JPH09116426A - ディジタルpll回路 - Google Patents

ディジタルpll回路

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JPH09116426A
JPH09116426A JP7268591A JP26859195A JPH09116426A JP H09116426 A JPH09116426 A JP H09116426A JP 7268591 A JP7268591 A JP 7268591A JP 26859195 A JP26859195 A JP 26859195A JP H09116426 A JPH09116426 A JP H09116426A
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JP
Japan
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digital
output
count value
counter
signal
Prior art date
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Application number
JP7268591A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Soneda
光生 曽根田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】出力周波数の高精度化およびロック状態に達す
るまでの時間の短縮化を図れるディジタルPLL回路を
実現する。 【解決手段】入力電圧に応じた周波数の信号を出力する
電圧制御発振器4と、基準信号と電圧制御発振器4の出
力信号との位相を比較する位相比較回路1と、位相比較
回路1から比較結果を入力し、当該比較結果に基づいて
カウント値をカウントアップまたはカウントダウンし、
そのカウント値を電圧制御発振器4に出力するディジタ
ルカウンタ2と、ディジタルカウンタ2から出力された
カウント値を記憶する不揮発性メモリ6と、立ち上げ時
に不揮発性メモリ6に記憶されているカウント値をディ
ジタルカウンタ2にプリセットさせる回路7とを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルカウン
タを用いたディジタルPLL(Phase Locked Loop) 回路
に関する。
【0002】
【従来の技術】図4に示すように、一般的なディジタル
PLL回路は、たとえば、位相比較器1、m段(mビッ
ト)のディジタルカウンタ2、ディジタル/アナログ
(D/A)変換器3、電圧制御発振器(VCO)4およ
び1/n分周器5を有する。
【0003】このような構成において、位相比較器1
で、周波数fref の基準クロックfCKと1/n分周器5
からの発振出力fCKO との位相が比較され、その比較結
果に応じたアップダウン信号UP/DNがディジタルカ
ウンタ2に出力される。たとえば、基準クロックfCK
対して発振出力fCKO の周期が低い場合にはアップ信号
UPがディジタルカウンタ2に出力され、その逆の場合
にはダウン信号DNがディジタルカウンタ2に出力され
る。ディジタルカウンタ2では、位相比較器1からのア
ップダウン信号に基づいて、カウント値が最下位ビット
から最上位ビットに向かってアップまたはダウンされ、
mビットのカウント値S2がD/A変換器3に出力され
る。そして、D/A変換器3において、ディジタル値S
2からその値に応じた一定レベルのアナログ信号VCONT
に変換されて電圧制御発振器4に出力される。
【0004】電圧制御発振器4では、入力したアナログ
信号VCONTのレベルに応じて発振周波数が決定され、周
波数f0 の目標クロックnfCKO が出力される。 ま
た、この電圧制御発振器4の出力クロック信号nfCKO
は1/n分周器5に入力される。1/n分周器5は、電
圧制御発振器4からの出力クロック信号nfCKO が1/
n分周され、その発振出力fCKO が位相比較器1に出力
される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のディジタルPLL回路では、低ジッタにするた
めには、電圧制御発振器4の発振周波数を制御するため
の信号VCNOTの精度が必要であることから、ディジタル
カウンタ2のビット数を大きくする必要があり、その結
果、図5に示すように、ロック状態になるまでに長い引
き込み時間を要していた。すなわち、上述した従来のデ
ィジタルPLL回路では、出力周波数の精度の向上とロ
ック状態に達するまでの時間の短縮化とが相反する関係
にあることから、これらの双方について同時に十分な特
性を得ることができないという問題がある。
【0006】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、出力周波数の高精度化およびロ
ック状態に達するまでの時間の短縮化を図れるディジタ
ルPLL回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のディジタルPLL回路は、入力電圧に応じ
た周波数の信号を出力する電圧制御発振器と、基準信号
と前記電圧制御発振器の出力信号との位相を比較する位
相比較回路と、前記位相比較回路から比較結果を入力
し、当該比較結果に基づいてカウント値をカウントアッ
プまたはカウントダウンし、そのカウント値を前記電圧
制御発振器に出力するディジタルカウンタと、上記ディ
ジタルカウンタから出力されたカウント値を記憶する不
揮発性メモリと、立ち上げ時に上記不揮発性メモリに記
憶されているカウント値を上記ディジタルカウンタにプ
リセットさせる回路とを有する。
【0008】また、本発明のディジタルPLL回路は、
入力電圧に応じた周波数の信号を出力する電圧制御発振
器と、基準信号と前記電圧制御発振器の出力信号との位
相を比較する位相比較回路と、前記位相比較回路から比
較結果を入力し、当該比較結果に基づいてカウント値を
カウントアップまたはカウントダウンし、そのカウント
値を記憶するとともに、前記電圧制御発振器に出力する
ディジタルカウンタとを有する。
【0009】本発明のディジタルPLL回路によれば、
ディジタルカウンタの出力ディジタル値が不揮発性メモ
リに記憶される。そして、電源立ち上げ時等に、ディジ
タルカウンタの前回の電源オフ前のカウント値がプリセ
ットされる。このプリセット値はその出力ディジタル値
として、直ちに電圧制御発振器に与えられる。この信号
は、引き込み状態における値とほぼ等しいため、回路
は、短時間でロック状態となる。
【0010】また、本発明のディジタルPLL回路によ
れば、ディジタルカウンタのカウント値はそのまま記憶
される。そして、電源立ち上げ時等に、ディジタルカウ
ンタの前回の電源オフ前のカウント値がそのまま出力さ
れる。この出力ディジタル値は、直ちに電圧制御発振器
に与えられる。この信号は、引き込み状態における値と
ほぼ等しいため、回路は、短時間でロック状態となる。
【0011】
【発明の実施の形態】第1実施形態 図1は、本発明に係るディジタルPLL回路の第1の一
実施形態を示すブロック図である。図1に示すように、
本実施形態に係るディジタルPLL回路は、位相比較器
1、mビットのディジタルカウンタ2、D/A変換器
3、電圧制御発振器(VCO)4、1/n分周器5、m
ビットの不揮発性メモリ、およびパワーオンリセット回
路7により構成されている。
【0012】位相比較器1は、周波数fref の基準クロ
ックfckと1/n分周器5からの発振出力fcko との位
相を比較し、その比較結果に応じたアップダウン信号U
P/DNをディジタルカウンタ2に出力する。たとえ
ば、基準クロックfckに対して発振出力fcko の周期が
短い場合にはアップ信号UPをディジタルカウンタ2に
出力し、その逆の場合にはダウン信号DNをディジタル
カウンタ2に出力する。
【0013】ディジタルカウンタ2は、位相比較器1か
らのアップダウン信号UP/DNに基づいて、カウント
値が最下位ビットから最上位ビットに向かってアップま
たはダウンし、mビットのカウント値S2をD/A変換
器3に出力する。また、パワーオン時等にプリセットイ
ネーブル信号S7を受けるとmビット不揮発性メモリ7
に記憶されているmビットのディジタル値がプリセット
される。
【0014】D/A変換器3は、ディジタルカウンタ2
から出力されたディジタル値S2をその値に応じた一定
レベルのアナログ信号VCONTに変換して電圧制御発振器
4に出力する。
【0015】電圧制御発振器4は、入力したカウント値
S3によって発振周波数を決定し、最終的に周波数f0
の目標クロックnfcko を出力する。
【0016】1/n分周器5は、電圧制御発振器4から
の出力信号S4を分周した発振出力f5を位相比較器2
に出力する。
【0017】mビット不揮発性メモリ6は、たとえばフ
ラッシュメモリ、EEPROM、あるいは強誘電体を用
いたRAM等により構成され、ディジタルカウンタ2の
mビットのディジタル値S2を記憶する。そして、PP
L回路がオフされたときに記憶されたmビットのディジ
タル値がディジタルカウンタ2にロードされる。
【0018】パワーオンリセット回路7は、PLL回路
の電源がオンにされると、プリセットイネーブル信号S
7をディジタルカウンタ2に出力する。
【0019】次に、上記構成による動作を説明する。P
LL回路がオン状態にある場合には、位相比較器1で、
周波数fref の基準クロックfCKと1/n分周器5から
の発振出力fCKO との位相が比較され、その比較結果に
応じたアップダウン信号がディジタルカウンタ2に出力
される。たとえば、基準クロックfCKに対して発振出力
CKO の周期が低い場合にはアップ信号UPがディジタ
ルカウンタ2に出力され、その逆の場合にはダウン信号
DNがディジタルカウンタ2に出力される。ディジタル
カウンタ2では、位相比較器1からのアップダウン信号
に基づいて、カウント値が最下位ビットから最上位ビッ
トに向かってアップまたはダウンされ、mビットのカウ
ント値S2がD/A変換器3に出力される。このとき、
mビットのカウント値S2はmビット不揮発性メモリ6
に格納される。
【0020】そして、D/A変換器3において、ディジ
タル値S2からその値に応じた一定レベルのアナログ信
号VCONTに変換されて電圧制御発振器4に出力される。
【0021】電圧制御発振器4では、入力したアナログ
信号VCONTのレベルに応じて発振周波数が決定され、周
波数f0 の目標クロックnfCKO が出力される。 ま
た、この電圧制御発振器4の出力クロック信号nfCKO
は1/n分周器5に入力される。1/n分周器5は、電
圧制御発振器4からの出力クロック信号nfCKO が1/
n分周され、その発振出力fCKO が位相比較器1に出力
される。
【0022】ここで、PLL回路がオフ状態あるいは電
源がオンにされると、その時点のディジタルカウンタ2
の出力値S2が記憶され、保持される。そして、たとえ
ば電源がオンにされると、パワーオンリセット回路7に
よりプリセットイネーブル信号S7がディジタルカウン
タ2に出力される。
【0023】ディジタルカウンタ2では、プリセットイ
ネーブル信号S7を受けるとmビット不揮発性メモリ7
に記憶されているmビットのディジタル値がプリセット
される。このプリセット値はその出力ディジタル値S2
として、直ちにD/A変換器3に入力され、ディジタル
値S2に対応したアナログ信号VCONTが直ちに電圧制御
発振器4に与えられる。この信号VCONTは、引き込み状
態におけるDC値とほぼ等しいため、図2に示すよう
に、本ディジタルPLL回路は、短時間でロック状態と
なる。
【0024】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ディジタルPLL回路において、ディジタルカウン
タ2の出力ディジタル値S2を記憶する不揮発性メモリ
6を設け、電源立ち上げ時等に、ディジタルカウンタ2
の前回の電源オフ前のカウント値をプリセットするよう
にしたので、ディジタルカウンタ2のビット数を大きく
して出力周波数の高精度化を図れるとともに、ロック状
態に達するまでの時間の短縮化をも図ることができる。
【0025】第2実施形態 図3、本発明に係るディジタルPLL回路の第2の実施
形態を示すブロック図である。本第2の実施形態と上述
した第1の実施形態と異なる点は、不揮発性メモリを別
途設ける代わりに、ディジタルカウンタ2a自身をmビ
ット不揮発性メモリにより構成したことにある。
【0026】本実施形態によれば、プリセット系の回路
が不要となり、その結果、上述した第1の実施形態の効
果に加えて、回路構成の簡単化を図ることができるとい
う利点がある。
【0027】
【発明の効果】本発明のディジタルPLL回路によれ
ば、出力周波数の高精度化およびロック状態に達するま
での時間の短縮化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るディジタルPLL回路の第1の実
施形態を示すブロック図である。
【図2】図1に示すディジタルPLL回路の起動からロ
ック状態になるまでの引き込み時間について示す図であ
る。
【図3】本発明に係るディジタルPLL回路の第2の実
施形態を示すブロック図である。
【図4】一般的なディジタルPLL回路のブロック図で
ある。
【図5】図4に示すディジタルPLL回路の起動からロ
ック状態になるまでの引き込み時間について示す図であ
る。
【符号の説明】
1…位相比較器 2,2a…ディジタルカウンタ 3…ディジタル/アナログ(D/A)変換器 4…電圧制御発振器 5…1/n分周器 6…不揮発性メモリ 7…パワーオンリセット回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力電圧に応じた周波数の信号を出力す
    る電圧制御発振器と、 基準信号と前記電圧制御発振器の出力信号との位相を比
    較する位相比較回路と、 前記位相比較回路から比較結果を入力し、当該比較結果
    に基づいてカウント値をカウントアップまたはカウント
    ダウンし、そのカウント値を前記電圧制御発振器に出力
    するディジタルカウンタと、 上記ディジタルカウンタから出力されたカウント値を記
    憶する不揮発性メモリと、 立ち上げ時に上記不揮発性メモリに記憶されているカウ
    ント値を上記ディジタルカウンタにプリセットさせる回
    路とを有するディジタルPLL回路。
  2. 【請求項2】 入力電圧に応じた周波数の信号を出力す
    る電圧制御発振器と、 基準信号と前記電圧制御発振器の出力信号との位相を比
    較する位相比較回路と、 前記位相比較回路から比較結果を入力し、当該比較結果
    に基づいてカウント値をカウントアップまたはカウント
    ダウンし、そのカウント値を記憶するとともに前記電圧
    制御発振器に出力するディジタルカウンタとを有するデ
    ィジタルPLL回路。
JP7268591A 1995-10-17 1995-10-17 ディジタルpll回路 Pending JPH09116426A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040041981A (ko) * 2002-11-12 2004-05-20 한국전자통신연구원 디지털 처리 위상 고정 루프의 클록 동기 제어 방법
US7145975B2 (en) 2001-10-24 2006-12-05 Macronix International Co., Ltd. Digital phase-locked loop compiler
CN1326326C (zh) * 2004-12-23 2007-07-11 太原理工大学 高速线性调频信号源电路
JP2020036203A (ja) * 2018-08-30 2020-03-05 ラピスセミコンダクタ株式会社 位相同期回路
JP2020167527A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 ローム株式会社 発振回路、半導体装置、オシレータic

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KR20040041981A (ko) * 2002-11-12 2004-05-20 한국전자통신연구원 디지털 처리 위상 고정 루프의 클록 동기 제어 방법
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