JPH04150408A - 位相可変回路 - Google Patents

位相可変回路

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JPH04150408A
JPH04150408A JP2273890A JP27389090A JPH04150408A JP H04150408 A JPH04150408 A JP H04150408A JP 2273890 A JP2273890 A JP 2273890A JP 27389090 A JP27389090 A JP 27389090A JP H04150408 A JPH04150408 A JP H04150408A
Authority
JP
Japan
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period
charging
output
phase
clock
Prior art date
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Pending
Application number
JP2273890A
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English (en)
Inventor
Satoshi Yamamoto
聡 山本
Koji Tokiwa
常盤 耕司
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 (概 要] 入力データの位相を可変する位相可変回路に間し、 電源変動、温度変動があっても、−度設定した位相遅延
量が殆ど変化しない位相可変回路の提供を目的とし、 入力データと電圧制御発振器(以下vCOと称す)の出
力クロックを入力する利得可変型位相比較器の出力には
、ループフィルタ、該ループフィルタの出力には、入力
データの2倍の周波数のクロックを出力する該■COが
接続されたPLL回路と、 入力データと該電圧制御発振器の出力クロックを入力し
出力を出力データとするフリップフロップ(以下FFと
称す)にて構成され、 且つ上記利得可変型位相比較器を、 充電電流を放電電流に比し位相遅延量に応じた値に設定
した、コンデンサを充電する電流及び放電する電流を一
定に保つチャージポンプ回路と、入力データと該■CO
の出力クロックを入力し該チャージポンプ回路の放電期
間をクロックの1/2周期とし、充電期間は入力データ
の立ち上がりから該vCOの出力クロックの立ち下がり
迄の期間とし、且つ上記充電放電期間の間は出力をオフ
とする位相比較パルス発生回路とで構成するようにする
〔産業上の利用分野〕
本発明は、入力データの位相を可変する位相可変回路の
改良に関する。
〔従来の技術〕
第4図は従来例の位相可変回路のブロック図及び各部の
波形のタイムチャートであり、(A)〜(D)はブロッ
ク図のa−d点に対応している。
第4図では(A)に示す如きデータが入力すると、この
データをFF4に入力すると共にクロック再生回路10
に入力し、クロック再生回路10にて第4図(B)に示
す如きデータのクロックを再生し可変位相器11に入力
する。
可変位相器11ではゲート12にて増幅し、コンデンサ
C抵抗Rよりなる積分回路で積分し、(C)に示す如き
波形を得、この波形を比較器13にて(C)のイに示す
閾値電圧と比較し、(D)に示す如き遅延クロックを得
て、FF4に入力し、FF4の出力より(E)に示す如
き遅延データを出力するようにしている。
この第4図の位相可変回路では、積分回路のコンデンサ
C抵抗Rの値を変え位相遅延量を可変するようにしてい
る。
〔発明が解決しようとする課題] しかしながら、電源変動、温度変動があると、ゲート1
2の出力レベルが変動し、(C)に示すHレベルLレベ
ルが変動する。又電源変動により闇値電圧が変動し、又
温度変動によりコンデンサCの値が変化し、−度設定し
た位相の遅延量が変動する問題点がある。
本発明は、電源変動、温度変動があっても、−度設定し
た位相遅延量が殆ど変化しない位相可変回路の提供を目
的としている。
〔課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理ブロック図である。
第1図に示す如く、入力データとVCO3の出力クロッ
クを入力する利得可変型位相比較器1の出力には、ルー
プフィルタ2、該ループフィルタ2の出力には、入力デ
ータの2倍の周波数のクロックを出力する該VCO3が
接続されたPLL回路と、 入力データと該VCO3の出力クロックを入力し出力を
出力データとするFF4にて構成され、且つ上記利得可
変型位相比較器1を、 充電電流を放電電流に比し位相遅延量に応じた値に設定
した、コンデンサを充電する電流及び放電する電流を一
定に保つチャージポンプ回路5と、入力データと該VC
O3の出力クロックを入力し該チャージポンプ回路5の
放電期間をクロックの1/2周期とし、充電期間は入力
データの立ち上がりから該VCO3の出力クロックの立
ち下がり迄の期間とし、且つ上記充電放電期間の間は出
力をオフとする位相比較パルス発生回路6とで構成する
〔作 用] 本発明では、基準となる放電期間は入力データの周期t
2の1/2であり、充電電流は放電電流に比し位相遅延
量に応じた値とするが、遅延する位相差をπ/2とする
場合につき第3図の(I[[)の波形を用いて説明する
一定に保たれた放電電流を14+ コンデンサをCcと
し、t p / 2の放電期間にコンデンサCcを放電
し終わるとすると、第3図(III)  (F)に示す
最初のコンデンサC6の電圧V、は、V s −(i 
a /c e )  (t p /2)となる。
ここで充電期間をtdとし、この期間に、充電電流i、
にてコンデンサCCの充電電圧が電圧V、になるとする
と、 ν5=(ic/Cc)ta=(ia/Cc)(t、/2
)となり、 td−(ta/2io)tp  ・・ (1)となる。
位相遅れ角をθdとすると、(1)式より、θd= (
i d /2i C’)t 9 XI/l 9 ×2z
=(i 、 /i c)π・・・ (2)となる。
即ち、充電電流、放電電流の比によって位相遅れ角が定
まる。
従って、π/2遅延させる場合は充電電流1c=21.
とし、且つ位相比較パルス発生回路6により第3図(I
II)  (C)に示す如く、充電期間t4を入力デー
タの立ち上がりからVCO3の出力クロックの立ち下が
り迄の時間とし、放電期間の=7= t p/2と充電期間t、の間は出力をオフとし、充電
、放電期間を過ぎると出力をオンとし、第3図(DI)
  (F)に示す電圧をループフィルタ2に入力する。
このPLL回路では、入力データの立ち上がりの第3図
(III)  (F)のイ点の電圧と、出力をオンにし
た時の第3図(I[[)  (F)の口点の電圧を等し
くなるように動作するので、VCO3の出力クロックは
第3図(I[I)  (B)に示す如く、クロックの立
ち下がりが入力データの立ち上がりよりπ/2遅れた所
で安定する。
L−+”t’、FF’4ニ”i’、第3図(III)(
A)ニ示す入力データを、第3図(III)  (B)
に示すクロックの立ち下がりで叩くと、出力よりは第3
図(I[[)  (G)に示す如きπ/2遅れたデータ
が出力される。
この位相可変回路では、位相遅れ角を決定するのは、(
2)式に示す如(、充電電流と放電電流の比になるので
、電源変動、温度変動があっても、位相遅延量の変動は
非常に少なく、又電源変動。
一 温度変動でVCO3の中心周波数の位相が変動しても、
PLLループで変動量は圧縮されるので、位相遅延量の
変動は非常に少なくなり、−度設定した位相遅延量は殆
ど変動しなくなる。
(実施例] 第2図は本発明の実施例の位相可変回路のブロック図、
第3図は第2図の各部の波形のタイムチャートであり、
(A)〜(G)は第2図の8〜8点に対応している。
第2図の電流源制御回路9では、参照電圧v1゜、を、
抵抗9RとRにて1/10にして比較器8に加え、抵抗
REの両端の電圧のi a X REを、比較器8に入
力し、抵抗REの両端の電圧の14XREをv、、r/
10になるようにトランジスタTr3を制御している。
従って、トランジスタTr3を通って流れるコンデンサ
C6の放電電流i、は、 1d−(vr、i/10)(l/RE)・・ (3)と
一定の値となる。
又ポテンショメータRBにて、比較器7に入力する電圧
VBをv 、、t /20となるようにすると、充電電
流iCは、 i c=(V −at / 20)  (1/ RE)
と一定の値となる。
尚、充電電流icを流す回路をカレントミラー回路12
としたのは、比較器7にて、v 、、t /20の電圧
と、片端をアースとした抵抗REの両端に流れる充電電
流icと同じ電流との電圧を比較し、充電電流icを、
i 、 = (V−t /20)(1/RE)の一定の
値とする為である。
上記の如くして充電、放電電流を決定すると、位相遅れ
角θdは(2)式より、 θ(!=(ia/ic)π−2πとなる。
又電圧VBをVB=v、、tとすルト、i C=V r
at / R”となり、θd−(i、/ic)π=π/
10.18度遅れとなり、第2図の実施例では18度〜
360度の間の位相を可変出来ることになる。
次に、第3図を用い、第3図(1)(II)(■)の(
A)に示す如きデータが入力し、位相をπ、3π/2.
π/2遅延させる場合を例にとり説明する。
この場合はトランジスタTr3を流れる放電電流i4と
、トランジスタTr2を流れる充電電流i、との比は夫
々1.1.5,0.5になるように電流源制御回路9に
て制御しであるものとする。
尚第3図(1)  (II)  (III)の(B)に
示す■CO3の出力クロックはPLLループの動作が安
定した時の位相の場合を示している。
第3図(1) (U) (II[)の(A) (B)に
示す入力データ、VCO3の出力クロックが位相比較パ
ルス発生回路6に入力すると、入力データの立ち上がり
よりVCO3の出力クロックの立ち下がり迄の間を充電
期間とする為に第3図(I)(I[)  (I[[)の
(C)に示す如きパルスを出力し、この間スイッチSW
lをオンとする。
又次のクロックの半周期を放電期間とする為に第3図(
I)  (n)  (II)の(D)に示す如きパルス
を出力し、この間スイッチSW2をオンとす又位相比較
パルス発生回路6は第3図(1)(II)  (III
)の(E)に示す如く充電放電期間はスイッチSW3を
オフとし、充電放電期間を過ぎるとスイッチSW3をオ
ンとするようにしている。
こうすると、第3図(1)に示すπ遅延させる場合は、
充電電流tc(放電電流i4と等しい)によるコンデン
サCcの両端の電圧は、第3図(I)(F)に示す如く
、クロックの半周期の間充電されて電圧V、となり、次
のクロックの半周期で放電電流i4にて放電して電圧は
0になる。
この場合、PLLループが安定する迄は、スイッチSW
3がオンした時とオフした時の差電圧は0にならないが
、PLLループにて0になるようにVCO3の出力クロ
ックの位相が調整され、第3図(1)(B)に示す位相
で安定する。
FF4には、第3図(1)(A)に示す入力データと(
B)に示すVCO3の出力クロックが入力しており、ク
ロックの立ち下がりで叩かれるので、FF4の出力より
は、第3図(1)(G)に示す如きπ遅れたデータが出
力される。
第3図([)に示す3π/2遅延させる場合は、充電電
流tc(放電電流i、の1/1.5)よるコンデンサC
6の両端の電圧は、第3図(II)(F)に示す如く、
クロックの3/2周期の間充電されて電圧V、となり、
次のクロックの半周期で放電電流idにて放電して差電
圧はOになる。
この場合PLLループが安定する迄は、スイッチSW3
がオンした時とオフした時の差電圧は0にならないが、
PLLループにて0になるようにVCO3の出力クロッ
クの位相が調整され、第3図(n)(B)に示す位相で
安定する。
第3図(III)に示すπ/2遅延させる場合は、充電
電流tc(放電電流i、の2倍)よるコンデンサCcの
両端の電圧は、第3図(II[)  CF)に示す如く
、クロックの1/2周期の間充電されて電圧VS とな
り、次のクロックの半周期で放電電流i、にて放電して
差電圧はOになる。
この場合PLLループが安定する迄は、スイッチSW3
がオンした時とオフした時の差電圧はOにならないが、
PLLループにてOになるようにVCO3の出力クロッ
クの位相が調整され、第3図(nI)  (B)に示す
位相で安定する。
即ち、この位相可変回路では、位相遅れ角を決定するの
は、上記(2)式に示す如く、充電電流と放電電流の比
になるので、電源変動、温度変動があっても、位相遅延
量の変動は非常に少なく、又電源変動、温度変動でVC
O3の中心周波数の位相が変動しても、PLLループで
変動量は圧縮されるので、位相遅延量の変動は非常に少
なくなり、−度設定した位相遅延量は殆ど変動しなくな
る。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明せる如く本発明によれば、電源変動、温
度変動があっても一度設定した位相遅延量は殆ど変動し
ない位相可変回路が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理ブロック図、 第2図は本発明の実施例の位相可変回路のブロック図、 第3図は第2図の各部の波形のタイムチャート、第4図
は従来例の位相可変回路のブロック図及び各部の波形の
タイムチャートである。 図において、 1は利得可変型位相比較器、 2はループフィルタ、 3は電圧制御発振器、 4はフリップフロップ、 5はチャージポンプ回路、 6は位相比較パルス発生回路、 7.8.13は比較器、 9は電流源制御回路、 10はクロック再生回路1. 11は可変位相器、 12はゲート、 R,REは抵抗、 RBはポテンシヨメータ、 c、CCはコンデンサ、 Tri〜Tr3はトランジスタ、 SWI〜SW3はスイッチを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入力データと電圧制御発振器(3)の出力クロックを入
    力する利得可変型位相比較器(1)の出力には、ループ
    フィルタ(2)、該ループフィルタ(2)の出力には、
    入力データの2倍の周波数のクロックを出力する該電圧
    制御発振器(3)が接続されたPLL回路と、 入力データと該電圧制御発振器(3)の出力クロックを
    入力し出力を出力データとするフリップフロップ(4)
    にて構成され、 且つ上記利得可変型位相比較器(1)を、 充電電流を放電電流に比し位相遅延量に応じた値に設定
    した、コンデンサを充電する電流及び放電する電流を一
    定に保つチャージポンプ回路(5)と、 入力データと該電圧制御発振器(3)の出力クロックを
    入力し該チャージポンプ回路(5)の放電期間をクロッ
    クの1/2周期とし、充電期間は入力データの立ち上が
    りから該電圧制御発振器(3)の出力クロックの立ち下
    がり迄の期間とし、且つ上記充電放電期間の間は出力を
    オフとする位相比較パルス発生回路(6)とで構成した
    ことを特徴とする位相可変回路。
JP2273890A 1990-10-12 1990-10-12 位相可変回路 Pending JPH04150408A (ja)

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JP2273890A JPH04150408A (ja) 1990-10-12 1990-10-12 位相可変回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6169435B1 (en) 1998-03-03 2001-01-02 Nec Corporation Semiconductor integrated circuit device with built-in timing regulator for output signals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6169435B1 (en) 1998-03-03 2001-01-02 Nec Corporation Semiconductor integrated circuit device with built-in timing regulator for output signals

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