JP6435683B2 - PLL circuit and semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Description
本発明は、PLL回路および半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a PLL circuit and a semiconductor integrated circuit.
SoC(System on Chip)等の半導体集積回路は、例えば、各回路ブロックにクロックを供給するPLL(Phase Locked Loop)回路を有している。PLL回路の出力クロックは、例えば、AD変換器、HDMI(High-Definition Multimedia Interface:登録商標)、USB(Universal Serial Bus)等に使用される。 A semiconductor integrated circuit such as SoC (System on Chip) has, for example, a PLL (Phase Locked Loop) circuit that supplies a clock to each circuit block. The output clock of the PLL circuit is used for, for example, an AD converter, HDMI (High-Definition Multimedia Interface: registered trademark), USB (Universal Serial Bus), and the like.
PLL回路は、例えば、入力クロックの周波数を逓倍した出力クロックを生成するために、出力クロックを分周する分周器を有している。例えば、PLL回路は、出力クロックを分周したフィードバッククロックと入力クロックとの位相差が一致するように、フィードバック制御を実行する(例えば、特許文献1、2参照)。
The PLL circuit has, for example, a frequency divider that divides the output clock in order to generate an output clock obtained by multiplying the frequency of the input clock. For example, the PLL circuit performs feedback control so that the phase difference between the feedback clock obtained by dividing the output clock and the input clock match (for example, refer to
例えば、PLL回路の電源は、他の回路ブロックからのノイズによるジッタを低減するために、専用のアナログ電源から供給される。なお、分周器で発生ずるノイズがジッタを増加させる要因になるため、分周器の電源は、PLL回路専用のアナログ電源とは別のデジタル電源から供給されることがある。 For example, power for the PLL circuit is supplied from a dedicated analog power source in order to reduce jitter due to noise from other circuit blocks. Note that noise generated by the frequency divider causes a jitter increase, and therefore, the power source of the frequency divider may be supplied from a digital power source different from the analog power source dedicated to the PLL circuit.
ここで、入力クロックおよび出力クロックをカウンタを用いて分周するPLL回路では、カウンタの出力信号の位相を比較する代わりに、入力クロックの位相と出力クロックの位相とを比較する位相検出器が提案されている(例えば、特許文献3参照)。例えば、位相検出器は、カウンタの出力信号を制御信号として使用して、入力クロックの位相と出力クロックの位相とを比較する。 Here, in the PLL circuit that divides the input clock and the output clock using a counter, a phase detector that compares the phase of the input clock with the phase of the output clock instead of comparing the phase of the output signal of the counter is proposed. (For example, see Patent Document 3). For example, the phase detector uses the output signal of the counter as a control signal and compares the phase of the input clock with the phase of the output clock.
デジタル電源の電源ノイズは、アナログ電源の電源ノイズに比べて大きいことが多い。例えば、分周器に供給されるデジタル電源の電源ノイズが大きい場合、分周器の遅延時間が変動することがある。入力クロックの位相と分周器から出力されるフィードバッククロックの位相とが比較されるため、分周器の遅延時間の変動は、出力クロックのジッタとなって現れる。 The power supply noise of a digital power supply is often larger than the power supply noise of an analog power supply. For example, when the power supply noise of the digital power supply supplied to the frequency divider is large, the delay time of the frequency divider may vary. Since the phase of the input clock is compared with the phase of the feedback clock output from the frequency divider, fluctuations in the delay time of the frequency divider appear as jitter in the output clock.
なお、分周器の出力信号を制御信号として使用して、入力クロックの位相と出力クロックの位相とを比較する方法でも、例えば、分周器の遅延時間の変動が出力クロックの1周期を超える場合、分周器の遅延時間の変動は、出力クロックのジッタとなって現れる。 In the method of comparing the phase of the input clock with the phase of the output clock using the output signal of the frequency divider as a control signal, for example, the fluctuation of the delay time of the frequency divider exceeds one cycle of the output clock. In this case, the fluctuation of the delay time of the frequency divider appears as jitter of the output clock.
1つの側面では、本件開示のPLL回路および半導体集積回路は、PLL回路の出力クロックのジッタを低減することを目的とする。 In one aspect, a PLL circuit and a semiconductor integrated circuit disclosed herein are intended to reduce jitter of an output clock of the PLL circuit.
一観点によれば、PLL回路は、制御信号により調整される制御電圧に応じた周波数の出力クロックを生成するクロック生成部と、出力クロックを受け、出力クロックを分周して分周クロックを生成する分周器と、分周クロックを受け、分周クロックに対する遅延量を調整して、分周クロックを遅延させたフィードバッククロックを生成する遅延調整回路と、入力クロック、出力クロックおよびフィードバッククロックを受け、フィードバッククロックに基づくタイミングで検出した出力クロックと、入力クロックとの位相差を検出し、出力クロックと入力クロックとの位相差に応じて制御信号を生成する位相比較器とを有している。 According to one aspect, the PLL circuit generates an output clock having a frequency according to a control voltage adjusted by a control signal, and receives the output clock and divides the output clock to generate a divided clock. A delay adjusting circuit that receives the divided clock, adjusts a delay amount with respect to the divided clock, and generates a feedback clock obtained by delaying the divided clock, and receives the input clock, the output clock, and the feedback clock. And a phase comparator that detects a phase difference between the output clock detected at the timing based on the feedback clock and the input clock and generates a control signal in accordance with the phase difference between the output clock and the input clock.
別の観点によれば、半導体集積回路は、PLL回路を有し、PLL回路は、制御信号により調整される制御電圧に応じた周波数の出力クロックを生成するクロック生成部と、出力クロックを受け、出力クロックを分周して分周クロックを生成する分周器と、分周クロックを受け、分周クロックに対する遅延量を調整して、分周クロックを遅延させたフィードバッククロックを生成する遅延調整回路と、入力クロック、出力クロックおよびフィードバッククロックを受け、フィードバッククロックに基づくタイミングで検出した出力クロックと、入力クロックとの位相差を検出し、出力クロックと入力クロックとの位相差に応じて制御信号を生成する位相比較器とを有している。 According to another aspect, the semiconductor integrated circuit includes a PLL circuit, and the PLL circuit receives an output clock, a clock generation unit that generates an output clock having a frequency according to a control voltage adjusted by a control signal, A divider that divides the output clock to generate a divided clock, and a delay adjustment circuit that receives the divided clock, adjusts the amount of delay with respect to the divided clock, and generates a feedback clock by delaying the divided clock The input clock, output clock and feedback clock are received, the phase difference between the input clock and the output clock detected at the timing based on the feedback clock is detected, and the control signal is sent according to the phase difference between the output clock and the input clock. And a phase comparator to be generated.
本件開示のPLL回路および半導体集積回路は、PLL回路の出力クロックのジッタを低減できる。 The PLL circuit and the semiconductor integrated circuit of the present disclosure can reduce the jitter of the output clock of the PLL circuit.
以下、実施形態を図面を用いて説明する。図の破線の矢印は、クロック等の信号の流れの一例を示している。また、図の符号PLL(Phase Locked Loop)は、位相同期回路を示している。以下、位相同期回路PLLをPLL回路とも称する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The broken arrows in the figure show an example of the flow of signals such as clocks. In addition, reference sign PLL (Phase Locked Loop) in the figure indicates a phase synchronization circuit. Hereinafter, the phase synchronization circuit PLL is also referred to as a PLL circuit.
図1は、PLL回路および半導体集積回路の一実施形態を示している。この実施形態のPLL回路は、SoC(System on Chip)等の半導体集積回路SEMに搭載される。すなわち、この実施形態の半導体集積回路SEMは、PLL回路を有している。また、半導体集積回路SEMは、PLL回路の他に、画像処理回路等のロジック回路を有している。なお、半導体集積回路SEM内のロジック回路は、画像処理回路に限定されない。半導体集積回路SEM内のロジック回路は、例えば、PLL回路の動作をリセットするリセット信号SRSTとPLL回路内の遅延調整回路DLYの動作を制御するための制御信号EN、STRとをPLL回路に出力する。なお、制御信号EN、STRは、PLL回路内で生成されてもよい。 FIG. 1 shows an embodiment of a PLL circuit and a semiconductor integrated circuit. The PLL circuit of this embodiment is mounted on a semiconductor integrated circuit SEM such as SoC (System on Chip). That is, the semiconductor integrated circuit SEM of this embodiment has a PLL circuit. In addition to the PLL circuit, the semiconductor integrated circuit SEM has a logic circuit such as an image processing circuit. Note that the logic circuit in the semiconductor integrated circuit SEM is not limited to the image processing circuit. The logic circuit in the semiconductor integrated circuit SEM outputs, for example, a reset signal SRST for resetting the operation of the PLL circuit and control signals EN and STR for controlling the operation of the delay adjustment circuit DLY in the PLL circuit to the PLL circuit. . Note that the control signals EN and STR may be generated in the PLL circuit.
PLL回路は、例えば、入力クロックCKI(以下、クロックCKIとも称する)、制御信号EN、STRおよびリセット信号SRSTを受け、半導体集積回路SEM内のロジック回路等に出力クロックCKO(以下、クロックCKOとも称する)を供給する。PLL回路の出力クロックCKOは、例えば、AD変換器、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)、USB(Universal Serial Bus)等に使用される。入力クロックCKIは、例えば、半導体集積回路SEMに接続された水晶発振子からPLL回路に供給される。なお、PLL回路は、水晶発振子のクロックを分周したクロック(例えば、図20のクロックCKID1)を、入力クロックCKIとして入力分周器等から受けてもよい。この場合、PLL回路は、入力分周器を含めて定義されてもよいし、入力分周器を除いて定義されてもよい。 The PLL circuit receives, for example, an input clock CKI (hereinafter also referred to as clock CKI), control signals EN and STR, and a reset signal SRST, and outputs an output clock CKO (hereinafter also referred to as clock CKO) to a logic circuit or the like in the semiconductor integrated circuit SEM. ). The output clock CKO of the PLL circuit is used for an AD converter, HDMI (High-Definition Multimedia Interface), USB (Universal Serial Bus), etc., for example. The input clock CKI is supplied to the PLL circuit from a crystal oscillator connected to the semiconductor integrated circuit SEM, for example. Note that the PLL circuit may receive a clock (for example, clock CKID1 in FIG. 20) obtained by dividing the clock of the crystal oscillator as an input clock CKI from an input frequency divider or the like. In this case, the PLL circuit may be defined including the input frequency divider, or may be defined excluding the input frequency divider.
例えば、PLL回路は、位相比較器PFD、クロック生成部CGEN、分周器DIVおよび遅延調整回路DLYを有している。位相比較器PFD、クロック生成部CGENおよび遅延調整回路DLYの電源は、例えば、PLL回路専用のアナログ電源AVD、AVSから供給される。例えば、アナログ電源AVSの電圧は、接地電圧に対応する。 For example, the PLL circuit includes a phase comparator PFD, a clock generation unit CGEN, a frequency divider DIV, and a delay adjustment circuit DLY. The power of the phase comparator PFD, the clock generation unit CGEN, and the delay adjustment circuit DLY is supplied from, for example, analog power supplies AVD and AVS dedicated to the PLL circuit. For example, the voltage of the analog power supply AVS corresponds to the ground voltage.
また、分周器DIVの電源は、アナログ電源AVD、AVSとは別のデジタル電源VDD、VSSから供給される。例えば、デジタル電源VSSの電圧は、接地電圧に対応する。ここで、例えば、半導体集積回路SEM内のロジック回路の電源もデジタル電源VDD、VSSから供給される。すなわち、分周器DIVの電源は、ロジック回路と共通のデジタル電源VDD、VSSから供給される。 Further, the power supply of the frequency divider DIV is supplied from digital power supplies VDD and VSS different from the analog power supplies AVD and AVS. For example, the voltage of the digital power supply VSS corresponds to the ground voltage. Here, for example, the power supply of the logic circuit in the semiconductor integrated circuit SEM is also supplied from the digital power supplies VDD and VSS. That is, the power supply of the frequency divider DIV is supplied from the digital power supplies VDD and VSS common to the logic circuit.
図の符号PLLaは、PLL回路内の回路ブロックのうち、アナログ電源AVD、AVSから電源が供給される回路ブロックを示している。また、図の符号PLLdは、PLL回路内の回路ブロックのうち、デジタル電源VDD、VSSから電源が供給される回路ブロックを示している。 Reference sign PLLa in the figure indicates a circuit block to which power is supplied from analog power supplies AVD and AVS among circuit blocks in the PLL circuit. Reference sign PLLd in the figure indicates a circuit block to which power is supplied from the digital power supplies VDD and VSS among circuit blocks in the PLL circuit.
位相比較器PFDは、フィードバッククロックCKFB(以下、クロックCKFBとも称する)に基づくタイミングで検出した出力クロックCKOと、入力クロックCKIとの位相差を検出する位相比較器の一例である。例えば、位相比較器PFDは、リセット信号SRSTと、入力クロックCKIと、クロック生成部CGENから出力される出力クロックCKOと、遅延調整回路DLYから出力されるフィードバッククロックCKFBとを受ける。そして、位相比較器PFDは、入力クロックCKIと出力クロックCKOとの位相差に基づいて、アップ信号UPおよびダウン信号DNを生成し、アップ信号UPおよびダウン信号DNをクロック生成部CGENに出力する。 The phase comparator PFD is an example of a phase comparator that detects a phase difference between an output clock CKO detected at a timing based on a feedback clock CKFB (hereinafter also referred to as a clock CKFB) and an input clock CKI. For example, the phase comparator PFD receives the reset signal SRST, the input clock CKI, the output clock CKO output from the clock generation unit CGEN, and the feedback clock CKFB output from the delay adjustment circuit DLY. Then, the phase comparator PFD generates the up signal UP and the down signal DN based on the phase difference between the input clock CKI and the output clock CKO, and outputs the up signal UP and the down signal DN to the clock generation unit CGEN.
例えば、位相比較器PFDは、フィードバッククロックCKFBが立ち上がった後の出力クロックCKOの最初の立ち上がりエッジと、入力クロックCKIの立ち上がりエッジとを比較して、出力クロックCKOと入力クロックCKIとの位相差を検出する。そして、位相比較器PFDは、例えば、出力クロックCKOの位相が入力クロックCKIより遅れているとき、アップ信号UPを出力し、出力クロックCKOの位相が入力クロックCKIより進んでいるとき、ダウン信号DNを出力する。このように、位相比較器PFDは、出力クロックCKOと入力クロックCKIとを比較しているため、フィードバッククロックCKFBの遅延変動の影響を低減できる。例えば、PLL回路は、フィードバック経路(分周器DIV)で遅延変動が発生した場合でも、出力クロックCKOのジッタが増加することを抑制できる。 For example, the phase comparator PFD compares the first rising edge of the output clock CKO after the feedback clock CKFB rises with the rising edge of the input clock CKI, and compares the phase difference between the output clock CKO and the input clock CKI. To detect. The phase comparator PFD outputs, for example, an up signal UP when the phase of the output clock CKO is behind the input clock CKI, and the down signal DN when the phase of the output clock CKO is ahead of the input clock CKI. Is output. Thus, since the phase comparator PFD compares the output clock CKO and the input clock CKI, it is possible to reduce the influence of delay variation of the feedback clock CKFB. For example, the PLL circuit can suppress an increase in jitter of the output clock CKO even when delay variation occurs in the feedback path (frequency divider DIV).
クロック生成部CGENは、制御信号(例えば、アップ信号UPやダウン信号DN)により調整される制御電圧に応じた周波数の出力クロックCKOを生成するクロック生成部の一例である。例えば、クロック生成部CGENは、チャージポンプ回路CP、ローパスフィルタLPFおよび電圧制御発信器VCOを有している。 The clock generation unit CGEN is an example of a clock generation unit that generates an output clock CKO having a frequency corresponding to a control voltage adjusted by a control signal (for example, an up signal UP or a down signal DN). For example, the clock generation unit CGEN includes a charge pump circuit CP, a low-pass filter LPF, and a voltage control oscillator VCO.
チャージポンプ回路CPは、アップ信号UPおよびダウン信号DNを位相比較器PFDから受ける。そして、チャージポンプ回路CPは、アップ信号UPおよびダウン信号DNに応じて、電流の流し込みや電流の引き抜きを実行する。例えば、チャージポンプ回路CPは、アップ信号UPがアサートされているとき、ローパスフィルタLPFに電流を流し込む。また、例えば、チャージポンプ回路CPは、ダウン信号DNがアサートされているとき、ローパスフィルタLPFから電流を引き抜く。このように、チャージポンプ回路CPは、ローパスフィルタLPFに対して、電流の流し込みや電流の引き抜きを位相差に応じて実行する。 Charge pump circuit CP receives up signal UP and down signal DN from phase comparator PFD. Then, the charge pump circuit CP executes current flow or current draw according to the up signal UP and the down signal DN. For example, the charge pump circuit CP flows current into the low-pass filter LPF when the up signal UP is asserted. For example, the charge pump circuit CP draws current from the low-pass filter LPF when the down signal DN is asserted. As described above, the charge pump circuit CP executes the flow of current and the extraction of current according to the phase difference with respect to the low-pass filter LPF.
ローパスフィルタLPFは、チャージポンプ回路CPの出力を平滑化して、電圧制御発信器VCOの制御電圧を生成する。ローパスフィルタLPFにより生成された制御電圧は、電圧制御発信器VCOに供給される。このように、制御電圧は、アップ信号UPおよびダウン信号DNにより調整される。 The low-pass filter LPF smoothes the output of the charge pump circuit CP and generates a control voltage for the voltage-controlled oscillator VCO. The control voltage generated by the low pass filter LPF is supplied to the voltage control oscillator VCO. In this way, the control voltage is adjusted by the up signal UP and the down signal DN.
電圧制御発信器VCOは、ローパスフィルタLPFから受けた制御電圧に応じた周波数の出力クロックCKOを生成し、生成した出力クロックCKOを、PLL回路の外部、分周器DIV、遅延調整回路DLYおよび位相比較器PFDに出力する。例えば、電圧制御発信器VCOからPLL回路の外部に出力された出力クロックCKOは、半導体集積回路SEM内のロジック回路等に供給される。 The voltage control oscillator VCO generates an output clock CKO having a frequency corresponding to the control voltage received from the low-pass filter LPF, and generates the generated output clock CKO from the outside of the PLL circuit, the frequency divider DIV, the delay adjustment circuit DLY, and the phase. Output to the comparator PFD. For example, the output clock CKO output from the voltage control oscillator VCO to the outside of the PLL circuit is supplied to a logic circuit or the like in the semiconductor integrated circuit SEM.
分周器DIVは、出力クロックCKOを分周して分周クロックCKDIV(以下、クロックCKDIVとも称する)を生成する分周器の一例である。例えば、分周器DIVは、電圧制御発信器VCOから受けた出力クロックCKOを所定の分周比で分周し、分周クロックCKDIVを生成する。そして、分周器DIVは、出力クロックCKOを分周した分周クロックCKDIVを、遅延調整回路DLYに出力する。例えば、分周器DIVは、分周クロックCKDIVのパルス幅(高レベルの期間)が出力クロックCKOの1周期と等しくなるように、分周クロックCKDIVを生成する。なお、分周比は、固定でもよいし、分周器DIVの外部から可変に設定されてもよい。 The frequency divider DIV is an example of a frequency divider that divides the output clock CKO to generate a frequency-divided clock CKDIV (hereinafter also referred to as clock CKDIV). For example, the frequency divider DIV divides the output clock CKO received from the voltage control oscillator VCO by a predetermined frequency division ratio to generate the frequency divided clock CKDIV. Then, the frequency divider DIV outputs the frequency-divided clock CKDIV obtained by frequency-dividing the output clock CKO to the delay adjustment circuit DLY. For example, the frequency divider DIV generates the frequency-divided clock CKDIV so that the pulse width (high level period) of the frequency-divided clock CKDIV is equal to one cycle of the output clock CKO. The frequency dividing ratio may be fixed or may be set variably from the outside of the frequency divider DIV.
遅延調整回路DLYは、分周クロックCKDIVに対する遅延量を調整して、分周クロックCKDIVを遅延させたフィードバッククロックCKFBを生成する遅延調整回路の一例である。例えば、遅延調整回路DLYは、出力クロックCKO、分周クロックCKDIV、制御信号EN、STRおよびリセット信号SRSTを受け、フィードバッククロックCKFBを位相比較器PFDに出力する。制御信号STRは、遅延調整回路DLYの初期値を設定するための信号であり、制御信号ENは、遅延調整回路DLYを起動させる信号である。フィードバッククロックCKFBは、例えば、分周クロックCKDIVを遅延させたクロックである。 The delay adjustment circuit DLY is an example of a delay adjustment circuit that adjusts a delay amount with respect to the divided clock CKDIV and generates a feedback clock CKFB obtained by delaying the divided clock CKDIV. For example, the delay adjustment circuit DLY receives the output clock CKO, the divided clock CKDIV, the control signals EN, STR, and the reset signal SRST, and outputs the feedback clock CKFB to the phase comparator PFD. The control signal STR is a signal for setting the initial value of the delay adjustment circuit DLY, and the control signal EN is a signal for starting the delay adjustment circuit DLY. The feedback clock CKFB is a clock obtained by delaying the frequency-divided clock CKDIV, for example.
例えば、遅延調整回路DLYは、フィードバッククロックCKFBの遅延変動が出力クロックCKOの1周期未満に収まるように、分周クロックCKDIVに対するフィードバッククロックCKFBの遅延量を調整する。これにより、PLL回路は、例えば、分周クロックCKDIVの遅延変動が出力クロックCKOの1周期を超える場合でも、フィードバッククロックCKFBの遅延変動を出力クロックCKOの1周期未満に収めることができる。この結果、PLL回路は、例えば、分周器DIVの遅延変動が出力クロックCKOの1周期を超える場合でも、出力クロックCKOのジッタが増加することを抑制できる。 For example, the delay adjustment circuit DLY adjusts the delay amount of the feedback clock CKFB with respect to the divided clock CKDIV so that the delay variation of the feedback clock CKFB is less than one cycle of the output clock CKO. As a result, the PLL circuit can keep the delay variation of the feedback clock CKFB below one cycle of the output clock CKO even when the delay variation of the divided clock CKDIV exceeds one cycle of the output clock CKO. As a result, the PLL circuit can suppress an increase in jitter of the output clock CKO even when the delay variation of the frequency divider DIV exceeds one cycle of the output clock CKO, for example.
なお、PLL回路および半導体集積回路SEMの構成は、この例に限定されない。例えば、PLL回路および半導体集積回路SEMは、近年注目されている、低電圧で動作するDDC(Deeply Depleted Channel)トランジスタによって構成されていてもよい。DDCトランジスタは、例えば、半導体集積回路SEMに内蔵したバックバイアス電圧生成回路によって、バックバイアス電圧の制御が行われることで、リーク電流を抑えつつ低電圧動作が可能となる。しかしながら、バックバイアス電圧に含まれるノイズによって、ジッタ量が増加する懸念がある。そのため、従来は、低ジッタが求められる用途では、分周器DIVにバックバイアス電圧を印加することが難しかった。これに対し、本実施例の回路を適用することで、例えば、P型のMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタのバックバイアス電圧やN型のMOSトランジスタのバックバイアス電圧が分周器DIVに印加されてもよい。この場合、分周器DIVのリーク電流を低減でき、消費電力を低減できる。また、バックバイアス電圧が印加されるロジック回路と分周器DIVとを電源分離しなくてもよいため、電源系統の構成が複雑になることを防止できる。 Note that the configurations of the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit SEM are not limited to this example. For example, the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit SEM may be configured by a DDC (Deeply Depleted Channel) transistor operating at a low voltage, which has been attracting attention in recent years. For example, the DDC transistor can be operated at a low voltage while suppressing a leakage current by controlling the back bias voltage by a back bias voltage generation circuit built in the semiconductor integrated circuit SEM. However, there is a concern that the amount of jitter increases due to noise included in the back bias voltage. Therefore, conventionally, it has been difficult to apply a back bias voltage to the frequency divider DIV in applications where low jitter is required. On the other hand, by applying the circuit of this embodiment, for example, the back bias voltage of a P-type MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor or the back bias voltage of an N-type MOS transistor is applied to the divider DIV. Also good. In this case, the leakage current of the frequency divider DIV can be reduced and the power consumption can be reduced. Further, since it is not necessary to separate the power supply of the logic circuit to which the back bias voltage is applied and the frequency divider DIV, it is possible to prevent the power supply system from being complicated.
バックバイアス電圧のノイズにより分周器DIVの遅延変動が増加した場合でも、例えば、遅延調整回路DLYは、フィードバッククロックCKFBの遅延変動が出力クロックCKOの1周期未満に収まるように、遅延量を調整する。このため、バックバイアス電圧が分周器DIVに印加される場合でも、PLL回路は、出力クロックCKOのジッタが増加することを抑制できる。 Even when the delay variation of the divider DIV increases due to the noise of the back bias voltage, for example, the delay adjustment circuit DLY adjusts the delay amount so that the delay variation of the feedback clock CKFB is less than one cycle of the output clock CKO. To do. For this reason, even when a back bias voltage is applied to the frequency divider DIV, the PLL circuit can suppress an increase in jitter of the output clock CKO.
図2は、図1に示した位相比較器PFDの一例を示している。位相比較器PFDは、例えば、フリップフロップDFF10、DFF11、DFF12および論理積回路AND10を有している。フリップフロップDFF10−DFF12は、例えば、クロック端子で受けるクロックに同期して動作するD型フリップフロップ回路である。また、フリップフロップDFF10−DFF12は、リセット端子RSTで受ける信号がアサートされたとき、出力端子Qの信号をリセットする。例えば、フリップフロップDFF10−DFF12の各リセット端子RSTは、論理積回路AND10の出力に接続されている。 FIG. 2 shows an example of the phase comparator PFD shown in FIG. The phase comparator PFD includes, for example, flip-flops DFF10, DFF11, DFF12, and an AND circuit AND10. The flip-flops DFF10 to DFF12 are, for example, D-type flip-flop circuits that operate in synchronization with a clock received at a clock terminal. The flip-flops DFF10 to DFF12 reset the signal at the output terminal Q when the signal received at the reset terminal RST is asserted. For example, each reset terminal RST of the flip-flops DFF10 to DFF12 is connected to the output of the AND circuit AND10.
フリップフロップDFF10の入力端子Dは、アナログ電源AVDに接続され、フリップフロップDFF10の出力端子Qは、論理積回路AND10の入力に接続されている。例えば、フリップフロップDFF10は、入力端子Dでアナログ電源AVDの電圧(高レベルの電圧)を受け、クロック端子で入力クロックCKIを受ける。そして、フリップフロップDFF10は、アップ信号UPを、入力クロックCKIに同期して出力端子Qから出力する。 The input terminal D of the flip-flop DFF10 is connected to the analog power supply AVD, and the output terminal Q of the flip-flop DFF10 is connected to the input of the AND circuit AND10. For example, the flip-flop DFF10 receives the voltage (high level voltage) of the analog power supply AVD at the input terminal D, and receives the input clock CKI at the clock terminal. Then, the flip-flop DFF10 outputs the up signal UP from the output terminal Q in synchronization with the input clock CKI.
フリップフロップDFF11の入力端子Dは、アナログ電源AVDに接続され、フリップフロップDFF11の出力端子Qは、フリップフロップDFF12の入力端子Dに接続されている。例えば、フリップフロップDFF11は、入力端子Dでアナログ電源AVDの電圧(高レベルの電圧)を受け、クロック端子でフィードバッククロックCKFBを受ける。そして、フリップフロップDFF11は、信号CKFB2を、フィードバッククロックCKFBに同期して出力端子Qから出力する。 The input terminal D of the flip-flop DFF11 is connected to the analog power supply AVD, and the output terminal Q of the flip-flop DFF11 is connected to the input terminal D of the flip-flop DFF12. For example, the flip-flop DFF11 receives the voltage (high level voltage) of the analog power supply AVD at the input terminal D, and receives the feedback clock CKFB at the clock terminal. The flip-flop DFF11 outputs the signal CKFB2 from the output terminal Q in synchronization with the feedback clock CKFB.
フリップフロップDFF12の出力端子Qは、論理積回路AND10の入力に接続されている。例えば、フリップフロップDFF12は、入力端子Dで信号CKFB2を受け、クロック端子で出力クロックCKOを受ける。そして、フリップフロップDFF12は、ダウン信号DNを、出力クロックCKOに同期して出力端子Qから出力する。 The output terminal Q of the flip-flop DFF12 is connected to the input of the AND circuit AND10. For example, the flip-flop DFF12 receives the signal CKFB2 at the input terminal D and the output clock CKO at the clock terminal. Then, the flip-flop DFF12 outputs the down signal DN from the output terminal Q in synchronization with the output clock CKO.
論理積回路AND10は、アップ信号UPとダウン信号DNとの論理積を演算し、演算結果をフリップフロップDFF10−DFF12の各リセット端子RSTに出力する。すなわち、論理積回路AND10は、アップ信号UPとダウン信号DNとの両方が高レベルになったとき、高レベルの信号をフリップフロップDFF10−DFF12の各リセット端子RSTに出力する。これにより、フリップフロップDFF10−DFF12の各出力端子Qの信号が低レベルにリセットされる。なお、位相比較器PFDの構成は、この例に限定されない。 The AND circuit AND10 calculates a logical product of the up signal UP and the down signal DN, and outputs the calculation result to each reset terminal RST of the flip-flops DFF10 to DFF12. That is, the AND circuit AND10 outputs a high level signal to each reset terminal RST of the flip-flops DFF10 to DFF12 when both the up signal UP and the down signal DN become high level. As a result, the signals at the output terminals Q of the flip-flops DFF10 to DFF12 are reset to a low level. Note that the configuration of the phase comparator PFD is not limited to this example.
図3は、図1に示した遅延調整回路DLYの一例を示している。遅延調整回路DLYは、遅延検出部DDET、可変遅延部VDLYおよびセレクタSEL10を有している。遅延検出部DDETは、制御信号EN、出力クロックCKOおよびフィードバッククロックCKFBを受け、増加信号INCおよび減少信号DECを可変遅延部VDLYに出力する。例えば、遅延検出部DDETは、出力クロックCKOを所定量(例えば、出力クロックCKOの1周期の半分程度)遅延させたクロック(例えば、図4に示すクロックCKOD)に対するフィードバッククロックCKFBの遅延量を検出する。そして、遅延検出部DDETは、検出した遅延量に基づいて、増加信号INCおよび減少信号DECを生成する。 FIG. 3 shows an example of the delay adjustment circuit DLY shown in FIG. The delay adjustment circuit DLY includes a delay detection unit DDET, a variable delay unit VDLY, and a selector SEL10. The delay detection unit DDET receives the control signal EN, the output clock CKO, and the feedback clock CKFB, and outputs an increase signal INC and a decrease signal DEC to the variable delay unit VDLY. For example, the delay detection unit DDET detects the delay amount of the feedback clock CKFB with respect to a clock (for example, the clock CKOD shown in FIG. 4) obtained by delaying the output clock CKO by a predetermined amount (for example, about one half of one cycle of the output clock CKO). To do. Then, the delay detection unit DDET generates an increase signal INC and a decrease signal DEC based on the detected delay amount.
可変遅延部VDLYは、制御信号STR、増加信号INC、減少信号DECおよび分周クロックCKDIVを受け、分周クロックCKDIVを遅延させたクロックCKDLをセレクタSEL10の端子I1に出力する。例えば、可変遅延部VDLYは、増加信号INCおよび減少信号DECに基づいて分周クロックCKDIVを遅延させ、クロックCKDLを生成する。 The variable delay unit VDLY receives the control signal STR, the increase signal INC, the decrease signal DEC, and the divided clock CKDIV, and outputs a clock CKDL obtained by delaying the divided clock CKDIV to the terminal I1 of the selector SEL10. For example, the variable delay unit VDLY delays the divided clock CKDIV based on the increase signal INC and the decrease signal DEC, and generates the clock CKDL.
セレクタSEL10は、分周クロックCKDIV、クロックCKDLおよび制御信号ENを受け、フィードバッククロックCKFBを出力する。例えば、セレクタSEL10は、制御信号ENが高レベルのとき、端子I1で受けたクロックCKDLをフィードバッククロックCKFBとして出力する。また、セレクタSEL10は、例えば、制御信号ENが低レベルのとき、端子I0で受けた分周クロックCKDIVをフィードバッククロックCKFBとして出力する。 The selector SEL10 receives the divided clock CKDIV, the clock CKDL, and the control signal EN, and outputs a feedback clock CKFB. For example, when the control signal EN is at a high level, the selector SEL10 outputs the clock CKDL received at the terminal I1 as the feedback clock CKFB. For example, when the control signal EN is at a low level, the selector SEL10 outputs the divided clock CKDIV received at the terminal I0 as the feedback clock CKFB.
すなわち、遅延調整回路DLYは、制御信号ENがネゲートされているとき、分周器DIVから受けた分周クロックCKDIVを、フィードバッククロックCKFBとして位相比較器PFDに出力する。なお、遅延調整回路DLYの構成は、この例に限定されない。 That is, when the control signal EN is negated, the delay adjustment circuit DLY outputs the divided clock CKDIV received from the frequency divider DIV to the phase comparator PFD as the feedback clock CKFB. Note that the configuration of the delay adjustment circuit DLY is not limited to this example.
図4は、図3に示した遅延検出部DDETの一例を示している。図4以降では、出力クロックCKO、フィードバッククロックCKFB、制御信号EN、増加信号INC、減少信号DECを、信号CKO、CKFB、EN、INC、DECともそれぞれ称する。 FIG. 4 shows an example of the delay detection unit DDET shown in FIG. In FIG. 4 and subsequent figures, the output clock CKO, the feedback clock CKFB, the control signal EN, the increase signal INC, and the decrease signal DEC are also referred to as signals CKO, CKFB, EN, INC, and DEC, respectively.
遅延検出部DDETは、遅延素子DE10、インバータINV10−INV14、否定論理積回路NAND10−NAND17、否定論理和回路NOR10、NOR11を有している。遅延素子DE10は、出力クロックCKOを受け、出力クロックCKOを遅延させたクロックCKOD(以下、信号CKODとも称する)を、インバータINV11、INV13、INV14、否定論理積回路NAND10、NAND16に出力する。例えば、遅延素子DE10の遅延量(出力クロックCKOに対するクロックCKODの遅延量)は、出力クロックCKOの1周期の半分程度に設定される。 The delay detection unit DDET includes a delay element DE10, inverters INV10-INV14, a negative logical product circuit NAND10-NAND17, and a negative logical sum circuit NOR10, NOR11. The delay element DE10 receives the output clock CKO and outputs a clock CKOD (hereinafter also referred to as a signal CKOD) obtained by delaying the output clock CKO to the inverters INV11, INV13, INV14, and the NAND circuits NAND10, NAND16. For example, the delay amount of the delay element DE10 (the delay amount of the clock CKOD with respect to the output clock CKO) is set to about half of one cycle of the output clock CKO.
否定論理積回路NAND10は、制御信号ENと、クロックCKODと、否定論理積回路NAND11の出力である信号I2とを受ける。そして、否定論理積回路NAND10は、信号EN、CKOD、I2の否定論理積の結果を示す信号I1を否定論理積回路NAND11に出力する。 The NAND circuit NAND10 receives the control signal EN, the clock CKOD, and the signal I2 that is the output of the NAND circuit NAND11. Then, the NAND circuit NAND10 outputs a signal I1 indicating the result of the NAND of the signals EN, CKOD, and I2 to the NAND circuit NAND11.
否定論理積回路NAND11は、制御信号ENと、信号I1と、フィードバッククロックCKFBと、否定論理積回路NAND15の出力である信号D2とを受ける。そして、否定論理積回路NAND11は、信号EN、I1、CKFB、D2の否定論理積の結果を示す信号I2を、否定論理積回路NAND10、NAND15および否定論理和回路NOR10に出力する。 The NAND circuit NAND11 receives the control signal EN, the signal I1, the feedback clock CKFB, and the signal D2 that is the output of the NAND circuit NAND15. Then, the NAND circuit NAND11 outputs a signal I2 indicating the result of NAND of the signals EN, I1, CKFB, and D2 to the NAND circuit NAND10, NAND15, and the NOR circuit NOR10.
インバータINV11は、信号CKODの反転信号を否定論理積回路NAND12に出力する。否定論理積回路NAND12は、制御信号ENと、信号CKODの反転信号と、否定論理積回路NAND13の出力である信号I4とを受ける。そして、否定論理積回路NAND12は、信号ENと、信号CKODの反転信号と、信号I4との否定論理積の結果を示す信号I3を、否定論理積回路NAND13に出力する。 The inverter INV11 outputs an inverted signal of the signal CKOD to the NAND circuit NAND12. The NAND circuit NAND12 receives the control signal EN, the inverted signal of the signal CKOD, and the signal I4 that is the output of the NAND circuit NAND13. Then, the NAND circuit NAND12 outputs a signal I3 indicating the result of the NAND operation of the signal EN, the inverted signal of the signal CKOD, and the signal I4 to the NAND circuit NAND13.
否定論理積回路NAND13は、制御信号ENと、信号I3と、フィードバッククロックCKFBとを受ける。そして、否定論理積回路NAND13は、信号EN、I3、CKFBの否定論理積の結果を示す信号I4を、インバータINV12および否定論理積回路NAND12に出力する。 The NAND circuit NAND13 receives the control signal EN, the signal I3, and the feedback clock CKFB. Then, the NAND circuit NAND13 outputs a signal I4 indicating the result of NAND of the signals EN, I3, and CKFB to the inverter INV12 and the NAND circuit NAND12.
インバータINV12は、信号I4の反転信号を否定論理和回路NOR10に出力する。また、インバータINV10は、制御信号ENを受け、制御信号ENの反転信号を否定論理和回路NOR10に出力する。否定論理和回路NOR10は、制御信号ENの反転信号と、信号I2と、信号I4の反転信号とを受ける。そして、否定論理和回路NOR10は、制御信号ENの反転信号と、信号I2と、信号I4の反転信号との否定論理和を演算し、演算結果を増加信号INCとして出力する。 The inverter INV12 outputs an inverted signal of the signal I4 to the NOR circuit NOR10. The inverter INV10 receives the control signal EN and outputs an inverted signal of the control signal EN to the negative OR circuit NOR10. The NOR circuit NOR10 receives the inverted signal of the control signal EN, the signal I2, and the inverted signal of the signal I4. Then, the negative OR circuit NOR10 calculates the negative logical sum of the inverted signal of the control signal EN, the signal I2, and the inverted signal of the signal I4, and outputs the calculation result as an increase signal INC.
インバータINV13は、信号CKODの反転信号を否定論理積回路NAND14に出力する。否定論理積回路NAND14は、制御信号ENと、信号CKODの反転信号と、否定論理積回路NAND15の出力である信号D2とを受ける。そして、否定論理積回路NAND14は、信号ENと、信号CKODの反転信号と、信号D2との否定論理積の結果を示す信号D1を否定論理積回路NAND15に出力する。 The inverter INV13 outputs an inverted signal of the signal CKOD to the NAND circuit NAND14. The NAND circuit NAND14 receives the control signal EN, the inverted signal of the signal CKOD, and the signal D2 that is the output of the NAND circuit NAND15. Then, the NAND circuit NAND14 outputs a signal D1 indicating the result of the NAND operation of the signal EN, the inverted signal of the signal CKOD, and the signal D2 to the NAND circuit NAND15.
否定論理積回路NAND15は、制御信号ENと、信号D1と、フィードバッククロックCKFBと、否定論理積回路NAND11の出力である信号I2とを受ける。そして、否定論理積回路NAND15は、信号EN、D1、CKFB、I2の否定論理積の結果を示す信号D2を、否定論理積回路NAND11、NAND14および否定論理和回路NOR11に出力する。 The NAND circuit NAND15 receives the control signal EN, the signal D1, the feedback clock CKFB, and the signal I2 that is the output of the NAND circuit NAND11. Then, the NAND circuit NAND15 outputs a signal D2 indicating the result of NAND of the signals EN, D1, CKFB, and I2 to the NAND circuit NAND11, NAND14, and the NOR circuit NOR11.
否定論理積回路NAND16は、制御信号ENと、信号CKODと、否定論理積回路NAND17の出力である信号D4とを受ける。そして、否定論理積回路NAND16は、信号EN、CKOD、D4の否定論理積の結果を示す信号D3を、否定論理積回路NAND17に出力する。 The NAND circuit NAND16 receives the control signal EN, the signal CKOD, and the signal D4 that is the output of the NAND circuit NAND17. Then, the negative logical product circuit NAND16 outputs a signal D3 indicating the result of the negative logical product of the signals EN, CKOD, and D4 to the negative logical product circuit NAND17.
否定論理積回路NAND17は、制御信号ENと、信号D3と、フィードバッククロックCKFBとを受ける。そして、否定論理積回路NAND17は、信号EN、D3、CKFBの否定論理積の結果を示す信号D4を、否定論理和回路NOR11および否定論理積回路NAND16に出力する。 The NAND circuit NAND17 receives the control signal EN, the signal D3, and the feedback clock CKFB. Then, the NAND circuit NAND17 outputs a signal D4 indicating the result of NAND of the signals EN, D3 and CKFB to the NOR circuit NOR11 and the NAND circuit NAND16.
インバータINV14は、信号CKODの反転信号を否定論理和回路NOR11に出力する。否定論理和回路NOR11は、信号D2と、信号CKODの反転信号と、信号D4とを受ける。そして、否定論理和回路NOR11は、信号D2と、信号CKODの反転信号と、信号D4との否定論理和を演算し、演算結果を減少信号DECとして出力する。なお、遅延検出部DDETの構成は、この例に限定されない。 The inverter INV14 outputs an inverted signal of the signal CKOD to the negative OR circuit NOR11. The NOR circuit NOR11 receives the signal D2, the inverted signal of the signal CKOD, and the signal D4. Then, the negative OR circuit NOR11 calculates a negative logical sum of the signal D2, the inverted signal of the signal CKOD, and the signal D4, and outputs the calculation result as a decrease signal DEC. Note that the configuration of the delay detection unit DDET is not limited to this example.
図5は、図3に示した可変遅延部VDLYの一例を示している。可変遅延部VDLYは、例えば、電流源IS1、IS2、スイッチSW1、SW2、SW3、SW4、抵抗R1、R2、容量C1および電圧制御遅延素子VCDを有している。 FIG. 5 shows an example of the variable delay unit VDLY shown in FIG. The variable delay unit VDLY includes, for example, current sources IS1, IS2, switches SW1, SW2, SW3, SW4, resistors R1, R2, a capacitor C1, and a voltage control delay element VCD.
電流源IS1、スイッチSW1、スイッチSW2および電流源IS2は、アナログ電源AVDとアナログ電源AVSとの間に直列に接続される。スイッチSW1は、例えば、制御端子で受ける増加信号INCに基づいてオン/オフが制御される。また、スイッチSW2は、例えば、制御端子で受ける減少信号DECに基づいてオン/オフが制御される。 Current source IS1, switch SW1, switch SW2, and current source IS2 are connected in series between analog power supply AVD and analog power supply AVS. The switch SW1 is controlled to be turned on / off based on, for example, an increase signal INC received at the control terminal. The switch SW2 is controlled to be turned on / off based on a decrease signal DEC received at the control terminal, for example.
抵抗R1、スイッチSW3、スイッチSW4および抵抗R2は、アナログ電源AVDとアナログ電源AVSとの間に直列に接続される。スイッチSW3、SW4は、例えば、制御端子で受ける制御信号STRに基づいてオン/オフが制御される。 The resistor R1, the switch SW3, the switch SW4, and the resistor R2 are connected in series between the analog power supply AVD and the analog power supply AVS. The switches SW3 and SW4 are controlled to be turned on / off based on a control signal STR received at the control terminal, for example.
容量C1は、スイッチSW1とスイッチSW2との接続ノードであるノードDCNTとアナログ電源AVSとの間に配置される。例えば、容量C1の2つの端子は、ノードDCNTおよびアナログ電源AVSにそれぞれ接続されている。さらに、ノードDCNTは、スイッチSW3とスイッチSW4との接続ノードと、電圧制御遅延素子VCDの制御端子PN3とに接続されている。 The capacitor C1 is arranged between a node DCNT, which is a connection node between the switch SW1 and the switch SW2, and the analog power supply AVS. For example, the two terminals of the capacitor C1 are connected to the node DCNT and the analog power supply AVS, respectively. Further, the node DCNT is connected to a connection node between the switch SW3 and the switch SW4 and the control terminal PN3 of the voltage control delay element VCD.
電圧制御遅延素子VCDは、分周クロックCKDIVを端子PN1で受け、分周クロックCKDIVを遅延させたクロックCKDLを端子PN4から出力する。なお、電圧制御遅延素子VCDの端子PN2は、アナログ電源AVSに接続されている。電圧制御遅延素子VCDの遅延量は、例えば、制御端子PN3に接続されたノードDCNTの電圧の上昇に伴い、増加する。 The voltage control delay element VCD receives the divided clock CKDIV at the terminal PN1, and outputs the clock CKDL obtained by delaying the divided clock CKDIV from the terminal PN4. The terminal PN2 of the voltage control delay element VCD is connected to the analog power supply AVS. For example, the delay amount of the voltage control delay element VCD increases as the voltage of the node DCNT connected to the control terminal PN3 increases.
例えば、電圧制御遅延素子VCDは、端子PN1と端子PN2との間に直列に接続された可変抵抗RV1および容量C2を有している。可変抵抗RV1の抵抗値は、例えば、制御端子PN3に接続されたノードDCNTの電圧に応じて変化する。可変抵抗RV1と容量C2との接続ノードは、端子PN4に接続されている。 For example, the voltage controlled delay element VCD has a variable resistor RV1 and a capacitor C2 connected in series between the terminals PN1 and PN2. For example, the resistance value of the variable resistor RV1 changes according to the voltage of the node DCNT connected to the control terminal PN3. A connection node between the variable resistor RV1 and the capacitor C2 is connected to the terminal PN4.
ここで、例えば、制御信号STRが高レベルの期間では、スイッチSW3、SW4は、オン状態(導通状態)である。このため、制御信号STRが高レベルの期間では、ノードDCNTの電圧は、抵抗R1、R2による抵抗分割に応じた電圧に設定される。また、例えば、増加信号INCが高レベルの期間では、スイッチSW1は、オン状態(導通状態)である。このため、増加信号INCが高レベルの期間では、電流源IS1は、容量C1をスイッチSW1を介して充電する。この結果、ノードDCNTの電圧は、上昇する。 Here, for example, in a period in which the control signal STR is at a high level, the switches SW3 and SW4 are in an on state (conductive state). For this reason, during a period when the control signal STR is at a high level, the voltage of the node DCNT is set to a voltage corresponding to the resistance division by the resistors R1 and R2. Further, for example, during the period in which the increase signal INC is at a high level, the switch SW1 is in an on state (conductive state). For this reason, during a period in which the increase signal INC is at a high level, the current source IS1 charges the capacitor C1 via the switch SW1. As a result, the voltage of the node DCNT increases.
また、例えば、減少信号DECが高レベルの期間では、スイッチSW2は、オン状態(導通状態)である。このため、減少信号DECが高レベルの期間では、電流源IS2は、容量C1をスイッチSW2を介して放電する。この結果、ノードDCNTの電圧は、下降する。 Further, for example, during a period in which the decrease signal DEC is at a high level, the switch SW2 is in an on state (conductive state). For this reason, during a period in which the decrease signal DEC is at a high level, the current source IS2 discharges the capacitor C1 via the switch SW2. As a result, the voltage at the node DCNT decreases.
このように、電圧制御遅延素子VCDの遅延量は、増加信号INCおよび減少信号DECにより、調整される。例えば、電圧制御遅延素子VCDの遅延量は、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジとクロックCKODの立ち上がりエッジとが一致するように、調整される。これにより、例えば、出力クロックCKOに対するクロックCKODの遅延量が出力クロックCKOの半周期程度の場合、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジの次の出力クロックCKOの立ち上がりエッジを位相比較器PFDが検出する際の誤検出を低減できる。なお、可変遅延部VDLYの構成は、この例に限定されない。 Thus, the delay amount of the voltage control delay element VCD is adjusted by the increase signal INC and the decrease signal DEC. For example, the delay amount of the voltage control delay element VCD is adjusted so that the rising edge of the feedback clock CKFB matches the rising edge of the clock CKOD. Thereby, for example, when the delay amount of the clock CKOD with respect to the output clock CKO is about a half cycle of the output clock CKO, the phase comparator PFD detects the rising edge of the output clock CKO next to the rising edge of the feedback clock CKFB. False detection can be reduced. Note that the configuration of the variable delay unit VDLY is not limited to this example.
図6は、図2に示した位相比較器PFDの動作の一例を示している。先ず、入力クロックCKIの立ち上がりエッジがフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジより早い場合の動作について説明する。 FIG. 6 shows an example of the operation of the phase comparator PFD shown in FIG. First, an operation when the rising edge of the input clock CKI is earlier than the rising edge of the feedback clock CKFB will be described.
入力クロックCKIが立ち上がることにより、アップ信号UPが高レベルに変化する(図6の(a))。フィードバッククロックCKFBが立ち上がることにより、信号CKFB2が高レベルに変化する(図6の(b))。そして、信号CKFB2が高レベルに維持されている状態で出力クロックCKOが立ち上がることにより、ダウン信号DNが高レベルに変化する(図6の(c))。アップ信号UPおよびダウン信号DNの両方が高レベルであるため、論理積回路AND10の出力(フリップフロップDFF10−DFF12の各リセット端子RST)が高レベルに変化する。この結果、フリップフロップDFF10−DFF12がリセットされ、信号CKFB2、アップ信号UPおよびダウン信号DNが低レベルに変化する(図6の(d))。 As the input clock CKI rises, the up signal UP changes to a high level ((a) in FIG. 6). As the feedback clock CKFB rises, the signal CKFB2 changes to a high level ((b) in FIG. 6). Then, when the output clock CKO rises while the signal CKFB2 is maintained at a high level, the down signal DN changes to a high level ((c) in FIG. 6). Since both the up signal UP and the down signal DN are at a high level, the output of the AND circuit AND10 (reset terminals RST of the flip-flops DFF10 to DFF12) changes to a high level. As a result, the flip-flops DFF10 to DFF12 are reset, and the signal CKFB2, the up signal UP, and the down signal DN change to a low level ((d) in FIG. 6).
次に、入力クロックCKIの立ち上がりエッジがフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジより遅い場合の動作について説明する。 Next, an operation when the rising edge of the input clock CKI is later than the rising edge of the feedback clock CKFB will be described.
フィードバッククロックCKFBが立ち上がることにより、信号CKFB2が高レベルに変化する(図6の(e))。そして、信号CKFB2が高レベルに維持されている状態で出力クロックCKOが立ち上がることにより、ダウン信号DNが高レベルに変化する(図6の(f))。そして、入力クロックCKIが立ち上がることにより、アップ信号UPが高レベルに変化する(図6の(g))。アップ信号UPおよびダウン信号DNの両方が高レベルであるため、論理積回路AND10の出力(フリップフロップDFF10−DFF12の各リセット端子RST)が高レベルに変化する。この結果、フリップフロップDFF10−DFF12がリセットされ、信号CKFB2、アップ信号UPおよびダウン信号DNが低レベルに変化する(図6の(e))。 As the feedback clock CKFB rises, the signal CKFB2 changes to a high level ((e) in FIG. 6). When the output clock CKO rises while the signal CKFB2 is maintained at a high level, the down signal DN changes to a high level ((f) in FIG. 6). Then, when the input clock CKI rises, the up signal UP changes to a high level ((g) in FIG. 6). Since both the up signal UP and the down signal DN are at a high level, the output of the AND circuit AND10 (reset terminals RST of the flip-flops DFF10 to DFF12) changes to a high level. As a result, the flip-flops DFF10 to DFF12 are reset, and the signal CKFB2, the up signal UP, and the down signal DN change to a low level ((e) in FIG. 6).
このように、位相比較器PFDは、フィードバッククロックCKFBに基づくタイミングで出力クロックCKOを検出する(図6の例では、フィードバッククロックCKFBが立ち上がった後の1回目の出力クロックCKOの立ち上がりエッジが検出される)。これにより、位相比較器PFDは、入力クロックCKIと出力クロックCKOとの位相比較を実行できる。 As described above, the phase comparator PFD detects the output clock CKO at the timing based on the feedback clock CKFB (in the example of FIG. 6, the first rising edge of the output clock CKO after the feedback clock CKFB rises is detected. ) Thereby, the phase comparator PFD can perform phase comparison between the input clock CKI and the output clock CKO.
なお、PLL回路は、フィードバッククロックCKFBに遅延変動起因のジッタが含まれている場合でも、入力クロックCKIと出力クロックCKOとの位相を揃えるように動作する。このため、この実施形態では、フィードバッククロックCKFBに遅延変動起因のジッタが含まれている場合でも、入力クロックCKIと出力クロックCKOとの位相差(位相ジッタ)が増加することを抑制できる。例えば、入力クロックCKIとフィードバッククロックCKFBとの位相を揃えるように動作するPLL回路では、フィードバッククロックCKFBに遅延変動起因のジッタが含まれている場合、位相ジッタが増加する。 Note that the PLL circuit operates so as to align the phases of the input clock CKI and the output clock CKO even when the feedback clock CKFB includes jitter due to delay variation. Therefore, in this embodiment, it is possible to suppress an increase in the phase difference (phase jitter) between the input clock CKI and the output clock CKO even when the feedback clock CKFB includes jitter due to delay variation. For example, in a PLL circuit that operates so as to align the phases of the input clock CKI and the feedback clock CKFB, the phase jitter increases if the feedback clock CKFB includes jitter due to delay variation.
また、出力クロックCKOの検出にフィードバッククロックCKFBを用いない位相比較器では、入力クロックCKIの1周期に出力クロックCKOの立ち上がりエッジが複数あるため、入力クロックCKIと出力クロックCKOとの位相比較を実行することは困難である。これに対し、図6の例では、位相比較器PFDは、フィードバッククロックCKFBが立ち上がった後の1回目の出力クロックCKOの立ち上がりエッジと入力クロックCKIの立ち上がりエッジとを比較する。このため、位相比較器PFDは、入力クロックCKIと出力クロックCKOとの位相比較を実行できる。 In addition, in the phase comparator that does not use the feedback clock CKFB to detect the output clock CKO, there are a plurality of rising edges of the output clock CKO in one cycle of the input clock CKI, so the phase comparison between the input clock CKI and the output clock CKO is performed. It is difficult to do. In contrast, in the example of FIG. 6, the phase comparator PFD compares the rising edge of the first output clock CKO with the rising edge of the input clock CKI after the feedback clock CKFB rises. Therefore, the phase comparator PFD can perform phase comparison between the input clock CKI and the output clock CKO.
図7は、図4に示した遅延検出部DDETの動作の一例を示している。図7の遅延時間TD1は、図4に示した遅延素子DE10の遅延時間に対応している。 FIG. 7 shows an example of the operation of the delay detection unit DDET shown in FIG. The delay time TD1 in FIG. 7 corresponds to the delay time of the delay element DE10 shown in FIG.
フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジがクロックCKODの立ち上がりエッジより早い場合、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジからクロックCKODの立ち上がりエッジまでの時間T10、増加信号INCが高レベルに維持される。また、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジがクロックCKODの立ち上がりエッジより遅い場合、クロックCKODの立ち上がりエッジからフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジまでの時間T21に対応する時間T20、減少信号DECが高レベルに維持される。 When the rising edge of the feedback clock CKFB is earlier than the rising edge of the clock CKOD, the increase signal INC is maintained at a high level for the time T10 from the rising edge of the feedback clock CKFB to the rising edge of the clock CKOD. When the rising edge of the feedback clock CKFB is later than the rising edge of the clock CKOD, the time T20 corresponding to the time T21 from the rising edge of the clock CKOD to the rising edge of the feedback clock CKFB and the decrease signal DEC are maintained at a high level. .
例えば、信号I2(否定論理積回路NAND11の出力)および信号D2(否定論理積回路NAND15の出力)は、クロックCKODの立ち上がりエッジがフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジより遅いか早いかを検出する信号である。信号I2、D2は、例えば、フィードバッククロックCKFBが低レベルの期間では、高レベルに維持される。 For example, the signal I2 (output of the NAND circuit NAND11) and the signal D2 (output of the NAND circuit NAND15) are signals that detect whether the rising edge of the clock CKOD is later or earlier than the rising edge of the feedback clock CKFB. . For example, the signals I2 and D2 are maintained at a high level during a period when the feedback clock CKFB is at a low level.
例えば、フィードバッククロックCKFBが立ち上がったときに、クロックCKODが低レベルの場合、信号I2は低レベルに変化する(図7の(a))。信号I2が低レベルの場合、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジからクロックCKODの立ち上がりエッジまでの時間T10、増加信号INCが高レベルに維持される(図7の(b))。 For example, when the feedback clock CKFB rises and the clock CKOD is at a low level, the signal I2 changes to a low level ((a) in FIG. 7). When the signal I2 is at a low level, the increase signal INC is maintained at a high level for a time T10 from the rising edge of the feedback clock CKFB to the rising edge of the clock CKOD ((b) in FIG. 7).
一方、フィードバッククロックCKFBが立ち上がったときに、クロックCKODが高レベルの場合、信号D2は低レベルに変化する(図7の(c))。信号D2が低レベルの場合、クロックCKODの立ち上がりエッジからフィードバッククロックCKFBの立ち下がりエッジまでの時間T20、減少信号DECが高レベルに維持される(図7の(d))。 On the other hand, when the clock CKOD is at a high level when the feedback clock CKFB rises, the signal D2 changes to a low level ((c) in FIG. 7). When the signal D2 is at a low level, the decrease signal DEC is maintained at a high level for a time T20 from the rising edge of the clock CKOD to the falling edge of the feedback clock CKFB ((d) in FIG. 7).
なお、分周クロックCKDIVのパルス幅(高レベルの期間)が出力クロックCKOの1周期に等しいまたはほぼ等しい場合、フィードバッククロックCKFBのパルス幅(高レベルの期間)は、クロックCKODの1周期に等しいまたはほぼ等しい。この場合、クロックCKODの立ち上がりエッジからフィードバッククロックCKFBの立ち下がりエッジまでの時間T20は、クロックCKODの立ち上がりエッジからフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジまでの時間T21に等しいまたはほぼ等しい。 When the pulse width (high-level period) of the divided clock CKDIV is equal to or substantially equal to one period of the output clock CKO, the pulse width (high-level period) of the feedback clock CKFB is equal to one period of the clock CKOD. Or nearly equal. In this case, the time T20 from the rising edge of the clock CKOD to the falling edge of the feedback clock CKFB is equal to or substantially equal to the time T21 from the rising edge of the clock CKOD to the rising edge of the feedback clock CKFB.
図8は、図5に示した可変遅延部VDLYの動作の一例を示している。図8のDCNT電圧は、図5に示したノードDCNT(電圧制御遅延素子VCDの制御端子PN3)の電圧を示している。また、図8のCKDIV−CKDL間遅延時間は、分周クロックCKDIVに対するクロックCKDLの遅延時間を示している。なお、分周クロックCKDIVに対するクロックCKDLの遅延時間は、例えば、制御信号ENが高レベルの場合、分周クロックCKDIVに対するフィードバッククロックCKFBの遅延時間に対応する。 FIG. 8 shows an example of the operation of the variable delay unit VDLY shown in FIG. The DCNT voltage in FIG. 8 indicates the voltage of the node DCNT (control terminal PN3 of the voltage control delay element VCD) shown in FIG. Further, the delay time between CKDIV and CKDL in FIG. 8 indicates the delay time of the clock CKDL with respect to the divided clock CKDIV. Note that the delay time of the clock CKDL with respect to the divided clock CKDIV corresponds to, for example, the delay time of the feedback clock CKFB with respect to the divided clock CKDIV when the control signal EN is at a high level.
先ず、制御信号STRが時間T30(例えば、入力クロックCKIの1周期と等しいまたはほぼ等しい時間)だけ、高レベルに維持される。これにより、スイッチSW3、SW4がオン状態(導通状態)に変化し、ノードDCNTの電圧が上昇する。例えば、ノードDCNTの電圧は、抵抗R1、R2による抵抗分割に応じた電圧(以下、初期電圧とも称する)まで上昇する。電圧制御遅延素子VCDでの遅延(分周クロックCKDIVに対するクロックCKDLの遅延時間)は、ノードDCNTの電圧が高いほど増加する。このため、分周クロックCKDIVに対するクロックCKDLの遅延時間は、初期電圧に対応する遅延量まで増加する。これにより、電圧制御遅延素子VCDの初期値が設定される。 First, the control signal STR is maintained at a high level for a time T30 (for example, a time equal to or approximately equal to one period of the input clock CKI). As a result, the switches SW3 and SW4 are turned on (conductive state), and the voltage of the node DCNT increases. For example, the voltage of the node DCNT rises to a voltage corresponding to resistance division by the resistors R1 and R2 (hereinafter also referred to as initial voltage). The delay in the voltage controlled delay element VCD (the delay time of the clock CKDL with respect to the divided clock CKDIV) increases as the voltage of the node DCNT increases. For this reason, the delay time of the clock CKDL with respect to the divided clock CKDIV increases to a delay amount corresponding to the initial voltage. Thereby, the initial value of the voltage controlled delay element VCD is set.
電圧制御遅延素子VCDの初期値が設定された後では、制御信号STRが低レベルに維持されるため、スイッチSW3、SW4は、オフ状態(非導通状態)に維持される。このため、ノードDCNTの電圧は、増加信号INCおよび減少信号DECのレベルに応じて増減する。 After the initial value of the voltage control delay element VCD is set, the control signal STR is maintained at a low level, so that the switches SW3 and SW4 are maintained in the off state (non-conduction state). For this reason, the voltage of the node DCNT increases or decreases according to the levels of the increase signal INC and the decrease signal DEC.
例えば、増加信号INCが低レベルで、減少信号DECが高レベルの期間T31では、スイッチSW1がオフ状態(非導通状態)に維持され、スイッチSW2がオン状態(導通状態)に維持されるため、ノードDCNTの電圧は、下降する。このため、分周クロックCKDIVに対するクロックCKDLの遅延時間は、減少する。また、例えば、減少信号DECが低レベルで、増加信号INCが高レベルの期間T32では、スイッチSW2がオフ状態(非導通状態)に維持され、スイッチSW1がオン状態(導通状態)に維持されるため、ノードDCNTの電圧は、上昇する。このため、分周クロックCKDIVに対するクロックCKDLの遅延時間は、増加する。 For example, in the period T31 in which the increase signal INC is low and the decrease signal DEC is high, the switch SW1 is maintained in the off state (non-conduction state), and the switch SW2 is maintained in the on state (conduction state). The voltage at node DCNT falls. For this reason, the delay time of the clock CKDL with respect to the divided clock CKDIV decreases. Further, for example, in the period T32 in which the decrease signal DEC is at a low level and the increase signal INC is at a high level, the switch SW2 is maintained in an off state (non-conduction state), and the switch SW1 is maintained in an on state (conduction state). Therefore, the voltage at the node DCNT increases. For this reason, the delay time of the clock CKDL with respect to the divided clock CKDIV increases.
なお、電圧制御遅延素子VCDの遅延の変化量は、例えば、増加信号INCや減少信号DECが高レベルである時間と同程度または少し大きい程度になるように、設定される。例えば、電圧制御遅延素子VCDの遅延の変化量が、増加信号INCや減少信号DECが高レベルである時間に比べて大きすぎる場合、クロックCKDLが出力クロックCKOの1周期分ずれ、PLL回路が誤動作するおそれがある。あるいは、電圧制御遅延素子VCDの遅延の変化量が、増加信号INCや減少信号DECが高レベルである時間に比べて小さい場合、電圧制御遅延素子VCDによる遅延量の調整が、分周クロックCKDIVの遅延変動に追従できない可能性がある。 Note that the amount of change in the delay of the voltage control delay element VCD is set to be, for example, about the same as or slightly larger than the time during which the increase signal INC and the decrease signal DEC are at a high level. For example, if the amount of change in the delay of the voltage control delay element VCD is too large compared to the time when the increase signal INC or the decrease signal DEC is at a high level, the clock CKDL is shifted by one cycle of the output clock CKO, and the PLL circuit malfunctions. There is a risk. Alternatively, when the amount of change in the delay of the voltage control delay element VCD is smaller than the time during which the increase signal INC and the decrease signal DEC are at a high level, the adjustment of the delay amount by the voltage control delay element VCD is performed by the divided clock CKDIV. There is a possibility that the delay variation cannot be followed.
このため、電圧制御遅延素子VCDは、例えば、増加信号INCや減少信号DECによる遅延の変化量(調整量)が増加信号INCや減少信号DECの高レベルの時間の1倍から1.5倍程度になるように、設計される。 For this reason, the voltage controlled delay element VCD has, for example, a delay change amount (adjustment amount) of about 1 to 1.5 times the high level time of the increase signal INC or the decrease signal DEC due to the increase signal INC or the decrease signal DEC. Designed to be
図9は、図1に示したPLL回路の動作の一例を示している。図9の時間TD2、TD3、TD4、TD5は、分周器DIVの遅延時間(出力クロックCKOと分周クロックCKDIVとの間の遅延時間)を示している。時間TD10は、出力クロックCKOと入力クロックCKIとの間の遅延時間を示している。 FIG. 9 shows an example of the operation of the PLL circuit shown in FIG. Times TD2, TD3, TD4, and TD5 in FIG. 9 indicate the delay time of the frequency divider DIV (the delay time between the output clock CKO and the frequency-divided clock CKDIV). A time TD10 indicates a delay time between the output clock CKO and the input clock CKI.
先ず、期間T100では、制御信号EN、STRが低レベルに維持された状態で、リセット信号SRSTが高レベルに変化する。これにより、PLL回路が起動する。なお、制御信号EN、STRが低レベルに維持されているため、遅延調整回路DLYは、動作していない。例えば、分周クロックCKDIVが、フィードバッククロックCKFBとして位相比較器PFDに伝達される。 First, in the period T100, the reset signal SRST changes to a high level while the control signals EN and STR are maintained at a low level. As a result, the PLL circuit is activated. Since the control signals EN and STR are maintained at a low level, the delay adjustment circuit DLY is not operating. For example, the divided clock CKDIV is transmitted to the phase comparator PFD as the feedback clock CKFB.
位相比較器PFDは、例えば、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジ直後の出力クロックCKOの立ち上がりエッジを検出する。PLL回路の動作開始時は、出力クロックCKOの周波数は低い。このため、PLL回路の動作開始時から、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジ直後の出力クロックCKOの立ち上がりエッジと入力クロックCKIの立ち上がりエッジとが比較される場合でも、PLL回路が誤動作する可能性は低い。例えば、出力クロックCKOの立ち上がりエッジのうち、検出すべき立ち上がりエッジの隣の立ち上がりエッジを位相比較器PFDが誤って検出する可能性は低い。 For example, the phase comparator PFD detects the rising edge of the output clock CKO immediately after the rising edge of the feedback clock CKFB. At the start of the operation of the PLL circuit, the frequency of the output clock CKO is low. Therefore, even when the rising edge of the output clock CKO immediately after the rising edge of the feedback clock CKFB is compared with the rising edge of the input clock CKI from the start of the operation of the PLL circuit, the possibility that the PLL circuit malfunctions is low. For example, it is unlikely that the phase comparator PFD erroneously detects the rising edge adjacent to the rising edge to be detected among the rising edges of the output clock CKO.
期間T200では、PLL回路がロックアップした後(出力クロックCKOが入力クロックCKIに同期した後)に、遅延調整回路DLYの動作が開始する。例えば、PLL回路が起動してからPLL回路がロックアップする程度の時間経過したときに、制御信号STRが所定時間(例えば、入力クロックCKIの1周期と等しいまたはほぼ等しい時間)だけ、高レベルに維持される。これにより、電圧制御遅延素子VCDの初期値(ノードDCNTの初期電圧)が設定される。また、電圧制御遅延素子VCDの初期値が設定された後、制御信号ENが高レベルに変化する。これにより、遅延検出部DDETが起動する。 In the period T200, the operation of the delay adjustment circuit DLY starts after the PLL circuit locks up (after the output clock CKO is synchronized with the input clock CKI). For example, the control signal STR is set to a high level for a predetermined time (for example, a time equal to or approximately equal to one cycle of the input clock CKI) when a time period sufficient to lock up the PLL circuit has elapsed since the PLL circuit started. Maintained. Thereby, the initial value of the voltage control delay element VCD (the initial voltage of the node DCNT) is set. Further, after the initial value of the voltage control delay element VCD is set, the control signal EN changes to a high level. As a result, the delay detection unit DDET is activated.
なお、制御信号STRが高レベルの期間では、図5に示したクロックCKDLが分周クロックCKDIVに対して遅延するが、クロックCKDLは、制御信号ENが低レベルであるため、フィードバッククロックCKFBとして選択されていない。例えば、遅延調整回路DLYは、分周クロックCKDIVをフィードバッククロックCKFBとして選択する。 Note that the clock CKDL shown in FIG. 5 is delayed with respect to the divided clock CKDIV during a period in which the control signal STR is at a high level, but the clock CKDL is selected as the feedback clock CKFB because the control signal EN is at a low level. It has not been. For example, the delay adjustment circuit DLY selects the divided clock CKDIV as the feedback clock CKFB.
期間T300、T400では、制御信号STRが低レベルに維持され、制御信号ENが高レベルに維持されているため、遅延調整回路DLYは、図7等に示したように、増加信号INCおよび減少信号DECに基づいて、遅延量を調整する。例えば、遅延調整回路DLYは、クロックCKODの立ち上がりエッジとフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジとが揃うように(図9の破線の楕円で囲んだ部分)、分周クロックCKDIVとフィードバッククロックCKFBとの間の遅延時間を調整する。 In the periods T300 and T400, since the control signal STR is maintained at a low level and the control signal EN is maintained at a high level, the delay adjustment circuit DLY includes an increase signal INC and a decrease signal as illustrated in FIG. The delay amount is adjusted based on DEC. For example, the delay adjustment circuit DLY is arranged between the frequency-divided clock CKDIV and the feedback clock CKFB so that the rising edge of the clock CKOD and the rising edge of the feedback clock CKFB are aligned (portion surrounded by a dashed ellipse in FIG. 9). Adjust the delay time.
クロックCKODの立ち上がりエッジとフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジとが揃ったまたはほぼ揃った状態で、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジ直後の出力クロックCKOの立ち上がりエッジと入力クロックCKIの立ち上がりエッジとが比較される。そして、PLL回路は、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジ直後の出力クロックCKOの立ち上がりエッジと入力クロックCKIの立ち上がりエッジとを揃えるように動作する。 With the rising edge of the clock CKOD and the rising edge of the feedback clock CKFB aligned or substantially aligned, the rising edge of the output clock CKO immediately after the rising edge of the feedback clock CKFB is compared with the rising edge of the input clock CKI. The PLL circuit operates so that the rising edge of the output clock CKO immediately after the rising edge of the feedback clock CKFB is aligned with the rising edge of the input clock CKI.
これにより、出力クロックCKOと入力クロックCKIとの間の遅延時間TD10は、分周器DIVで遅延変動が発生した場合でも、一定またはほぼ一定の遅延量に維持される。例えば、期間T400での分周器DIVの遅延時間TD5は、期間T300での分周器DIVの遅延時間TD4より小さい。この場合でも、期間T400の遅延時間TD10は、期間T300の遅延時間TD10と同じまたはほぼ同じ遅延量に調整される。 Thus, the delay time TD10 between the output clock CKO and the input clock CKI is maintained at a constant or substantially constant delay amount even when a delay variation occurs in the frequency divider DIV. For example, the delay time TD5 of the frequency divider DIV in the period T400 is smaller than the delay time TD4 of the frequency divider DIV in the period T300. Even in this case, the delay time TD10 of the period T400 is adjusted to the same or substantially the same delay amount as the delay time TD10 of the period T300.
このように、PLL回路は、分周器DIVで遅延変動が発生した場合でも、出力クロックのジッタが増加することを抑制できる。なお、この実施形態では、フィードバッククロックCKFBの位相が入力クロックCKIの位相と直接比較されるわけではないため、遅延調整回路DLYによる遅延量の調整精度は、低くてもよい。 In this manner, the PLL circuit can suppress an increase in jitter of the output clock even when delay variation occurs in the frequency divider DIV. In this embodiment, since the phase of the feedback clock CKFB is not directly compared with the phase of the input clock CKI, the delay adjustment accuracy by the delay adjustment circuit DLY may be low.
図10は、図3に示した遅延検出部DDETの別の例を示している。図10に示した遅延検出部DDETでは、図4に示した遅延検出部DDETから遅延素子DE10、インバータINV11、INV13、INV14が削除され、図4に示した遅延検出部DDETにインバータINV15、INV16が追加されている。図10に示した遅延検出部DDETのその他の構成は、図4に示した遅延検出部DDETと同一または同様である。図4で説明した要素と同一または同様の要素については、同一または同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。 FIG. 10 shows another example of the delay detection unit DDET shown in FIG. In the delay detection unit DDET shown in FIG. 10, the delay element DE10 and the inverters INV11, INV13, and INV14 are deleted from the delay detection unit DDET shown in FIG. 4, and the inverters INV15 and INV16 are added to the delay detection unit DDET shown in FIG. Have been added. Other configurations of the delay detection unit DDET illustrated in FIG. 10 are the same as or similar to the delay detection unit DDET illustrated in FIG. The same or similar elements as those described in FIG. 4 are denoted by the same or similar reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
遅延検出部DDETは、インバータINV10、INV12、INV15、INV16、否定論理積回路NAND10−NAND17、否定論理和回路NOR10、NOR11を有している。インバータINV15は、出力クロックCKOを受け、出力クロックCKOの反転信号を否定論理積回路NAND10に出力する。例えば、出力クロックCKOのデューティ比が50%の場合、インバータINV15の出力は、出力クロックCKOを出力クロックCKOの半周期程度だけ遅延させたクロックに対応する。 The delay detection unit DDET includes inverters INV10, INV12, INV15, INV16, a negative logical product circuit NAND10-NAND17, and a negative logical sum circuit NOR10, NOR11. The inverter INV15 receives the output clock CKO and outputs an inverted signal of the output clock CKO to the NAND circuit NAND10. For example, when the duty ratio of the output clock CKO is 50%, the output of the inverter INV15 corresponds to a clock obtained by delaying the output clock CKO by about a half cycle of the output clock CKO.
否定論理積回路NAND10は、制御信号ENと、出力クロックCKOの反転信号と、信号I2とを受ける。そして、否定論理積回路NAND10は、信号ENと、出力クロックCKOの反転信号と、信号I2との否定論理積の結果を示す信号I1を否定論理積回路NAND11に出力する。 The NAND circuit NAND10 receives the control signal EN, the inverted signal of the output clock CKO, and the signal I2. Then, the NAND circuit NAND10 outputs to the NAND circuit NAND11 a signal I1 indicating the result of the NAND operation of the signal EN, the inverted signal of the output clock CKO, and the signal I2.
否定論理積回路NAND12は、制御信号ENと、出力クロックCKOと、信号I4とを受ける。そして、否定論理積回路NAND12は、信号EN、CKO、I4の否定論理積の結果を示す信号I3を、否定論理積回路NAND13に出力する。 The NAND circuit NAND12 receives the control signal EN, the output clock CKO, and the signal I4. Then, the negative logical product circuit NAND12 outputs a signal I3 indicating the result of the negative logical product of the signals EN, CKO, and I4 to the negative logical product circuit NAND13.
否定論理積回路NAND14は、制御信号ENと、出力クロックCKOと、信号D2とを受ける。そして、否定論理積回路NAND14は、信号EN、CKO、D2の否定論理積の結果を示す信号D1を否定論理積回路NAND15に出力する。 The NAND circuit NAND14 receives the control signal EN, the output clock CKO, and the signal D2. Then, the NAND circuit NAND14 outputs a signal D1 indicating the result of NAND of the signals EN, CKO, and D2 to the NAND circuit NAND15.
インバータINV16は、出力クロックCKOを受け、出力クロックCKOの反転信号を否定論理積回路NAND16に出力する。否定論理積回路NAND16は、制御信号ENと、出力クロックCKOの反転信号と、信号D4とを受ける。そして、否定論理積回路NAND16は、信号ENと、出力クロックCKOの反転信号と、信号D4との否定論理積の結果を示す信号D3を、否定論理積回路NAND17に出力する。 The inverter INV16 receives the output clock CKO, and outputs an inverted signal of the output clock CKO to the NAND circuit NAND16. The NAND circuit NAND16 receives the control signal EN, the inverted signal of the output clock CKO, and the signal D4. Then, the NAND circuit NAND16 outputs a signal D3 indicating the result of the NAND operation of the signal EN, the inverted signal of the output clock CKO, and the signal D4 to the NAND circuit NAND17.
否定論理和回路NOR11は、信号D2と、出力クロックCKOと、信号D4とを受ける。そして、否定論理和回路NOR11は、信号D2、CKO、D4の否定論理和を演算し、演算結果を減少信号DECとして出力する。図10の遅延検出部DDETでは、遅延素子DE10が図4の遅延検出部DDETから省かれるため、遅延素子DE10の遅延時間がサンプルや動作条件によってばらつくことを考慮する場合に比べて、回路設計を容易にできる。また、図10の遅延検出部DDETでは、遅延素子DE10等が図4の遅延検出部DDETから省かれるため、遅延検出部DDETの回路規模(素子数)を低減できる。なお、遅延検出部DDETの構成は、この例に限定されない。 The NOR circuit NOR11 receives the signal D2, the output clock CKO, and the signal D4. Then, the negative OR circuit NOR11 calculates the negative logical sum of the signals D2, CKO, and D4 and outputs the calculation result as a decrease signal DEC. In the delay detection unit DDET of FIG. 10, the delay element DE10 is omitted from the delay detection unit DDET of FIG. 4, so that the circuit design is compared with the case where the delay time of the delay element DE10 varies depending on the sample and operating conditions. Easy to do. Further, in the delay detection unit DDET of FIG. 10, the delay element DE10 and the like are omitted from the delay detection unit DDET of FIG. 4, so that the circuit scale (number of elements) of the delay detection unit DDET can be reduced. Note that the configuration of the delay detection unit DDET is not limited to this example.
図11は、図10に示した遅延検出部DDETの動作の一例を示している。フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジが出力クロックCKOの立ち下がりエッジより早い場合、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジから出力クロックCKOの立ち下がりエッジまでの時間T12、増加信号INCが高レベルに維持される。また、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジが出力クロックCKOの立ち下がりエッジより遅い場合、出力クロックCKOの立ち下がりエッジからフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジまでの時間T23に対応する時間T22、減少信号DECが高レベルに維持される。 FIG. 11 shows an example of the operation of the delay detection unit DDET shown in FIG. When the rising edge of the feedback clock CKFB is earlier than the falling edge of the output clock CKO, the time T12 from the rising edge of the feedback clock CKFB to the falling edge of the output clock CKO, the increase signal INC is maintained at a high level. When the rising edge of the feedback clock CKFB is later than the falling edge of the output clock CKO, the time T22 corresponding to the time T23 from the falling edge of the output clock CKO to the rising edge of the feedback clock CKFB, the decrease signal DEC is at a high level. Maintained.
例えば、信号I2(否定論理積回路NAND11の出力)および信号D2(否定論理積回路NAND15の出力)は、出力クロックCKOの立ち下がりエッジがフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジより遅いか早いかを検出する信号である。信号I2、D2は、例えば、フィードバッククロックCKFBが低レベルの期間では、高レベルに維持される。 For example, the signal I2 (output of the NAND circuit NAND11) and the signal D2 (output of the NAND circuit NAND15) detect whether the falling edge of the output clock CKO is later or earlier than the rising edge of the feedback clock CKFB. It is. For example, the signals I2 and D2 are maintained at a high level during a period when the feedback clock CKFB is at a low level.
例えば、フィードバッククロックCKFBが立ち上がったときに、出力クロックCKOが高レベルの場合、信号I2は低レベルに変化する(図11の(a))。信号I2が低レベルの場合、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジから出力クロックCKOの立ち下がりエッジまでの時間T12、増加信号INCが高レベルに維持される(図11の(b))。 For example, when the feedback clock CKFB rises and the output clock CKO is at a high level, the signal I2 changes to a low level ((a) in FIG. 11). When the signal I2 is at the low level, the increase signal INC is maintained at the high level during the time T12 from the rising edge of the feedback clock CKFB to the falling edge of the output clock CKO ((b) in FIG. 11).
一方、フィードバッククロックCKFBが立ち上がったときに、出力クロックCKOが低レベルの場合、信号D2は低レベルに変化する(図11の(c))。信号D2が低レベルの場合、出力クロックCKOの立ち下がりエッジからフィードバッククロックCKFBの立ち下がりエッジまでの時間T22、減少信号DECが高レベルに維持される(図11の(d))。 On the other hand, when the output clock CKO is at a low level when the feedback clock CKFB rises, the signal D2 changes to a low level ((c) in FIG. 11). When the signal D2 is at a low level, the decrease signal DEC is maintained at a high level for a time T22 from the falling edge of the output clock CKO to the falling edge of the feedback clock CKFB ((d) in FIG. 11).
なお、分周クロックCKDIVのパルス幅(高レベルの期間)が出力クロックCKOの1周期に等しいまたはほぼ等しい場合、時間T22は、時間T23に等しいまたはほぼ等しい。すなわち、出力クロックCKOの立ち下がりエッジからフィードバッククロックCKFBの立ち下がりエッジまでの時間T22は、出力クロックCKOの立ち下がりエッジからフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジまでの時間T23に等しいまたはほぼ等しい。 When the pulse width (high level period) of the divided clock CKDIV is equal to or approximately equal to one cycle of the output clock CKO, the time T22 is equal to or approximately equal to the time T23. That is, the time T22 from the falling edge of the output clock CKO to the falling edge of the feedback clock CKFB is equal to or substantially equal to the time T23 from the falling edge of the output clock CKO to the rising edge of the feedback clock CKFB.
図12は、図10に示した遅延検出部DDETを含むPLL回路の動作の一例を示している。図12の時間TD2、TD3、TD4、TD5、TD10の意味は、図9と同一または同様である。図9で説明した動作と同一または同様の動作については、詳細な説明を省略する。 FIG. 12 shows an example of the operation of the PLL circuit including the delay detection unit DDET shown in FIG. The meanings of times TD2, TD3, TD4, TD5, and TD10 in FIG. 12 are the same as or similar to those in FIG. Detailed description of the same or similar operations as those described in FIG. 9 is omitted.
例えば、遅延調整回路DLYは、出力クロックCKOの立ち下がりエッジとフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジとが揃うように(図12の破線の楕円で囲んだ部分)、分周クロックCKDIVとフィードバッククロックCKFBとの間の遅延時間を調整する。その他の動作は、図9の動作と同一または同様である。 For example, the delay adjustment circuit DLY includes the divided clock CKDIV and the feedback clock CKFB so that the falling edge of the output clock CKO and the rising edge of the feedback clock CKFB are aligned (portion surrounded by a dashed ellipse in FIG. 12). Adjust the delay time between. Other operations are the same as or similar to the operations in FIG.
例えば、制御信号ENが低レベルに維持された期間T100、T200の動作は、図9の期間T100、T200の動作と同一または同様である。 For example, the operations in the periods T100 and T200 in which the control signal EN is maintained at the low level are the same as or similar to the operations in the periods T100 and T200 in FIG.
期間T300、T400では、制御信号STRが低レベルに維持され、制御信号ENが高レベルに維持されているため、遅延調整回路DLYは、図11等に示したように、増加信号INCおよび減少信号DECに基づいて、遅延量を調整する。例えば、遅延調整回路DLYは、出力クロックCKOの立ち下がりエッジとフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジとが揃うように(図9の破線の楕円で囲んだ部分)、分周クロックCKDIVとフィードバッククロックCKFBとの間の遅延時間を調整する。 In the periods T300 and T400, since the control signal STR is maintained at a low level and the control signal EN is maintained at a high level, the delay adjustment circuit DLY includes an increase signal INC and a decrease signal as illustrated in FIG. The delay amount is adjusted based on DEC. For example, the delay adjustment circuit DLY is configured so that the falling edge of the output clock CKO and the rising edge of the feedback clock CKFB are aligned (portion surrounded by a broken line ellipse in FIG. 9) and the divided clock CKDIV and the feedback clock CKFB. Adjust the delay time between.
出力クロックCKOの立ち下がりエッジとフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジとが揃ったまたはほぼ揃った状態で、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジ直後の出力クロックCKOの立ち上がりエッジと入力クロックCKIの立ち上がりエッジとが比較される。そして、PLL回路は、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジ直後の出力クロックCKOの立ち上がりエッジと入力クロックCKIの立ち上がりエッジとを揃えるように動作する。 With the falling edge of the output clock CKO and the rising edge of the feedback clock CKFB aligned or nearly aligned, the rising edge of the output clock CKO immediately after the rising edge of the feedback clock CKFB is compared with the rising edge of the input clock CKI. The The PLL circuit operates so that the rising edge of the output clock CKO immediately after the rising edge of the feedback clock CKFB is aligned with the rising edge of the input clock CKI.
これにより、出力クロックCKOと入力クロックCKIとの間の遅延時間TD10は、分周器DIVで遅延変動が発生した場合でも、一定またはほぼ一定の遅延量に維持される。このように、PLL回路は、分周器DIVで遅延変動が発生した場合でも、出力クロックのジッタが増加することを抑制できる。なお、この実施形態では、フィードバッククロックCKFBの位相が入力クロックCKIの位相と直接比較されるわけではないため、遅延調整回路DLYによる遅延量の調整精度は、低くてもよい。 Thus, the delay time TD10 between the output clock CKO and the input clock CKI is maintained at a constant or substantially constant delay amount even when a delay variation occurs in the frequency divider DIV. In this manner, the PLL circuit can suppress an increase in jitter of the output clock even when delay variation occurs in the frequency divider DIV. In this embodiment, since the phase of the feedback clock CKFB is not directly compared with the phase of the input clock CKI, the delay adjustment accuracy by the delay adjustment circuit DLY may be low.
以上、図1から図12に示した実施形態のPLL回路および半導体集積回路SEMでは、PLL回路は、クロック生成部CGENと、分周器DIVと、遅延調整回路DLYと、位相比較器PFDとを有している。例えば、クロック生成部CGENは、アップ信号UP、ダウン信号DN等の制御信号により調整される制御電圧に応じた周波数の出力クロックCKOを生成する。分周器DIVは、出力クロックCKOを分周して分周クロックCKDIVを生成する。遅延調整回路DLYは、分周クロックCKDIVの遅延量を調整してフィードバッククロックCKFBを生成する。位相比較器PFDは、フィードバッククロックCKFBに基づくタイミングで検出した出力クロックCKOと、入力クロックCKIとの位相差を検出する。そして、位相比較器PFDは、位相差に応じて制御信号を生成する。 As described above, in the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit SEM of the embodiment shown in FIGS. 1 to 12, the PLL circuit includes the clock generation unit CGEN, the frequency divider DIV, the delay adjustment circuit DLY, and the phase comparator PFD. Have. For example, the clock generation unit CGEN generates an output clock CKO having a frequency corresponding to a control voltage adjusted by a control signal such as an up signal UP or a down signal DN. The frequency divider DIV divides the output clock CKO to generate a divided clock CKDIV. The delay adjustment circuit DLY adjusts the delay amount of the divided clock CKDIV to generate the feedback clock CKFB. The phase comparator PFD detects the phase difference between the output clock CKO detected at the timing based on the feedback clock CKFB and the input clock CKI. Then, the phase comparator PFD generates a control signal according to the phase difference.
例えば、位相比較器PFDは、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジ直後の出力クロックCKOの立ち上がりエッジと、入力クロックCKIの立ち上がりエッジとを比較することにより、入力クロックCKIと出力クロックCKOとの位相差を検出する。このように、この実施形態では、出力クロックCKOと入力クロックCKIとの位相差を検出しているため、フィードバッククロックCKFBの遅延変動の影響を低減できる。例えば、この実施形態では、フィードバック経路(分周器DIV)で遅延変動が発生した場合でも、出力クロックCKOのジッタが増加することを抑制できる。すなわち、この実施形態では、PLL回路の出力クロックのジッタを低減できる。 For example, the phase comparator PFD detects the phase difference between the input clock CKI and the output clock CKO by comparing the rising edge of the output clock CKO immediately after the rising edge of the feedback clock CKFB with the rising edge of the input clock CKI. To do. Thus, in this embodiment, since the phase difference between the output clock CKO and the input clock CKI is detected, the influence of delay variation of the feedback clock CKFB can be reduced. For example, in this embodiment, it is possible to suppress an increase in jitter of the output clock CKO even when delay variation occurs in the feedback path (frequency divider DIV). That is, in this embodiment, the jitter of the output clock of the PLL circuit can be reduced.
また、この実施形態では、分周器DIVの遅延変動の影響を低減できるため、P型のMOSトランジスタのバックバイアス電圧やN型のMOSトランジスタのバックバイアス電圧を分周器DIVに印加できる。これにより、この実施形態では、分周器DIVのリーク電流を低減でき、消費電力を低減できる。また、この実施形態では、バックバイアス電圧が印加されるロジック回路と分周器DIVとを電源分離しなくてもよいため、電源系統の構成が複雑になることを防止できる。このように、この実施形態では、低消費電力と低ジッタとの両方を実現できる。 In this embodiment, since the influence of delay variation of the frequency divider DIV can be reduced, the back bias voltage of the P-type MOS transistor and the back bias voltage of the N-type MOS transistor can be applied to the frequency divider DIV. Thereby, in this embodiment, the leakage current of the frequency divider DIV can be reduced, and the power consumption can be reduced. In this embodiment, the logic circuit to which the back bias voltage is applied and the frequency divider DIV do not have to be separated from each other in power supply, so that the configuration of the power supply system can be prevented from becoming complicated. Thus, in this embodiment, both low power consumption and low jitter can be realized.
図13は、PLL回路および半導体集積回路の別の実施形態を示している。この実施形態のPLL回路は、図1に示した位相比較器PFDの代わりに、位相比較器PFD2を有している。図13に示したPLL回路のその他の構成は、図1に示したPLL回路と同一または同様である。 FIG. 13 shows another embodiment of the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit. The PLL circuit of this embodiment has a phase comparator PFD2 instead of the phase comparator PFD shown in FIG. The other configuration of the PLL circuit shown in FIG. 13 is the same as or similar to that of the PLL circuit shown in FIG.
また、この実施形態の半導体集積回路SEMは、図1に示したPLL回路の代わりに図13に示したPLL回路を有していることを除いて、図1に示した半導体集積回路SEMと同一または同様である。図1から図12で説明した要素と同一または同様の要素については、同一または同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。図13の符号PLLa、PLLdの意味は、図1と同一または同様である。例えば、位相比較器PFD2、クロック生成部CGENおよび遅延調整回路DLYの電源は、アナログ電源AVD、AVSから供給される。また、例えば、分周器DIVの電源は、デジタル電源VDD、VSSから供給される。 Further, the semiconductor integrated circuit SEM of this embodiment is the same as the semiconductor integrated circuit SEM shown in FIG. 1 except that it has the PLL circuit shown in FIG. 13 instead of the PLL circuit shown in FIG. Or the same. Elements that are the same as or similar to those described in FIGS. 1 to 12 are given the same or similar reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. The meanings of the symbols PLLa and PLLd in FIG. 13 are the same as or similar to those in FIG. For example, power for the phase comparator PFD2, the clock generation unit CGEN, and the delay adjustment circuit DLY is supplied from analog power supplies AVD and AVS. Further, for example, the power source of the frequency divider DIV is supplied from the digital power sources VDD and VSS.
PLL回路は、例えば、位相比較器PFD2、クロック生成部CGEN、分周器DIVおよび遅延調整回路DLYを有している。位相比較器PFD2は、フィードバッククロックCKFBに基づくタイミングで検出した出力クロックCKOと、入力クロックCKIとの位相差を検出する位相比較器の一例である。例えば、位相比較器PFD2は、制御信号EN、STRと、リセット信号SRSTと、入力クロックCKIと、クロック生成部CGENから出力される出力クロックCKOと、遅延調整回路DLYから出力されるフィードバッククロックCKFBとを受ける。そして、位相比較器PFD2は、アップ信号UPおよびダウン信号DNをクロック生成部CGENに出力する。 The PLL circuit includes, for example, a phase comparator PFD2, a clock generation unit CGEN, a frequency divider DIV, and a delay adjustment circuit DLY. The phase comparator PFD2 is an example of a phase comparator that detects a phase difference between the output clock CKO detected at the timing based on the feedback clock CKFB and the input clock CKI. For example, the phase comparator PFD2 includes control signals EN and STR, a reset signal SRST, an input clock CKI, an output clock CKO output from the clock generation unit CGEN, and a feedback clock CKFB output from the delay adjustment circuit DLY. Receive. Then, the phase comparator PFD2 outputs the up signal UP and the down signal DN to the clock generation unit CGEN.
例えば、制御信号ENが高レベルの期間では、位相比較器PFD2は、入力クロックCKIと出力クロックCKOとの位相差に基づいて、アップ信号UPおよびダウン信号DNを生成する。すなわち、制御信号ENが高レベルのときの位相比較器PFD2の動作は、図1に示した位相比較器PFDと同一または同様である。このように、位相比較器PFD2は、出力クロックCKOと入力クロックCKIとの位相差を検出しているため、フィードバッククロックCKFBの遅延変動の影響を低減できる。例えば、PLL回路は、フィードバック経路(分周器DIV)で遅延変動が発生した場合でも、出力クロックCKOのジッタが増加することを抑制できる。 For example, during a period when the control signal EN is at a high level, the phase comparator PFD2 generates the up signal UP and the down signal DN based on the phase difference between the input clock CKI and the output clock CKO. That is, the operation of the phase comparator PFD2 when the control signal EN is at a high level is the same as or similar to the phase comparator PFD shown in FIG. Thus, since the phase comparator PFD2 detects the phase difference between the output clock CKO and the input clock CKI, it is possible to reduce the influence of delay variation of the feedback clock CKFB. For example, the PLL circuit can suppress an increase in jitter of the output clock CKO even when delay variation occurs in the feedback path (frequency divider DIV).
また、例えば、制御信号ENが低レベルの期間では、位相比較器PFD2は、入力クロックCKIとフィードバッククロックCKFBとの位相差に基づいて、アップ信号UPおよびダウン信号DNを生成する。PLL回路がロックアップする前は、制御信号ENが低レベルに維持される。このため、PLL回路は、ロックアップ過程では、入力クロックCKIとフィードバッククロックCKFBとの位相差を検出する。したがって、PLL回路は、ロックアップ過程の出力クロックCKOの周波数が所定の周波数(例えば、ロックアップ後の周波数)より一時的に高くなった場合でも、正常にロックアップできる。 Further, for example, during the period when the control signal EN is at a low level, the phase comparator PFD2 generates the up signal UP and the down signal DN based on the phase difference between the input clock CKI and the feedback clock CKFB. Before the PLL circuit locks up, the control signal EN is maintained at a low level. Therefore, the PLL circuit detects the phase difference between the input clock CKI and the feedback clock CKFB in the lockup process. Therefore, the PLL circuit can lock up normally even when the frequency of the output clock CKO in the lockup process temporarily becomes higher than a predetermined frequency (for example, the frequency after lockup).
クロック生成部CGEN、分周器DIVおよび遅延調整回路DLYは、図1に示したクロック生成部CGEN、分周器DIVおよび遅延調整回路DLYと同一または同様である。例えば、遅延調整回路DLYの遅延検出部DDETは、図4に示した遅延検出部DDETでもよいし、図10に示した遅延検出部DDETでもよい。なお、PLL回路および半導体集積回路の構成は、この例に限定されない。例えば、位相比較器PFD2は、制御信号EN、STRのうち、制御信号ENのみを受けてもよい。 The clock generation unit CGEN, the frequency divider DIV, and the delay adjustment circuit DLY are the same as or similar to the clock generation unit CGEN, the frequency divider DIV, and the delay adjustment circuit DLY shown in FIG. For example, the delay detection unit DDET of the delay adjustment circuit DLY may be the delay detection unit DDET illustrated in FIG. 4 or the delay detection unit DDET illustrated in FIG. Note that the configurations of the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit are not limited to this example. For example, the phase comparator PFD2 may receive only the control signal EN among the control signals EN and STR.
図14は、図13に示した位相比較器PFD2の一例を示している。位相比較器PFD2では、セレクタSEL20、SEL21が図2に示した位相比較器PFDに追加されている。位相比較器PFD2のその他の構成は、図2に示した位相比較器PFDと同一または同様である。図2で説明した要素と同一または同様の要素については、同一または同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。 FIG. 14 shows an example of the phase comparator PFD2 shown in FIG. In the phase comparator PFD2, selectors SEL20 and SEL21 are added to the phase comparator PFD shown in FIG. The other configuration of the phase comparator PFD2 is the same as or similar to that of the phase comparator PFD shown in FIG. The same or similar elements as those described in FIG. 2 are denoted by the same or similar reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
フリップフロップDFF10の出力端子Qは、セレクタSEL20の端子I1に接続されている。セレクタSEL20の端子I0および制御端子は、アナログ電源AVDに接続されている。したがって、セレクタSEL20は、端子I1で受けた信号SUP(フリップフロップDFF10の出力)をアップ信号UPとして、論理積回路AND10および図13に示したチャージポンプ回路CPに出力する。なお、セレクタSEL20は、例えば、アップ信号UPとダウン信号DNとのタイミングを調整するために、設けられている。 The output terminal Q of the flip-flop DFF10 is connected to the terminal I1 of the selector SEL20. The terminal I0 and the control terminal of the selector SEL20 are connected to the analog power supply AVD. Therefore, selector SEL20 outputs signal SUP (output of flip-flop DFF10) received at terminal I1 as up signal UP to AND circuit AND10 and charge pump circuit CP shown in FIG. The selector SEL20 is provided, for example, to adjust the timing of the up signal UP and the down signal DN.
フリップフロップDFF11の出力端子Qは、フリップフロップDFF12の入力端子DおよびセレクタSEL21の端子I0に接続されている。セレクタSEL21の端子I1は、フリップフロップDFF12の出力端子Qに接続されている。そして、セレクタSEL21は、制御端子で制御信号ENを受ける。 The output terminal Q of the flip-flop DFF11 is connected to the input terminal D of the flip-flop DFF12 and the terminal I0 of the selector SEL21. The terminal I1 of the selector SEL21 is connected to the output terminal Q of the flip-flop DFF12. The selector SEL21 receives the control signal EN at the control terminal.
例えば、セレクタSEL21は、制御信号ENが高レベルのとき、端子I1で受けた信号SDN(フリップフロップDFF12の出力)をダウン信号DNとして、論理積回路AND10および図13に示したチャージポンプ回路CPに出力する。また、例えば、セレクタSEL21は、制御信号ENが低レベルのとき、端子I0で受けた信号CKFB2(フリップフロップDFF11の出力)をダウン信号DNとして、論理積回路AND10および図13に示したチャージポンプ回路CPに出力する。なお、位相比較器PFD2の構成は、この例に限定されない。 For example, when the control signal EN is at a high level, the selector SEL21 sets the signal SDN (output of the flip-flop DFF12) received at the terminal I1 as the down signal DN to the AND circuit AND10 and the charge pump circuit CP shown in FIG. Output. Further, for example, when the control signal EN is at a low level, the selector SEL21 uses the signal CKFB2 (output of the flip-flop DFF11) received at the terminal I0 as the down signal DN, and the AND circuit AND10 and the charge pump circuit shown in FIG. Output to CP. The configuration of the phase comparator PFD2 is not limited to this example.
図15は、図14に示した位相比較器PFD2の動作の一例を示している。制御信号ENが高レベルの場合(図15のEN=1)、位相比較器PFD2の動作は、図6に示した位相比較器PFDの動作と同一または同様である。このため、図15では、制御信号ENが低レベルの場合(図15のEN=0)の動作について説明する。先ず、入力クロックCKIの立ち上がりエッジがフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジより早い場合の動作について説明する。 FIG. 15 shows an example of the operation of the phase comparator PFD2 shown in FIG. When the control signal EN is at a high level (EN = 1 in FIG. 15), the operation of the phase comparator PFD2 is the same as or similar to the operation of the phase comparator PFD shown in FIG. Therefore, in FIG. 15, the operation when the control signal EN is at a low level (EN = 0 in FIG. 15) will be described. First, an operation when the rising edge of the input clock CKI is earlier than the rising edge of the feedback clock CKFB will be described.
入力クロックCKIが立ち上がることにより、アップ信号UPが高レベルに変化する(図15の(a))。フィードバッククロックCKFBが立ち上がることにより、フリップフロップDFF11の出力(信号CKFB2)が高レベルに変化する。制御信号ENが低レベルの場合、フリップフロップDFF11の出力(信号CKFB2)がダウン信号DNとして選択されている。したがって、フィードバッククロックCKFBが立ち上がることにより、ダウン信号DNが高レベルに変化する(図15の(b))。アップ信号UPおよびダウン信号DNの両方が高レベルであるため、論理積回路AND10の出力(フリップフロップDFF10−DFF12の各リセット端子RST)が高レベルに変化する。この結果、フリップフロップDFF10−DFF12がリセットされ、アップ信号UPおよびダウン信号DNが低レベルに変化する(図15の(c))。 When the input clock CKI rises, the up signal UP changes to a high level ((a) in FIG. 15). As the feedback clock CKFB rises, the output (signal CKFB2) of the flip-flop DFF11 changes to a high level. When the control signal EN is at a low level, the output (signal CKFB2) of the flip-flop DFF11 is selected as the down signal DN. Accordingly, when the feedback clock CKFB rises, the down signal DN changes to a high level ((b) in FIG. 15). Since both the up signal UP and the down signal DN are at a high level, the output of the AND circuit AND10 (reset terminals RST of the flip-flops DFF10 to DFF12) changes to a high level. As a result, the flip-flops DFF10 to DFF12 are reset, and the up signal UP and the down signal DN change to a low level ((c) in FIG. 15).
次に、入力クロックCKIの立ち上がりエッジがフィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジより遅い場合の動作について説明する。 Next, an operation when the rising edge of the input clock CKI is later than the rising edge of the feedback clock CKFB will be described.
フィードバッククロックCKFBが立ち上がることにより、フリップフロップDFF11の出力(信号CKFB2)が高レベルに変化する。制御信号ENが低レベルの場合、フリップフロップDFF11の出力(信号CKFB2)がダウン信号DNとして選択されている。したがって、フィードバッククロックCKFBが立ち上がることにより、ダウン信号DNが高レベルに変化する(図15の(d))。そして、入力クロックCKIが立ち上がることにより、アップ信号UPが高レベルに変化する(図15の(e))。アップ信号UPおよびダウン信号DNの両方が高レベルであるため、論理積回路AND10の出力(フリップフロップDFF10−DFF12の各リセット端子RST)が高レベルに変化する。この結果、フリップフロップDFF10−DFF12がリセットされ、アップ信号UPおよびダウン信号DNが低レベルに変化する(図15の(f))。 As the feedback clock CKFB rises, the output (signal CKFB2) of the flip-flop DFF11 changes to a high level. When the control signal EN is at a low level, the output (signal CKFB2) of the flip-flop DFF11 is selected as the down signal DN. Therefore, when the feedback clock CKFB rises, the down signal DN changes to a high level ((d) in FIG. 15). Then, when the input clock CKI rises, the up signal UP changes to a high level ((e) in FIG. 15). Since both the up signal UP and the down signal DN are at a high level, the output of the AND circuit AND10 (reset terminals RST of the flip-flops DFF10 to DFF12) changes to a high level. As a result, the flip-flops DFF10 to DFF12 are reset, and the up signal UP and the down signal DN change to a low level ((f) in FIG. 15).
このように、位相比較器PFDは、制御信号ENが低レベルの場合(図15のEN=0)、入力クロックCKIとフィードバッククロックCKFBとの位相差に基づいて、アップ信号UPおよびダウン信号DNを生成する。なお、制御信号ENが高レベルの場合(図15のEN=1)、位相比較器PFDは、図2に示した位相比較器PFDと同様に、入力クロックCKIと出力クロックCKOとの位相差に基づいて、アップ信号UPおよびダウン信号DNを生成する。 Thus, when the control signal EN is at a low level (EN = 0 in FIG. 15), the phase comparator PFD outputs the up signal UP and the down signal DN based on the phase difference between the input clock CKI and the feedback clock CKFB. Generate. When the control signal EN is at a high level (EN = 1 in FIG. 15), the phase comparator PFD generates a phase difference between the input clock CKI and the output clock CKO as in the phase comparator PFD shown in FIG. Based on this, an up signal UP and a down signal DN are generated.
図16は、図13に示したPLL回路の動作の一例を示している。なお、遅延調整回路DLYの遅延検出部DDETは、例えば、図4に示した遅延検出部DDETである。図16の時間TD2、TD3、TD4、TD5、TD10の意味は、図9と同一または同様である。図9で説明した動作と同一または同様の動作については、詳細な説明を省略する。 FIG. 16 shows an example of the operation of the PLL circuit shown in FIG. Note that the delay detection unit DDET of the delay adjustment circuit DLY is, for example, the delay detection unit DDET illustrated in FIG. The meanings of times TD2, TD3, TD4, TD5, and TD10 in FIG. 16 are the same as or similar to those in FIG. Detailed description of the same or similar operations as those described in FIG. 9 is omitted.
期間T100では、制御信号EN、STRが低レベルに維持された状態で、リセット信号SRSTが高レベルに変化する。これにより、PLL回路が起動する。なお、制御信号EN、STRが低レベルに維持されているため、遅延調整回路DLYは、動作していない。例えば、分周クロックCKDIVが、フィードバッククロックCKFBとして位相比較器PFD2に伝達される。 In the period T100, the reset signal SRST changes to a high level while the control signals EN and STR are maintained at a low level. As a result, the PLL circuit is activated. Since the control signals EN and STR are maintained at a low level, the delay adjustment circuit DLY is not operating. For example, the divided clock CKDIV is transmitted to the phase comparator PFD2 as the feedback clock CKFB.
また、位相比較器PFD2は、例えば、制御信号ENが低レベルに維持されているため、フィードバッククロックCKFBと入力クロックCKIとの位相差を検出する。例えば、位相比較器PFD2は、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジと入力クロックCKIの立ち上がりエッジとを比較する。このため、PLL回路は、例えば、ロックアップ過程の出力クロックCKOの周波数がロックアップ後の周波数より一時的に高くなった場合でも、フィードバッククロックCKFBと入力クロックCKIとの位相差に基づいて、正常にロックアップできる。 Further, the phase comparator PFD2 detects the phase difference between the feedback clock CKFB and the input clock CKI, for example, because the control signal EN is maintained at a low level. For example, the phase comparator PFD2 compares the rising edge of the feedback clock CKFB with the rising edge of the input clock CKI. For this reason, for example, even when the frequency of the output clock CKO in the lockup process temporarily becomes higher than the frequency after the lockup, the PLL circuit is normal based on the phase difference between the feedback clock CKFB and the input clock CKI. Can lock up.
期間T200では、PLL回路がロックアップした後に、遅延調整回路DLYの動作が開始する。例えば、PLL回路が起動してからPLL回路がロックアップする程度の時間経過したときに、制御信号STRが所定時間(例えば、入力クロックCKIの1周期と等しいまたはほぼ等しい時間)だけ、高レベルに維持される。これにより、電圧制御遅延素子VCDの初期値(ノードDCNTの初期電圧)が設定される。また、電圧制御遅延素子VCDの初期値が設定された後、制御信号ENが高レベルに変化する。これにより、遅延検出部DDETが起動する。 In the period T200, after the PLL circuit locks up, the operation of the delay adjustment circuit DLY starts. For example, the control signal STR is set to a high level for a predetermined time (for example, a time equal to or approximately equal to one cycle of the input clock CKI) when a time period sufficient to lock up the PLL circuit has elapsed since the PLL circuit started. Maintained. Thereby, the initial value of the voltage control delay element VCD (the initial voltage of the node DCNT) is set. Further, after the initial value of the voltage control delay element VCD is set, the control signal EN changes to a high level. As a result, the delay detection unit DDET is activated.
また、制御信号ENが高レベルに変化したことにより、位相比較器PFD2の動作が切り替わる。例えば、位相比較器PFD2の動作は、フィードバッククロックCKFBと入力クロックCKIとの位相差を検出する動作(図15のEN=0)から、出力クロックCKOと入力クロックCKIとの位相差を検出する動作(図15のEN=1)に切り替わる。したがって、期間T300、T400の動作は、図9の期間T300、T400の動作と同一または同様である。 Further, the operation of the phase comparator PFD2 is switched by the change of the control signal EN to the high level. For example, the operation of the phase comparator PFD2 is an operation of detecting the phase difference between the output clock CKO and the input clock CKI from the operation of detecting the phase difference between the feedback clock CKFB and the input clock CKI (EN = 0 in FIG. 15). (EN = 1 in FIG. 15). Therefore, the operations in the periods T300 and T400 are the same as or similar to the operations in the periods T300 and T400 in FIG.
図17は、図13に示したPLL回路の動作の別の例を示している。なお、遅延調整回路DLYの遅延検出部DDETは、例えば、図10に示した遅延検出部DDETである。図16の時間TD2、TD3、TD4、TD5、TD10の意味は、図9と同一または同様である。図9、図12および図16で説明した動作と同一または同様の動作については、詳細な説明を省略する。 FIG. 17 shows another example of the operation of the PLL circuit shown in FIG. Note that the delay detection unit DDET of the delay adjustment circuit DLY is, for example, the delay detection unit DDET illustrated in FIG. The meanings of times TD2, TD3, TD4, TD5, and TD10 in FIG. 16 are the same as or similar to those in FIG. Detailed description of the same or similar operations as those described in FIGS. 9, 12, and 16 is omitted.
期間T100、T200の動作は、遅延検出部DDETが起動していないため、図16の期間T100、T200の動作と同一または同様である。また、期間T300、T400の動作は、図12の期間T300、T400の動作と同一または同様である。 The operations in the periods T100 and T200 are the same as or similar to the operations in the periods T100 and T200 in FIG. 16 because the delay detection unit DDET is not activated. The operations in the periods T300 and T400 are the same as or similar to the operations in the periods T300 and T400 in FIG.
以上、図13から図17に示した実施形態のPLL回路および半導体集積回路SEMにおいても、図1から図12に示した実施形態のPLL回路および半導体集積回路SEMと同様の効果を得ることができる。例えば、位相比較器PFDは、制御信号ENが高レベルの期間(ロックアップ後)では、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジ直後の出力クロックCKOの立ち上がりエッジと入力クロックCKIの立ち上がりエッジとを比較する。 As described above, the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit SEM of the embodiment shown in FIGS. 13 to 17 can obtain the same effects as those of the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit SEM of the embodiment shown in FIGS. . For example, the phase comparator PFD compares the rising edge of the output clock CKO with the rising edge of the input clock CKI immediately after the rising edge of the feedback clock CKFB during the period when the control signal EN is at a high level (after lockup).
このように、ロックアップ後では、PLL回路は、出力クロックCKOと入力クロックCKIとの位相差を検出しているため、フィードバッククロックCKFBの遅延変動の影響を低減できる。例えば、この実施形態では、フィードバック経路(分周器DIV)で遅延変動が発生した場合でも、出力クロックCKOのジッタが増加することを抑制できる。すなわち、この実施形態では、PLL回路の出力クロックのジッタを低減できる。 As described above, after the lockup, the PLL circuit detects the phase difference between the output clock CKO and the input clock CKI, so that the influence of the delay variation of the feedback clock CKFB can be reduced. For example, in this embodiment, it is possible to suppress an increase in jitter of the output clock CKO even when delay variation occurs in the feedback path (frequency divider DIV). That is, in this embodiment, the jitter of the output clock of the PLL circuit can be reduced.
また、例えば、位相比較器PFDは、制御信号ENが低レベルの期間(ロックアップ過程)では、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジと入力クロックCKIの立ち上がりエッジとを比較する。このため、PLL回路は、例えば、ロックアップ過程の出力クロックCKOの周波数が所定の周波数(例えば、ロックアップ後の周波数)より一時的に高くなった場合でも、正常にロックアップできる。 Further, for example, the phase comparator PFD compares the rising edge of the feedback clock CKFB with the rising edge of the input clock CKI during a period when the control signal EN is at a low level (lock-up process). Therefore, the PLL circuit can normally lock up even when the frequency of the output clock CKO in the lockup process temporarily becomes higher than a predetermined frequency (for example, the frequency after the lockup).
図18は、PLL回路および半導体集積回路の別の実施形態を示している。この実施形態のPLL回路では、ロック検出回路LDETおよび制御回路CLCが図1に示したPLL回路に追加されている。図18に示したPLL回路のその他の構成は、図1に示したPLL回路と同一または同様である。 FIG. 18 shows another embodiment of the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit. In the PLL circuit of this embodiment, a lock detection circuit LDET and a control circuit CLC are added to the PLL circuit shown in FIG. The other configuration of the PLL circuit shown in FIG. 18 is the same as or similar to that of the PLL circuit shown in FIG.
また、この実施形態の半導体集積回路SEMは、図1に示したPLL回路の代わりに図18に示したPLL回路を有していることを除いて、図1に示した半導体集積回路SEMと同一または同様である。図1から図17で説明した要素と同一または同様の要素については、同一または同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。図18の符号PLLa、PLLdの意味は、図1と同一または同様である。例えば、位相比較器PFD、クロック生成部CGEN、遅延調整回路DLY、ロック検出回路LDETおよび制御回路CLCの電源は、アナログ電源AVD、AVSから供給される。また、例えば、分周器DIVの電源は、デジタル電源VDD、VSSから供給される。 The semiconductor integrated circuit SEM of this embodiment is the same as the semiconductor integrated circuit SEM shown in FIG. 1 except that it has the PLL circuit shown in FIG. 18 instead of the PLL circuit shown in FIG. Or the same. The same or similar elements as those described in FIGS. 1 to 17 are denoted by the same or similar reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The meanings of the symbols PLLa and PLLd in FIG. 18 are the same as or similar to those in FIG. For example, the power of the phase comparator PFD, the clock generation unit CGEN, the delay adjustment circuit DLY, the lock detection circuit LDET, and the control circuit CLC is supplied from analog power supplies AVD and AVS. Further, for example, the power source of the frequency divider DIV is supplied from the digital power sources VDD and VSS.
PLL回路は、例えば、位相比較器PFD、クロック生成部CGEN、分周器DIV、遅延調整回路DLY、ロック検出回路LDETおよび制御回路CLCを有している。位相比較器PFD、クロック生成部CGEN、分周器DIVおよび遅延調整回路DLYは、図1に示した位相比較器PFD、クロック生成部CGEN、分周器DIVおよび遅延調整回路DLYと同一または同様である。 The PLL circuit includes, for example, a phase comparator PFD, a clock generation unit CGEN, a frequency divider DIV, a delay adjustment circuit DLY, a lock detection circuit LDET, and a control circuit CLC. Phase comparator PFD, clock generation unit CGEN, frequency divider DIV and delay adjustment circuit DLY are the same as or similar to phase comparator PFD, clock generation unit CGEN, frequency divider DIV and delay adjustment circuit DLY shown in FIG. is there.
ロック検出回路LDETは、出力クロックCKOが所定の周波数範囲に収まったロック状態か否かを制御信号に基づいて判定するロック検出回路の一例である。例えば、ロック検出回路LDETは、リセット信号SRST、アップ信号UPおよびダウン信号DNを受け、ロック信号LSIGをPLL回路の外部および制御回路CLCに出力する。 The lock detection circuit LDET is an example of a lock detection circuit that determines whether the output clock CKO is in a locked state within a predetermined frequency range based on a control signal. For example, the lock detection circuit LDET receives the reset signal SRST, the up signal UP, and the down signal DN, and outputs the lock signal LSIG to the outside of the PLL circuit and the control circuit CLC.
例えば、PLL回路の起動時では、ロック検出回路LDETは、低レベルのロック信号LSIGを出力する。そして、ロック検出回路LDETは、出力クロックCKOの周波数が所定の値にロックアップしたか否かを判定する。なお、出力クロックCKOの周波数が所定の値にロックアップすることは、出力クロックCKOが所定の周波数範囲に収まったロック状態になることに対応する。 For example, when the PLL circuit is activated, the lock detection circuit LDET outputs a low level lock signal LSIG. Then, the lock detection circuit LDET determines whether or not the frequency of the output clock CKO has been locked up to a predetermined value. Note that the fact that the frequency of the output clock CKO is locked up to a predetermined value corresponds to the locked state where the output clock CKO falls within a predetermined frequency range.
例えば、ロック検出回路LDETは、アップ信号UPおよびダウン信号DNのパルス幅が所定値以下に収まったときに、出力クロックCKOの周波数が所定の値にロックアップしたと判定する。そして、ロック検出回路LDETは、出力クロックCKOの周波数が所定の値にロックアップしたときに、高レベルのロック信号LSIGを出力する。 For example, the lock detection circuit LDET determines that the frequency of the output clock CKO has been locked up to a predetermined value when the pulse widths of the up signal UP and the down signal DN have fallen below a predetermined value. The lock detection circuit LDET outputs a high level lock signal LSIG when the frequency of the output clock CKO is locked up to a predetermined value.
制御回路CLCは、ロック状態を示す検出結果(例えば、高レベルのロック信号LSIG)をロック検出回路LDETから受け、遅延調整回路DLYの起動を検出結果に基づいて制御する制御回路の一例である。例えば、制御回路CLCは、入力クロックCKI、出力クロックCKO、リセット信号SRSTおよびロック信号LSIGを受け、制御信号EN、STRを遅延調整回路DLYに出力する。制御回路CLCは、例えば、高レベルのロック信号LSIGに応答して、制御信号EN、STRを遅延調整回路DLYに出力する。 The control circuit CLC is an example of a control circuit that receives a detection result (for example, a high-level lock signal LSIG) indicating a lock state from the lock detection circuit LDET and controls activation of the delay adjustment circuit DLY based on the detection result. For example, the control circuit CLC receives the input clock CKI, the output clock CKO, the reset signal SRST, and the lock signal LSIG, and outputs the control signals EN and STR to the delay adjustment circuit DLY. For example, the control circuit CLC outputs the control signals EN and STR to the delay adjustment circuit DLY in response to the high level lock signal LSIG.
例えば、制御回路CLCは、高レベルのロック信号LSIGを受けた直後の入力クロックCKIの立ち下がりエッジに同期して、入力クロックCKIの1周期と等しいまたはほぼ等しいパルス幅(高レベルの期間)の制御信号STRを出力する。また、制御回路CLCは、制御信号STRを高レベルに変化させた直後の入力クロックCKIの立ち下がりエッジに同期して、制御信号ENを高レベルに変化させる。そして、制御回路CLCは、制御信号ENを高レベルに維持する。 For example, the control circuit CLC has a pulse width (high level period) equal to or substantially equal to one period of the input clock CKI in synchronization with the falling edge of the input clock CKI immediately after receiving the high level lock signal LSIG. A control signal STR is output. The control circuit CLC changes the control signal EN to a high level in synchronization with the falling edge of the input clock CKI immediately after changing the control signal STR to a high level. Then, the control circuit CLC maintains the control signal EN at a high level.
これにより、例えば、図9に示した制御信号EN、STRと同一または同様の波形の制御信号EN、STRが制御回路CLCから遅延調整回路DLYに出力される。すなわち、制御回路CLCは、制御信号EN、STRを用いて、遅延調整回路DLYを起動させる。なお、制御回路CLCは、入力クロックCKIの周波数で動作するため、出力クロックCKOの周波数で動作する分周器DIVに比べて、小さな電力で動作できる。 Thereby, for example, the control signals EN and STR having the same or similar waveforms as the control signals EN and STR shown in FIG. 9 are output from the control circuit CLC to the delay adjustment circuit DLY. That is, the control circuit CLC activates the delay adjustment circuit DLY using the control signals EN and STR. Since the control circuit CLC operates at the frequency of the input clock CKI, the control circuit CLC can operate with less power than the frequency divider DIV that operates at the frequency of the output clock CKO.
ここで、図18に示したPLL回路の動作は、制御信号EN、STRがPLL回路内で生成されることを除いて、図1に示したPLL回路の動作(例えば、図9や図12に示した動作)と同一または同様である。 Here, the operation of the PLL circuit shown in FIG. 18 is the same as that of the PLL circuit shown in FIG. 1 (for example, FIG. 9 and FIG. 12), except that the control signals EN and STR are generated in the PLL circuit. The same or similar operation as shown).
なお、PLL回路および半導体集積回路SEMの構成は、この例に限定されない。例えば、PLL回路は、位相比較器PFDの代わりに位相比較器PFD2を有してもよい。この場合、例えば、制御回路CLCは、制御信号EN、STRを遅延調整回路DLYおよび位相比較器PFD2に出力する。位相比較器PFDの代わりに位相比較器PFD2を有するPLL回路の動作は、制御信号EN、STRがPLL回路内で生成されることを除いて、図13に示したPLL回路の動作(例えば、図16や図17に示した動作)と同一または同様である。 Note that the configurations of the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit SEM are not limited to this example. For example, the PLL circuit may include a phase comparator PFD2 instead of the phase comparator PFD. In this case, for example, the control circuit CLC outputs the control signals EN and STR to the delay adjustment circuit DLY and the phase comparator PFD2. The operation of the PLL circuit having the phase comparator PFD2 instead of the phase comparator PFD is the same as that of the PLL circuit shown in FIG. 13 except that the control signals EN and STR are generated in the PLL circuit (for example, FIG. 16 and the operation shown in FIG.
図19は、図18に示した制御回路CLCの一例を示している。例えば、制御回路CLCは、インバータINV20−INV22、否定論理和回路NOR20およびフリップフロップDFF20、DFF21を有している。 FIG. 19 shows an example of the control circuit CLC shown in FIG. For example, the control circuit CLC includes inverters INV20 to INV22, a NOR circuit NOR20, and flip-flops DFF20 and DFF21.
インバータINV20は、入力クロックCKIを受け、入力クロックCKIの反転信号をフリップフロップDFF20、DFF21の各クロック端子に出力する。インバータINV21は、リセット信号SRSTを受け、リセット信号SRSTの反転信号をフリップフロップDFF20、DFF21の各リセット端子RSTに出力する。 The inverter INV20 receives the input clock CKI and outputs an inverted signal of the input clock CKI to each clock terminal of the flip-flops DFF20 and DFF21. The inverter INV21 receives the reset signal SRST and outputs an inverted signal of the reset signal SRST to each reset terminal RST of the flip-flops DFF20 and DFF21.
フリップフロップDFF20は、入力端子Dでロック信号LSIGを受ける。また、フリップフロップDFF20の出力端子Qは、フリップフロップDFF21の入力端子DおよびインバータINV22の入力に接続されている。例えば、フリップフロップDFF20は、入力端子Dで受けたロック信号LSIGを、入力クロックCKIの反転信号の立ち上がりエッジに同期して出力端子Qから出力する。 The flip-flop DFF20 receives the lock signal LSIG at the input terminal D. The output terminal Q of the flip-flop DFF20 is connected to the input terminal D of the flip-flop DFF21 and the input of the inverter INV22. For example, the flip-flop DFF20 outputs the lock signal LSIG received at the input terminal D from the output terminal Q in synchronization with the rising edge of the inverted signal of the input clock CKI.
また、例えば、フリップフロップDFF21は、入力端子Dで受けた信号(フリップフロップDFF20の出力)を制御信号ENとして、入力クロックCKIの反転信号の立ち上がりエッジに同期して出力端子Qから出力する。なお、フリップフロップDFF21の出力端子Qは、例えば、否定論理和回路NOR20の入力および図18に示した遅延調整回路DLYに接続されている。 Also, for example, the flip-flop DFF21 outputs the signal received at the input terminal D (output of the flip-flop DFF20) from the output terminal Q in synchronization with the rising edge of the inverted signal of the input clock CKI as the control signal EN. Note that the output terminal Q of the flip-flop DFF21 is connected to, for example, the input of the NOR circuit NOR20 and the delay adjustment circuit DLY shown in FIG.
インバータINV22は、フリップフロップDFF20から出力された信号の反転信号を否定論理和回路NOR20の入力に出力する。否定論理和回路NOR20は、インバータINV22から受けた信号と制御信号ENとの否定論理和を演算し、演算結果を制御信号STRとして図18に示した遅延調整回路DLYに出力する。なお、制御回路CLCの構成は、この例に限定されない。 The inverter INV22 outputs an inverted signal of the signal output from the flip-flop DFF20 to the input of the NOR circuit NOR20. The negative logical sum circuit NOR20 calculates a negative logical sum of the signal received from the inverter INV22 and the control signal EN, and outputs the calculation result to the delay adjustment circuit DLY shown in FIG. 18 as the control signal STR. Note that the configuration of the control circuit CLC is not limited to this example.
以上、図18から図19に示した実施形態のPLL回路および半導体集積回路SEMにおいても、図1から図17に示した実施形態のPLL回路および半導体集積回路SEMと同様の効果を得ることができる。例えば、位相比較器PFDは、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジ直後の出力クロックCKOの立ち上がりエッジと、入力クロックCKIの立ち上がりエッジとを比較して、出力クロックCKOと入力クロックCKIとの位相差を検出する。 As described above, the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit SEM of the embodiment shown in FIGS. 18 to 19 can obtain the same effects as those of the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit SEM of the embodiment shown in FIGS. . For example, the phase comparator PFD detects the phase difference between the output clock CKO and the input clock CKI by comparing the rising edge of the output clock CKO immediately after the rising edge of the feedback clock CKFB with the rising edge of the input clock CKI. .
このように、この実施形態では、出力クロックCKOと入力クロックCKIとの位相差を検出しているため、フィードバッククロックCKFBの遅延変動の影響を低減できる。例えば、この実施形態では、フィードバック経路(分周器DIV)で遅延変動が発生した場合でも、出力クロックCKOのジッタが増加することを抑制できる。すなわち、この実施形態では、PLL回路の出力クロックのジッタを低減できる。 Thus, in this embodiment, since the phase difference between the output clock CKO and the input clock CKI is detected, the influence of delay variation of the feedback clock CKFB can be reduced. For example, in this embodiment, it is possible to suppress an increase in jitter of the output clock CKO even when delay variation occurs in the feedback path (frequency divider DIV). That is, in this embodiment, the jitter of the output clock of the PLL circuit can be reduced.
また、PLL回路は、例えば、ロック状態か否かを判定するロック検出回路LDETと、ロック状態を示すロック信号LSIGに応答して、遅延調整回路DLYを起動させる制御回路CLCとを有している。これにより、例えば、PLL回路は、出力クロックCKOが所定の周波数範囲に収まったことを検出して、遅延調整回路DLYを起動させることができる。また、例えば、PLL回路は、制御信号EN、STRをPLL回路の外部から受けるための端子を省くことができる。したがって、この実施形態では、PLL回路のインタフェースを簡易にできる。 Further, the PLL circuit includes, for example, a lock detection circuit LDET that determines whether or not the lock state is set, and a control circuit CLC that activates the delay adjustment circuit DLY in response to the lock signal LSIG indicating the lock state. . Thereby, for example, the PLL circuit can detect that the output clock CKO is within a predetermined frequency range and activate the delay adjustment circuit DLY. Further, for example, the PLL circuit can omit a terminal for receiving the control signals EN and STR from the outside of the PLL circuit. Therefore, in this embodiment, the interface of the PLL circuit can be simplified.
図20は、PLL回路および半導体集積回路の別の実施形態を示している。この実施形態のPLL回路では、分周器DIV2、DIV3、遅延調整回路DLY2、DLY3およびフリップフロップDFF30が図1に示したPLL回路に追加されている。また、図20に示したPLL回路は、図1に示した位相比較器PFDの代わりに位相比較器PFD3を有している。図20に示したPLL回路のその他の構成は、図1に示したPLL回路と同一または同様である。 FIG. 20 shows another embodiment of the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit. In the PLL circuit of this embodiment, frequency dividers DIV2 and DIV3, delay adjustment circuits DLY2 and DLY3, and a flip-flop DFF30 are added to the PLL circuit shown in FIG. The PLL circuit shown in FIG. 20 includes a phase comparator PFD3 instead of the phase comparator PFD shown in FIG. The other configuration of the PLL circuit shown in FIG. 20 is the same as or similar to that of the PLL circuit shown in FIG.
また、この実施形態の半導体集積回路SEMは、図1に示したPLL回路の代わりに図20に示したPLL回路を有していることを除いて、図1に示した半導体集積回路SEMと同一または同様である。図1から図19で説明した要素と同一または同様の要素については、同一または同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。図20の符号PLLa、PLLdの意味は、図1と同一または同様である。 Further, the semiconductor integrated circuit SEM of this embodiment is the same as the semiconductor integrated circuit SEM shown in FIG. 1 except that it has the PLL circuit shown in FIG. 20 instead of the PLL circuit shown in FIG. Or the same. Elements that are the same as or similar to those described in FIGS. 1 to 19 are given the same or similar reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. The meanings of symbols PLLa and PLLd in FIG. 20 are the same as or similar to those in FIG.
例えば、位相比較器PFD3、クロック生成部CGEN、分周器DIV3、遅延調整回路DLY、DLY2、DLY3およびフリップフロップDFF30の電源は、アナログ電源AVD、AVSから供給される。また、例えば、分周器DIV、DIV2の電源は、デジタル電源VDD、VSSから供給される。なお、図20では、図を見やすくするために、分周器DIVとデジタル電源VDD、VSSとの間の電源ラインの記載を省略している。 For example, the phase comparator PFD3, clock generator CGEN, frequency divider DIV3, delay adjustment circuits DLY, DLY2, DLY3, and flip-flop DFF30 are supplied with power from analog power sources AVD and AVS. Further, for example, the power supplies of the frequency dividers DIV and DIV2 are supplied from digital power supplies VDD and VSS. In FIG. 20, the power supply line between the frequency divider DIV and the digital power supplies VDD and VSS is omitted for easy understanding of the drawing.
PLL回路は、例えば、位相比較器PFD3、クロック生成部CGEN、分周器DIV、DIV2、DIV3、遅延調整回路DLY、DLY2、DLY3およびフリップフロップDFF30を有している。クロック生成部CGEN、分周器DIVおよび遅延調整回路DLYは、図1に示したクロック生成部CGEN、分周器DIVおよび遅延調整回路DLYと同一または同様である。 The PLL circuit includes, for example, a phase comparator PFD3, a clock generation unit CGEN, frequency dividers DIV, DIV2, DIV3, delay adjustment circuits DLY, DLY2, DLY3, and a flip-flop DFF30. The clock generation unit CGEN, the frequency divider DIV, and the delay adjustment circuit DLY are the same as or similar to the clock generation unit CGEN, the frequency divider DIV, and the delay adjustment circuit DLY shown in FIG.
分周器DIV2は、入力クロックCKI1(以下、クロックCKI1とも称する)を分周する入力分周器の一例である。例えば、分周器DIV2は、入力クロックCKI1およびリセット信号SRSTを受ける。そして、分周器DIV2は、入力クロックCKI1を所定の分周比で分周し、クロックCKID1を生成する。なお、入力クロックCKI1は、例えば、半導体集積回路SEMに接続された水晶発振子からPLL回路に供給される。また、分周比は、固定でもよいし、分周器DIV2の外部から可変に設定されてもよい。 The frequency divider DIV2 is an example of an input frequency divider that divides the input clock CKI1 (hereinafter also referred to as clock CKI1). For example, frequency divider DIV2 receives input clock CKI1 and reset signal SRST. Then, the frequency divider DIV2 divides the input clock CKI1 by a predetermined frequency division ratio to generate the clock CKID1. The input clock CKI1 is supplied to the PLL circuit from a crystal oscillator connected to the semiconductor integrated circuit SEM, for example. Further, the frequency division ratio may be fixed, or may be variably set from outside the frequency divider DIV2.
入力クロックCKI1を分周したクロックCKID1は、遅延調整回路DLY2に伝達される。例えば、分周器DIV2は、入力クロックCKI1を分周したクロックCKID1を遅延調整回路DLY2に出力する。 The clock CKID1 obtained by dividing the input clock CKI1 is transmitted to the delay adjustment circuit DLY2. For example, the frequency divider DIV2 outputs a clock CKID1 obtained by dividing the input clock CKI1 to the delay adjustment circuit DLY2.
遅延調整回路DLY2は、入力クロックCKI1を分周したクロックに対する遅延量を調整して、入力クロックCKI1を分周したクロックCKID1を遅延させた第2入力クロックCKID2を生成する入力遅延調整回路の一例である。以下、第2入力クロックCKID2をクロックCKID2とも称する。例えば、遅延調整回路DLY2は、入力クロックCKI1、クロックCKID1、制御信号EN、STRおよびリセット信号SRSTを受け、第2入力クロックCKID2を位相比較器PFD3に出力する。第2入力クロックCKID2は、例えば、クロックCKID1を遅延させたクロックである。 The delay adjustment circuit DLY2 is an example of an input delay adjustment circuit that adjusts a delay amount with respect to a clock obtained by dividing the input clock CKI1 and generates a second input clock CKID2 obtained by delaying the clock CKID1 obtained by dividing the input clock CKI1. is there. Hereinafter, the second input clock CKID2 is also referred to as clock CKID2. For example, the delay adjustment circuit DLY2 receives the input clock CKI1, the clock CKID1, the control signals EN, STR, and the reset signal SRST, and outputs the second input clock CKID2 to the phase comparator PFD3. The second input clock CKID2 is a clock obtained by delaying the clock CKID1, for example.
遅延調整回路DLY2の構成および動作は、例えば、遅延調整回路DLYと同一または同様である。例えば、遅延調整回路DLY2では、クロックCKI1、CKID1、CKID2は、遅延調整回路DLYでのクロックCKO、CKDIV、CKFBにそれぞれ対応している。 The configuration and operation of the delay adjustment circuit DLY2 are the same as or similar to, for example, the delay adjustment circuit DLY. For example, in the delay adjustment circuit DLY2, the clocks CKI1, CKID1, and CKID2 correspond to the clocks CKO, CKDIV, and CKFB in the delay adjustment circuit DLY, respectively.
例えば、遅延調整回路DLY2は、第2入力クロックCKID2の遅延変動が入力クロックCKI1の1周期未満に収まるように、クロックCKID1に対する第2入力クロックCKID2の遅延量を調整する。これにより、PLL回路は、例えば、分周器DIV2の遅延変動が入力クロックCKI1の1周期を超える場合でも、第2入力クロックCKID2の遅延変動を入力クロックCKI1の1周期未満に収めることができる。 For example, the delay adjustment circuit DLY2 adjusts the delay amount of the second input clock CKID2 with respect to the clock CKID1 so that the delay variation of the second input clock CKID2 is less than one cycle of the input clock CKI1. Thereby, for example, even when the delay variation of the frequency divider DIV2 exceeds one cycle of the input clock CKI1, the PLL circuit can keep the delay variation of the second input clock CKID2 less than one cycle of the input clock CKI1.
位相比較器PFD3は、第2入力クロックCKID2に基づくタイミングで検出した入力クロックCKI1と、フィードバッククロックCKFBに基づくタイミングで検出した出力クロックCKOとの位相を比較する位相比較器の一例である。例えば、位相比較器PFD3は、リセット信号SRSTと、入力クロックCKI1と、第2入力クロックCKID2と、クロック生成部CGENの出力クロックCKOと、フィードバッククロックCKFBとを受ける。そして、位相比較器PFD3は、入力クロックCKI1と出力クロックCKOとの位相差に基づいて、アップ信号UPおよびダウン信号DNを生成し、アップ信号UPおよびダウン信号DNをクロック生成部CGENに出力する。 The phase comparator PFD3 is an example of a phase comparator that compares the phases of the input clock CKI1 detected at the timing based on the second input clock CKID2 and the output clock CKO detected at the timing based on the feedback clock CKFB. For example, the phase comparator PFD3 receives the reset signal SRST, the input clock CKI1, the second input clock CKID2, the output clock CKO of the clock generation unit CGEN, and the feedback clock CKFB. Then, the phase comparator PFD3 generates the up signal UP and the down signal DN based on the phase difference between the input clock CKI1 and the output clock CKO, and outputs the up signal UP and the down signal DN to the clock generation unit CGEN.
例えば、位相比較器PFD3は、フィードバッククロックCKFBが立ち上がった後の出力クロックCKOの最初の立ち上がりエッジと、第2入力クロックCKID2が立ち上がった後の入力クロックCKI1の最初の立ち上がりエッジとを比較する。これにより、位相比較器PFD3は、出力クロックCKOと入力クロックCKI1との位相差を検出する。そして、位相比較器PFD3は、例えば、出力クロックCKOの位相が入力クロックCKI1より遅れているとき、アップ信号UPを出力し、出力クロックCKOの位相が入力クロックCKI1より進んでいるとき、ダウン信号DNを出力する。このように、位相比較器PFD3は、出力クロックCKOと入力クロックCKI1とを比較しているため、分周器DIV、DIV2の遅延変動の影響を低減できる。例えば、PLL回路は、フィードバック経路(分周器DIV)や入力経路(分周器DIV2)で遅延変動が発生した場合でも、出力クロックCKOのジッタが増加することを抑制できる。 For example, the phase comparator PFD3 compares the first rising edge of the output clock CKO after the feedback clock CKFB rises with the first rising edge of the input clock CKI1 after the second input clock CKID2 rises. Thereby, the phase comparator PFD3 detects the phase difference between the output clock CKO and the input clock CKI1. The phase comparator PFD3 outputs, for example, an up signal UP when the phase of the output clock CKO is behind the input clock CKI1, and the down signal DN when the phase of the output clock CKO is ahead of the input clock CKI1. Is output. Thus, since the phase comparator PFD3 compares the output clock CKO with the input clock CKI1, it is possible to reduce the influence of delay variation of the frequency dividers DIV and DIV2. For example, the PLL circuit can suppress an increase in jitter of the output clock CKO even when delay variation occurs in the feedback path (frequency divider DIV) or the input path (frequency divider DIV2).
分周器DIV3は、出力クロックCKOを分周する出力分周器の一例である。例えば、分周器DIV3は、出力クロックCKOおよびリセット信号SRSTを受ける。そして、分周器DIV3は、出力クロックCKOを所定の分周比で分周し、クロックCKOD1を生成する。なお、分周比は、固定でもよいし、分周器DIV3の外部から可変に設定されてもよい。 The frequency divider DIV3 is an example of an output frequency divider that divides the output clock CKO. For example, frequency divider DIV3 receives output clock CKO and reset signal SRST. Then, the frequency divider DIV3 divides the output clock CKO by a predetermined frequency division ratio to generate the clock CKOD1. The frequency dividing ratio may be fixed or may be variably set from the outside of the frequency divider DIV3.
出力クロックCKOを分周したクロックCKOD1は、遅延調整回路DLY3に伝達される。例えば、分周器DIV3は、出力クロックCKOを分周したクロックCKOD1を遅延調整回路DLY3に出力する。 The clock CKOD1 obtained by dividing the output clock CKO is transmitted to the delay adjustment circuit DLY3. For example, the frequency divider DIV3 outputs a clock CKOD1 obtained by dividing the output clock CKO to the delay adjustment circuit DLY3.
遅延調整回路DLY3は、出力クロックCKOを分周したクロックCKOD1に対する遅延量を調整して、出力クロックCKOを分周したクロックCKOD1を遅延させた第2出力クロックCKOD2を生成する出力遅延調整回路の一例である。以下、第2出力クロックCKOD2をクロックCKOD2とも称する。例えば、遅延調整回路DLY3は、出力クロックCKO、クロックCKOD1、制御信号EN、STRおよびリセット信号SRSTを受け、第2出力クロックCKOD2をフリップフロップDFF30の入力端子Dに出力する。第2出力クロックCKOD2は、例えば、クロックCKOD1を遅延させたクロックである。 The delay adjustment circuit DLY3 is an example of an output delay adjustment circuit that adjusts a delay amount with respect to the clock CKOD1 obtained by dividing the output clock CKO, and generates a second output clock CKOD2 obtained by delaying the clock CKOD1 obtained by dividing the output clock CKO. It is. Hereinafter, the second output clock CKOD2 is also referred to as clock CKOD2. For example, the delay adjustment circuit DLY3 receives the output clock CKO, the clock CKOD1, the control signals EN, STR, and the reset signal SRST, and outputs the second output clock CKOD2 to the input terminal D of the flip-flop DFF30. The second output clock CKOD2 is a clock obtained by delaying the clock CKOD1, for example.
遅延調整回路DLY3の構成および動作は、例えば、遅延調整回路DLYと同一または同様である。例えば、遅延調整回路DLY3では、クロックCKO、CKOD1、CKOD2は、遅延調整回路DLYでのクロックCKO、CKDIV、CKFBにそれぞれ対応している。 The configuration and operation of the delay adjustment circuit DLY3 are the same as or similar to, for example, the delay adjustment circuit DLY. For example, in the delay adjustment circuit DLY3, the clocks CKO, CKOD1, and CKOD2 correspond to the clocks CKO, CKDIV, and CKFB in the delay adjustment circuit DLY, respectively.
例えば、遅延調整回路DLY3は、第2出力クロックCKOD2の遅延変動が出力クロックCKOの1周期未満に収まるように、クロックCKOD1に対する第2出力クロックCKOD2の遅延量を調整する。これにより、PLL回路は、例えば、分周器DIV3の遅延変動が出力クロックCKOの1周期を超える場合でも、第2出力クロックCKOD2の遅延変動を出力クロックCKOの1周期未満に収めることができる。 For example, the delay adjustment circuit DLY3 adjusts the delay amount of the second output clock CKOD2 with respect to the clock CKOD1 so that the delay variation of the second output clock CKOD2 is less than one cycle of the output clock CKO. As a result, the PLL circuit can keep the delay variation of the second output clock CKOD2 within one cycle of the output clock CKO even when the delay variation of the frequency divider DIV3 exceeds one cycle of the output clock CKO.
フリップフロップDFF30は、第2出力クロックCKOD2の出力タイミングを出力クロックCKOに基づいて調整する出力部の一例である。例えば、フリップフロップDFF30は、入力端子Dで第2出力クロックCKOD2を受け、クロック端子で出力クロックCKOを受け、リセット端子RSTでリセット信号SRSTを受ける。そして、フリップフロップDFF30は、例えば、入力端子Dで受けた第2出力クロックCKOD2をクロックCKOTとして、出力クロックCKOの立ち上がりエッジに同期して出力端子Qから出力する。 The flip-flop DFF30 is an example of an output unit that adjusts the output timing of the second output clock CKOD2 based on the output clock CKO. For example, the flip-flop DFF30 receives the second output clock CKOD2 at the input terminal D, the output clock CKO at the clock terminal, and the reset signal SRST at the reset terminal RST. For example, the flip-flop DFF30 outputs the second output clock CKOD2 received at the input terminal D as the clock CKOT from the output terminal Q in synchronization with the rising edge of the output clock CKO.
なお、PLL回路および半導体集積回路SEMの構成は、この例に限定されない。例えば、入力クロックCKI1の周波数が低く、分周器DIV2の遅延変動が入力クロックCKI1の1周期を超える可能性が低い場合等、遅延調整回路DLY2は、省かれてもよい。また、例えば、分周器DIV3の遅延が小さく、分周器DIV3の遅延変動が出力クロックCKOの1周期を超える可能性が低い場合等、遅延調整回路DLY3は、省かれてもよい。あるいは、クロック生成部CGENの出力クロックCKOが半導体集積回路SEM内のロジック回路に分配される場合等、分周器DIV3、遅延調整回路DLY3およびフリップフロップDFF30は、省かれてもよい。 Note that the configurations of the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit SEM are not limited to this example. For example, the delay adjustment circuit DLY2 may be omitted when the frequency of the input clock CKI1 is low and the delay variation of the divider DIV2 is unlikely to exceed one period of the input clock CKI1. Further, for example, when the delay of the frequency divider DIV3 is small and it is unlikely that the delay variation of the frequency divider DIV3 exceeds one cycle of the output clock CKO, the delay adjustment circuit DLY3 may be omitted. Alternatively, when the output clock CKO of the clock generation unit CGEN is distributed to the logic circuit in the semiconductor integrated circuit SEM, the frequency divider DIV3, the delay adjustment circuit DLY3, and the flip-flop DFF30 may be omitted.
また、位相比較器PFD3は、図13等で説明したように、制御信号ENに応じて動作を切り替えてもよい。例えば、PLL回路がロックアップするまでは、位相比較器PFD3は、フィードバッククロックCKFBと第2入力クロックCKID2との位相差を検出してもよい。 Further, as described in FIG. 13 and the like, the phase comparator PFD3 may switch the operation according to the control signal EN. For example, until the PLL circuit locks up, the phase comparator PFD3 may detect the phase difference between the feedback clock CKFB and the second input clock CKID2.
図21は、図20に示した位相比較器PFD3の一例を示している。位相比較器PFD3では、フリップフロップDFF13が図2に示した位相比較器PFDに追加されている。位相比較器PFD3のその他の構成は、図2に示した位相比較器PFDと同一または同様である。図2で説明した要素と同一または同様の要素については、同一または同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。 FIG. 21 shows an example of the phase comparator PFD3 shown in FIG. In the phase comparator PFD3, a flip-flop DFF13 is added to the phase comparator PFD shown in FIG. The other configuration of the phase comparator PFD3 is the same as or similar to that of the phase comparator PFD shown in FIG. The same or similar elements as those described in FIG. 2 are denoted by the same or similar reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
フリップフロップDFF13の入力端子Dは、アナログ電源AVDに接続され、フリップフロップDFF13の出力端子Qは、フリップフロップDFF10の入力端子Dに接続されている。また、フリップフロップDFF13のリセット端子RSTは、フリップフロップDFF10−DFF12の各リセット端子RSTと論理積回路AND10の出力とに接続されている。 The input terminal D of the flip-flop DFF13 is connected to the analog power supply AVD, and the output terminal Q of the flip-flop DFF13 is connected to the input terminal D of the flip-flop DFF10. The reset terminal RST of the flip-flop DFF13 is connected to each reset terminal RST of the flip-flops DFF10 to DFF12 and the output of the AND circuit AND10.
例えば、フリップフロップDFF13は、入力端子Dでアナログ電源AVDの電圧(高レベルの電圧)を受け、クロック端子で第2入力クロックCKID2を受ける。そして、フリップフロップDFF13は、信号CKID3を、第2入力クロックCKID2に同期して出力端子Qから出力する。 For example, the flip-flop DFF13 receives the voltage (high level voltage) of the analog power supply AVD at the input terminal D, and receives the second input clock CKID2 at the clock terminal. Then, the flip-flop DFF13 outputs the signal CKID3 from the output terminal Q in synchronization with the second input clock CKID2.
フリップフロップDFF10の出力端子Qは、論理積回路AND10の入力に接続されている。例えば、フリップフロップDFF10は、入力端子Dで信号CKID3を受け、クロック端子で入力クロックCKI1を受ける。そして、フリップフロップDFF10は、アップ信号UPを、入力クロックCKI1に同期して出力端子Qから出力する。 The output terminal Q of the flip-flop DFF10 is connected to the input of the AND circuit AND10. For example, the flip-flop DFF10 receives the signal CKID3 at the input terminal D and receives the input clock CKI1 at the clock terminal. Then, the flip-flop DFF10 outputs the up signal UP from the output terminal Q in synchronization with the input clock CKI1.
フリップフロップDFF11、DFF12および論理積回路AND10は、図2に示したフリップフロップDFF11、DFF12および論理積回路AND10と同一または同様である。 The flip-flops DFF11 and DFF12 and the AND circuit AND10 are the same as or similar to the flip-flops DFF11 and DFF12 and the AND circuit AND10 shown in FIG.
なお、位相比較器PFD3の構成は、この例に限定されない。例えば、位相比較器PFD3は、図14に示した位相比較器PFD2と同様に、セレクタSEL20、SEL21を有してもよい。この場合、例えば、セレクタSEL20の端子I0は、フリップフロップDFF13の出力端子Qに接続され、セレクタSEL20の制御端子は、制御信号ENを受ける。また、例えば、PLL回路は、図18に示したロック検出部LDETおよび制御回路CLCを有してもよい。 Note that the configuration of the phase comparator PFD3 is not limited to this example. For example, the phase comparator PFD3 may include selectors SEL20 and SEL21, similarly to the phase comparator PFD2 illustrated in FIG. In this case, for example, the terminal I0 of the selector SEL20 is connected to the output terminal Q of the flip-flop DFF13, and the control terminal of the selector SEL20 receives the control signal EN. For example, the PLL circuit may include the lock detection unit LDET and the control circuit CLC illustrated in FIG.
以上、図20から図21に示した実施形態のPLL回路および半導体集積回路SEMにおいても、図1から図19に示した実施形態のPLL回路および半導体集積回路SEMと同様の効果を得ることができる。例えば、位相比較器PFD3は、フィードバッククロックCKFBの立ち上がりエッジ直後の出力クロックCKOの立ち上がりエッジと、第2入力クロックCKID2の立ち上がりエッジ直後の入力クロックCKI1の立ち上がりエッジとを比較する。これにより、位相比較器PFD3は、出力クロックCKOと入力クロックCKI1との位相差を検出する。 As described above, also in the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit SEM of the embodiment shown in FIGS. 20 to 21, the same effects as those of the PLL circuit and the semiconductor integrated circuit SEM of the embodiment shown in FIGS. . For example, the phase comparator PFD3 compares the rising edge of the output clock CKO immediately after the rising edge of the feedback clock CKFB with the rising edge of the input clock CKI1 immediately after the rising edge of the second input clock CKID2. Thereby, the phase comparator PFD3 detects the phase difference between the output clock CKO and the input clock CKI1.
このように、この実施形態では、出力クロックCKOと入力クロックCKI1との位相差を検出しているため、フィードバッククロックCKFBや第2入力クロックCKID2の遅延変動の影響を低減できる。例えば、この実施形態では、フィードバック経路(分周器DIV)や入力経路(分周器DIV2)で遅延変動が発生した場合でも、出力クロックCKOのジッタが増加することを抑制できる。すなわち、この実施形態では、PLL回路の出力クロックのジッタを低減できる。 Thus, in this embodiment, since the phase difference between the output clock CKO and the input clock CKI1 is detected, it is possible to reduce the influence of delay variation of the feedback clock CKFB and the second input clock CKID2. For example, in this embodiment, even when delay variation occurs in the feedback path (frequency divider DIV) or the input path (frequency divider DIV2), an increase in jitter of the output clock CKO can be suppressed. That is, in this embodiment, the jitter of the output clock of the PLL circuit can be reduced.
また、例えば、PLL回路は、分周器DIV3で分周したクロックCKOD1を遅延させた第2出力クロックCKOD2をクロックCKOTとして、出力クロックCKOに同期してPLL回路の外部に出力する。また、例えば、遅延調整回路DLY3は、第2出力クロックCKOD2の遅延変動が出力クロックCKOの1周期未満に収まるように、クロックCKOD1に対する第2出力クロックCKOD2の遅延量を調整する。このため、この実施形態では、分周器DIV3で遅延変動が発生した場合でも、クロックCKOTのジッタが増加することを抑制できる。すなわち、この実施形態では、PLL回路の外部に出力するクロックCKOTのジッタを低減できる。 Further, for example, the PLL circuit outputs the second output clock CKOD2 obtained by delaying the clock CKOD1 divided by the frequency divider DIV3 as the clock CKOT and outputs it to the outside of the PLL circuit in synchronization with the output clock CKO. For example, the delay adjustment circuit DLY3 adjusts the delay amount of the second output clock CKOD2 with respect to the clock CKOD1 so that the delay variation of the second output clock CKOD2 is less than one cycle of the output clock CKO. For this reason, in this embodiment, even when delay variation occurs in the frequency divider DIV3, it is possible to suppress an increase in jitter of the clock CKOT. That is, in this embodiment, the jitter of the clock CKOT output to the outside of the PLL circuit can be reduced.
なお、この実施形態では、分周器DIV3、遅延調整回路DLY3およびフリップフロップDFF30が省かれる場合でも、クロック生成部CGENの出力クロックCKOがPLL回路の外部に出力されるため、PLL回路の出力クロックのジッタを低減できる。 In this embodiment, even when the frequency divider DIV3, the delay adjustment circuit DLY3, and the flip-flop DFF30 are omitted, the output clock CKO of the clock generation unit CGEN is output to the outside of the PLL circuit, so that the output clock of the PLL circuit Jitter can be reduced.
以上の実施形態において説明した発明を整理して、付記として開示する。
(付記1)
制御信号により調整される制御電圧に応じた周波数の出力クロックを生成するクロック生成部と、
前記出力クロックを受け、前記出力クロックを分周して分周クロックを生成する分周器と、
前記分周クロックを受け、前記分周クロックに対する遅延量を調整して、前記分周クロックを遅延させたフィードバッククロックを生成する遅延調整回路と、
入力クロック、前記出力クロックおよび前記フィードバッククロックを受け、前記フィードバッククロックに基づくタイミングで検出した前記出力クロックと、前記入力クロックとの位相差を検出し、前記出力クロックと前記入力クロックとの位相差に応じて前記制御信号を生成する位相比較器と
を備えていることを特徴とするPLL回路。
(付記2)
付記1に記載のPLL回路において、
前記制御信号を受け、前記出力クロックが所定の周波数範囲に収まったロック状態か否かを前記制御信号に基づいて判定するロック検出回路と、
前記ロック状態を示す検出結果を前記ロック検出回路から受け、前記遅延調整回路の起動を前記検出結果に基づいて制御する制御回路とを備え、
前記位相比較器は、前記遅延調整回路が起動する前の期間では、前記分周クロックを前記フィードバッククロックとして受ける
ことを特徴とするPLL回路。
(付記3)
付記1または付記2に記載のPLL回路において、
前記遅延調整回路は、前記出力クロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジに前記フィードバッククロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジが揃うように、前記分周クロックに対する前記フィードバッククロックの遅延量を調整し、
前記位相比較器は、前記フィードバッククロックの前記一方のエッジを検出した後に検出される前記出力クロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの他方のエッジと、前記入力クロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジとを比較し、前記出力クロックと前記入力クロックとの位相差を検出する
ことを特徴とするPLL回路。
(付記4)
付記1または付記2に記載のPLL回路において、
前記遅延調整回路は、前記出力クロックを所定量遅延させたクロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジに前記フィードバッククロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジが揃うように、前記分周クロックに対する前記フィードバッククロックの遅延量を調整し、
前記位相比較器は、前記フィードバッククロックの前記一方のエッジを検出した後に検出される、前記遅延させたクロックの前記一方のエッジに対応する前記出力クロックのエッジと、前記入力クロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジとを比較し、前記出力クロックと前記入力クロックとの位相差を検出する
ことを特徴とするPLL回路。
(付記5)
付記1ないし付記4のいずれか1項に記載のPLL回路において、
前記入力クロックを受け、前記入力クロックを分周する入力分周器と、
前記入力クロックを分周したクロックを前記入力分周器からを受け、前記入力クロックを分周したクロックに対する遅延量を調整して、前記入力クロックを分周したクロックを遅延させた第2入力クロックを生成する入力遅延調整回路とを備え、
前記位相比較器は、前記入力クロック、前記第2入力クロック、前記出力クロックおよび前記フィードバッククロックを受け、前記第2入力クロックに基づくタイミングで検出した前記入力クロックと、前記フィードバッククロックに基づくタイミングで検出した前記出力クロックとの位相を比較し、前記出力クロックと前記入力クロックとの位相差を検出する
ことを特徴とするPLL回路。
(付記6)
付記5に記載のPLL回路において、
前記位相比較器は、前記遅延調整回路が起動する前の期間では、前記分周クロックを前記フィードバッククロックとして受け、前記入力クロックを分周したクロックを前記第2入力クロックとして受ける
ことを特徴とするPLL回路。
(付記7)
付記6に記載のPLL回路において、
前記位相比較器は、前記遅延調整回路が起動する前の期間では、前記第2入力クロックと前記フィードバッククロックとの位相差を前記制御信号の生成に使用する位相差として検出し、前記遅延調整回路が起動した後の期間では、前記入力クロックと前記出力クロックとの位相差を前記制御信号の生成に使用する位相差として検出する
ことを特徴とするPLL回路。
(付記8)
付記1ないし付記7のいずれか1項に記載のPLL回路において、
前記出力クロックを受け、前記出力クロックを分周する出力分周器と、
前記出力クロックを分周したクロックを前記出力分周器からを受け、前記出力クロックを分周したクロックに対する遅延量を調整して、前記出力クロックを分周したクロックを遅延させた第2出力クロックを生成する出力遅延調整回路と、
前記出力クロックおよび前記第2出力クロックを受け、前記第2出力クロックの出力タイミングを前記出力クロックに基づいて調整する出力部と
を備えていることを特徴とするPLL回路。
(付記9)
付記1ないし付記4のいずれか1項に記載のPLL回路において、
前記位相比較器は、前記遅延調整回路が起動する前の期間では、前記分周クロックを前記フィードバッククロックとして受け、前記入力クロックと前記フィードバッククロックとの位相差を前記制御信号の生成に使用する位相差として検出し、前記遅延調整回路が起動した後の期間では、前記入力クロックと前記出力クロックとの位相差を前記制御信号の生成に使用する位相差として検出する
ことを特徴とするPLL回路。
(付記10)
付記1ないし付記4のいずれか1項に記載のPLL回路において、
前記位相比較器は、前記遅延調整回路が起動する前の期間では、前記分周クロックを前記フィードバッククロックとして受け、前記フィードバッククロックとして受けた前記分周クロックに基づくタイミングで検出した前記出力クロックと、前記入力クロックとの位相差を検出する
ことを特徴とするPLL回路。
(付記11)
PLL回路を含む半導体集積回路であって、
前記PLL回路は、
制御信号により調整される制御電圧に応じた周波数の出力クロックを生成するクロック生成部と、
前記出力クロックを受け、前記出力クロックを分周して分周クロックを生成する分周器と、
前記分周クロックを受け、前記分周クロックに対する遅延量を調整して、前記分周クロックを遅延させたフィードバッククロックを生成する遅延調整回路と、
入力クロック、前記出力クロックおよび前記フィードバッククロックを受け、前記フィードバッククロックに基づくタイミングで検出した前記出力クロックと、前記入力クロックとの位相差を検出し、前記出力クロックと前記入力クロックとの位相差に応じて前記制御信号を生成する位相比較器と
を備えていることを特徴とする半導体集積回路。
The invention described in the above embodiments is organized and disclosed as an appendix.
(Appendix 1)
A clock generation unit that generates an output clock having a frequency according to a control voltage adjusted by a control signal;
A frequency divider that receives the output clock and divides the output clock to generate a divided clock;
A delay adjustment circuit that receives the divided clock, adjusts a delay amount with respect to the divided clock, and generates a feedback clock obtained by delaying the divided clock;
The input clock, the output clock and the feedback clock are received, the phase difference between the output clock detected at the timing based on the feedback clock and the input clock is detected, and the phase difference between the output clock and the input clock is detected. And a phase comparator for generating the control signal according to the PLL circuit.
(Appendix 2)
In the PLL circuit according to
A lock detection circuit that receives the control signal and determines whether the output clock is in a locked state within a predetermined frequency range based on the control signal;
A control circuit that receives a detection result indicating the lock state from the lock detection circuit and controls activation of the delay adjustment circuit based on the detection result;
The phase comparator receives the frequency-divided clock as the feedback clock in a period before the delay adjustment circuit is activated.
(Appendix 3)
In the PLL circuit according to
The delay adjustment circuit delays the feedback clock with respect to the divided clock so that one of the rising edge and the falling edge of the output clock is aligned with one edge of the feedback clock. Adjust the amount,
The phase comparator detects the other edge of the rising edge and the falling edge of the output clock detected after detecting the one edge of the feedback clock, and one of the rising edge and the falling edge of the input clock. A PLL circuit that compares edges and detects a phase difference between the output clock and the input clock.
(Appendix 4)
In the PLL circuit according to
The delay adjustment circuit is configured so that one of a rising edge and a falling edge of the feedback clock is aligned with one edge of a rising edge and a falling edge of the clock obtained by delaying the output clock by a predetermined amount. Adjust the delay amount of the feedback clock with respect to the clock,
The phase comparator detects the edge of the output clock corresponding to the one edge of the delayed clock, the rising edge and the rising edge of the input clock, which are detected after detecting the one edge of the feedback clock. A phase difference between the output clock and the input clock is detected by comparing with one edge of the falling edge.
(Appendix 5)
In the PLL circuit according to any one of
An input divider for receiving the input clock and dividing the input clock;
A second input clock obtained by receiving a clock obtained by dividing the input clock from the input divider, adjusting a delay amount with respect to the clock obtained by dividing the input clock, and delaying the clock obtained by dividing the input clock. And an input delay adjusting circuit for generating
The phase comparator receives the input clock, the second input clock, the output clock, and the feedback clock, and detects the input clock detected at a timing based on the second input clock and a timing based on the feedback clock. A phase difference between the output clock and the input clock is detected, and a phase difference between the output clock and the input clock is detected.
(Appendix 6)
In the PLL circuit according to appendix 5,
The phase comparator receives the frequency-divided clock as the feedback clock and receives the frequency-divided input clock as the second input clock before the delay adjustment circuit is activated. PLL circuit.
(Appendix 7)
In the PLL circuit according to attachment 6,
The phase comparator detects a phase difference between the second input clock and the feedback clock as a phase difference used for generation of the control signal in a period before the delay adjustment circuit is activated, and the delay adjustment circuit A PLL circuit that detects a phase difference between the input clock and the output clock as a phase difference used for generation of the control signal in a period after the activation.
(Appendix 8)
In the PLL circuit according to any one of
An output divider that receives the output clock and divides the output clock;
A second output clock obtained by receiving a clock obtained by dividing the output clock from the output divider, adjusting a delay amount with respect to the clock obtained by dividing the output clock, and delaying the clock obtained by dividing the output clock. An output delay adjusting circuit for generating
An output unit that receives the output clock and the second output clock and adjusts an output timing of the second output clock based on the output clock.
(Appendix 9)
In the PLL circuit according to any one of
The phase comparator receives the frequency-divided clock as the feedback clock and uses a phase difference between the input clock and the feedback clock for generating the control signal in a period before the delay adjustment circuit is activated. A PLL circuit, wherein a phase difference between the input clock and the output clock is detected as a phase difference used for generation of the control signal in a period after detection as a phase difference and activation of the delay adjustment circuit.
(Appendix 10)
In the PLL circuit according to any one of
The phase comparator receives the frequency-divided clock as the feedback clock in a period before the delay adjustment circuit is activated, and the output clock detected at a timing based on the frequency-divided clock received as the feedback clock; A PLL circuit that detects a phase difference from the input clock.
(Appendix 11)
A semiconductor integrated circuit including a PLL circuit,
The PLL circuit includes:
A clock generation unit that generates an output clock having a frequency according to a control voltage adjusted by a control signal;
A frequency divider that receives the output clock and divides the output clock to generate a divided clock;
A delay adjustment circuit that receives the divided clock, adjusts a delay amount with respect to the divided clock, and generates a feedback clock obtained by delaying the divided clock;
The input clock, the output clock and the feedback clock are received, the phase difference between the output clock detected at the timing based on the feedback clock and the input clock is detected, and the phase difference between the output clock and the input clock is detected. And a phase comparator for generating the control signal in response.
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。 From the above detailed description, features and advantages of the embodiments will become apparent. This is intended to cover the features and advantages of the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the claims. Also, any improvement and modification should be readily conceivable by those having ordinary knowledge in the art. Therefore, there is no intention to limit the scope of the inventive embodiments to those described above, and appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments can be used.
AND10‥論理積回路;C1、C2‥容量;CGEN‥クロック生成部;CLC‥制御回路;CP‥チャージポンプ回路;DDET‥遅延検出部;DE10‥遅延素子;DFF10、DFF11、DFF12、DFF13、DFF20、DFF21、DFF30‥フリップフロップ;DIV、DIV2、DIV3‥分周器;DLY、DLY2、DLY3‥遅延調整回路;INV10−INV16、INV20−INV22‥インバータ;IS1、IS2‥電流源;LDET‥ロック検出部;LPF‥ローパスフィルタ;NAND10−NAND15‥否定論理積回路;NOR10、NOR11、NOR20‥否定論理和回路;PFD、PFD2、PFD3‥位相比較器;PLL‥PLL回路;R1、R2‥抵抗;RV1‥可変抵抗;SEL10、SEL20、SEL21‥セレクタ;SW1、SW2、SW3、SW4‥スイッチ;VCD‥電圧制御遅延素子;VCO‥電圧制御発信器;VDLY‥可変遅延部
AND10 ... AND circuit; C1, C2 ... capacity; CGEN ... clock generation unit; CLC ... control circuit; CP ... charge pump circuit; DDET ... delay detection part; DE10 ... delay element; DFF10, DFF11, DFF12, DFF13, DFF20 DFF21, DFF30 ... flip-flop; DIV, DIV2, DIV3 ... frequency divider; DLY, DLY2, DLY3 ... delay adjustment circuit; INV10-INV16, INV20-INV22 ... inverter; IS1, IS2 ... current source; LDET ... lock detector; LPF: low pass filter; NAND10-NAND15: NAND circuit; NOR10, NOR11, NOR20: NOR circuit; PFD, PFD2, PFD3 ... phase comparator; PLL ... PLL circuit; R1, R2 ... resistance; RV1 ...
Claims (9)
前記出力クロックを受け、前記出力クロックを分周して分周クロックを生成する分周器と、
前記分周クロックと前記出力クロックとを受け、前記分周クロックを遅延させて、前記出力クロックとの間で所定の遅延量を有するフィードバッククロックを生成する遅延調整回路と、
入力クロック、前記出力クロックおよび前記フィードバッククロックを受け、前記フィードバッククロックに基づくタイミングで検出した前記出力クロックと、前記入力クロックとの位相差を検出し、前記出力クロックと前記入力クロックとの位相差に応じて前記制御信号を生成する位相比較器と
を備えていることを特徴とするPLL回路。 A clock generation unit that generates an output clock having a frequency according to a control voltage adjusted by a control signal;
A frequency divider that receives the output clock and divides the output clock to generate a divided clock;
A delay adjusting circuit that receives the divided clock and the output clock, delays the divided clock, and generates a feedback clock having a predetermined delay amount with the output clock ;
The input clock, the output clock and the feedback clock are received, the phase difference between the output clock detected at the timing based on the feedback clock and the input clock is detected, and the phase difference between the output clock and the input clock is detected. And a phase comparator for generating the control signal according to the PLL circuit.
前記制御信号を受け、前記出力クロックが所定の周波数範囲に収まったロック状態か否かを前記制御信号に基づいて判定するロック検出回路と、
前記ロック状態を示す検出結果を前記ロック検出回路から受け、前記遅延調整回路の起動を前記検出結果に基づいて制御する制御回路とを備え、
前記位相比較器は、前記遅延調整回路が起動する前の期間では、前記分周クロックを前記フィードバッククロックとして受ける
ことを特徴とするPLL回路。 The PLL circuit according to claim 1,
A lock detection circuit that receives the control signal and determines whether the output clock is in a locked state within a predetermined frequency range based on the control signal;
A control circuit that receives a detection result indicating the lock state from the lock detection circuit and controls activation of the delay adjustment circuit based on the detection result;
The phase comparator receives the frequency-divided clock as the feedback clock in a period before the delay adjustment circuit is activated.
前記遅延調整回路は、前記出力クロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジに前記フィードバッククロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジが揃うように、前記分周クロックに対する前記フィードバッククロックの遅延量を調整し、
前記位相比較器は、前記フィードバッククロックの前記一方のエッジを検出した後に検出される前記出力クロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの他方のエッジと、前記入力クロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジとを比較し、前記出力クロックと前記入力クロックとの位相差を検出する
ことを特徴とするPLL回路。 In the PLL circuit according to claim 1 or 2,
The delay adjustment circuit delays the feedback clock with respect to the divided clock so that one of the rising edge and the falling edge of the output clock is aligned with one edge of the feedback clock. Adjust the amount,
The phase comparator detects the other edge of the rising edge and the falling edge of the output clock detected after detecting the one edge of the feedback clock, and one of the rising edge and the falling edge of the input clock. A PLL circuit that compares edges and detects a phase difference between the output clock and the input clock.
前記遅延調整回路は、前記出力クロックを所定量遅延させたクロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジに前記フィードバッククロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジが揃うように、前記分周クロックに対する前記フィードバッククロックの遅延量を調整し、
前記位相比較器は、前記フィードバッククロックの前記一方のエッジを検出した後に検出される、前記遅延させたクロックの前記一方のエッジに対応する前記出力クロックのエッジと、前記入力クロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの一方のエッジとを比較し、前記出力クロックと前記入力クロックとの位相差を検出する
ことを特徴とするPLL回路。 In the PLL circuit according to claim 1 or 2,
The delay adjustment circuit is configured so that one of a rising edge and a falling edge of the feedback clock is aligned with one edge of a rising edge and a falling edge of the clock obtained by delaying the output clock by a predetermined amount. Adjust the delay amount of the feedback clock with respect to the clock,
The phase comparator detects the edge of the output clock corresponding to the one edge of the delayed clock, the rising edge and the rising edge of the input clock, which are detected after detecting the one edge of the feedback clock. A phase difference between the output clock and the input clock is detected by comparing with one edge of the falling edge.
前記入力クロックを受け、前記入力クロックを分周する入力分周器と、
前記入力クロックを分周したクロックを前記入力分周器からを受け、前記入力クロックを分周したクロックに対する遅延量を調整して、前記入力クロックを分周したクロックを遅延させた第2入力クロックを生成する入力遅延調整回路とを備え、
前記位相比較器は、前記入力クロック、前記第2入力クロック、前記出力クロックおよび前記フィードバッククロックを受け、前記第2入力クロックに基づくタイミングで検出した前記入力クロックと、前記フィードバッククロックに基づくタイミングで検出した前記出力クロックとの位相を比較し、前記出力クロックと前記入力クロックとの位相差を検出する
ことを特徴とするPLL回路。 The PLL circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein
An input divider for receiving the input clock and dividing the input clock;
A second input clock obtained by receiving a clock obtained by dividing the input clock from the input divider, adjusting a delay amount with respect to the clock obtained by dividing the input clock, and delaying the clock obtained by dividing the input clock. And an input delay adjusting circuit for generating
The phase comparator receives the input clock, the second input clock, the output clock, and the feedback clock, and detects the input clock detected at a timing based on the second input clock and a timing based on the feedback clock. A phase difference between the output clock and the input clock is detected, and a phase difference between the output clock and the input clock is detected.
前記出力クロックを受け、前記出力クロックを分周する出力分周器と、
前記出力クロックを分周したクロックを前記出力分周器からを受け、前記出力クロックを分周したクロックに対する遅延量を調整して、前記出力クロックを分周したクロックを遅延させた第2出力クロックを生成する出力遅延調整回路と、
前記出力クロックおよび前記第2出力クロックを受け、前記第2出力クロックの出力タイミングを前記出力クロックに基づいて調整する出力部と
を備えていることを特徴とするPLL回路。 The PLL circuit according to any one of claims 1 to 5,
An output divider that receives the output clock and divides the output clock;
A second output clock obtained by receiving a clock obtained by dividing the output clock from the output divider, adjusting a delay amount with respect to the clock obtained by dividing the output clock, and delaying the clock obtained by dividing the output clock. An output delay adjusting circuit for generating
An output unit that receives the output clock and the second output clock and adjusts an output timing of the second output clock based on the output clock.
前記位相比較器は、前記遅延調整回路が起動する前の期間では、前記分周クロックを前記フィードバッククロックとして受け、前記入力クロックと前記フィードバッククロックとの位相差を前記制御信号の生成に使用する位相差として検出し、前記遅延調整回路が起動した後の期間では、前記入力クロックと前記出力クロックとの位相差を前記制御信号の生成に使用する位相差として検出する
ことを特徴とするPLL回路。 The PLL circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein
The phase comparator receives the frequency-divided clock as the feedback clock and uses a phase difference between the input clock and the feedback clock for generating the control signal in a period before the delay adjustment circuit is activated. A PLL circuit, wherein a phase difference between the input clock and the output clock is detected as a phase difference used for generation of the control signal in a period after detection as a phase difference and activation of the delay adjustment circuit.
前記位相比較器は、前記遅延調整回路が起動する前の期間では、前記分周クロックを前記フィードバッククロックとして受け、前記フィードバッククロックとして受けた前記分周クロックに基づくタイミングで検出した前記出力クロックと、前記入力クロックとの位相差を検出する
ことを特徴とするPLL回路。 The PLL circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein
The phase comparator receives the frequency-divided clock as the feedback clock in a period before the delay adjustment circuit is activated, and the output clock detected at a timing based on the frequency-divided clock received as the feedback clock; A PLL circuit that detects a phase difference from the input clock.
前記PLL回路は、
制御信号により調整される制御電圧に応じた周波数の出力クロックを生成するクロック生成部と、
前記出力クロックを受け、前記出力クロックを分周して分周クロックを生成する分周器と、
前記分周クロックと前記出力クロックとを受け、前記分周クロックを遅延させて、前記出力クロックとの間で所定の遅延量を有するフィードバッククロックを生成する遅延調整回路と、
入力クロック、前記出力クロックおよび前記フィードバッククロックを受け、前記フィードバッククロックに基づくタイミングで検出した前記出力クロックと、前記入力クロックとの位相差を検出し、前記出力クロックと前記入力クロックとの位相差に応じて前記制御信号を生成する位相比較器と
を備えていることを特徴とする半導体集積回路。 A semiconductor integrated circuit including a PLL circuit,
The PLL circuit includes:
A clock generation unit that generates an output clock having a frequency according to a control voltage adjusted by a control signal;
A frequency divider that receives the output clock and divides the output clock to generate a divided clock;
A delay adjusting circuit that receives the divided clock and the output clock, delays the divided clock, and generates a feedback clock having a predetermined delay amount with the output clock ;
The input clock, the output clock and the feedback clock are received, the phase difference between the output clock detected at the timing based on the feedback clock and the input clock is detected, and the phase difference between the output clock and the input clock is detected. And a phase comparator for generating the control signal in response.
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