JPH03136522A - 位相同期回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、入力信号の位相と電圧制御発振器の出力信
号の位相とを同期させる位相同期回路に関する。

〔従来の技術〕

位相同期回路は多くの技術分野で広く適用されており、
用途に応じてその回路構成は種々考えられているが、例
えば入力信号としてデータにクロック成分を含むセルフ
クロッキング（自己同期形）デジタルデータからクロッ
ク成分を抽出する位相同期回路では、入力信号が連続周
期信号ではなく、データのビットレートが変化するため
にプログラムカウンタを使用することができず、入力信
号と電圧制御発振器の出力信号との位相／周波数比較を
行う場合に、デジタルデータのビットレートの変化に対
処できるように、データ周波数に応じて位相同期回路の
ループ特性を可変することが望ましい。

また、例えばＣＤプレーヤでは、ＣＤから読み取ったデ
ータは再生中かデータアクセス中かによって再生データ
の周波数や質（ジッタ成分等）が大きく変化し、再生中
でも定常速再生中か高速再土中かによっても再生データ
の周波数や質が大きく変化し、ＣＤに限らず、他のデジ
タルデータの記録媒体や伝送媒体によってもデータの周
波数や質は大きく変化することがあり、デジタルデータ
からクロック成分を抽出する場合に、このような変化に
対処できるように位相同期回路のループ特性を可変する
ことが望ましい。

そこで、従来、ループ特性を可変できるようにした位相
同期回路として、第３図に示す構成のものがある。

第３図において、入力端子１へのデジタル入力信号の位
相及び周波数それぞれと電圧制御発振器（以下ｖＣＯと
いう）２の出力信号の位相及び周波数それぞれとが位相
／周波数比較器３により比較され、比較器３の出力信号
が直流増幅器４により増幅され、チャージポンプ５によ
り増幅器４の出力電流が調整されたのち、ループフィル
タ６により高域成分が除去され、位相同期（ロック）す
れば、ＶＣＯ２に入力される制御電圧に基づく発振周波
数のクロック信号がＶＣＯ２からクロック出力端子７及
びラッチ回路８に出力され、ラッチ回路８により、クロ
ック信号に基づいて入力端子１へのデジタル入力信号が
ラッチされ、データ出力端子９にデータとして出力され
る。

ところで、ループフィルタ６は、抵抗Ｒ。

Ｒｂ、Ｒそれぞれと、コンデンサｃ、ｃｂ。

Ｃａ Ｃそれぞれと、電子スイッチｓｗ、ｓｗ、。

ａ ＳＷ　それぞれとの直列回路からなるフィルタ定数の異
なる第１〜第３フイルタ部６ａ、６ｂ、６Ｃを備えてお
り、これらの各フィルタ部６ａ、６ｂ、６Ｃがチャージ
ポンプ５の出力端子と接地との間に並列に接続されて構
成されている。なお、Ｃは高周波ノイズ除去用コンデン
サである。

このとき、集積化技術の進歩により、通常ＶＣ０２、位
相／周波数比較器３．直流増幅器４及びチャージポンプ
５が集積化され、ループフィルタ６は外部接続回路とし
てフィルタ接続端子１０を介してチャ−ジポンプ５に接
続されている。

そして、ループ特性を可変する場合、図外の制御回路に
よりループフィルタ６のスイッチＳＷａ。

ｓｗ、ｓｗ　　を選択的にオンし、使用するフィ　　　
　ｅ ルタ部の選択を行ってフィルタ定数を可変することによ
り、位相同期回路のループ特性を可変制御している。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の位相制御回路では以上説明したように、ループ特
性をループフィルタ６を構成するフィルタ部の選択によ
り行っているため、選択のための電子スイッチｓｗ、ｓ
ｗ、ｓｗ　　が必要となａ　　　　ｂ　　　　ｅ す、集積化部分にループフィルタ６を外付けしなければ
ならず、外付けすべき部品点数が多くなり、ループ特性
の選択範囲を広げるためにループフィルタ６のフィルタ
部を増設した場合には、外付は部品はいっそう増加し、
装置全体の大型化を招くという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、ループ特性の可変をチャージポンプの選択
により行うようにし、位相同期回路を集積化した場合に
外付けすべき部品点数を大幅に低減できるようにするこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る位相同期回路は、入力信号の位相及び周
波数それぞれと電圧制御発振器の出力信号の位相及び周
波数それぞれとを比較する位相／周波数比較器と、前記
位相／周波数比較器の出力信号を増幅する直流増幅器と
、前記直流増幅器の出力信号の高域成分を除去して前記
電圧制御発振器に供給するローパスフィルタとからなる
位相同期回路において、前記増幅器と前記ローパスフィ
ルタとの間に並列に設けられたループ特性可変用の複数
のチャージポンプと、前記各チャージポンプのいずれか
を選択する選択手段とを備えたことを特徴としている。

〔作用〕

この発明においては、選択手段により各チャージポンプ
が選択され、選択されたチャージポンプの出力電流特性
に応じて電圧制御発振器の制御電圧が制璽され、ループ
特性が可変調整されるため、位相同期回路を集積化した
場合に、チャージポンプの集積化は周知のように容易で
あり、選択手段としてＦＥＴ等を使用すれば、これらの
集積化も周知のように容易であり、外付は部品としては
、１つのローパスフィルタだけとなり、従来に比べて外
付けすべき部品点数が大幅に低減される。

〔実施例〕

第１図はこの発明による位相同期回路の一実施例の結線
図である。

第１図を参照して、第３図と相違するのは、ループフィ
ルタ６に代わり、抵抗ＲとコンデンサＣとの直列回路、
及びこれに並列接続された高周波ノイズ除去用コンデン
サＣからなるローパスフィルタ１１を、フィルタ接続端
子１０に接続し、出力電流の異なる複数のチャージポン
プ１２．１３．１４を直流増幅器４とＶＣＯ２との間に
並列に設け、各チャージポンプ１２〜１４に選択手段と
しての電子スイッチ１５．１６．１７をそれぞれ設け、
設定端子１８，１９．２０への選択指令信号により電子
スイッチ１５〜１７を選択的にオンし、チャージポンプ
１２〜１４のいずれかを選択するようにしたことである
。

このとき、ローパスフィルター１以外は集積化されてお
り、各チャージポンプ１２〜１４を集積化のためにＣＭ
Ｏ３で構成した場合の結線図は、第２図に示すようにな
る。

第２図は増幅器４及び２つのチャージポンプ１２．１３
の結線図であり、同図に示すように、正電源Ｖ。０と接
地との間にＰチャネルの第１トランジスタＱ１とＮチャ
ネルの第２トランジスタＱ２とが直列に接続され、第１
トランジスタＱ１のゲートとドレインとが接続され、第
２トランジスタＱ２のゲートにＮチャネルの第３トラン
ジスタＱ３のドレインが接続され、第３トランジスタＱ
３のソースが接地されるとともに、ゲートが抵抗Ｒを介
して正電源Ｖ。０に接続されている。

さらに、Ｐチャネルの第４トランジスタＱ４のソース及
びゲートが正電源Ｖ。０及び第１トランジスタＱ１のゲ
ートにそれぞれ接続され、Ｎチャネルの第５゛トランジ
スタＱ５のソースが接地されるとともに、ゲートが第２
トランジスタＱ２のゲートに接続され、第４．第５トラ
ンジスタＱ４゜Ｇ５が第１のチャージポンプ１２の正、
負側電流源を構成している。

また、第４．第５トランジスタＱ４．Ｇ５のドレイン間
に、電子スイッチ１５に相当するＰチャネルの第６トラ
ンジスタＱ６及びＮチャネルの第７トランジスタＱ７が
直列に接続され、一方の入力端子が位相／周波数比較器
３の出力端子Ｐ　。

＋ Ｐ　にそれぞれ接続されたナントゲートＧ１及びアンド
ゲートＧ２の出力端子に、第６．第７トランジスタＱ６
．Ｇ７のゲートがそれぞれ接続されている。

このとき、両ゲートＧｌ、Ｇ２の他方の入力端子は設定
端子１８に接続されている。

さらに、第４トランジスタＱ４とゲートが共通のＰチャ
ネルの第８トランジスタＱ８のソースが正電源Ｖ。０に
接続され、第５トランジスタＱ５とゲートが共通のＮチ
ャネルの第９トランジスタＱ９のソースが接地され、第
８．第９トランジスタＱ８．Ｑ９が第２のチャージポン
プ１３の正、負側電流源を構成し、第８．第９トランジ
スタＱ８゜Ｑ９のドレイン間に電子スイッチ１６に相当
するＰチャネルの第１０トランジスタＱＩＯ及びＮチャ
ネルの第１１トランジスタＱ１１が直列に接続され、一
方の入力端子が出力端子Ｐ　、Ｐ　にそ＋ れぞれ接続されたナントゲートＧ３及びアンドゲートＧ
４の出力端子に、第１０．第１１トランジスタＱＩＯ，
Ｑｌｌのゲートが接続されている。

このとき、ゲートＧ３．Ｇ４の他方の入力端子は設定端
子１９に接続され、第６．第１０トランジ、スタＱ６．
Ｑ１０のドレインが出力端子ＯＵＴとしてＶＣＯ２及び
接続端子１０に接続されており、トランジスタＱ１〜Ｑ
５．Ｑ８．Ｑ９によりカレントミラー回路が構成されこ
れが直流増幅器としての機能を果たし、抵抗Ｒによりチ
ャージポンプ１２，１３の電流値が制限されている。

ところで、第２図には示されていないが、チャージポン
プ１４及び電子スイッチ１７も、前記した他のチャージ
ポンプ１２．１３等と同様に構成される。

そして、設定端子１８．１９にハイレベルの選択指令信
号が入力され、チャージポンプ１２．１３のいずれかが
選択され、例えばチャージポンプ１２が選択された場合
に、出力端子Ｐ　にハイレベルの信号が入力されると、
第６トランジスタＱ６がオンし、チャージポンプ１２の
正側電流源である第４トランジスタＱ４がオンして正の
電流が出力され、ＶＣＯ２の制御電圧が増加する。

逆に、出力端子Ｐ　にハイレベルの信号が入力されると
、第７トランジスタＱ７がオンし、チャージポンプ１２
の負側電流源である第５トランジスタＱ５がオンして負
の電流が出力され、ＶＣＯ２の制御電圧が減少し、この
ようにチャージポンプ１２の選択によりＶＣＯ２の制御
電圧がチャージポンプ１２の出力電流特性に基づいて制
御され、位相同期回路のループ特性が可変調整される。

また、チャージポンプ１３．１４が選択された場合も、
同様の動作によりＶＣＯ２の制御電圧がチャージポンプ
１３，１４の出力電流特性に基づいて制御され、位相同
期回路のループ特性が可変調整される。

従って、位相同期回路を集積化する場合に、各チャージ
ポンプ１２〜１４．各電子スイツチ１５〜１７は前述し
たようにＣＭＯＳにより容易に集積化できるため、外付
は部品としてはローパスフィルタ１１だけでよく、従来
に比べて外付けすべき部品点数を大幅に低減することが
できる。

なお、上記実施例では設定端子１８〜２０への選択指令
信号によりチャージポンプの選択を行う場合について説
明したが、マイクロコンピュータを使用する場合には、
マイクロコンピュータからのコマンドを内部レジスタ等
に保持し、このレジスタの内容に応じてチャージポンプ
を選択するようにしてもよい。

また、チャージポンプは２個或いは４個以上であっても
よいのは勿論であり、必要に応じて適宜個数を定めれば
よい。

さらに、選択手段はとくに電子スイッチに限るものでは
゛ない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、ループ特性の可変を
チャージポンプの選択により行うことができるため、位
相同期回路を集積化した場合に、外付は部品はローパス
フィルタだけでよく、従来に比べて外付けすべき部品点
数を大幅に低減することが可能となり、装置全体の大型
化を防止することができ、セルフクロッキングデジタル
データからクロック成分を抽出する位相同期回路を集積
回路化する場合に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の位相同期回路の一実施例の結線図、
第２図は第１図の一部の詳細な結線図、第３図は従来の
位相同期回路の結線図である。 図において、２はｖＣＯ１３は位相／周波数比較器、４
は直流増幅器、１１はローパスフィルタ、１２〜１４は
チャージポンプ、１５〜１７は電子スイッチである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図 ４：直流増幅器 １１：ローパスフィルタ １２〜１４．チャージポンプ １５〜１７電子スイツチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号の位相及び周波数それぞれと電圧制御発
   振器の出力信号の位相及び周波数それぞれとを比較する
   位相／周波数比較器と、前記位相／周波数比較器の出力
   信号を増幅する直流増幅器と、前記直流増幅器の出力信
   号の高域成分を除去して前記電圧制御発振器に供給する
   ローパスフィルタとからなる位相同期回路において、 前記増幅器と前記ローパスフィルタとの間に並列に設け
   られたループ特性可変用の複数のチャージポンプと、 前記各チャージポンプのいずれかを選択する選択手段と を備えたことを特徴とする位相同期回路。