JP3917472B2 - PLL circuit - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電圧制御発振器を半導体集積回路基板上に集積したPLL回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路基板上にインダクタや可変容量素子を集積することが可能になったため、従来外付けであった電圧制御発振器(以下、VCOと略す)を、他の回路を集積した半導体集積回路基板上に集積したPLL回路が実現されている。
【0003】
しかし、半導体集積回路基板上に集積可能なインダクタのインダクタンス値が限られることや、集積可能な可変容量素子の容量可変能力が従来用いられていたディスクリート部品である可変容量素子より劣るため、半導体集積回路基板上に集積したVCOの周波数可変範囲は従来の外付のVCOより劣ってしまう。
【0004】
そのため、TV(テレビジョン)チューナなど、広帯域にわたる周波数可変範囲が必要となるPLL回路の場合、図6に示すように、異なる発振周波数範囲を持った複数のVCOを組み合わせて使用することにより、半導体集積回路基板上にVCOを集積したPLL回路の周波数範囲を拡大している。
【0005】
図6に、従来のこの種のPLL回路のブロック図を示す。このPLL回路では、PLL出力周波数に応じて、たとえば3つのVCOの出力からいずれか1つのVCOの出力を選択するようにしている。
【0006】
図6において、101はPLLリファレンス発振回路、102はPLLリファレンス分周器(1/Nref)、103はPLL位相比較器(PD)、104はチャージポンプ回路(CP)、105はPLLループフィルタ(LPF)、106はPLLプログラマブル分周器(1/N)である。201は第1VCO、202は第2VCO、203は第3VCO、204はVCO出力切換回路である。401はVCO制御電圧、403はPLL周波数設定データ、405はPLL出力信号、407はVCO切換信号である。以上の構成がPLL回路である。
【0007】
501はPLL回路を制御するPLL制御コンピュータ(以下、CPUと記す)である。
【0008】
以上のような構成のPLL回路の動作を以下に説明する。PLLリファレンス発振回路101の発振出力がPLLリファレンス分周器102によって1/Nrefに分周されてPLL位相比較器103に一方の入力として与えられる。1/Nrefはあらかじめ設定された分周比である。PLL位相比較器103の他方の入力としては、PLLプログラマブル分周器106の出力が与えられる。これら両入力をPLL位相比較器103が位相比較する。
【0009】
そして、PLL位相比較器103の出力信号でチャージポンプ回路104の充放電動作が制御される。また、チャージポンプ回路104の出力がPLLループフィルタ105に入力されることにより、VCO制御電圧401が得られる。このVCO制御電圧401が第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203に与えられることで、第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203は、各々VCO制御電圧401に対応した周波数で発振する。
【0010】
CPU501は、PLL出力信号405として出力すべきPLL出力周波数に応じて、PLL周波数設定データ403を出力してPLLプログラマブル分周器106へ与える。ここで、PLL周波数設定データ403によって、PLLプログラマブル分周器106に設定される分周比(1/N)が決まる。
【0011】
またこのとき、CPU501は、PLL出力信号405として出力すべきPLL出力周波数に応じて、第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203の出力のうちのいずれか1つを選択するためのVCO切換信号407を出力してVCO出力切換回路204へ与える。これによって、第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203の発振出力のうちのいずれか1つが選択されて、PLLプログラマブル分周器106へ与えられる。PLLプログラマブル分周器106は、VCO出力切換回路204から与えられた発振信号をPLL周波数設定データ403によって決まる分周比で分周してPLL位相比較器103へ入力する。
【0012】
PLL位相比較器103は、上述したように、PLLリファレンス分周器102の出力とPLLプログラマブル分周器106の出力とを位相比較し、その位相比較出力でチャージポンプ回路104の充放電動作を制御する。そして、上記したように、チャージポンプ回路104の出力信号がPLLループフィルタ105を通してVCO制御電圧401に変換されて第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203に与えられる。
【0013】
以上のようなループ動作によって、VCO出力切換回路204の出力信号の周波数が、CPU501から出力されるPLL周波数設定データ403に対応した周波数で一定に制御される。そして、この一定に制御されたVCO出力切換回路204の出力信号がPLL出力信号405として外部へ出力される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
半導体上に集積した可変容量素子の制御電圧対容量値の特性は図4で示すように一般的にVCOの制御電圧に対し非線形領域をもつため、VCOの発振周波数感度Kvは図5で示すように前記制御電圧に対して非線形領域をもつ。PLLのループ利得はVCO制御感度Kvに比例するため、前記非線形領域はVCOの発振周波数対PLLのループ利得特性に周波数依存性を生じてしまう。
【0015】
PLLの位相雑音特性は、キャリア近傍から離れた周波数、すなわちPLLのループ帯域より外側の周波数ではVCO自身の位相雑音特性がそのまま現れる。PLLの位相雑音特性を低減するためには、PLLのループ帯域の内側と外側の両方の位相雑音特性を改善する必要があるため、VCO自身の位相雑音特性を低減する必要がある。ここで、VCOの位相雑音特性は一般的にVCO制御感度Kvに比例して悪化することが知られており、VCO制御感度Kvが周波数依存性をもつということは、VCO自身の位相雑音特性が周波数依存特性をもつということになり、PLLの位相雑音特性に周波数依存特性を生じさせてしまう課題があった。
【0016】
また、PLLのステップ応答特性は一般に自然角周波数ωn、ダンピングファクタζで特徴付けられる減衰振動特性となる。
【0017】
ここで、ループフィルタをC、Rで構成される一次のLPFとした場合を例にすると、
N;分周数
Kv;VCO制御感度
Kp;位相比較器利得
τ;ループフィルタの時定数
τ=C・R
とした時、ループ利得K、自然角周波数ωn、ダンピングファクタζはそれぞれ次式で表される。
【0018】
K=Kv・Kp・1/N …(1)
ωn=√(K/τ) …(2)
ζ=1/2・√{N/(τ・K)} …(3)
上記ステップ応答の結果得られる減衰振動が収束するまでの時間はダンピングファクタζの値により異なることが一般的に知られている。また、PLLのロックアップタイムはPLLのステップ応答特性がある一定の範囲の周波数差に収束するまでの時間で規定されるため、PLLのステップ応答特性と密接に関係している。よって、VCO制御感度Kvが周波数依存特性をもつことは、上記(1)式からループ利得が周波数依存特性をもつということになる。また、上記(2),(3)式からダンピングファクタζ、自然角周波数ωnもループ利得Kの関数であることから、PLLの位相ステップ応答特性がPLLの周波数によって変化してしまうことになる。PLLのループフィルタとして一般的に知られているラグリードフィルタの場合も同様である。以上のことからPLLのロックアップタイムがPLLの周波数によって変化してしまうという欠点があった。
【0019】
また、集積した可変容量素子の非線形特性は半導体の製造バラツキに依存するため、個々の半導体集積回路でVCOの発振周波数感度特性がばらつきを持ってしまい、PLL特性が個々の半導体集積回路毎にばらついてしまう。そのため、ユーザーが図6で示す従来の複数のVCOを用いたPLLを使用する場合、個々の半導体集積回路上に集積された複数のVCOの特性に応じてVCOの切換周波数を設定する必要があるため、VCO切換信号407が別途必要となり、PLLの取り扱いが煩雑になってしまうという課題があった。
【0020】
したがって、本発明の目的は、位相雑音特性やロックアップタイムの周波数依存特性を低減することが可能なPLL回路を提供することである。
【0021】
本発明の他の目的は、取り扱いが容易でかつ簡便なPLL回路を提供することである。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項1記載のPLL回路は、発振周波数範囲の異なる第1及び第2の電圧制御発振器を半導体集積回路基板上に集積したPLL回路であり、第1の電圧制御発振器を選択する周波数領域と第2の電圧制御発振器を選択する周波数領域との境界の周波数を設定する第1の切換周波数設定データを記憶するデータ記憶手段と、PLL出力信号として出力すべきPLL出力周波数に応じて分周器の分周比を設定するデータを備えると共に、PLL出力周波数に応じて第1の切換周波数設定データと比較するデータを備えたPLL周波数設定データを出力するCPUと、第1の切換周波数設定データとPLL周波数設定データとを比較するデータ比較手段と、データ比較手段による比較結果に基づいて第1及び第2の電圧制御発振器の出力から1つの電圧制御発振器の出力を選択する出力選択手段とを備え、第1及び第2の電圧制御発振器の制御感度が線形な周波数範囲で第1及び第2の電圧制御発振器が使用されるように、第1の切換周波数設定データが設定されている。
【0023】
この構成によれば、第1及び第2の電圧制御発振器の特性に応じて切換周波数設定データをデータ記憶手段に記憶し、第1の切換周波数設定データとPLL周波数設定データとをデータ比較手段で比較し、データ比較手段による比較結果に基づいて出力選択手段が第1及び第2の電圧制御発振器の出力から1つの電圧制御発振器の出力を選択するようにしているので、VCOの制御感度Kvが線形な周波数範囲で可能な限り各VCOを使用できるように、VCO切換周波数を設定できる。そのため、複数のVCOを用いることにより広帯域に周波数可変を可能としたPLL回路において位相雑音特性やロックアップタイムの周波数依存特性を低減することが可能となる。
【0024】
また、VCOの切換周波数データについては、PLL回路が個々にデータ記憶手段を持っているため、PLL回路の出荷時にVCOの切換周波数設定データを記憶させることにより、ユーザーが個々のPLL回路のVCO特性を考慮することなく容易で簡便にPLL回路を使用することが可能となる。
本発明の請求項2記載のPLL回路は、請求項1記載のPLL回路において、第3の電圧制御発振器をさらに備え、データ記憶手段は、第2の電圧制御発振器を選択する周波数領域と第3の電圧制御発振器を選択する周波数領域との境界の周波数を設定する第2の切換周波数設定データをさらに記憶し、データ比較手段は、PLL出力信号として出力すべきPLL出力周波数に応じて分周器の分周比を設定するデータを備えると共に、PLL出力周波数に応じて第1の切換周波数設定データ及び第2の切換周波数設定データと比較するデータを備えたPLL周波数設定データと第1及び第2の切換周波数設定データとを比較し、出力選択手段は、データ比較手段による比較結果に基づいて第1、第2及び第3の電圧制御発振器の出力から1つの電圧制御発振器の出力を選択し、第2及び第3の電圧制御発振器の制御感度が線形な周波数範囲で第2及び第3の電圧制御発振器が使用されるように、第2の切換周波数設定データが設定されている。
【0025】
また、本発明の請求項記載のPLL回路は、請求項1記載のPLL回路において、第1及び第2の電圧制御発振器の中から、出力選択手段により出力が選択された1つの電圧制御発振器を動作させ、出力が非選択の残りの電圧制御発振器の動作を停止させる電圧制御発振器選択手段をさらに備えている。
また、本発明の請求項4記載のPLL回路は、請求項2記載のPLL回路において、第1、第2及び第3の電圧制御発振器の中から、出力選択手段により出力が選択された1つの電圧制御発振器を動作させ、出力が非選択の残りの電圧制御発振器の動作を停止させる電圧制御発振器選択手段をさらに備えている。
【0026】
この構成によれば、電圧制御発振器選択手段により出力が非選択の残りの電圧制御発振器の動作を停止させるので、不要なスプリアス成分がPLL回路から放射されることが抑制されるとともに、選択されたVCO以外のVCOが動作していないためPLL回路の消費電流を削減できる。
【0027】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
図1に本発明の第1の実施の形態のPLL回路のブロック図を示す。本実施の形態では、半導体集積回路基板上に発振周波数範囲の異なる3つのVCOを集積した場合を例にとって説明する。このPLL回路は、PLL出力周波数に応じて、たとえば3つのVCOの出力からいずれか1つのVCOの出力を選択するようにしている。以下、具体的に説明する。
【0028】
図1において、101はPLLリファレンス発振回路、102はPLLリファレンス分周器(1/Nref)、103はPLL位相比較器(PD)、104はチャージポンプ回路(CP)、105はPLLループフィルタ(LPF)、106はPLLプログラマブル分周器(1/N)である。201は第1VCO、202は第2VCO、203は第3VCO、204は出力選択手段であるVCO出力切換回路である。301はデータ記憶手段であるVCO切換周波数設定データ記憶回路、302はデータ比較手段である設定値比較回路である。401はVCO制御電圧、402はVCO出力切換回路制御信号、403はPLL周波数設定データ、404aは第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ、404bは第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ、405はPLL出力信号である。以上の構成がPLL回路である。上記のVCO切換周波数設定データ記憶回路301は、EEPROM等で構成される。
【0029】
501はPLL回路を制御するCPUである。
【0030】
本実施の形態では、図3に示すように、第1VCO201、第2VCO202、第3VCO203の順に、VCO発振周波数可変範囲が高くなるよう設定されている。まず、第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ404aおよび第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ404bが、図3で示すように、VCO制御感度Kvが一定になっている周波数でVCOを切り換えるような値に設定され、VCO切換設定データ記憶回路301に記憶させられる。
【0031】
第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ404aおよび第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ404bは、それぞれ図3における第1VCO−第2VCO切換周波数、第2VCO−第3VCO切換周波数にそれぞれ対応している。そして、第1VCO−第2VCO切換周波数未満の周波数領域が第1VCO選択範囲であり、第1VCO−第2VCO切換周波数以上第2VCO−第3VCO切換周波数未満の周波数領域が第2VCO選択範囲であり、第2VCO−第3VCO切換周波数以上の周波数領域が第3VCO選択範囲である。
【0032】
なお、第1VCO選択範囲の下限は第1のVCO201の発振周波数範囲の下限で制限される。また、第3VCO選択範囲の上限は第3VCO203の発振周波数範囲の上限で制限される。
【0033】
以上のような構成のPLL回路の動作を以下に説明する。PLLリファレンス発振回路101の発振出力がPLLリファレンス分周器102によって1/Nrefに分周されてPLL位相比較器103に一方の入力として与えられる。1/Nrefはあらかじめ設定された分周比である。PLL位相比較器103の他方の入力としては、PLLプログラマブル分周器106の出力が与えられる。これら両入力をPLL位相比較器103が位相比較する。
【0034】
そして、PLL位相比較器103の出力信号でチャージポンプ回路104の充放電動作が制御される。また、チャージポンプ回路104の出力がPLLループフィルタ105に入力されることにより、VCO制御電圧401が得られる。このVCO制御電圧401が第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203に与えられることで、第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203は、各々VCO制御電圧401に対応した周波数で発振する。
【0035】
CPU501は、PLL出力信号405として出力すべきPLL出力周波数に応じて、PLL周波数設定データ403を出力してPLLプログラマブル分周器106へ与える。ここで、PLL周波数設定データ403によって、PLLプログラマブル分周器106に設定される分周比(1/N)が決まる。
【0036】
上記したように、PLL出力信号405の周波数を変更する場合、CPU501からPLL周波数設定データ403が入力されることによって、PLLプログラマブル分周器106の分周比が設定されるが、このときPLL周波数設定データ403は、設定値比較回路302にも入力される。そして、設定値比較回路302において、VCO切換設定データ記憶回路301に記憶された第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ404aおよび第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ404bとPLL周波数設定データ403とを比較することにより、VCO切換回路制御信号402が出力され、このVCO切換回路制御信号402がVCO出力切換回路204に与えられる。
【0037】
第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ404aおよび第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ404bは、個々の半導体集積回路基板に集積されたVCOの製造ばらつきに応じて、たとえば出荷時にデータ入力手段(図示せず)を用いてVCO切換周波数設定データ記憶回路301に入力することで、それらの値を設定ないし変更することも可能である。
【0038】
これによって、第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203の発振出力のうちのいずれか1つが選択されて、PLLプログラマブル分周器106へ与えられる。PLLプログラマブル分周器106は、VCO出力切換回路204から与えられた発振信号をPLL周波数設定データ403によって決まる分周比で分周してPLL位相比較器103へ入力する。
【0039】
PLL位相比較器103は、上述したように、PLLリファレンス分周器102の出力とPLLプログラマブル分周器106の出力とを位相比較し、その位相比較出力でチャージポンプ回路104の充放電動作を制御する。そして、上記したように、チャージポンプ回路104の出力信号がPLLループフィルタ105を通してVCO制御電圧401に変換されて第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203に与えられる。
【0040】
以上のようなループ動作によって、VCO出力切換回路204の出力信号の周波数が、CPU501から出力されるPLL周波数設定データ403に対応した周波数で一定に制御される。そして、この一定に制御されたVCO出力切換回路204の出力信号がPLL出力信号405として外部へ出力される。
【0041】
本実施の形態では、上記したように、設定値比較回路302から出力されるVCO切換回路制御信号402によって、VCO出力切換回路204が、第1VCO201、第2VCO202、第3VCO203の3つの出力信号から、いずれか1つのVCO出力信号を選択する。
【0042】
具体的には、図3に示すように、PLL周波数設定データ403がPLL下限周波数以上第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ404a未満の値の時は、第1VCO201の出力が選択され、PLL周波数設定データ403が第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ404a以上第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ404b未満の値の時は、第2VCO202の出力が選択され、PLL周波数設定データ403が第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ404b以上PLL上限周波数以下の値の時は、第3VCO203の出力が選択される。
【0043】
この実施の形態のPLL回路によれば、図示しないデータ入力手段によって各VCO202〜203の特性に応じて第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ404aおよび第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ404bを入力し、この第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ404aおよび第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ404bをVCO切換周波数設定データ記憶回路301によって記憶し、VCO切換周波数設定データ記憶回路301により記憶した切換周波数設定データとPLL周波数設定データ403とを設定値比較器302で比較し、設定値比較器302による比較結果に基づいてVCO出力切換回路204が第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203の出力から1つのVCOの出力を選択するようにしているので、VCOの制御感度Kvが線形な周波数範囲で可能な限り各VCO201〜203を使用できるように、VCO切換周波数を設定できる。そのため、複数のVCO201〜203を用いることにより広帯域に周波数可変を可能としたPLL回路において位相雑音特性やロックアップタイムの周波数依存特性を低減することが可能となる。
【0044】
また、第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ404aおよび第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ404bについては、PLL回路が個々にVCO切換周波数設定データ記憶回路301により記憶した切換周波数設定データとPLL周波数設定データ403を持っているため、PLL回路の出荷時に第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ404aおよび第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ404bをVCO切換周波数設定データ記憶回路301を記憶させることにより、ユーザーが個々のPLL回路のVCO特性を考慮することなく容易で簡便にPLL回路を使用することが可能となる。
【0045】
(第2の実施の形態)
図2に本発明の第2の実施の形態のPLL回路のブロック図を示す。本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、半導体集積回路基板上に発振周波数の範囲の異なる3つのVCOを集積した場合を例にとって説明する。このPLL回路は、第1の実施の形態と同様に、PLL出力周波数に応じて、たとえば3つのVCOの出力からいずれか1つのVCOの出力を選択するようにしている。以下、具体的に説明する。
【0046】
このPLL回路は、図2の構成に、VCO選択手段としてVCO選択回路205を追加している。このVCO選択回路205は、VCO切換回路制御信号402を入力とし、VCO切換回路制御信号402に基づき、第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203のうち、その出力が選択されるいずれかのVCOのみを動作させ、出力が選択されない残りのVCOの動作を停止させる機能を有する。その他の構成は、図1のPLL回路と同様である。
【0047】
VCO選択回路205は、具体的には、VCO切換回路制御信号402の入力に応答して、第1VCO制御信号406a、第2VCO制御信号406bおよび第3VCO制御信号406cを生成する。第1VCO制御信号406aと第2VCO制御信号406bと第3VCO制御信号406cは、VCO出力切換回路204で出力が選択されたVCO以外のVCOの動作を停止させるように、第1VCO201,第2VCO202および第3VCO203の動作を制御する。
【0048】
例えば、VCO出力切換回路204で第1VCO201の出力が選択された場合、VCO選択回路205の第1VCO制御信号406aは第1VCO201の動作をオンにし、第2VCO制御信号406bは第2VCO202の動作をオフにし、第3VCO制御信号406cは第3VCO203の動作をオフにする。
【0049】
この実施の形態のPLL回路によれば、VCO選択回路205により出力が非選択の残りのVCOの動作を停止させるので、不要なスプリアス成分がPLL回路から放射されることが抑制されるとともに、選択されたVCO以外のVCOが動作していないためPLL回路の消費電流を削減できる。
【0050】
【発明の効果】
本発明の請求項1記載のPLL回路によれば、第1及び第2のVCOを切り換えて使用するPLL回路において、VCOの制御感度Kvが線形な周波数範囲で使用できるようVCOの切換周波数を設定できるため、第1及び第2のVCOを用いることにより広帯域に周波数可変を可能としたPLL回路において位相雑音特性やロックアップタイムの周波数依存特性を低減することが可能となる。
【0051】
また、VCOの切換周波数データについては、PLL回路が個々にデータ記憶手段を持っているため、PLL回路の出荷時にVCOの切換周波数設定データを記憶させることにより、ユーザーが個々のPLL回路のVCO特性を考慮することなく容易で簡便にPLL回路を使用することが可能となる。
【0052】
本発明の請求項3、4記載のPLL回路によれば、電圧制御発振器選択手段により出力が非選択の残りの電圧制御発振器の動作を停止させるので、不要なスプリアス成分がPLL回路から放射されることが抑制されるとともに、選択されたVCO以外のVCOが動作していないためPLL回路の消費電流を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のPLL回路の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態のPLL回路の構成を示すブロック図である。
【図3】VCOを3つ集積したPLL回路のVCO制御電圧対VCO発振周波数特性を示す特性図である。
【図4】集積した可変容量素子の一般的な制御電圧対可変容量特性を示す特性図である。
【図5】集積した可変容量素子を用いたVCOの一般的な制御電圧対発振周波数特性を示す特性図である。
【図6】複数のVCOを用いた従来のPLL回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
101 PLLリファレンス発振回路
102 PLLリファレンス分周器
103 PLL位相比較器
104 チャージポンプ回路
105 PLLループフィルタ
106 PLLプログラマブル分周器
201 第1VCO
202 第2VCO
203 第3VCO
204 VCO出力切換回路
205 VCO選択回路
301 VCO切換周波数設定データ記憶回路
302 設定値比較回路
401 VCO制御電圧
402 VCO切換回路制御信号
403 PLL周波数設定データ
404a 第1VCO−第2VCO切換周波数設定データ
404b 第2VCO−第3VCO切換周波数設定データ
405 PLL出力信号
406a 第1VCO制御信号
406b 第2VCO制御信号
406c 第3VCO制御信号
407 VCO切換信号
501 PLL制御コンピュータ(CPU)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a PLL circuit in which a plurality of voltage controlled oscillators are integrated on a semiconductor integrated circuit substrate.
[0002]
[Prior art]
In recent years, it has become possible to integrate inductors and variable capacitance elements on a semiconductor integrated circuit substrate, so that a voltage-controlled oscillator (hereinafter abbreviated as VCO), which has been conventionally externally mounted, is integrated with other circuits. A PLL circuit integrated on a substrate is realized.
[0003]
However, since the inductance value of the inductor that can be integrated on the semiconductor integrated circuit board is limited, and the variable capacity of the variable capacitor that can be integrated is inferior to that of the conventional discrete capacitor, the semiconductor integrated circuit The frequency variable range of the VCO integrated on the circuit board is inferior to that of a conventional external VCO.
[0004]
Therefore, in the case of a PLL circuit that requires a wide frequency variable range over a wide band, such as a TV (television) tuner, as shown in FIG. 6, by using a combination of a plurality of VCOs having different oscillation frequency ranges, a semiconductor can be obtained. The frequency range of a PLL circuit in which a VCO is integrated on an integrated circuit substrate is expanded.
[0005]
FIG. 6 shows a block diagram of a conventional PLL circuit of this type. In this PLL circuit, for example, one VCO output is selected from three VCO outputs according to the PLL output frequency.
[0006]
In FIG. 6, 101 is a PLL reference oscillation circuit, 102 is a PLL reference frequency divider (1 / Nref), 103 is a PLL phase comparator (PD), 104 is a charge pump circuit (CP), and 105 is a PLL loop filter (LPF). ), 106 is a PLL programmable frequency divider (1 / N). 201 is a first VCO, 202 is a second VCO, 203 is a third VCO, and 204 is a VCO output switching circuit. 401 is a VCO control voltage, 403 is PLL frequency setting data, 405 is a PLL output signal, and 407 is a VCO switching signal. The above configuration is a PLL circuit.
[0007]
Reference numeral 501 denotes a PLL control computer (hereinafter referred to as CPU) that controls the PLL circuit.
[0008]
The operation of the PLL circuit configured as described above will be described below. The oscillation output of the PLL reference oscillation circuit 101 is frequency-divided by 1 / Nref by the PLL reference frequency divider 102 and supplied to the PLL phase comparator 103 as one input. 1 / Nref is a preset frequency division ratio. As the other input of the PLL phase comparator 103, an output of the PLL programmable frequency divider 106 is given. The PLL phase comparator 103 compares these two inputs with each other.
[0009]
The charge / discharge operation of the charge pump circuit 104 is controlled by the output signal of the PLL phase comparator 103. Further, when the output of the charge pump circuit 104 is input to the PLL loop filter 105, a VCO control voltage 401 is obtained. By applying this VCO control voltage 401 to the first VCO 201, the second VCO 202 and the third VCO 203, the first VCO 201, the second VCO 202 and the third VCO 203 each oscillate at a frequency corresponding to the VCO control voltage 401.
[0010]
The CPU 501 outputs PLL frequency setting data 403 according to the PLL output frequency to be output as the PLL output signal 405 and supplies the PLL frequency setting data 403 to the PLL programmable frequency divider 106. Here, the frequency division ratio (1 / N) set in the PLL programmable frequency divider 106 is determined by the PLL frequency setting data 403.
[0011]
At this time, the CPU 501 outputs a VCO switching signal 407 for selecting one of the outputs of the first VCO 201, the second VCO 202, and the third VCO 203 according to the PLL output frequency to be output as the PLL output signal 405. To the VCO output switching circuit 204. As a result, any one of the oscillation outputs of the first VCO 201, the second VCO 202, and the third VCO 203 is selected and supplied to the PLL programmable frequency divider 106. The PLL programmable frequency divider 106 divides the oscillation signal supplied from the VCO output switching circuit 204 by a frequency division ratio determined by the PLL frequency setting data 403 and inputs the result to the PLL phase comparator 103.
[0012]
As described above, the PLL phase comparator 103 performs phase comparison between the output of the PLL reference divider 102 and the output of the PLL programmable divider 106, and controls the charge / discharge operation of the charge pump circuit 104 by the phase comparison output. To do. Then, as described above, the output signal of the charge pump circuit 104 is converted to the VCO control voltage 401 through the PLL loop filter 105 and is supplied to the first VCO 201, the second VCO 202 and the third VCO 203.
[0013]
By the loop operation as described above, the frequency of the output signal of the VCO output switching circuit 204 is controlled to be constant at a frequency corresponding to the PLL frequency setting data 403 output from the CPU 501. The output signal of the VCO output switching circuit 204 controlled to be constant is output to the outside as a PLL output signal 405.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
Since the characteristic of the control voltage versus the capacitance value of the variable capacitance element integrated on the semiconductor generally has a non-linear region with respect to the control voltage of the VCO as shown in FIG. 4, the oscillation frequency sensitivity Kv of the VCO is as shown in FIG. Has a non-linear region with respect to the control voltage. Since the loop gain of the PLL is proportional to the VCO control sensitivity Kv, the non-linear region causes frequency dependence in the oscillation frequency of the VCO versus the loop gain characteristic of the PLL.
[0015]
As for the phase noise characteristic of the PLL, the phase noise characteristic of the VCO itself appears as it is at a frequency away from the vicinity of the carrier, that is, a frequency outside the loop band of the PLL. In order to reduce the phase noise characteristic of the PLL, it is necessary to improve both the inside and outside phase noise characteristics of the PLL loop band. Therefore, it is necessary to reduce the phase noise characteristic of the VCO itself. Here, it is known that the phase noise characteristic of the VCO generally deteriorates in proportion to the VCO control sensitivity Kv. The fact that the VCO control sensitivity Kv has frequency dependence indicates that the phase noise characteristic of the VCO itself is It has frequency-dependent characteristics, and there is a problem of causing frequency-dependent characteristics in the phase noise characteristics of the PLL.
[0016]
The step response characteristic of the PLL is generally a damped vibration characteristic characterized by a natural angular frequency ωn and a damping factor ζ.
[0017]
Here, taking the case where the loop filter is a primary LPF composed of C and R as an example,
N: Frequency division number
Kv; VCO control sensitivity
Kp: Phase comparator gain
τ: Loop filter time constant
τ = CR
, The loop gain K, the natural angular frequency ωn, and the damping factor ζ are respectively expressed by the following equations.
[0018]
K = Kv · Kp · 1 / N (1)
ωn = √ (K / τ) (2)
ζ = 1/2 · √ {N / (τ · K)} (3)
It is generally known that the time until the damped vibration obtained as a result of the step response converges depends on the value of the damping factor ζ. Further, since the PLL lockup time is defined by the time until the PLL step response characteristic converges to a certain range of frequency difference, it is closely related to the PLL step response characteristic. Therefore, the fact that the VCO control sensitivity Kv has frequency-dependent characteristics means that the loop gain has frequency-dependent characteristics from the above equation (1). Since the damping factor ζ and the natural angular frequency ωn are also functions of the loop gain K from the above equations (2) and (3), the phase step response characteristic of the PLL changes depending on the PLL frequency. The same applies to a lag reed filter generally known as a PLL loop filter. From the above, there is a drawback that the PLL lock-up time varies depending on the PLL frequency.
[0019]
In addition, since the nonlinear characteristics of the integrated variable capacitance elements depend on semiconductor manufacturing variations, the oscillation frequency sensitivity characteristics of the VCO vary among individual semiconductor integrated circuits, and the PLL characteristics vary from one semiconductor integrated circuit to another. End up. Therefore, when the user uses the conventional PLL using a plurality of VCOs shown in FIG. 6, it is necessary to set the switching frequency of the VCO according to the characteristics of the plurality of VCOs integrated on each semiconductor integrated circuit. For this reason, the VCO switching signal 407 is required separately, and there is a problem that handling of the PLL becomes complicated.
[0020]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a PLL circuit capable of reducing the phase noise characteristics and the frequency dependence characteristics of the lock-up time.
[0021]
Another object of the present invention is to provide a PLL circuit that is easy to handle and simple.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problem, a PLL circuit according to claim 1 of the present invention is a PLL circuit in which first and second voltage controlled oscillators having different oscillation frequency ranges are integrated on a semiconductor integrated circuit substrate. The frequency at the boundary between the frequency domain for selecting the voltage controlled oscillator and the frequency domain for selecting the second voltage controlled oscillator isSetData storage means for storing first switching frequency setting data, and a frequency divider according to a PLL output frequency to be output as a PLL output signalData for setting the frequency division ratio of the first switching frequency setting data according to the PLL output frequency.A CPU for outputting PLL frequency setting data, a data comparison means for comparing the first switching frequency setting data and the PLL frequency setting data, and the first and second voltage controlled oscillators based on the comparison result by the data comparison means. Output selection means for selecting the output of one voltage controlled oscillator from the output, and the first and second voltage controlled oscillators are used in a frequency range in which the control sensitivity of the first and second voltage controlled oscillators is linear. As described above, the first switching frequency setting data is set.
[0023]
  According to this configuration,First and secondAccording to the characteristics of the voltage controlled oscillator, the switching frequency setting data is stored in the data storage means,FirstThe switching frequency setting data and the PLL frequency setting data are compared by the data comparison means, and the output selection means is based on the comparison result by the data comparison means.First and secondSince the output of one voltage controlled oscillator is selected from the outputs of the voltage controlled oscillator, the VCO switching frequency can be set so that each VCO can be used as much as possible within the linear frequency range of the control sensitivity Kv of the VCO. . Therefore, it is possible to reduce the phase noise characteristics and the frequency dependence characteristics of the lock-up time in the PLL circuit that can change the frequency over a wide band by using a plurality of VCOs.
[0024]
  For VCO switching frequency data, since each PLL circuit has a data storage means, by storing the VCO switching frequency setting data at the time of shipment of the PLL circuit, the user can change the VCO characteristics of each PLL circuit. The PLL circuit can be used easily and simply without considering the above.
  A PLL circuit according to a second aspect of the present invention is the PLL circuit according to the first aspect, further comprising a third voltage controlled oscillator, wherein the data storage means includes a frequency region for selecting the second voltage controlled oscillator and a third voltage controlled oscillator. Second switching frequency setting data for setting a frequency at a boundary with a frequency region for selecting the voltage controlled oscillator is further stored, and the data comparison means includes:Data for setting the frequency division ratio of the frequency divider according to the PLL output frequency to be output as the PLL output signal, and the first switching frequency setting data and the second switching frequency setting data according to the PLL output frequency; With data to comparePLL frequency setting data andFirst and second switching frequency setting data;And the output selection means selects the output of one voltage controlled oscillator from the outputs of the first, second and third voltage controlled oscillators based on the comparison result by the data comparison means, and the second and third The second switching frequency setting data is set so that the second and third voltage controlled oscillators are used in a frequency range in which the control sensitivity of the voltage controlled oscillator is linear.
[0025]
  Further, the claims of the present invention3The PLL circuit according to claim 1, wherein the PLL circuit according to claim 1First and secondVoltage control oscillator selection means for operating one voltage control oscillator whose output is selected by the output selection means from among the voltage control oscillators and stopping the operation of the remaining voltage control oscillators whose output is not selected is further provided. .
  According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a PLL circuit according to the second aspect, wherein one output whose output is selected by the output selecting means from the first, second and third voltage controlled oscillators is selected. Voltage control oscillator selection means for operating the voltage control oscillator and stopping the operation of the remaining voltage control oscillator whose output is not selected is further provided.
[0026]
According to this configuration, the voltage-controlled oscillator selection unit stops the operation of the remaining voltage-controlled oscillator whose output is not selected, so that unnecessary spurious components are suppressed from being emitted from the PLL circuit and selected. Since no VCO other than the VCO is operating, the current consumption of the PLL circuit can be reduced.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a PLL circuit according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a case where three VCOs having different oscillation frequency ranges are integrated on a semiconductor integrated circuit substrate will be described as an example. This PLL circuit selects any one VCO output from, for example, three VCO outputs according to the PLL output frequency. This will be specifically described below.
[0028]
In FIG. 1, 101 is a PLL reference oscillation circuit, 102 is a PLL reference divider (1 / Nref), 103 is a PLL phase comparator (PD), 104 is a charge pump circuit (CP), and 105 is a PLL loop filter (LPF). ), 106 is a PLL programmable frequency divider (1 / N). Reference numeral 201 denotes a first VCO, 202 denotes a second VCO, 203 denotes a third VCO, and 204 denotes a VCO output switching circuit as output selection means. Reference numeral 301 denotes a VCO switching frequency setting data storage circuit as data storage means, and 302 denotes a set value comparison circuit as data comparison means. 401 is a VCO control voltage, 402 is a VCO output switching circuit control signal, 403 is PLL frequency setting data, 404a is first VCO-second VCO switching frequency setting data, 404b is second VCO-third VCO switching frequency setting data, and 405 is PLL output. Signal. The above configuration is a PLL circuit. The VCO switching frequency setting data storage circuit 301 is composed of an EEPROM or the like.
[0029]
Reference numeral 501 denotes a CPU that controls the PLL circuit.
[0030]
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the VCO oscillation frequency variable range is set to increase in the order of the first VCO 201, the second VCO 202, and the third VCO 203. First, the first VCO-second VCO switching frequency setting data 404a and the second VCO-third VCO switching frequency setting data 404b are values such that the VCO is switched at a frequency at which the VCO control sensitivity Kv is constant, as shown in FIG. And stored in the VCO switching setting data storage circuit 301.
[0031]
The first VCO-second VCO switching frequency setting data 404a and the second VCO-third VCO switching frequency setting data 404b correspond to the first VCO-second VCO switching frequency and the second VCO-third VCO switching frequency in FIG. 3, respectively. The frequency region below the first VCO-second VCO switching frequency is the first VCO selection range, the frequency region above the first VCO-second VCO switching frequency and below the second VCO-third VCO switching frequency is the second VCO selection range, and the second VCO selection range. -The frequency region above the third VCO switching frequency is the third VCO selection range.
[0032]
Note that the lower limit of the first VCO selection range is limited by the lower limit of the oscillation frequency range of the first VCO 201. The upper limit of the third VCO selection range is limited by the upper limit of the oscillation frequency range of the third VCO 203.
[0033]
The operation of the PLL circuit configured as described above will be described below. The oscillation output of the PLL reference oscillation circuit 101 is frequency-divided by 1 / Nref by the PLL reference frequency divider 102 and supplied to the PLL phase comparator 103 as one input. 1 / Nref is a preset frequency division ratio. As the other input of the PLL phase comparator 103, an output of the PLL programmable frequency divider 106 is given. The PLL phase comparator 103 compares these two inputs with each other.
[0034]
The charge / discharge operation of the charge pump circuit 104 is controlled by the output signal of the PLL phase comparator 103. Further, when the output of the charge pump circuit 104 is input to the PLL loop filter 105, a VCO control voltage 401 is obtained. By applying this VCO control voltage 401 to the first VCO 201, the second VCO 202 and the third VCO 203, the first VCO 201, the second VCO 202 and the third VCO 203 each oscillate at a frequency corresponding to the VCO control voltage 401.
[0035]
The CPU 501 outputs PLL frequency setting data 403 according to the PLL output frequency to be output as the PLL output signal 405 and supplies the PLL frequency setting data 403 to the PLL programmable frequency divider 106. Here, the frequency division ratio (1 / N) set in the PLL programmable frequency divider 106 is determined by the PLL frequency setting data 403.
[0036]
As described above, when the frequency of the PLL output signal 405 is changed, the frequency division ratio of the PLL programmable frequency divider 106 is set by inputting the PLL frequency setting data 403 from the CPU 501, but at this time, the PLL frequency is set. The setting data 403 is also input to the setting value comparison circuit 302. Then, in the set value comparison circuit 302, the first VCO-second VCO switching frequency setting data 404a and the second VCO-third VCO switching frequency setting data 404b stored in the VCO switching setting data storage circuit 301 are compared with the PLL frequency setting data 403. As a result, a VCO switching circuit control signal 402 is output, and this VCO switching circuit control signal 402 is applied to the VCO output switching circuit 204.
[0037]
The first VCO-second VCO switching frequency setting data 404a and the second VCO-third VCO switching frequency setting data 404b are, for example, data input means (not shown) at the time of shipment according to the manufacturing variation of the VCO integrated on each semiconductor integrated circuit board. To the VCO switching frequency setting data storage circuit 301, the values can be set or changed.
[0038]
As a result, any one of the oscillation outputs of the first VCO 201, the second VCO 202, and the third VCO 203 is selected and supplied to the PLL programmable frequency divider 106. The PLL programmable frequency divider 106 divides the oscillation signal given from the VCO output switching circuit 204 by a frequency division ratio determined by the PLL frequency setting data 403 and inputs the frequency to the PLL phase comparator 103.
[0039]
As described above, the PLL phase comparator 103 performs phase comparison between the output of the PLL reference divider 102 and the output of the PLL programmable divider 106, and controls the charge / discharge operation of the charge pump circuit 104 by the phase comparison output. To do. Then, as described above, the output signal of the charge pump circuit 104 is converted to the VCO control voltage 401 through the PLL loop filter 105 and is supplied to the first VCO 201, the second VCO 202 and the third VCO 203.
[0040]
By the loop operation as described above, the frequency of the output signal of the VCO output switching circuit 204 is controlled to be constant at a frequency corresponding to the PLL frequency setting data 403 output from the CPU 501. The output signal of the VCO output switching circuit 204 controlled to be constant is output to the outside as a PLL output signal 405.
[0041]
In the present embodiment, as described above, the VCO output switching circuit 204 is changed from the three output signals of the first VCO 201, the second VCO 202, and the third VCO 203 by the VCO switching circuit control signal 402 output from the set value comparison circuit 302. Any one VCO output signal is selected.
[0042]
Specifically, as shown in FIG. 3, when the PLL frequency setting data 403 is a value not less than the PLL lower limit frequency and less than the first VCO-second VCO switching frequency setting data 404a, the output of the first VCO 201 is selected and the PLL frequency setting is performed. When the data 403 is a value not less than the first VCO-second VCO switching frequency setting data 404a and less than the second VCO-third VCO switching frequency setting data 404b, the output of the second VCO 202 is selected, and the PLL frequency setting data 403 is the second VCO-third VCO. When the value is not less than the switching frequency setting data 404b and not more than the PLL upper limit frequency, the output of the third VCO 203 is selected.
[0043]
According to the PLL circuit of this embodiment, the first VCO-second VCO switching frequency setting data 404a and the second VCO-third VCO switching frequency setting data 404b are input by data input means (not shown) according to the characteristics of the VCOs 202 to 203. The first VCO-second VCO switching frequency setting data 404a and the second VCO-third VCO switching frequency setting data 404b are stored by the VCO switching frequency setting data storage circuit 301, and the switching frequency setting stored by the VCO switching frequency setting data storage circuit 301 is stored. The data and the PLL frequency setting data 403 are compared by the set value comparator 302, and based on the comparison result by the set value comparator 302, the VCO output switching circuit 204 outputs one VCO from the outputs of the first VCO 201, the second VCO 202 and the third VCO 203. Since so as to select the O output, so that the control sensitivity Kv of the VCO can be used each VCO201~203 as possible linear frequency range can be set VCO switching frequency. Therefore, it is possible to reduce the phase noise characteristics and the frequency dependence characteristics of the lock-up time in the PLL circuit that can change the frequency over a wide band by using a plurality of VCOs 201 to 203.
[0044]
The first VCO-second VCO switching frequency setting data 404a and the second VCO-third VCO switching frequency setting data 404b are the switching frequency setting data and the PLL frequency setting that the PLL circuit individually stores in the VCO switching frequency setting data storage circuit 301. Since the data 403 is stored, the VCO switching frequency setting data storage circuit 301 stores the first VCO-second VCO switching frequency setting data 404a and the second VCO-third VCO switching frequency setting data 404b when the PLL circuit is shipped. However, the PLL circuit can be used easily and simply without considering the VCO characteristics of the individual PLL circuits.
[0045]
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a block diagram of a PLL circuit according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, as in the first embodiment, a case where three VCOs having different oscillation frequency ranges are integrated on a semiconductor integrated circuit substrate will be described as an example. As in the first embodiment, this PLL circuit selects any one VCO output from, for example, three VCO outputs according to the PLL output frequency. This will be specifically described below.
[0046]
In this PLL circuit, a VCO selection circuit 205 is added as a VCO selection means to the configuration of FIG. The VCO selection circuit 205 receives the VCO switching circuit control signal 402 as an input, and operates only one of the VCOs whose output is selected among the first VCO 201, the second VCO 202, and the third VCO 203 based on the VCO switching circuit control signal 402. And the function of stopping the operation of the remaining VCOs whose outputs are not selected. Other configurations are the same as those of the PLL circuit of FIG.
[0047]
Specifically, the VCO selection circuit 205 generates the first VCO control signal 406a, the second VCO control signal 406b, and the third VCO control signal 406c in response to the input of the VCO switching circuit control signal 402. The first VCO control signal 406a, the second VCO control signal 406b, and the third VCO control signal 406c are the first VCO 201, the second VCO 202, and the third VCO 203 so as to stop the operation of VCOs other than the VCO whose output is selected by the VCO output switching circuit 204. To control the operation.
[0048]
For example, when the output of the first VCO 201 is selected by the VCO output switching circuit 204, the first VCO control signal 406a of the VCO selection circuit 205 turns on the operation of the first VCO 201, and the second VCO control signal 406b turns off the operation of the second VCO 202. The third VCO control signal 406c turns off the operation of the third VCO 203.
[0049]
According to the PLL circuit of this embodiment, the operation of the remaining VCO whose output is not selected by the VCO selection circuit 205 is stopped, so that unnecessary spurious components are suppressed from being emitted from the PLL circuit and selected. Since no VCO other than the operated VCO is operating, the current consumption of the PLL circuit can be reduced.
[0050]
【The invention's effect】
  According to the PLL circuit of claim 1 of the present invention,First and secondIn a PLL circuit that switches and uses a VCO, the VCO control sensitivity Kv can be set in a linear frequency range so that the VCO switching frequency can be set.First and secondBy using the VCO, it is possible to reduce the phase noise characteristics and the frequency dependence characteristics of the lock-up time in the PLL circuit capable of changing the frequency over a wide band.
[0051]
For VCO switching frequency data, since each PLL circuit has a data storage means, by storing the VCO switching frequency setting data at the time of shipment of the PLL circuit, the user can change the VCO characteristics of each PLL circuit. The PLL circuit can be used easily and simply without considering the above.
[0052]
  Claims of the invention3, 4According to the described PLL circuit, since the operation of the remaining voltage-controlled oscillator whose output is not selected is stopped by the voltage-controlled oscillator selecting means, unnecessary spurious components are suppressed from being radiated from the PLL circuit and selected. Since no VCO other than the operated VCO is operating, the current consumption of the PLL circuit can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a PLL circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a PLL circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing VCO control voltage versus VCO oscillation frequency characteristics of a PLL circuit in which three VCOs are integrated.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a general control voltage versus variable capacitance characteristic of an integrated variable capacitance element.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a general control voltage versus oscillation frequency characteristic of a VCO using an integrated variable capacitance element.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional PLL circuit using a plurality of VCOs.
[Explanation of symbols]
101 PLL reference oscillation circuit
102 PLL reference divider
103 PLL phase comparator
104 Charge pump circuit
105 PLL loop filter
106 PLL programmable frequency divider
201 First VCO
202 2nd VCO
203 3rd VCO
204 VCO output switching circuit
205 VCO selection circuit
301 VCO switching frequency setting data storage circuit
302 Set value comparison circuit
401 VCO control voltage
402 VCO switching circuit control signal
403 PLL frequency setting data
404a First VCO-second VCO switching frequency setting data
404b 2nd VCO-3rd VCO switching frequency setting data
405 PLL output signal
406a First VCO control signal
406b Second VCO control signal
406c Third VCO control signal
407 VCO switching signal
501 PLL control computer (CPU)

Claims (4)

発振周波数範囲の異なる第1及び第2の電圧制御発振器を半導体集積回路基板上に集積したPLL回路であって、
前記第1の電圧制御発振器を選択する周波数領域と前記第2の電圧制御発振器を選択する周波数領域との境界の周波数を設定する第1の切換周波数設定データを記憶するデータ記憶手段と、
PLL出力信号として出力すべきPLL出力周波数に応じて分周器の分周比を設定するデータを備えると共に、前記PLL出力周波数に応じて前記第1の切換周波数設定データと比較するデータを備えたPLL周波数設定データを出力するCPUと、
前記第1の切換周波数設定データと前記PLL周波数設定データとを比較するデータ比較手段と、
前記データ比較手段による比較結果に基づいて前記第1及び第2の電圧制御発振器の出力から1つの電圧制御発振器の出力を選択する出力選択手段とを備え、
前記第1及び第2の電圧制御発振器の制御感度が線形な周波数範囲で前記第1及び第2の電圧制御発振器が使用されるように、前記第1の切換周波数設定データが設定されているPLL回路。
A PLL circuit in which first and second voltage controlled oscillators having different oscillation frequency ranges are integrated on a semiconductor integrated circuit substrate,
Data storage means for storing first switching frequency setting data for setting a frequency at a boundary between a frequency region for selecting the first voltage controlled oscillator and a frequency region for selecting the second voltage controlled oscillator;
Data for setting the frequency division ratio of the frequency divider according to the PLL output frequency to be output as the PLL output signal and data for comparison with the first switching frequency setting data according to the PLL output frequency A CPU for outputting PLL frequency setting data;
Data comparison means for comparing the first switching frequency setting data and the PLL frequency setting data;
Output selecting means for selecting an output of one voltage controlled oscillator from outputs of the first and second voltage controlled oscillators based on a comparison result by the data comparing means;
A PLL in which the first switching frequency setting data is set so that the first and second voltage controlled oscillators are used in a frequency range in which the control sensitivity of the first and second voltage controlled oscillators is linear. circuit.
第3の電圧制御発振器をさらに備え、
前記データ記憶手段は、前記第2の電圧制御発振器を選択する周波数領域と前記第3の電圧制御発振器を選択する周波数領域との境界の周波数を設定する第2の切換周波数設定データをさらに記憶し、
前記データ比較手段は、PLL出力信号として出力すべきPLL出力周波数に応じて分周器の分周比を設定するデータを備えると共に、前記PLL出力周波数に応じて第1の切換周波数設定データ及び第2の切換周波数設定データと比較するデータを備えたPLL周波数設定データと前記第1及び第2の切換周波数設定データとを比較し、
前記出力選択手段は、前記データ比較手段による比較結果に基づいて前記第1、第2及び第3の電圧制御発振器の出力から1つの電圧制御発振器の出力を選択し、
前記第2及び第3の電圧制御発振器の制御感度が線形な周波数範囲で前記第2及び第3の電圧制御発振器が使用されるように、前記第2の切換周波数設定データが設定されている請求項1記載のPLL回路。
A third voltage controlled oscillator;
The data storage means further stores second switching frequency setting data for setting a frequency at a boundary between a frequency region for selecting the second voltage controlled oscillator and a frequency region for selecting the third voltage controlled oscillator. ,
The data comparison means includes data for setting a frequency division ratio of a frequency divider in accordance with a PLL output frequency to be output as a PLL output signal, and includes first switching frequency setting data and first data in accordance with the PLL output frequency. Comparing PLL frequency setting data having data to be compared with two switching frequency setting data and the first and second switching frequency setting data ;
The output selection means selects an output of one voltage controlled oscillator from outputs of the first, second and third voltage controlled oscillators based on a comparison result by the data comparison means,
The second switching frequency setting data is set such that the second and third voltage controlled oscillators are used in a frequency range in which the control sensitivity of the second and third voltage controlled oscillators is linear. Item 2. The PLL circuit according to Item 1.
第1及び第2の電圧制御発振器の中から、出力選択手段により出力が選択された1つの電圧制御発振器を動作させ、出力が非選択の残りの電圧制御発振器の動作を停止させる電圧制御発振器選択手段をさらに備えた請求項1記載のPLL回路。  Voltage-controlled oscillator selection for operating one voltage-controlled oscillator whose output is selected by the output selection means from among the first and second voltage-controlled oscillators and stopping the operation of the remaining voltage-controlled oscillator whose output is not selected The PLL circuit according to claim 1, further comprising means. 第1、第2及び第3の電圧制御発振器の中から、出力選択手段により出力が選択された1つの電圧制御発振器を動作させ、出力が非選択の残りの電圧制御発振器の動作を停止させる電圧制御発振器選択手段をさらに備えた請求項2記載のPLL回路。  A voltage for operating one voltage controlled oscillator whose output is selected by the output selecting means from among the first, second and third voltage controlled oscillators, and stopping the operation of the remaining voltage controlled oscillator whose output is not selected. 3. The PLL circuit according to claim 2, further comprising controlled oscillator selection means.
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