JPH01231430A - Pllロック検出回路 - Google Patents
Pllロック検出回路Info
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- JPH01231430A JPH01231430A JP63057481A JP5748188A JPH01231430A JP H01231430 A JPH01231430 A JP H01231430A JP 63057481 A JP63057481 A JP 63057481A JP 5748188 A JP5748188 A JP 5748188A JP H01231430 A JPH01231430 A JP H01231430A
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- Japan
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
- H03L7/095—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using a lock detector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S331/00—Oscillators
- Y10S331/02—Phase locked loop having lock indicating or detecting means
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はPLL回路に関し、特にPLLロック検出回路
に関する。
に関する。
従来、PLL回路を構成するにあたり位相比較器には第
3図に示すシーケンシャル四シック回路を使っていた。
3図に示すシーケンシャル四シック回路を使っていた。
この位相比較器は第4図のタイムチャートに示すように
aの入力信号がbの入力信号に比べ周波数が低いか、ま
たは位相が遅れているならばC出力がその位相差に相当
する間“Low”レベルどなり、このときのd出力は“
旧gh”レベルのままである。逆にaの入力信号がbの
入力信号に比べて周波数が高いか、あるいは位相が進ん
でいるときは、d出力がその位相差に相当する間゛Lo
w”レベルとなり、C出力はこのとき“旧gh”レベル
となる。aとbの両方の入力信号の位相が一致したとき
Cとdの出力は共に“旧gh”レベルとなる。PLLと
してはCとdの位相比較器の出力をチャージポンプを介
し、ローパスフィルタを通すことによりデジタル量をア
ナログ量にかえVCQヘフィードバックし、PLLを構
成していた。PLL回路では位相比較器の入力信号aと
bの位相が一致している状態、即ちPLLがロックして
いる状態を検出する必要がある。ロック検出の方法とし
てこの位相比較器の特性つまりPLLがロックしている
ときはc、dの出力が共に“旧gh”レベルとなること
を利用して、このc、d出力を論理的AND回路(ある
いはNANDAND回路ることによりロックした状態で
は“旧gh”(“Low”)レベルを出力させロック検
出を行っていた。
aの入力信号がbの入力信号に比べ周波数が低いか、ま
たは位相が遅れているならばC出力がその位相差に相当
する間“Low”レベルどなり、このときのd出力は“
旧gh”レベルのままである。逆にaの入力信号がbの
入力信号に比べて周波数が高いか、あるいは位相が進ん
でいるときは、d出力がその位相差に相当する間゛Lo
w”レベルとなり、C出力はこのとき“旧gh”レベル
となる。aとbの両方の入力信号の位相が一致したとき
Cとdの出力は共に“旧gh”レベルとなる。PLLと
してはCとdの位相比較器の出力をチャージポンプを介
し、ローパスフィルタを通すことによりデジタル量をア
ナログ量にかえVCQヘフィードバックし、PLLを構
成していた。PLL回路では位相比較器の入力信号aと
bの位相が一致している状態、即ちPLLがロックして
いる状態を検出する必要がある。ロック検出の方法とし
てこの位相比較器の特性つまりPLLがロックしている
ときはc、dの出力が共に“旧gh”レベルとなること
を利用して、このc、d出力を論理的AND回路(ある
いはNANDAND回路ることによりロックした状態で
は“旧gh”(“Low”)レベルを出力させロック検
出を行っていた。
上述した従来のPLLロック検出回路では、位相比較器
の入力の位相が一致するとすぐにロック出力を出すとい
う性質上、難点がある。つまりPLLがロックしている
状態からロックが外れ再び位相を合わせようとする動作
において、被同期信号の位相が同期信号の位相を中心に
して進んだり、遅れたりなくり返しながら同期信号の位
相へ収束して行き一致する過渡特性はPLLのループゲ
インとダンピング定数により設定することができ、振動
要素の固有周波数をもつ。この振動要素の固有周波数を
もつことからPLLは過渡応答中において被同期信号が
同期信号の位相に収束中に位相が一致する点を通過する
為誤まったロック出力を出すという欠点があった。
の入力の位相が一致するとすぐにロック出力を出すとい
う性質上、難点がある。つまりPLLがロックしている
状態からロックが外れ再び位相を合わせようとする動作
において、被同期信号の位相が同期信号の位相を中心に
して進んだり、遅れたりなくり返しながら同期信号の位
相へ収束して行き一致する過渡特性はPLLのループゲ
インとダンピング定数により設定することができ、振動
要素の固有周波数をもつ。この振動要素の固有周波数を
もつことからPLLは過渡応答中において被同期信号が
同期信号の位相に収束中に位相が一致する点を通過する
為誤まったロック出力を出すという欠点があった。
本発明のPLLロック検出回路は、位相比較器の位相誤
差検出信号を積分回路と、波形整形回路を介して少なく
とも2段以上のN段よりなるカウンタ回路のリセット人
力とし、前記N段のカウンターの最終段の出力を同期検
出出力とし、前記位相比較器の基準入力信号を入力とし
、前記8段カウンターの最終段の出力により基準入力信
号出力を制御する回路をもち、前記制御回路の出力は8
段カウンタの分局入力となる回路を有している。
差検出信号を積分回路と、波形整形回路を介して少なく
とも2段以上のN段よりなるカウンタ回路のリセット人
力とし、前記N段のカウンターの最終段の出力を同期検
出出力とし、前記位相比較器の基準入力信号を入力とし
、前記8段カウンターの最終段の出力により基準入力信
号出力を制御する回路をもち、前記制御回路の出力は8
段カウンタの分局入力となる回路を有している。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例である。
位相比較器1は基準入力信号aと被同期信号すを入力と
し、その2つの入力信号a、bの位相差出力信号c、d
は2人力の論理的ゲート回路2の入力へ接続される。前
記論理的ゲート回路2の出力eは抵抗及びコンデンサよ
り構成されている積分回路3の入力に接続され、前記積
分回路3の出力はシュミット回路6を介して少なくとも
2段以上よりなる8段カウンタ4のリセット入力へ接続
されている。前記8段カウンタ4の分局入力信号はカウ
ンタ分局入力制御器5の出力信号gより入力される。カ
ウンタ分局入力制御器5は前記位相比較器1の基準入力
信号aを入力とし、前記8段カウンタ4のロック出力り
により出力gを制御している。
し、その2つの入力信号a、bの位相差出力信号c、d
は2人力の論理的ゲート回路2の入力へ接続される。前
記論理的ゲート回路2の出力eは抵抗及びコンデンサよ
り構成されている積分回路3の入力に接続され、前記積
分回路3の出力はシュミット回路6を介して少なくとも
2段以上よりなる8段カウンタ4のリセット入力へ接続
されている。前記8段カウンタ4の分局入力信号はカウ
ンタ分局入力制御器5の出力信号gより入力される。カ
ウンタ分局入力制御器5は前記位相比較器1の基準入力
信号aを入力とし、前記8段カウンタ4のロック出力り
により出力gを制御している。
今、位相比較器lの入力a、bの位相が一致していた状
態から位相がずれたとする。位相比較器lの出力c、d
は入力の位相差に応じた出力を出し、この結果論理的ゲ
ート回路2の出力はLowレベルとなる。このLowレ
ベル出力は積分回路3゜シュミット回路6を介し8段カ
ウンタ4のリセット信号fとなる。8段カウンタはリセ
ット信号がLowレベル時にリセット状態(出力りが旧
ghレベル)となるように設定さhており、前記リセッ
ト信号fがLowレベルに変化した際8段カウンタ4の
出力りは旧ghレベル、すなわちアンロック状態である
ことを示す。位相比較器lの入力a、bの位相が一致し
ない状態では8段カウンタのリセット信号によりリセッ
トがかかった状態が続く為アンロック状態を示し続ける
。a、bの位相が一致してない状態から一致した状態へ
変化したとする。
態から位相がずれたとする。位相比較器lの出力c、d
は入力の位相差に応じた出力を出し、この結果論理的ゲ
ート回路2の出力はLowレベルとなる。このLowレ
ベル出力は積分回路3゜シュミット回路6を介し8段カ
ウンタ4のリセット信号fとなる。8段カウンタはリセ
ット信号がLowレベル時にリセット状態(出力りが旧
ghレベル)となるように設定さhており、前記リセッ
ト信号fがLowレベルに変化した際8段カウンタ4の
出力りは旧ghレベル、すなわちアンロック状態である
ことを示す。位相比較器lの入力a、bの位相が一致し
ない状態では8段カウンタのリセット信号によりリセッ
トがかかった状態が続く為アンロック状態を示し続ける
。a、bの位相が一致してない状態から一致した状態へ
変化したとする。
位相比較器lの出力c、dはこの変化に応じ、論理的ゲ
ート回路2の出力eを旧ghレベルへ変化させる。この
変化は積分回路3.シュミット回路6を介して8段カウ
ンタ4のリセット人力fへ伝えられ、リセット状態を解
除するが、出力h(Lock出力)は旧ghレベルのま
まであるのでまだUNLockであることを示している
。この状態ではカウンタ分局入力制御器5の出力は位相
比較器1の基準信号aがそのまま出力されている。8段
カウンタ4の分局入力はカウンタ分周入力制御器5を通
して基準信号aを入力し、この基準信号aをカウントし
始め、カウンタの段数Nに応じたり四ツク数2N−1個
のクロックが入力されるまでアンロックを示し続け、2
N−1個のaのクロックが入力されると8段カウンタ4
の出力りはLowレベルとなりLock状態へ移ったこ
とを示し、同時にカウンタ分周入力制御器5の出力gは
Lowレベル状態となりaの信号がN段カウンタべ入力
されるのを阻止する。ロック状態を示すロック出力りは
8段カウンタのリセット信号が加わるまでロック出力“
Low”レベルを出力する。位相比較器10入力a、b
の位相が一致しなくなった時はリセットをかげロック状
態からアンロック状態へ変化したことを示すことができ
る。a、bの位相が一致した状態から2N−1コaの入
力がされるまでに位相がずれた場合N段カウンタはリセ
ットがかかるので、ロック状態を示すロック出力りが“
Low″であるのは、a、bの位相が、aのクロックが
2N−1コの間ずっと位相ずれしない状態であるときの
みロック状態を示すことになる。ループがロックしてい
る状態においても位相比較器1は動作しており、基準信
号aと基準信号aに同期を保とうと動作している被同期
信号すとの微妙な位相誤差を検出しループフィルターを
介してVCOヘフィードバックをかけてロック状態を維
持している。この結果論理的ゲート回路2の出力eはロ
ック状態においても、基準信号aのタイミングで細いパ
ルスを出している。このパルスによって8段カウンタ4
のリセットを誤まってかけないように積分回路3とシュ
ミット回路6を設ける必要がある。論理ゲート回路2は
位相の一致を検出する為にあり、論理的AND回路又は
NANDAND回路することができる。注意すべきは、
入力a、bの位相が不一致の状態で、N段カウンタ回路
4のリセットがかかるようにすることである。カウンタ
分周入力制御器5は基準信号aを8段カウンタの分周入
力とする際に安定にロックしている状態では基準信号a
を8段カウンタ4へ伝えないようにし、安定なロックを
していない状態及び1度位相が一致してから安定なロッ
ク状態に移るまでの間でのみ基準信号aを8段カウンタ
4へ伝え分周動作をさせるという働きをしている(位相
が一致していない状態ではリセットがかかる為分局はし
ない)。8段カウンタの最後の出力をロック検出出力り
とし、安定なロック状態においてこの口、り検出出力り
が′″Low”レベルを出力するものとすれば、前記カ
ウンタ分周入力制御器5は論理的NANDAND回路す
ることができる。
ート回路2の出力eを旧ghレベルへ変化させる。この
変化は積分回路3.シュミット回路6を介して8段カウ
ンタ4のリセット人力fへ伝えられ、リセット状態を解
除するが、出力h(Lock出力)は旧ghレベルのま
まであるのでまだUNLockであることを示している
。この状態ではカウンタ分局入力制御器5の出力は位相
比較器1の基準信号aがそのまま出力されている。8段
カウンタ4の分局入力はカウンタ分周入力制御器5を通
して基準信号aを入力し、この基準信号aをカウントし
始め、カウンタの段数Nに応じたり四ツク数2N−1個
のクロックが入力されるまでアンロックを示し続け、2
N−1個のaのクロックが入力されると8段カウンタ4
の出力りはLowレベルとなりLock状態へ移ったこ
とを示し、同時にカウンタ分周入力制御器5の出力gは
Lowレベル状態となりaの信号がN段カウンタべ入力
されるのを阻止する。ロック状態を示すロック出力りは
8段カウンタのリセット信号が加わるまでロック出力“
Low”レベルを出力する。位相比較器10入力a、b
の位相が一致しなくなった時はリセットをかげロック状
態からアンロック状態へ変化したことを示すことができ
る。a、bの位相が一致した状態から2N−1コaの入
力がされるまでに位相がずれた場合N段カウンタはリセ
ットがかかるので、ロック状態を示すロック出力りが“
Low″であるのは、a、bの位相が、aのクロックが
2N−1コの間ずっと位相ずれしない状態であるときの
みロック状態を示すことになる。ループがロックしてい
る状態においても位相比較器1は動作しており、基準信
号aと基準信号aに同期を保とうと動作している被同期
信号すとの微妙な位相誤差を検出しループフィルターを
介してVCOヘフィードバックをかけてロック状態を維
持している。この結果論理的ゲート回路2の出力eはロ
ック状態においても、基準信号aのタイミングで細いパ
ルスを出している。このパルスによって8段カウンタ4
のリセットを誤まってかけないように積分回路3とシュ
ミット回路6を設ける必要がある。論理ゲート回路2は
位相の一致を検出する為にあり、論理的AND回路又は
NANDAND回路することができる。注意すべきは、
入力a、bの位相が不一致の状態で、N段カウンタ回路
4のリセットがかかるようにすることである。カウンタ
分周入力制御器5は基準信号aを8段カウンタの分周入
力とする際に安定にロックしている状態では基準信号a
を8段カウンタ4へ伝えないようにし、安定なロックを
していない状態及び1度位相が一致してから安定なロッ
ク状態に移るまでの間でのみ基準信号aを8段カウンタ
4へ伝え分周動作をさせるという働きをしている(位相
が一致していない状態ではリセットがかかる為分局はし
ない)。8段カウンタの最後の出力をロック検出出力り
とし、安定なロック状態においてこの口、り検出出力り
が′″Low”レベルを出力するものとすれば、前記カ
ウンタ分周入力制御器5は論理的NANDAND回路す
ることができる。
8段カウンタ4は加算カウンタであり、段数NはPLL
のループゲインとダンピングにより決まる振動要素の固
有周波数を考慮する。ロック判定を行う範囲はカウンタ
ーの段数Nで求まり、基準信号の周波数がf、であれば 1 / f 、 X 2 N″″1 の時間を判定することになる。
のループゲインとダンピングにより決まる振動要素の固
有周波数を考慮する。ロック判定を行う範囲はカウンタ
ーの段数Nで求まり、基準信号の周波数がf、であれば 1 / f 、 X 2 N″″1 の時間を判定することになる。
ロック判定においてPLLのロック判定における許容位
相誤差を変化させる場合は第1図における積分回路3の
抵抗と容量の値を変えることによりPLLのロック判定
の基準を変化できる。これを第2図を用いて説明する。
相誤差を変化させる場合は第1図における積分回路3の
抵抗と容量の値を変えることによりPLLのロック判定
の基準を変化できる。これを第2図を用いて説明する。
位相比較器の入力信号a、bの位相がずれその結果論理
的ゲート回路2の出力がiのように出た時、積分回路3
のRCによるLPFの出力を考える。RCの時定数A及
びBの場合の波形は図の通りである(A>B)。
的ゲート回路2の出力がiのように出た時、積分回路3
のRCによるLPFの出力を考える。RCの時定数A及
びBの場合の波形は図の通りである(A>B)。
LPFの後段のシュミット回路しきい値をV?とすれば
Aの場合LPFの出力はしきい値V?まで達している為
シュミット回路の出力は変化することになる。又Bの場
合LPFの出力はしきい値vTまで達していない為シュ
ミット回路は動作しない。つまりRCの時定数を大きく
すれば位相比較器の入力の位相が多少ずれてもカウンタ
4ヘリセット信号を出力せずUNLockの判定をしな
いことになり、口、り判定の許容位相誤差をORの時定
数により決めることができる。
Aの場合LPFの出力はしきい値V?まで達している為
シュミット回路の出力は変化することになる。又Bの場
合LPFの出力はしきい値vTまで達していない為シュ
ミット回路は動作しない。つまりRCの時定数を大きく
すれば位相比較器の入力の位相が多少ずれてもカウンタ
4ヘリセット信号を出力せずUNLockの判定をしな
いことになり、口、り判定の許容位相誤差をORの時定
数により決めることができる。
以上説明したように本発明によりPLL回路において、
誤まってロック判定することなく安定したロック状態に
おいてロック判定を行うことにより、確実なロック判定
を素早く行うことができる効果がある。
誤まってロック判定することなく安定したロック状態に
おいてロック判定を行うことにより、確実なロック判定
を素早く行うことができる効果がある。
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は第1
図で示した積分回路の・別の構成を説明する出力波形図
、第3図はシーケンシャルロジック回路による位相比較
器、第4図は第3図の位相比較器のタイミングチャート
である。 代理人 弁理士 内 原 晋 半1図
図で示した積分回路の・別の構成を説明する出力波形図
、第3図はシーケンシャルロジック回路による位相比較
器、第4図は第3図の位相比較器のタイミングチャート
である。 代理人 弁理士 内 原 晋 半1図
Claims (1)
- PLLにおいて位相比較器から得られる位相誤差検出信
号出力を積分回路と波形整形回路を介して、少なくとも
2段以上のカウンター回路のリセット入力とし、前記カ
ウンタ回路の最終段の出力を同期検出出力とし、前記位
相比較器への基準入力信号を前記カウンター回路への入
力とし、該カウンタ回路の最終段の出力により前記基準
入力信号を制御する回路を備え、前記制御回路の出力は
前記カウンタ回路の分周入力となることを特徴とするP
LLロック検出回路。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63057481A JPH01231430A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | Pllロック検出回路 |
US07/321,685 US4929916A (en) | 1988-03-10 | 1989-03-10 | Circuit for detecting a lock of a phase locked loop |
EP19890302409 EP0332467A3 (en) | 1988-03-10 | 1989-03-10 | Circuit for detecting a lock of a phase locked loop |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63057481A JPH01231430A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | Pllロック検出回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01231430A true JPH01231430A (ja) | 1989-09-14 |
Family
ID=13056905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63057481A Pending JPH01231430A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | Pllロック検出回路 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4929916A (ja) |
EP (1) | EP0332467A3 (ja) |
JP (1) | JPH01231430A (ja) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5189379A (en) * | 1989-11-16 | 1993-02-23 | Fujitsu Limited | Pulse width detecting circuit and PLL synthesizer circuit using the same |
US5164966A (en) * | 1991-03-07 | 1992-11-17 | The Grass Valley Group, Inc. | Nrz clock and data recovery system employing phase lock loop |
US5126690A (en) * | 1991-08-08 | 1992-06-30 | International Business Machines Corporation | Phase locked loop lock detector including loss of lock and gain of lock detectors |
US5168245A (en) * | 1991-10-30 | 1992-12-01 | International Business Machines Corporation | Monolithic digital phaselock loop circuit having an expanded pull-in range |
US5294894A (en) * | 1992-10-02 | 1994-03-15 | Compaq Computer Corporation | Method of and apparatus for startup of a digital computer system clock |
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US6642746B2 (en) | 1996-01-02 | 2003-11-04 | Rambus Inc. | Phase detector with minimized phase detection error |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60247330A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | アンロツク検出回路 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4122405A (en) * | 1977-10-21 | 1978-10-24 | National Semiconductor Corporation | Digital logic level signal indication of phase and frequency lock condition in a phase-locked loop |
-
1988
- 1988-03-10 JP JP63057481A patent/JPH01231430A/ja active Pending
-
1989
- 1989-03-10 EP EP19890302409 patent/EP0332467A3/en not_active Withdrawn
- 1989-03-10 US US07/321,685 patent/US4929916A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60247330A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | アンロツク検出回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4929916A (en) | 1990-05-29 |
EP0332467A3 (en) | 1990-10-17 |
EP0332467A2 (en) | 1989-09-13 |
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