JPH05284014A - 論理ゲート及び位相ロックループ回路のデジタル位相・周波数検出器をリセットする方法 - Google Patents
論理ゲート及び位相ロックループ回路のデジタル位相・周波数検出器をリセットする方法Info
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- JPH05284014A JPH05284014A JP4355361A JP35536192A JPH05284014A JP H05284014 A JPH05284014 A JP H05284014A JP 4355361 A JP4355361 A JP 4355361A JP 35536192 A JP35536192 A JP 35536192A JP H05284014 A JPH05284014 A JP H05284014A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/02—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
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- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/353—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
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- H03K3/356104—Bistable circuits using complementary field-effect transistors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発振器及び位相・周波数検出器(PFD)を
監督するハイパーアクティビティ検出修正回路(HD
C)を有すると共に、従来の位相ロックループ回路を悩
ませていた内部PFD競合条件という弱点をもたない一
方で、PFDをリセットするために要求される論理機能
を実行するPFDリセットゲートを有する高信頼性位相
ロックループ(PLL)を提供する。 【構成】 HDCは発振器の制御を感知し、PFDがフ
ィードバック信号を検出していない間に発振器制御が所
定の限界を越えた異常に高いレベルまで上がったなら
ば、発振器のリセットを信号で報知する。そこで、発振
器リセット信号は非対称遅延線を介してゆっくりと伝搬
してゆき、発振器の制御を所定のリセット状態にリセッ
トする。発振器の制御がリセットされている間、HDC
は発振器制御を監視し続け、発振器の制御が所定のリセ
ット状態に降下したとき、発振器リセット信号の印加を
停止する。その後、PLL回路は通常通りに機能して、
基準信号に同期することができる。
監督するハイパーアクティビティ検出修正回路(HD
C)を有すると共に、従来の位相ロックループ回路を悩
ませていた内部PFD競合条件という弱点をもたない一
方で、PFDをリセットするために要求される論理機能
を実行するPFDリセットゲートを有する高信頼性位相
ロックループ(PLL)を提供する。 【構成】 HDCは発振器の制御を感知し、PFDがフ
ィードバック信号を検出していない間に発振器制御が所
定の限界を越えた異常に高いレベルまで上がったなら
ば、発振器のリセットを信号で報知する。そこで、発振
器リセット信号は非対称遅延線を介してゆっくりと伝搬
してゆき、発振器の制御を所定のリセット状態にリセッ
トする。発振器の制御がリセットされている間、HDC
は発振器制御を監視し続け、発振器の制御が所定のリセ
ット状態に降下したとき、発振器リセット信号の印加を
停止する。その後、PLL回路は通常通りに機能して、
基準信号に同期することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子回路の分野に関し、
特に、多様なコンピュータシステムや電子回路などの用
途に使用できるような位相ロックループ回路に関する。
特に、多様なコンピュータシステムや電子回路などの用
途に使用できるような位相ロックループ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の典型的な位相ロックループ(PL
L)回路は位相・周波数検出器と、低域フィルタと、電
圧制御発振器とから構成されている。位相・周波数検出
器(PFD)は基準信号と、フィードバック信号という
2つの入力信号を比較し、それらの信号の位相差を表す
位相誤差信号を発生する。PFDからの位相誤差信号を
低域フィルタによりフィルタリングし、電圧制御発振器
(VCO)の制御入力端子に供給する。VCOは、フィ
ルタリング後の位相誤差信号により制御される周波数を
もつ周期的信号を発生する。VCOの出力端子はPFD
のフィードバック入力端子に結合しており、それによ
り、フィードバックループを形成する。フィードバック
ループは、クロックバッファ又はクロック分配ネットワ
ークなどの他の構成要素を含んでいても良い。フィード
バック信号の周波数が基準信号の周波数と等しくない場
合、VCOが最終的に基準信号の周波数に「同期」する
まで、フィルタリング後の位相誤差信号がVCOの周波
数を基準の周波数に向かって偏位させる。
L)回路は位相・周波数検出器と、低域フィルタと、電
圧制御発振器とから構成されている。位相・周波数検出
器(PFD)は基準信号と、フィードバック信号という
2つの入力信号を比較し、それらの信号の位相差を表す
位相誤差信号を発生する。PFDからの位相誤差信号を
低域フィルタによりフィルタリングし、電圧制御発振器
(VCO)の制御入力端子に供給する。VCOは、フィ
ルタリング後の位相誤差信号により制御される周波数を
もつ周期的信号を発生する。VCOの出力端子はPFD
のフィードバック入力端子に結合しており、それによ
り、フィードバックループを形成する。フィードバック
ループは、クロックバッファ又はクロック分配ネットワ
ークなどの他の構成要素を含んでいても良い。フィード
バック信号の周波数が基準信号の周波数と等しくない場
合、VCOが最終的に基準信号の周波数に「同期」する
まで、フィルタリング後の位相誤差信号がVCOの周波
数を基準の周波数に向かって偏位させる。
【0003】PLL回路の適用用途は多く、多様であ
る。その中には、高速コンピュータシステム用クロック
回路、音声復号、AM信号及びFM信号の復調、周波数
逓倍、周波数合成並びに雑音源からの信号のパルス同期
などがある。ところが、従来のPLL回路は、VCO制
御を異常に高くさせる条件の下では信頼性を欠く。シス
テムのパワーアップ又はリセットにより、VCO制御は
通常より高くなることがある。この条件は、システムが
試験モードから戻るときにも起こりうる。通常より高い
VCOの制御はVCO周波数を通常より高くさせてしま
い、その結果、ループ中の構成要素が高周波数信号を分
配できないこともあるので、ループの利得が低下するお
それがある。分配ネットワークは信号をPFDでフィー
ドバック信号が検出されない程度まで大きく減衰させて
しまう。そのため、VCOは高い制御電圧に対する通常
の応答としてさらに速く動作するか、あるいはVCOは
停止する。いずれの場合にも、PFDは基準信号とフィ
ードバック信号との大きな周波数差を検出し、VCO制
御を高くし、その結果としてVCOの周波数を増し、そ
れにより、問題を悪化させる。
る。その中には、高速コンピュータシステム用クロック
回路、音声復号、AM信号及びFM信号の復調、周波数
逓倍、周波数合成並びに雑音源からの信号のパルス同期
などがある。ところが、従来のPLL回路は、VCO制
御を異常に高くさせる条件の下では信頼性を欠く。シス
テムのパワーアップ又はリセットにより、VCO制御は
通常より高くなることがある。この条件は、システムが
試験モードから戻るときにも起こりうる。通常より高い
VCOの制御はVCO周波数を通常より高くさせてしま
い、その結果、ループ中の構成要素が高周波数信号を分
配できないこともあるので、ループの利得が低下するお
それがある。分配ネットワークは信号をPFDでフィー
ドバック信号が検出されない程度まで大きく減衰させて
しまう。そのため、VCOは高い制御電圧に対する通常
の応答としてさらに速く動作するか、あるいはVCOは
停止する。いずれの場合にも、PFDは基準信号とフィ
ードバック信号との大きな周波数差を検出し、VCO制
御を高くし、その結果としてVCOの周波数を増し、そ
れにより、問題を悪化させる。
【0004】さらに、従来のいくつかのPLL回路で使
用される標準的なデジタルPFDは、PFDのリセット
中の内部競合条件という弱点をもつ。標準のエッジトリ
ガリード(進み)−ラグ(遅れ)デジタルPFDは、相
いに接続して4つ1組のラッチを形成する複数の論理ゲ
ートから構成されている。そのうち2つのラッチはPF
Dのリード(進み)部分にあり、残る2つはラグ(遅
れ)部分にある。PFDリセットゲートは、PFDが基
準信号とフィードバック信号をサンプリングした後に4
つのラッチ全てをリセットする。従来の標準的なPFD
リセットゲートは4入力NOR論理ゲートである。PF
Dリセットゲートに対する2つの入力は、PFDのリー
ド部分にあるラッチがリセットしたことを指示し、残る
2つの入力はラグ部分のラッチがリセットしたことを指
示する。PFDリセッ信号は、PFDリセットゲートに
対する4つの入力全てがローであるときに印加される。
ところが、4つの入力のいずれか1つがハイになれば、
PFDリセット信号の印加は停止する。PFDの一方の
部分が他方の部分より高速である場合、2つの部分が共
にリセットする前にPFDリセット信号の印加は停止す
ることがわかる。その結果、PFDは基準信号又はフィ
ードバック信号の次のサイクルを見のがし、信号の位相
差を検出しそこなってしまうことがある。
用される標準的なデジタルPFDは、PFDのリセット
中の内部競合条件という弱点をもつ。標準のエッジトリ
ガリード(進み)−ラグ(遅れ)デジタルPFDは、相
いに接続して4つ1組のラッチを形成する複数の論理ゲ
ートから構成されている。そのうち2つのラッチはPF
Dのリード(進み)部分にあり、残る2つはラグ(遅
れ)部分にある。PFDリセットゲートは、PFDが基
準信号とフィードバック信号をサンプリングした後に4
つのラッチ全てをリセットする。従来の標準的なPFD
リセットゲートは4入力NOR論理ゲートである。PF
Dリセットゲートに対する2つの入力は、PFDのリー
ド部分にあるラッチがリセットしたことを指示し、残る
2つの入力はラグ部分のラッチがリセットしたことを指
示する。PFDリセッ信号は、PFDリセットゲートに
対する4つの入力全てがローであるときに印加される。
ところが、4つの入力のいずれか1つがハイになれば、
PFDリセット信号の印加は停止する。PFDの一方の
部分が他方の部分より高速である場合、2つの部分が共
にリセットする前にPFDリセット信号の印加は停止す
ることがわかる。その結果、PFDは基準信号又はフィ
ードバック信号の次のサイクルを見のがし、信号の位相
差を検出しそこなってしまうことがある。
【0005】この競合条件を防止する一般的な方法は、
PFDの2つの部分が余分なリセット時間の間にリセッ
トすることを期待して、リセット信号のパルス幅を拡張
するために、PFDリセットゲートの出力側に余分なゲ
ートを追加するというものである。ところが、リセット
パルスの幅を広くしても、延長リセット時間の間にPF
Dの2つの部分が確実にリセットするとは限らず、リセ
ットする確率が高くなるだけである。また、リセットパ
ルスを拡張すると、基準信号とフィードバック信号をリ
セット中にサンプリングすることができないので、PF
Dの捕獲範囲は狭くなる。
PFDの2つの部分が余分なリセット時間の間にリセッ
トすることを期待して、リセット信号のパルス幅を拡張
するために、PFDリセットゲートの出力側に余分なゲ
ートを追加するというものである。ところが、リセット
パルスの幅を広くしても、延長リセット時間の間にPF
Dの2つの部分が確実にリセットするとは限らず、リセ
ットする確率が高くなるだけである。また、リセットパ
ルスを拡張すると、基準信号とフィードバック信号をリ
セット中にサンプリングすることができないので、PF
Dの捕獲範囲は狭くなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以下に説明するよう
に、本発明は、異常に高いVCO制御を修正するハイパ
ーアクティビティ検出修正回路と、先に説明した内部競
合条件という弱点をもたないPFDリセットゲートとを
設けることにより、従来のPLL回路に関連する問題を
克服する。
に、本発明は、異常に高いVCO制御を修正するハイパ
ーアクティビティ検出修正回路と、先に説明した内部競
合条件という弱点をもたないPFDリセットゲートとを
設けることにより、従来のPLL回路に関連する問題を
克服する。
【0007】
【課題を解決するための手段】発振器及びPFDの機能
状態を監督するためのハイパーアクティビティ検出修正
回路(HDC)を有する高信頼性位相ロックループを開
示する。HDCは発振器制御を監視すると共に、PFD
によるフィードバック信号の検出を監視する。発振器制
御が異常に高く且つフィードバック信号が検出されない
場合、HDCは発振器制御を低レベルにリセットする。
次に、PLLを通常通りに機能させ、基準信号に同期さ
せるために、HDCは発振器の制御を解放する。本発明
の高信頼性位相ロックループは、従来のPLL回路で問
題となっていた内部PFD競合条件という弱点をもたな
い一方で、PFDをリセットするために要求される論理
機能を実行するデジタルPFDのPFDリセットゲート
をさらに含む。
状態を監督するためのハイパーアクティビティ検出修正
回路(HDC)を有する高信頼性位相ロックループを開
示する。HDCは発振器制御を監視すると共に、PFD
によるフィードバック信号の検出を監視する。発振器制
御が異常に高く且つフィードバック信号が検出されない
場合、HDCは発振器制御を低レベルにリセットする。
次に、PLLを通常通りに機能させ、基準信号に同期さ
せるために、HDCは発振器の制御を解放する。本発明
の高信頼性位相ロックループは、従来のPLL回路で問
題となっていた内部PFD競合条件という弱点をもたな
い一方で、PFDをリセットするために要求される論理
機能を実行するデジタルPFDのPFDリセットゲート
をさらに含む。
【0008】HDCは検出回路、非対称遅延線及びリセ
ット回路という3つの機能部分から構成されている。検
出回路は発振器制御を感知する。検出回路は、発振器制
御が所定の限界を超えたときに、その出力端子でローか
らハイへの電圧遷移をトリガし、発振器制御が所定のリ
セット状態まで降下したときには、その出力端子でハイ
からローへの遷移をトリガする。検出回路の出力端子は
3状態非対称遅延線に結合している。非対称遅延線はロ
ーからハイへの電圧遷移の伝搬を遅延させる一方で、ハ
イからローへの遷移をほとんど遅延なく伝搬させる。非
対称遅延線の出力ノードはリセット回路へ結合してい
る。リセット回路は発振器制御回路へ結合している。
ット回路という3つの機能部分から構成されている。検
出回路は発振器制御を感知する。検出回路は、発振器制
御が所定の限界を超えたときに、その出力端子でローか
らハイへの電圧遷移をトリガし、発振器制御が所定のリ
セット状態まで降下したときには、その出力端子でハイ
からローへの遷移をトリガする。検出回路の出力端子は
3状態非対称遅延線に結合している。非対称遅延線はロ
ーからハイへの電圧遷移の伝搬を遅延させる一方で、ハ
イからローへの遷移をほとんど遅延なく伝搬させる。非
対称遅延線の出力ノードはリセット回路へ結合してい
る。リセット回路は発振器制御回路へ結合している。
【0009】HDCは発振器制御電圧を監視することに
より発振器のハイパーアクティビティを検出する。PL
Lの正規動作中、発振器制御は検出回路の所定の限界を
下回っているべきである。ところが、発振器制御がその
所定の限界を超えてしまったならば、検出回路はその出
力端子でローからハイへの電圧遷移をトリガし、それに
より、発振器のリセットを報知する。そこで、発振器リ
セット信号は非対称遅延線を通ってゆっくりと伝搬し、
最終的にはHDCのリセット回路に到達する。発振器リ
セット信号は、リセット回路に、発振器制御を所定のリ
セット状態にリセットさせる。発振器制御がリセットさ
れている間、検出回路は発振器制御を監視し続ける。発
振器制御が所定のリセット状態に達すると、検出回路は
その出力端子でハイからローへの遷移をトリガする。ハ
イからローへの遷移は非対称遅延線を介してほとんど遅
延なく伝搬し、リセット回路に急速に発振器の制御を解
放させる。そこで、PLL回路は通常通りに機能して、
基準信号に同期することができる。
より発振器のハイパーアクティビティを検出する。PL
Lの正規動作中、発振器制御は検出回路の所定の限界を
下回っているべきである。ところが、発振器制御がその
所定の限界を超えてしまったならば、検出回路はその出
力端子でローからハイへの電圧遷移をトリガし、それに
より、発振器のリセットを報知する。そこで、発振器リ
セット信号は非対称遅延線を通ってゆっくりと伝搬し、
最終的にはHDCのリセット回路に到達する。発振器リ
セット信号は、リセット回路に、発振器制御を所定のリ
セット状態にリセットさせる。発振器制御がリセットさ
れている間、検出回路は発振器制御を監視し続ける。発
振器制御が所定のリセット状態に達すると、検出回路は
その出力端子でハイからローへの遷移をトリガする。ハ
イからローへの遷移は非対称遅延線を介してほとんど遅
延なく伝搬し、リセット回路に急速に発振器の制御を解
放させる。そこで、PLL回路は通常通りに機能して、
基準信号に同期することができる。
【0010】HDCは、PLLが発振器制御電圧を検出
回路の所定の限界より大きくする事態を対応して招く基
準信号への同期を起こした場合に、発振器制御のリセッ
トを阻止する手段を含む。これを実現するために、HD
Cは、PFDがフィードバック信号を受信しているか否
かを指示するフィードバックセンス信号をPFDから受
信する。フィードバックセンス信号はHDCに発振器リ
セット信号の印加を停止させる。HDCは、リセット回
路が発振器制御をリセットし始めたならば、フィードバ
ックセンス信号が発振器のリセットを終結させるのを阻
止する手段をさらに含む。
回路の所定の限界より大きくする事態を対応して招く基
準信号への同期を起こした場合に、発振器制御のリセッ
トを阻止する手段を含む。これを実現するために、HD
Cは、PFDがフィードバック信号を受信しているか否
かを指示するフィードバックセンス信号をPFDから受
信する。フィードバックセンス信号はHDCに発振器リ
セット信号の印加を停止させる。HDCは、リセット回
路が発振器制御をリセットし始めたならば、フィードバ
ックセンス信号が発振器のリセットを終結させるのを阻
止する手段をさらに含む。
【0011】加えて、本発明のPFDリセットゲートは
デジタルPFDをリセットするために要求される4入力
NOR論理機能を実行し、PFDプッシュープル電荷ポ
ンプに対するリード入力とラグ入力のパルス幅をできる
限り狭くするために、高速スイッチングリセット信号を
供給する。本発明のPFDリセットゲートは、PFDの
リード部分とラグ部分の双方がリセット信号に応答する
まで、PFDリセット信号の印加を停止しないので、P
FDのリード部分又はラグ部分のいずれかがより速くリ
セットしたときに起こる競合条件という結果は回避され
る。
デジタルPFDをリセットするために要求される4入力
NOR論理機能を実行し、PFDプッシュープル電荷ポ
ンプに対するリード入力とラグ入力のパルス幅をできる
限り狭くするために、高速スイッチングリセット信号を
供給する。本発明のPFDリセットゲートは、PFDの
リード部分とラグ部分の双方がリセット信号に応答する
まで、PFDリセット信号の印加を停止しないので、P
FDのリード部分又はラグ部分のいずれかがより速くリ
セットしたときに起こる競合条件という結果は回避され
る。
【0012】
【実施例】電圧制御発振器(VCO)を用いる本発明の
実施例のブロック図が、PFD10と、VCO80及び
HDC50を示す図1に示されている。PFD10は基
準信号96と帰還信号98を比較し、それらの間の位相
差を表す位相誤差信号27を発生する。位相誤差信号2
7はコンデンサ45と抵抗47の直列回路へ結合され
る。抵抗47は制御ループのダンピングを行う。位相誤
差信号はコンデンサ45によりろ波されてからVCO制
御部89へ送られる。それはVCO80への制御入力端
子である。VCO80は、周波数がVCO制御部89に
より制御される周期的出力信号を発生する。VCO出力
端子90は、クロック・バッファまたはクロック分配ネ
ットワーク(図示せず)のような他の部品を介してPF
Dの帰還信号98へ結合される。帰還信号98の周波数
が基準信号96の周波数に等しくないとすると、ろ波さ
れた位相誤差信号がVCO80に、VCO80が基準信
号96に最終的に「ロック」オンするまで、周波数を基
準信号96の周波数へ向かって偏移させる。HDC50
はVCO制御をモニタするために感知線61を用いる。
HDC50はコンデンサ45を放電させるために信号線
60を用いる。感知線70は帰還感知信号をPFDから
HDCへ供給して、PFDが帰還信号98を受けるかど
うかを指示する。この実施例においては、感知線70は
PFD10のリセットゲートへ結合される。あるいは、
帰還信号98のための縁部検出器を用いて、帰還感知及
びドライブ感知線70を提供できる。この実施例におい
ては、信号線27,60,61,89は1つのノードと
しても機能する。
実施例のブロック図が、PFD10と、VCO80及び
HDC50を示す図1に示されている。PFD10は基
準信号96と帰還信号98を比較し、それらの間の位相
差を表す位相誤差信号27を発生する。位相誤差信号2
7はコンデンサ45と抵抗47の直列回路へ結合され
る。抵抗47は制御ループのダンピングを行う。位相誤
差信号はコンデンサ45によりろ波されてからVCO制
御部89へ送られる。それはVCO80への制御入力端
子である。VCO80は、周波数がVCO制御部89に
より制御される周期的出力信号を発生する。VCO出力
端子90は、クロック・バッファまたはクロック分配ネ
ットワーク(図示せず)のような他の部品を介してPF
Dの帰還信号98へ結合される。帰還信号98の周波数
が基準信号96の周波数に等しくないとすると、ろ波さ
れた位相誤差信号がVCO80に、VCO80が基準信
号96に最終的に「ロック」オンするまで、周波数を基
準信号96の周波数へ向かって偏移させる。HDC50
はVCO制御をモニタするために感知線61を用いる。
HDC50はコンデンサ45を放電させるために信号線
60を用いる。感知線70は帰還感知信号をPFDから
HDCへ供給して、PFDが帰還信号98を受けるかど
うかを指示する。この実施例においては、感知線70は
PFD10のリセットゲートへ結合される。あるいは、
帰還信号98のための縁部検出器を用いて、帰還感知及
びドライブ感知線70を提供できる。この実施例におい
ては、信号線27,60,61,89は1つのノードと
しても機能する。
【0013】HDCが図2と図3に示されている。HD
Cは、二重しきい値検出器と、非対称遅延線と、開放ド
レイン出力部との3つの機能部分で構成される。二重し
きい値検出器はPチャネル・トランジスタQ100 ,Q
103 ,Q104 と、Nチャネル・トランジスタQ101 ,Q
102 ,Q105 とで構成される。VCO制御をモニタする
感知線61はトランジスタQ100 ,Q102 のゲートへ結
合されている。二重しきい値検出器は2つのトリガ電圧
Vt1とVt2を有する。それらの電圧は次式により近似的
に与えられる。
Cは、二重しきい値検出器と、非対称遅延線と、開放ド
レイン出力部との3つの機能部分で構成される。二重し
きい値検出器はPチャネル・トランジスタQ100 ,Q
103 ,Q104 と、Nチャネル・トランジスタQ101 ,Q
102 ,Q105 とで構成される。VCO制御をモニタする
感知線61はトランジスタQ100 ,Q102 のゲートへ結
合されている。二重しきい値検出器は2つのトリガ電圧
Vt1とVt2を有する。それらの電圧は次式により近似的
に与えられる。
【0014】 Vt1=Vcc−Vtp Vt2=Vtn ここに、Vcc=電源電圧 Vtp=Pチャネル・トランジスタのゲート・ソースしき
い値電圧 Vtn=Nチャネル・トランジスタのゲート・ソースしき
い値電圧 である。
い値電圧 Vtn=Nチャネル・トランジスタのゲート・ソースしき
い値電圧 である。
【0015】感知線61における電圧がVt1より高く上
昇した時と、感知線61における電圧がVt2以下に降下
した時にトリガする。この実施例においては、二重しき
い値検出器のフロント・エンドを流れる電流はトランジ
スタQ101 ,Q104 により制限される。これを行うため
には、トランジスタQ101 のゲート幅を4ミクロン、ゲ
ート長さを4ミクロンにし、トランジスタQ104 のゲー
ト幅を4ミクロン、ゲート長さを2ミクロンとすること
が好ましい。また、トランジスタQ100 のゲート幅を6
0ミクロン、ゲート長さを2ミクロンとし、トランジス
タQ102 のゲート幅を30ミクロン、ゲート長さを1ミ
クロンとすることも好ましい。それらの寸法では、トラ
ンジスタQ100 とQ102 の各ゲート幅とゲート長さの比
は30であって、各トランジスタは、ゲート幅とゲート
長さの比がそれぞれ1と2であるトランジスタQ101 ,
Q104 よりはるかに大きい電流容量を有する。この明細
書で示すトランジスタのゲート寸法は単なる例示である
こと、及びそれら特定の数値なしに本発明を実施できる
ことを記憶しておくことは重要である。この実施例で用
いる技術は1ミクロンより短いゲート長さを達成でき
る。しかし、1ミクロンより長いゲート長さは、極端な
製造条件及び動作条件によりひき起こされるトランジス
タの洩れを防止することを助ける。
昇した時と、感知線61における電圧がVt2以下に降下
した時にトリガする。この実施例においては、二重しき
い値検出器のフロント・エンドを流れる電流はトランジ
スタQ101 ,Q104 により制限される。これを行うため
には、トランジスタQ101 のゲート幅を4ミクロン、ゲ
ート長さを4ミクロンにし、トランジスタQ104 のゲー
ト幅を4ミクロン、ゲート長さを2ミクロンとすること
が好ましい。また、トランジスタQ100 のゲート幅を6
0ミクロン、ゲート長さを2ミクロンとし、トランジス
タQ102 のゲート幅を30ミクロン、ゲート長さを1ミ
クロンとすることも好ましい。それらの寸法では、トラ
ンジスタQ100 とQ102 の各ゲート幅とゲート長さの比
は30であって、各トランジスタは、ゲート幅とゲート
長さの比がそれぞれ1と2であるトランジスタQ101 ,
Q104 よりはるかに大きい電流容量を有する。この明細
書で示すトランジスタのゲート寸法は単なる例示である
こと、及びそれら特定の数値なしに本発明を実施できる
ことを記憶しておくことは重要である。この実施例で用
いる技術は1ミクロンより短いゲート長さを達成でき
る。しかし、1ミクロンより長いゲート長さは、極端な
製造条件及び動作条件によりひき起こされるトランジス
タの洩れを防止することを助ける。
【0016】感知線61における電圧がVt1より高くな
ると、トランジスタQ100 は大きくオフ状態にされ、ト
ランジスタQ102 はオン状態のままで、トランジスタQ
101とQ104 により流される電流は、トランジスタQ100
を流れることができる電流を超える。その結果、ノー
ド51における電圧は降下してトランジスタQ103 をタ
ーンオンし、ノード52を高に引きあげる。他方、感知
線61における電圧がVt2以下に降下すると、トランジ
スタQ102 は少しずつ導通を開始し、トランジスタQ
101 とQ104 により流れることを許される電流は、トラ
ンジスタQ102 を流れることができる電流を超える。そ
の結果、ノード53における電圧が上昇してトランジス
タQ105 をターンオンし、ノード52における電圧を降
下させる。したがって、二重しきい値検出器は、感知線
61における電圧がVt1以上に上昇した時に、ノード5
2において電圧を低電圧から高電圧へ移行させ、感知線
61における電圧をVt2以下に降下した時に、ノード5
2における電圧を高電圧から低電圧へ移行させる。
ると、トランジスタQ100 は大きくオフ状態にされ、ト
ランジスタQ102 はオン状態のままで、トランジスタQ
101とQ104 により流される電流は、トランジスタQ100
を流れることができる電流を超える。その結果、ノー
ド51における電圧は降下してトランジスタQ103 をタ
ーンオンし、ノード52を高に引きあげる。他方、感知
線61における電圧がVt2以下に降下すると、トランジ
スタQ102 は少しずつ導通を開始し、トランジスタQ
101 とQ104 により流れることを許される電流は、トラ
ンジスタQ102 を流れることができる電流を超える。そ
の結果、ノード53における電圧が上昇してトランジス
タQ105 をターンオンし、ノード52における電圧を降
下させる。したがって、二重しきい値検出器は、感知線
61における電圧がVt1以上に上昇した時に、ノード5
2において電圧を低電圧から高電圧へ移行させ、感知線
61における電圧をVt2以下に降下した時に、ノード5
2における電圧を高電圧から低電圧へ移行させる。
【0017】図2及び図3に示すように、ノード52は
3段非対称遅延線へ結合される。この非対称遅延線は、
低電圧から高電圧への移行の伝播を遅らせ、高電圧から
低電圧への移行をほとんど遅れなしに伝播させる。第1
の段はトランジスタQ106 ,Q109 ,Q110 ,Q111 ,
Q112 で構成され、第2の段はトランジスタQ114 〜Q
118 で構成され、第3の段はトランジスタQ119 〜Q
123 で構成される。非対称遅延線の3つの各段は同一の
やり方で機能する。これを第1の段を参照して説明す
る。
3段非対称遅延線へ結合される。この非対称遅延線は、
低電圧から高電圧への移行の伝播を遅らせ、高電圧から
低電圧への移行をほとんど遅れなしに伝播させる。第1
の段はトランジスタQ106 ,Q109 ,Q110 ,Q111 ,
Q112 で構成され、第2の段はトランジスタQ114 〜Q
118 で構成され、第3の段はトランジスタQ119 〜Q
123 で構成される。非対称遅延線の3つの各段は同一の
やり方で機能する。これを第1の段を参照して説明す
る。
【0018】非対称遅延線の第1の段においては、Pチ
ャネル・トランジスタQ109 のゲートとNチャネル・ト
ランジスタQ110 のゲートがノード52へ結合される。
トランジスタQ109 のゲート幅とゲート長さの比を、ト
ランジスタQ110 のゲート幅とゲート長さの比より高く
して、トランジスタQ109 をトランジスタQ110 よりも
強力にし、トランジスタQ109 がトランジスタQ110 よ
りも電流容量を大きくすることが好ましい。たとえば、
トランジスタQ109 のゲート幅は60ミクロン、ゲート
長さは5ミクロンであって、ゲート幅とゲート長さの比
は12であり、トランジスタQ110 のゲート幅は4ミク
ロン、ゲート長さは10ミクロンであって、ゲート幅と
ゲート長さの比は0.4である。トランジスタQ110 は
比較的弱いから、ノード52における電圧は、トランジ
スタQ110 がターンオンを開始する前に、非常に高いレ
ベルを達成せねばならない。更に、トランジスタQ110
の電流容量がトランジスタQ109 のそれより小さいか
ら、トランジスタQ110 はゆっくりターンオンする。ト
ランジスタQ110 の相対的に大きいゲート長さのために
容量負荷が与えられ、そのために、非対称遅延線の前段
のスイッチング時間により長い遅延時間が付加される。
したがって、ノード52における低電圧から高電圧への
移行により、トランジスタQ110 がノード54の電圧を
引下げるから、ノード54における高電圧から低電圧へ
の移行が遅くなる結果となる。ノード52における電圧
が最終的に引上げられ、それによる発振を避けるため
に、Pチャネル・トランジスタQ106が設けられる。
ャネル・トランジスタQ109 のゲートとNチャネル・ト
ランジスタQ110 のゲートがノード52へ結合される。
トランジスタQ109 のゲート幅とゲート長さの比を、ト
ランジスタQ110 のゲート幅とゲート長さの比より高く
して、トランジスタQ109 をトランジスタQ110 よりも
強力にし、トランジスタQ109 がトランジスタQ110 よ
りも電流容量を大きくすることが好ましい。たとえば、
トランジスタQ109 のゲート幅は60ミクロン、ゲート
長さは5ミクロンであって、ゲート幅とゲート長さの比
は12であり、トランジスタQ110 のゲート幅は4ミク
ロン、ゲート長さは10ミクロンであって、ゲート幅と
ゲート長さの比は0.4である。トランジスタQ110 は
比較的弱いから、ノード52における電圧は、トランジ
スタQ110 がターンオンを開始する前に、非常に高いレ
ベルを達成せねばならない。更に、トランジスタQ110
の電流容量がトランジスタQ109 のそれより小さいか
ら、トランジスタQ110 はゆっくりターンオンする。ト
ランジスタQ110 の相対的に大きいゲート長さのために
容量負荷が与えられ、そのために、非対称遅延線の前段
のスイッチング時間により長い遅延時間が付加される。
したがって、ノード52における低電圧から高電圧への
移行により、トランジスタQ110 がノード54の電圧を
引下げるから、ノード54における高電圧から低電圧へ
の移行が遅くなる結果となる。ノード52における電圧
が最終的に引上げられ、それによる発振を避けるため
に、Pチャネル・トランジスタQ106が設けられる。
【0019】また、ノード54はPチャネル・トランジ
スタQ111 及びNチャネル・トランジスタQ112 のゲー
トへ結合される。この実施例においては、トランジスタ
Q11 2 はトランジスタQ111 より強力で、トランジスタ
Q111 よりも大きい電流容量を有することが好ましい。
したがって、たとえば、トランジスタQ111 のゲート幅
は4ミクロン、ゲート長さは5ミクロン、トランジスタ
Q112 のゲート幅は60ミクロン、ゲート長さは5ミク
ロンである。トランジスタQ111 は比較的弱いから、ノ
ード54における降下する電圧はトランジスタQ111 が
ターンオンを開始する前に非常に低い値を得なければな
らない。トランジスタQ111 の電流容量はトランジスタ
Q112 のそれより小さいから、トランジスタQ111 は徐
々にターンオンする。また、トランジスタQ111 の比較
的長いゲート長さにより生じさせられた容量負荷が、ト
ランジスタQ110 のスイッチング時間をより長くする。
したがって、トランジスタQ111 がノード55を弱く引
くからノード54における高電圧から低電圧への電圧移
行の結果として、ノード55における低電圧から高電圧
への移行は遅い。
スタQ111 及びNチャネル・トランジスタQ112 のゲー
トへ結合される。この実施例においては、トランジスタ
Q11 2 はトランジスタQ111 より強力で、トランジスタ
Q111 よりも大きい電流容量を有することが好ましい。
したがって、たとえば、トランジスタQ111 のゲート幅
は4ミクロン、ゲート長さは5ミクロン、トランジスタ
Q112 のゲート幅は60ミクロン、ゲート長さは5ミク
ロンである。トランジスタQ111 は比較的弱いから、ノ
ード54における降下する電圧はトランジスタQ111 が
ターンオンを開始する前に非常に低い値を得なければな
らない。トランジスタQ111 の電流容量はトランジスタ
Q112 のそれより小さいから、トランジスタQ111 は徐
々にターンオンする。また、トランジスタQ111 の比較
的長いゲート長さにより生じさせられた容量負荷が、ト
ランジスタQ110 のスイッチング時間をより長くする。
したがって、トランジスタQ111 がノード55を弱く引
くからノード54における高電圧から低電圧への電圧移
行の結果として、ノード55における低電圧から高電圧
への移行は遅い。
【0020】上記のように、ノード52における低電圧
から高電圧への移行により、ノード54は高電圧から低
電圧へ電圧が移行させられる。それにより、ノード55
において低電圧から高電圧へ電圧が移行させられる。こ
のようにして、ノード52における低電圧から高電圧へ
の電圧移行は第1の段を通ってノード55へゆっくり伝
えられる。しかし、ノード52における高電圧から低電
圧への電圧移行はまったく別の結果を生ずる。ノード5
2における電圧が高電圧から低電圧への移行を開始する
と、トランジスタQ109 はトランジスタQ110 よりはる
かに強力であるから、トランジスタQ109 は迅速にター
ンオンし、ノード54における電圧を迅速に引上げる。
ノード54における高速電圧上昇のためにトランジスタ
Q112 がターンオンし、トランジスタQ112 はトランジ
スタQ111 よりはるかに強力であるから、ノード55に
おける電圧が迅速に引下げられる。したがって、第1の
段は、ノード52における高電圧から低電圧への電圧移
行をほとんど遅れなしに伝える。
から高電圧への移行により、ノード54は高電圧から低
電圧へ電圧が移行させられる。それにより、ノード55
において低電圧から高電圧へ電圧が移行させられる。こ
のようにして、ノード52における低電圧から高電圧へ
の電圧移行は第1の段を通ってノード55へゆっくり伝
えられる。しかし、ノード52における高電圧から低電
圧への電圧移行はまったく別の結果を生ずる。ノード5
2における電圧が高電圧から低電圧への移行を開始する
と、トランジスタQ109 はトランジスタQ110 よりはる
かに強力であるから、トランジスタQ109 は迅速にター
ンオンし、ノード54における電圧を迅速に引上げる。
ノード54における高速電圧上昇のためにトランジスタ
Q112 がターンオンし、トランジスタQ112 はトランジ
スタQ111 よりはるかに強力であるから、ノード55に
おける電圧が迅速に引下げられる。したがって、第1の
段は、ノード52における高電圧から低電圧への電圧移
行をほとんど遅れなしに伝える。
【0021】非対称遅延線には3つの段がある。それら
の段は全て前記のように動作する。しかし、終段の出力
部はHDCの開放ドレイン出力のための移行を行う。次
に図3を参照する。Pチャネル・トランジスタQ122 の
ゲートとNチャネル・トランジスタQ123 のゲートがノ
ード57へ結合される。この実施例においては、トラン
ジスタQ122 とQ123 のゲート幅とゲート長さの比は高
い。したがって、たとえば、トランジスタQ122 のゲー
ト幅が10ミクロン、ゲート長さが0.8ミクロン、ト
ランジスタQ123 のゲート幅が6ミクロン、ゲート長さ
が0.8ミクロンである。ノード57の電圧が約VCC/
2以下に降下すると、トランジスタQ12 2 はノード58
の電圧を引上げ、ノード57における電圧が約VCC/2
以上に上昇すると、トランジスタQ125 はノード58の
電圧を引下げる。したがって、トランジスタQ122 とQ
123 は、非対称遅延線を介して高電圧から低電圧への電
圧移行及び低電圧から高電圧への電圧移行に対して、ノ
ード58におけるスイッチングを迅速に行う。
の段は全て前記のように動作する。しかし、終段の出力
部はHDCの開放ドレイン出力のための移行を行う。次
に図3を参照する。Pチャネル・トランジスタQ122 の
ゲートとNチャネル・トランジスタQ123 のゲートがノ
ード57へ結合される。この実施例においては、トラン
ジスタQ122 とQ123 のゲート幅とゲート長さの比は高
い。したがって、たとえば、トランジスタQ122 のゲー
ト幅が10ミクロン、ゲート長さが0.8ミクロン、ト
ランジスタQ123 のゲート幅が6ミクロン、ゲート長さ
が0.8ミクロンである。ノード57の電圧が約VCC/
2以下に降下すると、トランジスタQ12 2 はノード58
の電圧を引上げ、ノード57における電圧が約VCC/2
以上に上昇すると、トランジスタQ125 はノード58の
電圧を引下げる。したがって、トランジスタQ122 とQ
123 は、非対称遅延線を介して高電圧から低電圧への電
圧移行及び低電圧から高電圧への電圧移行に対して、ノ
ード58におけるスイッチングを迅速に行う。
【0022】図3に示されているように、HDCの開放
ドレイン出力部はNチャネル・トランジスタQ126 と抵
抗20で構成される。ノード58における上昇する電圧
はトランジスタQ126 をターンオンする。そのために信
号線60における電圧が引下げられる。信号線60はピ
ン92へ結合される。トランジスタQ126 がターンオン
し、信号線60の電圧を引下げると、コンデンサ45が
放電してVCO制御を減少する。トランジスタQ126 の
ゲート幅が50ミクロンで、ゲート長さが1ミクロンで
あることが好ましい。これはコンデンサ45を放電させ
るためには十分に大きいが、過剰な電流を取り出すため
にはあまり大きくはない。しかし、ノイズ発生を避ける
ために、開放ドレイン出力部を流れる電流を制限するた
めに抵抗20が設けられる。
ドレイン出力部はNチャネル・トランジスタQ126 と抵
抗20で構成される。ノード58における上昇する電圧
はトランジスタQ126 をターンオンする。そのために信
号線60における電圧が引下げられる。信号線60はピ
ン92へ結合される。トランジスタQ126 がターンオン
し、信号線60の電圧を引下げると、コンデンサ45が
放電してVCO制御を減少する。トランジスタQ126 の
ゲート幅が50ミクロンで、ゲート長さが1ミクロンで
あることが好ましい。これはコンデンサ45を放電させ
るためには十分に大きいが、過剰な電流を取り出すため
にはあまり大きくはない。しかし、ノイズ発生を避ける
ために、開放ドレイン出力部を流れる電流を制限するた
めに抵抗20が設けられる。
【0023】HDCはVCOハイパーアクティブを下記
のようにして検出し、修正する。感知線61がVCO制
御をモニタする。正常なPLL動作中は、VCO制御電
圧はVt1以下でなければならない。しかし、VCO制御
電圧がVt1以上になると、二重しきい値検出器がノード
52における低電圧から高電圧への電圧移行をトリガ
し、それによりVCOリセットを合図する。それからV
COリセット信号が上記のように非対称遅延線を徐々に
伝わる。VCOリセット信号は最後にはノード58に達
し、開放ドレイン出力部のトランジスタQ126 をターン
オンする。それから、トランジスタQ126 は信号線60
における電圧を引下げる。そのためにコンデンサ45か
ら放電されることによりVCO制御が減少させられる。
感知線61の電圧がVt2まで降下すると、二重しきい値
検出器がノード52における高電圧から低電圧への電圧
移行をトリガし、それによりVCOリセットをデアサー
トする。上記のように、ノード52のける高電圧から低
電圧への電圧移行はほとんど遅れなしに非対称遅延線で
伝えられる。その結果、ノード58における電圧は急速
に降下し、トランジスタQ126 をターンオフする。それ
により信号線60が開放される。それからPLL回路は
基準信号96へロックオンするように進むことができ
る。
のようにして検出し、修正する。感知線61がVCO制
御をモニタする。正常なPLL動作中は、VCO制御電
圧はVt1以下でなければならない。しかし、VCO制御
電圧がVt1以上になると、二重しきい値検出器がノード
52における低電圧から高電圧への電圧移行をトリガ
し、それによりVCOリセットを合図する。それからV
COリセット信号が上記のように非対称遅延線を徐々に
伝わる。VCOリセット信号は最後にはノード58に達
し、開放ドレイン出力部のトランジスタQ126 をターン
オンする。それから、トランジスタQ126 は信号線60
における電圧を引下げる。そのためにコンデンサ45か
ら放電されることによりVCO制御が減少させられる。
感知線61の電圧がVt2まで降下すると、二重しきい値
検出器がノード52における高電圧から低電圧への電圧
移行をトリガし、それによりVCOリセットをデアサー
トする。上記のように、ノード52のける高電圧から低
電圧への電圧移行はほとんど遅れなしに非対称遅延線で
伝えられる。その結果、ノード58における電圧は急速
に降下し、トランジスタQ126 をターンオフする。それ
により信号線60が開放される。それからPLL回路は
基準信号96へロックオンするように進むことができ
る。
【0024】HDCは、Vt1より高い対応するVCO制
御電圧を有する基準信号96にロックオンするならば、
VCOリセット信号をデアサートする手段を含む。再び
図2を参照すると、帰還感知線70はNチャネル・トラ
ンジスタQ107 のゲートへ結合されている。帰還感知線
70の低電圧から高電圧への電圧移行は、帰還信号98
がPFDにより受けられていることを示す。Nチャネル
・トランジスタQ108のゲートがノード59へ結合され
る。後で説明するように、ノード59は通常高レベル
で、トランジスタQ108 を通常ターンオンする。帰還感
知線70における低電圧から高電圧への電圧移行により
ノード52がスイッチ・オンされ、引下げられることに
より、VCOリセット信号をデアサートする。上記のよ
うに、ノード52における高電圧から低電圧への電圧移
行はほとんど遅れなしに非対称遅延線で伝えられる。し
たがって、感知線61における電圧がVt1より高くなっ
たとしても、PFDが帰還信号98を受けている間は、
HDCはVCOをリセットしない。
御電圧を有する基準信号96にロックオンするならば、
VCOリセット信号をデアサートする手段を含む。再び
図2を参照すると、帰還感知線70はNチャネル・トラ
ンジスタQ107 のゲートへ結合されている。帰還感知線
70の低電圧から高電圧への電圧移行は、帰還信号98
がPFDにより受けられていることを示す。Nチャネル
・トランジスタQ108のゲートがノード59へ結合され
る。後で説明するように、ノード59は通常高レベル
で、トランジスタQ108 を通常ターンオンする。帰還感
知線70における低電圧から高電圧への電圧移行により
ノード52がスイッチ・オンされ、引下げられることに
より、VCOリセット信号をデアサートする。上記のよ
うに、ノード52における高電圧から低電圧への電圧移
行はほとんど遅れなしに非対称遅延線で伝えられる。し
たがって、感知線61における電圧がVt1より高くなっ
たとしても、PFDが帰還信号98を受けている間は、
HDCはVCOをリセットしない。
【0025】HDCは、開放ドレイン出力部がコンデン
サ45を放電している間は、帰還信号70がVCOリセ
ット信号をデアサートすることを阻止する。図3に示す
ように、Pチャネル・トランジスタQ124 とNチャネル
・トランジスタQ125 は相互に接続されてインバータを
形成する。トランジスタQ124 とQ125 のゲートはノー
ド58へ結合される。そのノードは通常は低レベルであ
って、トランジスタQ124 にノード59を引下げさせ
る。先に述べたように、VCOリセット信号はノード5
8において低電圧から高電圧への電圧移行を行わせる。
そのためにトランジスタQ126 はコンデンサ45を放電
させる。しかし、ノード58において低電圧から高電圧
への電圧移行はトランジスタQ125 もターンオンする。
それによりノード59は引下げられる。ノード59が引
下げられると、トランジスタQ108がターンオフされ、
帰還感知線70が検出される時にトランジスタQ107 が
ノード52を引下げることを阻止する。したがって、H
DCの開放ドレイン出力部がスイッチ・オンされると、
帰還信号98がPFD10により受けられているかどう
かとは無関係に、それはコンデンサ45を放電させる。
サ45を放電している間は、帰還信号70がVCOリセ
ット信号をデアサートすることを阻止する。図3に示す
ように、Pチャネル・トランジスタQ124 とNチャネル
・トランジスタQ125 は相互に接続されてインバータを
形成する。トランジスタQ124 とQ125 のゲートはノー
ド58へ結合される。そのノードは通常は低レベルであ
って、トランジスタQ124 にノード59を引下げさせ
る。先に述べたように、VCOリセット信号はノード5
8において低電圧から高電圧への電圧移行を行わせる。
そのためにトランジスタQ126 はコンデンサ45を放電
させる。しかし、ノード58において低電圧から高電圧
への電圧移行はトランジスタQ125 もターンオンする。
それによりノード59は引下げられる。ノード59が引
下げられると、トランジスタQ108がターンオフされ、
帰還感知線70が検出される時にトランジスタQ107 が
ノード52を引下げることを阻止する。したがって、H
DCの開放ドレイン出力部がスイッチ・オンされると、
帰還信号98がPFD10により受けられているかどう
かとは無関係に、それはコンデンサ45を放電させる。
【0026】図6は、デジタル制御発振器(DCO)を
用いる本発明のPLLの別の実施例を示す。この図にお
いて、信号線上の矢印は信号の流れる向きを示す。PF
D210が帰還信号200と基準信号201を受け、帰
還信号200と基準信号201間の位相差を示すパルス
を信号線202と203に発生する。信号線202と2
03はアップ/ダウン・カウンタ240をドライブす
る。カウンタ240の出力は多ビットバスのバス205
である。バス205はDCO280を制御する。それ
は、DCO制御205に含まれているデータに等しい2
進値に比例する周波数を有する周期信号を発生する。た
とえば、DCO280は、DCOへ結合されるデジタル
−アナログ変換器で構成できる。そのデジタル−アナロ
グ変換器はDCO制御205上のデジタル・データを、
DCOをドライブするアナログ電圧へ変換する。
用いる本発明のPLLの別の実施例を示す。この図にお
いて、信号線上の矢印は信号の流れる向きを示す。PF
D210が帰還信号200と基準信号201を受け、帰
還信号200と基準信号201間の位相差を示すパルス
を信号線202と203に発生する。信号線202と2
03はアップ/ダウン・カウンタ240をドライブす
る。カウンタ240の出力は多ビットバスのバス205
である。バス205はDCO280を制御する。それ
は、DCO制御205に含まれているデータに等しい2
進値に比例する周波数を有する周期信号を発生する。た
とえば、DCO280は、DCOへ結合されるデジタル
−アナログ変換器で構成できる。そのデジタル−アナロ
グ変換器はDCO制御205上のデジタル・データを、
DCOをドライブするアナログ電圧へ変換する。
【0027】図6に示されている別の実施例において
は、HDCは比較器250と非対称遅延線260で構成
される。比較器250の入力バス208はDCO制御2
05を感知する。比較器250はDCO制御205を、
入力線209に受けた所定の限界と比較する。比較器2
50は発振器リセット220を発生する。その発振器リ
セットは非対称遅延線260へ結合される。非対称遅延
線260は、PFD210が基準信号201を受けてい
るかどうかを示す帰還感知207も受ける。この実施例
においては、帰還感知207はPFD210のリセット
ゲートへ結合される。非対称遅延線260はカウンタ2
40のリセット線206をドライブする。前記実施例に
おけるように、非対称遅延線260は低電圧から高電圧
への電圧移行の伝播を遅らせる。
は、HDCは比較器250と非対称遅延線260で構成
される。比較器250の入力バス208はDCO制御2
05を感知する。比較器250はDCO制御205を、
入力線209に受けた所定の限界と比較する。比較器2
50は発振器リセット220を発生する。その発振器リ
セットは非対称遅延線260へ結合される。非対称遅延
線260は、PFD210が基準信号201を受けてい
るかどうかを示す帰還感知207も受ける。この実施例
においては、帰還感知207はPFD210のリセット
ゲートへ結合される。非対称遅延線260はカウンタ2
40のリセット線206をドライブする。前記実施例に
おけるように、非対称遅延線260は低電圧から高電圧
への電圧移行の伝播を遅らせる。
【0028】図6に示されている実施例におけるHDC
はDCOハイパーアクティブを次のようにして検出し、
修正する。帰還信号201の周波数が基準信号200よ
り低いとすると、信号202と203がカウンタ240
をカウントアップさせる。他方、帰還信号201の周波
数が基準信号200より高いとすると、信号202と2
03がカウンタ240をカウントダウンさせる。DCO
制御205が異常に高いことを示す所定の限界を超えた
かどうかを比較器250が検出する。比較器250は発
振器リセット220の低から高への移行を行わせる。そ
れは非対称遅延線260を徐々に伝わる。帰還信号20
1がPFD210により受けられていることを帰還感知
207が示したとすると、非対称遅延線260は徐々に
伝わる発振器リセット信号を迅速にデアサートする。発
振器リセット信号の低から高への移行は非対称遅延線2
60の出力端子へ伝わって、カウンタ240の線206
をリセットする。リセット線206における低から高へ
の移行により、カウンタ240は所定のリセット状態へ
リセットさせられる。DCO制御205の所定のリセッ
ト状態は比較器250により検出される。そのために発
振器リセット220がデアサートされる。そうすると、
PLLは正常に動作できて基準信号200にロックオン
する。
はDCOハイパーアクティブを次のようにして検出し、
修正する。帰還信号201の周波数が基準信号200よ
り低いとすると、信号202と203がカウンタ240
をカウントアップさせる。他方、帰還信号201の周波
数が基準信号200より高いとすると、信号202と2
03がカウンタ240をカウントダウンさせる。DCO
制御205が異常に高いことを示す所定の限界を超えた
かどうかを比較器250が検出する。比較器250は発
振器リセット220の低から高への移行を行わせる。そ
れは非対称遅延線260を徐々に伝わる。帰還信号20
1がPFD210により受けられていることを帰還感知
207が示したとすると、非対称遅延線260は徐々に
伝わる発振器リセット信号を迅速にデアサートする。発
振器リセット信号の低から高への移行は非対称遅延線2
60の出力端子へ伝わって、カウンタ240の線206
をリセットする。リセット線206における低から高へ
の移行により、カウンタ240は所定のリセット状態へ
リセットさせられる。DCO制御205の所定のリセッ
ト状態は比較器250により検出される。そのために発
振器リセット220がデアサートされる。そうすると、
PLLは正常に動作できて基準信号200にロックオン
する。
【0029】図4は適当な従来のデジタルPFDを示
す。PFDへの入力は基準信号96と帰還信号98であ
る。PFDは、論理ゲート31〜34で構成された進み
部と、論理ゲート35〜38で同様に構成された遅れ部
とを有する。この例においては、論理ゲート31〜38
はNORゲートとして示されているが、NANDゲート
を用いても等しい効果を得られる。PFDの進み部は、
基準信号96の周波数が帰還信号98の周波数より高い
ことを示すパルスを信号線26に発生する。信号線25
と26はプッシュプル電荷ポンプ回路39へ結合され
る。その電荷ポンプは信号線27を介してコンデンサ4
5へ結合される。電荷ポンプ回路39は、基準信号96
と帰還信号98の間の位相差に応じてコンデンサ45を
充電し、または放電する。基準信号96と帰還信号98
の周波数が等しいと、位相誤差信号27は一定なままで
なければならない。
す。PFDへの入力は基準信号96と帰還信号98であ
る。PFDは、論理ゲート31〜34で構成された進み
部と、論理ゲート35〜38で同様に構成された遅れ部
とを有する。この例においては、論理ゲート31〜38
はNORゲートとして示されているが、NANDゲート
を用いても等しい効果を得られる。PFDの進み部は、
基準信号96の周波数が帰還信号98の周波数より高い
ことを示すパルスを信号線26に発生する。信号線25
と26はプッシュプル電荷ポンプ回路39へ結合され
る。その電荷ポンプは信号線27を介してコンデンサ4
5へ結合される。電荷ポンプ回路39は、基準信号96
と帰還信号98の間の位相差に応じてコンデンサ45を
充電し、または放電する。基準信号96と帰還信号98
の周波数が等しいと、位相誤差信号27は一定なままで
なければならない。
【0030】PFDの進み部と遅れ部はラッチ対として
機能する。進み部においては、論理ゲート31と32が
第1のラッチとして機能し、論理ゲート33と34が第
2のラッチとして機能する。同様に遅れ部においては、
論理ゲート35と36が第3のラッチとして機能し、論
理ゲート37と38が第4のラッチとして機能する。適
当な従来のPFDにおいては、論理ゲート40は4入力
NORゲートであり、PFDの進み部が基準信号96の
縁部を検出し、遅れ部が帰還信号98の縁部を検出した
後で、4つのラッチをリセットするために用いられる。
PFDリセット70が全部で4つのPFDラッチへ結合
される。論理ゲート40への入力20〜23が全て低レ
ベルであると、PFD70は高レベルになって、4つの
ラッチを全てリセットする。しかし、PFDの進み部と
遅れ部のリセットのために同じ時間を要するという保証
はない。たとえば、進み部が遅れ部より速くリセットし
たとすると、入力22と23より入力20と21の方が
早く高レベルになる。入力20と21が高レベルになる
と、PFD70は低レベルになり、それにより、遅れ部
が適切にリセットされる前にリセットをデアサートす
る。PFD70がデアサートされた時にPFDのための
新しいサンプル期間が始まる。したがって、PFDリセ
ットゲートのために標準的な論理ゲートを用いるPFD
は、PFD回路の全ての部分がリセットされる前にPF
Dに入力のサンプリングを開始させることがあるレース
状態には弱い。
機能する。進み部においては、論理ゲート31と32が
第1のラッチとして機能し、論理ゲート33と34が第
2のラッチとして機能する。同様に遅れ部においては、
論理ゲート35と36が第3のラッチとして機能し、論
理ゲート37と38が第4のラッチとして機能する。適
当な従来のPFDにおいては、論理ゲート40は4入力
NORゲートであり、PFDの進み部が基準信号96の
縁部を検出し、遅れ部が帰還信号98の縁部を検出した
後で、4つのラッチをリセットするために用いられる。
PFDリセット70が全部で4つのPFDラッチへ結合
される。論理ゲート40への入力20〜23が全て低レ
ベルであると、PFD70は高レベルになって、4つの
ラッチを全てリセットする。しかし、PFDの進み部と
遅れ部のリセットのために同じ時間を要するという保証
はない。たとえば、進み部が遅れ部より速くリセットし
たとすると、入力22と23より入力20と21の方が
早く高レベルになる。入力20と21が高レベルになる
と、PFD70は低レベルになり、それにより、遅れ部
が適切にリセットされる前にリセットをデアサートす
る。PFD70がデアサートされた時にPFDのための
新しいサンプル期間が始まる。したがって、PFDリセ
ットゲートのために標準的な論理ゲートを用いるPFD
は、PFD回路の全ての部分がリセットされる前にPF
Dに入力のサンプリングを開始させることがあるレース
状態には弱い。
【0031】本発明のPFDリセットゲートは、4入力
NORゲートと同じ論理機能を実行するが上記レース状
態に弱くない。本発明のPFDリセットゲートは、電荷
ポンプ39へ入力される信号25と26のパルス幅をで
きるだけ狭くすることにより、VCO制御における入力
の位相スキューと不必要なリップルをできるだけ少なく
するために、非常に高速のスイッチング・リセット信号
の供給もする。この実施例におけるPFDリセットゲー
トが図5に示されている。入力20がPチャネル・トラ
ンジスタQ130 のゲートとNチャネル・トランジスタQ
132 のゲートへ結合される。入力21がPチャネル・ト
ランジスタQ131 のゲートとNチャネル・トランジスタ
Q133 のゲートへ結合される。入力22がPチャネル・
トランジスタQ135 のゲートとNチャネル・トランジス
タQ136 のゲートへ結合され、入力23がPチャネル・
トランジスタQ134 のゲートとNチャネル・トランジス
タQ137 のゲートへ結合される。トランジスタQ130 〜
Q137 のそれぞれのゲート幅は20ミクロン、ゲート長
さが0.8ミクロンである。
NORゲートと同じ論理機能を実行するが上記レース状
態に弱くない。本発明のPFDリセットゲートは、電荷
ポンプ39へ入力される信号25と26のパルス幅をで
きるだけ狭くすることにより、VCO制御における入力
の位相スキューと不必要なリップルをできるだけ少なく
するために、非常に高速のスイッチング・リセット信号
の供給もする。この実施例におけるPFDリセットゲー
トが図5に示されている。入力20がPチャネル・トラ
ンジスタQ130 のゲートとNチャネル・トランジスタQ
132 のゲートへ結合される。入力21がPチャネル・ト
ランジスタQ131 のゲートとNチャネル・トランジスタ
Q133 のゲートへ結合される。入力22がPチャネル・
トランジスタQ135 のゲートとNチャネル・トランジス
タQ136 のゲートへ結合され、入力23がPチャネル・
トランジスタQ134 のゲートとNチャネル・トランジス
タQ137 のゲートへ結合される。トランジスタQ130 〜
Q137 のそれぞれのゲート幅は20ミクロン、ゲート長
さが0.8ミクロンである。
【0032】入力20〜23のいずれか1つにおける高
電圧がノード11を引下げる。説明のために、入力20
が高レベルになったとすると、トランジスタQ132 がタ
ーンオンし、ノード11における電圧を引下げる。同様
に、高レベルの入力21がノード11をトランジスタQ
133 を介して引下げ、高レベルの入力22がノード11
をトランジスタQ136 を介して引下げ、高レベルの入力
23がノード11をトランジスタQ137 を介して引下げ
る。入力20〜23が全て低レベルであれば、トランジ
スタQ130 ,Q131 ,Q134 ,Q135 は全て導通状態に
あり、それにより4入力NOR論理機能を達成する。
電圧がノード11を引下げる。説明のために、入力20
が高レベルになったとすると、トランジスタQ132 がタ
ーンオンし、ノード11における電圧を引下げる。同様
に、高レベルの入力21がノード11をトランジスタQ
133 を介して引下げ、高レベルの入力22がノード11
をトランジスタQ136 を介して引下げ、高レベルの入力
23がノード11をトランジスタQ137 を介して引下げ
る。入力20〜23が全て低レベルであれば、トランジ
スタQ130 ,Q131 ,Q134 ,Q135 は全て導通状態に
あり、それにより4入力NOR論理機能を達成する。
【0033】本発明のPFDリセットゲートにおいて
は、引上げトランジスタが2つの経路で結合される。各
経路は2個のトランジスタを直列に有する。トランジス
タQ13 0 とQ131 はノード11とVCCの間に直列に接
続され、トランジスタQ134 とQ135 はノード11とV
CCの間に直列に、かつトランジスタQ130 及びQ131
と並列に接続される。通常は、PFDリセットの開始と
同時に、入力20〜23は全て低ベルになる。入力20
〜23が全て低レベルになると、トランジスタQ130 ,
Q131 ,Q134 ,Q135 は全て導通状態になり、その結
果として2個のトランジスタ経路がノード11における
電圧を引上げる。更に、各経路は2個のトランジスタを
直列に有する。その結果、ノード11における信号が、
4個の直列引上げトランジスタを典型的に有する通常の
NORゲートより4倍も速く高レベルへスイッチングす
る。PFDリセット70をドライブするために、バイポ
ーラ・トランジスタQ138 が電流利得を高速スイッチン
グ信号へ供給する。
は、引上げトランジスタが2つの経路で結合される。各
経路は2個のトランジスタを直列に有する。トランジス
タQ13 0 とQ131 はノード11とVCCの間に直列に接
続され、トランジスタQ134 とQ135 はノード11とV
CCの間に直列に、かつトランジスタQ130 及びQ131
と並列に接続される。通常は、PFDリセットの開始と
同時に、入力20〜23は全て低ベルになる。入力20
〜23が全て低レベルになると、トランジスタQ130 ,
Q131 ,Q134 ,Q135 は全て導通状態になり、その結
果として2個のトランジスタ経路がノード11における
電圧を引上げる。更に、各経路は2個のトランジスタを
直列に有する。その結果、ノード11における信号が、
4個の直列引上げトランジスタを典型的に有する通常の
NORゲートより4倍も速く高レベルへスイッチングす
る。PFDリセット70をドライブするために、バイポ
ーラ・トランジスタQ138 が電流利得を高速スイッチン
グ信号へ供給する。
【0034】PFDの進み部と遅れ部がリセットされる
まで、本発明のPFDリセットゲートはPFDリセット
70をデアサートしない。PFDリセット70に応答し
て、入力20と21が高レベルになって、PFDの進み
部がリセットしたことを示し、入力22と23が高レベ
ルになって、PFDの遅れ部がリセットしたことを示
す。上記のように、入力20〜23の任意の1つにおけ
る低電圧から高電圧への電圧移行により、ノード11に
おける電圧が引下げられる。しかし、ノード11が引下
げられた後でも、PFD回路の進み部と遅れ部がリセッ
トに応答するまで、PFD70は高レベルのままであ
る。ノード11が引下げられた時に、ノード12におけ
る電圧が降下すること、及びPFDリセット70のデア
サーティングを阻止するために、トランジスタQ138 は
論理ダイオードとして機能することがわかるであろう。
PFDリセット70は、トランジスタQ139 と、トラン
ジスタQ14 0 とQ142 のいずれかとの組合わせがノード
12を引下げることにより、またはトランジスタQ141
と、トランジスタQ140 とQ142 のいずれかとの組合わ
せがノード12を引下げることによってのみデアサート
できる。各トランジスタQ13 9 〜Q142 はゲート幅が1
6ミクロン、ゲート長さが0.8ミクロンであることが
好ましい。Nチャネル・トランジスタQ139 のゲートが
入力端子21へ結合され、Nチャネル・トランジスタQ
140 のゲートが入力端子23へ結合される。Nチャネル
・トランジスタQ141 のゲートが入力端子20へ結合さ
れ、Nチャネル・トランジスタQ142 のゲートが入力端
子22へ結合される。入力21が高レベルになったとす
ると、トランジスタQ139 がターンオンする。その後
で、PFDの進み部と遅れ部におけるラッチがリセット
したことを示す入力22または23における高レベル
は、トランジスタQ140 またはQ142 をターンオンする
ことにより、ノード12を引下げ、PFDリセット70
をデアサートする。同様に、ノード12が高レベルにな
てトランジスタQ141 をターンオンすると、入力22ま
たは23における高レベルがトランジスタQ140 または
Q142 をターンオンすることにより、ノード12を引下
げ、PFDリセット70をデアサートする。
まで、本発明のPFDリセットゲートはPFDリセット
70をデアサートしない。PFDリセット70に応答し
て、入力20と21が高レベルになって、PFDの進み
部がリセットしたことを示し、入力22と23が高レベ
ルになって、PFDの遅れ部がリセットしたことを示
す。上記のように、入力20〜23の任意の1つにおけ
る低電圧から高電圧への電圧移行により、ノード11に
おける電圧が引下げられる。しかし、ノード11が引下
げられた後でも、PFD回路の進み部と遅れ部がリセッ
トに応答するまで、PFD70は高レベルのままであ
る。ノード11が引下げられた時に、ノード12におけ
る電圧が降下すること、及びPFDリセット70のデア
サーティングを阻止するために、トランジスタQ138 は
論理ダイオードとして機能することがわかるであろう。
PFDリセット70は、トランジスタQ139 と、トラン
ジスタQ14 0 とQ142 のいずれかとの組合わせがノード
12を引下げることにより、またはトランジスタQ141
と、トランジスタQ140 とQ142 のいずれかとの組合わ
せがノード12を引下げることによってのみデアサート
できる。各トランジスタQ13 9 〜Q142 はゲート幅が1
6ミクロン、ゲート長さが0.8ミクロンであることが
好ましい。Nチャネル・トランジスタQ139 のゲートが
入力端子21へ結合され、Nチャネル・トランジスタQ
140 のゲートが入力端子23へ結合される。Nチャネル
・トランジスタQ141 のゲートが入力端子20へ結合さ
れ、Nチャネル・トランジスタQ142 のゲートが入力端
子22へ結合される。入力21が高レベルになったとす
ると、トランジスタQ139 がターンオンする。その後
で、PFDの進み部と遅れ部におけるラッチがリセット
したことを示す入力22または23における高レベル
は、トランジスタQ140 またはQ142 をターンオンする
ことにより、ノード12を引下げ、PFDリセット70
をデアサートする。同様に、ノード12が高レベルにな
てトランジスタQ141 をターンオンすると、入力22ま
たは23における高レベルがトランジスタQ140 または
Q142 をターンオンすることにより、ノード12を引下
げ、PFDリセット70をデアサートする。
【0035】最後に、トランジスタQ143 ,Q144 ,Q
145 ,Q146 が相互に接続されて背中合わせ状態のイン
バータを形成する。それらのインバータはPFDリセッ
ト70が常にドライブされるようにする。PFDリセッ
ト70がアサートされた後で入力20〜23の1つが高
レベルになったとすると、ノード11が低レベルにな
り、PFDリセット70はドライブされない。その点
で、トランジスタQ138 のダイオード作用のためにノー
ド12は依然として高い。ノード12はPチャネル・ト
ランジスタQ143 のゲートとNチャネル・トランジスタ
Q144 のゲートへ結合される。ノード12における高電
圧がトランジスタQ144 をターンオンし、トランジスタ
Q143 をターンオフすることによりノード13を引下げ
る。ノード13はPチャネル・トランジスタQ145 のゲ
ートとNチャネル・トランジスタQ14 6 のゲートへ結合
される。ノード13における低電圧がトランジスタQ
145 をターンオンし、トランジスタQ146 をターンオフ
する。その結果、PFDリセット70がトランジスタQ
139 とQ140 により、またはトランジスタQ141 とQ
142により最終的に引下げられるまで、トランジスタQ
145 がPFDリセット70を高レベルへドライブする。
比較的小さいトランジスタQ145 は信号線70を、トラ
ンジスタQ139 ,Q140 ,Q141 ,Q142 の容量と比較
して比較的弱く高レベルへドライブして、PFDリセッ
ト70を引下げることが好ましい。その目的のために、
たとえば、各トランジスタQ143 ,Q144 ,Q145 のゲ
ートの幅は3ミクロン、ゲート長さは0.8ミクロン、
トランジスタQ146 のゲート幅は3ミクロン、ゲート長
さは2ミクロンである。本発明は高速デジタル・コンピ
ュータ環境において使用するための応用を有し、各種の
デジタル回路及びアナログ回路に組込むことができる。
145 ,Q146 が相互に接続されて背中合わせ状態のイン
バータを形成する。それらのインバータはPFDリセッ
ト70が常にドライブされるようにする。PFDリセッ
ト70がアサートされた後で入力20〜23の1つが高
レベルになったとすると、ノード11が低レベルにな
り、PFDリセット70はドライブされない。その点
で、トランジスタQ138 のダイオード作用のためにノー
ド12は依然として高い。ノード12はPチャネル・ト
ランジスタQ143 のゲートとNチャネル・トランジスタ
Q144 のゲートへ結合される。ノード12における高電
圧がトランジスタQ144 をターンオンし、トランジスタ
Q143 をターンオフすることによりノード13を引下げ
る。ノード13はPチャネル・トランジスタQ145 のゲ
ートとNチャネル・トランジスタQ14 6 のゲートへ結合
される。ノード13における低電圧がトランジスタQ
145 をターンオンし、トランジスタQ146 をターンオフ
する。その結果、PFDリセット70がトランジスタQ
139 とQ140 により、またはトランジスタQ141 とQ
142により最終的に引下げられるまで、トランジスタQ
145 がPFDリセット70を高レベルへドライブする。
比較的小さいトランジスタQ145 は信号線70を、トラ
ンジスタQ139 ,Q140 ,Q141 ,Q142 の容量と比較
して比較的弱く高レベルへドライブして、PFDリセッ
ト70を引下げることが好ましい。その目的のために、
たとえば、各トランジスタQ143 ,Q144 ,Q145 のゲ
ートの幅は3ミクロン、ゲート長さは0.8ミクロン、
トランジスタQ146 のゲート幅は3ミクロン、ゲート長
さは2ミクロンである。本発明は高速デジタル・コンピ
ュータ環境において使用するための応用を有し、各種の
デジタル回路及びアナログ回路に組込むことができる。
【図1】電圧制御発振器に用いられる本発明の高信頼度
位相ロックループの一実施例のブロック図である。
位相ロックループの一実施例のブロック図である。
【図2】二重しきい値検出器と、トリガ・ラッチと、ト
リガ・リセットと、非対称遅延線とを含むHDCの一部
を示す。
リガ・リセットと、非対称遅延線とを含むHDCの一部
を示す。
【図3】非対称遅延線の終段と解放ドレイン出力を含
む、HDCの残りの部分を示す。
む、HDCの残りの部分を示す。
【図4】進み部と、遅れ部と、NORリセット・ゲート
と、電荷ポンプ回路とを含むNORゲートで構成されて
いる従来のPFD回路を示す。
と、電荷ポンプ回路とを含むNORゲートで構成されて
いる従来のPFD回路を示す。
【図5】本発明のPFDリセット・ゲートを示す。
【図6】デジタル的に制御される発振器(DCO)をモ
ニタするためにHDCが用いられる、本発明の別の実施
例を示す。
ニタするためにHDCが用いられる、本発明の別の実施
例を示す。
10,210 位相及び周波数検出器 50 ハイパーアクティブ検出及び修正回路 80,280 電圧制御発振器 240 カウンタ 250 比較器 260 非対称的遅延線
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9182−5J H03L 7/08 A
Claims (3)
- 【請求項1】 第1の信号を受信する手段と;第2の信
号を受信する手段と;第3の信号を受信する手段と;第
4の信号を受信する手段と;電圧源と第1のノードとの
間に結合され、前記第1の信号及び前記第2の信号が第
1の状態にあるときに、前記電圧源と前記第1のノード
との間に電流を流す第1のスイッチング手段と;前記電
圧源と前記第1のノードとの間に結合され、前記第3の
信号及び前記第4の信号が前記第1の状態にあるとき
に、前記電圧源と前記第1のノードとの間に電流を流す
第2のスイッチング手段と;前記第1のノードと接地点
との間に結合され、前記第1の信号に結合する制御入力
端子を有し、前記第1の信号が第2の状態にあるとき
に、前記第1のノードと前記接地点との間に電気を流す
第1のトランジスタ手段と;前記第1のノードと前記接
地点との間に結合され、前記第2の信号に結合する制御
入力端子を有し、前記第2の信号が前記第2の状態にあ
るときに、前記第1のノードと前記接地点との間に電流
を流す第2のトランジスタ手段と;前記第1のノードと
前記接地点との間に結合され、前記第3の信号に結合す
る制御入力端子を有し、前記第3の信号が前記第2の状
態にあるときに、前記第1のノードと前記接地点との間
に電流を流す第3のトランジスタ手段と;前記第1のノ
ードと前記接地点との間に結合され、前記第4の信号に
結合する制御入力端子を有し、前記第4の信号が前記第
2の状態にあるときに、前記第1のノードと前記接地点
との間に電流を流す第4のトランジスタ手段と;前記電
圧源と出力ノードとの間に結合されると共に、前記第1
のノードに結合され、前記電圧源と前記出力ノードとの
間に電流を流し、また、前記出力ノードから前記第1の
ノードへ電流が流れるのを阻止する電流増幅手段と;前
記出力ノードと前記接地点との間に結合され、前記第2
の信号及び前記第4の信号が前記第2の状態にあるとき
に、前記出力ノードと前記接地点との間に電流を流す第
3のスイッチング手段と;前記出力ノードと前記接地点
との間に結合され、前記第1の信号及び前記第3の信号
が前記第2の状態にあるときに、前記出力ノードと前記
接地点との間に電流を流す第4のスイッチング手段とを
具備し、 前記第1の信号、前記第2の信号、前記第3の信号及び
前記第4の信号が全て前記第1の状態にあるとき、前記
出力ノードは前記第1の状態から前記第2の状態に変化
し、前記第1の信号と、前記第3又は前記第4の信号と
が前記第2の状態にあるとき、又は前記第2の信号と、
前記第3又は前記第4の信号とが前記第2の状態にある
ときには、前記出力ノードは前記第2の状態から前記第
1の状態に変化するような論理ゲート。 - 【請求項2】 第1の信号を受信する手段と;第2の信
号を受信する手段と;第3の信号を受信する手段と;第
4の信号を受信する手段と;第1のノードと接地点との
間に結合され、前記第1の信号に結合される制御入力端
子を有し、前記第1の信号が第2の状態にあるときに、
前記第1のノードと前記接地点との間に電流を流す第1
のトランジスタ手段と;前記第1のノードと前記接地点
との間に結合され、前記第2の信号に結合される制御入
力端子を有し、前記第2の信号が前記第2の状態にある
ときに、前記第1のノードと前記接地点との間に電流を
流す第2のトランジスタ手段と;前記第1のノードと前
記接地点との間に結合され、前記第3の信号に結合され
る制御入力端子を有し、前記第3の信号が前記第2の状
態にあるときに、前記第1のノードと前記接地点との間
に電流を流す第3のトランジスタ手段と;前記第1のノ
ードと前記接地点との間に結合され、前記第4の信号に
結合される制御入力端子を有し、前記第4の信号が前記
第2の状態にあるときに、前記第1のノードと前記接地
点との間に電流を流す第4のトランジスタ手段と;電圧
源と前記第1のノードとの間に直列に結合され、前記第
1の信号と前記第2の信号が共に第1の状態にあるとき
に、前記電圧源と前記第1のノードとの間に電流を流す
ように構成され、前記第1の信号に結合される制御入力
端子を有する第5のトランジスタ手段と前記第2の信号
に結合される制御入力端子を有する第6のトランジスタ
手段と;前記電圧源と前記第1のノードとの間に直列に
結合され、前記第3の信号と前記第4の信号が共に前記
第1の状態にあるときに、前記電圧源と前記第1のノー
ドとの間に電流を流すように構成され、前記第3の信号
に結合される制御入力端子を有する第7のトランジスタ
手段と前記第4の信号に結合される制御入力端子を有す
る第8のトランジスタ手段と;出力ノードと第2のノー
ドとの間に結合され、前記第2の信号に結合される制御
入力端子を有し、前記第2の信号が前記第2の状態にあ
るとき、前記出力ノードと前記第2のノードとの間に電
流を流す第9のトランジスタ手段と;前記第2のノード
と前記接地点との間に結合され、前記第4の信号に結合
される制御入力端子を有し、前記第4の信号が前記第2
の状態にあるとき、前記第2のノードと前記接地点との
間に電流を流す第10のトランジスタ手段と;前記出力
ノードと前記第2のノードとの間に結合され、前記第1
の信号に結合される制御入力端子を有し、前記第1の信
号が前記第2の状態にあるとき、前記出力ノードと前記
第2のノードとの間に電流を流す第11のトランジスタ
手段と;前記第2のノードと前記接地点との間に結合さ
れ、前記第3の信号に結合される制御入力端子を有し、
前記第3の信号が前記第2の状態にあるとき、前記第2
のノードと前記接地点との間に電流を流す第12のトラ
ンジスタ手段と;前記電圧源と前記出力ノードとの間に
結合され、前記第1のノードに結合される制御入力端子
を有し、前記第1のノードが前記第2の状態にあると
き、前記電圧源と前記出力ノードとの間に電流を流す第
13のトランジスタ手段とを具備し、 前記第1の信号、前記第2の信号、前記第3の信号及び
前記第4の信号が全て前記第1の状態にあるとき、前記
出力ノードは前記第1の状態から前記第2の状態に変化
し、前記第1の信号と、前記第3又は前記第4の信号と
が前記第2の状態にあるとき、又は前記第2の信号と、
前記第3又は前記第4の信号とが前記第2の状態にある
ときには、前記出力ノードは前記第2の状態から前記第
1の状態に変化するような論理ゲート。 - 【請求項3】 第1のラッチと、第2のラッチと、第3
のラッチと、第4のラッチとを有する位相ロックループ
回路のデジタル位相・周波数検出器をリセットする方法
において、 前記第1のラッチの出力端子から第1の信号を受信する
過程と;前記第1の信号が第2の状態にあるとき、第1
のノードと接地点との間の電流の流れをスイッチオンす
る過程と;前記第2のラッチの出力端子から第2の信号
を受信する過程と;前記第2の信号が前記第2の状態に
あるとき、前記第1のノードと前記接地点との間の電流
の流れをスイッチオンする過程と;前記第3のラッチの
出力端子から第3の信号を受信する過程と;前記第3の
信号が前記第2の状態にあるとき、前記第1のノードと
前記接地点との間の電流の流れをスイッチオンする過程
と;前記第4のラッチの出力端子から第4の信号を受信
する過程と;前記第4の信号が前記第2の状態にあると
き、前記第1のノードと前記接地点との間の電流の流れ
をスイッチオンする過程と;前記第1のノードから出力
ノードに至る電流の流れを増幅する過程と;前記出力ノ
ードから前記第1のノードに至る電流の流れを阻止する
過程と;前記第1の信号と前記第2の信号が共に第1の
状態にあるとき、前記電圧源と前記第1のノードとの間
の電流の流れをスイッチオンする過程と;前記第3の信
号と前記第4の信号が共に前記第1の状態にあるとき、
前記電圧源と前記第1のノードとの間の電流の流れをス
イッチオンする過程と;前記第2の信号と、前記第3又
は前記第4の信号とが前記第2の状態にあるとき、前記
出力ノードと前記接地点との間の電流の流れをスイッチ
オンする過程と;前記第1の信号と、前記第3又は前記
第4の信号とが前記第2の状態にあるとき、前記出力ノ
ードと前記接地点との間の電流の流れをスイッチオンす
る過程とから成り、 前記出力ノードは前記第1のラッチ、前記第2のラッ
チ、前記第3のラッチ及び前記第4のラッチに対するリ
セット信号を供給するような方法。
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---|---|---|---|
US07/810,683 US5191239A (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Reset gate for a phase detector in a phase-locked loop |
US810,683 | 1991-12-19 |
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-
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- 1992-12-21 JP JP4355361A patent/JP2588819B2/ja not_active Expired - Fee Related
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