JPH06268514A - Phase detection circuit - Google Patents

Phase detection circuit

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JPH06268514A
JPH06268514A JP5051158A JP5115893A JPH06268514A JP H06268514 A JPH06268514 A JP H06268514A JP 5051158 A JP5051158 A JP 5051158A JP 5115893 A JP5115893 A JP 5115893A JP H06268514 A JPH06268514 A JP H06268514A
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JP
Japan
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output
circuit
input signal
signal
input
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JP5051158A
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Japanese (ja)
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Kouun Kouno
光雲 河野
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To eliminate a high frequency ripple of an output current and to avoid dispersion in an input phase difference where an average output current is made zero by inverting both outputs in response to a signal obtained by shifting a phase of either of 1st and 2nd input signals and using the inverted outputs as final outputs. CONSTITUTION:An AND circuit 1 ANDs an input signal (a) being positive and an input signal (b) being negative. An AND circuit 2 ANDs the input signal (a) being negative and the input signal (b) being positive. Then the output of the AND circuit 2 is inverted by an inverter circuit 3. A phase shift signal (d) is obtained from the input signal (b) by a phase shifter circuit 5. A multiplier circuit 6 multiplies the output of the AND circuit 1 with the signal (d) and the product is fed to one input of an adder 8. A multiplier circuit 7 multiplies an output of the inverter circuit 3 with the signal (d) and the product is fed to the other input of the adder 8. An output C is obtained from the adder 8. Since the circuit above is not affected by a current mirror circuit or the like at an output stage, no dispersion is caused in the phase difference in which an average output current is made zero.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フェーズロックドルー
プ(以下PLLという。)回路等に用いられる位相検波
回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase detection circuit used in a phase locked loop (hereinafter referred to as PLL) circuit or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気回路において、ある基準信号に同期
したクロックを発生するのにPLL回路が用いられる。
これは、電圧制御発振器の出力と基準信号との位相を比
較し位相差に応じた差信号電圧を位相検波回路が発生す
る。そしてこの位相検波回路の出力で、前記電圧制御発
振器の動作を制御する。
2. Description of the Related Art In an electric circuit, a PLL circuit is used to generate a clock synchronized with a certain reference signal.
In this, the phase of the output of the voltage controlled oscillator and the phase of the reference signal are compared, and the phase detection circuit generates a difference signal voltage corresponding to the phase difference. The output of the phase detection circuit controls the operation of the voltage controlled oscillator.

【0003】ここで用いられる位相検波回路の従来例と
して、図4に示すような平衡変調型のものが一般的であ
る。以下、回路構成と動作を説明する。第1の差動増幅
器を構成する第1のトランジスタQ1 と第2のトランジ
スタQ2 の両ベース電極間に入力信号aを入力する。第
1及び第2のトランジスタQ1 ,Q2 の共通エミッタ電
極は電流源I0 に接続されている。第1のトランジスタ
1 のコレクタ電極は、第2の差動増幅器を構成する第
3のトランジスタQ3 及び第4のトランジスタQ4 の共
通エミッタ電極に接続される。第2のトランジスタQ2
のコレクタ電極は、第3の差動増幅器を構成する第5の
トランジスタQ5 及び第6のトランジスタQ6 の共通エ
ミッタ電極に接続される。第3及び第5のトランジスタ
3 ,Q5 のベース電極は接続され共通である。第4及
び第6のトランジスタQ4 ,Q6のベース電極は接続さ
れ共通である。これら2つの共通ベース電極間に第2の
入力信号bを入力する。第3及び第6のトランジスタQ
3 ,Q6 のコレクタ電極は共通接続され、第7及び第8
のトランジスタQ11,Q12より構成される第1のカレン
トミラー回路で折り返され、出力端子20に接続される。
第4及び第5のトランジスタQ4 ,Q5 のコレクタ電極
は共通接続され、第9及び第10のトランジスタQ13,Q
14より構成される第2のカレントミラー回路、並びに第
11及び第12のトランジスタQ15,Q16より構成される第
3のカレントミラー回路で2度折り返えされて、出力端
子20に接続される。出力端子20には平滑用コンデンサC
1 が接続され、これに出力電流Cが流れる。
As a conventional example of the phase detection circuit used here, a balanced modulation type as shown in FIG. 4 is generally used. The circuit configuration and operation will be described below. The input signal a is input between both base electrodes of the first transistor Q 1 and the second transistor Q 2 which form the first differential amplifier. The common emitter electrodes of the first and second transistors Q 1 and Q 2 are connected to the current source I 0 . The collector electrode of the first transistor Q 1 is connected to the common emitter electrodes of the third transistor Q 3 and the fourth transistor Q 4 which form the second differential amplifier. Second transistor Q 2
Is connected to the common emitter electrodes of the fifth transistor Q 5 and the sixth transistor Q 6 which form the third differential amplifier. The base electrodes of the third and fifth transistors Q 3 and Q 5 are connected and common. The base electrodes of the fourth and sixth transistors Q 4 and Q 6 are connected and common. The second input signal b is input between these two common base electrodes. Third and sixth transistors Q
The collector electrodes of 3 and Q 6 are commonly connected, and the seventh and eighth collector electrodes are connected.
It is folded back by the first current mirror circuit composed of the transistors Q 11 and Q 12 and is connected to the output terminal 20.
The collector electrodes of the fourth and fifth transistors Q 4 and Q 5 are commonly connected, and the ninth and tenth transistors Q 13 and Q 5 are connected.
A second current mirror circuit composed of 14
The third current mirror circuit composed of the eleventh and twelfth transistors Q 15 and Q 16 is folded twice and connected to the output terminal 20. Output terminal 20 has a smoothing capacitor C
1 is connected, and the output current C flows through it.

【0004】入力信号bを基準信号とし、入力信号aの
遅れ位相θとすると、θ=90°近くでは図5(ア)に示
される波形となる。図5(イ)は、位相検波特性を示
す。とところで、入力信号a,bともにハイ(H)レベ
ルのとき電流I0 は、第1及び第3のトランジスタ
1 ,Q3 並びに第1のカレントミラー回路Q11,Q12
を通って+I0 出力となる。入力信号aがハイ(H)レ
ベル、入力信号bがロー(L)レベルのとき電流I
0 は、第1及び第4のトランジスタQ1 ,Q4 並びに第
2及び第3のカレントミラー回路Q13,Q14;Q15,Q
16を通って−I0 出力となる。そして、出力電流Cは、
入力信号a,bの2倍の周波数の矩形波形となる。これ
は、入力信号a,bが正弦波形となっても同様に矩形波
形状の出力信号となる。位相差が小さくなっていくと、
これに比例して平均出力電流は増加していき、θ=0°
で最大のI0 となる。一方位相差が大きくなってθ=18
0 °で最小の−I0 となる。ここで、この位相検波回路
をPLL回路に用いた場合、PLLがロックするのは平
均出力電流=0のときであり、これはθ=90°に相当す
る。
When the input signal b is the reference signal and the delay phase θ of the input signal a is θ, the waveform shown in FIG. 5A is obtained near θ = 90 °. FIG. 5A shows the phase detection characteristic. By the way, when the input signals a and b are both at high (H) level, the current I 0 is the first and third transistors Q 1 and Q 3 and the first current mirror circuit Q 11 and Q 12
To become + I 0 output. When the input signal a is high (H) level and the input signal b is low (L) level, the current I
0 is the first and fourth transistors Q 1 , Q 4 and the second and third current mirror circuits Q 13 , Q 14 ; Q 15 , Q
It becomes -I 0 output through 16 . And the output current C is
The rectangular waveform has a frequency twice that of the input signals a and b. Even if the input signals a and b have a sine waveform, the output signal has a rectangular wave shape. As the phase difference becomes smaller,
The average output current increases in proportion to this, and θ = 0 °
Is the maximum I 0 . On the other hand, the phase difference increases and θ = 18
The minimum is −I 0 at 0 °. Here, when this phase detection circuit is used in a PLL circuit, the PLL locks when the average output current = 0, which corresponds to θ = 90 °.

【0005】従って、図5(ア)Cに示す如く、出力電
流Cは入力信号a,bの2倍の周波数をもち、かつ大き
なリップルとなってしまう。その様な大きな高周波リッ
プルを十分に平滑する為、コンデンサC1 は大きな容量
となってしまう。このことは、PLL回路のループ応答
性を悪くするとともに、例えばPLL回路を集積回路I
Cに内蔵させようとしても、コンデンサC1 は外付せざ
るを得ない。更に、正方向の出力と負方向の出力とは別
々のカレントミラー回路を介して出力しているので、両
者の絶対値に差が生じてしまう。これは、平均出力電流
=0となるPLLのロック位相がθ=90°からずれるこ
とを意味している。即ち、PLL回路のロック位相がバ
ラツキやすいといえる。また、コンデンサC1 はその配
線に注意しないと、ここに流れる高周波成分が他へリー
クしてしまうおそれがある。
Therefore, as shown in FIG. 5A, the output current C has twice the frequency of the input signals a and b, and has a large ripple. Since such a large high frequency ripple is sufficiently smoothed, the capacitor C 1 has a large capacitance. This deteriorates the loop response of the PLL circuit and, for example, the PLL circuit is integrated into the integrated circuit I.
Even if the capacitor C 1 is built in, the capacitor C 1 must be externally attached. Furthermore, since the output in the positive direction and the output in the negative direction are output via separate current mirror circuits, a difference occurs in the absolute value of both. This means that the lock phase of the PLL with the average output current = 0 deviates from θ = 90 °. That is, it can be said that the lock phase of the PLL circuit easily varies. Further, if the wiring of the capacitor C 1 is not taken into consideration, the high frequency component flowing there may leak to another.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上説明した様に、従
来の位相比較回路は、出力電流に大きな高周波リップル
を生じてしまい、しかも平均出力電流が零となる入力位
相差がばらつきやすいという大きな欠点を持っている。
As described above, the conventional phase comparison circuit has a major drawback that a large high frequency ripple is generated in the output current and the input phase difference at which the average output current becomes zero easily varies. have.

【0007】本発明は、出力電流の高周波リップルをな
くし、しかも平均出力電流が零となる入力位相差がばら
つかない位相検波回路を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a phase detection circuit which eliminates high frequency ripple of output current and which does not cause variation in input phase difference at which the average output current becomes zero.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】構成1 第1と第2の入力信号がそれぞれ所定の正の方向または
負の方向に振れたときにある極性の出力となり、また前
記第1と第2の入力信号がそれぞれ前記所定の方向とは
逆の方向に振れたときに前述と逆の極性の出力となり、
更に前記第1と第2の入力信号のいずれかを位相シフト
させた信号に応じて前述の両出力の極性を反転して最終
出力するように構成する。
Structure 1 When the first and second input signals are respectively swung in a predetermined positive direction or in a predetermined negative direction, they have outputs of a certain polarity, and the first and second inputs are also output. When the signals are respectively swung in the opposite direction to the predetermined direction, the output has the opposite polarity to the above,
Further, the polarity of both outputs is inverted according to the signal obtained by phase-shifting either the first input signal or the second input signal, and the final output is performed.

【0009】構成2 両ベース電極間に第1の入力信号が入力される第1及び
第2のトランジスタからなる第1の差動増幅器と、両エ
ミッタ電極が前記第1のトランジスタのコレクタ電極に
接続される第3及び第4のトランジスタからなる第2の
差動増幅器と、両エミッタ電極が前記第2のトランジス
タのコレクタ電極に接続される第5及び第6のトランジ
スタからなる第3の差動増幅器からなり、第3のトラン
ジスタ及び第5のトランジスタの両ベース電極を接続
し、第4のトランジスタ及び第6のトランジスタの両ベ
ース電極を接続し、これら2つの共通ベース電極間に第
2の入力信号を入力し、前記第3乃至第6のトランジス
タの4つのコレクタ電流を正方向の出力か負方向の出力
かあるいは出力しないかに振り分けるゲート回路を設け
て、これを前記第1もしくは第2の入力信号のいずれか
を位相シフトさせた信号で制御する。
Structure 2 A first differential amplifier composed of first and second transistors to which a first input signal is inputted between both base electrodes, and both emitter electrodes are connected to a collector electrode of the first transistor. Second differential amplifier including third and fourth transistors, and a third differential amplifier including fifth and sixth transistors, both emitter electrodes of which are connected to the collector electrode of the second transistor. And connecting both base electrodes of the third transistor and the fifth transistor, connecting both base electrodes of the fourth transistor and the sixth transistor, and connecting a second input signal between these two common base electrodes. And a gate circuit that distributes the four collector currents of the third to sixth transistors to positive output, negative output, or not output. Then, this is controlled by a signal obtained by phase-shifting either the first or second input signal.

【0010】[0010]

【作用】以上の手段により、平均出力電流が零となる入
力位相差は0°若しくは 180°となる。そして、従来例
の様な入力信号の2倍の周波数成分が発生せず、高周波
リップルが発生しない。更に、この様な状態では出力段
のカレントミラー回路等の影響を受けない為に、平均出
力電流が零となる位相差にばらつきを生じない。
By the above means, the input phase difference at which the average output current becomes zero becomes 0 ° or 180 °. Further, unlike the conventional example, a frequency component twice as high as that of the input signal is not generated, and a high frequency ripple is not generated. Further, in such a state, since there is no influence of the current mirror circuit of the output stage or the like, there is no variation in the phase difference at which the average output current becomes zero.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の位相検波回路の基本的なロジック・
ブロックの一例を図1(ア)に示す。(イ)は、(ア)
のロジック・ブロック図の真理値表の一例を示す。入力
信号aが正(ハイレベル)かつ入力信号bが負(ローレ
ベル)のときのAND(a・(−b))をAND回路1
でとる。入力信号aが負(ローレベル)かつ入力信号b
が正(ハイレベル)のときのAND((−a)・b)を
AND回路2でとる。そしてAND回路2の出力をイン
バータ回路3によって反転する。入力信号bのを位相シ
フタ回路5によって位相シフトし信号dを得る。掛算回
路6は、AND回路1の出力と信号dを掛算し、その結
果を加算器8の1端に加える。掛算回路7は、インバー
タ回路3の出力と信号dを掛算し、その結果を加算器8
の他端に加える。加算器8からは、出力Cを得る。ここ
で、AND回路2の出力後の反転は、掛算と一体化され
てもよい。
EXAMPLE The basic logic of the phase detection circuit of the present invention
An example of the block is shown in FIG. (A), (a)
An example of the truth table of the logic block diagram of FIG. AND circuit (a. (-B)) when the input signal a is positive (high level) and the input signal b is negative (low level) is AND circuit 1
Take it. Input signal a is negative (low level) and input signal b
AND ((-a) .b) when is positive (high level) is taken by the AND circuit 2. Then, the output of the AND circuit 2 is inverted by the inverter circuit 3. The input signal b is phase-shifted by the phase shifter circuit 5 to obtain a signal d. The multiplication circuit 6 multiplies the output of the AND circuit 1 and the signal d, and adds the result to one end of the adder 8. The multiplication circuit 7 multiplies the output of the inverter circuit 3 and the signal d, and adds the result to the adder 8
Add to the other end. The output C is obtained from the adder 8. Here, the inversion after the output of the AND circuit 2 may be integrated with the multiplication.

【0012】この例では、入力信号a及びbがともに正
(ハイレベル)あるいは負(ローレベル)の場合、出力
Cは信号dの極性によらず零である。信号dが正(ハイ
レベル)のとき、入力信号aが正(ハイレベル)かつ入
力信号bが負(ローレベル)で、出力Cは正(ハイレベ
ル)の出力となる。そして、入力信号aが負(ローレベ
ル)かつ入力信号bが正(ハイレベル)で、出力Cは負
(ローレベル)の出力となる。信号dが負(ローレベ
ル)のときは逆になる。つまり、入力信号aが正(ハイ
レベル)かつ入力信号bが負(ローレベル)で、出力C
は負(ローレベル)の出力となる。入力信号aが負(ロ
ーレベル)かつ入力信号bが正(ハイレベル)で、出力
Cは正(ハイレベル)の出力となる。
In this example, when the input signals a and b are both positive (high level) or negative (low level), the output C is zero regardless of the polarity of the signal d. When the signal d is positive (high level), the input signal a is positive (high level), the input signal b is negative (low level), and the output C is positive (high level). Then, the input signal a is negative (low level) and the input signal b is positive (high level), and the output C is a negative (low level) output. The opposite occurs when the signal d is negative (low level). That is, the input signal a is positive (high level), the input signal b is negative (low level), and the output C
Is a negative (low level) output. When the input signal a is negative (low level) and the input signal b is positive (high level), the output C is a positive (high level) output.

【0013】以下に具体的回路例とその動作を次に説明
する。図2は、本発明の位相検波回路の具体的回路構成
を示す図である。但し位相シフタ回路5の記載は省略し
ているが、信号dは入力信号bを90°進ませたものとす
る。第1の差動増幅器を構成する第1のトランジスタQ
1 と第2のトランジスタQ2 の両ベース電極間に入力信
号aを入力する。第1及び第2のトランジスタQ1 ,Q
2 の共通エミッタ電極は電極源I0 に接続されている。
第1のトランジスタQ1 のコレクタ電極は、第2の差動
増幅器を構成する第3のトランジスタQ3 及び第4のト
ランジスタQ4の共通エミッタ電極に接続される。第2
のトランジスタQ2 のコレクタ電極は、第3の差動増幅
器を構成する第5のトランジスタQ5 及び第6のトラン
ジスタQ6 の共通エミッタ電極に接続される。第3及び
第5のトランジスタO3 ,Q5 のベース電極は接続され
共通である。第4及び第6のトランジスタQ4 ,Q6
ベース電極は接続され共通である。これら2つの共通ベ
ース電極間に第2の入力信号bを入力する。第3及び第
6のトランジスタのコレクタ電極は、電源Vccに共通接
続される。第4のトランジスタQ4 のコレクタ電極は、
第4の差動増幅器を構成する第7のトランジスタQ7
び第8のトランジスタQ8 の共通エミッタ電極に接続さ
れる。第5のトランジスタQ5 のコレクタ電極は、第5
の差動増幅器を構成する第9のトランジスタQ9 及び第
10のトランジスタQ10の共通エミッタ電極に接続され
る。第7及び第9のトランジスタQ7 ,Q9 のベース電
極は接続され共通である。第8及び第10のトランジスタ
8 ,Q10のベース電極は接続され共通である。これら
2つの共通ベース電極間に信号dを入力する。第7及び
第10のトランジスタQ7 ,Q10のコレクタ電極は共通接
続され、第11及び第12のトランジスタQ11,Q12より構
成される第1のカレントミラー回路で折り返され、出力
端子20に接続される。第8及び第9のトランジスタ
8 ,Q9 のコレクタ電極は共通接続され、第13及び第
14のトランジスタQ13,Q14より構成される第2のカレ
ントミラー回路、並びに第15及び第16のトランジスタQ
15,Q16より構成される第3のカレントミラー回路で2
度折り返えされて、出力端子20に接続される。出力端子
20には平滑コンデンサC1 が接続され、これに出力電流
Cが流れる。
A specific circuit example and its operation will be described below. FIG. 2 is a diagram showing a specific circuit configuration of the phase detection circuit of the present invention. Although the description of the phase shifter circuit 5 is omitted, the signal d is assumed to be the input signal b advanced by 90 °. First transistor Q forming first differential amplifier
The input signal a is input between both base electrodes of 1 and the second transistor Q 2 . First and second transistors Q 1 , Q
The two common emitter electrodes are connected to the electrode source I 0 .
The collector electrode of the first transistor Q 1 is connected to the common emitter electrodes of the third transistor Q 3 and the fourth transistor Q 4 which form the second differential amplifier. Second
The collector electrode of the transistor Q 2 is connected to the common emitter electrodes of the fifth transistor Q 5 and the sixth transistor Q 6 which form the third differential amplifier. The base electrodes of the third and fifth transistors O 3 and Q 5 are connected and common. The base electrodes of the fourth and sixth transistors Q 4 and Q 6 are connected and common. The second input signal b is input between these two common base electrodes. The collector electrodes of the third and sixth transistors are commonly connected to the power supply Vcc. The collector electrode of the fourth transistor Q 4 is
It is connected to the common emitter electrodes of the seventh transistor Q 7 and the eighth transistor Q 8 which form the fourth differential amplifier. The collector electrode of the fifth transistor Q 5 is
Of the ninth transistor Q 9 and the
10 transistors Q 10 connected to the common emitter electrode. The base electrodes of the seventh and ninth transistors Q 7 and Q 9 are connected and common. The base electrodes of the eighth and tenth transistors Q 8 and Q 10 are connected and common. The signal d is input between these two common base electrodes. The collector electrodes of the seventh and tenth transistors Q 7 and Q 10 are commonly connected and are folded back by the first current mirror circuit composed of the eleventh and twelfth transistors Q 11 and Q 12 to the output terminal 20. Connected. The collector electrodes of the eighth and ninth transistors Q 8 and Q 9 are commonly connected, and
Second current mirror circuit composed of fourteen transistors Q 13 and Q 14 , and fifteenth and sixteenth transistors Q
2 by the third current mirror circuit composed of 15 and Q 16
It is folded back and connected to the output terminal 20. Output terminal
A smoothing capacitor C 1 is connected to 20, to which an output current C flows.

【0014】この位相検波回路の入出力波形並びに位相
検波特性を図3に示す。入力信号a,bともにハイ
(H)レベルのとき、第1及び第3のトランジスタ
1 ,Q3 を介して電流I0 は電源Vccへと流れるので
出力電流は零である。入力信号a,bともにロー(L)
レベルのとき、第2及び第6のトランジスタQ2 ,Q6
を介して電流I0 は、同様に電源Vccへと流れるので出
力電流は零である。図3(ア)の実線の波形は、入力信
号a,bの位相差0°のときであり、出力電流は零であ
る。図3(ア)の点線のように、入力信号bを基準信号
とし、入力信号aの遅れ位相θが正方向になるとする。
そうすると、0からθの間は、信号dがハイ(H)レベ
ルのとき、入力信号aがロー(L)レベル、入力信号b
がハイ(H)レベルであるから、電流I0 は第2,第
5,第9のトランジスタQ2 ,Q5 ,Q9 並びに第2及
び第3のカレントミラー回路Q13,Q14;Q15,Q16
通り−I0 出力となる。そして信号dがロー(L)レベ
ルのとき、入力信号aがハイ(H)レベル、入力信号b
がロー(L)レベルであるから、電流I0 は第1,第
4,第8のトランジスタQ1 ,Q4 ,Q8 並びに第2及
び第3のカレントミラー回路Q13,Q14;Q15,Q16
通り同じく−I0 出力となる。従って平均出力電流は、
θに比例して負方向に増していく。
The input / output waveform and the phase detection characteristic of this phase detection circuit are shown in FIG. When both the input signals a and b are high (H) level, the current I 0 flows to the power supply Vcc through the first and third transistors Q 1 and Q 3 , so that the output current is zero. Input signals a and b are both low (L)
At the level, the second and sixth transistors Q 2 , Q 6
Similarly, the current I 0 flows to the power source Vcc via the output current, so that the output current is zero. The waveform of the solid line in FIG. 3A is when the phase difference between the input signals a and b is 0 °, and the output current is zero. As indicated by the dotted line in FIG. 3A, it is assumed that the input signal b is the reference signal and the delay phase θ of the input signal a is in the positive direction.
Then, between 0 and θ, when the signal d is high (H) level, the input signal a is low (L) level and the input signal b is
Since row has high (H) level, current I 0 is the second, fifth, transistor Q 2 of the 9, Q 5, Q 9 and the second and third current mirror circuits Q 13, Q 14; Q 15 , Q 16 to output −I 0 . When the signal d is low (L) level, the input signal a is high (H) level and the input signal b is
Since There is a low (L) level, the current I 0 is the first, fourth, transistors to Q 1 second 8, Q 4, Q 8 and the second and third current mirror circuits Q 13, Q 14; Q 15 , Q 16 and also becomes −I 0 output. Therefore, the average output current is
It increases in the negative direction in proportion to θ.

【0015】逆に、図3(ア)の一点鎖線のように、θ
が負方向になるとする。そうすると、θから0の間は、
入力信号dがハイ(H)レベルのとき、入力信号aがハ
イ(H)レベル、入力信号bがロー(L)レベルである
から、電流I0 は第1,第4,第7のトランジスタ
1 ,Q4 ,Q7 並びに第1のカレントミラー回路
11,Q12を通り+I0 出力となる。入力信号dがロー
(L)レベルのとき、入力信号aがロー(L)レベル、
入力信号bがハイ(H)レベルであるから、電流I0
第2,第5,第10のトランジスタQ2 ,Q5 ,Q10並び
に第1のカレントミラー回路Q11,Q12を通り+I0
力となる。従って平均出力電流は、θに比例して正方向
に増していく。同様にして、本実施例の位相検波特性を
平均出力電流で示すと第3図(イ)の様になる。位相差
0°で0、−90°で最大のI0 /2、+90°で最小の−
0 /2となる。最大出力が従来例の1/2になってい
るが、電源電流I0 を2倍にすれば同じである。
On the contrary, as shown by the alternate long and short dash line in FIG.
Is negative. Then, between θ and 0,
When the input signal d is at the high (H) level, the input signal a is at the high (H) level and the input signal b is at the low (L) level. Therefore, the current I 0 is the first, fourth and seventh transistors Q. It passes through 1 , Q 4 , Q 7 and the first current mirror circuits Q 11 , Q 12 , and becomes + I 0 output. When the input signal d is low (L) level, the input signal a is low (L) level,
Since the input signal b is at the high (H) level, the current I 0 passes through the second, fifth and tenth transistors Q 2 , Q 5 , Q 10 and the first current mirror circuit Q 11 , Q 12 and is + I. Outputs 0 . Therefore, the average output current increases in the positive direction in proportion to θ. Similarly, the phase detection characteristic of the present embodiment is shown in FIG. 3 (a) by showing the average output current. In phase 0 ° 0, up to -90 ° I 0/2, the minimum at + 90 ° -
It becomes I 0/2 . Although the maximum output is 1/2 of that of the conventional example, it is the same if the power supply current I 0 is doubled.

【0016】本発明の位相検波回路をPLL回路に用い
た場合、PLLをロックする平均出力電流=0の条件を
満たすのは、2つの入力信号aとbの位相差が0°のと
きである。しかも、図3(ア)に示す出力電流Cには、
従来例の様な高周波リップルが発生していない。この
為、平滑コンデンサC1 は容量が小さくて良く集積回路
ICの内蔵化が可能になり、他の回路へのリークも少な
い。更に、出力電流が流れない状態で位相検波特性が落
ち着くので、途中に介在するばらつき要因となるカレン
トミラー回路の影響を受けない。これによりPLLのロ
ック位相がばらつかない。
When the phase detection circuit of the present invention is used in a PLL circuit, the condition that the average output current for locking the PLL = 0 is satisfied when the phase difference between the two input signals a and b is 0 °. . Moreover, the output current C shown in FIG.
The high frequency ripple as in the conventional example does not occur. For this reason, the smoothing capacitor C 1 has a small capacity, and the integrated circuit IC can be built in, and leakage to other circuits is small. Further, since the phase detection characteristic settles down in the state where the output current does not flow, it is not affected by the current mirror circuit which is an intervening variation factor. This prevents the lock phase of the PLL from varying.

【0017】尚、入力信号a,b及び信号dの極性は、
図1(イ)に限るものではない。また、本発明の位相検
波回路をPLL回路に組み込んだ場合に、位相差θは 1
80°でロックするように設定できる。更に、第1の差動
増幅器、第2及び第3の差動増幅器、第4及び第5の差
動増幅器に対する入力信号a,b及び信号dの入力の仕
方は、若干回路を変えることにより異なってもよい。
The polarities of the input signals a and b and the signal d are
It is not limited to FIG. Further, when the phase detection circuit of the present invention is incorporated in the PLL circuit, the phase difference θ is 1
Can be set to lock at 80 °. Furthermore, the way of inputting the input signals a, b and the signal d to the first differential amplifier, the second and third differential amplifiers, and the fourth and fifth differential amplifiers differs by slightly changing the circuit. May be.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明の位相検波回路は、出力電流に高
周波リップルを生じてなく、しかも平均出力電流が零と
なる入力位相差にばらつきがない。
The phase detection circuit of the present invention has no high frequency ripple in the output current and has no variation in the input phase difference at which the average output current becomes zero.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の位相検波回路の基本的なロジック・ブ
ロック並びに真理値表である。
FIG. 1 is a basic logic block and a truth table of a phase detection circuit of the present invention.

【図2】本発明の位相検波回路の具体的な回路構成を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a specific circuit configuration of a phase detection circuit of the present invention.

【図3】本発明の位相検波回路の入出力波形並びに位相
検波特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing input / output waveforms and phase detection characteristics of the phase detection circuit of the present invention.

【図4】従来の位相検波回路の回路構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional phase detection circuit.

【図5】従来の位相検波回路の入出力波形並びに位相検
波特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing input / output waveforms and phase detection characteristics of a conventional phase detection circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a…入力信号、b…入力信号、d…入力信号bを位相シ
フトした信号、1…AND回路、2…AND回路、3…
インバータ回路、6…掛算回路、7…掛算回路、8…加
算回路、C…出力電流、Q1 乃至Q16…トランジスタ、
0 …電流源、20…出力端子、C1 …平滑コンデンサ。
a ... input signal, b ... input signal, d ... input signal b phase-shifted signal, 1 ... AND circuit, 2 ... AND circuit, 3 ...
Inverter circuit, 6 ... Multiplication circuit, 7 ... Multiplication circuit, 8 ... Addition circuit, C ... Output current, Q 1 to Q 16 ... Transistor,
I 0 ... current source, 20 ... output terminal, C 1 ... smoothing capacitor.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1と第2の入力信号がそれぞれ所定の
正の方向または負の方向に振れたときにある極性の出力
となり、また前記第1と第2の入力信号がそれぞれ前記
所定の方向とは逆の方向に振れたときに前述と逆の極性
の出力となり、更に前記第1と第2の入力信号のいずれ
かを位相シフトさせた信号に応じて前述の両出力の極性
を反転して最終出力するように構成した位相検波回路。
1. The first and second input signals have outputs of a certain polarity when they swing in a predetermined positive direction or a negative direction, respectively, and the first and second input signals respectively have the predetermined output. When it swings in the direction opposite to the direction, the output has the opposite polarity to that described above, and the polarity of both outputs is inverted according to the signal obtained by phase-shifting either the first or second input signal. Phase detection circuit configured to output the final output.
【請求項2】 両ベース電極間に第1の入力信号が入力
される第1及び第2のトランジスタからなる第1の差動
増幅器と、 両エミッタ電極が前記第1のトランジスタのコレクタ電
極に接続される第3及び第4のトランジスタからなる第
2の差動増幅器と、 両エミッタ電極が前記第2のトランジスタのコレクタ電
極に接続される第5及び第6のトランジスタからなる第
3の差動増幅器からなり、 第3のトランジスタ及び第5のトランジスタの両ベース
電極を接続し、第4のトランジスタ及び第6のトランジ
スタの両ベース電極を接続し、これら2つの共通ベース
電極間に第2の入力信号を入力し、 前記第3乃至第6のトランジスタの4つのコレクタ電流
を正方向の出力か負方向の出力かあるいは出力しないか
に振り分けるゲート回路を設けて、これを前記第1もし
くは第2の入力信号のいずれかを位相シフトさせた信号
で制御することを特徴とする位相検波回路。
2. A first differential amplifier composed of first and second transistors to which a first input signal is inputted between both base electrodes, and both emitter electrodes are connected to a collector electrode of the first transistor. Second differential amplifier including third and fourth transistors, and a third differential amplifier including fifth and sixth transistors, both emitter electrodes of which are connected to the collector electrode of the second transistor. And connecting both base electrodes of the third transistor and the fifth transistor, connecting both base electrodes of the fourth transistor and the sixth transistor, and connecting a second input signal between these two common base electrodes. And a gate circuit that distributes the four collector currents of the third to sixth transistors to positive output, negative output, or not output. Phase detection circuit, characterized in that control this by a signal obtained by phase-shifting one of said first or second input signals.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002032041A1 (en) * 2000-10-11 2002-04-18 Ntt Electronics Corporation Phase comparator circuit
US7266171B2 (en) 1997-01-30 2007-09-04 Renesas Technology Corp. Phase-locked loop circuit and radio communication apparatus using the same

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