JPH08139596A - Phase comparator and pll circuit - Google Patents

Phase comparator and pll circuit

Info

Publication number
JPH08139596A
JPH08139596A JP6278703A JP27870394A JPH08139596A JP H08139596 A JPH08139596 A JP H08139596A JP 6278703 A JP6278703 A JP 6278703A JP 27870394 A JP27870394 A JP 27870394A JP H08139596 A JPH08139596 A JP H08139596A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
output
phase comparator
phase
reference signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6278703A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3380632B2 (en
Inventor
Mitsuru Shingyouchi
充 新行内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP27870394A priority Critical patent/JP3380632B2/en
Publication of JPH08139596A publication Critical patent/JPH08139596A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3380632B2 publication Critical patent/JP3380632B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To quickly acquire synchronization in the case of forming a PLL circuit by discriminating whether or not phase differences detected by first and second signal comparison means are within the range of ±π and selectively outputting the phase difference within the range of ±π. CONSTITUTION: A first phase comparator 22 compares first reference signals R1 and fluctuation signals V and outputs phase delay signals U1 and advance signals D1 for the phase difference. Also, reference signals R are shifted for πby a phase shifter 23, the signals and the signals V are compared in a second phase comparator 24 and the delay signals U2 and the advance signals D2 are outputted. A first discrimination device 25 outputs discrimination signals Q1 when the signals U1 and D1 exceed the range of ±π and a second discrimination device 26 outputs the discrimination signals Q2 when the signals U2 and D2 exceed the range of ±π to an output switching device 27. The switching device 27 outputs the signals U1 and D1 as the delay signals U and the advance signals D when the signals Q2 are inputted and outputs the signals U2 and D2 as the signals U and D when the signals Q1 are inputted.

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、位相比較器及びPLL
(Phase Locked Loop)回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a phase comparator and a PLL.
(Phase Locked Loop) circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の位相比較器は、変動信号を基準信
号と比較して位相差を検出し、基準信号の位相に対して
変動信号の位相が進んでいる場合の位相差を位相進み信
号として出力し、基準信号の位相に対して変動信号の位
相が遅れている場合の位相差を位相遅れ信号として出力
する。
2. Description of the Related Art A conventional phase comparator detects a phase difference by comparing a fluctuation signal with a reference signal and detects the phase difference when the phase of the fluctuation signal is ahead of the phase of the reference signal. And outputs the phase difference when the phase of the fluctuation signal is delayed with respect to the phase of the reference signal as a phase delay signal.

【0003】また、このような位相比較器を利用して形
成されたPLL回路は、位相比較器の出力を電圧制御発
振器であるVCO(Voltage Controlled Oscillator)に
入力し、このVCOの出力を位相比較器に帰還させる。
このため、VCOの出力信号の周波数が位相比較器の入
力信号の周波数に同期する。
A PLL circuit formed by using such a phase comparator inputs the output of the phase comparator to a VCO (Voltage Controlled Oscillator) which is a voltage controlled oscillator, and compares the output of this VCO with the phase comparison. To return to the vessel.
Therefore, the frequency of the output signal of the VCO is synchronized with the frequency of the input signal of the phase comparator.

【0004】そして、上述のような位相比較器には、記
憶素子を有するメモリ型と、記憶素子を有しない非メモ
リ型とがある。例えば、デジタル方式のメモリ型の位相
比較器1は、図17に示すように、基準信号Rと変動信
号Vとの入力部2,3、位相遅れ信号Uと位相進み信号
Dとの出力部4,5を有しており、多数のナンドゲート
6〜14の組み合わせにより形成されている。この場
合、ループ状に接続されたナンドゲート7,8とナンド
ゲート9,10とにより、記憶素子として機能するRS
−フリップフロップF1,F2が形成されている。
The phase comparator as described above is classified into a memory type having a storage element and a non-memory type having no storage element. For example, as shown in FIG. 17, a digital memory type phase comparator 1 includes input sections 2 and 3 for a reference signal R and a fluctuation signal V and an output section 4 for a phase delay signal U and a phase advance signal D. , 5 and are formed by a combination of a large number of NAND gates 6 to 14. In this case, the RSs functioning as a storage element are formed by the NAND gates 7 and 8 and the NAND gates 9 and 10 connected in a loop.
Flip-flops F1, F2 are formed.

【0005】このような構造において、図18(a)に
示すように、基準信号Rより変動信号Vが遅れている場
合は、位相進み信号Dは発生することなく位相遅れ信号
Uが発生し、図18(b)に示すように、基準信号Rよ
り変動信号Vが進んでいる場合は、位相遅れ信号Uは発
生することなく位相進み信号Dが発生する。
In such a structure, as shown in FIG. 18A, when the fluctuation signal V is delayed from the reference signal R, the phase advance signal D is not generated but the phase delay signal U is generated, As shown in FIG. 18B, when the fluctuation signal V is ahead of the reference signal R, the phase advance signal D is generated without generating the phase delay signal U.

【0006】そこで、図19に示すように、上述のよう
な位相比較器1にチャージポンプ15とループフィルタ
であるLPF(Low Pass Filter)16とを接続し、位相
比較器1が出力する位相遅れ信号Uと位相進み信号Dと
をチャージポンプ15によりアナログ電圧に変換してか
らLPF16によりフィルタリングすると、その出力電
圧と位相差との特性は、図20に示すようになる。この
場合、位相比較器1は、出力電圧と位相差とが“−2π
〜+2π”の範囲において線形の関係にあるので、周波
数比較器として機能する。
Therefore, as shown in FIG. 19, a charge pump 15 and an LPF (Low Pass Filter) 16 which is a loop filter are connected to the phase comparator 1 as described above, and the phase delay output from the phase comparator 1 is delayed. When the signal U and the phase lead signal D are converted into an analog voltage by the charge pump 15 and then filtered by the LPF 16, the characteristics of the output voltage and the phase difference are as shown in FIG. In this case, the phase comparator 1 determines that the output voltage and the phase difference are “−2π
Since it has a linear relationship in the range of up to + 2π ″, it functions as a frequency comparator.

【0007】上述のようなメモリ型の位相比較器1は、
特性的に位相を比較できる範囲が“−2π〜+2π”と
広いが、ノイズなどの外乱により比較動作が不安定とな
ると、この不安定状態がRS−フリップフロップF1,
F2のために長期的に継続する。一方、非メモリ型の位
相比較器は、外乱により動作が不安定となっても、記憶
素子がないので不安定状態は早期に終了するが、位相を
比較できる範囲が“−π/2〜+π/2”と狭い。
The memory type phase comparator 1 as described above is
The range in which the phases can be compared characteristically is as wide as "-2π to + 2π", but if the comparison operation becomes unstable due to a disturbance such as noise, this unstable state causes the RS-flip-flop F1,
Continue long term for F2. On the other hand, in the non-memory type phase comparator, even if the operation becomes unstable due to the disturbance, the unstable state ends early because there is no storage element, but the range in which the phases can be compared is “−π / 2 to + π”. It is as narrow as / 2 ".

【0008】このため、メモリ型の位相比較器を使用し
たPLL回路は、信号周波数の位相差が大きい状態から
でも同期することができるが、非メモリ型の位相比較器
を使用したPLL回路は、信号周波数の位相差が大きい
状態から同期することが困難である。
Therefore, the PLL circuit using the memory type phase comparator can be synchronized even when the phase difference of the signal frequency is large, but the PLL circuit using the non-memory type phase comparator is It is difficult to synchronize from the state where the phase difference of the signal frequency is large.

【0009】より詳細には、PLL回路の同期過程に
は、周波数引込過程と位相引込過程とがある。非メモリ
型の位相比較器を使用したPLL回路の場合、周波数の
引き込みは位相差出力が遅れ進みに大きく振れた際の直
流成分で行なわれるため、同期に時間を要することにな
り、基準信号の高次の周波数に誤って引き込まれること
もある。メモリ型の位相比較器を使用したPLL回路の
場合、周波数比較器としての機能により、同期時間が短
縮されると共に、基準信号の高次の周波数に引き込まれ
ることが防止されている。しかし、前述のようにメモリ
型の位相比較器は、外乱により動作が不安定となると、
これが長期的に継続するため、このような位相比較器を
使用したPLL回路も、不安定状態が長期的に継続す
る。
More specifically, the PLL circuit synchronization process includes a frequency pulling process and a phase pulling process. In the case of a PLL circuit using a non-memory type phase comparator, the frequency pull-in is performed by the DC component when the phase difference output largely fluctuates due to delay and advance, so that it takes time to synchronize and the reference signal It may be accidentally drawn into higher frequencies. In the case of the PLL circuit using the memory type phase comparator, the function as the frequency comparator shortens the synchronization time and prevents the higher frequency of the reference signal. However, as mentioned above, the memory type phase comparator becomes unstable when the operation becomes unstable due to disturbance.
Since this continues for a long time, the PLL circuit using such a phase comparator also remains in an unstable state for a long time.

【0010】例えば、メモリ型の位相比較器において、
図21(a)に示すように、基準信号Rの一つがドロッ
プアウトすると、次の基準信号Rと変動信号Vとが同期
し、位相遅れ信号Uが出力されなくなって位相進み信号
Dが出力されることがある。同様に、図21(b)に示
すように、基準信号Rに一つのスパイクノイズが発生す
ると、このスパイクノイズと次の変動信号Vとが同期
し、位相進み信号Dが出力されなくなって位相遅れ信号
Uが出力されることがある。
For example, in a memory type phase comparator,
As shown in FIG. 21A, when one of the reference signals R drops out, the next reference signal R and the fluctuation signal V are synchronized, the phase delay signal U is no longer output, and the phase advance signal D is output. Sometimes. Similarly, as shown in FIG. 21B, when one spike noise is generated in the reference signal R, this spike noise and the next fluctuation signal V are synchronized with each other, and the phase advance signal D is not output and the phase delay is delayed. The signal U may be output.

【0011】つまり、メモリ型の位相比較器を使用した
PLL回路と、非メモリ型の位相比較器を使用したPL
L回路とは、相反する長所と短所とを有している。そし
て、このような課題を解決したPLL回路が、特開平 2
-70124号公報に開示されている。この公報に開示された
PLL回路は、メモリ型の位相比較器と非メモリ型の位
相比較とを切替自在に有し、信号周波数の位相差が大き
い初期状態では、位相比較範囲が広いメモリ型の位相比
較器を選択し、その同期捕捉が完了してから以後は、外
乱に強い非メモリ型の位相比較器を選択する。
That is, a PLL circuit using a memory type phase comparator and a PL circuit using a non-memory type phase comparator
The L circuit has contradictory advantages and disadvantages. A PLL circuit that solves such a problem is disclosed in
-70124 gazette. The PLL circuit disclosed in this publication has a memory-type phase comparator and a non-memory-type phase comparison switchably, and a memory-type phase comparator having a wide phase comparison range in an initial state where a phase difference of signal frequencies is large. After the phase comparator is selected and its synchronization acquisition is completed, a non-memory type phase comparator resistant to disturbance is selected.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記公報のPLL回路
は、メモリ型と非メモリ型との位相比較器を使い分け
る。
The PLL circuit of the above publication uses memory type and non-memory type phase comparators separately.

【0013】しかし、メモリ型と非メモリ型との位相比
較器は出力特性が相違するため、これを単純に切り替え
ると出力の電圧差が高いためにPLL回路の動作が不安
定となる。
However, since the memory type and non-memory type phase comparators have different output characteristics, if they are simply switched, the operation of the PLL circuit becomes unstable due to the high voltage difference between the outputs.

【0014】そこで、上記公報に開示されているPLL
回路は、遅延素子などを利用して非メモリ型の位相比較
器の特性をメモリ型の位相比較器の特性と一致させるよ
うにしているが、これにはゲイン調整などの微細な回路
調整が必要である。このため、上記公報のPLL回路
は、実際にはメモリ型と非メモリ型との位相比較器の出
力特性を一致させることが困難で生産性が悪い。
Therefore, the PLL disclosed in the above publication.
The circuit uses delay elements to match the characteristics of the non-memory type phase comparator with the characteristics of the memory type phase comparator, but this requires fine circuit adjustment such as gain adjustment. Is. Therefore, in the PLL circuit of the above publication, it is actually difficult to match the output characteristics of the memory type and non-memory type phase comparators, and the productivity is poor.

【0015】また、メモリ型の位相比較器1は、前述の
ように位相比較範囲が広いので周波数比較器として機能
するはずであるが、図22に示すように、周波数が同一
で位相が“π”だけ相違する基準信号R,R′を想定す
ると、同一の変動信号Vに対して位相進み信号Dと位相
遅れ信号Uとの出力形態が異なる。このことは、位相比
較器1が、正常に基準信号Rと変動信号Vとの位相差を
出力しても、この出力は必ずしも周波数の比較結果とは
ならないことを意味している。
Further, the memory type phase comparator 1 should function as a frequency comparator because it has a wide phase comparison range as described above. However, as shown in FIG. 22, the frequency is the same and the phase is "π". Assuming reference signals R and R'which are different from each other, the output forms of the phase lead signal D and the phase delay signal U are different for the same fluctuation signal V. This means that even if the phase comparator 1 normally outputs the phase difference between the reference signal R and the fluctuation signal V, this output does not necessarily become the frequency comparison result.

【0016】また、このような位相比較器1を使用した
PLL回路は、位相差が安定点に収束するようフィード
バックされて同期する。つまり、基準信号Rの周波数f
r と、VCOのフリーランニング周波数(制御電圧が
“0”の場合の出力周波数)f0 とに差がある場合、同
期時の位相の誤差分δθが電圧δVに変換される。さら
に、この電圧δVがVCOの発振周波数をδfだけ移動
させるので、図20に示すように、 δV=Kθδθ δf=KfδV fr =f0+δf となる位相差が安定点となり、この状態でPLL回路は
同期する。なお、上記数式において、Kθ は位相比較
器1とLPFとを合わせた利得係数であり、KfはVC
Oの利得係数である。
Further, the PLL circuit using such a phase comparator 1 is fed back and synchronized so that the phase difference converges to a stable point. That is, the frequency f of the reference signal R
When there is a difference between r and the free running frequency (output frequency when the control voltage is “0”) f 0 of the VCO, the phase error δθ during synchronization is converted into the voltage δV. Further, since the voltage .DELTA.V moves the oscillation frequency of the VCO just delta] f, as shown in FIG. 20, the phase difference becomes δV = K θ δθ δf = K f δV f r = f 0 + δf becomes stable point, the The PLL circuit is synchronized in this state. In the above equation, K θ is a gain coefficient obtained by combining the phase comparator 1 and the LPF, and K f is VC.
It is a gain coefficient of O.

【0017】そして、前述のように位相比較器1の出力
信号U,Dが基準信号R,R′の位相により異なること
は、初期状態により出力結果が異なることを意味してい
る。メモリ型の位相比較器1は、基準信号Rと変動信号
Vとの位相差が大きい場合でも、これを安定点に強制的
に引き込むが、その際には同期関係を一度崩してから引
き込むことになるので、同期捕捉に時間を要していた。
The fact that the output signals U and D of the phase comparator 1 differ depending on the phases of the reference signals R and R'as described above means that the output results differ depending on the initial state. Even if the phase difference between the reference signal R and the fluctuation signal V is large, the memory-type phase comparator 1 forcibly pulls this in to the stable point, but in that case, the synchronization relationship is broken once before pulling in. Therefore, it took time to acquire the synchronization.

【0018】また、このような位相比較器1を使用した
PLL回路の同期捕捉も同様に時間を要するが、PLL
回路の場合、同期捕捉の所要時間を決定する要因は位相
比較器だけでなくLPFなども関係している。このた
め、PLL回路は、応答性と安定性とのバランスが考慮
されて設計されるが、例えば、PLL回路により駆動モ
ータの回転速度を制御する場合、機械系の応答性は電気
系より遅く、駆動モータや駆動機構が慣性を有するた
め、PLL回路のフィードバック制御が安定点を中心に
振動して収束しないようなことも発生する。このような
場合、振動を防止するために応答性を犠牲にしてPLL
回路が設計されるので、駆動モータのピックアップが低
下することになる。
Further, although the synchronization acquisition of the PLL circuit using the phase comparator 1 like this also takes time, the PLL
In the case of the circuit, not only the phase comparator but also the LPF and the like are factors that determine the time required for the synchronization acquisition. For this reason, the PLL circuit is designed in consideration of the balance between responsiveness and stability. For example, when the rotation speed of the drive motor is controlled by the PLL circuit, the responsiveness of the mechanical system is slower than that of the electrical system, Since the drive motor and the drive mechanism have inertia, the feedback control of the PLL circuit may vibrate around the stable point and may not converge. In such a case, the PLL is sacrificed in response to prevent vibration.
Since the circuit is designed, the drive motor pickup will be reduced.

【0019】上述のような課題を解決するため、駆動モ
ータの回転速度などに別のフィードバックループを設け
ることや、フィードバック制御を安定点の手前で逆転さ
せたり制動させたりすることが提案されている。しか
し、これでは制御系の構造が複雑化して生産性や信頼性
が低下する。
In order to solve the above-mentioned problems, it has been proposed to provide another feedback loop for the rotation speed of the drive motor, or to reverse the feedback control or brake it before the stable point. . However, this complicates the structure of the control system and reduces productivity and reliability.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
位相が“π”だけ相違する第一基準信号と第二基準信号
とを出力する信号出力手段を設け、第一基準信号と変動
信号とを比較して位相差を検出する第一信号比較手段を
設け、第二基準信号と変動信号とを比較して位相差を検
出する第二信号比較手段を設け、前記第一信号比較手段
と前記第二信号比較手段とが検出した位相差が“±π”
の範囲にあるかないかを判別する結果判別手段を設け、
この判別結果により“±π”の範囲にある方の位相差を
選択的に出力する出力切替手段を設けた。
According to the first aspect of the present invention,
A signal output means for outputting a first reference signal and a second reference signal whose phases are different by "π" is provided, and a first signal comparison means for comparing the first reference signal and the fluctuation signal to detect a phase difference is provided. A second signal comparing means for detecting the phase difference by comparing the second reference signal and the fluctuation signal is provided, and the phase difference detected by the first signal comparing means and the second signal comparing means is “± π ”
Provided with a result determination means for determining whether or not it is within the range of
An output switching means for selectively outputting the phase difference in the range of ". +-.. pi." Is provided according to the result of this discrimination.

【0021】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、第一基準信号はデューティ比が 50(%)の
論理信号であり、信号出力手段は第一基準信号をノット
回路により反転させて第二基準信号を生成する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first reference signal is a logic signal having a duty ratio of 50 (%), and the signal output means inverts the first reference signal by a knot circuit. Then, the second reference signal is generated.

【0022】請求項3記載の発明は、基準信号を出力す
る信号出力手段を設け、変動信号を第一変動信号として
位相が“π”だけシフトした第二変動信号を生成する信
号生成手段を設け、基準信号と第一変動信号とを比較し
て位相差を検出する第一信号比較手段を設け、基準信号
と第二変動信号とを比較して位相差を検出する第二信号
比較手段を設け、前記第一信号比較手段と前記第二信号
比較手段とが検出した位相差が“±π”の範囲にあるか
ないかを判別する結果判別手段を設け、この判別結果に
より“±π”の範囲にある方の位相差を選択的に出力す
る出力切替手段を設けた。
According to a third aspect of the present invention, the signal output means for outputting the reference signal is provided, and the signal generation means for generating the second fluctuation signal whose phase is shifted by "π" using the fluctuation signal as the first fluctuation signal is provided. A first signal comparing means for comparing the reference signal with the first fluctuation signal to detect a phase difference, and a second signal comparing means for comparing the reference signal with the second fluctuation signal to detect a phase difference A result discriminating unit for discriminating whether or not the phase difference detected by the first signal comparing unit and the second signal comparing unit is within the range of “± π” is provided, and the range of “± π” is determined by the discriminating result. The output switching means for selectively outputting the phase difference of one of the two is provided.

【0023】請求項4記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の位相比較器の出力信号をデジタルからアナログ
に変換するチャージポンプを設け、このチャージポンプ
の出力信号をフィルタリングするループフィルタを設
け、このループフィルタの出力電圧に対応した発振周波
数の出力信号を発生する電圧制御発振器を設け、この電
圧制御発振器の出力信号を偶数で分周してから前記位相
比較器に変動信号として出力する分周器を設けた。
The invention according to claim 4 is provided with a charge pump for converting the output signal of the phase comparator according to claim 1, 2 or 3 from digital to analog, and a loop filter for filtering the output signal of this charge pump. A voltage-controlled oscillator that generates an output signal of an oscillation frequency corresponding to the output voltage of the loop filter is provided, and the output signal of the voltage-controlled oscillator is divided by an even number and then output as a fluctuation signal to the phase comparator. A frequency divider is provided.

【0024】請求項5記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の位相比較器の出力信号をデジタルからアナログ
に変換するチャージポンプを設け、このチャージポンプ
の出力信号をフィルタリングするループフィルタを設
け、このループフィルタの出力電圧に対応した発振周波
数の信号を出力する電圧制御発振器を設け、この電圧制
御発振器の出力信号を奇数で分周してから前記位相比較
器に変動信号として出力する分周器を設け、前記電圧制
御発振器の出力信号を第一出力信号として位相が“π”
だけシフトした第二出力信号を生成する信号変換手段を
設け、前記位相比較器が第一基準信号により位相差を出
力している場合は第一出力信号を選択的に出力し、前記
位相比較器が第二基準信号により位相差を出力している
場合は第二出力信号を選択的に出力する出力選択手段を
設けた。
According to a fifth aspect of the present invention, a charge pump for converting the output signal of the phase comparator according to the first, second or third aspect from digital to analog is provided, and a loop filter for filtering the output signal of the charge pump is provided. A voltage-controlled oscillator that outputs a signal having an oscillation frequency corresponding to the output voltage of the loop filter is provided, and the output signal of the voltage-controlled oscillator is divided by an odd number and then output as a fluctuation signal to the phase comparator. A frequency divider is provided and the output signal of the voltage controlled oscillator is used as the first output signal and the phase is "π".
Provided with a signal converting means for generating a second output signal shifted by only, when the phase comparator outputs a phase difference by the first reference signal, selectively outputs the first output signal, the phase comparator Is provided with an output selection means for selectively outputting the second output signal when the phase difference is output by the second reference signal.

【0025】請求項6記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の位相比較器の出力信号をデジタルからアナログ
に変換するチャージポンプを設け、このチャージポンプ
の出力信号をフィルタリングするループフィルタを設
け、このループフィルタの出力電圧に対応して駆動電力
を出力するモータドライバを設け、このモータドライバ
が出力する駆動電力により駆動される駆動モータを設
け、この駆動モータの回転速度を検出して対応する変動
信号を前記位相比較器に出力する速度検出手段を設け
た。
According to a sixth aspect of the invention, a charge pump for converting the output signal of the phase comparator according to the first, second or third aspect from digital to analog is provided, and a loop filter for filtering the output signal of the charge pump is provided. A motor driver that outputs drive power corresponding to the output voltage of this loop filter is provided, and a drive motor that is driven by the drive power output by this motor driver is provided, and the rotation speed of this drive motor is detected to respond. The speed detecting means for outputting the fluctuation signal to the phase comparator is provided.

【0026】請求項7記載の発明は、位相が“π”だけ
相違する第一基準信号と第二基準信号とを出力する信号
出力手段を設け、変動信号と第一基準信号とを比較して
位相差を出力する第一位相比較器を設け、変動信号と第
二基準信号とを比較して位相差を出力する第二位相比較
器を設け、これら第一位相比較器と第二の位相比較器と
の一方の出力信号を選択する出力切替手段を設け、この
出力切替手段が選択した出力信号をデジタルからアナロ
グに変換するチャージポンプを設け、このチャージポン
プの出力信号をフィルタリングするループフィルタを設
け、このループフィルタの出力電圧に対応した発振周波
数の出力信号を発生する電圧制御発振器を設け、この電
圧制御発振器の出力信号に対応した変動信号を前記第一
位相比較器と前記第二の位相比較器とに出力する信号帰
還手段を設け、前記ループフィルタの出力電圧が予め設
定された基準電圧“±Vs ”の範囲を超過すると前記出
力切替手段の選択を変更させる選択制御手段を設けた。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided signal output means for outputting a first reference signal and a second reference signal whose phases are different by "π", and the fluctuation signal and the first reference signal are compared with each other. A first phase comparator that outputs a phase difference is provided, and a second phase comparator that outputs a phase difference by comparing a fluctuation signal and a second reference signal is provided. And an output switching means for selecting one of the output signals of the charge pump and a charge pump for converting the output signal selected by the output switching means from digital to analog, and a loop filter for filtering the output signal of the charge pump. A voltage-controlled oscillator for generating an output signal of an oscillation frequency corresponding to the output voltage of the loop filter, and a fluctuation signal corresponding to the output signal of the voltage-controlled oscillator is supplied to the first phase comparator and the A signal feedback means for outputting to the second phase comparator and a selection control means for changing the selection of the output switching means when the output voltage of the loop filter exceeds a preset reference voltage "± Vs" range. Provided.

【0027】請求項8記載の発明は、位相が“π”だけ
相違する第一基準信号と第二基準信号とを出力する信号
出力手段を設け、変動信号と第一基準信号とを比較して
位相差を出力する第一位相比較器を設け、変動信号と第
二基準信号とを比較して位相差を出力する第二位相比較
器を設け、これら第一位相比較器と第二の位相比較器と
の一方の出力信号を選択する出力切替手段を設け、この
出力切替手段が選択した出力信号をデジタルからアナロ
グに変換するチャージポンプを設け、このチャージポン
プの出力信号をフィルタリングするループフィルタを設
け、このループフィルタの出力電圧に対応して駆動電力
を出力するモータドライバを設け、このモータドライバ
が出力する駆動電力により駆動される駆動モータを設
け、この駆動モータの回転速度を検出して対応する変動
信号を前記第一位相比較器と前記第二の位相比較器とに
出力する速度検出手段を設け、前記ループフィルタの出
力電圧が予め設定された基準電圧“±Vs ”の範囲を超
過すると前記出力切替手段の選択を変更させる選択制御
手段を設けた。
According to an eighth aspect of the present invention, a signal output means for outputting a first reference signal and a second reference signal whose phases are different from each other by "π" is provided, and the fluctuation signal and the first reference signal are compared with each other. A first phase comparator that outputs a phase difference is provided, and a second phase comparator that outputs a phase difference by comparing a fluctuation signal and a second reference signal is provided. And an output switching means for selecting one of the output signals of the charge pump and a charge pump for converting the output signal selected by the output switching means from digital to analog, and a loop filter for filtering the output signal of the charge pump. A motor driver that outputs drive power corresponding to the output voltage of the loop filter, and a drive motor that is driven by the drive power output by the motor driver. A speed detecting means for detecting the rotation speed and outputting a corresponding fluctuation signal to the first phase comparator and the second phase comparator is provided, and the output voltage of the loop filter is a reference voltage “± Selection control means is provided for changing the selection of the output switching means when the range of Vs "is exceeded.

【0028】[0028]

【作用】請求項1記載の発明は、位相が“π”だけ相違
する第一基準信号と第二基準信号とを信号出力手段が出
力すると、第一信号比較手段が第一基準信号と変動信号
とを比較して位相差を検出すると共に、第二信号比較手
段が第二基準信号と変動信号とを比較して位相差を検出
するので、これらの位相差が“±π”の範囲にあるかな
いかが結果判別手段により判別され、この判別結果によ
り出力切替手段は“±π”の範囲にある方の位相差を選
択的に出力することにより、第一基準信号と第二基準信
号とのうち変動信号に位相が近い方により位相差が検出
される。
According to the first aspect of the present invention, when the signal output means outputs the first reference signal and the second reference signal whose phases are different from each other by "π", the first signal comparing means causes the first reference signal and the fluctuation signal to be output. And the second signal comparison means compares the second reference signal and the fluctuation signal to detect the phase difference, these phase differences are in the range of “± π”. The result discriminating unit discriminates whether or not the output is present, and the output discriminating unit selectively outputs the phase difference in the range of “± π” according to the discriminant result, so that the first reference signal and the second reference signal are The phase difference is detected depending on the phase closer to the fluctuation signal.

【0029】請求項2記載の発明は、第一基準信号はデ
ューティ比が 50(%)の論理信号であり、信号出力手段
は第一基準信号をノット回路により反転させて第二基準
信号を生成することにより、第一の基準信号から簡易に
第二の基準信号を生成する。
According to a second aspect of the present invention, the first reference signal is a logic signal having a duty ratio of 50 (%), and the signal output means inverts the first reference signal by the knot circuit to generate the second reference signal. By doing so, the second reference signal is simply generated from the first reference signal.

【0030】請求項3記載の発明は、信号出力手段が基
準信号を出力すると共に、信号生成手段が変動信号を第
一変動信号として位相が“π”だけシフトした第二変動
信号を生成すると、第一信号比較手段が基準信号と第一
変動信号とを比較して位相差を検出すると共に、第二信
号比較手段が基準信号と第二変動信号とを比較して位相
差を検出するので、これらの位相差が“±π”の範囲に
あるかないかが結果判別手段により判別され、この判別
結果により出力切替手段は“±π”の範囲にある方の位
相差を選択的に出力することにより、第一変動信号と第
二変動信号とのうち基準信号に位相が近い方により位相
差が検出される。
According to a third aspect of the present invention, the signal output means outputs the reference signal and the signal generating means generates the second fluctuation signal whose phase is shifted by "π" using the fluctuation signal as the first fluctuation signal. Since the first signal comparison means detects the phase difference by comparing the reference signal and the first fluctuation signal, the second signal comparison means detects the phase difference by comparing the reference signal and the second fluctuation signal, Whether or not these phase differences are within the range of “± π” is determined by the result determination means, and the output switching means selectively outputs the phase difference within the range of “± π” based on this determination result. The phase difference is detected depending on which of the first fluctuation signal and the second fluctuation signal is closer in phase to the reference signal.

【0031】請求項4記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の位相比較器の出力信号をチャージポンプがデジ
タルからアナログに変換し、この出力信号をループフィ
ルタがフィルタリングし、この出力電圧に対応した発振
周波数の出力信号を電圧制御発振器が発生すると、この
電圧制御発振器の出力信号を分周器が偶数で分周してか
ら位相比較器に変動信号として出力することにより、同
期捕捉が位相比較器の特性のために迅速に完了される。
According to a fourth aspect of the present invention, a charge pump converts the output signal of the phase comparator according to the first, second or third aspect from digital to analog, and the output signal is filtered by a loop filter to output the output voltage. When the voltage-controlled oscillator generates an output signal with an oscillation frequency corresponding to, the output signal of this voltage-controlled oscillator is divided by an even number and then output as a fluctuation signal to the phase comparator, so that synchronous acquisition is achieved. It is completed quickly due to the characteristics of the phase comparator.

【0032】請求項5記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の位相比較器の出力信号をチャージポンプがデジ
タルからアナログに変換し、この出力信号をループフィ
ルタがフィルタリングし、この出力電圧に対応した発振
周波数の出力信号を電圧制御発振器が発生すると、この
電圧制御発振器の出力信号を分周器が奇数で分周してか
ら位相比較器に変動信号として出力するが、信号変換手
段が電圧制御発振器の出力信号を第一出力信号として位
相が“π”だけシフトした第二出力信号を生成すると、
出力選択手段は、位相比較器が第一基準信号により位相
差を出力している場合は第一出力信号を選択的に出力
し、位相比較器が第二基準信号により位相差を出力して
いる場合は第二出力信号を選択的に出力することによ
り、同期捕捉が位相比較器の特性のために迅速に完了さ
れる。
According to a fifth aspect of the present invention, a charge pump converts the output signal of the phase comparator according to the first, second or third aspect from digital to analog, and the output signal is filtered by a loop filter to output the output voltage. When the voltage-controlled oscillator generates an output signal with an oscillation frequency corresponding to, the frequency-divider output signal is output as a fluctuation signal to the phase comparator after the frequency divider divides the frequency by an odd number. When the output signal of the voltage controlled oscillator is used as the first output signal to generate the second output signal whose phase is shifted by "π",
The output selection means selectively outputs the first output signal when the phase comparator outputs the phase difference by the first reference signal, and the phase comparator outputs the phase difference by the second reference signal. In some cases, by selectively outputting the second output signal, the synchronization acquisition is quickly completed due to the characteristics of the phase comparator.

【0033】請求項6記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の位相比較器の出力信号をチャージポンプがデジ
タルからアナログに変換し、この出力信号をループフィ
ルタがフィルタリングし、この出力電圧に対応してモー
タドライバが駆動電力を出力し、この駆動電力により駆
動モータが駆動されると、この駆動モータの回転速度に
対応した変動信号を速度検出手段が位相比較器に出力す
ることにより、同期捕捉が位相比較器の特性のために迅
速に完了される。
According to a sixth aspect of the present invention, the charge pump converts the output signal of the phase comparator according to the first, second or third aspect from digital to analog, and the output signal is filtered by a loop filter to output the output voltage. When the drive motor is driven by this drive power, the speed detection means outputs a fluctuation signal corresponding to the rotation speed of the drive motor to the phase comparator. The synchronization acquisition is completed quickly due to the characteristics of the phase comparator.

【0034】請求項7記載の発明は、位相が“π”だけ
相違する第一基準信号と第二基準信号とを信号出力手段
が出力すると、第一位相比較器が変動信号と第一基準信
号とを比較して位相差を出力するので、第二位相比較器
が変動信号と第二基準信号とを比較して位相差を出力
し、これら第一位相比較器と第二位相比較器との一方の
出力信号を出力切替手段が選択すると、この選択された
出力信号をチャージポンプがデジタルからアナログに変
換し、この出力信号をループフィルタがフィルタリング
し、この出力電圧に対応した発振周波数の出力信号を電
圧制御発振器が発生するので、この出力信号に対応した
変動信号を信号帰還手段が第一位相比較器と第二位相比
較器とに変動信号として出力するが、選択制御手段は、
ループフィルタの出力電圧が予め設定された基準電圧
“±Vs ”の範囲を超過すると出力切替手段の選択を変
更させることにより、適正な位相比較器が簡易に選択さ
れて同期捕捉が迅速に完了される。
According to a seventh aspect of the present invention, when the signal output means outputs the first reference signal and the second reference signal whose phases are different by "π", the first phase comparator causes the fluctuation signal and the first reference signal. Since the phase difference is output by comparing with, the second phase comparator outputs the phase difference by comparing the fluctuation signal and the second reference signal, and the first phase comparator and the second phase comparator When the output switching means selects one of the output signals, the charge pump converts the selected output signal from digital to analog, the loop filter filters this output signal, and the output signal of the oscillation frequency corresponding to this output voltage. Since the voltage-controlled oscillator is generated, the signal feedback means outputs a fluctuation signal corresponding to this output signal to the first phase comparator and the second phase comparator as a fluctuation signal, but the selection control means,
When the output voltage of the loop filter exceeds the range of the preset reference voltage "± Vs", the selection of the output switching means is changed, so that the proper phase comparator can be easily selected and the synchronous acquisition can be completed quickly. It

【0035】請求項8記載の発明は、位相が“π”だけ
相違する第一基準信号と第二基準信号とを信号出力手段
が出力すると、第一位相比較器が変動信号と第一基準信
号とを比較して位相差を出力するので、第二位相比較器
が変動信号と第二基準信号とを比較して位相差を出力
し、これら第一位相比較器と第二位相比較器との一方の
出力信号を出力切替手段が選択すると、この選択された
出力信号をチャージポンプがデジタルからアナログに変
換し、この出力信号をループフィルタがフィルタリング
し、この出力電圧に対応してモータドライバが駆動電力
を出力し、この駆動電力により駆動モータが駆動される
と、この駆動モータの回転速度に対応した変動信号を速
度検出手段が位相比較器に出力するが、選択制御手段
は、ループフィルタの出力電圧が予め設定された基準電
圧“±Vs ”の範囲を超過すると出力切替手段の選択を
変更させることにより、適正な位相比較器が簡易に選択
されて同期捕捉が迅速に完了される。
In the eighth aspect of the invention, when the signal output means outputs the first reference signal and the second reference signal whose phases are different from each other by "π", the first phase comparator causes the fluctuation signal and the first reference signal. Since the phase difference is output by comparing with, the second phase comparator outputs the phase difference by comparing the fluctuation signal and the second reference signal, and the first phase comparator and the second phase comparator When one of the output signals is selected by the output switching means, the charge pump converts the selected output signal from digital to analog, the loop filter filters the output signal, and the motor driver drives in response to the output voltage. When power is output and the drive motor is driven by this drive power, the speed detection means outputs a fluctuation signal corresponding to the rotation speed of the drive motor to the phase comparator. By force voltage to change the selection of the output switching means to exceed the range of a preset reference voltage "± Vs", captured synchronization proper phase comparator is selected simply is completed quickly.

【0036】[0036]

【実施例】本発明の第一の実施例を図1及び図2に基づ
いて以下に説明する。まず、本実施例の位相比較器17
は、図1に示すように、基準信号Rと変動信号Vとの入
力部18,19と、位相遅れ信号Uと位相進み信号Dと
の出力部20,21とを有している。基準信号Rの入力
部18には、第一信号比較手段である第一位相比較器2
2と位相シフト器23とが接続されており、この位相シ
フト器23に第二信号比較手段である第二位相比較器2
4が接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, the phase comparator 17 of this embodiment
As shown in FIG. 1, it has input sections 18 and 19 for the reference signal R and the fluctuation signal V, and output sections 20 and 21 for the phase delay signal U and the phase lead signal D. The input section 18 of the reference signal R has a first phase comparator 2 which is a first signal comparing means.
2 and the phase shifter 23 are connected to each other, and the second phase comparator 2 which is the second signal comparing means is connected to the phase shifter 23.
4 are connected.

【0037】前記位相シフト器23は、入力される基準
信号Rを第一基準信号R1として、その位相を“π”だ
けシフトさせることにより、第二基準信号R2を出力す
る。このため、基準信号Rの入力部18に接続された基
準クロック(図示せず)と前記位相シフト器23とによ
り、位相が“π”だけ相違する第一基準信号R1と第二
基準信号R2とを出力する信号出力手段が形成されてい
る。
The phase shifter 23 outputs the second reference signal R2 by using the input reference signal R as the first reference signal R1 and shifting its phase by "π". Therefore, the reference clock (not shown) connected to the input unit 18 of the reference signal R and the phase shifter 23 cause the first reference signal R1 and the second reference signal R2 to differ in phase by "π". Signal output means for outputting is formed.

【0038】また、前記第一位相比較器22の位相遅れ
信号U1と位相進み信号D1との出力部と前記第一基準
信号R1の入力部18とに第一判別器25が接続されて
おり、前記第二位相比較器24の位相遅れ信号U2と位
相進み信号D2との出力部と前記位相シフト器23の第
二基準信号R2の出力部とに第二判別器26が接続され
ている。これらの判別器25,26は、各々基準信号R
1,R2に基づいて入力信号U,Dが“±π”の範囲を
超過していると判別信号Q1,Q2を出力するので、結
果判別手段として前記位相比較器22,24が検出した
位相差が“±π”の範囲にあるかないかを判別する。
A first discriminator 25 is connected to the output section of the first phase comparator 22 for outputting the phase lag signal U1 and the phase lead signal D1 and the input section 18 of the first reference signal R1. The second discriminator 26 is connected to the output part of the phase delay signal U2 and the phase advance signal D2 of the second phase comparator 24 and the output part of the second reference signal R2 of the phase shifter 23. These discriminators 25 and 26 are respectively provided with a reference signal R.
If the input signals U and D exceed the range of ". +-.. pi." Based on 1 and R2, the discrimination signals Q1 and Q2 are output. Therefore, as a result discrimination means, the phase difference detected by the phase comparators 22 and 24 is detected. Determines whether is within the range of “± π”.

【0039】そして、前記位相比較器22,24の位相
遅れ信号U1,U2と位相進み信号D1,D2との出力
部と、前記判別器25,26の判別信号Q1,Q2の出
力部とに、出力切替手段である出力切替器27が接続さ
れており、この出力切替器27が位相遅れ信号Uと位相
進み信号Dとの出力部20,21に接続されている。前
記出力切替器27は、判別信号Q1,Q2に従って前記
位相比較器22,24の一方の信号を位相遅れ信号Uと
位相進み信号Dとして前記出力部20,21から選択的
に出力することにより、前記位相比較器22,24が検
出した位相差のうち、“±π”の範囲にある位相差を選
択的に出力する。
The phase comparators 22 and 24 output the phase delay signals U1 and U2 and the phase advance signals D1 and D2, and the discriminators 25 and 26 output the discrimination signals Q1 and Q2. An output switch 27, which is an output switching means, is connected, and the output switch 27 is connected to the output units 20 and 21 of the phase delay signal U and the phase advance signal D. The output switcher 27 selectively outputs one of the signals from the phase comparators 22 and 24 as the phase delay signal U and the phase advance signal D from the output units 20 and 21 according to the determination signals Q1 and Q2. Among the phase differences detected by the phase comparators 22 and 24, the phase difference in the range of “± π” is selectively output.

【0040】なお、前記出力切替器27は、スイッチン
グ回路やマルチプレクサなど、既存のデジタルの切替回
路により形成されている。また、前記位相比較器22,
24は、一従来例として前述した位相比較器1と同様な
構造として形成されており、図20に示したような出力
特性を各々有している。
The output switch 27 is formed by an existing digital switching circuit such as a switching circuit and a multiplexer. In addition, the phase comparator 22,
24 is formed as a structure similar to the phase comparator 1 described above as a conventional example, and has the output characteristics shown in FIG. 20, respectively.

【0041】このような構成において、位相比較器17
の入力部18,19に基準信号Rと変動信号Vとが入力
されると、第一位相比較器22は、第一基準信号R1と
変動信号Vとを比較し、その位相差を位相遅れ信号U1
と位相進み信号D1として出力する。また、基準信号R
は位相シフト器23により“π”だけシフトされて第二
基準信号Rに変換されるので、第二位相比較器24は、
第二基準信号R2と変動信号Vとを比較し、その位相差
を位相遅れ信号U2と位相進み信号D2として出力す
る。
In such a configuration, the phase comparator 17
When the reference signal R and the fluctuation signal V are input to the input units 18 and 19 of the, the first phase comparator 22 compares the first reference signal R1 and the fluctuation signal V, and detects the phase difference between them. U1
And a phase lead signal D1 is output. Also, the reference signal R
Is shifted by “π” by the phase shifter 23 and converted into the second reference signal R, the second phase comparator 24
The second reference signal R2 is compared with the fluctuation signal V, and the phase difference is output as the phase delay signal U2 and the phase advance signal D2.

【0042】そして、第一判別器25は、位相差である
信号U1,D1が“±π”の範囲を超過すると判別信号
Q1を出力切替器27に出力し、第二判別器26は、位
相差である信号U2,D2が“±π”の範囲を超過する
と判別信号Q1を出力切替器27に出力する。すると、
この出力切替器27は、判別信号Q2が入力された場合
は、第一位相比較器22の出力信号U1,D1を位相遅
れ信号Uと位相進み信号Dとして出力部20,21から
出力し、判別信号Q1が入力された場合は、第二位相比
較器24の出力信号U2,D2を位相遅れ信号Uと位相
進み信号Dとして出力部20,21から出力する。
Then, the first discriminator 25 outputs the discrimination signal Q1 to the output switch 27 when the signals U1 and D1 which are the phase differences exceed the range of "± π", and the second discriminator 26 determines the position. When the signals U2 and D2, which are the phase difference, exceed the range of “± π”, the determination signal Q1 is output to the output switch 27. Then
When the discrimination signal Q2 is input, the output switching device 27 outputs the output signals U1 and D1 of the first phase comparator 22 as the phase delay signal U and the phase advance signal D from the output units 20 and 21, and discriminates them. When the signal Q1 is input, the output signals U2 and D2 of the second phase comparator 24 are output from the output units 20 and 21 as the phase delay signal U and the phase advance signal D.

【0043】このため、本実施例の位相比較器17は、
位相が“π”だけ相違する二つの基準信号R1,R2と
変動信号Vとを比較し、その位相差のうち“±π”の範
囲にある方を選択的に出力するので、位相差が小さい組
み合わせで同期捕捉を行なうことになり、この同期捕捉
を迅速に完了することができる。
Therefore, the phase comparator 17 of the present embodiment is
The two reference signals R1 and R2 whose phases are different by “π” are compared with the fluctuation signal V, and one of the phase differences in the range of “± π” is selectively output, so that the phase difference is small. Since the synchronization acquisition is performed by the combination, this synchronization acquisition can be completed quickly.

【0044】つまり、本実施例の位相比較器17の位相
比較器22,24は、図20に示すように、一つの安定
点を各々有しているが、その基準信号R1,R2の位相
が“π”だけ相違するので、本実施例の位相比較器17
としては、図2に示すように、“π”だけ離反した二つ
の安定点を有していることになる。
That is, the phase comparators 22 and 24 of the phase comparator 17 of the present embodiment each have one stable point as shown in FIG. 20, but the phases of the reference signals R1 and R2 are Since the difference is only "π", the phase comparator 17 of the present embodiment is different.
As a result, as shown in FIG. 2, it has two stable points separated by "π".

【0045】そこで、本実施例の位相比較器17を使用
してPLL回路(図示せず)を形成した場合、このPL
L回路は、位相差を二つの安定点のうち近接した方に収
束させるので、同期捕捉を迅速に完了することができ
る。なお、本実施例の位相比較器17が切り替える二個
の位相比較器22,24の出力信号は、出力特性が同一
でデジタルなので、これを単純に切り替えてもPLL回
路の動作が不安定となることはない。
Therefore, when a PLL circuit (not shown) is formed by using the phase comparator 17 of this embodiment, this PL circuit is used.
Since the L circuit converges the phase difference to the closer one of the two stable points, the synchronization acquisition can be completed quickly. Since the output signals of the two phase comparators 22 and 24 switched by the phase comparator 17 of the present embodiment have the same output characteristics and are digital, the operation of the PLL circuit becomes unstable even if they are simply switched. There is no such thing.

【0046】なお、本実施例の位相比較器17では、基
準信号Rの位相が“π”だけ相違する二個の位相比較器
22,24を選択的に切り替えることを示したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、さらに、基
準信号Rの位相が“π/2”だけ相違する第三・第四の
位相比較器(図示せず)を設け、これら四個の位相比較
器を選択的に切り替えることも可能である。この場合、
四個の位相比較器の切替順序が重要となるので、アップ
ダウンカウンタやシフトレジスタなどを利用して、図3
に示すように、安定点の連続する順番に順次切り替える
ことが望ましい。
In the phase comparator 17 of the present embodiment, it has been shown that the two phase comparators 22 and 24 in which the phase of the reference signal R differs by "π" are selectively switched. However, the present invention is not limited to this. The present invention is not limited to the above embodiment, and further, third and fourth phase comparators (not shown) in which the phase of the reference signal R differs by "π / 2" are provided, and these four phase comparators are compared. It is also possible to selectively switch the vessels. in this case,
Since the switching order of the four phase comparators is important, use an up-down counter, shift register, etc.
As shown in, it is desirable to switch sequentially in the order in which stable points continue.

【0047】つぎに、本発明の第二の実施例を図4ない
し図6に基づいて以下に説明する。なお、本実施例で示
す位相比較器28に関し、第一の実施例として前述した
位相比較器17と同一の部分は、同一の名称及び符号を
利用して詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Regarding the phase comparator 28 shown in the present embodiment, the same parts as those of the phase comparator 17 described as the first embodiment are designated by the same names and reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0048】まず、本実施例の位相比較器28では、図
6に示すように、基準信号Rはデューティ比が 50(%)
の方形波からなる論理信号であるので、これは反転され
ると位相が“π”だけ相違した同一波形の信号となる。
図4に示すように、基準信号Rの入力部18と第二位相
比較器24との間には一個のノット回路29が設けられ
ており、このノット回路29と基準クロック(図示せ
ず)とにより、第一基準信号R1と第二基準信号R2と
を出力する信号出力手段が形成されている。
First, in the phase comparator 28 of this embodiment, as shown in FIG. 6, the reference signal R has a duty ratio of 50 (%).
Since it is a logical signal composed of a square wave, when it is inverted, it becomes a signal of the same waveform with a phase difference of "π".
As shown in FIG. 4, one knot circuit 29 is provided between the input unit 18 of the reference signal R and the second phase comparator 24. The knot circuit 29 and a reference clock (not shown) are connected to each other. Thus, signal output means for outputting the first reference signal R1 and the second reference signal R2 is formed.

【0049】また、結果判別手段である第一判別器30
は、図5(a)に示すように、位相遅れ信号U1と第一
基準信号R1とを入力とするアンドゲート31、第一基
準信号R1を反転するインバータ32、このインバータ
32の出力と位相進み信号D1とを入力とするアンドゲ
ート33、これらアンドゲート31,33の出力を入力
として判別信号Q1を出力するオアゲート34により形
成されている。なお、図5(b)に示すように、結果判
別手段である第二判別器35も前記第一判別器30と同
一構造であるが、その信号はU2,R2,D2,Q2で
ある。従って、判別信号Q1,Q2は、以下の論理式に
より、 Q1=U1・R1+D1・R2 Q2=U2・R2+D2・R1 (R2=反転R1) として表される。
Further, the first discriminator 30 which is the result discriminating means.
5A, as shown in FIG. 5A, an AND gate 31 that receives the phase delay signal U1 and the first reference signal R1, an inverter 32 that inverts the first reference signal R1, an output of this inverter 32 and a phase advance. It is formed by an AND gate 33 which receives the signal D1 as an input, and an OR gate 34 which receives the outputs of these AND gates 31 and 33 and outputs a discrimination signal Q1. As shown in FIG. 5B, the second discriminator 35, which is the result discriminating means, has the same structure as the first discriminator 30, but the signals thereof are U2, R2, D2 and Q2. Therefore, the determination signals Q1 and Q2 are expressed as Q1 = U1 * R1 + D1 * R2 Q2 = U2 * R2 + D2 * R1 (R2 = inversion R1) by the following logical expression.

【0050】また、図4に示すように、出力切替手段で
ある出力切替器36は、位相比較器22,24と出力部
20,21とに介在したスイッチング回路37と、前記
判別器30,35に接続されたローアクティブのRS−
フリップフロップ38とにより形成されている。このR
S−フリップフロップ38は、判別信号Q1,Q2から
選択信号Qを生成して前記スイッチング回路37に出力
するので、このスイッチング回路37は入力される選択
信号Qに従って位相比較器22,24の一方の出力信号
U,Dを選択的に出力する。
Further, as shown in FIG. 4, the output switch 36, which is the output switching means, includes a switching circuit 37 interposed between the phase comparators 22 and 24 and the output units 20 and 21, and the discriminators 30 and 35. Low-active RS-connected to
And a flip-flop 38. This R
Since the S-flip-flop 38 generates the selection signal Q from the discrimination signals Q1 and Q2 and outputs it to the switching circuit 37, the switching circuit 37 outputs one of the phase comparators 22 and 24 according to the input selection signal Q. The output signals U and D are selectively output.

【0051】このような構成において、図6に示すよう
に、位相比較器28の入力部18,19に基準信号Rと
変動信号Vとが入力されると、第一位相比較器22は、
第一基準信号R1と変動信号Vとを比較し、その位相差
を位相遅れ信号U1と位相進み信号D1として出力す
る。また、基準信号Rはノット回路29により反転され
て第二基準信号Rに変換されるので、第二位相比較器2
4は、第二基準信号R2と変動信号Vとを比較し、その
位相差を位相遅れ信号U2と位相進み信号D2として出
力する。
In such a configuration, as shown in FIG. 6, when the reference signal R and the fluctuation signal V are input to the input sections 18 and 19 of the phase comparator 28, the first phase comparator 22 becomes
The first reference signal R1 and the fluctuation signal V are compared, and the phase difference is output as the phase delay signal U1 and the phase advance signal D1. Further, since the reference signal R is inverted by the knot circuit 29 and converted into the second reference signal R, the second phase comparator 2
Reference numeral 4 compares the second reference signal R2 with the fluctuation signal V and outputs the phase difference as a phase delay signal U2 and a phase advance signal D2.

【0052】そして、第一判別器30は、位相差である
信号U1,D1が“±π”の範囲を超過すると判別信号
Q1を出力切替器36に出力し、第二判別器35は、位
相差である信号U2,D2が“±π”の範囲を超過する
と判別信号Q1を出力切替器36に出力する。
Then, the first discriminator 30 outputs the discrimination signal Q1 to the output switching device 36 when the signals U1 and D1 which are the phase differences exceed the range of "± π", and the second discriminator 35 judges the position. When the signals U2 and D2, which are the phase difference, exceed the range of “± π”, the determination signal Q1 is output to the output switch 36.

【0053】第一判別器30を例として、より詳細に説
明する。位相遅れ信号U1は、図6(a)に示すよう
に、第一基準信号R1が“L”の場合に“±π”の範囲
にあっても、図6(b)に示すように、第一基準信号R
1が“H”の時点まで出力されるならば、“±π”の範
囲にはないことになる。同様に、位相進み信号D1は、
図6(c)に示すように、第一基準信号R1が“L”の
場合に“±π”の範囲にあっても、図6(d)に示すよ
うに、第一基準信号R1が“H”の時点まで出力される
ならば“±π”の範囲にないことになる。
The first discriminator 30 will be described in more detail as an example. As shown in FIG. 6A, even if the phase delay signal U1 is in the range of “± π” when the first reference signal R1 is “L”, as shown in FIG. One reference signal R
If 1 is output up to the time of "H", it is not within the range of "± π". Similarly, the phase lead signal D1 is
As shown in FIG. 6C, when the first reference signal R1 is “L” and is in the range of “± π”, the first reference signal R1 is “L” as shown in FIG. 6D. If it is output up to the time of "H", it will not be in the range of "± π".

【0054】このため、“Q1=U1・R1+D1・R
2”として判別信号Q1を出力することにより、位相遅
れ信号U1と位相進み信号D1との一方が“±π”の範
囲を超過すると判別信号Q1が出力される。
Therefore, "Q1 = U1.R1 + D1.R"
By outputting the discrimination signal Q1 as "2", the discrimination signal Q1 is output when one of the phase delay signal U1 and the phase advance signal D1 exceeds the range of "± π".

【0055】なお、アンドゲート31,33の出力信号
,は、 =U1・R1 =D1・R2 の関係にあるので、第一基準信号R1と変動信号Vとの
位相差が“±π”の範囲にある場合は“=R1”“
=R2”となり、判別信号Q1は“Q1=+=R1
+R2=1”となる。つまり、判別信号Q1は、位相差
が“±π”の範囲にない場合に“H”として出力され、
位相差が“±π”の範囲にある場合に“L”として出力
される。
Since the output signals of the AND gates 31 and 33 have a relationship of = U1 · R1 = D1 · R2, the phase difference between the first reference signal R1 and the fluctuation signal V is in the range of “± π”. "= R1""in case
= R2 ", and the determination signal Q1 is" Q1 = + = R1.
+ R2 = 1 ”. That is, the determination signal Q1 is output as“ H ”when the phase difference is not within the range of“ ± π ”,
When the phase difference is in the range of "± π", it is output as "L".

【0056】そして、上述のように判別器30,35か
ら出力切替器36に判別信号Q1,Q2が出力される
と、判別信号Q1が“H”で判別信号Q2が“L”の場
合、これが入力されたRS−フリップフロップ38が
“H”の選択信号Qをスイッチング回路37に出力する
ので、この“H”の選択信号Qが入力されたスイッチン
グ回路37により、第一位相比較器22の出力信号U
1,D1が位相遅れ信号Uと位相進み信号Dとして出力
部20,21から選択的に出力される。
When the discrimination signals Q1 and Q2 are output from the discriminators 30 and 35 to the output switch 36 as described above, when the discrimination signal Q1 is "H" and the discrimination signal Q2 is "L", this is The input RS-flip-flop 38 outputs the selection signal Q of "H" to the switching circuit 37, so that the switching circuit 37 to which the selection signal Q of "H" is input outputs the first phase comparator 22. Signal U
1, D1 are selectively output from the output units 20 and 21 as the phase delay signal U and the phase advance signal D.

【0057】同様に、判別信号Q1が“L”で判別信号
Q2が“H”の場合、これが入力されたRS−フリップ
フロップ38が“L”の選択信号Qをスイッチング回路
37に出力するので、この“L”の選択信号Qが入力さ
れたスイッチング回路37により、第二位相比較器24
の出力信号U2,D2が位相遅れ信号Uと位相進み信号
Dとして出力部20,21から選択的に出力される。
Similarly, when the discrimination signal Q1 is "L" and the discrimination signal Q2 is "H", the RS-flip-flop 38 to which this is inputted outputs the selection signal Q of "L" to the switching circuit 37. The switching circuit 37 to which the selection signal Q of “L” is input causes the second phase comparator 24
The output signals U2 and D2 are selectively output from the output units 20 and 21 as the phase delay signal U and the phase advance signal D.

【0058】なお、RS−フリップフロップ38はセッ
ト/リセット型なので、判別信号Q1,Q2の一方が連
続的に入力されても、出力する選択信号Qの“H,L”
が切り替わることはない。
Since the RS-flip-flop 38 is a set / reset type, even if one of the determination signals Q1 and Q2 is continuously input, the output signal "H, L" of the selection signal Q is output.
Does not switch.

【0059】上述のように、本実施例の位相比較器28
は、位相が“π”だけ相違する二つの基準信号R1,R
2と変動信号Vとを比較し、その位相差のうち“±π”
の範囲にある方を選択的に出力するので、位相差が小さ
い組み合わせで同期捕捉を迅速に完了することができ
る。従って、本実施例の位相比較器28を使用してPL
L回路(図示せず)を形成した場合、このPLL回路
は、位相差を二つの安定点のうち近接した方に収束させ
るので、同期捕捉を迅速に完了することができる。
As described above, the phase comparator 28 of the present embodiment.
Are two reference signals R1 and R whose phases differ by "π".
2 and the fluctuation signal V are compared, and “± π” of the phase difference is compared.
Since the one in the range is selectively output, it is possible to quickly complete the synchronization acquisition with a combination having a small phase difference. Therefore, using the phase comparator 28 of this embodiment,
When the L circuit (not shown) is formed, the PLL circuit converges the phase difference to the closer one of the two stable points, so that the synchronization acquisition can be completed quickly.

【0060】しかも、本実施例の位相比較器28では、
基準信号Rはデューティ比が 50(%)の方形波からなる
論理信号であるので、この基準信号Rを第一基準信号R
1として、これを反転させれば位相が“π”だけ相違す
る第二基準信号R2を生成することができる。このた
め、一個のノット回路29により第一基準信号R1から
第二基準信号R2が生成されており、位相比較器17は
構造が単純で生産性が良好である。
Moreover, in the phase comparator 28 of this embodiment,
Since the reference signal R is a logic signal composed of a square wave with a duty ratio of 50 (%), this reference signal R is referred to as the first reference signal R.
If the number is 1, the second reference signal R2 having a phase difference of "π" can be generated by inverting the value. Therefore, the one knot circuit 29 generates the second reference signal R2 from the first reference signal R1, and the phase comparator 17 has a simple structure and good productivity.

【0061】なお、本実施例の位相比較器28では、判
別器30,35が論理回路により判別信号Q1,Q2を
出力するが、実際には回路動作の遅滞により判別信号Q
1,Q2に“L”のパルスが誤って出力される可能性が
ある。このような場合には、判別器30,35の出力に
コンデンサ(図示せず)を設ければ、判別信号Q1,Q
2に“L”のパルスが誤って出力されることを防止でき
る。
In the phase comparator 28 of this embodiment, the discriminators 30 and 35 output the discrimination signals Q1 and Q2 by the logic circuit, but in reality, the discrimination signal Q is delayed due to the delay of the circuit operation.
There is a possibility that an "L" pulse may be erroneously output to 1 and Q2. In such a case, if capacitors (not shown) are provided at the outputs of the discriminators 30 and 35, the discrimination signals Q1 and Q
It is possible to prevent the "L" pulse from being erroneously output to 2.

【0062】また、本実施例の位相比較器28では、二
個のアンドゲート31,33と一個のインバータ32と
一個のオアゲート34とにより、 Q1=U1・R1+D1・R2 Q2=U2・R2+D2・R1 の論理式を実現する判別器30,35を結果判別手段と
して形成したが、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、同様な論理式を実現する他の論理回
路や、第一基準信号R1と第二基準信号R2と位相遅れ
信号Uと位相進み信号Dとのエッジを順次検出して位相
差を判別する回路や、位相遅れ信号Uと位相進み信号D
との出力時間から位相差が“±π”の範囲を超過したこ
とを判別する回路などでも、結果判別手段を実現可能で
ある。
Further, in the phase comparator 28 of the present embodiment, two AND gates 31 and 33, one inverter 32 and one OR gate 34 are used to: Q1 = U1.R1 + D1.R2 Q2 = U2.R2 + D2.R1 Although the discriminators 30 and 35 for realizing the above logical expression are formed as the result discriminating means, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, another logic circuit that realizes a similar logical expression, or a circuit that sequentially detects the edges of the first reference signal R1, the second reference signal R2, the phase delay signal U, and the phase advance signal D to determine the phase difference. , Phase delay signal U and phase advance signal D
The result discriminating means can also be realized by a circuit or the like that discriminates that the phase difference exceeds the range of “± π” from the output time of the.

【0063】また、本実施例の位相比較器28では、判
別器30,35がインバータ32を有しているが、これ
を入力部18に設けられたノット回路29で代用させる
ことも可能である。この場合、図7に第三の実施例とし
て示す位相比較器39のように、位相比較器39の結果
判別手段である判別回路40,41を、二個のアンドゲ
ート31,33と一個のオアゲート34とにより形成す
ることになり、入力部18に設けられたノット回路29
がアンドゲート33に接続される。
Further, in the phase comparator 28 of the present embodiment, the discriminators 30 and 35 have the inverter 32, but the knot circuit 29 provided in the input section 18 can be used instead. . In this case, like the phase comparator 39 shown as the third embodiment in FIG. 7, the discrimination circuits 40 and 41 which are the result discrimination means of the phase comparator 39 are provided with two AND gates 31 and 33 and one OR gate. And the knot circuit 29 provided in the input section 18.
Are connected to the AND gate 33.

【0064】つぎに、本発明の第四の実施例を図8に基
づいて以下に説明する。まず、本実施例のPLL回路4
2は、本発明の第二の実施例として上述した位相比較器
28を有している。この位相比較器28の出力部20,
21には、チャージポンプ43が接続されており、この
チャージポンプ43にはループフィルタであるLPF4
4が接続されている。このLPF44にはモータドライ
バ45が接続されており、このモータドライバ45には
駆動モータ46が接続されている。この駆動モータ46
には、その回転速度を検出する速度検出手段である回転
角センサ47が連結されており、この回転角センサ47
の出力が前記位相比較器28の変動信号Vの入力部19
に接続されている。なお、前記回転角センサ47は、例
えば、FG(Frequency Generator)やロータリーエンコ
ーダ(共に図示せず)からなる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. First, the PLL circuit 4 of this embodiment
2 has the phase comparator 28 described above as the second embodiment of the present invention. The output section 20 of the phase comparator 28,
A charge pump 43 is connected to the charge pump 21, and the charge pump 43 has a loop filter LPF4.
4 are connected. A motor driver 45 is connected to the LPF 44, and a drive motor 46 is connected to the motor driver 45. This drive motor 46
A rotation angle sensor 47, which is a speed detecting means for detecting the rotation speed, is connected to the rotation angle sensor 47.
Is the input portion 19 of the fluctuation signal V of the phase comparator 28.
It is connected to the. The rotation angle sensor 47 is, for example, an FG (Frequency Generator) or a rotary encoder (both not shown).

【0065】このような構成において、本実施例のPL
L回路42は、駆動モータ46を基準信号Rの周波数に
同期した回転数で回転駆動する。
In such a configuration, the PL of this embodiment is
The L circuit 42 rotationally drives the drive motor 46 at a rotation speed synchronized with the frequency of the reference signal R.

【0066】より詳細には、位相比較器28の出力信号
U,Dをチャージポンプ43がデジタルからアナログに
変換すると、この出力信号をLPF44がフィルタリン
グする。つぎに、この出力電圧に対応してモータドライ
バ45が駆動電力を出力するので、この駆動電力により
駆動モータ46が回転駆動される。この時、この駆動モ
ータ46の回転速度に対応した変動信号を、回転角セン
サ47が変動信号Vとして位相比較器28にフィードバ
ック出力するので、この位相比較器28は変動信号Vと
基準信号Rとの位相差を位相遅れ信号Uと位相進み信号
Dとしてチャージポンプ43に出力する。
More specifically, when the charge pump 43 converts the output signals U and D of the phase comparator 28 from digital to analog, the LPF 44 filters this output signal. Next, since the motor driver 45 outputs drive power corresponding to this output voltage, the drive motor 46 is rotationally driven by this drive power. At this time, since the rotation angle sensor 47 feeds back the fluctuation signal corresponding to the rotation speed of the drive motor 46 to the phase comparator 28 as the fluctuation signal V, the phase comparator 28 outputs the fluctuation signal V and the reference signal R. To the charge pump 43 as the phase delay signal U and the phase advance signal D.

【0067】上述のようにしてPLL回路42は、駆動
モータ46を基準信号Rの周波数に同期した回転数にフ
ィードバック制御して回転駆動するが、位相比較器28
は、前述のように同期捕捉を迅速に完了するので、PL
L回路42としても、駆動モータ46の回転速度を迅速
に安定させることができる。
As described above, the PLL circuit 42 feedback-controls the drive motor 46 to the rotation speed synchronized with the frequency of the reference signal R to drive the rotation, but the phase comparator 28
, As described above, completes the synchronization acquisition quickly.
Even with the L circuit 42, the rotation speed of the drive motor 46 can be quickly stabilized.

【0068】なお、このようなPLL回路42により駆
動モータ46の回転速度を制御する場合、機械系の応答
性は電気系より遅く、駆動モータ46や駆動機構(図示
せず)が慣性を有するので、その回転速度を良好に制御
するためには、安定点に収束させる手前で制御を制動さ
せることが好ましい。本実施例のPLL回路42の位相
比較器28は、前述のように二つの安定点を切り替えて
同期捕捉を迅速に完了するが、このような安定点の切り
替えは実行中の制御を制動することになるので、駆動モ
ータ46の回転速度を安定点に迅速に収束させることが
でき、PLL回路42のフィードバック制御が安定点を
中心に振動することが防止される。
When the rotation speed of the drive motor 46 is controlled by such a PLL circuit 42, the mechanical system is slower in response than the electric system, and the drive motor 46 and the drive mechanism (not shown) have inertia. In order to satisfactorily control the rotation speed, it is preferable to brake the control before it converges on the stable point. The phase comparator 28 of the PLL circuit 42 of the present embodiment switches the two stable points as described above to quickly complete the synchronization acquisition, but such stable point switching brakes the control being executed. Therefore, the rotation speed of the drive motor 46 can be quickly converged to the stable point, and the feedback control of the PLL circuit 42 is prevented from oscillating around the stable point.

【0069】駆動モータ46の回転数の変化は、振動や
騒音の原因となり、機械系の寿命を縮めることにもなる
ので、上述のように駆動モータ46の回転数を迅速に安
定させることは極めて好ましい。なお、本実施例のPL
L回路42は、基準信号Rと変動信号Vとの位相差が
“±π”の範囲になると、以後は従来のPLL回路と同
様に機能する。
Since the change in the rotation speed of the drive motor 46 causes vibration and noise and also shortens the life of the mechanical system, it is extremely difficult to quickly stabilize the rotation speed of the drive motor 46 as described above. preferable. The PL of this embodiment is
When the phase difference between the reference signal R and the fluctuation signal V falls within the range of “± π”, the L circuit 42 functions thereafter similarly to the conventional PLL circuit.

【0070】つぎに、本発明の第五の実施例を図9ない
し図11に基づいて以下に説明する。本実施例で示すP
LL回路48及び位相比較器49に関し、前述したPL
L回路42及び位相比較器28と同一の部分は、同一の
名称及び符号を利用して詳細な説明は省略する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 9 to 11. P shown in this embodiment
Regarding the LL circuit 48 and the phase comparator 49, the above-mentioned PL
The same parts as those of the L circuit 42 and the phase comparator 28 have the same names and reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0071】まず、本実施例のPLL回路48では、図
9に示すように、位相比較器49、チャージポンプ4
3、LPF44、モータドライバ45、駆動モータ46
が順次接続され、この駆動モータ46に連結された回転
角センサ47が前記位相比較器49にフィードバック接
続されているが、さらに、LPF44の出力も前記位相
比較器49にフィードバック接続されている。
First, in the PLL circuit 48 of this embodiment, as shown in FIG. 9, the phase comparator 49 and the charge pump 4 are provided.
3, LPF 44, motor driver 45, drive motor 46
Are sequentially connected, and the rotation angle sensor 47 connected to the drive motor 46 is feedback-connected to the phase comparator 49. Further, the output of the LPF 44 is also feedback-connected to the phase comparator 49.

【0072】この位相比較器49は、図10に示すよう
に、信号R,Vの入力部18,19の他、LPF44の
出力電圧が判別信号Qとして入力される入力部50も有
している。この入力部50は、出力切替器51の選択制
御手段である電圧比較回路52に接続されており、この
電圧比較回路52は、出力切替器51の出力切替手段で
あるスイッチング回路37に接続されている。
As shown in FIG. 10, the phase comparator 49 also has an input section 50 for receiving the output voltage of the LPF 44 as the discrimination signal Q in addition to the input sections 18, 19 for the signals R and V. . The input section 50 is connected to a voltage comparison circuit 52 which is a selection control means of the output switch 51, and the voltage comparison circuit 52 is connected to a switching circuit 37 which is an output switch means of the output switch 51. There is.

【0073】前記電圧比較回路52は、LPF44の出
力電圧が予め設定された基準電圧“±Vs ”の範囲を超
過するとスイッチング回路37に選択信号Qを出力す
る。このため、本実施例の位相比較器49には、判別器
30,35は設けられていない。
The voltage comparison circuit 52 outputs the selection signal Q to the switching circuit 37 when the output voltage of the LPF 44 exceeds the range of the preset reference voltage "± Vs". Therefore, the phase comparator 49 of this embodiment is not provided with the discriminators 30 and 35.

【0074】このような構成において、本実施例のPL
L回路48は、駆動モータ46を基準信号Rの周波数に
同期した回転数で回転駆動する。この時、位相比較器4
9は、位相遅れ信号Uと位相進み信号Dとを出力する位
相比較器22,24を選択するが、この選択をLPF4
4の出力電圧に従って制御する。つまり、図11に示す
ように、位相比較器22,24の信号位相差と出力電圧
との関係は線形なので、その出力電圧が基準電圧“±V
s ”の範囲にあるならば、その信号位相差も“±π”の
範囲にある。
In such a configuration, the PL of this embodiment is
The L circuit 48 rotationally drives the drive motor 46 at a rotation speed synchronized with the frequency of the reference signal R. At this time, the phase comparator 4
9 selects the phase comparators 22 and 24 that output the phase delay signal U and the phase advance signal D, and this selection is performed by the LPF 4
It controls according to the output voltage of 4. That is, as shown in FIG. 11, since the relationship between the signal phase difference of the phase comparators 22 and 24 and the output voltage is linear, the output voltage is the reference voltage “± V.
If it is in the range of "s", the signal phase difference is also in the range of "± π".

【0075】そこで、本実施例のPLL回路48では、
LPF44の出力電圧が基準電圧“±Vs ”の範囲にあ
る場合、変動信号Vと基準信号Rとの位相差も“±π”
の範囲にあるとして、位相比較器49は電圧比較回路5
2によりスイッチング回路37の選択を継続させ、LP
F44の出力電圧が基準電圧“±Vs ”の範囲を超過す
ると、変動信号Vと基準信号Rとの位相差が“±π”の
範囲を超過したとして、位相比較器49は電圧比較回路
52によりスイッチング回路37の選択を変更させる。
Therefore, in the PLL circuit 48 of this embodiment,
When the output voltage of the LPF 44 is in the range of the reference voltage “± Vs”, the phase difference between the fluctuation signal V and the reference signal R is also “± π”.
, The phase comparator 49 determines that the voltage comparator circuit 5
2 continues to select the switching circuit 37, and LP
When the output voltage of F44 exceeds the range of the reference voltage “± Vs”, it is determined that the phase difference between the fluctuation signal V and the reference signal R exceeds the range of “± π”, and the phase comparator 49 causes the voltage comparison circuit 52 to detect the phase difference. The selection of the switching circuit 37 is changed.

【0076】このため、本実施例のPLL回路48は、
第三の実施例として前述したPLL回路42と同様に、
位相比較器49が同期捕捉を迅速に完了させるので、駆
動モータ46の回転速度を迅速に安定させることができ
る。しかも、位相比較器49の切替動作をLPF44の
出力電圧により行なうので、構造が単純で小型軽量化や
生産性向上が可能である。
Therefore, the PLL circuit 48 of the present embodiment is
Similar to the PLL circuit 42 described above as the third embodiment,
Since the phase comparator 49 quickly completes the synchronization acquisition, the rotation speed of the drive motor 46 can be quickly stabilized. Moreover, since the switching operation of the phase comparator 49 is performed by the output voltage of the LPF 44, the structure is simple, and the size and weight can be reduced and the productivity can be improved.

【0077】なお、本実施例では、LPF44の出力電
圧に基づいて位相比較器49が出力信号U,Dを選択す
る構造を、駆動モータ46を回転制御するPLL回路4
8に設けることを例示したが、本発明は上記実施例に限
定されるものではなく、上述のようにLPF44の出力
電圧に基づいて位相比較器49が出力信号U,Dを選択
する構造を、電圧制御発振器を有する一般的なPLL回
路(図示せず)に設けることも可能である。このような
PLL回路では、分周器等の信号帰還手段により電圧制
御発振器の出力信号に対応した変動信号が位相比較器4
9に出力される。
In this embodiment, the PLL circuit 4 for controlling the rotation of the drive motor 46 has a structure in which the phase comparator 49 selects the output signals U and D based on the output voltage of the LPF 44.
However, the present invention is not limited to the above embodiment, and the structure in which the phase comparator 49 selects the output signals U and D based on the output voltage of the LPF 44 as described above is provided. It can be provided in a general PLL circuit (not shown) having a voltage controlled oscillator. In such a PLL circuit, the fluctuation signal corresponding to the output signal of the voltage controlled oscillator is fed to the phase comparator 4 by the signal feedback means such as a frequency divider.
9 is output.

【0078】また、前述した位相比較器28,39,4
9では、基準信号Rを第一基準信号R1として、これを
ノット回路29により反転させて第二基準信号R2を生
成することを示したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではない。図12に第四の実施例として示すよう
に、変動信号Vを第一変動信号V1として、これを信号
生成手段となるノット回路29により反転させて位相が
“π”だけ相違する第二変動信号V2を生成する位相比
較器53も可能である。
Further, the phase comparators 28, 39, 4 described above
9 shows that the reference signal R is used as the first reference signal R1 and is inverted by the knot circuit 29 to generate the second reference signal R2, but the present invention is not limited to the above embodiment. . As shown as a fourth embodiment in FIG. 12, the second fluctuation signal in which the fluctuation signal V is set as the first fluctuation signal V1 and is inverted by the knot circuit 29 serving as a signal generating means to have a phase difference of "π". A phase comparator 53 that produces V2 is also possible.

【0079】この場合、この位相比較器53は、前述し
た位相比較器28,39,49と同様に機能するので、
これを前述したPLL回路42,48に使用することが
可能であり、駆動モータ46を有することなくVCOを
有するPLL回路(図示せず)に使用することも可能で
ある。なお、上述のように変動信号Vを反転させて第二
変動信号V2を生成するためには、変動信号Vのデュー
ティ比を 50(%)に設定しておく必要はある。
In this case, the phase comparator 53 functions in the same manner as the phase comparators 28, 39 and 49 described above.
This can be used for the PLL circuits 42 and 48 described above, and can also be used for the PLL circuit (not shown) having the VCO without the drive motor 46. In order to invert the fluctuation signal V to generate the second fluctuation signal V2 as described above, it is necessary to set the duty ratio of the fluctuation signal V to 50 (%).

【0080】つぎに、本発明の第八の実施例を図13及
び図14に基づいて以下に説明する。なお、本実施例で
示すPLL回路54に関し、前述したPLL回路42と
同一の部分は、同一の名称及び符号を利用して詳細な説
明は省略する。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 13 and 14. With respect to the PLL circuit 54 shown in this embodiment, the same parts as those of the PLL circuit 42 described above are denoted by the same names and reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0081】まず、本実施例のPLL回路54は、図1
3に示すように、LPF44に電圧制御発振器であるV
CO55が接続されており、このVCO55に接続され
た分周器56が前記位相比較器28の変動信号Vの入力
部19に接続されている。このため、モータドライバ4
5と駆動モータ46と回転角センサ47とは設けられて
いない。前記VCO55は、前記LPF44の出力電圧
に対応した発振周波数の出力信号Oを発生するもので、
前記分周器56は、前記VCO55の出力信号Oを偶数
で分周してから位相比較器28に変動信号として出力す
るよう設定されている。
First, the PLL circuit 54 of this embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the LPF 44 has a voltage controlled oscillator V
The CO 55 is connected, and the frequency divider 56 connected to the VCO 55 is connected to the input section 19 of the fluctuation signal V of the phase comparator 28. Therefore, the motor driver 4
5, the drive motor 46, and the rotation angle sensor 47 are not provided. The VCO 55 generates an output signal O having an oscillation frequency corresponding to the output voltage of the LPF 44,
The frequency divider 56 is set to divide the output signal O of the VCO 55 by an even number and then output it to the phase comparator 28 as a fluctuation signal.

【0082】このような構成において、位相比較器28
の出力信号U,Dをチャージポンプ43がデジタルから
アナログに変換してLPF44がフィルタリングする
と、この出力電圧に対応した発振周波数の出力信号Oを
VCO55が発生して外部出力する。すると、このVC
O55の出力信号Oを分周器56が偶数で分周してから
位相比較器28に変動信号Vとしてフィードバック出力
するので、この位相比較器28は変動信号Vと基準信号
Rとの位相差を位相遅れ信号Uと位相進み信号Dとして
出力する。
In such a configuration, the phase comparator 28
When the charge pump 43 converts the output signals U and D of the above from digital into analog and the LPF 44 filters, the VCO 55 generates the output signal O of the oscillation frequency corresponding to this output voltage and outputs it externally. Then this VC
Since the frequency divider 56 divides the output signal O of O55 by an even number and feeds it back to the phase comparator 28 as the fluctuation signal V, the phase comparator 28 calculates the phase difference between the fluctuation signal V and the reference signal R. The phase delayed signal U and the phase advanced signal D are output.

【0083】上述のようにしてPLL回路54は、基準
信号Rに同期した周波数信号を出力するが、位相比較器
28は、前述のように同期捕捉を迅速に完了するので、
PLL回路54としても、同期捕捉を迅速に完了するこ
とができる。
As described above, the PLL circuit 54 outputs the frequency signal synchronized with the reference signal R, but the phase comparator 28 quickly completes the synchronization acquisition as described above.
The PLL circuit 54 can also quickly complete the synchronization acquisition.

【0084】なお、本実施例のPLL回路54では、V
CO55の出力信号Oを分周器56が偶数で分周して位
相比較器28の変動信号Vとするので、図14に示すよ
うに、位相比較器28が第一基準信号R1と第二基準信
号R2との何れにより出力信号U,Dを生成していても
出力信号Oは同一となる。このため、位相比較器28の
切替動作がPLL回路54の出力信号Oに影響しないの
で、PLL回路54は動作が安定しており、出力信号O
を補正する必要がない。
In the PLL circuit 54 of this embodiment, V
Since the frequency divider 56 divides the output signal O of the CO 55 by an even number and uses it as the fluctuation signal V of the phase comparator 28, as shown in FIG. 14, the phase comparator 28 uses the first reference signal R1 and the second reference signal R1. The output signal O is the same regardless of whether the output signal U or D is generated by the signal R2. Therefore, since the switching operation of the phase comparator 28 does not affect the output signal O of the PLL circuit 54, the operation of the PLL circuit 54 is stable and the output signal O
Need not be corrected.

【0085】つぎに、第九の実施例を図15及び図16
に基づいて以下に説明する。なお、本実施例で示すPL
L回路57及び位相比較器58に関し、前述したPLL
回路54及び位相比較器28と同一の部分は、同一の名
称及び符号を利用して詳細な説明は省略する。
Next, a ninth embodiment will be described with reference to FIGS.
It will be described below based on. The PL shown in this embodiment is
Regarding the L circuit 57 and the phase comparator 58, the above-mentioned PLL
The same parts as those of the circuit 54 and the phase comparator 28 have the same names and reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0086】まず、本実施例のPLL回路57では、図
15に示すように、分周器59が、VCO55の出力信
号Oを奇数で分周してから位相比較器58に変動信号と
して出力するよう設定されている。VCO55の出力部
は二分割されて一方に信号変換手段であるインバータ6
0が設けられているので、このインバータ60は、前記
VCO55の出力信号Oを第一出力信号O1として位相
が“π”だけシフトした第二出力信号O2を生成する。
First, in the PLL circuit 57 of this embodiment, as shown in FIG. 15, the frequency divider 59 frequency-divides the output signal O of the VCO 55 by an odd number and outputs it to the phase comparator 58 as a fluctuation signal. Is set. The output part of the VCO 55 is divided into two parts, one of which is an inverter 6 serving as a signal converting means.
Since 0 is provided, the inverter 60 uses the output signal O of the VCO 55 as the first output signal O1 to generate the second output signal O2 whose phase is shifted by "π".

【0087】これらの出力信号O1,O2の一方を選択
的に出力する出力選択手段であるスイッチング回路61
が設けられており、このスイッチング回路61には、位
相比較器58に設けられた選択信号Qの出力部62が接
続されている。このため、前記スイッチング回路61
は、前記位相比較器58が第一基準信号R1により位相
差を出力している場合は、第一出力信号O1を選択的に
出力し、前記位相比較器58が第二基準信号R2により
位相差を出力している場合は、第二出力信号O2を選択
的に出力する。
A switching circuit 61 which is an output selecting means for selectively outputting one of these output signals O1 and O2.
The switching circuit 61 is connected to the output section 62 of the selection signal Q provided in the phase comparator 58. Therefore, the switching circuit 61
When the phase comparator 58 outputs the phase difference according to the first reference signal R1, the phase comparator 58 selectively outputs the first output signal O1, and the phase comparator 58 receives the phase difference according to the second reference signal R2. Is output, the second output signal O2 is selectively output.

【0088】このような構成において、位相比較器58
の出力信号U,Dをチャージポンプ43がデジタルから
アナログに変換してLPF44がフィルタリングする
と、この出力電圧に対応した発振周波数の出力信号Oを
VCO55が発生する。すると、このVCO55の出力
信号Oを分周器59が奇数で分周してから位相比較器5
8に変動信号Vとしてフィードバック出力するので、こ
の位相比較器58は変動信号Vと基準信号Rとの位相差
を位相遅れ信号Uと位相進み信号Dとして出力する。
In such a configuration, the phase comparator 58
When the charge pump 43 converts the output signals U and D from the digital signal into the analog signal and the LPF 44 filters the signal, the VCO 55 generates the output signal O having the oscillation frequency corresponding to the output voltage. Then, the frequency divider 59 divides the output signal O of the VCO 55 by an odd number, and then the phase comparator 5
The phase comparator 58 outputs the phase difference between the fluctuation signal V and the reference signal R as the phase lag signal U and the phase advance signal D because the phase comparator 58 outputs the fluctuation signal V as feedback signal.

【0089】しかし、本実施例のPLL回路57は、V
CO55の出力信号Oを分周器59が奇数で分周して位
相比較器58の変動信号Vとするので、図16に示すよ
うに、位相比較器58が第一基準信号R1を利用した場
合と第二基準信号R2を利用した場合とでは、出力信号
Oの位相が“π”だけ相違する。そこで、この出力信号
Oを第一基準信号O1として位相が“π”だけ相違した
第二基準信号O2をインバータ60により生成し、これ
らの基準信号O1,O2の一方をスイッチング回路61
が位相比較器58の切替動作に対応して選択的に出力す
ることにより、出力信号Oを常時同一とする。
However, the PLL circuit 57 of this embodiment is
Since the frequency divider 59 divides the output signal O of the CO 55 by an odd number to obtain the fluctuation signal V of the phase comparator 58, as shown in FIG. 16, when the phase comparator 58 uses the first reference signal R1. And the case where the second reference signal R2 is used, the phase of the output signal O is different by “π”. Therefore, the output signal O is used as the first reference signal O1 to generate the second reference signal O2 having a phase difference of "π" by the inverter 60, and one of the reference signals O1 and O2 is switched by the switching circuit 61.
Selectively outputs in response to the switching operation of the phase comparator 58, so that the output signal O is always the same.

【0090】より具体的には、位相比較器58は信号出
力のために第一基準信号R1と第二基準信号R2との一
方を選択して“H”“L”の選択信号Qを出力するの
で、スイッチング回路61は、選択信号Qが“H”の場
合は第一出力信号O1を選択的に出力し、選択信号Qが
“L”の場合は第二出力信号O2を選択的に出力する。
More specifically, the phase comparator 58 selects one of the first reference signal R1 and the second reference signal R2 for signal output and outputs the selection signal Q of "H" or "L". Therefore, the switching circuit 61 selectively outputs the first output signal O1 when the selection signal Q is "H", and selectively outputs the second output signal O2 when the selection signal Q is "L". .

【0091】なお、上述したPLL回路54,57で
は、その位相比較器28,58を第二の実施例の構造と
したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、ここに前述した位相比較器17,39,49を設け
ることも可能である。
In the PLL circuits 54 and 57 described above, the phase comparators 28 and 58 have the structure of the second embodiment, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and the above description is given here. It is also possible to provide the phase comparators 17, 39 and 49 described above.

【0092】また、上述した位相比較器17,28,3
9,49,58は、出力特性が一般的なメモリ型の位相
比較器と同一なので、メモリ型の位相比較器として取り
扱うことができる。例えば、本実施例の位相比較器と本
出願人が特願平6-209724号として出願した位相比較器
(図示せず)とを組み合わせ、初期状態では本実施例の
位相比較器により同期捕捉を迅速に完了し、これより以
後は上記出願の位相比較器により同期捕捉を良好に維持
することなども可能である。
In addition, the phase comparators 17, 28 and 3 described above
Since the output characteristics of the reference numerals 9, 49, and 58 are the same as those of a general memory type phase comparator, they can be treated as a memory type phase comparator. For example, the phase comparator of the present embodiment is combined with the phase comparator (not shown) filed by the applicant as Japanese Patent Application No. 6-209724, and in the initial state, the phase comparator of the present embodiment performs synchronization acquisition. It is possible to complete quickly, and thereafter, maintain good synchronization acquisition by the phase comparator of the above application.

【0093】[0093]

【発明の効果】請求項1記載の発明は、位相が“π”だ
け相違する第一基準信号と第二基準信号とを出力する信
号出力手段を設け、第一基準信号と変動信号とを比較し
て位相差を検出する第一信号比較手段を設け、第二基準
信号と変動信号とを比較して位相差を検出する第二信号
比較手段を設け、第一信号比較手段と第二信号比較手段
とが検出した位相差が“±π”の範囲にあるかないかを
判別する結果判別手段を設け、この判別結果により“±
π”の範囲にある方の位相差を選択的に出力する出力切
替手段を設けたことにより、第一基準信号と第二基準信
号とのうち変動信号に位相が近い方により位相差が検出
されるので、PLL回路を形成した場合、その同期捕捉
を迅速に完了させることができる。
According to the first aspect of the present invention, the signal output means for outputting the first reference signal and the second reference signal whose phases are different by "π" is provided, and the first reference signal and the fluctuation signal are compared. A first signal comparing means for detecting a phase difference, and a second signal comparing means for detecting a phase difference by comparing a second reference signal with a fluctuation signal, and a first signal comparing means and a second signal comparing means. The result discriminating means for discriminating whether or not the phase difference detected by the means is within the range of “± π” is provided.
By providing the output switching means for selectively outputting the phase difference in the range of π ″, the phase difference is detected by the one of the first reference signal and the second reference signal that is closer in phase to the fluctuation signal. Therefore, when the PLL circuit is formed, the synchronization acquisition can be completed quickly.

【0094】請求項2記載の発明は、第一基準信号はデ
ューティ比が 50(%)の論理信号であり、信号出力手段
は第一基準信号をノット回路で反転させて第二基準信号
を生成することにより、単純な構造で第一の基準信号か
ら簡易に第二の基準信号を生成することができるので、
小型化や生産性の向上に寄与することができる。
According to the second aspect of the present invention, the first reference signal is a logic signal having a duty ratio of 50 (%), and the signal output means inverts the first reference signal by the knot circuit to generate the second reference signal. By doing so, it is possible to easily generate the second reference signal from the first reference signal with a simple structure,
It can contribute to miniaturization and improvement of productivity.

【0095】請求項3記載の発明は、基準信号を出力す
る信号出力手段を設け、変動信号を第一変動信号として
位相が“π”だけシフトした第二変動信号を生成する信
号生成手段を設け、基準信号と第一変動信号とを比較し
て位相差を検出する第一信号比較手段を設け、基準信号
と第二変動信号とを比較して位相差を検出する第二信号
比較手段を設け、第一信号比較手段と第二信号比較手段
とが検出した位相差が“±π”の範囲にあるかないかを
判別する結果判別手段を設け、この判別結果により“±
π”の範囲にある方の位相差を選択的に出力する出力切
替手段を設けたことにより、第一変動信号と第二変動信
号とのうち基準信号に位相が近い方により位相差が検出
されるので、PLL回路を形成した場合、その同期捕捉
を迅速に完了させることができる。
According to the third aspect of the invention, the signal output means for outputting the reference signal is provided, and the signal generation means for generating the second fluctuation signal in which the fluctuation signal is used as the first fluctuation signal and the phase is shifted by "π" is provided. A first signal comparing means for comparing the reference signal with the first fluctuation signal to detect a phase difference, and a second signal comparing means for comparing the reference signal with the second fluctuation signal to detect a phase difference The result discriminating means for discriminating whether or not the phase difference detected by the first signal comparing means and the second signal comparing means is within the range of “± π” is provided.
By providing the output switching means that selectively outputs the phase difference in the range of π ″, the phase difference is detected by the one of the first fluctuation signal and the second fluctuation signal that is closer in phase to the reference signal. Therefore, when the PLL circuit is formed, the synchronization acquisition can be completed quickly.

【0096】請求項4記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の位相比較器の出力信号をデジタルからアナログ
に変換するチャージポンプを設け、このチャージポンプ
の出力信号をフィルタリングするループフィルタを設
け、このループフィルタの出力電圧に対応した発振周波
数の出力信号を発生する電圧制御発振器を設け、この電
圧制御発振器の出力信号を偶数で分周してから位相比較
器に変動信号として出力する分周器を設けたことによ
り、同期捕捉を位相比較器の特性により迅速に完了する
ことができ、位相比較器の切替動作がPLL回路の出力
信号に影響しないので、特別な補正手段を要することな
く出力信号が安定したPLL回路を得ることができる。
The invention according to claim 4 is provided with a charge pump for converting the output signal of the phase comparator according to claim 1, 2 or 3 from digital to analog, and a loop filter for filtering the output signal of this charge pump. A voltage-controlled oscillator that generates an output signal with an oscillation frequency corresponding to the output voltage of this loop filter is provided, and the output signal of this voltage-controlled oscillator is divided by an even number before being output as a fluctuation signal to the phase comparator. Since the frequency divider is provided, the synchronous acquisition can be completed quickly due to the characteristics of the phase comparator, and the switching operation of the phase comparator does not affect the output signal of the PLL circuit, so that no special correction means is required. A PLL circuit with a stable output signal can be obtained.

【0097】請求項5記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の位相比較器の出力信号をデジタルからアナログ
に変換するチャージポンプを設け、このチャージポンプ
の出力信号をフィルタリングするループフィルタを設
け、このループフィルタの出力電圧に対応した発振周波
数の信号を出力する電圧制御発振器を設け、この電圧制
御発振器の出力信号を奇数で分周してから位相比較器に
変動信号として出力する分周器を設け、電圧制御発振器
の出力信号を第一出力信号として位相が“π”だけシフ
トした第二出力信号を生成する信号変換手段を設け、位
相比較器が第一基準信号により位相差を出力している場
合は第一出力信号を選択的に出力し、位相比較器が第二
基準信号により位相差を出力している場合は第二出力信
号を選択的に出力する出力選択手段を設けたことによ
り、同期捕捉を位相比較器の特性により迅速に完了する
ことができ、位相比較器の切替動作により電圧制御発振
器の出力信号の位相が変化するが、出力選択手段の出力
信号は変化しないので、出力信号が安定したPLL回路
を得ることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, a charge pump for converting the output signal of the phase comparator according to the first, second or third aspect from digital to analog is provided, and a loop filter for filtering the output signal of the charge pump is provided. Providing a voltage controlled oscillator that outputs a signal with an oscillation frequency corresponding to the output voltage of this loop filter, divides the output signal of this voltage controlled oscillator by an odd number, and then outputs it as a fluctuation signal to the phase comparator. And a signal converting means for generating a second output signal whose phase is shifted by "π" by using the output signal of the voltage controlled oscillator as the first output signal, and the phase comparator outputs the phase difference by the first reference signal. If the phase comparator outputs the phase difference based on the second reference signal, the second output signal is selectively output. By providing the output selection means, the synchronous acquisition can be completed quickly by the characteristics of the phase comparator, and the phase of the output signal of the voltage controlled oscillator changes due to the switching operation of the phase comparator. Since the output signal does not change, a PLL circuit with a stable output signal can be obtained.

【0098】請求項6記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の位相比較器の出力信号をデジタルからアナログ
に変換するチャージポンプを設け、このチャージポンプ
の出力信号をフィルタリングするループフィルタを設
け、このループフィルタの出力電圧に対応して駆動電力
を出力するモータドライバを設け、このモータドライバ
が出力する駆動電力により駆動される駆動モータを設
け、この駆動モータの回転速度を検出して対応する変動
信号を位相比較器に出力する速度検出手段を設けたこと
により、同期捕捉を位相比較器の特性により迅速に完了
することができるので、駆動モータの回転数を迅速に安
定させることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, a charge pump for converting the output signal of the phase comparator according to the first, second or third aspect from digital to analog is provided, and a loop filter for filtering the output signal of the charge pump is provided. A motor driver that outputs drive power corresponding to the output voltage of this loop filter is provided, and a drive motor that is driven by the drive power output by this motor driver is provided, and the rotation speed of this drive motor is detected to respond. Since the speed detection means for outputting the fluctuation signal to the phase comparator is provided, the synchronous acquisition can be completed quickly by the characteristics of the phase comparator, so that the rotation speed of the drive motor can be stabilized quickly. .

【0099】請求項7記載の発明は、位相が“π”だけ
相違する第一基準信号と第二基準信号とを出力する信号
出力手段を設け、変動信号と第一基準信号とを比較して
位相差を出力する第一位相比較器を設け、変動信号と第
二基準信号とを比較して位相差を出力する第二位相比較
器を設け、これら第一位相比較器と第二位相比較器との
一方の出力信号を選択する出力切替手段を設け、この出
力切替手段が選択した出力信号をデジタルからアナログ
に変換するチャージポンプを設け、このチャージポンプ
の出力信号をフィルタリングするループフィルタを設
け、このループフィルタの出力電圧に対応した発振周波
数の出力信号を発生する電圧制御発振器を設け、この電
圧制御発振器の出力信号に対応した変動信号を第一位相
比較器と第二位相比較器とに出力する信号帰還手段を設
け、ループフィルタの出力電圧が予め設定された基準電
圧より高い場合は出力切替手段に第一位相比較器を選択
させ、ループフィルタの出力電圧が予め設定された基準
電圧より低い場合は出力切替手段に第二位相比較器を選
択させる選択制御手段を設けたことにより、同期捕捉を
位相比較器の特性により迅速に完了することができ、位
相比較器の切替動作をループフィルタの出力電圧により
行なうので、構造を簡略化することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided signal output means for outputting a first reference signal and a second reference signal whose phases are different by "π", and the fluctuation signal and the first reference signal are compared with each other. A first phase comparator that outputs a phase difference is provided, and a second phase comparator that compares the fluctuation signal and the second reference signal and outputs a phase difference is provided. These first phase comparator and second phase comparator And an output switching means for selecting one of the output signals, a charge pump for converting the output signal selected by the output switching means from digital to analog, and a loop filter for filtering the output signal of the charge pump. A voltage controlled oscillator that generates an output signal with an oscillation frequency corresponding to the output voltage of this loop filter is provided, and the fluctuation signal corresponding to the output signal of this voltage controlled oscillator is fed to the first phase comparator and the second phase ratio. If the output voltage of the loop filter is higher than a preset reference voltage, the output switching means selects the first phase comparator, and the output voltage of the loop filter is preset. When the voltage is lower than the reference voltage, the output switching means is provided with the selection control means for selecting the second phase comparator, so that the synchronous acquisition can be completed quickly by the characteristics of the phase comparator, and the switching operation of the phase comparator. Is performed by the output voltage of the loop filter, the structure can be simplified.

【0100】請求項8記載の発明は、位相が“π”だけ
相違する第一基準信号と第二基準信号とを出力する信号
出力手段を設け、変動信号と第一基準信号とを比較して
位相差を出力する第一位相比較器を設け、変動信号と第
二基準信号とを比較して位相差を出力する第二位相比較
器を設け、これら第一位相比較器と第二位相比較器との
一方の出力信号を選択する出力切替手段を設け、この出
力切替手段が選択した出力信号をデジタルからアナログ
に変換するチャージポンプを設け、このチャージポンプ
の出力信号をフィルタリングするループフィルタを設
け、このループフィルタの出力電圧に対応して駆動電力
を出力するモータドライバを設け、このモータドライバ
が出力する駆動電力により駆動される駆動モータを設
け、この駆動モータの回転速度を検出して対応する変動
信号を第一位相比較器と第二位相比較器とに出力する速
度検出手段を設け、ループフィルタの出力電圧が予め設
定された基準電圧より高い場合は出力切替手段に第一位
相比較器を選択させ、ループフィルタの出力電圧が予め
設定された基準電圧より低い場合は出力切替手段に第二
位相比較器を選択させる選択制御手段を設けたことによ
り、同期捕捉を位相比較器の特性により迅速に完了する
ことができるので、駆動モータの回転数を迅速に安定さ
せることができ、位相比較器の切替動作をループフィル
タの出力電圧により行なうので、構造を簡略化すること
ができる。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided signal output means for outputting a first reference signal and a second reference signal whose phases are different by "π", and the fluctuation signal and the first reference signal are compared with each other. A first phase comparator that outputs a phase difference is provided, and a second phase comparator that compares the fluctuation signal and the second reference signal and outputs a phase difference is provided. These first phase comparator and second phase comparator And an output switching means for selecting one of the output signals, a charge pump for converting the output signal selected by the output switching means from digital to analog, and a loop filter for filtering the output signal of the charge pump. A motor driver that outputs drive power corresponding to the output voltage of the loop filter is provided, and a drive motor that is driven by the drive power output by the motor driver is provided. Providing speed detection means for detecting the rolling speed and outputting the corresponding fluctuation signal to the first phase comparator and the second phase comparator, and switching the output when the output voltage of the loop filter is higher than a preset reference voltage. Means for selecting the first phase comparator, and when the output voltage of the loop filter is lower than the preset reference voltage, the output switching means is provided with the selection control means for selecting the second phase comparator, so that the synchronous capture Can be completed quickly according to the characteristics of the phase comparator, the rotation speed of the drive motor can be stabilized quickly, and the switching operation of the phase comparator is performed by the output voltage of the loop filter, simplifying the structure. can do.

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

【図1】本発明の第一の実施例の位相比較器を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a phase comparator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】位相比較器の出力特性を示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing an output characteristic of a phase comparator.

【図3】一変形例の位相比較器の出力特性を示す特性図
である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an output characteristic of a phase comparator of a modified example.

【図4】第二の実施例の位相比較器を示すブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram showing a phase comparator of a second embodiment.

【図5】結果判別手段である第一判別器と第二判別器と
を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a first discriminator and a second discriminator that are result discriminating means.

【図6】位相比較器の各種信号の関係を示すタイムチャ
ートである。
FIG. 6 is a time chart showing the relationship of various signals of the phase comparator.

【図7】第三の実施例の位相比較器を示すブロック図で
ある。
FIG. 7 is a block diagram showing a phase comparator of a third embodiment.

【図8】第四の実施例のPLL回路を示すブロック図で
ある。
FIG. 8 is a block diagram showing a PLL circuit according to a fourth embodiment.

【図9】第五の実施例のPLL回路を示すブロック図で
ある。
FIG. 9 is a block diagram showing a PLL circuit of a fifth embodiment.

【図10】第六の実施例の位相比較器を示すブロック図
である。
FIG. 10 is a block diagram showing a phase comparator of a sixth embodiment.

【図11】位相比較器の出力特性を示すブロック図であ
る。
FIG. 11 is a block diagram showing an output characteristic of a phase comparator.

【図12】第七の実施例の位相比較器を示すブロック図
である。
FIG. 12 is a block diagram showing a phase comparator of a seventh embodiment.

【図13】第八の実施例のPLL回路を示すブロック図
である。
FIG. 13 is a block diagram showing a PLL circuit of an eighth embodiment.

【図14】基準信号Rと出力信号Oとの関係を示すタイ
ムチャートである。
FIG. 14 is a time chart showing a relationship between a reference signal R and an output signal O.

【図15】第九の実施例のPLL回路を示すブロック図
である。
FIG. 15 is a block diagram showing a PLL circuit according to a ninth embodiment.

【図16】基準信号Rと出力信号Oとの関係を示すタイ
ムチャートである。
16 is a time chart showing the relationship between the reference signal R and the output signal O. FIG.

【図17】一従来例の位相比較器を示す回路図である。FIG. 17 is a circuit diagram showing a conventional phase comparator.

【図18】位相比較器の各種信号の関係を示すタイムチ
ャートである。
FIG. 18 is a time chart showing the relationship of various signals of the phase comparator.

【図19】位相比較器にチャージポンプとループフィル
タであるLPFとを接続した状態を示すブロック図であ
る。
FIG. 19 is a block diagram showing a state in which a charge pump and an LPF that is a loop filter are connected to the phase comparator.

【図20】位相比較器の出力特性を示す特性図である。FIG. 20 is a characteristic diagram showing the output characteristic of the phase comparator.

【図21】位相比較器の各種信号の関係を示すタイムチ
ャートである。
FIG. 21 is a time chart showing the relationship of various signals of the phase comparator.

【図22】位相比較器の各種信号の関係を示すタイムチ
ャートである。
FIG. 22 is a time chart showing the relationship of various signals of the phase comparator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

17,28,39,49,53,58 位相比較器 22 第一信号比較
手段 24 第二信号比較
手段 25,26,30,35,40,41 結果判別手段 27,36,37 出力切替手段 29 ノット回路、
信号生成手段 42,48,54,57 PLL回路 43 チャージポン
プ 44 ループフィル
タ 45 モータドライ
バ 46 駆動モータ 47 速度検出手段 52 選択制御手段 55 電圧制御発振
器 56,59 分周器 60 信号変換手段 61 出力選択手段
17, 28, 39, 49, 53, 58 Phase comparator 22 First signal comparing means 24 Second signal comparing means 25, 26, 30, 35, 40, 41 Result judging means 27, 36, 37 Output switching means 29 Knots circuit,
Signal generation means 42, 48, 54, 57 PLL circuit 43 Charge pump 44 Loop filter 45 Motor driver 46 Drive motor 47 Speed detection means 52 Selection control means 55 Voltage controlled oscillator 56, 59 Frequency divider 60 Signal conversion means 61 Output selection means

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位相が“π”だけ相違する第一基準信号
と第二基準信号とを出力する信号出力手段と、第一基準
信号と変動信号とを比較して位相差を検出する第一信号
比較手段と、第二基準信号と変動信号とを比較して位相
差を検出する第二信号比較手段と、前記第一信号比較手
段と前記第二信号比較手段とが検出した位相差が“±
π”の範囲にあるかないかを判別する結果判別手段と、
この判別結果により“±π”の範囲にある方の位相差を
選択的に出力する出力切替手段とを有することを特徴と
する位相比較器。
1. A signal output means for outputting a first reference signal and a second reference signal whose phases are different from each other by “π”, and a first for detecting a phase difference by comparing the first reference signal and the fluctuation signal. The signal comparing means, the second signal comparing means for detecting the phase difference by comparing the second reference signal and the fluctuation signal, and the phase difference detected by the first signal comparing means and the second signal comparing means are “ ±
a result discriminating means for discriminating whether or not it is within the range of π ",
A phase comparator comprising: output switching means for selectively outputting the phase difference in the range of "± π" according to the result of this determination.
【請求項2】 第一基準信号はデューティ比が 50(%)
の論理信号であり、信号出力手段は第一基準信号をノッ
ト回路により反転させて第二基準信号を生成することを
特徴とする請求項1記載の位相比較器。
2. The duty ratio of the first reference signal is 50 (%).
2. The phase comparator according to claim 1, wherein the signal output means inverts the first reference signal by a knot circuit to generate the second reference signal.
【請求項3】 基準信号を出力する信号出力手段と、変
動信号を第一変動信号として位相が“π”だけシフトし
た第二変動信号を生成する信号生成手段と、基準信号と
第一変動信号とを比較して位相差を検出する第一信号比
較手段と、基準信号と第二変動信号とを比較して位相差
を検出する第二信号比較手段と、前記第一信号比較手段
と前記第二信号比較手段とが検出した位相差が“±π”
の範囲にあるかないかを判別する結果判別手段と、この
判別結果により“±π”の範囲にある方の位相差を選択
的に出力する出力切替手段とを有することを特徴とする
位相比較器。
3. A signal output means for outputting a reference signal, a signal generating means for generating a second fluctuation signal whose phase is shifted by “π” using the fluctuation signal as a first fluctuation signal, a reference signal and a first fluctuation signal. And a first signal comparison unit that detects a phase difference, a second signal comparison unit that compares a reference signal and a second fluctuation signal to detect a phase difference, the first signal comparison unit, and the first signal comparison unit. The phase difference detected by the two-signal comparison means is "± π"
The phase comparator is characterized by having a result discriminating means for discriminating whether or not it is within the range and an output switching means for selectively outputting the phase difference in the range of "± π" based on the discrimination result. .
【請求項4】 請求項1,2又は3記載の位相比較器
と、この位相比較器の出力信号をデジタルからアナログ
に変換するチャージポンプと、このチャージポンプの出
力信号をフィルタリングするループフィルタと、このル
ープフィルタの出力電圧に対応した発振周波数の出力信
号を発生する電圧制御発振器と、この電圧制御発振器の
出力信号を偶数で分周してから前記位相比較器に変動信
号として出力する分周器とを有することを特徴とするP
LL回路。
4. A phase comparator according to claim 1, 2 or 3, a charge pump for converting an output signal of the phase comparator from digital to analog, and a loop filter for filtering an output signal of the charge pump. A voltage-controlled oscillator that generates an output signal with an oscillation frequency corresponding to the output voltage of this loop filter, and a frequency divider that divides the output signal of this voltage-controlled oscillator by an even number and then outputs it as a fluctuation signal to the phase comparator. P characterized by having
LL circuit.
【請求項5】 請求項1,2又は3記載の位相比較器
と、この位相比較器の出力信号をデジタルからアナログ
に変換するチャージポンプと、このチャージポンプの出
力信号をフィルタリングするループフィルタと、このル
ープフィルタの出力電圧に対応した発振周波数の信号を
出力する電圧制御発振器と、この電圧制御発振器の出力
信号を奇数で分周してから前記位相比較器に変動信号と
して出力する分周器と、前記電圧制御発振器の出力信号
を第一出力信号として位相が“π”だけシフトした第二
出力信号を生成する信号変換手段と、前記位相比較器が
第一基準信号により位相差を出力している場合は第一出
力信号を選択的に出力し、前記位相比較器が第二基準信
号により位相差を出力している場合は第二出力信号を選
択的に出力する出力選択手段とを有することを特徴とす
るPLL回路。
5. The phase comparator according to claim 1, 2 or 3, a charge pump for converting an output signal of the phase comparator from digital to analog, and a loop filter for filtering an output signal of the charge pump. A voltage-controlled oscillator that outputs a signal having an oscillation frequency corresponding to the output voltage of the loop filter; and a frequency divider that divides the output signal of the voltage-controlled oscillator by an odd number and then outputs it as a fluctuation signal to the phase comparator. , A signal converting means for generating a second output signal whose phase is shifted by "π" using the output signal of the voltage controlled oscillator as a first output signal, and the phase comparator outputs a phase difference according to a first reference signal. Output selection that selectively outputs the first output signal when the phase comparator outputs the phase difference based on the second reference signal. PLL circuit, characterized in that it comprises a means.
【請求項6】 請求項1,2又は3記載の位相比較器
と、この位相比較器の出力信号をデジタルからアナログ
に変換するチャージポンプと、このチャージポンプの出
力信号をフィルタリングするループフィルタと、このル
ープフィルタの出力電圧に対応して駆動電力を出力する
モータドライバと、このモータドライバが出力する駆動
電力により駆動される駆動モータと、この駆動モータの
回転速度を検出して対応する変動信号を前記位相比較器
に出力する速度検出手段とを有することを特徴とするP
LL回路。
6. The phase comparator according to claim 1, 2, or 3, a charge pump for converting an output signal of the phase comparator from digital to analog, and a loop filter for filtering the output signal of the charge pump. A motor driver that outputs drive power corresponding to the output voltage of this loop filter, a drive motor that is driven by the drive power that this motor driver outputs, and the rotation speed of this drive motor are detected to generate a corresponding fluctuation signal. P having a speed detecting means for outputting to the phase comparator.
LL circuit.
【請求項7】 位相が“π”だけ相違する第一基準信号
と第二基準信号とを出力する信号出力手段と、変動信号
と第一基準信号とを比較して位相差を出力する第一位相
比較器と、変動信号と第二基準信号とを比較して位相差
を出力する第二位相比較器と、これら第一位相比較器と
第二の位相比較器との一方の出力信号を選択する出力切
替手段と、この出力切替手段が選択した出力信号をデジ
タルからアナログに変換するチャージポンプと、このチ
ャージポンプの出力信号をフィルタリングするループフ
ィルタと、このループフィルタの出力電圧に対応した発
振周波数の出力信号を発生する電圧制御発振器と、この
電圧制御発振器の出力信号に対応した変動信号を前記第
一位相比較器と前記第二の位相比較器とに出力する信号
帰還手段と、前記ループフィルタの出力電圧が予め設定
された基準電圧“±Vs ”の範囲を超過すると前記出力
切替手段の選択を変更させる選択制御手段とを有するこ
とを特徴とするPLL回路。
7. A signal output means for outputting a first reference signal and a second reference signal whose phases are different from each other by “π”, and a first for outputting a phase difference by comparing the fluctuation signal and the first reference signal. A phase comparator, a second phase comparator that compares the fluctuation signal and the second reference signal and outputs a phase difference, and selects one of the output signals of the first phase comparator and the second phase comparator. Output switching means, a charge pump for converting the output signal selected by the output switching means from digital to analog, a loop filter for filtering the output signal of the charge pump, and an oscillation frequency corresponding to the output voltage of the loop filter. A voltage-controlled oscillator that generates an output signal of the voltage-controlled oscillator, a signal feedback unit that outputs a fluctuation signal corresponding to the output signal of the voltage-controlled oscillator to the first phase comparator and the second phase comparator, and PLL circuit, characterized in that it comprises a selection control means and the output voltage of the loop filter exceeds the range of a preset reference voltage "± Vs" to change the selection of the output switching means.
【請求項8】 位相が“π”だけ相違する第一基準信号
と第二基準信号とを出力する信号出力手段と、変動信号
と第一基準信号とを比較して位相差を出力する第一位相
比較器と、変動信号と第二基準信号とを比較して位相差
を出力する第二位相比較器と、これら第一位相比較器と
第二の位相比較器との一方の出力信号を選択する出力切
替手段と、この出力切替手段が選択した出力信号をデジ
タルからアナログに変換するチャージポンプと、このチ
ャージポンプの出力信号をフィルタリングするループフ
ィルタと、このループフィルタの出力電圧に対応して駆
動電力を出力するモータドライバと、このモータドライ
バが出力する駆動電力により駆動される駆動モータと、
この駆動モータの回転速度を検出して対応する変動信号
を前記第一位相比較器と前記第二の位相比較器とに出力
する速度検出手段と、前記ループフィルタの出力電圧が
予め設定された基準電圧“±Vs ”の範囲を超過すると
前記出力切替手段の選択を変更させる選択制御手段とを
有することを特徴とするPLL回路。
8. A signal output means for outputting a first reference signal and a second reference signal whose phases are different by “π”, and a first for outputting a phase difference by comparing the fluctuation signal and the first reference signal. A phase comparator, a second phase comparator that compares the fluctuation signal and the second reference signal and outputs a phase difference, and selects one of the output signals of the first phase comparator and the second phase comparator. Output switching means, a charge pump for converting the output signal selected by the output switching means from digital to analog, a loop filter for filtering the output signal of the charge pump, and a drive corresponding to the output voltage of the loop filter. A motor driver that outputs electric power; a drive motor that is driven by the drive electric power that this motor driver outputs;
Speed detection means for detecting the rotation speed of the drive motor and outputting a corresponding fluctuation signal to the first phase comparator and the second phase comparator, and a reference in which the output voltage of the loop filter is preset. A PLL circuit having a selection control means for changing the selection of the output switching means when the voltage exceeds a range of "± Vs".
JP27870394A 1994-11-14 1994-11-14 Phase comparator and PLL circuit Expired - Fee Related JP3380632B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27870394A JP3380632B2 (en) 1994-11-14 1994-11-14 Phase comparator and PLL circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27870394A JP3380632B2 (en) 1994-11-14 1994-11-14 Phase comparator and PLL circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08139596A true JPH08139596A (en) 1996-05-31
JP3380632B2 JP3380632B2 (en) 2003-02-24

Family

ID=17601018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27870394A Expired - Fee Related JP3380632B2 (en) 1994-11-14 1994-11-14 Phase comparator and PLL circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3380632B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100408101B1 (en) * 2000-07-13 2003-12-03 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤 Dll circuit and dll control method
KR101013680B1 (en) * 2008-08-04 2011-02-11 경희대학교 산학협력단 Apparatus for estimating phase difference between original signal and duplicate signal
US20110248755A1 (en) * 2010-04-08 2011-10-13 Hasenplaugh William C Cross-feedback phase-locked loop for distributed clocking systems

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100408101B1 (en) * 2000-07-13 2003-12-03 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤 Dll circuit and dll control method
KR101013680B1 (en) * 2008-08-04 2011-02-11 경희대학교 산학협력단 Apparatus for estimating phase difference between original signal and duplicate signal
US20110248755A1 (en) * 2010-04-08 2011-10-13 Hasenplaugh William C Cross-feedback phase-locked loop for distributed clocking systems

Also Published As

Publication number Publication date
JP3380632B2 (en) 2003-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5389898A (en) Phase locked loop having plural selectable voltage controlled oscillators
JPH07112360B2 (en) Control method and apparatus for PWM inverter
US6757349B1 (en) PLL frequency synthesizer with lock detection circuit
US6212249B1 (en) Data separation circuit and method
US5170135A (en) Phase and frequency-locked loop circuit having expanded pull-in range and reduced lock-in time
JP3014566B2 (en) PLL circuit
JP3380632B2 (en) Phase comparator and PLL circuit
JP3410856B2 (en) Phase comparison method, phase comparator, and PLL circuit
JP4050303B2 (en) Phase locked loop (PLL) circuit, phase synchronization method thereof, and operation analysis method thereof
JP3080007B2 (en) PLL circuit
JPH11308097A (en) Frequency comparator and pll circuit using the same
JPH07120942B2 (en) PLL circuit
JPH05268078A (en) Pll calibration circuit with frequency monitoring function
JP3097080B2 (en) Phase locked loop circuit
JPH04215338A (en) Pll circuit
JP2009081557A (en) Phase-locked loop circuit
JPH09284128A (en) Phase comparison method, phase comparator, pll circuit and motor controller
JP2000323982A (en) Pll circuit
JP2972294B2 (en) Phase locked loop
KR100299510B1 (en) Phase difference detection circuit of liquid crystal display device
JPH08125532A (en) Phase-locked loop
JPH0879062A (en) Phase comparator and pll circuit
JP2556542B2 (en) Synchronous circuit
JPH10233681A (en) Pll circuit
JP2003273731A (en) Phase synchronizing circuit

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees