JPH09331254A - Pll circuit - Google Patents
Pll circuitInfo
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- JPH09331254A JPH09331254A JP8151080A JP15108096A JPH09331254A JP H09331254 A JPH09331254 A JP H09331254A JP 8151080 A JP8151080 A JP 8151080A JP 15108096 A JP15108096 A JP 15108096A JP H09331254 A JPH09331254 A JP H09331254A
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- Japan
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- phase difference
- multiplexer
- circuit
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- Pending
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧制御型発振器
(以下、VCOという)を用いるPLL回路に係わり、
PLL回路の誤ロックの防止、あるいは、誤ロックから
の復帰を実現する回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PLL circuit using a voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as VCO),
The present invention relates to a circuit for preventing erroneous lock of a PLL circuit or for recovering from erroneous lock.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、PLL回路は、図4に示すよう
に基本的には、入力される制御電圧により発振周波数が
制御されるVCO1と、VCO1の出力信号を分周する
分周器2と、分周器2の分周出力とリファレンス信号の
位相を比較して位相差信号を出力する位相比較器3と、
位相比較器3からの位相差信号を入力し位相差信号に対
応する制御電圧をVCO1に供給するローパスフィルタ
4から構成されている。そして、VCO1の入力制御電
圧に対する発振周波数特性は、図5に示すように、電圧
の上昇にほぼ比例して発振周波数が上昇する特性を有し
ている。2. Description of the Related Art Generally, as shown in FIG. 4, a PLL circuit basically comprises a VCO 1 whose oscillation frequency is controlled by an input control voltage, and a frequency divider 2 which divides an output signal of the VCO 1. , A phase comparator 3 for comparing the frequency division output of the frequency divider 2 and the phase of the reference signal and outputting a phase difference signal,
It comprises a low-pass filter 4 which receives the phase difference signal from the phase comparator 3 and supplies a control voltage corresponding to the phase difference signal to the VCO 1. As shown in FIG. 5, the oscillation frequency characteristic of the VCO 1 with respect to the input control voltage has a characteristic that the oscillation frequency rises almost in proportion to the rise of the voltage.
【0003】ここで、電源投入時においては、ローパス
フィルタ4からの制御電圧は緩やかに上昇するので、図
5の特性に従ってVCO1の周波数も徐々に上昇し、制
御電圧がVcになると、VCO1の発振周波数は所望の
発振周波数fcになり、PLLはロックする。ところ
が、電源投入時、実際には図6に示すように、制御電圧
は所望の発振周波数fcに対応する電圧Vcに達する前
に、所望の発振周波数fcの整数n分の1の周波数fc
/nに対応する電圧Vnになり、この状態では図7に示
すように、VCO1の出力信号を分周した信号(図7
ウ)とリファレンス信号(図7ア)の位相が同期してし
まい、この周波数においてPLLが誤ロックしてしま
う。尚、図7は、n=2で位相比較器3がリファレンス
信号の立ち上がりと立ち下がりの両エッジを検出してい
る例を示す。Here, when the power is turned on, the control voltage from the low-pass filter 4 rises gently, so that the frequency of the VCO 1 also gradually rises according to the characteristic of FIG. 5, and when the control voltage becomes Vc, the oscillation of the VCO 1 occurs. The frequency becomes the desired oscillation frequency fc, and the PLL locks. However, when the power is turned on, as shown in FIG. 6, the control voltage does not reach the voltage Vc corresponding to the desired oscillation frequency fc before the control voltage reaches the frequency fc which is an integer 1 / n of the desired oscillation frequency fc.
The voltage becomes Vn corresponding to / n, and in this state, as shown in FIG. 7, a signal obtained by dividing the output signal of VCO 1 (see FIG.
C) and the phase of the reference signal (FIG. 7A) are synchronized, and the PLL is erroneously locked at this frequency. Note that FIG. 7 shows an example in which the phase comparator 3 detects both rising and falling edges of the reference signal when n = 2.
【0004】そこで、従来は、図4に示すように、抵抗
分割回路51とオペアンプ52から成るDCバイアス回
路を設け、電源投入時から所定期間、具体的にはパワー
オンリセットの期間、位相比較器3の出力を強制的にハ
イインピーダンス状態にすると共に、DCバイアス回路
5からのバイアス電圧をスイッチ6を介してローパスフ
ィルタ4に供給し、これによって周波数fc/nでの誤
ロックを防止するようにしていた。Therefore, conventionally, as shown in FIG. 4, a DC bias circuit composed of a resistance division circuit 51 and an operational amplifier 52 is provided, and a phase comparator is provided for a predetermined period after the power is turned on, specifically, during a power-on reset period. 3 is forcibly set to the high impedance state, and the bias voltage from the DC bias circuit 5 is supplied to the low pass filter 4 via the switch 6 to prevent erroneous lock at the frequency fc / n. Was there.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来用いられていたバ
イアス回路は、オペアンプや抵抗等のアナログ部品で構
成されているため、製造のばらつきや回路規模といった
面でMOSLSIにオンチップするのに不向きであっ
た。Since the bias circuit that has been used conventionally is composed of analog parts such as operational amplifiers and resistors, it is not suitable for on-chip mounting on a MOS LSI in terms of manufacturing variations and circuit scale. there were.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、電圧制御型発
振器と、該電圧制御型発振器の出力を分周する分周器
と、分周器からの分周信号とリファレンス信号の位相を
比較して位相差信号を出力する位相比較器と、所定周波
数のパルス信号を出力するパルス発生器と、該パルス発
生器から出力されるパルス信号と前記位相差信号のいず
れか一方を制御信号に応じて選択するマルチプレクサ
と、該マルチプレクサで選択された信号を入力し、出力
を前記電圧制御型発振器に供給するローパスフィルタと
により、PLL回路を構成することを特徴とする。The present invention compares a phase of a voltage-controlled oscillator, a frequency divider for dividing the output of the voltage-controlled oscillator, and a frequency-divided signal from the frequency divider and a reference signal. And a phase comparator for outputting a phase difference signal, a pulse generator for outputting a pulse signal of a predetermined frequency, and a pulse signal output from the pulse generator or the phase difference signal according to a control signal. It is characterized in that a PLL circuit is configured by a multiplexer to be selected by selecting and a low-pass filter which inputs a signal selected by the multiplexer and supplies an output to the voltage controlled oscillator.
【0007】また、前記制御信号として、電源投入後所
定期間は第1レベルとなり所定期間経過後第2レベルと
なる信号を供給し、前記マルチプレクサは前記制御信号
が第1レベルのとき前記パルス発生器の出力パルス信号
を選択し、第2レベルのとき前記位相差信号を選択する
ことを特徴とする。本発明では、アナログ部品を用いる
ことなく、ロジック的にバイアスレベルを生成でき、こ
のため、MOSLSI化に最適となる。Further, as the control signal, a signal which has a first level for a predetermined period after power-on and has a second level for a predetermined period is supplied, and the multiplexer generates the pulse generator when the control signal is at the first level. Output pulse signal is selected, and the phase difference signal is selected at the second level. In the present invention, the bias level can be generated logically without using an analog component, which is most suitable for a MOS LSI.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態を示すブ
ロック図であり、VCO1,分周器2,位相比較器3,
ローパスフィルタ4は、図4の従来例と同一構成であ
る。ここでは、所定周波数のパルス信号を出力するパル
ス発生器7と、このパルス発生器7からのパルス信号と
位相比較器3からの位相差信号を入力し、いずれかの信
号を制御信号PWRに応じて選択して後段のローパスフ
ィルタ4に供給するマルチプレクサ8を備えている。そ
して、制御信号PWRとしては、電源投入後所定期間L
レベルとなり、所定期間経過後Hレベルとなるパワーオ
ンリセット信号を、マルチプレクサ8に印加するように
している。1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, in which a VCO 1, a frequency divider 2, a phase comparator 3,
The low-pass filter 4 has the same configuration as the conventional example shown in FIG. Here, a pulse generator 7 that outputs a pulse signal of a predetermined frequency, a pulse signal from this pulse generator 7 and a phase difference signal from the phase comparator 3 are input, and either signal is output according to the control signal PWR. A multiplexer 8 for selecting and supplying the selected low-pass filter 4 to the low-pass filter 4 in the subsequent stage is provided. The control signal PWR is set to L for a predetermined period after the power is turned on.
A power-on reset signal which becomes H level and becomes H level after a lapse of a predetermined period is applied to the multiplexer 8.
【0009】そこで、例えば、ロックしようとするVC
O1の所望の発振周波数がfcで、この周波数に設定す
るためのVCO1の制御電圧VcがVDD/2である場
合、パルス発生器7からは、振幅がVDDでディーティが
50%のパルス信号を出力させるようにしている。そし
て、電源が投入されると、パワーオンリセット信号PW
Rは図3アの如く所定期間Tの間Lレベルであるので、
マルチプレクサ8は、図3イに示すようにこの所定期
間、パルス発生器7の出力パルス信号を選択してローパ
スフィルタ4に出力する。ローパスフィルタ7では、入
力される信号が振幅がVDDでディーティが50%のパル
ス信号であるので、その出力は図3ウに示すように徐々
に上昇し、発振周波数fc/nに対応する電圧を通過し
て、ついにはVDD/2のDC電圧となり、この電圧が制
御電圧としてVCO1に供給される。よって、従来例に
おいてDCバイアス回路5からのDCバイアスを供給し
たときと同様、VCO1の発振周波数はfcまで上昇す
る。Therefore, for example, the VC to be locked
When the desired oscillation frequency of O1 is fc and the control voltage Vc of VCO1 for setting this frequency is VDD / 2, the pulse generator 7 outputs a pulse signal with an amplitude of VDD and a duty of 50%. I am trying to let you. Then, when the power is turned on, the power-on reset signal PW
Since R is at L level for a predetermined period T as shown in FIG.
The multiplexer 8 selects the output pulse signal of the pulse generator 7 and outputs it to the low-pass filter 4 for the predetermined period as shown in FIG. In the low-pass filter 7, since the input signal is a pulse signal with an amplitude of VDD and a duty of 50%, its output gradually rises as shown in FIG. 3C, and the voltage corresponding to the oscillation frequency fc / n is changed. After passing, it finally becomes a DC voltage of VDD / 2, and this voltage is supplied to VCO1 as a control voltage. Therefore, the oscillation frequency of the VCO 1 rises to fc, as in the case of supplying the DC bias from the DC bias circuit 5 in the conventional example.
【0010】所定期間Tの経過後は、パワーオンリセッ
ト信号PWRがHレベルに変化するので(図3ア)、位
相比較器3からの位相差信号がマルチプレクサ8で選択
され、この位相差信号がローパスフィルタ4に供給され
る。従って、PLLが構成されて位相差に応じた所望の
発振周波数fcにロックする。このように、電源投入時
において、PLLが周波数fc/nに誤ロックすること
が防止される。After the elapse of the predetermined period T, the power-on reset signal PWR changes to the H level (FIG. 3A). Therefore, the phase difference signal from the phase comparator 3 is selected by the multiplexer 8 and this phase difference signal is selected. It is supplied to the low-pass filter 4. Therefore, the PLL is configured and locked at the desired oscillation frequency fc according to the phase difference. In this way, the PLL is prevented from being erroneously locked at the frequency fc / n when the power is turned on.
【0011】ところで、本発明の回路は、何らかの原因
で誤ロックした場合に、復帰させる手段としても利用可
能である。図2は、このような他の実施形態を示すブロ
ック図であり、入力されるデータをリファレンス信号と
して位相比較器3に入力する構成において、VCO1の
出力をクロック信号として入力し、このクロックに基づ
いて入力データのフレーム同期を検出するフレーム同期
検出回路9を設けている。そして、フレーム同期検出回
路9はフレーム同期がとれないことを検出した場合、通
常Hレベルであるフレーム同期検出信号FRを検出後所
定期間Lレベルとし、このフレーム同期検出信号FRを
マルチプレクサ8へ制御信号として入力している。By the way, the circuit of the present invention can also be used as a means for recovering from a false lock due to some cause. FIG. 2 is a block diagram showing such another embodiment. In the configuration in which the input data is input to the phase comparator 3 as the reference signal, the output of the VCO 1 is input as the clock signal and based on this clock. A frame synchronization detection circuit 9 for detecting the frame synchronization of the input data is provided. When the frame synchronization detection circuit 9 detects that the frame synchronization cannot be achieved, the frame synchronization detection signal FR, which is normally H level, is set to L level for a predetermined period after the detection, and the frame synchronization detection signal FR is sent to the multiplexer 8 as a control signal. Are typing as.
【0012】この構成によれば、PLLが所望周波数以
外の周波数の誤ロックした場合、入力データのフレーム
同期が取れないため、フレーム同期検出信号FRがLレ
ベルに変化し、所定期間マルチプレクサ8ではパルス発
生器7からのパルス信号を選択し、ローパスフィルタ4
に出力する。このため、VCO1の制御電圧は、パルス
信号の振幅及びディーティに対応した電圧となり、誤ロ
ックが解除される。所定経過後は、フレーム同期検出信
号FRがHレベルになるのでマルチプレクサ8は位相比
較器3からの位相差信号を選択してローパスフィルタ4
に出力するので、PLLは通常動作状態となって所望の
周波数にロックする。このようにして、誤ロックからの
復帰が可能となる。According to this structure, when the PLL erroneously locks at a frequency other than the desired frequency, the frame synchronization of the input data cannot be achieved, so that the frame synchronization detection signal FR changes to the L level and the multiplexer 8 outputs the pulse for a predetermined period. Select the pulse signal from the generator 7 and use the low-pass filter 4
Output to Therefore, the control voltage of the VCO 1 becomes a voltage corresponding to the amplitude and duty of the pulse signal, and the erroneous lock is released. After the lapse of a predetermined time, the frame synchronization detection signal FR becomes H level, so that the multiplexer 8 selects the phase difference signal from the phase comparator 3 to select the low pass filter 4.
, The PLL enters the normal operation state and locks at the desired frequency. In this way, it is possible to recover from an erroneous lock.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明によれば、誤ロックを確実に防止
できると共に、パルス発生器やマルチプレクサ等のロジ
ック回路を用いて誤ロックを防止するようにしているの
で、LSI化する際、回路規模を小さくして製造時のば
らつきに左右されないPLL回路を実現できる。更に
は、誤ロック検出回路を付加することによって、誤ロッ
クからの復帰手段としても利用できる。According to the present invention, the erroneous lock can be surely prevented, and the erroneous lock can be prevented by using the logic circuit such as the pulse generator and the multiplexer. Can be reduced to realize a PLL circuit that is not affected by variations in manufacturing. Furthermore, by adding an erroneous lock detection circuit, it can be used as a recovery means from an erroneous lock.
【図1】本発明の実施形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施形態を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施形態の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment of the present invention.
【図4】従来のPLL回路を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional PLL circuit.
【図5】VCOの制御電圧と発振周波数との関係を示す
特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a control voltage of a VCO and an oscillation frequency.
【図6】従来回路における電源投入時のVCO制御電圧
波形図である。FIG. 6 is a VCO control voltage waveform diagram when power is turned on in the conventional circuit.
【図7】従来回路における誤ロック状態を示すタイミン
グチャートである。FIG. 7 is a timing chart showing an erroneous lock state in the conventional circuit.
1 VCO 2 分周器 3 位相比較器 4 ローパスフィルタ 5 DCバイアス発生回路 6 スイッチ 7 パルス発生器 8 マルチプレクサ 1 VCO 2 Frequency divider 3 Phase comparator 4 Low pass filter 5 DC bias generation circuit 6 Switch 7 Pulse generator 8 Multiplexer
Claims (3)
器の出力を分周する分周器と、分周器からの分周信号と
リファレンス信号の位相を比較して位相差信号を出力す
る位相比較器と、所定周波数のパルス信号を出力するパ
ルス発生器と、該パルス発生器から出力されるパルス信
号と前記位相差信号のいずれか一方を制御信号に応じて
選択するマルチプレクサと、該マルチプレクサで選択さ
れた信号を入力し、出力を前記電圧制御型発振器に供給
するローパスフィルタとを備えたことを特徴とするPL
L回路。1. A voltage-controlled oscillator, a frequency divider that divides the output of the voltage-controlled oscillator, and a phase difference signal is output by comparing the phases of the frequency-divided signal from the frequency divider and the reference signal. A phase comparator, a pulse generator that outputs a pulse signal of a predetermined frequency, a multiplexer that selects one of the pulse signal output from the pulse generator and the phase difference signal according to a control signal, and the multiplexer. And a low-pass filter for inputting the signal selected in 1. and supplying the output to the voltage controlled oscillator.
L circuit.
間は第1レベルとなり所定期間経過後第2レベルとなる
信号を供給し、前記マルチプレクサは前記制御信号が第
1レベルのとき前記パルス発生器の出力パルス信号を選
択し、第2レベルのとき前記位相差信号を選択すること
を特徴とする請求項1記載のPLL回路。2. The control signal is a signal having a first level for a predetermined period after power-on and a second level for a predetermined period after the power is turned on, and the multiplexer generates the pulse generator when the control signal is at the first level. 2. The PLL circuit according to claim 1, wherein the phase difference signal is selected when the output pulse signal is selected and the second level is selected.
て検出後所定期間検出信号を出力する検出回路を更に備
え、該検出信号を前記制御信号として供給することによ
り、前記マルチプレクサにおいて、前記所定期間は前記
パルス発生器の出力パルス信号を選択し、前記所定期間
経過後前記位相差信号を選択することを特徴とする請求
項1記載のPLL回路。3. A detection circuit which detects that the PLL circuit is erroneously locked and outputs a detection signal for a predetermined period after detection, and by supplying the detection signal as the control signal, the predetermined time in the multiplexer. 2. The PLL circuit according to claim 1, wherein an output pulse signal of the pulse generator is selected for a period, and the phase difference signal is selected after the lapse of the predetermined period.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8151080A JPH09331254A (en) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | Pll circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8151080A JPH09331254A (en) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | Pll circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09331254A true JPH09331254A (en) | 1997-12-22 |
Family
ID=15510887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8151080A Pending JPH09331254A (en) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | Pll circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09331254A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19950360B4 (en) * | 1999-10-19 | 2005-12-15 | VIA Technologies, Inc., Hsien-Tien | Phase locked loop (PLL) clock with programmable delay and programmable frequency |
US8327204B2 (en) * | 2005-10-27 | 2012-12-04 | Dft Microsystems, Inc. | High-speed transceiver tester incorporating jitter injection |
-
1996
- 1996-06-12 JP JP8151080A patent/JPH09331254A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19950360B4 (en) * | 1999-10-19 | 2005-12-15 | VIA Technologies, Inc., Hsien-Tien | Phase locked loop (PLL) clock with programmable delay and programmable frequency |
DE19950360B8 (en) * | 1999-10-19 | 2006-03-30 | VIA Technologies, Inc., Hsien-Tien | Phase locked loop (PLL) clock with programmable skew and programmable frequency |
US8327204B2 (en) * | 2005-10-27 | 2012-12-04 | Dft Microsystems, Inc. | High-speed transceiver tester incorporating jitter injection |
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