望遅延時間に収束させる。しかし、もし時刻tx2の時にLERRがLレベルに変化した場合、直ちに位相比較回路4の動作を復帰すると図7bに示すように最初に比較信号V1の有効エッジが到達するためダウンパルスD1が発生して次に到達する基準信号R1の有効エッジでダウンパルスDlの発生を終了する。この場合逆に誤差電圧VC1は下降させて制御電流を減少させて遅延回路15e〜15nの遅延時間を増大させ正常な復帰動作に入れない。この為に比較信号VlをクロックとしたDFF2がある。DFF2のQ出力がHレベルに変化できるのは比較信号Vlの有効エッジの到達後であり、図7cに示すように必ず位相比較回路4は基準信号R1の有効エッジから動作を開始し、必ずアップパルスU1を発生して正常制御動作に復帰させる。次にDLL回路2の制御電流が所望電流より4/3を超える異常に大きくなったとすると、HERRB点はLレベルに変化し、直ちにDFFIをリセットしてANDl出力をLレベルにして位相比較回路4出力のアップパルス及びダウンパルスのチャージポンプ回路5への入力を遮断する。これに加えてMN3をONさせて誤差電圧VClを強制的に下降させてHERRB点がHレベルに変化するまで制御電流を下降させる。HERRB点がHレベルに変化してからDLL回路2を正常制御に復帰させる動作を図8で示すタイムチャートを使用して説明する。この時制御電流はまだ所望制御電流値より大きいため、図示するように比較信号V(Pn)はは基準信号R(P0)より所望1周期遅延より進んでいる。例えば時刻tx1においてHERRb点がHレベルに変化した時、図8aに示すように最初に到達するのが比較信号V1の有効エッジなのでダウンパルスD1を発生して次に到達する基準信号R1の有効エッジでダウンパルスD1発生を終了する。このダウンパルスによってチャージポンプ回路5出力の誤差電圧VC1を下降させて制御電流を減少させて遅延回路15e〜15nの遅延時間を増大させて所望遅延時間に収束させる。しかし、もし時刻tx2の時にHERRBがHレベルに変化した場合、直ちに位相比較回路4の動作を復帰すると図8bに示すように最初に基準信号R1の有効エッジが到達するためアップパルスU1が発生して次に到達す比較信号V1の有効エッジでアップパルスU1の発生を終了する。この場合逆に誤差電圧VC1を上昇させて制御電流を増大させて遅延回路15e〜15nの遅延時間を減少させ正常な復帰動作に入れない。この為に基準信号R1をクロックとしたDFFlがある。DFF1のQ出力がHレベルに変化できるのは基準信号R1の有効エッジの到達後であり、図8cに示すように必ず位相比較回路4は比較信号V1の有効エッジから動作を開始し、必ずダウンパルスD1を発生して正常制御動作に復帰せせる。よって本実施例のDLL回路の誤動作を防止できる。
【0035】
本実施例では説明を簡単にするためにDLL回路2とPLL回路内に含まれる遅延回路を等しい動作状態(遅延時間=1/8周期)にしたが互いの制御電流の相対値が概ね管理できる構成にすれば本発明のDLL回路が実施できるのは明確である。
【0036】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明には以下の効果がある。
【0037】
従来のDLL回路にあった誤動作の平衡(収束)状態が全く無い。これは電源起動時等の限定された条件だけでなく常に実現される。つまり、一度異常状態に陥っても自動的に復帰することができるとともに、またこの復帰動作も短い時間で行うことができる。このため、PLL回路と同様に広く一般のデジタル信号理システムに応用することができる。したがって、PLL回路による絶対時間軸の精度アップとともにDLL回路による非同期時間軸の精度アップが可能になり、デジタル信号処理多彩な高精度化が可能なり、CMOSプロセスによるLSI技術で容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の構成を示すブロック図
【図2】 可変周波数発振回路13の構成を示すブロック図
【図3】 制御遅延回路15aないし15dの構成を示すブロック図
【図4】 ディレーチェーン回路7の構成を示すブロック図
【図5】 一般のチャージポンプ回路を示す図
【図6】 使用するチャージポンプ回路を示す図
【図7】 DLL回路2の復帰のタイムチャート
【図8】 DLL回路2の復帰のタイムチャート
【図9】 同期クロック発生回路14のタイムチャート
【図10】 従来のDLL回路を示す図
【図11】 従来のDLL回路の動作を示すタイムチャート
【図12】 一般的なPLL回路を示す図
【符号の説明】
1 DLL誤動作防止回路
2 DLL回路
3 PLL回路
4 位相比較回路
5 チャージポンプ回路
6 制御信号発生回路
7 ディレーチェーン回路
8 水晶発振回路
12 分周回路
13 可変周波数発振回路
15a〜15n 制御遅延回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a DLL (delay locked loop) capable of inputting a clock signal whose phase is discontinuously changed by a trigger signal and outputting a multi-phase clock signal in which each clock phase is controlled. It relates to the circuit.
[0002]
[Prior art]
Description of PLL circuit
There is a PLL (Phase Locked Loop) circuit as a circuit similar to the DLL circuit. Before describing the DLL circuit, the PLL circuit will be described. FIG. 12 shows a configuration example of the PLL circuit. The X′tal oscillation circuit 8 outputs a reference clock signal of 30 MHz or less that can be easily generated only by a crystal resonator, and is input to the reference signal input R 2 of the phase comparison circuit 9. The variable frequency oscillation circuit 13 controlled by the control voltage VD2 outputs a reference clock K used for the system. The reference clock K is input to the frequency dividing circuit 12, outputs an N frequency divided clock signal, and is input to the comparison input V2 of the phase comparison circuit 9. The phase comparison circuit 9 outputs an up pulse U2 (down pulse D2) when the phase of the comparison signal V2 is delayed (the phase is advanced) with respect to the reference signal R2. If the phase of the comparison signal V2 and the reference signal R2 match, neither the up pulse U2 nor the down pulse D2 is output. These up pulse U2 and down pulse D2 are input to the charge pump circuit 10 to generate an error voltage VC2.
[0003]
The error voltage VC2 is input to the control signal generation circuit 11. The control signal generation circuit 11 creates a control voltage VD2 for generating a control current that determines the output frequency of the variable frequency oscillation circuit 13. The control voltage VD2 is input to the variable frequency oscillation path 13. A resistor Rd and a capacitor Co are connected to the output of the charge pump circuit 10, and the loop stability that is hindered by setting the AC conversion gain to a predetermined finite value and integrating the control phase error by the variable frequency oscillation circuit 13 is achieved. Secured.
[0004]
As the phase comparison circuit 9, a digital phase comparison circuit is generally employed at present. Since the digital phase comparison circuit 9 has a frequency detection capability in addition to the phase difference detection capability, the PLL circuit can realize a stable configuration free from malfunction conditions. As the output reference clock K, it is possible to generate a stable clock signal having a frequency N times that of the clock signal generated by the X′taI oscillation circuit 8, which is impossible with the X′taI oscillation circuit. The PLL circuit is generally used in a digital circuit (LSI) whose accuracy is increasing.
[0005]
Description of conventional DLL circuit
In a digital system, there is a case where signal processing with higher accuracy is performed using a clock signal whose phase changes discontinuously by a trigger signal. When the clock signal whose phase changes discontinuously is used as the reference signal R2, in the PLL circuit, the equilibrium state is lost every time the phase change occurs, and the pull-in operation must be performed again. In this case, a DLL circuit is used.
[0006]
FIG. 10 shows a configuration example of a conventional DLL circuit. The clock signal SCK whose phase changes discontinuously is input to the delay chain circuit 7 in which a plurality of delay circuits whose delay times can be controlled are connected in cascade, and the N multiphase clock signal groups P0 whose phases are sequentially delayed. Output ~ PN. The clocks P0 and PN are input to the phase comparison circuit 4 as the reference signal R1 and the comparison signal V1. The output up pulse U1 and down pulse Dl are input to the charge pump circuit 5 and output an error voltage VCl. The error voltage VC1 is generated by the control signal generation circuit 6 to generate the control voltage VD1, and is input to the delay chain circuit 7 to control the delay time in the internal delay circuit. In the DLL circuit, the control phase error is not integrated by the delay chain circuit 7 and the loop stability is not hindered. Therefore, unlike the PLL circuit, a filter that suppresses the AC gain to a finite value at the output of the charge pump circuit 5. No circuit is needed.
[0007]
Therefore, as shown in FIG. 11a, the clock signal PN is controlled so as to be balanced in a state where the clock signal is delayed in phase by a clock signal period with respect to P0. The clock signals P0 to P (N-1) are controlled timing signals within the clock cycle, and high-precision digital signal processing can be performed using these clock signals.
[0008]
As described above, the digital signal processing includes a PLL circuit that can improve the accuracy of a continuous clock (absolute time axis) and a DLL circuit that can improve the accuracy of a clock whose phase changes discontinuously (asynchronous time axis). To achieve high-precision signal processing.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional DLL circuit has the following malfunction problems.
[0010]
(Problem 1) When the comparison signal V1 (PN) is delayed by two cycles with respect to the reference signal Rl (P0) as shown in FIG. 11b, the up pulse U1 and the down pulse D1 are delayed by one cycle as can be seen from the figure. Just as in the case, both do not occur and the situation is balanced. In this state, this phenomenon occurs with an integer multiple cycle delay of 2 times or more. In order to avoid this malfunction, the control voltage generation range in the control signal generation circuit 6 may be limited. However, particularly in the case of a CMOS circuit (general), it is impossible to cope with a large element characteristic variation. is there.
[0011]
(Problem 2) When the comparison signal V1 (PN) advances from a desired desired cycle delay with respect to the reference signal R1 (P0) as shown in FIG. 11c, the up pulse U1 is not output and the down pulse D1 is output. Thus, the comparison signal V1 (PN) is delayed and balanced to a desired one-cycle delay. However, this operation is not guaranteed in the phase comparison circuit.
[0012]
On the contrary, as shown in FIG. 11d, the up pulse U1 is generated without generating the down pulse D1, and the phase of the comparison signal V1 (PN) is further advanced to the control capability limit of the control signal generating circuit 6 from this state. I can't escape.
[0013]
The frequency detection function of the digital phase comparison circuit that is effective in the PLL circuit has no effect on the malfunction of the DLL circuit described above. Although the DLL circuit is a very effective circuit, it cannot be used widely in a digital signal processing system unless this malfunction problem is fundamentally solved.
[0014]
The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a DLL system that does not have a balance (convergence) of malfunctions.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to achieve the above object, the DLL system is configured as follows (1) and (2).
[0016]
(1) Output signal of variable frequency oscillator In a DLL system having a delay chain circuit in which first control delay circuits are connected in cascade, to which a first clock signal is input, and controlling the signal delay time of the delay chain circuit,
Includes a plurality of second control delay circuits Said A PLL circuit that controls the output signal of the variable frequency oscillation circuit to a factor multiple of the input second clock signal frequency, and a first control signal that controls the first control delay circuit. And A second control signal for controlling the second control delay circuit; Issue Based on the comparison result of the comparison circuit and the comparison circuit, the operation of the phase comparison circuit included in the DLL circuit is stopped, and the output voltage of the charge pump circuit included in the DLL circuit is also compared with the comparison result. And a control circuit for making a transition in a desired voltage direction.
[0017]
(2) In the DLL system according to (1), each of the comparison circuits includes Setting value Each other Different first and second comparison circuits The And a control circuit that stops the operation of the phase comparison circuit based on the comparison result of the first or second comparison circuit and makes transitions to different desired voltage directions based on the comparison result of the first and second comparison circuits. Provided DLL system.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to examples of DLL systems.
[0019]
【Example】
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a DLL system according to an embodiment. This embodiment is roughly composed of a DLL circuit 2, a DLL malfunction prevention circuit 1, a PLL circuit 3, and a synchronous clock signal generation circuit 14.
[0020]
Description of PLL circuit 3 for generating a multiphase clock group
Since the PLL circuit 3 is basically the same as the configuration of FIG. 12, only the differences will be described. The variable frequency oscillation circuit 13 can generate multiphase clock groups K0 to Km (m is an integer). An example of the configuration of the variable frequency oscillation circuit 13 when m = 7 is shown in FIG. The positive output Po and the negative output No of the delay circuit 15a that delays the differential signal are input to the positive input Pi and the negative input Ni of the delay circuit 15b having the same configuration. Similarly, the positive output Po and the negative output No of the delay circuit 15b are input to the delay circuit 15c having the same configuration. The delay circuit 15d is also input in the same manner, but the positive output Po and the negative output No are input to the negative input Ni and the positive input Pi of the delay circuit 15a to constitute an oscillation circuit. The differential outputs Po and No of the delay circuits 15a to 15d output the multiphase clock groups K0 to K7 via the differential buffers 16a to 16d. The control voltage VD2 is input to the control terminals Vd of the delay circuits 15a to 15d, and the oscillation frequency is controlled by controlling the delay time of each delay circuit.
[0021]
Description of delay circuits 15a-15d for delaying differential signals
FIG. 3 shows a configuration example of the delay circuits 15a to 15d using a CMOS circuit. The drive voltage Vd is input to MN1 / G and MN3 / G. The drain current I1 of MN3 is connected to the sources of the source couples MN2 and MN4. A positive signal Pi and a negative signal Ni are input to MN2 / G and MN4 / G. MN1 / D is input to the gate-drain short circuit MPl / D, MP2 / G and MP3 / G. MP2 / D and MP3 / D that both output current I2 are connected to MN2 / D and MN4 / D, respectively, and gate-drain short circuit MN5 / S and MN6 / S are connected, and positive signal Po and negative signal No are output. Output. When I2 = I1 / 2, charging and discharging are performed by the current I2 during each transition period of Po and No. Since the current I2 is determined by the drive voltage VD, the input / output delay time can be controlled.
[0022]
Description of the synchronous clock signal generation circuit 14
The multiphase clock groups K0 to Km are output to a digital signal processing unit (not shown) that requires a high-precision absolute time axis and also input to the synchronous clock signal generation circuit 14. FIG. 9 is a time chart for explaining the operation of the synchronous clock signal generation circuit 14. FIG. 4A shows the synchronization trigger signal SYNC, and FIG. 2B shows the synchronization clock signal SCK. When an effective timing of the synchronization trigger signal SYNC occurs at time ts, a clock signal having the same cycle as that of the clock groups K0 to Km is immediately generated with a delay of T1 for a certain period (in synchronization). Since the clock groups K0 to Km and the synchronous trigger signal SYNC are completely asynchronous, the phase of the output clock signal jumps (becomes discontinuous) at the time ts when the effective timing of the synchronous trigger signal SYNC occurs. That is, the synchronous clock signal SCK controls an asynchronous time axis. Further, the synchronization accuracy Js of the synchronization clock signal SCK with respect to the synchronization trigger signal SYNC is determined by each phase difference of the multiphase clock groups K0 to Km.
[0023]
Description of DLL circuit for generating multi-phase clock
The synchronous clock signal SCK is input to the delay chain circuit 7 in the DLL circuit 2. Differences between the DLL circuit 2 and the conventional example of FIG. 10 will be described. A configuration example of the delay chain circuit 7 is shown in FIG. Here, the case where N = 8 will be described. The synchronous clock signal SCK is input to the differential buffer 17 and converted into a differential signal. This differential signal is input to nine delay circuit groups 15e to 15n having the same configuration and connected in cascade. The control voltage VD1 for controlling each delay time is input to the control terminal Vd, and the differential outputs Po and No of the delay circuits respectively output the multiphase clock groups P0 to P8 via the single-phase buffers 18a to 18h. To do. The delay circuit 15n in which the output differential signal is not used is for obtaining the same operation as in the other delay circuits 15e to 15m. Since the delay times of the delay circuits 15e to 15n in the delay chain circuit 7 and the delay circuits 15a to 15d in the variable frequency oscillation circuit 13 in the PLL circuit 3 can be made equal, the control current controlled by the control voltages VDl and VD2 is relative to the elements used. Only the difference due to variation. However, it cannot be driven by the control voltage VD2 of the PLL circuit 3 also using the delay chain circuit 7. This relative variation can be sufficiently suppressed to 10% or less even in a CMOS process with a large absolute variation of elements.
[0024]
Description of charge pump circuit
A general configuration of a charge pump circuit used in the PLL circuit 3 and the DLL circuit 2 is shown in FIG. The negative up pulse NU and the positive down pulse PD are input to MP1 / G and MN1 / G, respectively, and MP1 / D, MN1 / D and capacitor Cl are connected to output an error voltage VC. In MN1 / S, a down current I1 is generated by MN2, and in MP1 / S, an up current I2 is generated by MP2, MP3, and MN3.
[0025]
The same bias VB1 is input to MN2 / G and MN3 / G to ensure the correlation between the currents I1 and I2. Usually, the (W / L) ratio of the related transistors is set so that the down current I1 and the up current I2 are equal. However, this charge pump circuit has two problems. It is impossible to design the drain-source voltages of MN2 and MN3 and MP2 and MP3 to be approximately equal, and they vary with respect to device absolute variation (especially current drive capability) and environment (operating temperature, power supply voltage). Therefore, the down current I1 and the up current I2 cannot be balanced due to the Early effect. This means that, when considered on a regular basis, the input up-pulse width and the down-pulse width are in a balanced state, and the comparison signal V is out of phase with the reference signal R. It will converge. Further, when MP1 and MN1 are turned off by the up pulse and the down pulse, MP1 / S and MN1 / S move toward the power source and GND, respectively, and the current driving capability of MP2 and MN2 is lost. When MPl and MN1 are turned ON from this state, MPl / S (MN1 / S) is first lowered (increased), and then the current driving capability of MP2 (MN2) is restored to increase the up current I2 (down current I1). As a result, current is supplied to the charge pump terminal to change the error voltage VC.
[0026]
As described above, in the charge pump circuit of FIG. 2, transient characteristics are not ideally performed and not only high-speed operation but also a factor that the comparison signal V in the balanced state converges in a state where the phase is shifted from the reference signal R. have. The above operation is fatal in the DLL circuit 2.
[0027]
Therefore, the present inventor has proposed a charge pump circuit having the configuration example of FIG.
[0028]
Differential up-pulses (NU, PU) converted into differential signals are input to MP1 / G and MP4 / G, respectively, and differential down-pulses (PD, ND) converted into differential signals are respectively input to MN1 / G. G and MN4 / G are input. MP1 / S and MP4S are connected and connected to MP2 / D that supplies up current I2, while MN1 / S and MN4 / S are connected and connected to MN2 / D that supplies down current. MP1 / D and MlN1 / D and MP4 / D and MN4 / D are connected to each other, and the connection points of MP1 / D and MN1 / D are connected to the capacitors CI and C2 connected to the power supply and GND, and the error voltage VC. Is output as The error voltage VC is input to the voltage buffer 21, and its output is connected to the connection point of MP4 / D and MN4 / D. MN3 driven by the same bias VB1 as MN2 generates a coefficient current of down current I1 and is connected to MP3 / D. Since MP3 / G and MP2 / G are connected, a coefficient current of an up current is generated in MP3 / D. The current balance between the up current I2 and the down current Il is controlled by a control circuit including MN5, MN6, MN7, MP5, MP6 and resistors R1 and R2 so that the current value of MP3 / D becomes equal to the current value of MN3 / D. To do. The voltage in the current balance is determined by the resistors R1 and R2, and is normally set to half of the power supply voltage in which the usable voltage range of the error voltage VC is most widely obtained (that is, Rl = R2).
[0029]
The charge pump circuit of FIG. 6 not only dramatically improves the balance between the up current and the down current, but also when MP1 or MN1 related to the charge pump operation is OFF, MP4 or MN4 is ON and MP1 / S and By holding the MNl / S voltage, the up current source MP2 and the down current source MN2 can always be operated. In addition, since the error voltage VC is input to the connection point between MP4 / D and MN4 / D via the voltage buffer 21, the drain-source voltage when the transistors of MP1 and MP4 and MN1 and MN4 are turned on and off. Therefore, the charge pump operation with respect to the change of the up pulse and the down pulse becomes remarkably quick.
[0030]
With respect to the element values of the capacitors C1 and C2 connected to the error voltage VC terminal, the resistance value (R1 / R2) and the capacitance ratio (C2 / Cl) are set so as to be strong against power supply noise. The charge pump circuit configured as shown in FIG. 6 can also be used in the PLL circuit 2.
[0031]
Description of DLL malfunction prevention circuit
The DLL malfunction prevention circuit 1 included in the DLL circuit 2 will be described. The control voltage VD1 is input to MN1 / G and MN2 / G, and generates a coefficient current of a control current that determines the delay time of each of the delay circuits 15e to 15n in the delay chain circuit 7 at each drain terminal. On the other hand, the control voltage VD2 generated in the PLL circuit 3 is input to MP1 / G and MP2 / G, and the coefficient current of the control current that determines the delay time of each of the delay circuits 15a to 15d in the variable frequency oscillation circuit 13 is obtained. Occurs at the drain terminal. MP1 / D and MN1 / D and MP2 / D and MN2 / D are connected, and the connection points are named HERRB and LERR. It should be noted that the control voltage VD1 for driving the N-type transistor and the control voltage VD2 for driving the P-type transistor are conversely changed even if the type of transistors connected in the circuit configuration is changed so as to drive the P-type transistor and the N-type transistor, respectively. good. The ratio (W / L) of the gate width W and the gate length L of each transistor of MP1 and MN1 is set to set the current ratio [I (MP1 / D) / I (MN1 / D)]> 1. In the following description, the current ratio [I (MP1 / D) / I (MN1 / D)] = 4/3. The ratio (W / L) of the gate width W and the gate length L of each transistor of MP2 and MN2 is set to a current ratio [I (MP2 / D) / I (MN2 / D)] 1. In the following description, the electric ratio [I (MP2 / D) / I (MN2 / D)] = 3/4 is set.
[0032]
Terminals HERRB and LERR are input to a set terminal of DFF1 and DFF2 (asynchronous reset at L level) via INV2, INV1 and INV3, respectively. The outputs of INV2 and INV3 are input to MN3 / G and MP3 / G, and MP3 / S and MN3 / S are connected to the power supply and GND, respectively. MP3 / D and MN3 / D are both connected to an error voltage VC1 that is the output of the charge pump circuit 5. The data inputs of DFF1 and DFF2 are both connected to a power source, and a reference signal R1 (P0) and a comparison signal V1 (Pn) are connected to each clock input. The Q outputs of DFF1 and DFF2 are input to AND1, and the output of AND1 is input to the reset input (reset operation at L level) of the phase comparison circuit 4. When the phase comparison circuit 4 is reset, the output of the up pulse and the down pulse is stopped. When this reset operation is canceled, when the valid edge of the reference signal R (comparison signal V) first arrives, an up pulse (down pulse) is generated and the next valid edge of the comparison signal V (reference signal R) is increased. Normal operation to reset the pulse (down pulse).
[0033]
Operation explanation of DLL malfunction prevention circuit
When the DLL circuit 2 and the PLL circuit 3 are in a desired operation state, the HERRB point for detecting that the control current in the DLL circuit 2 is excessive (the delay time of the delay circuits 15e to 15n is small) becomes H level. The LERR point for detecting that the control current in the DLL circuit 2 is excessively small (the delay time of the delay circuits 15e to 15n is large) becomes L level. In this case, MP3 and MN3 are in the OFF state, and the Q outputs of DFF1 and DFF2 are both at the H level. Therefore, the output of AND1 becomes H level, the phase comparison circuit 4 is in the normal operation state, and the DLL malfunction prevention circuit 1 does not affect the main operation of the DLL circuit 2 in the desired operation state. If the control current of the DLL circuit 2 becomes abnormally smaller than 3/4 of the desired current, the LERR point changes to H level, immediately resets the DFF2 and sets the ANDl output to L level, and the phase comparison circuit 4 The input of the output up pulse and the down pulse to the charge pump circuit 5 is cut off. In addition to this, MP3 is turned on to forcibly increase the error voltage VCl, and the control current is increased until the LERR point changes to the L level.
[0034]
The operation of returning the DLL circuit 2 to normal control after the LERR point changes to the L level will be described with reference to the time chart shown in FIG. At this time, since the control current is still smaller than the desired control current value, the comparison signal V (Pn) is delayed by one cycle or more from the reference signal R (P0) as shown in the figure. For example, when the LERR point changes to the L level at time tx1, as shown in FIG. 7a, the first edge that arrives is the effective edge of the reference signal Rl. The generation of the up pulse Ul ends. By this up pulse, the error voltage VC1 output from the charge pump circuit 5 is increased, the control current is increased, the delay times of the delay circuits 15e to 15n are decreased, and the desired delay time is converged. However, if LERR changes to L level at time tx2, when the operation of the phase comparison circuit 4 is immediately restored, the effective edge of the comparison signal V1 first arrives as shown in FIG. The generation of the down pulse Dl is terminated at the next effective edge of the reference signal R1. In this case, on the contrary, the error voltage VC1 is lowered to decrease the control current, and the delay time of the delay circuits 15e to 15n is increased, so that the normal return operation cannot be performed. For this purpose, there is DFF2 using the comparison signal Vl as a clock. The Q output of DFF2 can change to the H level after the effective edge of the comparison signal Vl arrives. As shown in FIG. 7c, the phase comparison circuit 4 always starts operation from the effective edge of the reference signal R1, and is always up. A pulse U1 is generated to return to the normal control operation. Next, if the control current of the DLL circuit 2 becomes abnormally larger than 4/3 of the desired current, the HERRB point changes to L level, immediately resets DFFI and sets the ANDl output to L level, and the phase comparison circuit 4 The input of the output up pulse and the down pulse to the charge pump circuit 5 is cut off. In addition, MN3 is turned on to forcibly lower the error voltage VCl, and the control current is decreased until the HERRB point changes to H level. The operation of returning the DLL circuit 2 to normal control after the HERRB point changes to the H level will be described with reference to the time chart shown in FIG. At this time, since the control current is still larger than the desired control current value, the comparison signal V (Pn) is advanced from the reference signal R (P0) by a desired one cycle delay as shown in the figure. For example, when the HERRb point changes to the H level at time tx1, as shown in FIG. 8a, the first edge that arrives is the effective edge of the comparison signal V1, so the down edge D1 is generated and the effective edge of the reference signal R1 that arrives next is reached. Then, the generation of the down pulse D1 is completed. Due to this down pulse, the error voltage VC1 output from the charge pump circuit 5 is lowered to decrease the control current, thereby increasing the delay time of the delay circuits 15e to 15n to converge to the desired delay time. However, if HERRB changes to H level at time tx2, when the operation of the phase comparison circuit 4 is immediately restored, the effective pulse of the reference signal R1 first arrives as shown in FIG. The generation of the up pulse U1 is terminated at the next valid edge of the comparison signal V1. In this case, on the contrary, the error voltage VC1 is increased to increase the control current, and the delay time of the delay circuits 15e to 15n is decreased, so that the normal return operation cannot be performed. For this purpose, there is DFFl using the reference signal R1 as a clock. The Q output of DFF1 can change to the H level after the effective edge of the reference signal R1 arrives. As shown in FIG. 8c, the phase comparison circuit 4 always starts operation from the effective edge of the comparison signal V1 and is always down. A pulse D1 is generated to return to the normal control operation. Therefore, malfunction of the DLL circuit of this embodiment can be prevented.
[0035]
In this embodiment, the DLL circuit 2 and the delay circuit included in the PLL circuit are set to be in the same operation state (delay time = 1/8 cycle) in order to simplify the explanation, but the relative values of the control currents can be generally managed. It is clear that the DLL circuit according to the present invention can be implemented if configured.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
[0037]
There is no equilibrium (convergence) state of malfunction that is in the conventional DLL circuit. This is always realized as well as limited conditions such as when the power is turned on. That is, even if an abnormal state is entered, it can be automatically restored, and this restoration operation can be performed in a short time. For this reason, it can be applied to a general digital signal processing system as well as a PLL circuit. Therefore, the accuracy of the absolute time axis by the PLL circuit and the accuracy of the asynchronous time axis by the DLL circuit can be increased, and various digital signal processing can be performed with high accuracy, which can be easily realized by LSI technology using the CMOS process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the variable frequency oscillation circuit 13
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of control delay circuits 15a to 15d.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the delay chain circuit 7
FIG. 5 is a diagram showing a general charge pump circuit
FIG. 6 is a diagram showing a charge pump circuit to be used
FIG. 7 is a time chart for returning the DLL circuit 2;
FIG. 8 is a time chart for returning the DLL circuit 2;
FIG. 9 is a time chart of the synchronous clock generation circuit 14;
FIG. 10 shows a conventional DLL circuit.
FIG. 11 is a time chart showing the operation of a conventional DLL circuit.
FIG. 12 is a diagram showing a general PLL circuit
[Explanation of symbols]
1 DLL malfunction prevention circuit
2 DLL circuit
3 PLL circuit
4 Phase comparison circuit
5 Charge pump circuit
6 Control signal generation circuit
7 Delay chain circuit
8 Crystal oscillator circuit
12 divider circuit
13 Variable frequency oscillator
15a to 15n control delay circuit

Claims (2)

可変周波数発振回路の出力信号である第1のクロック信号が入力される、第1の制御遅延回路を縦続に接続したディレーチエーン回路を有し、このディレーチエーン回路の信号遅延時間を制御するDLLシステムにおいて、
第2の制御遅延回路を複数含む前記可変周波数発振回路の出力信号を、入力される第2のクロック信号周波数の係数倍に制御するPLL回路と、前記第1の制御遅延回路を制御する第1の制御信号と前記第2の制御遅延回路を制御する第2の制御信号を比較する比較回路と、この比較回路の比較結果をもとに前記DLL回路に含まれる位相比較回路の動作を停止させるとともに、前記DLL回路に含まれるチャージポンプ回路の出力電圧を前記比較結果をもとに所望の電圧方向に遷移させる制御回路とを備えたことを特徴とするDLLシステム。
A DLL system that includes a delay chain circuit in which first control delay circuits are connected in cascade, to which a first clock signal that is an output signal of a variable frequency oscillation circuit is input, and that controls a signal delay time of the delay chain circuit In
A PLL circuit for controlling the output signal of the variable frequency oscillating circuit including a plurality of second controlled delay circuit, the coefficient times the second clock signal frequency to be inputted, first to control the first controlled delay circuit a comparator circuit for comparing the second control signal for controlling the control signal and the second control delay circuit, the operation of the phase comparator circuit included in the DLL circuit compares the result of the comparison circuit based on A DLL system comprising: a control circuit for stopping and transitioning an output voltage of a charge pump circuit included in the DLL circuit in a desired voltage direction based on the comparison result.
請求項1記載のDLLシステムにおいて、前記比較回路に、各々の設定値が互いに異なる第1及び第2の比較回路設けるとともに、前記第1又は第2の比較回路の比較結果で位相比較回路の動作を停止させ、前記第1及び第2比較回路の比較結果に基づき互いに異なる所望の電圧方向に遷移させる制御回路を設けたことを特徴とするDLLシステム。According to claim 1, wherein the DLL system, to the comparison circuit, provided with a first and second comparator circuits each set value are different from each other, the phase comparison circuit with a comparison result of the first or second comparison circuit A DLL system comprising a control circuit for stopping operation and causing transition to different desired voltage directions based on a comparison result of the first and second comparison circuits.
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