JPH08125884A - Pll circuit - Google Patents

Pll circuit

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JPH08125884A
JPH08125884A JP6255699A JP25569994A JPH08125884A JP H08125884 A JPH08125884 A JP H08125884A JP 6255699 A JP6255699 A JP 6255699A JP 25569994 A JP25569994 A JP 25569994A JP H08125884 A JPH08125884 A JP H08125884A
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JP
Japan
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frequency
signal
clock signal
unit
comparison
Prior art date
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Application number
JP6255699A
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Japanese (ja)
Inventor
Eizo Nishimura
栄三 西村
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Synchronizing For Television (AREA)

Abstract

PURPOSE: To extend the lock range of a PLL circuit to generate a system clock to be used for video digital processing. CONSTITUTION: A voltage controlled oscillation circuit 4 to generate the first clock signal of required frequency, a frequency converting part 5 to convert the frequency of the first clock signal and output it as the second clock signal of the required frequency, a frequency divider 6 to frequency-divide the second clock signal into the required frequency, a phase comparing part 2 to phase- compare the clock signal from the frequency divider and a horizontal synchronizing signal S1, a low pass filter 3 to take an oscillation frequency control signal out of phase comparison output from the phase comparing part and impress the same oscillation frequency control signal to the voltage controlled oscillation circuit, a frequency comparing part 7 to compare the horizontal synchronizing signal and the second clock signal and output the signal based on this comparison, and a control part 8 to control the frequency converting part so that the second clock signal becomes the required frequency on the basis of a compared result by the frequency comparing part are provided.

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PLL回路(位相同期回
路)に係り、より詳細には、映像ディジタル処理に使用
するシステムクロックを生成するPLL回路のロックレ
ンジの拡張に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PLL circuit (phase synchronizing circuit), and more particularly to extending the lock range of a PLL circuit for generating a system clock used for video digital processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビ受信機等で映像信号をディジタル
処理する場合、映像信号に同期したシステムクロック信
号が必要となるが、同システムクロック信号を生成する
方法として従来よりPLL回路が多く用いられていた。
図6は従来におけるPLL回路の基本構成図である。同
図において、電圧制御発振回路(VCO)13で発生した
クロック信号CKは分周器14で所要周波数に分周し、これ
を比較信号として、位相比較部11に送る。同位相比較部
11には基準信号としての水平同期信号S1が入力し、同水
平同期信号S1と前記比較信号との位相比較を行う。同位
相比較部11の出力はローパスフィルタ12により必要とす
る発振周波数制御信号のみ取り出され、同発振周波数制
御信号で前記VCO13の発振周波数制御を行う。これに
より、VCO13から出力されるクロック信号CKは入力水
平同期信号S1と同期したものとなる。
2. Description of the Related Art In the case of digitally processing a video signal in a television receiver or the like, a system clock signal synchronized with the video signal is required. A PLL circuit has been widely used as a method for generating the system clock signal. It was
FIG. 6 is a basic configuration diagram of a conventional PLL circuit. In the figure, the clock signal CK generated by the voltage controlled oscillator (VCO) 13 is frequency-divided into a required frequency by the frequency divider 14, and this is sent to the phase comparator 11 as a comparison signal. In-phase comparator
A horizontal synchronizing signal S1 as a reference signal is input to 11 and a phase comparison is performed between the horizontal synchronizing signal S1 and the comparison signal. The low-pass filter 12 extracts only the required oscillation frequency control signal from the output of the in-phase comparison section 11, and the oscillation frequency control signal controls the oscillation frequency of the VCO 13. As a result, the clock signal CK output from the VCO 13 is synchronized with the input horizontal synchronizing signal S1.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述の図6におけるP
LL回路の場合、そのロックレンジはVCO13の性能に
よって決まり、同VCO13の周波数可変幅を超えた周波
数を引き込むことは一般に困難である。PLL回路のロ
ックレンジを広げる方法として、例えば、VCOをL
(インダクタンス)及びC(コンデンサ)で構成する方
法があるが、同方法は可変範囲が大きければ大きいほど
周波数の安定性に欠け、高い精度が要求されるディジタ
ルシステムには不向きである。一方、映像ソースの多様
化した今日、映像装置として各種水平周波数の映像信号
に対応できることが望まれ、そのためにはPLL回路の
ワイドレンジ化が必要となる。本発明は、このような背
景からなされたものであり、水平周波数等が異なる多種
の映像信号のディジタル処理を可能とするため、ロック
レンジが広く、且つ安定度の高いシステムクロックを生
成するPLL回路を提供することを目的とする。
Problem to be Solved by the Invention P in FIG.
In the case of the LL circuit, its lock range is determined by the performance of the VCO 13, and it is generally difficult to pull in a frequency that exceeds the frequency variable width of the VCO 13. As a method of expanding the lock range of the PLL circuit, for example, setting the VCO to L
Although there is a method of using (inductance) and C (capacitor), this method lacks frequency stability as the variable range increases, and is not suitable for digital systems that require high accuracy. On the other hand, in today's diversified video sources, it is desired that the video device can support video signals of various horizontal frequencies, and for that purpose, the wide range of the PLL circuit is required. The present invention has been made in view of such a background, and since it enables digital processing of various video signals having different horizontal frequencies and the like, a PLL circuit for generating a system clock having a wide lock range and high stability. The purpose is to provide.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、所要周波数の
第1のクロック信号を発生する電圧制御発振回路と、前
記第1のクロック信号の周波数を変換し、所要周波数の
第2のクロック信号として出力する周波数変換部と、前
記第2のクロック信号を所要周波数に分周する分周器
と、前記分周器よりのクロック信号と、基準信号として
の水平同期信号との位相比較をなす位相比較部と、前記
位相比較部よりの位相比較出力から発振周波数制御信号
を取り出し、同発振周波数制御信号を前記電圧制御発振
回路に印加するローパスフィルタと、前記水平同期信号
と前記第2のクロック信号とを比較し、同比較に基づく
信号を出力する周波数比較部と、前記周波数比較部によ
る比較結果に基づき、前記第2のクロック信号が所要周
波数になるように前記周波数変換部を制御する制御部と
を設けてなるPLL回路を提供するものである。
According to the present invention, there is provided a voltage controlled oscillator circuit for generating a first clock signal having a required frequency, and a second clock signal having a required frequency for converting the frequency of the first clock signal. , A frequency converter for dividing the second clock signal into a required frequency, a phase of the clock signal from the frequency divider, and a horizontal synchronizing signal as a reference signal. A comparison unit, a low-pass filter for extracting an oscillation frequency control signal from the phase comparison output from the phase comparison unit, and applying the same oscillation frequency control signal to the voltage controlled oscillation circuit, the horizontal synchronization signal, and the second clock signal. And a frequency comparison unit that outputs a signal based on the comparison, and based on the comparison result by the frequency comparison unit, the second clock signal is adjusted to have a required frequency. There is provided a PLL circuit formed by providing a control unit for controlling the frequency converter.

【0005】[0005]

【作用】PLLループで現生成中のシステムクロック信
号は分周器に送り比較信号として所要周波数に分周し、
基準信号である水平同期信号との位相比較に供する一
方、周波数比較部にも送る。また、同周波数比較部には
前記水平同期信号も入力する。周波数比較部は入力した
前記システムクロック信号を基に周波数比較信号を生成
し、同周波数比較信号と水平同期信号とを比較し、両者
の周波数差に応じた信号を制御部に送る。この周波数比
較により、水平同期信号の周波数がVCOの周波数可変
範囲外にある場合には制御部を介して周波数変換部にお
ける逓倍比又は分周比を変えてVCOの中心周波数を変
化させ、水平同期信号周波数がVCOの可変範囲内にな
るように制御する。
The system clock signal currently being generated in the PLL loop is sent to a frequency divider and divided into a required frequency as a comparison signal.
While being used for phase comparison with the horizontal synchronizing signal which is the reference signal, it is also sent to the frequency comparing section. Further, the horizontal synchronizing signal is also input to the frequency comparing unit. The frequency comparison unit generates a frequency comparison signal based on the input system clock signal, compares the frequency comparison signal with the horizontal synchronization signal, and sends a signal according to the frequency difference between the two to the control unit. According to this frequency comparison, when the frequency of the horizontal synchronizing signal is outside the frequency variable range of the VCO, the center frequency of the VCO is changed by changing the multiplication ratio or the frequency division ratio in the frequency conversion unit via the control unit, and the horizontal synchronization is performed. The signal frequency is controlled to fall within the variable range of the VCO.

【0006】一方、前記水平同期信号が不連続である場
合には同水平同期信号にダミーの同期信号を付加した
り、又は分周器(ループカウンタ)をリセットして位相
比較器の入力位相差が最小限に止まるようにする。この
ダミー同期信号の付加、又は分周器リセットは、周波数
比較部が前記位相比較の過程中で水平同期信号の連続性
が検知されるので同検知に基づき制御するものである。
更に、上記ダミー同期信号の付加が連続して所定回数発
生した場合にはフリーランであるとし、周波数比較部が
位相比較器の出力を停止させ、周波数ズレを最小限に抑
える。
On the other hand, when the horizontal synchronizing signal is discontinuous, a dummy synchronizing signal is added to the horizontal synchronizing signal or the frequency divider (loop counter) is reset to input the phase difference of the phase comparator. To be kept to a minimum. This dummy sync signal addition or frequency divider reset is controlled based on the detection because the frequency comparator detects the continuity of the horizontal sync signal during the phase comparison.
Furthermore, when the dummy synchronization signal is added a predetermined number of times in succession, it is determined that the run is free-running, and the frequency comparison unit stops the output of the phase comparator to minimize the frequency deviation.

【0007】[0007]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明によるPLL回
路を説明する。図1は本発明によるPLL回路の一実施
例を示す要部ブロック図、図2は図1における周波数比
較部の一実施例を示す要部ブロック図、図3は前記周波
数比較部における周波数比較の説明図、図4は逓倍・分
周部の一実施例を示す要部ブロック図、図5は図1のロ
ーパスフィルタの一実施例を示す要部ブロック図であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A PLL circuit according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an essential part showing an embodiment of a PLL circuit according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an essential part showing an embodiment of a frequency comparison part in FIG. 1, and FIG. 3 is a frequency comparison of the frequency comparison part. FIG. 4 is an essential part block diagram showing one embodiment of the multiplication / frequency division unit, and FIG. 5 is an essential part block diagram showing one embodiment of the low-pass filter of FIG.

【0008】図1において、S1は基準信号としての水平
同期信号、1は水平同期信号S1の連続性が崩れた場合に
はダミー同期信号を付加する同期信号補正部、2は同期
信号補正部1を経た基準信号と比較信号S2との位相比較
をなす位相比較部、3は位相比較出力中から発振周波数
制御信号S3を取り出すローパスフィルタ(LPF)、4
はLPF3よりの発振周波数制御信号S3で制御され、所
要周波数のクロック信号(第1のクロック信号)を発生
する電圧制御発振回路(VCO)、5はVCO4よりの
クロック信号を必要に応じ逓倍又は分周して所要周波数
のシステムクロック信号CK(第2のクロック信号)を出
力する周波数変換部、6は前記第2のクロック信号を所
要周波数に分周し、位相比較部2による位相比較に供す
る比較信号S2を出力する分周器、7は水平同期信号S1の
周波数が第2のクロック信号CKの周波数可変範囲内にあ
るか否かの周波数比較をなし、同比較に基づく信号S4を
出力する他、同期信号補正部1でダミー同期信号を付加
させるための同期信号付加制御信号S5の出力、分周器6
を所定の場合にリセットするリセット信号S6、及び位相
比較部2の出力を停止させる出力停止制御信号S7の出力
とをなす周波数比較部、8は周波数比較部7による周波
数比較に基づき、周波数変換部5に対し逓倍比又は分周
比を設定する制御部である。
In FIG. 1, S1 is a horizontal sync signal as a reference signal, 1 is a sync signal correction unit for adding a dummy sync signal when the continuity of the horizontal sync signal S1 is broken, and 2 is a sync signal correction unit 1. The phase comparison unit 3 that performs phase comparison between the reference signal and the comparison signal S2 that have passed through 3 is a low-pass filter (LPF) that extracts the oscillation frequency control signal S3 from the phase comparison output.
Is a voltage controlled oscillator (VCO) that is controlled by an oscillation frequency control signal S3 from the LPF3 to generate a clock signal (first clock signal) of a required frequency, and 5 is to multiply or divide the clock signal from the VCO4 as necessary. A frequency conversion unit that divides and outputs a system clock signal CK (second clock signal) of a required frequency, a frequency divider 6 divides the second clock signal into a required frequency, and is used for phase comparison by the phase comparison unit 2. A frequency divider for outputting the signal S2, 7 performs frequency comparison as to whether the frequency of the horizontal synchronizing signal S1 is within the frequency variable range of the second clock signal CK, and outputs a signal S4 based on the comparison. , Output of the sync signal addition control signal S5 for adding the dummy sync signal in the sync signal correction unit 1, and the frequency divider 6
Of the reset signal S6 for resetting the output of the phase comparison unit 2 and the output of the output stop control signal S7 for stopping the output of the phase comparison unit 2, and 8 is a frequency conversion unit based on the frequency comparison by the frequency comparison unit 7. 5 is a control unit for setting a multiplication ratio or a frequency division ratio.

【0009】次に、本発明の動作について説明する。図
1に示すように、本発明においてはクロック信号の発生
ブロックをVCO4と周波数変換部5で構成し、VCO
4でクロック信号(第1のクロック信号)を発生させ、
同クロック信号を必要に応じ逓倍又は分周して所要のシ
ステムクロック信号CK(第2のクロック信号)を得る。
このシステムクロック信号CKを分周器6、及び周波数比
較部7へ送る。分周器6はシステムクロック信号CKを所
定分周比(1/K)で分周し、位相比較部2へ比較信号
S2として送出する。なお、分周器6にはループカウンタ
を使用すればよい。
Next, the operation of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, in the present invention, a clock signal generation block is composed of a VCO 4 and a frequency conversion unit 5, and
Generate a clock signal (first clock signal) at 4,
The same clock signal is multiplied or divided as necessary to obtain a required system clock signal CK (second clock signal).
The system clock signal CK is sent to the frequency divider 6 and the frequency comparison unit 7. The frequency divider 6 divides the system clock signal CK by a predetermined frequency division ratio (1 / K) and outputs the comparison signal to the phase comparison unit 2.
Send as S2. A loop counter may be used as the frequency divider 6.

【0010】ここで、水平同期信号S1が不連続性のない
正常なものとした場合、同信号S1は同期信号補正部1に
よる補正を受けることなく位相比較部2へ入力する。位
相比較部2では水平同期信号S1を基準信号として比較信
号S2との位相比較を行い、その位相差に応じた出力をす
る。LPF3は位相比較部2の出力から発振制御に必要
な信号(発振周波数制御信号S3)を取り出してVCO4
に印加し、同制御信号S3によりVCO4の発振周波数が
制御される。以上説明の分周器6、位相比較部2、LP
F3及びVCO4の動作は従来のPLL回路と基本的に
同様である。本発明ではさらに、上述したようにVCO
4の後段に周波数変換部5を設けている。システムクロ
ック信号CKのもう1つの送出先である周波数比較部7の
具体的構成例を図2に示す。図2の信号入出力は図1と
対応付けしてある。図2に示すように、周波数比較部7
は第1のカウンタ7a、ロジック部7b、第2のカウンタ7
c、及びORゲート7dを図示のように接続して構成す
る。
If the horizontal synchronizing signal S1 is normal without discontinuity, the signal S1 is input to the phase comparing unit 2 without being corrected by the synchronizing signal correcting unit 1. The phase comparison unit 2 compares the phase of the horizontal synchronization signal S1 with the comparison signal S2 using the horizontal synchronization signal S1 as a reference signal, and outputs the phase difference. The LPF3 extracts a signal (oscillation frequency control signal S3) necessary for oscillation control from the output of the phase comparison unit 2 and outputs it to the VCO4.
And the oscillation frequency of the VCO 4 is controlled by the control signal S3. The frequency divider 6, the phase comparison unit 2, and the LP described above
The operations of F3 and VCO4 are basically the same as those of the conventional PLL circuit. The present invention further includes the VCO as described above.
The frequency conversion unit 5 is provided in the subsequent stage of 4. FIG. 2 shows a specific configuration example of the frequency comparison unit 7, which is another destination of the system clock signal CK. The signal input / output of FIG. 2 is associated with FIG. As shown in FIG. 2, the frequency comparison unit 7
Is the first counter 7a, the logic section 7b, the second counter 7
c and the OR gate 7d are connected as shown.

【0011】この周波数比較部7は次の3つの目的を有
する。 (1)現在のシステムクロック信号CKを生成しているV
CO4の周波数可変範囲内に水平同期信号S1の周波数を
包含しているか否かの周波数比較を行い、同比較に基づ
く信号S4を制御部8へ送出する。 (2)水平同期信号S1の連続性が崩れた場合のダミー同
期信号の付加制御(同期信号補正部1)、又は分周器6
のリセット。 (3)前記ダミー同期信号の付加が所定回数発生した場
合の位相比較部2の出力停止制御。 第1番目の周波数比較は以下のように行う。例としてNT
SC方式を引用する。この場合、水平同期信号S1の周波数
fh=15.734KHz 、1H(1水平周期)のサンプル数=91
0 である。これを図示したものが図3(A)である。サ
ンプル数「910 」は色副搬送波周波数fc=3.58 MHzの4
倍(4fc=14.318 MHz)がサンプリング周波数となるの
で、同サンプリング周波数から定まってくるものであ
る。
The frequency comparing section 7 has the following three purposes. (1) V that is generating the current system clock signal CK
A frequency comparison is made as to whether or not the frequency of the horizontal synchronizing signal S1 is included in the frequency variable range of CO4, and a signal S4 based on the comparison is sent to the control unit 8. (2) Additional control of the dummy synchronization signal (synchronization signal correction unit 1) when the continuity of the horizontal synchronization signal S1 is lost, or the frequency divider 6
Reset. (3) Output stop control of the phase comparator 2 when the dummy synchronization signal is added a predetermined number of times. The first frequency comparison is performed as follows. NT as an example
Citing the SC method. In this case, the frequency of the horizontal sync signal S1
fh = 15.734KHz, 1H (1 horizontal period) number of samples = 91
It is 0. This is shown in FIG. 3 (A). The number of samples "910" is 4 with color subcarrier frequency fc = 3.58 MHz.
Since the sampling frequency is doubled (4fc = 14.318 MHz), it is determined from the same sampling frequency.

【0012】上記例の場合において、VCO4を中心周
波数14.318 MHzで周波数可変範囲が±0.2 %とし、分周
比を910 としたとき、第1のカウンタ7aは図3(B)に
示すように「909 」カウントし、次いで第2のカウンタ
7cが「3」カウントするようにする。第2のカウンタ7c
が「3」カウントするとするのは以下から求まる。 1Hのサンプル数×VCOの可変率=910 ×(±0.2
%)=±1.8 ドット 上式の±1.8 ドットは幅として3.6 ドットとなるがカウ
ントとしては3カンウト(同期幅±1ドット)にする
(4カウントでは周波数比較が不可となる部分が発生す
る)。この3カンウト分の範囲(カウントエリアC2)が
周波数比較上においてVCO4の周波数可変範囲とな
り、その中心に水平同期信号S1が在るときにVCO4の
発振周波数は可変範囲の中心にあることを示す。これか
ら第1のカウンタ7aは909 カウント(カウントエリアC
1)することになる〔図3(A)(B)〕。このように
して生成された信号が周波数比較信号S13となる〔図3
(B)〕。
In the case of the above example, when the VCO 4 has a center frequency of 14.318 MHz and the frequency variable range is ± 0.2% and the frequency division ratio is 910, the first counter 7a is set to "3" as shown in FIG. 909 ", then the second counter
Make 7c count "3". Second counter 7c
Is counted as "3", it can be obtained from the following. Number of samples for 1H x VCO variable rate = 910 x (± 0.2
%) = ± 1.8 dots The width of ± 1.8 dots in the above formula is 3.6 dots, but the count is set to 3 counts (synchronization width ± 1 dot) (frequency comparison becomes impossible at 4 counts). This range of 3 counts (count area C2) is the frequency variable range of the VCO 4 in the frequency comparison, and when the horizontal synchronizing signal S1 is at the center, it indicates that the oscillation frequency of the VCO 4 is at the center of the variable range. From now on, the first counter 7a will count 909 (count area C
1) will be done [Fig.3 (A) (B)]. The signal thus generated becomes the frequency comparison signal S13 [Fig.
(B)].

【0013】換言すると、カウントエリアC2の期間が入
力水平同期信号S1の発生予想期間に相当し、この期間内
に水平同期信号S1の入力があったとき(符号イ)にはV
CO4の可変範囲内にあることとなり、PLLとしては
ロックする。これに対し、現発振状態からみて次回入力
される水平同期信号の発生位置がカウントエリアC1(符
号ロ)であれば同期信号が早い、カウントエリアC3(符
号ハ)であれば同・遅いと判断できる。カウントエリア
C2(符号イ)であれば同・同じと判断する。これが周波
数比較であり、同比較に基づく信号S4を制御部8へ送出
する。
In other words, the period of the count area C2 corresponds to the expected generation period of the input horizontal synchronizing signal S1, and when the horizontal synchronizing signal S1 is input within this period (symbol A), V
Since it is within the variable range of CO4, the PLL locks. On the other hand, judging from the current oscillation state, if the next horizontal sync signal is generated at the count area C1 (code B), the sync signal is early, and if it is count area C3 (code C), it is the same or slow. it can. Counting area
If it is C2 (sign a), it is judged to be the same. This is frequency comparison, and the signal S4 based on the comparison is sent to the control unit 8.

【0014】上記各カウンタによるカウントにおいて、
第1のカウンタは常に水平同期信号S1の開始点からカウ
ント開始し、909 カウント後に第2のカウントによるカ
ウントを開始する。このように両カウンタを制御するも
のがロジック部7bである。同ロジック部7bは入力された
水平同期信号S1に基づき、第1のカウンタ7aに対し、同
カウンタ7aに入力されるシステムクロック信号CKのカウ
ントを開始させる(LOAD)。同カウンタ7aは所定カウン
ト(前記909 カウント)後にカウントデータS11をロジ
ック部7bへ送出する。第1のカウンタ7aからのカウント
データS11を受けたロジック部7bは次に第2のカウンタ
7cに対し、同様に入力されるシステムクロック信号CKの
カウントを開始させる(LOAD)。同カウンタ7cは所定カ
ウント(前記3カウント)後にカウントデータS12をロ
ジック部7bへ送出する。同ロジック部7bは第1のカウン
タ7a及び第2のカウンタ7cによるカウント結果から現発
振周波数が水平同期信号S1に対し高い、正常、又は低い
かに対応した信号S4を制御部8へ出力する。
In counting by each of the above counters,
The first counter always starts counting from the starting point of the horizontal synchronizing signal S1, and after counting 909, starts counting by the second counting. The logic unit 7b controls both counters in this way. The logic unit 7b causes the first counter 7a to start counting the system clock signal CK input to the counter 7a based on the input horizontal synchronization signal S1 (LOAD). The counter 7a sends the count data S11 to the logic section 7b after a predetermined count (the 909 count). The logic unit 7b, which has received the count data S11 from the first counter 7a, moves to the second counter
For 7c, the count of the system clock signal CK which is similarly input is started (LOAD). The counter 7c sends count data S12 to the logic unit 7b after a predetermined count (3 counts). The logic unit 7b outputs to the control unit 8 a signal S4 corresponding to whether the current oscillation frequency is higher, normal, or lower than the horizontal synchronizing signal S1 based on the count results by the first counter 7a and the second counter 7c.

【0015】制御部8は現発振周波数の適否を示す信号
S4に基づき、水平同期信号S1に対し、現発振周波数が低
ければそれを高くするように、逆に高ければそれを低く
するように周波数変換部5の逓倍比又は分周比を制御
し、常に水平同期信号S1がカウントエリアC2内に出現す
るようにする。これにより、PLLは常にロック状態を
維持できる。この逓倍又は分周制御後のシステムクロッ
クCKの周波数は次のように表せる。 システムクロックCKの周波数=VCO4の中心周波数×
(M/N) ここに、M、Nは図4に示す周波数変換部5の逓倍比
(逓倍器5a)及び分周比(分周器5b)である。以上が周
波数比較である。
The control unit 8 is a signal indicating whether or not the current oscillation frequency is appropriate.
Based on S4, with respect to the horizontal synchronization signal S1, the multiplication ratio or frequency division ratio of the frequency conversion unit 5 is controlled so as to increase it if the current oscillation frequency is low, and conversely decrease it if it is high, and always The horizontal synchronizing signal S1 is made to appear in the count area C2. As a result, the PLL can always maintain the locked state. The frequency of the system clock CK after this multiplication or division control can be expressed as follows. System clock CK frequency = VCO4 center frequency x
(M / N) Here, M and N are the multiplication ratio (multiplier 5a) and the frequency division ratio (frequency divider 5b) of the frequency converter 5 shown in FIG. The above is frequency comparison.

【0016】次に、周波数比較部7の第2番目の目的で
ある水平同期信号の不連続性補正は次のように行う。入
力水平同期信号S1の連続性が正常な状態から崩れた場
合、入力同期信号は図3のカウントエリアC1又は同C3に
現れることとなる。この場合、カウントエリアC1又は同
C3に現れたものが前述した周波数比較上のものか、不連
続性によるものかは第1のカウンタ7aや第2のカウンタ
7cのカウントが本来のカウントと異なる非正規となるこ
とから区別される。この不連続性を示す同期信号がカウ
ントエリアC1に現れた場合には分周器6(ループカウン
タ)をリセットし、また周波数比較の過程でカウントエ
リアC2までに同期信号が現れない場合(カウントエリア
C3に現れることが想定される)には、同期信号付加制御
信号S5を出力し、同期信号補正部1においてカウントエ
リアC2終了直後にダミー同期信号を入力同期信号S1に付
加させる。
Next, the second purpose of the frequency comparison unit 7 is to correct the discontinuity of the horizontal synchronizing signal as follows. When the continuity of the input horizontal synchronizing signal S1 is broken from the normal state, the input synchronizing signal appears in the count area C1 or C3 of FIG. In this case, count area C1 or the same
Whether the one appearing in C3 is due to the above-mentioned frequency comparison or due to discontinuity is determined by the first counter 7a or the second counter.
It is distinguished from the fact that the count of 7c is non-genuine and differs from the original count. When the sync signal indicating this discontinuity appears in the count area C1, the frequency divider 6 (loop counter) is reset, and when the sync signal does not appear by the count area C2 in the process of frequency comparison (count area C1).
The sync signal addition control signal S5 is output, and the dummy signal is added to the input sync signal S1 immediately after the count area C2 ends in the sync signal correction unit 1.

【0017】また、分周器6のリセットは周波数比較信
号S13と入力水平同期信号S1とのORゲート7dの論理和
出力S6によりなされる。例えば、同期信号位置が図3の
「イ」位置の場合にはORゲート7dはH(ハイ)を出力
するが、「ロ」位置ではL(ロー)の出力となる。この
L出力時に分周器6をリセットする。また、ダミー同期
信号の付加が予め定めた所定回数(例えば3回)連続し
て発生した場合にはロジック部7bはフリーラン(入力同
期信号S1が無い)として扱い、出力停止信号S7により位
相比較部2の出力を停止させるように制御する。これに
よりVCO4の発振周波数ズレが軽減される。この位相
比較部2の制御が周波数比較部7の第3番目の目的であ
る。以上が周波数比較部7の説明である。
The frequency divider 6 is reset by the logical sum output S6 of the OR gate 7d of the frequency comparison signal S13 and the input horizontal synchronizing signal S1. For example, the OR gate 7d outputs H (high) when the synchronization signal position is the "a" position in FIG. 3, but outputs L (low) at the "b" position. At the time of this L output, the frequency divider 6 is reset. If the dummy sync signal is added a predetermined number of times (for example, three times) in succession, the logic unit 7b treats it as a free run (there is no input sync signal S1) and compares the phases by the output stop signal S7. The output of the section 2 is controlled to be stopped. This reduces the deviation of the oscillation frequency of the VCO 4. The control of the phase comparison unit 2 is the third purpose of the frequency comparison unit 7. The above is the description of the frequency comparison unit 7.

【0018】次に、LPF3について説明する。本発明
はPLL回路のロックレンジのワイド化を図ったもので
ある。従って、LPF3を1つの伝達特性に固定すると
安定性等に問題が生じる場合がある。そのため、LPF
3を図5に示すように、伝達特性の異なるもの複数種類
と、これらを切り換える切換回路とで構成するようにす
る。図5はLPFを3種類3a、3b、3cとした例であり、
伝達特性が3aは速いもの、3cは遅いもの、3bは前者の中
間的なのものである。また、3dは切換回路である。これ
らLPFをシステムクロックの周波数帯に予め割り当て
ておき、その周波数帯が高いときには伝達特性の速いL
PF3aを選択し、同・低いときには伝達特性の遅いLP
F3c等を選択する。
Next, the LPF 3 will be described. The present invention is intended to widen the lock range of the PLL circuit. Therefore, fixing the LPF 3 to one transfer characteristic may cause a problem in stability and the like. Therefore, LPF
As shown in FIG. 5, reference numeral 3 is composed of plural kinds having different transfer characteristics and a switching circuit for switching these. FIG. 5 shows an example in which three types of LPF are used, 3a, 3b, and 3c.
3a has a fast transfer characteristic, 3c has a slow transfer characteristic, and 3b has an intermediate transfer characteristic. Further, 3d is a switching circuit. These LPFs are assigned to the frequency band of the system clock in advance, and when the frequency band is high, L having a fast transfer characteristic is used.
When PF3a is selected and the same or low, LP with slow transfer characteristics
Select F3c, etc.

【0019】またこれらLPFの選択は単にシステムク
ロックの周波数帯に対してだけでなく、周波数変換部5
の比率を切り換える場合にもLPFを切り換えるように
してもよい。この場合、比率を切り換える際には伝達特
性の速いLPF3aを選択し、位相比較部2に制御が移る
様な場合には伝達特性の遅いLPF3cを選択する。LP
Fの選択切り換えは制御部8が周波数比較部7による比
較結果に基づき切り換えるようにすればよい。また、シ
ステムクロックの周波数帯に応じてののみの切り換えで
あれば手動切り換えでも可能である。このようにするこ
とでPLL回路としての安定性が確保される。
The selection of these LPFs is not limited to the frequency band of the system clock, but the frequency conversion unit 5
The LPF may be switched also when the ratio is switched. In this case, when switching the ratio, the LPF 3a having a fast transfer characteristic is selected, and when the control is transferred to the phase comparison unit 2, the LPF 3c having a slow transfer characteristic is selected. LP
The selection switching of F may be performed by the control unit 8 based on the comparison result by the frequency comparison unit 7. Further, manual switching is also possible as long as switching is performed only according to the frequency band of the system clock. By doing so, the stability of the PLL circuit is ensured.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、V
CO(電圧制御発振回路)の数を増やすことなく、PL
L回路のロックレンジを拡大することができ、これによ
り幾種類ものドットクロックに対応することが可能とな
る。また、入力水平同期信号が不連続の場合には、その
不連続状態に応じて分周器(ループカウンタ)をリセッ
トしたり、又はダミー同期信号を付加、更には、このダ
ミー同期信号付加が所定回数発生した場合にはフリーラ
ンとして扱い、位相比較器の出力を停止する等して位相
比較差を最小限に抑える。これにより、PLL回路とし
ての動作を安定なものとすることができる。以上から、
本発明は映像ディジタル処理に使用するシステムクロッ
クを生成するPLL回路の性能向上に寄与しうるもので
ある。
As described above, according to the present invention, V
PL without increasing the number of CO (voltage controlled oscillation circuit)
It is possible to extend the lock range of the L circuit, which makes it possible to support many kinds of dot clocks. Further, when the input horizontal synchronizing signal is discontinuous, the frequency divider (loop counter) is reset or a dummy synchronizing signal is added according to the discontinuous state, and further, the dummy synchronizing signal addition is predetermined. When the number of times occurs, it is treated as a free run, and the output of the phase comparator is stopped to minimize the phase comparison difference. As a result, the operation of the PLL circuit can be made stable. From the above,
The present invention can contribute to improving the performance of a PLL circuit that generates a system clock used for digital video processing.

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

【図1】本発明によるPLL回路の一実施例を示す要部
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of essential parts showing an embodiment of a PLL circuit according to the present invention.

【図2】図1における周波数比較部の一実施例を示す要
部ブロック図である。
2 is a principal block diagram showing an embodiment of a frequency comparison unit in FIG. 1. FIG.

【図3】周波数比較部における周波数比較の説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of frequency comparison in a frequency comparison unit.

【図4】周波数変換部の一実施例を示す要部ブロック図
である。
FIG. 4 is a principal block diagram showing an embodiment of a frequency conversion unit.

【図5】ローパスフィルタの一実施例を示す要部ブロッ
ク図である。
FIG. 5 is a block diagram of a main part showing an embodiment of a low-pass filter.

【図6】従来のPLL回路の一実施例を示す要部ブロッ
ク図である。
FIG. 6 is a principal block diagram showing an embodiment of a conventional PLL circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S1 水平同期信号 1 同期信号補正部 2 位相比較部 3 ローパスフィルタ(LPF) 4 電圧制御発振回路(VCO) 5 周波数変換部 6 分周器 7 周波数比較部 8 制御部 CK システムクロック 7a 第1のカウンタ 7b ロジック部 7c 第2のカウンタ 7d ORゲート 3a 第1のローパスフィルタ(LPF) 3b 第2のローパスフィルタ(LPF) 3c 第3のローパスフィルタ(LPF) 3d 切換回路 S1 Horizontal sync signal 1 Sync signal corrector 2 Phase comparator 3 Low pass filter (LPF) 4 Voltage controlled oscillator (VCO) 5 Frequency converter 6 Frequency divider 7 Frequency comparator 8 Controller CK System clock 7a First counter 7b Logic part 7c Second counter 7d OR gate 3a First low-pass filter (LPF) 3b Second low-pass filter (LPF) 3c Third low-pass filter (LPF) 3d Switching circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所要周波数の第1のクロック信号を発生
する電圧制御発振回路と、前記第1のクロック信号の周
波数を変換し、所要周波数の第2のクロック信号として
出力する周波数変換部と、前記第2のクロック信号を所
要周波数に分周する分周器と、前記分周器よりのクロッ
ク信号と、基準信号としての水平同期信号との位相比較
をなす位相比較部と、前記位相比較部よりの位相比較出
力から発振周波数制御信号を取り出し、同発振周波数制
御信号を前記電圧制御発振回路に印加するローパスフィ
ルタと、前記水平同期信号と前記第2のクロック信号と
を比較し、同比較に基づく信号を出力する周波数比較部
と、前記周波数比較部による比較結果に基づき、前記第
2のクロック信号が所要周波数になるように前記周波数
変換部を制御する制御部とを設けてなることを特徴とす
るPLL回路。
1. A voltage controlled oscillator circuit for generating a first clock signal of a required frequency, and a frequency conversion unit for converting the frequency of the first clock signal and outputting it as a second clock signal of the required frequency. A frequency divider that divides the second clock signal to a required frequency, a phase comparison unit that makes a phase comparison between the clock signal from the frequency divider and a horizontal synchronization signal as a reference signal, and the phase comparison unit. From the phase comparison output, and compares the low-pass filter for applying the oscillation frequency control signal to the voltage controlled oscillation circuit with the horizontal synchronization signal and the second clock signal. A frequency comparison unit that outputs a signal based on the frequency, and a control unit that controls the frequency conversion unit so that the second clock signal has a required frequency based on the comparison result by the frequency comparison unit. A PLL circuit comprising a control section.
【請求項2】 前記周波数比較部を、前記第2のクロッ
ク信号を前記水平同期信号を基準にしてカウントし、所
定数カウント後にカウントデータを出力する第1のカウ
ンタと、第1のカウンタによる前記所定数カウント後に
前記第2のクロック信号のカウントを開始し、所定数カ
ウント後にカウントデータを出力する第2のカウンタ
と、前記水平同期信号に基づき、前記カウントを行わし
めるように第1のカウンタ及び第2のカウンタを制御す
る一方、同第1のカウンタよりのカウントデータと第2
のカウンタよりのカウントデータとから周波数比較信号
を生成し、同周波数比較信号と前記水平同期信号との周
波数比較をなし、双方の周波数差に応じた信号を出力す
るロジック部とで構成したことを特徴とする請求項1記
載のPLL回路。
2. The frequency comparing unit counts the second clock signal with the horizontal synchronizing signal as a reference, and outputs a count data after a predetermined number of counts, and outputs the count data. A second counter that starts counting the second clock signal after a predetermined number of counts and outputs count data after a predetermined number of counts, and a first counter that performs the counting based on the horizontal synchronization signal. While controlling the second counter, the count data from the first counter and the second counter
A frequency comparison signal is generated from the count data from the counter, the frequency comparison signal is compared with the horizontal synchronization signal, and a logic unit that outputs a signal according to the frequency difference between the two is formed. The PLL circuit according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項3】 前記周波数比較部に、前記周波数比較信
号と前記水平同期信号との論理和を演算し、同周波数比
較信号に対し同水平同期信号が所定周波数高いときには
前記分周器をリセットするリセット信号を出力する演算
回路を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2記
載のPLL回路。
3. The frequency comparing unit calculates a logical sum of the frequency comparison signal and the horizontal synchronizing signal, and resets the frequency divider when the horizontal synchronizing signal has a predetermined frequency higher than the frequency comparing signal. The PLL circuit according to claim 1 or 2, further comprising an arithmetic circuit that outputs a reset signal.
【請求項4】 前記演算回路を、ORゲートで構成した
ことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3記載
のPLL回路。
4. The PLL circuit according to claim 1, wherein the arithmetic circuit is composed of an OR gate.
【請求項5】 前記周波数比較部における比較におい
て、周波数比較信号に対し水平同期信号が所定周波数低
いときには前記ロジック部が同第2のカウンタより同期
信号付加制御信号を出力させるとともに、該同期信号付
加制御信号が入力され、同入力があったときには同水平
同期信号の所定位置にダミー同期信号を付加する同期信
号補正部を設け、同付加後の水平同期信号を前記位相比
較部に入力するようにしたことを特徴とする請求項1又
は請求項2記載のPLL回路。
5. In the comparison in the frequency comparison unit, when the horizontal synchronization signal is lower than the frequency comparison signal by a predetermined frequency, the logic unit outputs the synchronization signal addition control signal from the second counter and the synchronization signal addition is performed. A control signal is input, and when there is the same input, a sync signal correction unit that adds a dummy sync signal to a predetermined position of the horizontal sync signal is provided, and the horizontal sync signal after the addition is input to the phase comparison unit. The PLL circuit according to claim 1 or 2, wherein the PLL circuit is provided.
【請求項6】 前記ダミー同期信号の付加が所定回数連
続したときには前記位相比較部の出力を停止する出力停
止信号を前記ロジック部が出力するようにしたことを特
徴とする請求項1、請求項2又は請求項5記載のPLL
回路。
6. The logic unit outputs the output stop signal for stopping the output of the phase comparison unit when the addition of the dummy synchronization signal continues for a predetermined number of times. 2 or the PLL according to claim 5.
circuit.
【請求項7】 前記ローパスフィルタを、伝達特性がそ
れぞれ異なるローパスフィルタ複数と、同複数のローパ
スフィルタを切り換える切換回路とで構成し、前記制御
部が前記第2のクロック信号の周波数に応じて同切換回
路を切り換えることを特徴とする請求項1記載のPLL
回路。
7. The low-pass filter comprises a plurality of low-pass filters each having a different transfer characteristic, and a switching circuit for switching the plurality of low-pass filters, and the control unit is configured to operate in accordance with the frequency of the second clock signal. The PLL according to claim 1, wherein the switching circuit is switched.
circuit.
【請求項8】 前記周波数変換部を、可変逓倍回路と可
変分周回路との直列回路で構成したことを特徴とする請
求項1記載のPLL回路。
8. The PLL circuit according to claim 1, wherein the frequency conversion unit is composed of a series circuit of a variable multiplication circuit and a variable frequency dividing circuit.
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