JPH0468813B2 - - Google Patents

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JPH0468813B2
JPH0468813B2 JP58134565A JP13456583A JPH0468813B2 JP H0468813 B2 JPH0468813 B2 JP H0468813B2 JP 58134565 A JP58134565 A JP 58134565A JP 13456583 A JP13456583 A JP 13456583A JP H0468813 B2 JPH0468813 B2 JP H0468813B2
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JP
Japan
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circuit
output
phase
signal
input
Prior art date
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JP58134565A
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Japanese (ja)
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JPS6027222A (en
Inventor
Shiro Kato
Norio Meki
Mitsuo Chiba
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH0468813B2 publication Critical patent/JPH0468813B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/26Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being duration, interval, position, frequency, or sequence
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0008Arrangements for reducing power consumption
    • H03K19/0016Arrangements for reducing power consumption by using a control or a clock signal, e.g. in order to apply power supply

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はフエーズロツクドループ(Phase
Locked Loop)回路(以下PLL回路と称す)等
に適した位相比較回路に関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a phase locked loop (Phase locked loop).
The present invention relates to a phase comparator circuit suitable for PLL circuits (hereinafter referred to as PLL circuits) and the like.

従来例の構成とその問題点 PLL回路は周波数逓倍器など多くの用途に広
く用いられているが、PLL回路の構成要素の1
つである位相比較回路の特性はPLL回路そのも
のの特性を大きく左右するため種々の位相比較回
路が考案され実用化されている。
Conventional configurations and their problems PLL circuits are widely used in many applications such as frequency multipliers, but one of the components of the PLL circuit is
Since the characteristics of the phase comparator circuit greatly influence the characteristics of the PLL circuit itself, various phase comparator circuits have been devised and put into practical use.

さて、近年特に民生機器の製品分野においては
機器の小型軽量化、低消費電力化、コストダウン
が強く要望され、これら要望の解決策の一つとし
て電子回路の集積回路(以下ICと称す)化が進
められている。IC化においても外付け素子をIC
内に取り込んで外付の部品点数を減少させかつ
ICのパツケージの小型化及びパツケージコスト
を下げるためICのピン数の減少可能なブロツク
構成、電子回路の考案に努力がなされている。
Now, in recent years, especially in the field of consumer electronics products, there has been a strong demand for equipment to be smaller and lighter, lower power consumption, and lower costs, and one of the solutions to these demands is the use of integrated circuits (hereinafter referred to as ICs) for electronic circuits. is in progress. Even when converting to IC, external elements can be integrated into IC.
internally, reducing the number of external parts and
Efforts are being made to develop block configurations and electronic circuits that can reduce the number of IC pins in order to miniaturize IC packages and lower package costs.

以下入力信号は2値のデイジタル信号であると
する。
In the following, it is assumed that the input signal is a binary digital signal.

まず従来のエツヂ比較タイプの位相比較回路を
2つ取り上げ、その構成、動作及び問題点を述べ
る。
First, we will discuss two conventional edge comparison type phase comparator circuits and discuss their configurations, operations, and problems.

外付部品が不要なデイジタル回路で構成され、
広く使用されている従来の第1の位相比較回路の
回路図を第1図に示す。
Constructed of a digital circuit that does not require external components,
FIG. 1 shows a circuit diagram of a conventional first phase comparator circuit that is widely used.

第1図中、1〜9はNANDゲートであり、1
0はインバータ、11はPチヤンネルのMOSト
ランジスタ、12はNチヤンネルのMOSトラン
ジスタである。NANDゲート1と2,3と4,
5と6,7と8はそれぞれRSフリツプフロツプ
を構成しているため、各フリツプフロツプの状態
の組合せにより、第1図に示す位相比較器には1
2の状態が存在する。入力信号A,Bによる状態
の移行を第2図に示す。
In Figure 1, 1 to 9 are NAND gates;
0 is an inverter, 11 is a P-channel MOS transistor, and 12 is an N-channel MOS transistor. NAND gates 1 and 2, 3 and 4,
Since RS flip-flops 5 and 6, and 7 and 8 constitute RS flip-flops, depending on the combination of the states of each flip-flop, the phase comparator shown in FIG.
Two states exist. FIG. 2 shows state transitions caused by input signals A and B.

第2図中の○印中の上部に示す数字は状態番号
を示し、○印内の下部の右が入力端子A、左が入
力端子Bの入力状態を示し、矢印は状態の移行方
向を示している。
The numbers shown at the top of the circle in Figure 2 indicate the state number, the right side of the bottom of the circle indicates the input status of input terminal A, the left side of the circle indicates the input status of input terminal B, and the arrow indicates the direction of state transition. ing.

第3図イ〜ヘは第1図に示した位相比較回路の
動作波形図であり、第1図中に示す入力信号Aを
イに、入力信号Bをロに、NANDゲート2の出
力Cをハに、NANDゲート8の出力Dをニに、
出力OUT1をホに、位相比較回路の各時刻にお
ける状態を状態番号でヘに示している。入力Aの
立上がりエツヂが、入力Bの立下がりエツヂに対
して、位相が進んでいる期間のみ出力Cが0とな
り、位相が遅れている期間のみ出力Dが0とな
り、位相差を出力していることがわかる。デイジ
タル回路において「1」を電圧のハイレベルに、
「0」をローレベルに対応させれば、出力C「0」
の期間、第1図中のPチヤンネルMOSトランジ
スタ11が導通して出力OUT1はハイレベルと
なり、出力Dが「0」の期間、Nチヤンネル
MOSトランジスタ12が導通して出力OUT1は
ローレベルとなる。第2図に示した状態移行図か
ら明らかなように出力C,Dが同時「0」となる
ことはないからPチヤンネルMOSトランジスタ
11、NチヤンネルMOSトランジスタ12が同
時に導通することはない。出力C,Dがともに
「1」の時には前記両トランジスタは非導通であ
るから出力OUT1は高インピーダンス出力状態
となる。従つて出力OUT1にループフイルタを
接続すれば入力A,Bの立下がりエツヂの位相差
に比例した電位がループフイルタの出力に得られ
る。前記位相比較回路はほとんどデイジタル回路
で構成できるので外付部品も不要で電力消費の大
きな出力回路(第1図に示した回路では2つの
MOSトランジスタが出力回路に相当する。)が動
作するのは位相差がある期間のみなので消費電力
が小さいといつた利点を有する。
3A to 3F are operational waveform diagrams of the phase comparator circuit shown in FIG. 1, in which the input signal A shown in FIG. C, output D of NAND gate 8 to D,
The output OUT1 is shown in E, and the state of the phase comparator circuit at each time is shown in F by state number. Output C becomes 0 only during the period when the rising edge of input A is ahead of the falling edge of input B in phase, and output D becomes 0 only during the period when the phase lags, outputting a phase difference. I understand that. In a digital circuit, "1" is a high voltage level,
If “0” corresponds to low level, output C “0”
During the period, the P-channel MOS transistor 11 in FIG.
The MOS transistor 12 becomes conductive and the output OUT1 becomes low level. As is clear from the state transition diagram shown in FIG. 2, the outputs C and D never become "0" at the same time, so the P channel MOS transistor 11 and the N channel MOS transistor 12 never become conductive at the same time. When the outputs C and D are both "1", both transistors are non-conductive, so the output OUT1 is in a high impedance output state. Therefore, if a loop filter is connected to the output OUT1, a potential proportional to the phase difference between the falling edges of inputs A and B can be obtained at the output of the loop filter. Since the phase comparator circuit can be constructed almost entirely from digital circuits, there is no need for external components, and the output circuit, which consumes a large amount of power (in the circuit shown in Figure 1, two
The MOS transistor corresponds to the output circuit. ) operates only during periods where there is a phase difference, so it has the advantage of low power consumption.

しかしながら、入力に雑音が混入した場合には
問題点を有する。
However, there is a problem when noise is mixed into the input.

第4図イ〜ホに、前記位相比較回路の入力Aに
突発的に大きな雑音が混入した場合の動波波形図
を示す。動図イ,ロはそれぞれ入力A,Bの波形
を、ハ,ニ,ホはそれぞれ出力C,D,OUT1
の波形を示している。この第4図に示す例は同図
イに示すように入力Aの3番目の負極性パルスが
雑音によつて欠如している場合の動作を示してお
り、第4図の破線は雑音が混入しなかつた場合の
動作を示している。図から明らかなように雑音に
よつて非常に大きな誤まつた位相差出力が出力さ
れ、雑音がなくなつた後も元の状態に復帰しない
といつた問題点を有する。これは内部が記憶回路
であるRSフリツプフロツプをもつからである。
従つてPLL回路にこの位相比較回路を用いれば
入力の雑音によつて位相比較器が誤動作した場
合、安定するまでに長い時間がかかるといつた問
題を生じる。
FIGS. 4A to 4E show dynamic waveform diagrams when a large noise suddenly enters the input A of the phase comparator circuit. Dynamic diagrams A and B are the waveforms of inputs A and B, respectively, and C, D, and H are the outputs C, D, and OUT1, respectively.
The waveform is shown. The example shown in Fig. 4 shows the operation when the third negative pulse of input A is missing due to noise, as shown in Fig. 4A, and the broken line in Fig. 4 shows the operation when noise is mixed in. This shows what happens if you do not do so. As is clear from the figure, there is a problem in that a very large erroneous phase difference output is output due to noise, and the original state does not return even after the noise disappears. This is because it has an RS flip-flop which is a memory circuit inside.
Therefore, if this phase comparator circuit is used in a PLL circuit, a problem arises in that if the phase comparator malfunctions due to input noise, it will take a long time to stabilize.

ところで、例えば簡易形ビデオテープレコーダ
においては、自動周波数制御回路(以下、AFC
回路と称す)と自動位相制御回路とにより再生色
信号のジツタ補正を行つているが、このAFC回
路では再生水平同期信号の整数倍を有する連続信
号をPLL回路により得ている。このようなPLL
回路の一部を構成する位相比較回路には前記従来
の第1の位相比較回路は不適当である。なぜなら
位相比較入力1つである再生水平同期信号はドロ
ツプアウト等によつて入力信号が欠落する場合が
あり、第4図に示した誤動作を生じてAFC回路
が不安定となる場合があるからである。
By the way, for example, in a simple video tape recorder, an automatic frequency control circuit (hereinafter referred to as AFC) is used.
The jitter correction of the reproduced color signal is performed by an automatic phase control circuit and an automatic phase control circuit. In this AFC circuit, a continuous signal having an integral multiple of the reproduced horizontal synchronization signal is obtained by a PLL circuit. A PLL like this
The conventional first phase comparison circuit is not suitable for the phase comparison circuit forming part of the circuit. This is because the input signal of the reproduced horizontal synchronization signal, which is one phase comparison input, may be lost due to dropouts, etc., and the malfunction shown in Figure 4 may occur, making the AFC circuit unstable. .

前記AFC回路に適した位相比較回路が特開昭
56−36225号に提案されている。この第2の位相
比較回路は、第5図に示すような構成を有してい
る。図において、13,14,15はスイツチ回
路、16,17は互いに電流値が等しく極性の異
なつた定電流源、18はコンデンサである。コン
デンサ18はPLL回路のループフイルタとみな
す事もできる。A,Bは位相比較入力、Gはゲー
ト信号である。これら入力A,Bおよびゲート信
号Gはそれぞれスイツチ回路13,14,15の
制御入力となつている。
A phase comparator circuit suitable for the AFC circuit was developed by Japanese Patent Laid-Open No.
No. 56-36225. This second phase comparator circuit has a configuration as shown in FIG. In the figure, 13, 14 and 15 are switch circuits, 16 and 17 are constant current sources with the same current value and different polarities, and 18 is a capacitor. The capacitor 18 can also be regarded as a loop filter of the PLL circuit. A and B are phase comparison inputs, and G is a gate signal. These inputs A, B and gate signal G serve as control inputs for switch circuits 13, 14, and 15, respectively.

第6図に前期第2の位相比較回路の動作波形図
を示す。第6図において、イ,ロ,ハ,ニはそれ
ぞれ入力A,B、ゲート信号G、出力OUT2の
波形を示している。
FIG. 6 shows an operating waveform diagram of the second phase comparator circuit. In FIG. 6, A, B, C, and D indicate the waveforms of inputs A, B, gate signal G, and output OUT2, respectively.

ゲート信号G、入力Aが第6図イ,ロに示す位
相関係であれば、第5図に示す位相比較回路は入
力A,Bの立下がりエツヂの位相差に比例した出
力が得られることを同図を用いて説明する。但し
ゲート信号G、入力A,Bがそれぞれハイレベル
の時、スイツチ回路15,13,14がそれぞれ
導通状態となるものとする。ゲート信号Gがハイ
レベルの期間だけスイツチ回路15が導通状態と
なつて位相差が出力端子に出力されるので、第6
図中に示す時刻t1から時刻t5における出力を考え
る。信号P3が実線で示した波形であるとする。
If gate signal G and input A have the phase relationships shown in Figure 6 A and B, the phase comparator circuit shown in Figure 5 can obtain an output proportional to the phase difference between the falling edges of inputs A and B. This will be explained using the same figure. However, when the gate signal G and the inputs A and B are each at a high level, the switch circuits 15, 13, and 14 are respectively rendered conductive. The switch circuit 15 becomes conductive only during the period when the gate signal G is at a high level, and the phase difference is output to the output terminal.
Consider the output from time t 1 to time t 5 shown in the figure. Assume that the signal P 3 has the waveform shown by the solid line.

時刻t1から時刻t3においてはスイツチ回路1
3,14が導通し、定電流源16からの電流I0
スイツチ回路13,14を通つてすべて定電流源
17に吸収されるためコンデンサ18には電流が
流れず出力OUT2の電位は変化しない。
From time t 1 to time t 3 , switch circuit 1
3 and 14 conduct, and the current I0 from the constant current source 16 passes through the switch circuits 13 and 14 and is all absorbed by the constant current source 17, so no current flows through the capacitor 18 and the potential of the output OUT2 does not change. .

時刻t3から時刻t4においてはスイツチ回路13
が非導通となるのでコンデンサ18からスイツチ
15,14を介して定電流I0が定電流源17によ
つて吸収されるため出力OUT2の電位は一定の
傾斜で減少する。
From time t3 to time t4 , the switch circuit 13
becomes non-conductive, and the constant current I 0 from the capacitor 18 is absorbed by the constant current source 17 via the switches 15 and 14, so that the potential of the output OUT2 decreases at a constant slope.

時刻t4から時刻t5においてはスイツチ回路1
3,14がともに非導通となるためコンデンサ1
8には電流が流れず出力OUT2の電位は変化し
ない。従つて入力A,Bの立下がりエツヂ基準で
入力Aに対する入力Bの位相遅れに比例して出力
OUT2の電位が低下する。
From time t 4 to time t 5 , switch circuit 1
Since capacitors 3 and 14 are both non-conductive, capacitor 1
No current flows through 8, and the potential of output OUT2 does not change. Therefore, based on the falling edges of inputs A and B, the output is proportional to the phase delay of input B with respect to input A.
The potential of OUT2 decreases.

次に入力Bが破線で示した波形の場合の動作を
考える。
Next, consider the operation when input B has the waveform shown by the broken line.

時刻t1から時刻t2においてはスイツチ回路1
3,14が導通し、定電流源16からの電流I0
スイツチ回路13,14を通つてすべて定電流源
17に吸収されるためコンデンサ18には電流が
流れず出力OUT2の電位は変化しない。
Switch circuit 1 from time t 1 to time t 2
3 and 14 conduct, and the current I0 from the constant current source 16 passes through the switch circuits 13 and 14 and is all absorbed by the constant current source 17, so no current flows through the capacitor 18 and the potential of the output OUT2 does not change. .

時刻t2から時刻t3においてはスイツチ回路14
が非導通となるので定電流源16からの電流I0
スイツチ回路13,15を介してすべてコンデン
サ18に流れるため出力OUT2の電位は一定の
傾斜で上昇する。
From time t 2 to time t 3 , the switch circuit 14
becomes non-conductive, so that the current I0 from the constant current source 16 all flows to the capacitor 18 via the switch circuits 13 and 15, so that the potential of the output OUT2 rises at a constant slope.

時刻t3から時刻t5においてはスイツチ回路1
3,14がともに非導通となるためコンデンサ1
8に電流が流れず出力OUT2の電位は変化しな
い。従つて入力A,Bの立下がりエツヂ基準で入
力Aに対する入力Bの位相進みに比例して出力
OUT2の電位が上昇する。以上説明したように
従来の第2の位相比較回路は入力のエツヂの位相
差に比例した電位を得ることができる。この第2
の位相比較回路は第1の位相比較回路のように内
部にフリツプフロツプのような記憶回路をもたな
いため突発的な雑音によつて一度誤動作してもま
た容易に元の状態に復帰し、また第5図,第6図
に示したゲート信号Gによつて位相差出力期間が
制限されているため、前期誤動作によつても誤ま
つた大きな位相差を出力することがないので突発
的な大きな雑音に対して比較的安定であるといつ
た利点を有する。しかしながら次のような問題点
を有する。
From time t 3 to time t 5 , switch circuit 1
Since capacitors 3 and 14 are both non-conductive, capacitor 1
No current flows through 8 and the potential of output OUT2 does not change. Therefore, based on the falling edges of inputs A and B, the output is proportional to the phase advance of input B with respect to input A.
The potential of OUT2 increases. As explained above, the conventional second phase comparator circuit can obtain a potential proportional to the phase difference between the input edges. This second
Unlike the first phase comparison circuit, this phase comparison circuit does not have an internal memory circuit such as a flip-flop, so even if it malfunctions once due to sudden noise, it can easily return to its original state. Since the phase difference output period is limited by the gate signal G shown in Figures 5 and 6, even if there is a malfunction in the previous period, a large phase difference will not be output by mistake, so a sudden large phase difference will not be output. It has the advantage of being relatively stable against noise. However, it has the following problems.

それは消費電力上の問題点で第5図、第6図を
参照しながら説明する。入力A,Bがともにハイ
レベルであればスイツチ回路13,14はゲート
信号Gのいかんにかかわらず、導通状態となつて
電流I0が定電流源16から定電流源17に流れ、
位相差がゼロの場合でも位相比較回路内部で電力
を消費している。しかも位相比較回路内の他の回
路に比べ出力段の回路は大きな電流が外部に取り
出せるように構成されているため前記電流I0によ
る消費電力が無視できないといつた問題点を有す
る。さらに次のような問題がある。前記従来の位
相比較器は、位相比較する信号に対して所定の位
相差を有する信号を得るためにモノマルチ回路を
用いている。モノマルチ回路は、マイクロセカン
ド単位の長いパルスを生成するためには大容量の
コンデンサや抵抗を必要とするが、大容量のコン
デンサや精度の高い抵抗は半導体化が実用上極め
て困難であるため、位相比較回路等の集積回路化
に際してはこれらコンデンサ、抵抗は外付けとせ
ざるを得ない。したがつて集積回路化をおこなつ
ても回路の小型化、コストの低減の効果が小さい
効率の悪いものであつた。
This is a power consumption problem, which will be explained with reference to FIGS. 5 and 6. If inputs A and B are both at high level, switch circuits 13 and 14 become conductive regardless of gate signal G, and current I0 flows from constant current source 16 to constant current source 17.
Even when the phase difference is zero, power is consumed inside the phase comparator circuit. Moreover, since the output stage circuit is configured so that a large current can be taken out to the outside compared to other circuits in the phase comparator circuit, there is a problem in that the power consumption due to the current I 0 cannot be ignored. Furthermore, there are the following problems. The conventional phase comparator uses a monomulti circuit to obtain a signal having a predetermined phase difference with respect to the signals whose phases are to be compared. Mono-multi circuits require large-capacity capacitors and resistors in order to generate long pulses on the microsecond scale, but large-capacity capacitors and high-precision resistors are extremely difficult to convert into semiconductors in practical terms. When integrating a phase comparison circuit or the like into an integrated circuit, these capacitors and resistors must be externally attached. Therefore, even if integrated circuits were implemented, the effect of miniaturizing the circuits and reducing costs was small and the efficiency was poor.

そこで特開昭56−36225号公報においてはモノ
マルチ回路を用いない方法もごく簡単に述べてい
る。それは、フエーズロツクドループ(PLL)
回路において、電圧制御発振器の出力を分周回路
により分周した信号を位相比較する信号bとし、
この信号bに対して一定位相差を有するゲート信
号gを、前記分周回路の出力を用いて作成するも
のである。モノマルチ回路を全く使用しないため
には前記第1の電流源は信号a′ではなく、入力信
号aで直接制御することになる。
Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 56-36225 briefly describes a method that does not use a monomulti circuit. It is a phase locked loop (PLL)
In the circuit, a signal obtained by dividing the output of the voltage controlled oscillator by a frequency dividing circuit is used as a signal b for phase comparison,
A gate signal g having a constant phase difference with respect to this signal b is created using the output of the frequency dividing circuit. In order not to use a monomulti circuit at all, the first current source is directly controlled by the input signal a, not by the signal a'.

ところが特開昭56−36225号公報には述べられ
ていないが、入力信号aによつては次のような問
題を生じる。すなわち入力信号aのパルス幅がゲ
ート信号gより小さい場合、位相差が大きくなる
と出力が飽和してしまい、正しい位相差信号が得
られる範囲がせまくなる。また入力信号aのデユ
ーテイーサイクルが約50%から大きくずれている
とプルインレンジが電圧制御発振器の入力変化の
中心から大きくはずれてしまい、PLL回路がロ
ツクしにくくなる。なぜなら非同期状態において
はループフイルタを経た位相比較器の出力は入力
信号のデユーテイーサイクルによつて定まる平均
電位を中心として、ループフイルタの特性等によ
つて定まる所定範囲内を変化し、この変化範囲が
プルインレンジを決定するからである。
However, although not mentioned in JP-A-56-36225, the following problem may occur depending on the input signal a. That is, when the pulse width of the input signal a is smaller than the gate signal g, the output becomes saturated when the phase difference becomes large, and the range in which a correct phase difference signal can be obtained becomes narrow. Furthermore, if the duty cycle of input signal a deviates significantly from about 50%, the pull-in range will deviate greatly from the center of the input change of the voltage controlled oscillator, making it difficult for the PLL circuit to lock. This is because in an asynchronous state, the output of the phase comparator that has passed through the loop filter changes within a predetermined range determined by the characteristics of the loop filter, centered on the average potential determined by the duty cycle of the input signal, and this change This is because the range determines the pull-in range.

発明の目的 本発明は上記従来の位相比較回路の問題点を解
決するもので、集積回路化が効率よくおこなえ、
プルインレンジ特性が安定で、位相差出力範囲が
狭くなることがなく、消費電力の少ない、突発性
の雑音に対して安定な位相比較回路を提供するこ
とを目的とする。
OBJECT OF THE INVENTION The present invention solves the problems of the conventional phase comparator circuit as described above, and enables efficient integration of the circuit.
It is an object of the present invention to provide a phase comparator circuit that has stable pull-in range characteristics, does not narrow the phase difference output range, consumes little power, and is stable against sudden noise.

発明の構成 本発明は、ループフイルタと電圧制御発振器と
分周回路とともにフエーズロツクドループ
(PLL)回路を構成する位相比較回路において、
フエーズロツクドループ回路の入力信号の位相比
較するエツヂでスタートし、前記電圧制御発振器
または前記分周回路からのクロツクを所定数カウ
ント後停止するデイジタル信号Aを発生するパル
ス発生回路と、前記分周回路の出力であるデイジ
タル信号Bに対し所定の位相差を有するゲート信
号を前記分周回路内部の信号より作成するゲート
信号発生回路と、前記ゲート信号の出力期間のみ
前記デイジタル信号A,Bの特定の1つの状態組
合せA1,B1を検出する第1の検出回路と、前
記ゲート信号の出力期間のみ前記デイジタル信号
A,Bの状態組合せA1,B1の反転した組合
せ/A1,/B1を検出する第2の検出回路と、
前記第1の検出回路の出力により動作せしめられ
る第1の電源と、前記第2の検出回路の出力によ
り動作せしめられる第2の電源とを備え、前記第
1の電源の出力と前記第2の電源の出力とを接続
しこれを位相差信号の出力端子とした構成の位相
比較器である。
Structure of the Invention The present invention provides a phase comparator circuit that constitutes a phase locked loop (PLL) circuit together with a loop filter, a voltage controlled oscillator, and a frequency dividing circuit.
a pulse generating circuit that generates a digital signal A that starts at an edge that compares the phase of an input signal of the phase-locked loop circuit and stops the clock from the voltage controlled oscillator or the frequency dividing circuit after a predetermined number of counts; a gate signal generation circuit that generates a gate signal having a predetermined phase difference with respect to a digital signal B that is an output of the circuit from a signal inside the frequency dividing circuit; and a gate signal generation circuit that specifies the digital signals A and B only during the output period of the gate signal. A first detection circuit detects one state combination A1, B1 of the digital signals A, B, and a first detection circuit detects an inverted combination /A1, /B1 of the state combination A1, B1 of the digital signals A, B only during the output period of the gate signal. 2 detection circuit;
a first power supply operated by the output of the first detection circuit; and a second power supply operated by the output of the second detection circuit; This is a phase comparator configured to connect the output of a power supply and use this as an output terminal for a phase difference signal.

本発明の位相比較回路は、上記構成により次の
ような効果が得られるものである。
The phase comparator circuit of the present invention has the following effects due to the above configuration.

(ア) すべてデイジタル回路で構成できるので、集
積回路化に適し、集積回路化によるコストの低
減、回路の小型化が効率良く実現できる。
(a) Since it can be constructed entirely from digital circuits, it is suitable for integrated circuits, and integrated circuits can efficiently reduce costs and miniaturize circuits.

(イ) 位相差を検出するためのパルスを発生するパ
ルス発生回路は入力信号の位相比較すべきエツ
ヂの到来を所定期間しか保持しないので、突発
性の大きな雑音が入力されても正常状態に速や
かに復帰する。
(b) The pulse generation circuit that generates pulses for detecting phase differences only holds the edge of the input signal whose phase should be compared for a predetermined period of time, so even if sudden large noise is input, the circuit can quickly return to normal state. to return to.

(ウ) デイジタル信号Aのパルス幅を常にゲート信
号のパルス幅より大きく設定することができ、
これにより入力信号のパルス幅に左右されるこ
となく、広い範囲にわたつて正確な位相差信号
を出力できる。
(c) The pulse width of digital signal A can always be set larger than the pulse width of the gate signal,
This allows an accurate phase difference signal to be output over a wide range without being affected by the pulse width of the input signal.

(エ) デイジタル信号Aのデユーテイーサイクルを
概略50%とすることができるので、プルインレ
ンジが入力信号aのデユーデイーサイクルに左
右されることなく、PLLが安定してロツクで
きる。
(D) Since the duty cycle of digital signal A can be approximately 50%, the PLL can be stably locked without the pull-in range being affected by the duty cycle of input signal a.

(オ) 位相差のある期間のみ位相差信号を出力する
ので消費電力を低減できる。
(e) Power consumption can be reduced because a phase difference signal is output only during periods when there is a phase difference.

実施例の説明 第7図は本発明における位相比較回路の基本構
成図である。図において、19,20,21はそ
れぞれデイジタル入力信号A,B及びゲート信号
端子、22は入力信号A,Bの状態の組合せのう
ち特定の1つの状態を検出する第1の検出回路、
23は第1の検出回路の検出状態とは反転した状
態を検出する第2の検出回路、24,25は電
源、26,27はスイツチ回路、28は位相差出
力信号OUT3の出力端子、29はコンデンサで
ある。第1の電源24が定電圧源であれば第2の
電源25は第1の電源24とは異なつた電圧出力
の定電圧源であり、第1の電源24が一定電流I0
の定電流源であれば第2の電流25は一定電流
(−I0)の定電流源である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 7 is a basic configuration diagram of a phase comparator circuit according to the present invention. In the figure, 19, 20, and 21 are digital input signal A, B and gate signal terminals, respectively; 22 is a first detection circuit that detects one specific state among the combination of states of input signals A and B;
23 is a second detection circuit that detects a state inverted from the detection state of the first detection circuit; 24 and 25 are power supplies; 26 and 27 are switch circuits; 28 is an output terminal for the phase difference output signal OUT3; It is a capacitor. If the first power source 24 is a constant voltage source, the second power source 25 is a constant voltage source with a different voltage output from the first power source 24, and the first power source 24 is a constant current I 0
The second current 25 is a constant current source of constant current (-I 0 ).

デイジタル信号の「1」は電圧のハイレベル
に、「0」は電圧のローレベルに対応するものと
する。第1の検出回路22は入力信号A,Bの状
態の組合せ(A,B)=(0,0),(0,1),
(1,0),(1,1)のうち特定の1つの状態例
えば、(1,0)を検出し、第2の検出回路23
はその反転した状態(A,B)=(0,1)を検出
するものとした時の動作波形図を第8図に示す。
第8図イはゲート信号、ロは入力信号B、ハは入
力信号Aの波形を示している。ゲート信号は入力
信号Bの位相比較エツヂ(ここでは立上りエツ
ヂ)をゲート可能な一定の位相差を有する信号で
ある。第1の検出回路22はA=1かつB=0を
検出するので第8図ニに示す波形となり、第2の
検出回路23はA=0かつB=1を検出するので
ホに示す波形となる。第1の電源24が出力電圧
VHの定電圧源、第2の電源25が出力電圧VL
定電圧源であれば、第1の検出回路22の出力の
ある期間スイツチ回路26のみが導通して電圧
VHが出力され、第2の検出回路23の出力のあ
る期間スイツチ回路27のみが導通して電圧VL
が出力されるので出力信号OUT3の波形はヘに
示す波形となる。入力信号Bの立上りエツヂ基準
で入力信号Aの立上りエツヂの位相が第8図の実
線で示すように進んでいれば位相進み期間のみ電
圧VHが出力され、第8図中に破線で示すように
入力信号Aの位相が遅れていれば位相遅れの期間
のみ電圧VLが出力されることがわかる。第1の
電源24が一定電流I0の定電流源、第2の電源2
5が一定電流(−I0)の定電流源で、かつ第7図
中に破線で示すように出力端子28にコンデンサ
29が接続されている場合、第1の検出回路22
の出力がある期間スイツチ回路26のみが導通し
てコンデンサ29に電流I0が流れ込むため出力信
号OUT3の電位が上昇し、第2の検出回路23
の出力がある期間スイツチ回路27のみが導通し
てコンデンサ29から電流I0が流れ出るため出力
信号OUT3の電位は降下するので出力信号OUT
3の波形はトに示す波形となる。入力信号の立上
りエツヂ基準で入力信号Aの立上りエツヂの位相
が第8図中に実線で示すように進んでいれば、位
相進み期間のみ出力信号OUT3が上昇し、第8
図中に破線で示すように入力信号Aの位相が遅れ
ていれば位相遅れ期間のみ出力信号OUT3の電
位が降下する。本発明による構成ではスイツチ回
路26,27が同時に導通することがなく、出力
段の回路は位相差がある期間のみ電力を消費する
ため、前述した従来の第2の位相比較回路に比べ
大幅に低消費電力化できる効果がある。第1、第
2の電源24,25が定電流源でも、低電圧源で
も良いため、ICのプロセスによつて、目的に応
じて選べるといつた効果を有する。第8図の説明
では第1、第2の検出回路が検出する入力の状態
の組合せ(A,B)をそれぞれ(1,0)と
(0,1)としたが(1,1)と(0,0)また
は(0,0)と(1,1)としても良いことは明
らかである。これは位相比較する際、基準となる
エツヂの組合せが異なるだけである。
It is assumed that "1" of the digital signal corresponds to a high level of voltage, and "0" of the digital signal corresponds to a low level of voltage. The first detection circuit 22 has a combination of states of input signals A and B (A, B) = (0, 0), (0, 1),
A specific state of (1, 0), (1, 1), for example, (1, 0) is detected, and the second detection circuit 23
FIG. 8 shows an operating waveform diagram when the inverted state (A, B)=(0,1) is detected.
FIG. 8A shows the waveform of the gate signal, B shows the waveform of the input signal B, and C shows the waveform of the input signal A. The gate signal is a signal having a certain phase difference that can gate the phase comparison edge (here, the rising edge) of the input signal B. The first detection circuit 22 detects A=1 and B=0, resulting in the waveform shown in FIG. 8D, and the second detection circuit 23 detects A=0 and B=1, resulting in the waveform shown in Become. The first power supply 24 has an output voltage
If the second power supply 25 is a constant voltage source with an output voltage of VH and a constant voltage source with an output voltage of VL , only the switch circuit 26 is conductive during a certain period of time when the output of the first detection circuit 22 is output, and the voltage
V H is output, and only the switch circuit 27 is conductive for a period when the second detection circuit 23 outputs, and the voltage V L
is output, so the waveform of the output signal OUT3 becomes the waveform shown in F. If the phase of the rising edge of input signal A is advanced as shown by the solid line in FIG. 8 based on the rising edge of input signal B, voltage V H is output only during the phase advance period, as shown by the broken line in FIG. It can be seen that if the phase of the input signal A is delayed, the voltage V L is output only during the phase delay period. The first power supply 24 is a constant current source with a constant current I 0 , and the second power supply 2
5 is a constant current source with a constant current (-I 0 ), and when a capacitor 29 is connected to the output terminal 28 as shown by the broken line in FIG. 7, the first detection circuit 22
During the period when there is an output of
During the period when there is an output of
The waveform of No. 3 is the waveform shown in G. If the phase of the rising edge of input signal A advances as shown by the solid line in FIG. 8 based on the rising edge of the input signal, the output signal OUT3 rises only during the phase advance period,
As shown by the broken line in the figure, if the phase of the input signal A is delayed, the potential of the output signal OUT3 drops only during the phase delay period. In the configuration according to the present invention, the switch circuits 26 and 27 are not conductive at the same time, and the output stage circuit consumes power only during the period when there is a phase difference. This has the effect of reducing power consumption. Since the first and second power supplies 24 and 25 may be constant current sources or low voltage sources, they can be selected according to the purpose depending on the IC process. In the explanation of FIG. 8, the combinations (A, B) of the input states detected by the first and second detection circuits are respectively (1,0) and (0,1), but (1,1) and ( 0,0) or (0,0) and (1,1). The only difference is the combination of edges that serve as a reference when performing phase comparison.

次に本発明の位相比較回路をフエーズロツクド
ループ回路(以下、PLL回路と称す)に用いた
実施例を第9図及び第10図を用いて説明する。
第9図は簡易形ビデオテープレコーダにおいて使
用する水平同期信号の160倍の周波数を安定かつ
正確に得ることのできるPLL回路であり、第1
0図は前記PLL回路中の位相比較回路部分にお
ける各部の波形図である。第9図において、30
は水平同期信号の入力端子、31は位相差信号の
出力端子、32はループフイルタ、33は電圧制
御発振器(以下、VCOと称す)、34は160分周
回路、35は水平同期信号の160倍の周波数の出
力端子である。36はパルス発生回路、37,3
8は第1、第2の検出回路、39,40は第1、
第2のスイツチ回路、41,42は電源ラインで
それぞれVDDライン、VSSライン(電位関係はVDD
>VSSなお、一方の電源ラインはグランドでもよ
い。)、43はゲート信号発生回路である。第1、
第2の検出回路37,38は第7図における第
1、第2の検出回路22,23に相当し、同様に
第1、第2のスイツチ回路39,40は第1、第
2のスイツチ回路26,27に、電源ライン4
1,42は電源回路24,25に相当する。
Next, an embodiment in which the phase comparison circuit of the present invention is used in a phase-locked loop circuit (hereinafter referred to as a PLL circuit) will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
Figure 9 shows a PLL circuit that can stably and accurately obtain a frequency 160 times the horizontal synchronization signal used in a simple video tape recorder.
FIG. 0 is a waveform diagram of each part in the phase comparator circuit portion of the PLL circuit. In Figure 9, 30
is an input terminal for the horizontal synchronization signal, 31 is an output terminal for the phase difference signal, 32 is a loop filter, 33 is a voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as VCO), 34 is a 160 frequency divider circuit, and 35 is 160 times the horizontal synchronization signal. This is the output terminal for the frequency of . 36 is a pulse generation circuit, 37, 3
8 is the first and second detection circuit, 39 and 40 are the first,
In the second switch circuit, 41 and 42 are power supply lines, respectively, V DD line and V SS line (potential relationship is V DD
>V SS Note that one power supply line may be grounded. ), 43 is a gate signal generation circuit. First,
The second detection circuits 37 and 38 correspond to the first and second detection circuits 22 and 23 in FIG. 7, and similarly, the first and second switch circuits 39 and 40 correspond to the first and second switch circuits. 26, 27, power line 4
1 and 42 correspond to power supply circuits 24 and 25.

パルス発生回路36はDフリツプフロツプ4
4、ANDゲート45及びカウンタ46で構成さ
れ、前記水平同期信号の立上がりエツヂでDフリ
ツプフロツプ44が動作してQ出力が「0」から
「1」となつてゲート45が開き、カウンタ46
にVCO33からのクロツクが入力される。カウ
ンタ46は設定された数だけクロツクパルスをカ
ウントした時フリツプフロツプ44をリセツトす
る。フリツプフロツプ44はリセツトされるとQ
出力が「1」、出力が「0」となるのでゲート
45が閉じ、カウンタ46はリセツトされるので
次の水平同期パルスが入力されるまでパルス発生
回路36は停止する。従つてパルス発生回路36
は水平同期信号の立上がりエツヂでスタートし、
VCO33からのクロツクパルスを一定数カウン
トして得られるタイミングでストツプするパルス
Eを発生する。モノマルチ回路の一種とも考えら
れるが、()周期数の変化するクロツクパルス
で出力パルスEの終わりのタイミングを決定する
構成であるためVCO33の周波数変化によつて
パルス幅が変化する、()水平同期信号の周波
数とVCO33の周波数とが必ずしも同期関係に
ないためパルスEのスタートタイミングすなわち
水平同期信号の立上がりタイミングに対してパル
スEの終りのタイミングがジツタをもつ、という
2点で通常のモノマルチ回路とは異なる。なおパ
ルスEの終わりのタイミングは位相比較するエツ
ヂではないので位相比較回路の出力には影響を及
ぼさない。このように入力される水平同期信号の
パルス幅を伸張しているのは以下の理由からであ
る。水平同期信号のパルス幅は約4μsから5μsと水
平周期約64μsに対して狭い。ゲート信号のパルス
幅に比べて位相比較される入力信号のパルス幅が
この水平同期信号のように狭い場合、位相差検出
信号が飽和して正しい位相差が得られない場合を
生じ、また位相比較される入力信号のデユーテイ
サイクルが50%に対して小さ過ぎる。または大き
過ぎる場合、PLL回路のロツクレンジが片寄つ
てしまうといつた問題を生じる。この問題点を改
善するための回路がパルス発生回路36である。
The pulse generation circuit 36 is a D flip-flop 4.
4. Consists of an AND gate 45 and a counter 46, the D flip-flop 44 operates at the rising edge of the horizontal synchronizing signal, the Q output changes from "0" to "1", the gate 45 opens, and the counter 46
The clock from VCO 33 is input to . Counter 46 resets flip-flop 44 when it has counted a set number of clock pulses. When flip-flop 44 is reset, Q
Since the output is "1" and the output is "0", the gate 45 is closed and the counter 46 is reset, so the pulse generating circuit 36 stops until the next horizontal synchronizing pulse is input. Therefore, the pulse generation circuit 36
starts at the rising edge of the horizontal sync signal,
A pulse E is generated that stops at a timing obtained by counting a fixed number of clock pulses from the VCO 33. Although it can be considered as a type of monomulti circuit, () the timing of the end of the output pulse E is determined by a clock pulse with a varying number of cycles, so the pulse width changes as the frequency of the VCO 33 changes, () horizontal synchronization. Since the signal frequency and the frequency of the VCO 33 are not necessarily in a synchronous relationship, the end timing of pulse E has jitter with respect to the start timing of pulse E, that is, the rise timing of the horizontal synchronization signal. is different. Note that since the timing of the end of pulse E is not the edge for phase comparison, it does not affect the output of the phase comparison circuit. The reason why the pulse width of the input horizontal synchronizing signal is expanded in this way is as follows. The pulse width of the horizontal synchronization signal is about 4 μs to 5 μs, which is narrow compared to the horizontal period of about 64 μs. If the pulse width of the input signal whose phase is compared is narrow compared to the pulse width of the gate signal, as in this horizontal synchronization signal, the phase difference detection signal may become saturated and the correct phase difference may not be obtained, and the phase comparison The input signal duty cycle is too small for 50%. Or, if it is too large, the lock range of the PLL circuit will be biased, causing problems such as this. A circuit for improving this problem is the pulse generation circuit 36.

第10図イに入力信号である水平同期信号、ロ
にパルス発生回路36の出力Eの波形をそれぞれ
示す。
FIG. 10A shows the waveform of the horizontal synchronizing signal which is the input signal, and FIG. 10B shows the waveform of the output E of the pulse generating circuit 36.

ゲート信号発生回路43はRSフリツプフロツ
プ47とタイミングデコーダ48とからなる。分
周回路34のカウンタの出力をデコートすること
により位相比較される信号である分周回路34の
出力Fに対し任意の位相差を有するタイミングが
得られる。2つのタイミング検出出力によつてフ
リツプフロツプ47をセツト、リセツトすること
によりVCOの周波数変化のいかんにかかわらず
位相比較入力信号Fに対して常に一定位相差を有
するゲート信号が得られる。分周回路34は160
分周回路であるため0から159までのタイミン
グが存在する。分周回路34の出力Fがタイミン
グ0からタイミング127までの期間「0」でタ
イミング128からタイミング159までの期間
「1」であるとし、デコーダ48はタイミング1
18,138を検出タイミング118でフリツプ
フロツプ47をセツトし、タイミング138でリ
セツトするように構成した時の分周回路34の出
力F、及びゲート信号をそれぞれ第10図のハ,
ニに示す。
The gate signal generation circuit 43 consists of an RS flip-flop 47 and a timing decoder 48. By decoding the output of the counter of the frequency dividing circuit 34, a timing having an arbitrary phase difference with respect to the output F of the frequency dividing circuit 34, which is a signal whose phase is compared, can be obtained. By setting and resetting the flip-flop 47 using the two timing detection outputs, a gate signal that always has a constant phase difference with respect to the phase comparison input signal F is obtained regardless of changes in the frequency of the VCO. The frequency dividing circuit 34 is 160
Since it is a frequency dividing circuit, there are timings from 0 to 159. Assume that the output F of the frequency dividing circuit 34 is "0" for a period from timing 0 to timing 127 and "1" for a period from timing 128 to timing 159, and the decoder 48 outputs a signal at timing 1.
18 and 138 are configured so that the flip-flop 47 is set at the detection timing 118 and reset at the timing 138, the output F of the frequency divider circuit 34 and the gate signal are respectively shown in FIG.
Shown in D.

第1の検出回路37はインバータ49、AND
ゲート50,51で構成されゲート信号が「1」
の時にのみE=1かつF=0を検出する。
The first detection circuit 37 is an inverter 49, AND
Consists of gates 50 and 51, the gate signal is "1"
E=1 and F=0 are detected only when .

第2の検出回路38はインバータ52、AND
ゲート53,54で構成されゲート信号が「1」
の時にのみE=0かつF=1を検出する。
The second detection circuit 38 is an inverter 52, AND
Consists of gates 53 and 54, gate signal is "1"
E=0 and F=1 are detected only when .

第1のスイツチ回路39はインバータ55、P
チヤンネルMOSトランジスタ56で構成され、
第1の検出回路37の出力が「1」の時のみPチ
ヤンネルMOSトランジスタ56が導通状態とな
つて出力端子31の電位をほぼVDDとする。
The first switch circuit 39 is connected to an inverter 55, P
Consists of channel MOS transistor 56,
Only when the output of the first detection circuit 37 is "1", the P channel MOS transistor 56 becomes conductive, and the potential of the output terminal 31 becomes approximately VDD .

第2のスイツチ回路40はNチヤンネルMOS
トランジスタ57で構成され第2の検出回路38
の出力が「1」の時のみNチヤンネルMOSトラ
ンジスタ57が導通状態となつて出力端子31の
電位をほぼVSSとする。第10図ホにゲート50
の、ヘにゲート53の、トにゲート51の、チに
ゲート54の、リに端子31の出力波形を示す。
第12図中、水平同期信号の位相が分周回路34
の出力Fに対しそれぞれの立上がりエツヂ基準で
進んでいる場合の動作波形を実線で示し、破線で
示した波形は位相が遅れている場合の動作波形を
示している。同図リから明らかなように、位相進
み期間のみVDD電位が出力され、位相遅れ期間の
みVSS電位が出力され、正確に2入力E,Fの位
相差が出力されることがわかる。
The second switch circuit 40 is an N-channel MOS
A second detection circuit 38 consisting of a transistor 57
Only when the output is "1", the N-channel MOS transistor 57 becomes conductive, and the potential of the output terminal 31 becomes approximately V SS . Figure 10 Gate 50
The output waveforms of the gate 53, the gate 51, the gate 54, and the terminal 31 are shown in FIG.
In FIG. 12, the phase of the horizontal synchronizing signal is determined by the frequency dividing circuit 34.
The solid line indicates the operating waveform when the output F is advanced based on the respective rising edges, and the broken line indicates the operating waveform when the phase is delayed. As is clear from the figure, the V DD potential is output only during the phase advance period, the V SS potential is output only during the phase lag period, and it can be seen that the phase difference between the two inputs E and F is output accurately.

以上のように、本実施例によれば、位相差の出
力回路は第1,第2の検出回路37,38によつ
て位相差がある期間のみ動作するので消費電力を
低減でき、また時定数設定用の外付部品が必要で
あつたモノマルチ回路を使用せず、必要な位相、
パルス幅をVCOからクロツクパルスを用いてデ
イジタル回路で構成することにより調整が不要で
外付部品の不要な位相比較回路構成とすることが
でき、ピン数の少ない小型で安価なパツケージを
用いた集積回路化がおこなえ、コスト低減、回路
の小型化が効率よく行える。またパルス発生回路
36の出力パルス幅がVCOの変化範囲において
水平同期信号の周期Hの半分以上になるように設
定しておけば水平同期信号以外に時間1/2H間隔
で並んだ等化パルス、垂直同期信号を含む複合同
期信号を水平同期信号の代わりにパルス発生回路
36に入力しても水平同期信号のみが出力される
ので水平同期信号の分離機能をもたせることがで
きる。またパルス発生回路36はパルス出力期間
中入力を受けつけないのでパルス出力期間中の雑
音の影響を受けない。さらにパルス発生回路36
は入力信号の位相比較すべきエツヂの到来を所定
期間しか保持しないため、雑音によつて誤つた位
相差信号を出力しても速やかに正常状態に復帰で
きる。以上多くの利点を有し実用上の効果大であ
る。
As described above, according to this embodiment, the phase difference output circuit operates only during the period when there is a phase difference due to the first and second detection circuits 37 and 38, so power consumption can be reduced, and the time constant The required phase,
By configuring the pulse width using a digital circuit using a clock pulse from the VCO, a phase comparator circuit can be configured that does not require adjustment or external components, and is an integrated circuit that uses a small and inexpensive package with a small number of pins. This allows cost reduction and circuit miniaturization to be carried out efficiently. In addition, if the output pulse width of the pulse generation circuit 36 is set to be more than half the period H of the horizontal synchronization signal within the range of VCO change, equalization pulses arranged at intervals of 1/2H in addition to the horizontal synchronization signal, Even if a composite synchronization signal including a vertical synchronization signal is input to the pulse generation circuit 36 instead of a horizontal synchronization signal, only the horizontal synchronization signal is output, so that a horizontal synchronization signal separation function can be provided. Further, since the pulse generating circuit 36 does not receive input during the pulse output period, it is not affected by noise during the pulse output period. Furthermore, the pulse generation circuit 36
Since the input signal retains the arrival of the edge whose phase should be compared only for a predetermined period of time, even if an erroneous phase difference signal is output due to noise, the normal state can be quickly restored. It has many advantages and is highly effective in practical use.

発明の効果 本発明の位相比較回路は、パルス発生回路を用
いることにより、集積回路化が効率よくおこな
え、プルインレンジ特性が安定で、位相差出力範
囲が狭くなることがなく、突発生の雑音に対して
安定とすることができ、また位相差のある期間の
み電源を動作させることにより消費電力を少なく
することができ、その実用的効果は大きい。
Effects of the Invention By using a pulse generation circuit, the phase comparator circuit of the present invention can be efficiently integrated into a circuit, has stable pull-in range characteristics, does not narrow the phase difference output range, and is resistant to sudden noise. In addition, the power consumption can be reduced by operating the power supply only during the period when there is a phase difference, which has a great practical effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の第1の位相比較回路の回路図、
第2図は同位相比較回路の状態移行図、第3図イ
〜ヘは同位相比較回路の動作波形図、第4図イ〜
ホは同位相比較回路に突発的な雑音のある信号が
入力された場合の動作波形図、第5図は従来の第
2の位相比較回路の構成図、第6図は同位相比較
回路の動作波形図、第7図は本発明の基本構成
図、第8図イ〜トは同実施例の動作波形図、第9
図は本発明の一実施例における位相比較回路を用
いたPLL回路の回路図、第10図は同実施例に
おける動作波形図である。 22,37……第1の検出回路、23,38…
…第2の検出回路、24……第1の電源、25…
…第2の電源、26,39……第1のスイツチ回
路、27,40……第2のスイツチ回路、43…
…ゲート信号発生回路。
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional first phase comparator circuit,
Figure 2 is a state transition diagram of the in-phase comparison circuit, Figure 3 A to F are operational waveform diagrams of the in-phase comparison circuit, and Figure 4 I to F are operational waveform diagrams of the in-phase comparison circuit.
E is an operation waveform diagram when a sudden noisy signal is input to the in-phase comparison circuit, Figure 5 is a configuration diagram of the conventional second phase comparison circuit, and Figure 6 is the operation of the in-phase comparison circuit. Waveform diagrams, FIG. 7 is a basic configuration diagram of the present invention, FIG. 8 I to I are operational waveform diagrams of the same embodiment, and FIG.
The figure is a circuit diagram of a PLL circuit using a phase comparator circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an operational waveform diagram in the same embodiment. 22, 37...first detection circuit, 23, 38...
...Second detection circuit, 24...First power supply, 25...
...Second power supply, 26, 39...First switch circuit, 27,40...Second switch circuit, 43...
...Gate signal generation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ループフイルタと電圧制御発振器と分周回路
とともにフエーズロツクドループ回路を構成する
位相比較回路において、フエーズロツクドループ
回路の入力信号の位相比較するエツヂでスタート
し、前記電圧制御発振器または前記分周回路から
のクロツクを所定数カウント後停止するデイジタ
ル信号Aを発生するパルス発生回路と、前記分周
回路の出力であるデイジタル信号Bに対し所定の
位相差を有するとともに前記デイジタル信号Aの
パルス幅より小さいパルス幅を有するゲート信号
を前記分周回路内部の信号より作成するゲート信
号発生回路と、前記ゲート信号の出力期間のみ前
記デイジタル信号A,Bの特定1つの状態組合せ
A1,B1を検出する第1の検出回路と、前記ゲ
ート信号の出力期間のみ前記デイジタル信号A,
Bの状態組合せA1,B1の反転した組合せ/A
1,/B1を検出する第2の検出回路と、前記第
1の検出回路の出力により動作せしめられる第1
の電源と、前記第2の検出回路の出力により動作
せしめられる第2の電源とを備え、前記第1の電
源の出力と前記第2の電源の出力とを接続しこれ
を位相差信号の出力端子とすることを特徴とする
位相比較回路。
1. In a phase comparator circuit that constitutes a phase-locked loop circuit together with a loop filter, a voltage-controlled oscillator, and a frequency divider circuit, starting at the edge where the phase of the input signal of the phase-locked loop circuit is compared, A pulse generating circuit that generates a digital signal A that stops the clock from the circuit after a predetermined number of counts, and a pulse generating circuit that has a predetermined phase difference with respect to the digital signal B that is the output of the frequency dividing circuit and has a pulse width that is greater than the pulse width of the digital signal A. a gate signal generating circuit that generates a gate signal having a small pulse width from a signal inside the frequency dividing circuit; and a gate signal generating circuit that detects one specific state combination A1, B1 of the digital signals A, B only during the output period of the gate signal. 1 detection circuit, and the digital signal A, only during the output period of the gate signal.
State combination A1 of B, inverted combination of B1/A
1, /B1, and a first detection circuit that is operated by the output of the first detection circuit.
and a second power supply operated by the output of the second detection circuit, the output of the first power supply and the output of the second power supply are connected to output a phase difference signal. A phase comparison circuit characterized by having a terminal.
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JPS55104125A (en) * 1979-02-02 1980-08-09 Sanyo Electric Co Ltd Digital signal phase comparator
JPS5636225A (en) * 1979-08-31 1981-04-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Phase comparing circuit

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