JP3783323B2 - Digital PLL circuit - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル信号処理によるデータ伝送システムなどに使用されるディジタルPLL回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のディジタルPLLでは、図10から図12に示すように、基準クロックCLKref と出力クロックCLKout の位相を一致させるように制御が行われる。
以下に図を用いて詳説する。
【0003】
図10は従来例の構成を示し、この従来例では基準クロックCLKref の立上りを検出し立上り検出信号Sを出力する立上り検出器1と、出力クロックCLKout を計数し該計数値を出力する計数器2と、立上り検出器1から立上り検出信号Sが出力された時点で計数器2から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路3とにより位相比較回路を構成している。
【0004】
また可変分周回路4は、周期Tの発振器5の信号を分周するもので、前記UP信号が入力されている間は比較的小さい第1の分周比(N−1)に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は比較的大きい第2の分周比(N+1)に設定され、前記UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間は標準となる中間の第3の分周比Nに設定され、基準クロックCLKref に同期した出力クロックCLKout を生成するよう動作する。
【0005】
この従来例を更に詳説すると、基準クロックCLKref の周期とPLL回路の出力クロックCLKout を(M+1)個計数する周期は同じであり、図11(a)において計数値0からM1−1を第1範囲、計数値M2+からMまでを第2範囲、計数値M1からM2までを第3範囲とし、図11(b)に示すように計数値の簡易表現として論理値により第1範囲、第2範囲を”1”、第3範囲を”0”と示す。
【0006】
さて図12(a)に示すリセット信号が”0”から”1”になってリセットが解除されると、計数器4は計数を開始してその計数値を図12(d)で示すように出力する。そしてリセット解除後の最初の基準クロックCLKrefが図12(b)に示すように入力すると、その立上りを立上り検出器1が検出して立上り検出信号Sを図12(c)に示すように出力する。この時比較回路3は計数器2の計数値をサンプリングしてその値が第2範囲にあれば図12(f)に示すようにDOWN信号を出力する。これにより可変分周回路4は分周比を図12(g)に示すように立上がり検出信号Sが検出している期間において、N+1分周に変化させる。このようにしてデジタルPLL回路は図12(h)に示すように引込み動作に入って基準クロックCLKrefの立上り検出が第3範囲になった時に引込みを完了し、基準クロックCLKrefに同期した出力クロックCLKout を生成するのである。
【0007】
尚上記の動作ではUP信号は図12(e)に示すように出力されていない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図12に示す初期動作時に、同図(b)に示す基準クロックCLKref と第3範囲の位相差が大きく異なると同期が取れるまでに基準クロックCLKref の立上りを第3範囲までに引き込む時間T1は、図12中で示す式
T1=A・Tref /T
(但しAは計数開始後、計数値が第3範囲を抜けてから最初の基準クロックCLKref の立上りまでの時間、Tref は基準クロックCLKref の周期、Tは発振器5の発振信号の周期を示す。)
で求められる時間となる。また、位相補正がかかり出力クロックCLKout の周期が±T変化するタイミングは入力される基準クロックCLKref に依存してしまう。
【0009】
例えば出力クロックCLKout の補正は、基準クロックCLKref の立上りを立上り検出器1が検出するタイミングにおいて計数値が比較回路3で第1乃至第3範囲の何れにあるかが判定され、その判定に基づいて1周期分だけ分周比が変化することにより行われる。図13の場合は同図(a)に示すリセット信号が”1”に変わってリセットが解除された後、同図(b)に示す基準クロックCLKref の最初の立上り検出のタイミングから、第2回目、第3回目までの立上り検出のタイミング(同図(c))の計数値(同図(d))が第2範囲にあるため、そのタイミングに於いて比較回路3からDOWN信号が同図(e)に示すよう出力され、1周期分、可変分周回路4は分周比をN+1に変更して出力クロックCLKout を同図(f)のように出力する。
【0010】
同様に図14の場合は同図(a)に示すリセット信号が”1”に変わってリセットが解除された後、同図(b)に示す基準クロックCLKref の最初の立上り検出のタイミングから、第2回目、第3回目までの立上り検出のタイミング(同図(b))の計数値(同図(c))の第1範囲にあるため、その検出タイミングに於いて比較回路3からUP信号が同図(d)に示すよう出力され、同図(f)のようなタイミングで補正がかかり、1周期分、可変分周回路4は分周比をN−1に変更する。尚上記動作では、図14(e)に示すようにDOWN信号は出力されていない。
【0011】
このように位相補正がかかる時期が任意の点となるような従来例のディジタルPLL回路6を図15(a)に示すように、ディジタルPLL回路6の出力クロックCLKout を処理タイミングのクロック信号として用いるデータ伝送装置の場合では、処理タイミング生成回路7から演算処理部8に対してタイミング信号を与える場合、図15(b)に示すように補正のかかっていないときのタイミング、補正のかかったタイミングとではずれが生じ、演算処理に必要な時間が確保できないような場合が生じ、そのため位相補正がかかってクロックが一番短くなるときを基準に設計する必要が生じ、後段回路の設計の自由度が低いという問題があった。
【0012】
本発明はかかる点に鑑みて為されたものであって、請求項1の発明の目的とするところはジッタ幅が小さく、かつ初期動作時の引き込み速度の早いディジタルPLL回路を提供することにある。
求項2の発明の目的とするところは、位相補正がかかり出力クロックの周期が変化する時期を固定するディジタルPLL回路を提供することにある。
【0013】
請求項3の発明の目的とするところは、位相補正がかかり出力クロックの周期が変化する時期を固定し、かつ位相同期引き込みを位相補正周期の1周期で完了させ、後段回路の設計自由度も確保できるディジタルPLL回路を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明では、基準クロックと出力クロックの位相を比較する位相比較回路と、位相比較回路の出力に応じて分周比を増減し、前記基準クロックより高い周波数のクロックを分周する可変分周回路とにより構成されたディジタルPLL回路であって、前記位相比較回路は、前記基準クロックの立上りを検出して検出信号を出力する立上り検出器と、前記立上り検出器からリセット後第1回目に出力された立上り検出信号により初期化され、この初期化以降は前記出力クロックを計数し該計数値を出力する計数器と、前記立上り検出器から検出信号が出力された時点で前記計数器から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路とにより構成され、前記可変分周回路は、前記UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間の分周比を標準として前記UP信号が入力されている間は標準の分周比よりも小さい第1の分周比に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は標準の分周比よりも大きい第2の分周比に設定され、前記位相比較回路のUP信号或いはDOWN信号が入力されると1周期だけ分周比を第1或いは第2の分周比となるように構成されて成ることを特徴とし、初期動作時の同期完了迄の時間の短縮を可能とする。
【0015】
請求項2の発明では、基準クロックと出力クロックの位相を比較する位相比較回路と、位相比較回路の出力に応じて分周比を増減し、前記基準クロックより高い周波数のクロックを分周する可変分周回路と位相補正タイミングパルスとにより構成されたディジタルPLL回路であって、前記位相比較回路は、前記基準クロックの立上りを検出して検出信号を出力する立上り検出器と、前記出力クロックを計数し該計数値を出力する計数器と、前記立上り検出器から検出信号が出力された時点で前記計数器から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路とにより構成され、前記可変分周回路は、前記UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間の分周比を標準として前記UP信号が入力されている間は標準の分周比よりも小さい第1の分周比に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は標準の分周比よりも大きい第2の分周比に設定され、前記位相比較回路のUP信号或いはDOWN信号の入力を基に位相補正タイミング信号が入力されると該位相補正タイミング信号の期間、分周比を第1或いは第2の分周比となるように構成されて成ることを特徴とし、位相補正のかかるタイミングの固定を可能とする。
【0016】
請求項3の発明では、基準クロックと出力クロックの位相を比較する位相比較回路と、位相比較回路の出力に応じて分周比を増減し、前記基準クロックより高い周波数のクロックを分周する可変分周回路と位相補正タイミングパルスと高速引込制御回路とにより構成されたディジタルPLL回路であって、前記位相比較回路は、前記基準クロックの立上りを検出して検出信号を出力する立上り検出器と、前記出力クロックを計数し該計数値を出力する計数器と、前記立上り検出器から検出信号が出力された時点で前記計数器から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路とにより構成され、前記高速引込制御回路は、前記計数器の計数値と、位相補正タイミングパルスとから位相差分のタイミングパルスを出力し、前記可変分周回路は、前記UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間の分周比を標準として前記UP信号が入力されている間は標準の分周比よりも小さい第1の分周比に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は標準の分周比よりも大きい第2の分周比に設定され、前記位相比較回路の出力するUP信号或いはDOWN信号の入力を基に前記高速引込制御回路から出力されるタイミングパルスの期間だけ分周比を第1或いは第2の分周比となるように構成されて成ることを特徴とし、位相補正のかかるタイミングの固定を可能とし且つ同期完了までの時間短縮を可能としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
(実施形態1)
本実施形態は請求項1の発明に対応するもので、図1に示すように基準クロックの立上りを検出して立上り検出信号Sを出力する立上り検出器1と、前記立上り検出器1からリセット解除後第1回目に出力された立上り検出信号Sにより初期化され、この初期化以降は前記出力クロックを計数し該計数値を出力する計数器2と、前記立上り検出器1から立上り検出信号Sが出力された時点で前記計数器2から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路3とにより位相比較回路が構成されている。
【0018】
また可変分周回路4は、周期Tの発振器5からの信号を分周するもので、前記UP信号が入力されている間は比較的小さい第1の分周比(N−1)に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は比較的大きい第2の分周比(N+1)に設定され、前記UP信号、前記DOWN信号のいずれも入力されていない間は標準となる中間の第3の分周比Nに設定され、前記比較回路3のUP信号或いはDOWN信号が入力されると1周期だけ分周比を第1或いは第2の分周比とする回路から成り立っている。
【0019】
次に本実施形態の動作を図2、図3に基づいて説明する。 まず本実施形態では基準クロックCLKref の周期とPLL回路の出力クロックCLKout を(M+1)個計数する周期は同じであり、図2(a)において計数値0からM1−1を第1範囲、計数値M2+からMまでを第2範囲、計数値M1からM2までを第3範囲とし、計数値の簡易表現として論理値により図2(a)に示すように第1範囲、第2範囲を”1”、第3範囲を”0”と示す。
【0020】
ここで計数器2に図3(a)に示すリセット信号が”0”のリセット中にあっては、計数器2の計数値初期化フラグは図3(e)に示すように”0”で、 また計数値は図3(d)に示すように0となっている。そしてリセット信号が”1”になってリセットが解除された後初期化フラグは”0”を維持し、計数器2は出力クロックCLKout を計数し始めて計数値を出力する。ここで、リセット解除後、図3(b)に示す基準クロックCLKref の一番目の立上りを立上り検出器1が検出すると、立上り検出器1は図3(c)に示すように立上り検出信号Sを出力する。
【0021】
計数器2は初期化フラグが0で立上り検出信号Sが入力されたので、図3(d)に示すようにM1からM2の間の第3範囲の計数値に初期化し、初期化フラグを図3(e)に示すように”0”から”1”にする。この初期化フラグはリセットがかかるまでその状態が維持される。
この動作により次の基準クロックCLKref の立上りのタイミングでは計数器2の計数値は第3範囲になっており、基準クロックCLKref と発振器5の精度の差で計数値MlまたはM2に基準クロックCLKref の立上りが到達し、基準クロックCLKref と出力クロックCLKout の同期が取れることになる。
【0022】
尚比較回路3では第1回目以後の立上り信号が入力した時点で計数器2から出力されている計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときは図3(f)に示すようにUP信号を出力し、第2範囲にあるときには図3(g)に示すようにDOWN信号を出力する。
(実施形態2)
本実施形態2は、請求項2の発明に対応するもので、図4に示すように基準クロックCLKref の立上りを検出して立上り検出信号Sを出力する立上り検出器1と、出力クロックCLKout を計数し該計数値を出力する計数器2と、立上り検出器1から立上り検出信号Sが出力された時点で計数器2から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路3とにより位相比較回路を構成している。
【0023】
また可変分周回路4は、周期Tの発振器5の信号を分周するもので、前記UP信号が入力されている間は比較的小さい第1の分周比(N−1)に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は比較的大きい第2の分周比(N+1)に設定され、前記UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間は標準となる中間の分周比Nに設定され、比較回路3の出力するUP信号或いはDOWN信号の入力を基に位相補正タイミングパルスTPによって1周期だけ分周比を第1或いは第2の分周比とするような構成としている。
【0024】
次に本実施形態の動作を図5及び図6に基づいて説明する。まず本実施形態では基準クロックCLKref の周期とPLL回路の出力クロックCLKout を(M+1)個計数する周期は同じであり、図5(a)において計数値0からM1−1を第1範囲、計数値M2+からMまでを第2範囲、計数値M1からM2までを第3範囲とし、計数値の簡易表現として論理値により図5(b)に示すように第1範囲、第2範囲を”1”、第3範囲を”0”と示す。
【0025】
さて本実施形態の回路は図6(a)に示す基準クロックCLKref の立上りを立上り検出器1で検出し、比較回路3では図6(b)に示す立上り検出信号Sに対応して図6(c)に示す計数器2の計数値をサンプリングし、その値に応じて図6(d)で示すUP信号(図では出力されていない)或いは図6(e)に示すDOWN信号を出力し、これらのUP信号或いはDOWN信号に対応して可変分周回路4で分周比制御を行う動作は基本的には図10の従来例と同じであるが、本実施形態ではディジタルPLL回路の出力クロックCLKout を用いて動作する回路の設計自由度を広げることが可能なタイミング、例えば演算処理をおこなわない時間帯で出力する図6(f)に示す位相補正タイミングパルスTPを用いる。つまり可変分周回路4は位相補正タイミング信号TPが入力されると、そのタイミングで分周比を変化させて図6(g)に示すように出力クロックCLKout の補正制御を行うようにしてある。
【0026】
この動作によって、ディジタルPLL回路の出力クロックCLKout を用いて動作する回路はディジタルPLL回路の位相補正がかかる時期を予測することが可能となるのである。
(実施形態3)
本実施形態3は、請求項3の発明に対応するもので、図7に示すように基準クロックCLKref の立上りを検出して立上り検出信号Sを出力する立上り検出器1と、出力クロックCLKout を計数し該計数値を出力する計数器2と、立上り検出器1から検出信号Sが出力された時点で計数器2から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路3とにより位相比較回路を構成している。
【0027】
また高速引込制御回路9は、計測器2の計数値と、位相補正タイミングパルスTPとから位相差分のタイミングパルスである高速引き込み信号HTPを出力するものである。
可変分周回路4は、周期Tの発振器5の信号を分周するもので、前記UP信号が入力されている間は比較的小さい第1の分周比(N−1)に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は比較的大きい第2の分周比(N+1)に設定され、前記、UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間は標準となる中間の分周比Nに設定され、比較回路3の出力するUP信号或いはDOWN信号の入力を基に前記高速引込制御回路9から出力される高速引き込み信号HTPによって1周期だけ分周比を第1或いは第2の分周比となるような構成となっている。
【0028】
次に本実施形態の動作を図8、図9を用いて説明する。まず本実施形態では基準クロックCLKref の周期とPLL回路の出力クロックCLKout を(M+1)個計数する周期は同じであり、図8(a)において計数値0からM1−1を第1範囲、計数値M2+からMまでを第2範囲、計数値M1からM2までを第3範囲とし、計数値の簡易表現として論理値により図8(b)に示すように第1範、第2範囲を”1”、第3範囲を”0”と示す。
【0029】
さて本実施形態の回路は図9(a)に示す基準クロックCLKrefの立上りを立上り検出器1で検出し、比較回路3では図9(b)に示す立上り検出信号Sに対応して図9(c)に示す計数器2の計数値をサンプリングし、その値に応じて図9(d)で示すUP信号(図では出力されていない)或いは図9(e)に示すDOWN信号を出力し、これらのUP信号或いはDOWN信号に対応して可変分周回路4で分周比制御を行う動作は基本的には図10の従来例と同じであるが、本実施形態ではディジタルPLL回路の出力クロックCLKoutを用いて動作する回路にとって、位相補正動作に伴う出力クロックCLKoutの周期が変わる時期を予測出来るようにし、かつ位相引き込み動作を高率にして短時間で同期を取れるようにしている。例えば、立上り検出時の計数値をMDとすると、このとき、基準クロックCLKrefの立上りは第3範囲の端の値Mlと(M1−MD)分位相差が生じている事になる。この(M1−MD)は出力クロックCLK out で、計数されるため(M1−MD)という期間は出力クロックCLK out の周期Tの整数倍となる。従って差が(M1−MD)=aTだけあるため、可変分周回路4がa回分N+1乃至N−1の分周を行えば、(M1−MD)の差が0となる。そこで図9(f)に示す位相補正タイミングパルスTPが高速引込制御回路9に入力されると、高速引込制御回路9は(M1−MD)分位相差を小さくするためにa=(Ml−MD)/T回高速引き込み信号HTPを図9(g)に出力する。この高速引き込み信号HTPのタイミングで図9(h)に示すように可変分周回路4は分周比を変化させて出力クロックCLKoutが出力し、引き込み動作を短い時間で完了するようにできることになる。
【0030】
【発明の効果】
請求項1の発明は、基準クロックと出力クロックの位相を比較する位相比較回路と、位相比較回路の出力に応じて分周比を増減し、前記基準クロックより高い周波数のクロックを分周する可変分周回路とにより構成されたディジタルPLL回路であって、前記位相比較回路は、前記基準クロックの立上りを検出して検出信号を出力する立上り検出器と、前記立上り検出器からリセット後第1回目に出力された立上り検出信号により初期化され、この初期化以降は前記出力クロックを計数し該計数値を出力する計数器と、前記立上り検出器から検出信号が出力された時点で前記計数器から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路とにより構成され、前記可変分周回路は、前記UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間の分周比を標準として前記UP信号が入力されている間は標準の分周比よりも小さい第1の分周比に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は標準の分周比よりも大きい第2の分周比に設定され、前記位相比較回路のUP信号或いはDOWN信号が入力されると1周期だけ分周比を第1或いは第2の分周比となるように構成されて成るので、、初期動作時の同期完了迄の時間の短縮を可能とし、ジッタ幅が小さく、且つ初期動作時の引き込み速度の早いディジタルPLL回路を提供することができるという効果がある。
【0031】
請求項2の発明は、請求項2の発明では、基準クロックと出力クロックの位相を比較する位相比較回路と、位相比較回路の出力に応じて分周比を増減し、前記基準クロックより高い周波数のクロックを分周する可変分周回路と位相補正タイミングパルスとにより構成されたディジタルPLL回路であって、前記位相比較回路は、前記基準クロックの立上りを検出して検出信号を出力する立上り検出器と、前記出力クロックを計数し該計数値を出力する計数器と、前記立上り検出器から検出信号が出力された時点で前記計数器から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路とにより構成され、前記可変分周回路は、前記UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間の分周比を標準として前記UP信号が入力されている間は標準の分周比よりも小さい第1の分周比に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は標準の分周比よりも大きい第2の分周比に設定され、前記位相比較回路のUP信号或いはDOWN信号の入力を基に位相補正タイミング信号が入力されると該位相補正タイミング信号の期間、分周比を第1或いは第2の分周比となるように構成されて成るので位相補正のかかるタイミングの固定を可能とし、位相補正がかかり出力クロックの周期を変化させる時期を固定したディジタルPLL回路を提供するこことができるという効果がある。
【0032】
請求項3の発明は、基準クロックと出力クロックの位相を比較する位相比較回路と、位相比較回路の出力に応じて分周比を増減し、前記基準クロックより高い周波数のクロックを分周する可変分周回路と位相補正タイミングパルスと高速引込制御回路とにより構成されたディジタルPLL回路であって、前記位相比較回路は、前記基準クロックの立上りを検出して検出信号を出力する立上り検出器と、前記出力クロックを計数し該計数値を出力する計数器と、前記立上り検出器から検出信号が出力された時点で前記計数器から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路とにより構成され、前記高速引込制御回路は、前記計数器の計数値と、位相補正タイミングパルスとから位相差分のタイミングパルスを出力し、前記可変分周回路は、前記UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間の分周比を標準として前記UP信号が入力されている間は標準の分周比よりも小さい第1の分周比に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は標準の分周比よりも大きい第2の分周比に設定され、前記位相比較回路の出力するUP信号或いはDOWN信号の入力を基に前記高速引込制御回路から出力されるタイミングパルスの期間だけ分周比を第1或いは第2の分周比となるように構成されて成るので、位相補正のかかるタイミングの固定を可能とし且つ同期完了までの時間短縮を可能とし、位相補正がかかり出力クロックの周期が変化する時期を固定し、且つ位相同期引き込みを位相補正周期の1周期で同期完了させるディジタルPLL回路を提供することができ、また後段の回路の設計基準は基準クロックの周期を基に考えれば良く、そのため後段の回路設計自由度を確保できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の回路構成図である。
【図2】同上の計数値の説明図である。
【図3】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図4】本発明の実施形態2の回路構成図である。
【図5】同上の計数値の説明図である。
【図6】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図7】本発明の実施形態3の回路構成図である。
【図8】同上の計数値の説明図である。
【図9】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図10】従来例の回路構成図である。
【図11】同上の計数値の説明図である。
【図12】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図13】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図14】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図15】同上の問題点の説明図である。
【符号の説明】
1 立上り検出器
2 計数器
3 比較回路
4 可変分周回路
5 発振器
CLKref 基準クロック
CLKout 出力クロック
S 立上り検出信号
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital PLL circuit used in a data transmission system using digital signal processing.
[0002]
[Prior art]
In the conventional digital PLL, as shown in FIGS. 10 to 12, the reference clock CLKrefAnd output clock CLKoutControl is performed so as to match the phases.
This will be described in detail with reference to the drawings.
[0003]
FIG. 10 shows a configuration of a conventional example. In this conventional example, the reference clock CLKrefRising detector 1 for detecting the rising edge and outputting rising detection signal S, and output clock CLKoutAnd the count value output from the counter 2 when the rising detection signal S is output from the rising detector 1 and the sampling value is within the first range. When the sampling value is in the third range that is intermediate between the first range and the second range, either the UP signal or the DOWN signal is output. The phase comparison circuit is composed of the comparison circuit 3 that does not output the signal.
[0004]
The variable frequency dividing circuit 4 divides the signal of the oscillator 5 having a period T, and is set to a relatively small first frequency dividing ratio (N-1) while the UP signal is input. The second division ratio (N + 1) is set to a relatively large value while the DOWN signal is being input, and a third intermediate division that is a standard while neither the UP signal nor the DOWN signal is input. The frequency ratio is set to N and the reference clock CLKrefOutput clock CLK synchronized tooutWorks to generate
[0005]
This conventional example will be described in more detail. Reference clock CLKrefPeriod and output clock CLK of the PLL circuitoutThe cycle for counting (M + 1) is the same. In FIG. 11A, the count values 0 to M1-1 are set to the first range, and the count value M2 +.1To M is the second range, and the count values M1 to M2 are the third range. As shown in FIG. 11B, the first range and the second range are expressed as logical values as a simple expression of the count value as “1”, The third range is indicated as “0”.
[0006]
  When the reset signal shown in FIG. 12A changes from “0” to “1” and the reset is released, the counter 4 starts counting, and the count value is as shown in FIG. Output. And the first reference clock CLK after reset releaserefIs input as shown in FIG. 12B, the rising detector 1 detects the rising edge and outputs the rising detection signal S as shown in FIG. 12C. At this time, the comparison circuit 3 samples the count value of the counter 2 and outputs a DOWN signal as shown in FIG. 12 (f) if the value is within the second range. Thereby, the variable frequency dividing circuit 4 has a frequency dividing ratio as shown in FIG.In the period during which the rising detection signal S is detected,Change to N + 1 frequency division. In this way, the digital PLL circuit enters the pull-in operation as shown in FIG.refThe pull-in is completed when the rising edge detection of the signal reaches the third range, and the reference clock CLKrefOutput clock CLK synchronized tooutIs generated.
[0007]
In the above operation, the UP signal is not output as shown in FIG.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, during the initial operation shown in FIG. 12, the reference clock CLK shown in FIG.refIf the phase difference in the third range is significantly different from the reference clock CLKrefThe time T1 for pulling the rising edge to the third range is the equation shown in FIG.
T1 = ATref/ T
(However, A is the first reference clock CLK after the count value exceeds the third range after the count starts.refTime to rise, TrefIs the reference clock CLKref, T indicates the period of the oscillation signal of the oscillator 5. )
It will be the time required. Also, phase correction is applied and the output clock CLKoutThe timing at which the period of 変 化 changes by ± T is the input reference clock CLKrefIt depends on.
[0009]
For example, output clock CLKoutCorrection of the reference clock CLKrefAt the timing when the rising detector 1 detects the rising edge, it is determined by the comparison circuit 3 whether the count value is in the first to third ranges, and the division ratio is changed by one cycle based on the determination. Is done. In the case of FIG. 13, after the reset signal shown in FIG. 13A changes to “1” and the reset is released, the reference clock CLK shown in FIG.refSince the count value ((d)) of the rising detection timing (FIG. (C)) from the first rising detection timing to the second and third times is within the second range, Then, the DOWN signal is output from the comparison circuit 3 as shown in FIG. 5E, and the variable frequency dividing circuit 4 changes the frequency division ratio to N + 1 for one cycle, and the output clock CLKoutIs output as shown in FIG.
[0010]
Similarly, in the case of FIG. 14, after the reset signal shown in FIG. 14A changes to “1” and the reset is released, the reference clock CLK shown in FIG.refIs within the first range of the count value (FIG. (C)) of the rising detection timing (FIG. (B)) from the first rising detection timing to the second and third times. In this case, the UP signal is output from the comparison circuit 3 as shown in FIG. 4D, and is corrected at the timing shown in FIG. 5F, and the variable frequency dividing circuit 4 sets the frequency dividing ratio to N for one cycle. Change to -1. In the above operation, the DOWN signal is not output as shown in FIG.
[0011]
As shown in FIG. 15 (a), the conventional digital PLL circuit 6 in which the phase correction is performed at an arbitrary point is shown in FIG.outIn the case of a data transmission apparatus that uses as a clock signal for processing timing, when a timing signal is given from the processing timing generation circuit 7 to the arithmetic processing unit 8, as shown in FIG. Deviation occurs between the timing and the timing of correction, and there may be cases where the time required for arithmetic processing cannot be secured, so it is necessary to design based on when the clock is the shortest due to phase correction, There was a problem that the degree of freedom in designing the subsequent circuit was low.
[0012]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a digital PLL circuit having a small jitter width and a high pull-in speed during initial operation. .
ContractThe object of the invention of claim 2 is that a digital PL for fixing the timing when the phase of the output clock is changed due to phase correction.L timesTo provide a road.
[0013]
The object of the invention of claim 3 is to fix the timing at which the phase of the output clock changes due to the phase correction, and to complete the phase synchronization pull-in in one cycle of the phase correction cycle, and also to increase the degree of freedom in designing the subsequent circuit. An object of the present invention is to provide a digital PLL circuit that can be secured.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a phase comparison circuit that compares the phases of the reference clock and the output clock, and a frequency dividing ratio that increases or decreases in accordance with the output of the phase comparison circuit, is higher than the reference clock. A digital PLL circuit comprising a variable frequency dividing circuit for frequency-dividing the first clock, wherein the phase comparison circuit detects a rising edge of the reference clock and outputs a detection signal; and the rising edge detection circuit This is initialized by the rising detection signal output for the first time after resetting from the counter, and after this initialization, the counter that counts the output clock and outputs the count value, and the detection signal is output from the rising detector. The count value output from the counter is sampled at the time, and when the sampling value is in the first range, an UP signal is output, and when the sampling value is in the second range, DO is output. N signal is output, and when the sampling value is in the third range which is intermediate between the first range and the second range, it is constituted by a comparison circuit which outputs neither the UP signal nor the DOWN signal, and the variable frequency division The circuit sets the first division ratio smaller than the standard division ratio while the UP signal is input, with the division ratio while neither the UP signal nor the DOWN signal is input as a standard. When the DOWN signal is input, the second frequency division ratio is set to be larger than the standard frequency division ratio. When the UP signal or the DOWN signal of the phase comparison circuit is input, the frequency is divided by one period. The ratio is configured to be the first or second division ratio, and the time until the completion of synchronization in the initial operation can be shortened.
[0015]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided a phase comparison circuit for comparing the phases of the reference clock and the output clock, and a variable for dividing the clock having a frequency higher than that of the reference clock by increasing / decreasing the division ratio according to the output of the phase comparison circuit. A digital PLL circuit comprising a frequency divider and a phase correction timing pulse, wherein the phase comparator circuit detects a rising edge of the reference clock and outputs a detection signal; and counts the output clock A counter that outputs the count value, and the count value output from the counter when the detection signal is output from the rising detector, and when the sampling value is within the first range, an UP signal is output. DOWN signal is output when in the second range, and UP signal is output when the sampling value is in the third range which is intermediate between the first range and the second range. Comparing circuit that outputs neither of the DOWN signals, and the variable frequency dividing circuit receives the UP signal as a standard frequency division ratio while neither the UP signal nor the DOWN signal is input. Is set to a first division ratio smaller than a standard division ratio, and is set to a second division ratio larger than a standard division ratio while the DOWN signal is input, and the phase Phase correction timing based on input of UP signal or DOWN signal of comparison circuitWhen the signal is input, the period of the phase correction timing signal,The division ratio is configured to be the first division ratio or the second division ratio, and it is possible to fix the timing for the phase correction.
[0016]
  According to a third aspect of the present invention, there is provided a phase comparison circuit for comparing the phases of the reference clock and the output clock, and a variable for dividing the clock having a frequency higher than that of the reference clock by increasing / decreasing the division ratio according to the output of the phase comparison circuit. A digital PLL circuit comprising a frequency divider, a phase correction timing pulse, and a high-speed pull-in control circuit, wherein the phase comparison circuit detects a rising edge of the reference clock and outputs a detection signal; A counter that counts the output clock and outputs the count value; and a count value output from the counter when the detection signal is output from the rising detector, and the sampling value is in the first range Output the UP signal, output the DOWN signal when in the second range, and the sampling value is in the third range which is intermediate between the first range and the second range. Is constituted by a comparator circuit does not output any of the UP signal, DOWN signal when the high-speed pull-in control circuit, the countingInstrument totalA phase difference timing pulse is output from the numerical value and the phase correction timing pulse, and the variable frequency dividing circuit uses the frequency dividing ratio during which neither the UP signal nor the DOWN signal is input as a standard. While the signal is being input, the first frequency dividing ratio is set to be smaller than the standard frequency dividing ratio, and while the DOWN signal is being input, the second frequency dividing ratio is set to be larger than the standard frequency dividing ratio. The timing pulse output from the high-speed pull-in control circuit based on the input of the UP signal or DOWN signal output from the phase comparison circuitOnly forThe frequency division ratio is configured to be the first or second frequency division ratio, and the timing for phase correction can be fixed and the time until the completion of synchronization can be shortened.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
The present embodiment corresponds to the invention of claim 1, and as shown in FIG. 1, a rising detector 1 for detecting a rising edge of a reference clock and outputting a rising detection signal S, and a reset release from the rising detector 1. Thereafter, it is initialized by the rising detection signal S output for the first time, and after this initialization, the counter 2 that counts the output clock and outputs the count value, and the rising detection signal S from the rising detector 1 The count value output from the counter 2 at the time of output is sampled. When the sampling value is in the first range, the UP signal is output, and when it is in the second range, the DOWN signal is output. Is in a third range that is intermediate between the first range and the second range, a phase comparison circuit is configured by the comparison circuit 3 that outputs neither the UP signal nor the DOWN signal.
[0018]
The variable frequency dividing circuit 4 divides the signal from the oscillator 5 having a period T, and is set to a relatively small first frequency dividing ratio (N-1) while the UP signal is input. The second frequency division ratio (N + 1) is set to a relatively large value while the DOWN signal is being input, and the standard third intermediate ratio is set while neither the UP signal nor the DOWN signal is input. When the UP signal or the DOWN signal of the comparison circuit 3 is input, the circuit has a frequency division ratio of the first or second frequency division ratio for one period.
[0019]
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. First, in this embodiment, the reference clock CLKrefPeriod and output clock CLK of the PLL circuitoutThe cycle for counting (M + 1) is the same. In FIG. 2A, the count values 0 to M1-1 are set to the first range, and the count value M2 +.1To M is the second range, and the count values M1 to M2 are the third range, and the first range and the second range are set to “1” as shown in FIG. The third range is indicated as “0”.
[0020]
If the reset signal shown in FIG. 3A is reset to “0” in the counter 2, the count value initialization flag of the counter 2 is “0” as shown in FIG. The count value is 0 as shown in FIG. After the reset signal becomes “1” and the reset is released, the initialization flag maintains “0”, and the counter 2 outputs the output clock CLKoutStarts counting and outputs the count value. Here, after the reset is released, the reference clock CLK shown in FIG.refWhen the rising detector 1 detects the first rising edge, the rising detector 1 outputs a rising edge detection signal S as shown in FIG.
[0021]
Since the initialization flag is 0 and the rising detection signal S is input, the counter 2 is initialized to the count value in the third range between M1 and M2 as shown in FIG. As shown in 3 (e), “0” is changed to “1”. This initialization flag is maintained until it is reset.
By this operation, the next reference clock CLKrefThe count value of the counter 2 is in the third range at the rise timing of the reference clock CLKrefAnd the reference clock CLK to the count value Ml or M2 due to the difference in accuracy between the oscillator 5 and the oscillator 5refRising edge of the reference clock CLKrefAnd output clock CLKoutWill be synchronized.
[0022]
In the comparison circuit 3, the count value output from the counter 2 is sampled at the time when the first and subsequent rising signals are input, and when the sampling value is within the first range, as shown in FIG. The UP signal is output, and when it is within the second range, the DOWN signal is output as shown in FIG.
(Embodiment 2)
The second embodiment corresponds to the invention of claim 2 and, as shown in FIG.refRising detector 1 for detecting the rising edge and outputting rising detection signal S, and output clock CLKoutAnd the count value output from the counter 2 when the rising detection signal S is output from the rising detector 1 and the sampling value is within the first range. When the sampling value is in the third range that is intermediate between the first range and the second range, either the UP signal or the DOWN signal is output. The phase comparison circuit is composed of the comparison circuit 3 that does not output the signal.
[0023]
The variable frequency dividing circuit 4 divides the signal of the oscillator 5 having a period T, and is set to a relatively small first frequency dividing ratio (N-1) while the UP signal is input. While the DOWN signal is input, the second frequency division ratio (N + 1) is set to a relatively large value, and while neither the UP signal nor the DOWN signal is input, a standard intermediate frequency division ratio N is set. The frequency division ratio is set to the first or second frequency division ratio for one period by the phase correction timing pulse TP based on the input of the UP signal or DOWN signal output from the comparison circuit 3.
[0024]
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. First, in this embodiment, the reference clock CLKrefPeriod and output clock CLK of the PLL circuitoutThe cycle for counting (M + 1) is the same. In FIG. 5A, the count values 0 to M1-1 are set to the first range, and the count value M2 +.1To M is the second range, and the count values M1 to M2 are the third range. As a simple expression of the count value, the first range and the second range are set to “1” as shown in FIG. The third range is indicated as “0”.
[0025]
Now, the circuit of this embodiment has a reference clock CLK shown in FIG.ref6 is detected by the rising detector 1, and the comparison circuit 3 samples the count value of the counter 2 shown in FIG. 6 (c) in response to the rising detection signal S shown in FIG. 6 (b). Accordingly, the UP signal shown in FIG. 6D (not output in the figure) or the DOWN signal shown in FIG. 6E is output, and the variable frequency dividing circuit 4 corresponds to these UP signal or DOWN signal. The operation for performing the division ratio control is basically the same as the conventional example of FIG. 10, but in the present embodiment, the output clock CLK of the digital PLL circuit.outA phase correction timing pulse TP shown in FIG. 6 (f) that is output at a timing at which the degree of freedom of design of a circuit that operates using, for example, a time zone during which no arithmetic processing is performed, can be used. That is, when the phase correction timing signal TP is input to the variable frequency dividing circuit 4, the frequency dividing ratio is changed at the timing, and the output clock CLK as shown in FIG.outCorrection control is performed.
[0026]
By this operation, the output clock CLK of the digital PLL circuitoutThis makes it possible to predict when the phase correction of the digital PLL circuit will take place.
(Embodiment 3)
The third embodiment corresponds to the invention of claim 3, and as shown in FIG.refRising detector 1 for detecting the rising edge and outputting rising detection signal S, and output clock CLKoutWhen the detection value S is output from the rising detector 1 and the count value output from the counter 2 is sampled and the sampling value is within the first range Outputs an UP signal, outputs a DOWN signal when it is in the second range, and if the sampling value is in a third range that is intermediate between the first range and the second range, both the UP signal and the DOWN signal are output. A phase comparison circuit is constituted by the comparison circuit 3 which does not output.
[0027]
  The high-speed pull-in control circuit 9Count value of measuring instrument 2And a high-speed pull-in signal HTP that is a phase difference timing pulse from the phase correction timing pulse TP.
  The variable frequency dividing circuit 4 divides the signal of the oscillator 5 having a period T, and is set to a relatively small first frequency dividing ratio (N−1) while the UP signal is input. While the DOWN signal is input, the second frequency division ratio (N + 1) is set to a relatively large value. When neither the UP signal nor the DOWN signal is input, the standard intermediate frequency division ratio N is set. The frequency division ratio is set to the first or second frequency division by one period by the high-speed pull-in signal HTP output from the high-speed pull-in control circuit 9 based on the input of the UP signal or DOWN signal output from the comparison circuit 3 It becomes the composition which becomes ratio.
[0028]
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. First, in this embodiment, the reference clock CLKrefPeriod and output clock CLK of the PLL circuitoutThe period for counting (M + 1) is the same. In FIG. 8A, the count values 0 to M1-1 are set to the first range, and the count value M2 +.1To M is the second range, and the count values M1 to M2 are the third range. As a simple expression of the count value, the first range and the second range are set to “1” as shown in FIG. The third range is indicated as “0”.
[0029]
  Now, the circuit of the present embodiment has a reference clock CLK shown in FIG.ref9 is detected by the rising detector 1, and the comparison circuit 3 samples the count value of the counter 2 shown in FIG. 9C corresponding to the rising detection signal S shown in FIG. Accordingly, the UP signal shown in FIG. 9D (not output in the figure) or the DOWN signal shown in FIG. 9E is output, and the variable frequency dividing circuit 4 responds to these UP signal or DOWN signal. The operation for performing the division ratio control is basically the same as the conventional example of FIG. 10, but in the present embodiment, the output clock CLK of the digital PLL circuit.outOutput clock CLK accompanying the phase correction operationoutIt is possible to predict when the period of the period changes and to obtain a high rate of phase pull-in operation so that synchronization can be achieved in a short time. For example, assuming that the count value at the time of rising detection is MD, at this time, the reference clock CLKrefRise of a phase difference between the value Ml at the end of the third range and (M1-MD).This (M1-MD) is the output clock CLK out In order to be counted, the period of (M1-MD) is the output clock CLK out Is an integral multiple of the period T. Therefore, since there is a difference of (M1−MD) = aT, the difference of (M1−MD) becomes 0 when the variable frequency dividing circuit 4 performs frequency division N + 1 to N−1.Therefore, when the phase correction timing pulse TP shown in FIG. 9F is input to the high-speed pull-in control circuit 9, the high-speed pull-in control circuit 9 a = (Ml−MD) in order to reduce the phase difference by (M1−MD). ) / T times high-speed pull-in signal HTP is output in FIG. As shown in FIG. 9 (h), the variable frequency dividing circuit 4 changes the frequency dividing ratio at the timing of the high-speed pull-in signal HTP to output clock CLKoutIs output, and the pull-in operation can be completed in a short time.
[0030]
【The invention's effect】
According to a first aspect of the present invention, there is provided a phase comparison circuit that compares the phases of the reference clock and the output clock, and a variable that divides the frequency of the clock having a frequency higher than that of the reference clock by increasing or decreasing the frequency division ratio according to the output of the phase comparison circuit. The phase comparison circuit detects a rising edge of the reference clock and outputs a detection signal, and a first time after resetting from the rising detector. And a counter that counts the output clock and outputs the count value after the initialization, and from the counter when the detection signal is output from the rising detector. The output count value is sampled, and when the sampling value is in the first range, the UP signal is output, and when the sampling value is in the second range, the DOWN signal is output. And a comparison circuit that outputs neither the UP signal nor the DOWN signal when the rounding value is in the third range that is intermediate between the first range and the second range, and the variable frequency dividing circuit includes the UP signal, While the UP signal is input with the frequency division ratio during which none of the DOWN signals are input as a standard, the first frequency division ratio is set to be smaller than the standard frequency division ratio, and the DOWN signal is input. During this time, the second division ratio is set to be larger than the standard division ratio, and when the UP signal or DOWN signal of the phase comparison circuit is input, the division ratio is changed to the first or second division by one period. Therefore, it is possible to reduce the time until the completion of synchronization at the initial operation, to provide a digital PLL circuit with a small jitter width and a high pull-in speed at the initial operation. Be able to There is a result.
[0031]
  According to a second aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, a phase comparison circuit that compares the phases of the reference clock and the output clock, and a frequency dividing ratio that increases or decreases in accordance with the output of the phase comparison circuit, is higher than the reference clock. A digital PLL circuit composed of a variable frequency dividing circuit that divides the clock and a phase correction timing pulse, wherein the phase comparison circuit detects a rising edge of the reference clock and outputs a detection signal A counter that counts the output clock and outputs the count value, and samples the count value output from the counter when a detection signal is output from the rising detector, and the sampling value is within a first range. UP signal is output when in the second range, and DOWN signal is output when in the second range, and the sampling value is in the third range which is intermediate between the first range and the second range. In this case, the variable frequency dividing circuit is configured with a division ratio during which neither the UP signal nor the DOWN signal is input as a standard. While the signal is being input, the first frequency division ratio is set to be smaller than the standard frequency division ratio, and while the DOWN signal is being input, the second frequency division ratio is larger than the standard frequency division ratio. Phase correction timing based on the UP signal or DOWN signal input of the phase comparison circuit.When the signal is input, the period of the phase correction timing signal,Since the division ratio is configured to be the first or second division ratio,,There is an effect that it is possible to provide a digital PLL circuit that can fix the timing at which the phase correction is performed and fixes the timing at which the phase of the output clock is changed by changing the phase.
[0032]
  According to a third aspect of the present invention, there is provided a phase comparison circuit that compares the phases of the reference clock and the output clock, and a variable that divides a clock having a higher frequency than the reference clock by increasing / decreasing a division ratio according to the output of the phase comparison circuit. A digital PLL circuit comprising a frequency divider, a phase correction timing pulse, and a high-speed pull-in control circuit, wherein the phase comparison circuit detects a rising edge of the reference clock and outputs a detection signal; A counter that counts the output clock and outputs the count value; and a count value output from the counter when the detection signal is output from the rising detector, and the sampling value is in the first range Output UP signal, output DOWN signal when in the second range, and the sampling value is in the third range which is intermediate between the first range and the second range The case is composed of a comparator circuit does not output any of the UP signal, DOWN signal, the high-speed pull-in control circuit, the countingInstrument totalA phase difference timing pulse is output from the numerical value and the phase correction timing pulse, and the variable frequency dividing circuit uses the frequency dividing ratio during which neither the UP signal nor the DOWN signal is input as a standard. While the signal is being input, the first frequency dividing ratio is set to be smaller than the standard frequency dividing ratio, and while the DOWN signal is being input, the second frequency dividing ratio is set to be larger than the standard frequency dividing ratio. The timing pulse output from the high-speed pull-in control circuit based on the input of the UP signal or DOWN signal output from the phase comparison circuitOnly forSince the frequency division ratio is configured to be the first frequency division ratio or the second frequency division ratio, the timing for performing phase correction can be fixed and the time until the completion of synchronization can be shortened. It is possible to provide a digital PLL circuit that fixes the timing at which the period of the signal changes and completes the synchronization of the phase synchronization by one period of the phase correction period, and the design criteria of the circuit in the subsequent stage is based on the period of the reference clock. Therefore, there is an effect that the degree of freedom of circuit design in the subsequent stage can be secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the count value of the above.
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation.
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the count value of the above.
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the above.
FIG. 7 is a circuit configuration diagram of Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the count value of the above.
FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the above.
FIG. 10 is a circuit configuration diagram of a conventional example.
FIG. 11 is an explanatory diagram of the count value of the above.
FIG. 12 is a timing chart for explaining the operation of the above.
FIG. 13 is a timing chart for explaining the operation of the above.
FIG. 14 is a timing chart for explaining the operation of the above.
FIG. 15 is an explanatory diagram of the problem described above.
[Explanation of symbols]
1 Rising detector
2 counter
3 Comparison circuit
4 Variable frequency divider
5 Oscillator
CLKref  Reference clock
CLKout  Output clock
S Rise detection signal

Claims (3)

基準クロックと出力クロックの位相を比較する位相比較回路と、位相比較回路の出力に応じて分周比を増減し、前記基準クロックより高い周波数のクロックを分周する可変分周回路とにより構成されたディジタルPLL回路であって、前記位相比較回路は、前記基準クロックの立上りを検出し検出信号を出力する立上り検出器と、前記立上り検出器からリセット後第1回目に出力された立上り検出信号により初期化され、この初期化以降は前記出力クロックを計数し該計数値を出力する計数器と、前記立上り検出器から検出信号が出力された時点で前記計数器から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路とにより構成され、前記可変分周回路は、前記UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間の分周比を標準として前記UP信号が入力されている間は標準の分周比よりも小さい第1の分周比に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は標準の分周比よりも大きい第2の分周比に設定され、前記位相比較回路のUP信号或いはDOWN信号が入力されると1周期だけ分周比を第1或いは第2の分周比となるように構成されて成ることを特徴とするディジタルPLL回路。A phase comparison circuit that compares the phase of the reference clock and the output clock, and a variable frequency division circuit that increases or decreases the division ratio according to the output of the phase comparison circuit and divides the clock having a higher frequency than the reference clock. The phase comparison circuit includes a rising detector that detects a rising edge of the reference clock and outputs a detection signal, and a rising edge detection signal output from the rising detector for the first time after resetting. After the initialization, the counter that counts the output clock and outputs the count value, and the count value output from the counter when the detection signal is output from the rising detector are sampled. When the sampling value is in the first range, an UP signal is output. When the sampling value is in the second range, a DOWN signal is output. When it is in the third range which is the middle of the two ranges, it is constituted by a comparison circuit that outputs neither the UP signal nor the DOWN signal, and the variable frequency dividing circuit receives both the UP signal and the DOWN signal. When the UP signal is input as a standard frequency division ratio, the first frequency division ratio is set to be smaller than the standard frequency division ratio. When the DOWN signal is input, the standard frequency division ratio is set. When a second division ratio larger than the division ratio is set and the UP signal or DOWN signal of the phase comparison circuit is input, the division ratio is set to the first or second division ratio for one period. A digital PLL circuit characterized by comprising. 基準クロックと出力クロックの位相を比較する位相比較回路と、位相比較回路の出力に応じて分周比を増減し、前記基準クロックより高い周波数のクロックを分周する可変分周回路と位相補正タイミングパルスとにより構成されたディジタルPLL回路であって、前記位相比較回路は、前記基準クロックの立上りを検出して検出信号を出力する立上り検出器と、前記出力クロックを計数し該計数値を出力する計数器と、前記立上り検出器から検出信号が出力された時点で前記計数器から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路とにより構成され、前記可変分周回路は、前記UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間の分周比を標準として前記UP信号が入力されている間は標準の分周比よりも小さい第1の分周比に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は標準の分周比よりも大きい第2の分周比に設定され、前記位相比較回路のUP信号或いはDOWN信号の入力を基に位相補正タイミング信号が入力されると該位相補正タイミング信号の期間、分周比を第1或いは第2の分周比となるように構成されて成ることを特徴とするディジタルPLL回路。A phase comparison circuit that compares the phase of the reference clock and the output clock, a variable frequency division circuit that increases and decreases the division ratio according to the output of the phase comparison circuit, and divides the clock having a higher frequency than the reference clock, and phase correction timing A digital PLL circuit comprising a pulse, wherein the phase comparison circuit detects a rising edge of the reference clock and outputs a detection signal; and counts the output clock and outputs the count value When the detection signal is output from the counter and the rising detector, the count value output from the counter is sampled. When the sampling value is in the first range, an UP signal is output and the count value is output to the second range. In some cases, a DOWN signal is output, and when the sampling value is in a third range that is intermediate between the first range and the second range, either the UP signal or the DOWN signal is output. The variable frequency dividing circuit is standard while the UP signal is input with the frequency division ratio during which neither the UP signal nor the DOWN signal is input as a standard. The first frequency division ratio is set to be smaller than the frequency division ratio. While the DOWN signal is input, the frequency division ratio is set to a second frequency division ratio larger than the standard frequency division ratio, and the UP of the phase comparison circuit is set. signal or the period of the input when the phase correction timing signal based on is input to the phase correction timing signal DOWN signals, that formed by constituting the frequency division ratio so that the first or the second division ratio A featured digital PLL circuit. 基準クロックと出力クロックの位相を比較する位相比較回路と、位相比較回路の出力に応じて分周比を増減し、前記基準クロックより高い周波数のクロックを分周する可変分周回路と位相補正タイミングパルスと高速引込制御回路とにより構成されたディジタルPLL回路であって、前記位相比較回路は、前記基準クロックの立上りを検出して検出信号を出力する立上り検出器と、前記出力クロックを計数し該計数値を出力する計数器と、前記立上り検出器から検出信号が出力された時点で前記計数器から出力された計数値をサンプリングし該サンプリング値が第1範囲にあるときはUP信号を出力し、第2範囲にあるときにはDOWN信号を出力し、該サンプリング値が第1範囲と第2範囲の中間である第3範囲にある場合にはUP信号、DOWN信号のいずれも出力しない比較回路とにより構成され、前記高速引込制御回路は、前記計数器の計数値と、位相補正タイミングパルスとから位相差分のタイミングパルスを出力し、前記可変分周回路は、前記UP信号、DOWN信号のいずれも入力されていない間の分周比を標準として前記UP信号が入力されている間は標準の分周比よりも小さい第1の分周比に設定され、前記DOWN信号が入力されている間は標準の分周比よりも大きい第2の分周比に設定され、前記位相比較回路の出力するUP信号或いはDOWN信号の入力を基に前記高速引込制御回路から出力されるタイミングパルスの期間だけ分周比を第1或いは第2の分周比となるように構成されて成ることを特徴とするディジタルPLL回路。A phase comparison circuit that compares the phase of the reference clock and the output clock, a variable frequency division circuit that increases and decreases the division ratio according to the output of the phase comparison circuit, and divides the clock having a higher frequency than the reference clock, and phase correction timing A digital PLL circuit comprising a pulse and a high-speed pull-in control circuit, wherein the phase comparison circuit detects a rising edge of the reference clock and outputs a detection signal; A counter that outputs a count value, and a count value output from the counter when the detection signal is output from the rising detector, and outputs an UP signal when the sampling value is within the first range. DOWN signal is output when in the second range, and UP signal when the sampling value is in the third range which is intermediate between the first range and the second range, Any of OWN signal is constituted by a comparator circuit does not output, the high-speed pull-in control circuit, a count value of the counter, outputs a timing pulse phase difference from the phase correction timing pulse, the variable divider is The first division ratio smaller than the standard division ratio is set while the UP signal is input, with the division ratio during which neither the UP signal nor the DOWN signal is input as a standard. While the DOWN signal is input, the high-speed pull-in control circuit is set to a second frequency division ratio larger than a standard frequency division ratio and based on the input of the UP signal or the DOWN signal output from the phase comparison circuit. A digital PLL circuit configured so that the frequency division ratio becomes the first frequency division ratio or the second frequency division ratio only during the period of the timing pulse output from.
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