JPH08256057A - Phase locked loop circuit and control method for the same - Google Patents

Phase locked loop circuit and control method for the same

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JPH08256057A
JPH08256057A JP7084593A JP8459395A JPH08256057A JP H08256057 A JPH08256057 A JP H08256057A JP 7084593 A JP7084593 A JP 7084593A JP 8459395 A JP8459395 A JP 8459395A JP H08256057 A JPH08256057 A JP H08256057A
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frequency
circuit
voltage
phase
signal
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JP7084593A
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Atsuhiro Hirama
厚広 平間
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Kokusai Electric Corp
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Kokusai Electric Corp
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide the phase locked loop circuit and control method for the same with which a frequency can be pulled in a short time without skipping any output frequency just after the start of operation. CONSTITUTION: A voltage controlled oscillation circuit 1 starts operation corresponding to a control signal from a first control signal generator 8, a first frequency divider 5 starts operation corresponding to a control signal from a second control signal generator 6 after the operation of the voltage controlled oscillation circuit 1 is stabilized, a feedback abutting signal is inputted from the first frequency divider 5 to a phase comparator 4 synchronously with a reference abutting signal from a second frequency divider 6, and a voltage signal corresponding to the phase difference of both the signals is generated by a charge pump 3 and an integration circuit 2 and inputted to the voltage controlled oscillation circuit 1. In this case, the oscillation frequency is changed, the operation for inputting that change through the first frequency divider 5 to the phase comparator 4 again is cyclically repeated, and the oscillation frequency of the voltage controlled oscillation circuit 1 is fixed in the state of no phase difference.

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、発振回路における位相
同期回路に係り、特に、周波数引き込みの時間短縮を図
った位相同期回路及びその制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase locked loop circuit in an oscillator circuit, and more particularly to a phase locked loop circuit for shortening a frequency pulling time and a control method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】発振回路の発振周波数を一定周波数に保
持する技術の一つとして、電圧制御発振回路の出力と、
基準となる信号との位相比較を行う位相比較回路を設け
ると共に、この位相比較回路における位相比較結果に応
じた電圧信号を発生する回路を設け、その出力を電圧制
御発振回路の制御信号として入力するようないわゆる位
相同期ループを構成するようにしたものが、PLL(Ph
ase locked loop)方式として周知・公知である。
2. Description of the Related Art As one of the techniques for maintaining the oscillation frequency of an oscillation circuit at a constant frequency, the output of a voltage controlled oscillation circuit,
A phase comparison circuit that performs phase comparison with a reference signal is provided, and a circuit that generates a voltage signal according to the phase comparison result in this phase comparison circuit is provided, and its output is input as a control signal of the voltage controlled oscillation circuit. A so-called phase-locked loop is configured as a PLL (Ph
It is well known and known as an ase locked loop) method.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の位相
同期回路においては、電圧制御発振回路を含む位相同期
回路全体の電源を同時にON/OFFすることで動作の
開始、停止を行うのが一般的である。ところで、電圧制
御発振回路自体の電源供給直後における動作特性は、一
般的には図5に示されたように、動作開始(電源供給)
と共に発振周波数が上昇し、本来の自走周波数(図5に
おいて点線表示部分)よりも高めの周波数となった後
は、周波数が徐々に低下して行き、自走周波数よりも若
干低めの周波数となり、その後再び周波数が上昇して行
くといったような自走周波数の上下における発振周波数
の変動を幾度か繰り返して最終的に自走周波数に到達す
るようなものとなっている。
In such a conventional phase locked loop, it is common to start and stop the operation by simultaneously turning on / off the power of the entire phase locked loop including the voltage controlled oscillator. Target. By the way, the operation characteristics of the voltage controlled oscillator circuit itself immediately after the power supply is generally as shown in FIG.
At the same time, the oscillating frequency rises and becomes higher than the original free-running frequency (shown by the dotted line in Fig. 5). After that, the frequency gradually decreases, becoming slightly lower than the free-running frequency. Then, the oscillation frequency fluctuates above and below the free-running frequency, such that the frequency rises again, and the free-running frequency is finally reached.

【0004】一方、このような電圧制御発振回路を含む
位相同期回路も、電圧制御発振回路への電源供給と同時
に電源が供給されて動作を開始し、電圧制御発振回路の
動作開始直後のいわゆる過渡状態における電圧制御発振
回路の出力信号が位相同期回路に取り込まれ、位相同期
が行われることとなるので、位相同期回路としての出力
周波数に瞬時的な周波数の飛びが生じ、本来の周波数へ
の引き込みに要する時間が長引き、結局は位相同期回路
を用いた装置全体の消費電力が増大するという不都合が
あった。
On the other hand, a phase-locked loop circuit including such a voltage-controlled oscillator circuit is also supplied with power at the same time as power is supplied to the voltage-controlled oscillator circuit and starts operating, so-called transient immediately after the start of operation of the voltage-controlled oscillator circuit. In this state, the output signal of the voltage controlled oscillator circuit is taken into the phase locked loop circuit and the phase is locked.Therefore, the output frequency of the phase locked loop circuit is instantaneously jumped to the original frequency. However, there is a disadvantage that the power consumption of the entire apparatus using the phase locked loop increases in the end because the time required for the operation is prolonged.

【0005】このような不都合を解決する技術として
は、例えば、位相同期回路を構成する構成要素の一つで
ある分周回路のみの動作開始、動作停止及びリセットを
行うようにし、電圧制御発振回路は動作継続させること
で、強制位相同期を行うように構成したもの等が知られ
ている。ところが、このような構成においては、電圧制
御発振回路が常に動作状態にあるため、回路の消費電力
が増大するという不都合があり、適切な技術といえない
ものであった。
As a technique for solving such an inconvenience, for example, operation start, operation stop, and reset of only the frequency dividing circuit, which is one of the constituent elements of the phase locked loop, are performed, and the voltage controlled oscillator circuit is used. Is known to be configured to perform forced phase synchronization by continuing the operation. However, in such a configuration, since the voltage controlled oscillator circuit is always in the operating state, there is an inconvenience that the power consumption of the circuit increases, which is not an appropriate technique.

【0006】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、動作開始直後における出力周波数の飛びが生ずるこ
となく且つ短時間で周波数引き込みが可能な位相同期回
路及びその制御方法を提供することを目的とする。本発
明の他の目的は、消費電力が少なくて済む位相同期回路
及びその制御方法を提供することにある。また、本発明
の他の目的は、電圧制御発振回路を常時動作状態に保持
することなく短時間の周波数引き込みが可能な位相同期
回路及びその制御方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a phase locked loop circuit and a control method for the phase locked loop circuit in which the output frequency does not jump immediately after the operation is started and the frequency can be pulled in in a short time. To aim. Another object of the present invention is to provide a phase locked loop circuit and its control method that consume less power. Another object of the present invention is to provide a phase locked loop circuit capable of pulling in a frequency for a short time without holding the voltage controlled oscillator circuit in an always operating state, and a control method thereof.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項1記載の発明は、外部入力された電
圧信号の大きさに応じて発振周波数が変化する電圧制御
発振手段と、外部入力された基準信号と前記電圧制御発
振回路の出力信号との位相を比較する位相比較手段と、
前記位相比較器の出力位相差に応じた電圧信号を発生し
前記電圧制御発振手段へ入力する電圧発生手段とを有し
てなる位相比較回路において、前記電圧制御発振手段と
前記位相比較手段との間に設けられ、前記電圧制御発振
手段の出力信号を分周する分周手段と、前記電圧制御発
振手段の動作開始後で且つ当該電圧制御発振手段の動作
開始直後の過渡状態の経過後に前記分周手段を動作開始
状態とする動作制御手段とを有することを特徴としてい
る。
The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problems of the prior art, is a voltage-controlled oscillation means in which the oscillation frequency changes according to the magnitude of a voltage signal externally input. Phase comparing means for comparing the phases of the externally input reference signal and the output signal of the voltage controlled oscillator circuit,
In a phase comparison circuit comprising a voltage generation means for generating a voltage signal according to an output phase difference of the phase comparator and inputting the voltage signal to the voltage control oscillation means, the voltage control oscillation means and the phase comparison means A frequency dividing means provided between the frequency control oscillating means and the frequency dividing means, and the frequency dividing means after the operation of the voltage controlled oscillating means is started and after a transitional state immediately after the operation of the voltage controlled oscillating means is elapsed. It is characterized in that it has an operation control means for bringing the peripheral means into an operation start state.

【0008】上記従来例の問題点を解決するための請求
項2記載の発明は、請求項1記載の位相同期回路の制御
方法において、動作制御手段が、電圧制御発振手段を動
作状態にし、前記電圧制御発振手段の過渡状態の経過後
に分周手段を動作開始状態とすることを特徴としてい
る。
According to a second aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems of the conventional example, in the method of controlling the phase locked loop circuit according to the first aspect, the operation control means sets the voltage control oscillation means to an operating state, and It is characterized in that the frequency dividing means is brought into the operation start state after the transient state of the voltage controlled oscillation means has elapsed.

【0009】[0009]

【作用】請求項1,2記載の発明によれば、回路全体に
電源が供給されると分周手段を除いた回路部分が動作状
態となる一方、電圧制御発振手段が動作を開始し、出力
発振周波数が変動する、いわゆる過渡状態を経た後に、
分周手段が動作制御手段により動作状態とされ、しかも
その分周出力信号は、位相比較手段に入力される基準信
号に同期して位相比較手段に入力される位相同期回路及
びその制御方法としているので、従来と異なり基準信号
と分周手段の出力信号との同期が安定的に行われるの
で、電圧制御発振手段、分周手段及び位相比較手段によ
り形成された、いわゆるループ回路における周波数引き
込みが短時間に行われる。
According to the first and second aspects of the present invention, when power is supplied to the entire circuit, the circuit portion excluding the frequency dividing means becomes operative, while the voltage controlled oscillating means starts operation and outputs. After passing through a so-called transient state in which the oscillation frequency changes,
The frequency division means is operated by the operation control means, and the frequency division output signal is input to the phase comparison means in synchronization with the reference signal input to the phase comparison means. Therefore, unlike the conventional case, the reference signal and the output signal of the frequency dividing means are stably synchronized, so that the frequency pull-in in the so-called loop circuit formed by the voltage controlled oscillating means, the frequency dividing means and the phase comparing means is short. Done in time.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明に係る位相同期回路の実施例に
ついて、図1乃至図5を参照しつつ説明する。ここで、
図1は、本発明に係る位相同期回路の一実施例における
回路構成図であり、図2は、本実施例の位相同期回路の
動作を説明するための主要部におけるタイミング図であ
り、図3は、時間経過に対する出力周波数の変化を示す
特性線図であり、図4は、本実施例の位相同期回路に用
いられる第1及び第2の制御信号発生器の一実施例を示
す回路図であり、図5は、電圧制御発振回路単独の動作
開始後の出力周波数の変化特性を示す特性線図である。
尚、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するも
のではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変すること
ができるものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the phase locked loop circuit according to the present invention will be described below with reference to FIGS. here,
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of a phase locked loop circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a timing chart of a main part for explaining the operation of the phase locked loop circuit of the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in output frequency with the passage of time, and FIG. 4 is a circuit diagram showing one embodiment of the first and second control signal generators used in the phase locked loop circuit of this embodiment. Yes, FIG. 5 is a characteristic diagram showing the change characteristic of the output frequency after the start of the operation of the voltage controlled oscillator circuit alone.
The members, arrangements, and the like described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.

【0011】本実施例における位相同期回路は、図1に
示すように、電圧制御発振回路(図1においては「VC
O」と略記)1と、積分回路2と、チャージポンプ3
と、位相比較器4と、第1の分周器(図1においては
「DIV1」と略記)5と、第2の分周器(図1におい
ては「DIV2」と略記)6と、基準信号発振器(図1
においては「OSC」と略記)7と、第1の制御信号発
生器(図1においては「CONT SIG1」と略記)
8と、第2の制御信号発生器(図1においては「CON
T SIG2」と略記)9と、制御回路10とを有して
なるものである。
As shown in FIG. 1, the phase locked loop circuit according to the present embodiment is a voltage controlled oscillator circuit (in FIG.
Abbreviated as “O”) 1, an integrating circuit 2, a charge pump 3
, A phase comparator 4, a first frequency divider (abbreviated as "DIV1" in FIG. 1) 5, a second frequency divider (abbreviated as "DIV2" in FIG. 1) 6, and a reference signal. Oscillator (Fig. 1
7 and a first control signal generator (abbreviated as “CONT SIG1” in FIG. 1).
8 and a second control signal generator (in FIG. 1, "CON
T SIG2 ”) 9 and a control circuit 10.

【0012】基準信号発振器(OSC)7は、例えば、
水晶発振子を用いてなる発振回路である。第2の分周器
(DIV2)6は、所定の分周比を有しており、基準信
号発振器(OSC)7の出力信号をこの所定の分周比で
分周して出力するものである。
The reference signal oscillator (OSC) 7 is, for example,
It is an oscillator circuit using a crystal oscillator. The second frequency divider (DIV2) 6 has a predetermined frequency division ratio, and divides the output signal of the reference signal oscillator (OSC) 7 by this predetermined frequency division ratio and outputs it. .

【0013】位相比較手段としての位相比較器4は、後
述する第1の分周器(DIV1)5を介して入力された
電圧制御発振回路(VCO)1の出力信号と第2の分周
器(DIV2)6を介して入力された基準信号発振器
(OSC)7の出力信号の位相比較を行うもので、入力
された2つの信号の位相差に応じたパルス幅を有するパ
ルス信号を出力するものである。
The phase comparator 4 serving as a phase comparison means includes a second frequency divider and an output signal of the voltage controlled oscillation circuit (VCO) 1 input via a first frequency divider (DIV1) 5 described later. Comparing the phases of the output signals of the reference signal oscillator (OSC) 7 input via the (DIV2) 6 and outputting a pulse signal having a pulse width corresponding to the phase difference between the two input signals. Is.

【0014】チャージポンプ3は、位相比較器4から入
力されたパルス信号のパルス幅に応じたパルス電流を積
分回路2に出力するものである。このチャージポンプ3
の出力側に接続された積分回路2は、チャージポンプ3
から入力されたパルス電流を積分し、その大きさに応じ
た電圧信号を電圧制御発振回路(VCO)1に出力する
ものである。本実施例においては、チャージポンプ3及
び積分回路2により電圧発生手段が実現されている。
The charge pump 3 outputs a pulse current corresponding to the pulse width of the pulse signal input from the phase comparator 4 to the integrating circuit 2. This charge pump 3
Of the charge pump 3 connected to the output side of the
The pulse current inputted from is integrated and a voltage signal corresponding to the magnitude is output to the voltage controlled oscillator (VCO) 1. In this embodiment, the charge pump 3 and the integrating circuit 2 implement a voltage generating means.

【0015】電圧制御発振手段としての電圧制御発振回
路(VCO)1は、積分回路2から入力された電圧信号
に応じた周波数を発振するようになっていると共に、第
1の制御信号発生器(CONT SIG1)8から入力
された制御信号によりその発振動作の開始、停止が制御
されるようになっている。
The voltage controlled oscillator circuit (VCO) 1 as the voltage controlled oscillator means oscillates a frequency corresponding to the voltage signal input from the integrating circuit 2 and also includes a first control signal generator ( The control signal input from the CONT SIG1) 8 controls the start and stop of the oscillation operation.

【0016】分周手段としての第1の分周器(DIV
1)5は、電圧制御発振回路(VCO)1から出力され
た信号を分周するためのものであるが、本実施例におけ
るこの第1の分周器(DIV1)5は第2の制御信号発
生器(CONT SIG2)9から入力される制御信号
により、その分周動作の開始待機、停止が制御されるよ
うになっている。開始待機状態にある場合には、第2の
分周器(DIV2)6から入力される信号によりその分
周動作を開始するようになっている。
A first frequency divider (DIV) as frequency dividing means.
1) 5 is for dividing the signal output from the voltage controlled oscillator circuit (VCO) 1. The first frequency divider (DIV 1) 5 in this embodiment is the second control signal. A control signal input from the generator (CONT SIG2) 9 controls the start / standby and stop of the frequency dividing operation. In the start standby state, the frequency dividing operation is started by the signal input from the second frequency divider (DIV2) 6.

【0017】制御回路10は、第1及び第2の制御信号
発生器8,9の動作を制御するもので、第1及び第2の
制御信号発生器8,9は、この制御回路10による制御
に基づいて、第1の制御信号発生器8は後に詳述するよ
うに電圧制御発振回路1の動作タイミングを、第2の制
御信号発生器9は第1の分周器5の動作タイミングを、
それぞれ制御する制御信号を出力するようになってい
る。
The control circuit 10 controls the operations of the first and second control signal generators 8 and 9. The control circuit 10 controls the first and second control signal generators 8 and 9. Based on the above, the first control signal generator 8 determines the operation timing of the voltage controlled oscillator circuit 1, and the second control signal generator 9 determines the operation timing of the first frequency divider 5, as will be described later.
A control signal for controlling each is output.

【0018】尚、第1及び第2の制御信号発生器8,9
は、例えばカウンタ回路やワンショットマルチバイブレ
ータにより実現される他、抵抗とコンデンサとで構成さ
れる、いわゆる積分回路、さらには、例えば図4
(a),(b)に示されたような反転回路を有してなる
積分回路を用いる等により実現され得るものである。特
に、本実施例の第2の制御信号発生器9は、第1の分周
器5の立ち上がり時において第1の分周器5をリセット
をかけ、その後、第1の分周器5は、基準突合せ信号に
同期しながら電圧制御発振回路1の出力信号の分周を開
始して位相比較器4に入力される基準突合せ信号と帰還
突合せ信号との強制位相同期をとるようになっている。
本実施例においては、第2の制御信号発生器9及び制御
回路10により動作制御手段が実現されている。
Incidentally, the first and second control signal generators 8 and 9
Is realized by a counter circuit or a one-shot multivibrator, for example, a so-called integrating circuit composed of a resistor and a capacitor, and further, for example, FIG.
It can be realized by using an integrating circuit having an inverting circuit as shown in (a) and (b). In particular, the second control signal generator 9 of this embodiment resets the first frequency divider 5 at the rising time of the first frequency divider 5, and then the first frequency divider 5 The frequency division of the output signal of the voltage controlled oscillator circuit 1 is started in synchronization with the reference matching signal, and the reference matching signal input to the phase comparator 4 and the feedback matching signal are forcedly phase-locked.
In the present embodiment, the operation control means is realized by the second control signal generator 9 and the control circuit 10.

【0019】次に、上記構成における位相同期回路の動
作について、図2を参照しつつ説明する。先ず、図2に
示された時刻0において、本実施例の位相同期回路に電
源が供給されて、電圧制御発振回路(VCO)1及び第
1の分周器(DIV1)5を除いて他の回路部分が動作
を開始する。
Next, the operation of the phase locked loop having the above structure will be described with reference to FIG. First, at time 0 shown in FIG. 2, power is supplied to the phase-locked loop circuit of the present embodiment, and the voltage-controlled oscillator circuit (VCO) 1 and the first frequency divider (DIV1) 5 are excluded. The circuit part starts operating.

【0020】そして、回路動作の開始と同時に制御回路
10からは、零レベルから所定レベルに立ち上がる信号
が第1及び第2の制御信号発生器8,9に対して出力さ
れる(図2(b)参照)。
Simultaneously with the start of the circuit operation, the control circuit 10 outputs a signal rising from the zero level to a predetermined level to the first and second control signal generators 8 and 9 (FIG. 2 (b)). )reference).

【0021】次に、第1の制御信号発生器8からは、制
御回路10の出力信号が入力された時点から所定時間τ
1 経た時点において、零レベルから所定レベルに立ち上
がる制御信号が出力され(図2(c)参照)、電圧制御
発振回路(VCO)1に入力されることにより、電圧制
御発振回路(VCO)1に電源が供給されて動作を開始
する。ところで、本実施例における電圧制御発振回路
(VCO)1自体は、基本的に従来から用いられている
ものと同一のものであるので、動作を開始し出力信号の
周波数が自走発振周波数に達するまでには、過渡的状態
を経て定常状態に達するものである。
Next, from the time point when the output signal of the control circuit 10 is input from the first control signal generator 8, a predetermined time τ
At the time point 1 has passed, a control signal that rises from a zero level to a predetermined level is output (see FIG. 2C) and is input to the voltage controlled oscillator circuit (VCO) 1, so that the voltage controlled oscillator circuit (VCO) 1 is Power is supplied and operation starts. By the way, since the voltage controlled oscillator (VCO) 1 itself in this embodiment is basically the same as that conventionally used, the operation is started and the frequency of the output signal reaches the free-running oscillation frequency. By then, it reaches a steady state through a transient state.

【0022】すなわち、図5に示されたように、動作開
始(電源供給)と共に発振周波数が上昇し、本来の自走
周波数(図5において点線表示部分)よりも高めの周波
数となった後は、周波数が徐々に低下して行き、自走周
波数よりも若干低めの周波数となり、その後再び周波数
が上昇して行くような自走周波数の上下における発振周
波数の変動を幾度か繰り返して最終的には、動作開始か
ら時間t1 経過後に自走周波数に到達するものとなって
いる。
That is, as shown in FIG. 5, the oscillation frequency rises with the start of operation (supply of power) and becomes higher than the original free-running frequency (the portion indicated by the dotted line in FIG. 5). , The frequency gradually decreases, becomes a frequency slightly lower than the free-running frequency, and then the frequency rises again and again. , The free-running frequency is reached after a lapse of time t1 from the start of operation.

【0023】一方、制御回路10の動作開始から時間τ
2 (τ1 <τ2 )経た時点において、第2の制御信号発
生器9が零レベルから所定レベルに立ち上がる制御信号
を出力することとなり(図2(d),(g)参照)、こ
の制御信号は第1の分周器(DIV1)5に入力され、
その結果、第1の分周器(DIV1)5はこの時点から
動作開始状態となる。
On the other hand, the time τ from the start of the operation of the control circuit 10
At the time when 2 (τ1 <τ2) has passed, the second control signal generator 9 outputs the control signal rising from the zero level to the predetermined level (see FIGS. 2 (d) and 2 (g)), and this control signal is Input to the first frequency divider (DIV1) 5,
As a result, the first frequency divider (DIV1) 5 is in the operation start state from this point.

【0024】ここで、仮に、上述した第2の制御信号発
生器9の動作タイミングを決定する時間τ2 が、電圧制
御発振回路(VCO)1の出力発振周波数が安定するに
要する時間を制御回路10の動作開始時点から表した時
間(τ1 +t1 )より小さい場合と、大きい場合とに分
けて、以後の説明をするとして、初めにτ2 <(τ1+
t1 )の場合について説明する。
Here, suppose that the time τ 2 for determining the operation timing of the second control signal generator 9 is the time required for the output oscillation frequency of the voltage controlled oscillator circuit (VCO) 1 to stabilize. First, τ2 <(τ1 +) will be described as divided into a case where it is smaller than the time (τ1 + t1) expressed from the start time of the operation of the
The case of t1) will be described.

【0025】制御回路10の動作開始時点から時間τ2
経過後、第2の制御信号発生器9からの制御信号により
第1の分周器(DIV1)5が動作待機状態となり、第
2の分周器(DIV2)6の出力信号に同期して動作を
開始し、電圧制御発振回路(VCO)1の出力信号の分
周信号が第1の分周器5から出力されることとなる(こ
の第1の分周器5から出力される信号を以後「帰還突合
せ信号」と言う)。つまり、第1の分周器5からは第2
の分周器6に同期した信号が出力されるものである(こ
れを「強制位相同期」と呼ぶ)。
Time τ 2 from the start of the operation of the control circuit 10
After a lapse of time, the first frequency divider (DIV1) 5 enters an operation standby state by the control signal from the second control signal generator 9, and operates in synchronization with the output signal of the second frequency divider (DIV2) 6. And the frequency-divided signal of the output signal of the voltage controlled oscillator (VCO) 1 is output from the first frequency divider 5 (the signal output from the first frequency divider 5 will be referred to as "Return match signal"). That is, from the first frequency divider 5 to the second
The signal synchronized with the frequency divider 6 is output (this is called "forced phase synchronization").

【0026】ここで、電圧制御発振回路1は、制御回路
10の動作開始時点から時間(τ1+t1 )を経るまで
は、先に述べたように過渡状態にあるため、第1の分周
器5を介して出力される分周信号の出力タイミングは、
図2(e)に例示されたように変動したものとなる。
Here, since the voltage controlled oscillator circuit 1 is in the transient state as described above from the start of the operation of the control circuit 10 until the time (τ1 + t1) has passed, the first frequency divider 5 is The output timing of the divided signal output via
It changes as illustrated in FIG. 2 (e).

【0027】第1の分周器5が動作状態となった後、強
制位相同期により、第2の分周器6からの出力信号(こ
の第2の分周器6の出力信号を以後「基準突合せ信号」
と言う)の立ち上がりに対して、第1の分周器5からの
帰還突合せ信号の最初の立ち上がりが同期するようにな
り(図2(e),(f))、2つの信号は位相比較器4
に入力されることとなる。
After the first frequency divider 5 is in the operating state, the output signal from the second frequency divider 6 (the output signal of the second frequency divider 6 is referred to as "reference Match signal "
The first rising edge of the feedback matching signal from the first frequency divider 5 becomes synchronized with the rising edge of the first frequency divider 5 (FIGS. 2 (e) and 2 (f)). Four
Will be input to.

【0028】そして、2つの信号の位相比較が位相比較
器4において行われ、その位相差に応じたパルス幅を有
するパルス信号が位相比較器4から出力されることとな
る。位相比較器4からのパルス信号によりチャージポン
プ3からは、入力されたパルス信号のパルス幅に応じた
パルス電流が出力され、積分回路2において、その電流
値に応じた電圧信号に変換されて、電圧制御発振回路1
へ入力されることとなる。
Then, the phase comparison of the two signals is performed in the phase comparator 4, and a pulse signal having a pulse width corresponding to the phase difference is output from the phase comparator 4. The pulse signal from the phase comparator 4 outputs a pulse current according to the pulse width of the input pulse signal from the charge pump 3, and the integrating circuit 2 converts the pulse current into a voltage signal according to the current value. Voltage controlled oscillator circuit 1
Will be input to.

【0029】その結果、電圧制御発振回路1の発振周波
数は、積分回路2から入力された電圧信号に応じて変化
し、基準突合せ信号と帰還突合せ信号との位相差が零と
なるように、電圧制御発振回路1、第1の分周器5、位
相比較器4、チャージポンプ3及び積分回路2により形
成されるいわゆる位相同期ループが循環的に作用し、電
圧制御発振回路1の出力周波数が安定することになるも
のである。
As a result, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator circuit 1 changes according to the voltage signal input from the integrating circuit 2, and the voltage is adjusted so that the phase difference between the reference matching signal and the feedback matching signal becomes zero. A so-called phase-locked loop formed by the control oscillation circuit 1, the first frequency divider 5, the phase comparator 4, the charge pump 3, and the integration circuit 2 cyclically operates, and the output frequency of the voltage control oscillation circuit 1 becomes stable. This is what you will do.

【0030】ところが、上述のように強制位相同期が図
られる時点においては、電圧制御発振回路1は先に述べ
たように未だ出力発振周波数が安定しない過渡状態にあ
る(図5参照)ため、上述のようにして位相比較器4に
おいて得られた位相差は、電圧制御発振回路1の出力周
波数が安定状態に至った場合のものと異なり大きいた
め、結局、従来と同様に周波数の飛躍が生じてしまうこ
とになる(図3における一点鎖線の特性曲線参照)。
However, at the time when the forced phase synchronization is achieved as described above, the voltage controlled oscillator circuit 1 is still in the transient state in which the output oscillation frequency is not stable as described above (see FIG. 5). Since the phase difference obtained in the phase comparator 4 as described above is large unlike the case where the output frequency of the voltage controlled oscillator circuit 1 reaches a stable state, a frequency jump occurs as in the conventional case. (See the characteristic curve of the one-dot chain line in FIG. 3).

【0031】したがって、この場合には、電圧制御発振
回路1が安定状態となる時刻(τ1+t1 )以降(図2
(a)参照)、例えば時刻t3 (図2(a)参照)にお
いて、電圧制御発振回路1の発振周波数が安定すること
となる。結局、この場合には、長い周波数引き込み時間
t3 を要することとなる。
Therefore, in this case, after the time (τ1 + t1) when the voltage controlled oscillator circuit 1 becomes stable (see FIG. 2).
(See (a)), for example, at time t3 (see FIG. 2A), the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator circuit 1 becomes stable. After all, in this case, a long frequency pull-in time t3 is required.

【0032】そこで、第2の制御信号発生器9が制御信
号を出力するまでに要する時間τ2を、電圧制御発振回
路1が発振を開始してから出力周波数が安定するまでに
要する時間より大となるように設定することにより、次
述するように安定した動作を得ることとなる。
Therefore, the time τ2 required for the second control signal generator 9 to output the control signal is set to be longer than the time required for the output frequency to stabilize after the voltage controlled oscillator circuit 1 starts oscillating. By setting so that stable operation can be obtained as described below.

【0033】すなわち、制御回路10が動作を開始した
時点を基準として、τ2 ≧(τ1 +t1 )の場合、制御
回路10が動作を開始してから時間τ2 後に第2の制御
信号発生器9から制御信号が出力され(図2(g)参
照)、第1の分周器5が動作開始状態となる。そして、
先に述べたような過渡状態を終え出力周波数が安定状態
にある電圧制御発振回路1の出力信号がこの第1の分周
器5により分周されることとなる。
That is, when τ2 ≧ (τ1 + t1) with reference to the time point when the control circuit 10 starts the operation, the second control signal generator 9 controls the time τ2 after the control circuit 10 starts the operation. A signal is output (see FIG. 2G), and the first frequency divider 5 enters the operation start state. And
The output signal of the voltage controlled oscillator circuit 1 which has finished the transient state as described above and has a stable output frequency is frequency-divided by the first frequency divider 5.

【0034】その結果、第1の分周器5から最初に出力
された帰還突合せ信号と、第2の分周器6からの基準突
合せ信号とが強制位相同期によって同期して位相比較器
4に入力されることとなる(図2(f),(h)参
照)。そして、2つの信号の位相比較が、位相比較器4
において行われ、チャージポンプ3及び積分回路2によ
り位相比較の結果に応じた電圧信号が電圧制御発振回路
1へ入力されて、基準突合せ信号と帰還突合せ信号との
位相差が零となるように先に述べた位相同期ループが作
用して、時刻t4 以降、周波数の飛躍を伴うことなく電
圧制御発振回路1の出力周波数が安定化されることにな
るものである(図3の実線の特性曲線参照)。
As a result, the feedback matching signal first output from the first frequency divider 5 and the reference matching signal from the second frequency divider 6 are synchronized with the phase comparator 4 by forced phase synchronization. It will be input (see FIGS. 2F and 2H). Then, the phase comparison of the two signals is performed by the phase comparator 4
The voltage signal according to the result of the phase comparison is input to the voltage controlled oscillator circuit 1 by the charge pump 3 and the integrating circuit 2 so that the phase difference between the reference matching signal and the feedback matching signal becomes zero. After the time t4, the output frequency of the voltage controlled oscillator circuit 1 is stabilized by the operation of the phase locked loop described in (see the characteristic curve of the solid line in FIG. 3). ).

【0035】したがって、τ2 <(τ1 +t1 )の場合
のような電圧制御発振回路1の出力周波数のいわゆる飛
びが生ずることなく、周波数引き込みが完了するため、
結果的に周波数引き込みに要する時間が少なくて済むこ
ととなる。周波数引き込みに要する時間は、τ2 <(τ
1 +t1 )の場合に要する時間t3 に対して大凡半分か
ら1/3程度の時間となる。
Therefore, the frequency pull-in is completed without so-called jumping of the output frequency of the voltage controlled oscillator circuit 1 as in the case of τ2 <(τ1 + t1),
As a result, it takes less time to pull in the frequency. The time required to pull in the frequency is τ2 <(τ
It is about half to one third of the time t3 required in the case of 1 + t1).

【0036】このように、本実施例の位相同期回路にお
いては、τ2 ≧(τ1 +t1 )、すなわち、第2の制御
信号発生器9の制御信号に基づく第1の分周器5の動作
開始が、電圧制御発振回路1の出力周波数が安定状態に
要する時間経過後となるように予め設定しておくことに
より、従来と異なり、上述したような周波数の飛びを生
ずることなく短時間での周波数引き込みを可能とするも
のである。
As described above, in the phase locked loop circuit of the present embodiment, τ2 ≧ (τ1 + t1), that is, the operation of the first frequency divider 5 based on the control signal of the second control signal generator 9 is started. By presetting the output frequency of the voltage controlled oscillator circuit 1 after the time required for the stable state has elapsed, unlike the conventional case, the frequency pull-in can be performed in a short time without causing the frequency jump as described above. Is possible.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上、述べたように本発明によれば、電
圧制御発振手段の動作開始直後における出力周波数の過
渡状態経過後に、いわゆる位相同期ループが作用するよ
うに構成することにより、過渡状態にある電圧制御発振
手段の出力周波数に基づいて位相同期ループが作用する
ことがないので、従来と異なり、いわゆる周波数の飛び
がなくなり、そのため従来と比較してより短時間で周波
数引き込みが可能となるという効果を奏するものであ
る。
As described above, according to the present invention, the so-called phase-locked loop operates after the transient state of the output frequency immediately after the start of the operation of the voltage controlled oscillation means. Since the phase-locked loop does not operate based on the output frequency of the voltage-controlled oscillation means in 1), so-called frequency skipping is eliminated unlike in the past, so that the frequency can be pulled in in a shorter time than in the past. That is the effect.

【0038】また、従来と異なり、電圧制御発振手段を
常時動作状態に保持するものではなく、しかも上述のよ
うに短時間で周波数引き込みが可能なものであるので、
消費電力が従来に比して少なくて済み、省電力を図るこ
とができるという効果を奏するものである。
Further, unlike the prior art, the voltage controlled oscillator is not always kept in an operating state, and the frequency can be pulled in in a short time as described above.
The power consumption is less than that of the conventional one, and the power saving effect can be achieved.

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

【図1】本発明に係る位相同期回路の一実施例における
回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of a phase locked loop circuit according to the present invention.

【図2】実施例の位相同期回路の動作を説明するための
主要部におけるタイミング図である。
FIG. 2 is a timing chart in the main part for explaining the operation of the phase locked loop circuit of the embodiment.

【図3】時間経過に対する出力周波数の変化を示す特性
線図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing changes in output frequency over time.

【図4】実施例の位相同期回路に用いられる第1及び第
2の制御信号発生器の一実施例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of first and second control signal generators used in the phase locked loop circuit of the embodiment.

【図5】電圧制御発振回路単独の動作開始後の出力周波
数の変化特性を示す特性線図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a change characteristic of the output frequency after the start of the operation of the voltage controlled oscillator circuit alone.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電圧制御発振回路、 2…積分回路、 3…チャー
ジポンプ、 4…位相比較器、 5…第1の分周器、
6…第2の分周器、 7…基準信号発振器、8…第1の
制御信号発生器、 9…第2の制御信号発生器、 10
…制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Voltage controlled oscillation circuit, 2 ... Integration circuit, 3 ... Charge pump, 4 ... Phase comparator, 5 ... First frequency divider,
6 ... 2nd frequency divider, 7 ... Reference signal oscillator, 8 ... 1st control signal generator, 9 ... 2nd control signal generator, 10
... Control circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部入力された電圧信号の大きさに応じ
て発振周波数が変化する電圧制御発振手段と、外部入力
された基準信号と前記電圧制御発振回路の出力信号との
位相を比較する位相比較手段と、前記位相比較器の出力
位相差に応じた電圧信号を発生し前記電圧制御発振手段
へ入力する電圧発生手段とを有してなる位相比較回路に
おいて、前記電圧制御発振手段と前記位相比較手段との
間に設けられ、前記電圧制御発振手段の出力信号を分周
する分周手段と、前記電圧制御発振手段の動作開始後で
且つ当該電圧制御発振手段の動作開始直後の過渡状態の
経過後に前記分周手段を動作開始状態とする動作制御手
段とを有することを特徴とする位相同期回路。
1. A phase for comparing a phase of an externally input reference signal and an output signal of the voltage controlled oscillation circuit with a voltage controlled oscillation means whose oscillation frequency changes according to the magnitude of an externally input voltage signal. In a phase comparison circuit comprising a comparison means and a voltage generation means for generating a voltage signal according to an output phase difference of the phase comparator and inputting the voltage signal to the voltage control oscillation means, the voltage control oscillation means and the phase Frequency dividing means provided between the voltage controlling oscillator and the comparing means for dividing the output signal of the voltage controlling oscillator, and a transient state after the operation of the voltage controlling oscillator is started and immediately after the operation of the voltage controlled oscillator is started. A phase-locked loop circuit comprising: an operation control unit that sets the frequency dividing unit to an operation start state after a lapse of time.
【請求項2】 動作制御手段が、電圧制御発振手段を動
作状態にし、前記電圧制御発振手段の過渡状態の経過後
に分周手段を動作開始状態とすることを特徴とする請求
項1記載の位相同期回路の制御方法。
2. The phase control circuit according to claim 1, wherein the operation control means sets the voltage control oscillation means in an operation state and sets the frequency division means in an operation start state after a transitional state of the voltage control oscillation means. Synchronous circuit control method.
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