JPH0936735A - ロックはずれ検出回路 - Google Patents

ロックはずれ検出回路

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JPH0936735A
JPH0936735A JP7181608A JP18160895A JPH0936735A JP H0936735 A JPH0936735 A JP H0936735A JP 7181608 A JP7181608 A JP 7181608A JP 18160895 A JP18160895 A JP 18160895A JP H0936735 A JPH0936735 A JP H0936735A
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JP
Japan
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signal
level
phase
predetermined
circuit
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JP7181608A
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Inventor
Yoshio Inagaki
良男 稲垣
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】PLL回路における位相ロックはずれを誤りな
く正確に検出することを可能とする。 【解決手段】位相比較回路6の反転出力端/Qからの出
力信号/Qout に相当する信号D1および信号/Qout
とは論理を反転させた信号D2を遅延素子11およびO
R回路12で生成する。位相ロック時に信号D1が
“L”レベルであるべきタイミングを示す信号C1およ
び位相ロック時に信号D2が“L”レベルであるべきタ
イミングを示す信号C2をNOT回路15、OR回路1
6,17および遅延素子18で生成する。そしてフリッ
プフロップ13,14で、信号C1,C2に同期して信
号D1,D2のレベルの監視を行い、信号D1および信
号D2のいずれかが“H”レベルとなっていれば、ロッ
クはずれと判定してOR回路19より出力するロックは
ずれ検出信号Lout を“H”レベルとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PLL(位相同期
ループ)回路における位相ロックはずれを検出する位相
ロックはずれ検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は一般的なPLL回路の構成を示す
ブロック図であり、位相比較回路1、フィルタ2、増幅
器(AMP)3、電圧制御水晶発振器(VCXO)4お
よびカウンタ5からなる。
【0003】このPLL回路において入力信号INPUT
は、位相比較回路1に入力され、ここでVCXO4で生
成される出力信号OUTPUTをカウンタ5でカウントダウン
させたクロック信号COUNT と位相比較される。これによ
り位相比較回路1で得られる入力信号INPUT と出力信号
OUTPUTとの位相差を示す信号は、フィルタ2で積分され
たのちに増幅器3で増幅されてVCXO4の制御電圧V
contとされ、VCXO4に与えられる。VCXO4で
は、制御電圧Vcontに応じて出力信号OUTPUTの周波数を
変化させる。
【0004】さてこのようなPLL回路における位相ロ
ックはずれの検出を行う場合、通常はVCXO4の制御
電圧Vcontを監視する。制御電圧Vcontは、位相ロック
している場合とロックはずれが生じている場合とで大き
く異なるため、例えば図6に示すようなロックはずれ検
出回路を用いて制御電圧Vcontに基づいてロックはずれ
の検出を行っている。この図6はヒステリシスコンパレ
ータを用いてなる従来のロックはずれ検出回路の構成を
示す図である。
【0005】制御電圧Vcontを第1のオペアンプ61の
非反転入力端および第2のオペアンプ62の反転入力端
にそれぞれ入力されている。第1のオペアンプ61の反
転入力端には高レベルの閾値電圧Vhighが、また第2の
オペアンプ62の非反転入力端には低レベルの閾値電圧
low がそれぞれ入力されている。
【0006】第1のオペアンプ61の出力端は、抵抗器
1 を介してトランジスタTr1 のベースに接続されて
いる。第2のオペアンプ62の出力端は、抵抗器R2
介してトランジスタTr1 のベースに接続されている。
またトランジスタTr1 のベースは、抵抗器R3 を介し
てバイアスVCC1 が印加されている。
【0007】トランジスタTr1 のエミッタは接地され
ている。また、トランジスタTrのコレクタには抵抗
器R4 を介してバイアスVCC2 が印加されており、こ
のコレクタと抵抗器R4 との接続点の電位がロックはず
れ検出信号Lout として取り出される。
【0008】かくして、ロックはずれ検出信号Lout
しては、制御電圧Vcontが閾値電圧Vhighを上回ると
き、あるいは制御電圧Vcontが閾値電圧Vlow を下回る
ときにそれぞれ“L”レベルが出力される。
【0009】ところがVCXO4の制御電圧Vcontは、
ロックはずれが発生しているときだけではなく、入力信
号INPUT の周波数が変化した場合にも変動する。このた
め上述のような従来のロックはずれ検出回路であると、
入力信号INPUT の周波数が変化とたときに、位相ロック
状態にあるにも拘らずにロックはずれとして検出してし
まう恐れがある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のロ
ックはずれ検出回路は、VCXOの制御電圧に基いて位
相ロックの状態を監視するものとなっていたため、入力
信号の周波数が変化したことに追随して制御電圧がロッ
ク状態を保ったままで変化した場合でも、これをロック
はずれとして誤検出してしまう恐れがあった。
【0011】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、PLL回路に
おける位相ロックはずれを誤りなく正確に検出すること
ができるロックはずれ検出回路を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、セット・リセットタイプの位相比較部に
て入力信号と出力信号を分周した分周信号との位相比較
を行う位相同期ループ回路における位相ロックはずれの
発生の検出を行うロックはずれ検出回路において、前記
位相比較部から出力される位相比較結果信号を所定の第
1時間に亙り遅延した信号に相当する第1デューティ監
視用信号と前記位相比較部から出力される位相比較結果
信号を所定の第1時間に亙り遅延させるとともに論理を
反転した信号に相当する第2デューティ監視用信号とを
生成する、例えば遅延素子およびOR回路からなるデュ
ーティ監視用信号生成手段と、前記入力信号の論理を反
転した信号に相当する第1タイミング信号と前記入力信
号の論理を反転するとともに所定の第2時間に亙り遅延
した信号に相当する第2タイミング信号とを生成する、
例えばNOT回路および遅延素子からなるタイミング信
号生成手段と、前記第1タイミング信号に同期した所定
のタイミング(例えば前記第1タイミング信号の立上が
りタイミング)における前記第1デューティ監視用信号
のレベルが所定の第1レベル(例えば“L”レベル)で
あるか否かの判定を行う例えばフリップフロップなどの
第1レベル判定手段と、前記第2タイミング信号に同期
した所定のタイミング(例えば前記第2タイミング信号
の立上がりタイミング)における前記第2デューティ監
視用信号のレベルが所定の第2レベル(例えば“L”レ
ベル)であるか否かの判定を行う例えばフリップフロッ
プなどの第2レベル判定手段と、前記第1レベル判定手
段により前記第1デューティ監視用信号のレベルが所定
の第1レベルとは異なっていると判定されていることに
応じて、または前記第2レベル判定手段により前記第2
デューティ監視用信号のレベルが所定の第2レベルとは
異なっていると判定されていることに応じて、前記位相
同期ループ回路に位相ロックはずれが発生していると判
定する例えばOR回路などの位相ロック状態判定手段と
を備えた。
【0013】また前記目的を達成するために別の本発明
は、セット・リセットタイプの位相比較部にて入力信号
と出力信号を分周した分周信号との位相比較を行う位相
同期ループ回路における位相ロックはずれの発生の検出
を行うロックはずれ検出回路において、前記位相比較部
から出力される位相比較結果信号を所定の第1時間に亙
り遅延させるとともに論理を反転した信号に相当する第
1デューティ監視用信号と前記位相比較部から出力され
る位相比較結果信号を所定の第1時間に亙り遅延した信
号に相当する第2デューティ監視用信号とを生成する、
例えば遅延素子およびOR回路からなるデューティ監視
用信号生成手段と、前記分周信号の論理を反転した信号
に相当する第1タイミング信号と前記分周信号の論理を
反転するとともに所定の第2時間に亙り遅延した信号に
相当する第2タイミング信号とを生成する、例えばNO
T回路および遅延素子からなるタイミング信号生成手段
と、前記第1タイミング信号に同期した所定のタイミン
グ(例えば前記第1タイミング信号の立上がりタイミン
グ)における前記第1デューティ監視用信号のレベルが
所定の第1レベル(例えば“L”レベル)であるか否か
の判定を行う例えばフリップフロップなどの第1レベル
判定手段と、前記第2タイミング信号に同期した所定の
タイミング(例えば前記第1タイミング信号の立上がり
タイミング)における前記第2デューティ監視用信号の
レベルが所定の第2レベル(例えば“L”レベル)であ
るか否かの判定を行う例えばフリップフロップなどの第
2レベル判定手段と、前記第1レベル判定手段により前
記第1デューティ監視用信号のレベルが所定の第1レベ
ルとは異なっていると判定されていることに応じて、ま
たは前記第2レベル判定手段により前記第2デューティ
監視用信号のレベルが所定の第2レベルとは異なってい
ると判定されていることに応じて、前記位相同期ループ
回路に位相ロックはずれが発生していると判定する例え
ばOR回路などの位相ロック状態判定手段とを備えた。
【0014】このような手段を講じたことにより、第1
の発明によれば、デューティ監視用信号生成手段にて位
相比較部から出力される位相比較結果信号を所定の第1
時間に亙り遅延した信号に相当する第1デューティ監視
用信号が生成され、この第1デューティ監視用信号のレ
ベルが所定の第1レベルであるか否かの判定が、タイミ
ング信号生成手段にて生成される、入力信号の論理を反
転した信号に相当する第1タイミング信号に同期した所
定のタイミングにおいて第1レベル判定手段により行わ
れる。またデューティ監視用信号生成手段にて前記位相
比較部から出力される位相比較結果信号を所定の第1時
間に亙り遅延させるとともに論理を反転した信号に相当
する第2デューティ監視用信号が生成され、この第2デ
ューティ監視用信号のレベルが所定の第2レベルである
か否かの判定が、前記タイミング信号生成手段により生
成される、前記入力信号の論理を反転するとともに所定
の第2時間に亙り遅延した信号に相当する第2タイミン
グ信号に同期した所定のタイミングにおいて第2レベル
判定手段により行われる。そして、前記第1レベル判定
手段により前記第1デューティ監視用信号のレベルが所
定の第1レベルとは異なっていると判定されていること
に応じて、または前記第2レベル判定手段により前記第
2デューティ監視用信号のレベルが所定の第2レベルと
は異なっていると判定されていることに応じて、位相同
期ループ回路に位相ロックはずれが発生していると位相
ロック状態判定手段により判定される。
【0015】従って、前記位相同期ループ回路での位相
ロックはずれの発生に起因して前記位相比較部から出力
される前記位相比較結果信号のデューティが変動する状
態となると、前記第1デューティ監視用信号または前記
第2デューティ監視用信号のデューティが変動し、前記
第1タイミング信号または前記第2タイミング信号に同
期したそれぞれの所定のタイミングにおける前記第1デ
ューティ監視用信号または前記第2デューティ監視用信
号のレベルが正規のレベル(前記第1レベルまたは前記
第2レベル)ではなくなると、これに応じて位相ロック
はずれの発生が検出されることになる。
【0016】また第2の発明によれば、デューティ監視
用信号生成手段にて位相比較部から出力される位相比較
結果信号を所定の第1時間に亙り遅延させるとともに論
理を反転した信号に相当する第1デューティ監視用信号
が生成され、この第1デューティ監視用信号のレベルが
所定の第1レベルであるか否かの判定が、タイミング信
号生成手段にて生成される、分周信号の論理を反転した
信号に相当する第1タイミング信号に同期した所定のタ
イミングにおいて第1レベル判定手段により行われる。
またデューティ監視用信号生成手段にて前記位相比較部
から出力される位相比較結果信号を所定の第1時間に亙
り遅延した信号に相当する第2デューティ監視用信号が
生成され、この第2デューティ監視用信号のレベルが所
定の第2レベルであるか否かの判定が、前記タイミング
信号生成手段により生成される、前記分周信号の論理を
反転するとともに所定の第2時間に亙り遅延した信号に
相当する第2タイミング信号に同期した所定のタイミン
グにおいて第2レベル判定手段により行われる。そし
て、前記第1レベル判定手段により前記第1デューティ
監視用信号のレベルが所定の第1レベルとは異なってい
ると判定されていることに応じて、または前記第2レベ
ル判定手段により前記第2デューティ監視用信号のレベ
ルが所定の第2レベルとは異なっていると判定されてい
ることに応じて、位相同期ループ回路に位相ロックはず
れが発生していると位相ロック状態判定手段により判定
される。
【0017】従って、前記位相同期ループ回路での位相
ロックはずれの発生に起因して前記位相比較部から出力
される前記位相比較結果信号のデューティが変動する状
態となると、前記第1デューティ監視用信号または前記
第2デューティ監視用信号のデューティが変動し、前記
第1タイミング信号または前記第2タイミング信号に同
期したそれぞれの所定のタイミングにおける前記第1デ
ューティ監視用信号または前記第2デューティ監視用信
号のレベルが正規のレベル(前記第1レベルまたは前記
第2レベル)ではなくなると、これに応じて位相ロック
はずれの発生が検出されることになる。
【0018】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)以下、図面を参照して本発明の第
1の実施の形態につき説明する。図1は本実施の形態に
係るロックはずれ検出回路の構成を示す図である。な
お、図4と同一部分には同一符号を付する。
【0019】図中、10が本実施の形態のロックはずれ
検出回路であり、PLL回路20における位相ロック状
態の監視を行うものである。PLL回路20は、フィル
タ2、増幅器(AMP)3、電圧制御水晶発振器(VC
XO)4、カウンタ5および位相比較回路6からなる。
【0020】位相比較回路6は、D−フリップフロップ
回路を用いたセット・リセットタイプをなしている。す
なわち、D−フリップフロップ回路のクロック入力端C
に入力信号INPUT を、データ入力端Dに“H”レベルの
電圧Vhighを、またリセット入力端Rにカウンタ5が出
力するクロック信号COUNT をそれぞれ入力してなる。そ
して出力端Qからの出力を位相比較結果を示す信号とし
てフィルタ2に与える。
【0021】フィルタ2は、位相比較回路6から与えら
れる信号を積分し、増幅器3に与える。増幅器3は、フ
ィルタ2から与えられる信号を増幅してVCXO4の制
御電圧Vcontを生成する。VCXO4は、増幅器3から
与えられる制御電圧Vcontに応じて出力OUTPUTの周波数
を変化させる。
【0022】カウンタ5は、VCXO4から出力される
出力信号OUTPUTを分岐入力し、これをカウントダウンさ
せたクロック信号COUNT を生成して位相比較回路6に与
える。
【0023】さてロックはずれ検出回路10は、遅延素
子(T1)11、OR回路12、フリップフロップ1
3,14、NOT回路15、OR回路16,17、遅延
素子(T2)18およびOR回路19を有してなる。
【0024】遅延素子11には、位相比較回路6の反転
出力端/Qからの出力信号/Qoutが入力されており、
この信号/Qout を所定時間T1に亙り遅延させたの
ち、OR回路12に与える。OR回路12は2つの入力
端を有し、その一方に遅延素子11の出力信号が入力さ
れ、また他方が接地されている。またOR回路12は、
非反転出力端と反転出力端とを有し、非反転出力端がフ
リップフロップ13のデータ入力端Dに、また反転出力
端がフリップフロップ14のデータ入力端Dにそれぞれ
接続されている。
【0025】NOT回路15には、PLL回路20への
入力信号INPUT が分岐入力されており、この入力信号IN
PUT の論理を反転させた上でOR回路16,17にそれ
ぞれ与える。OR回路16は2つの入力端を有し、その
一方にNOT回路15の出力が入力され、また他方が接
地されている。このOR回路16の出力端は、フリップ
フロップ13のクロック端Cに接続されている。OR回
路17は2つの入力端を有し、その一方にNOT回路1
5の出力が入力され、また他方が接地されている。この
OR回路17の出力端は、遅延素子18に接続されてい
る。遅延素子18は、OR回路17の出力信号を所定時
間T2に亙り遅延させたのち、フリップフロップ14の
クロック端Cに与える。
【0026】フリップフロップ13は、D−フリップフ
ロップよりなり、OR回路12の非反転出力端から出力
される信号D1をOR回路16から出力される信号C1
の立上がりに同期して取り込み、保持する。そしてフリ
ップフロップ13は、保持している信号を出力端Qより
OR回路19へと与える。フリップフロップ14は、D
−フリップフロップよりなり、OR回路12の反転出力
端から出力される信号D2を遅延素子18から出力され
る信号C2の立上がりに同期して取り込み、保持する。
そしてフリップフロップ14は、保持している信号を出
力端QよりOR回路19へと与える。OR回路19は、
フリップフロップ13,14のそれぞれから与えられる
信号の論理和をとり、その結果をロックはずれ検出信号
out として出力する。
【0027】次に、以上のように構成されたロックはず
れ検出回路10の動作を説明する。まず、フリップフロ
ップ13のクロック端Cに与えられる信号C1は、入力
信号INPUT の論理を反転させた信号であり、これが図2
に示すような信号であるとする。そうするとフリップフ
ロップ14のクロック端Cに与えられる信号C2は、信
号C1を所定時間T2に亙り遅延させた同図に示すよう
な信号となる。
【0028】一方、フリップフロップ13のデータ入力
端Dに与えられる信号D1は、位相比較回路6の反転出
力端/Qからの出力信号/Qout を所定時間T1に亙り
遅延させた信号となり、またフリップフロップ14のデ
ータ入力端Dに与えられる信号D2は、位相比較回路6
の反転出力端/Qからの出力信号/Qout を所定時間T
1に亙り遅延させた上で論理を反転させた信号、すなわ
ち位相比較回路6の出力端Qからの出力信号を所定時間
T1に亙り遅延させたのと同様な信号となる。
【0029】ここで位相ロック状態における位相比較回
路6の出力端Qからの出力が、デューティ50%で、立
上がり位相が入力信号INPUT の立上がり位相とほぼ等し
くなるとすると、位相ロック状態において信号D1,D
2は図2(a)に示すような信号となる。なお、図2は
各信号の位相関係を示しているものであり、信号C1,
C2および信号D1,D2の位相関係は、入力信号INPU
T の周波数に拘らず同図に示す状態となる。
【0030】さて、遅延素子11での遅延時間T1は、
上述の位相ロック状態において、信号C1の立上がりタ
イミングが信号D1が“L”レベルで安定している期間
内(例えば“L”レベル期間の中央近傍)に位置するよ
う設定されている。また遅延素子18での遅延時間T2
は、上述の位相ロック状態において、信号C2の立上が
りタイミングが信号D2が“L”レベルで安定している
期間内(例えば“L”レベル期間の中央近傍)に位置す
るよう設定されている。
【0031】従って、PLL回路20が前述のような位
相ロック状態にあれば、信号C1および信号C2のそれ
ぞれの立上がりタイミングにおいて、信号D1および信
号D2はそれぞれ“L”レベルであり、フリップフロッ
プ13,14の出力端Qの出力は図2(a)に示すよう
に常時“L”レベルとなる。よって、OR回路19から
出力されるロックはずれ検出信号Lout も図2(a)に
示すように常時“L”レベルとなり、ロックはずれが検
出されることはない。なお、入力信号INPUT の周波数が
変化しても、PLL回路20が入力信号INPUT の周波数
変化に追従できていてロック状態のままであれば、信号
C1,C2と信号D1,D2との位相関係は図2(a)
に示す状態のままとなるから、やはり上述の如くロック
はずれが検出されることはない。
【0032】さて、位相ロック状態から位相ロックはず
れが発生すると、位相比較回路6の出力端Qからの出力
のデューティが経時的に様々に変動する。ここで位相比
較回路6の出力端Qからの出力における“H”レベルの
デューティが小さくなるような位相ロックはずれが発生
しており、信号D1,D2が例えば図2(b)に示すよ
うな状態になると、図2(b)に示すように信号C2の
立上がりにおいて信号D2が“H”レベルとなる(例え
ば図2中のt1時点)ので、フリップフロップ14の出
力端Qの出力が“H”レベルとなる。よって、OR回路
19から出力されるロックはずれ検出信号Lout
“H”レベルとなり、ロックはずれが検出される。
【0033】一方、位相比較回路6の出力端Qからの出
力における“H”レベルのデューティが大きくなるよう
な位相ロックはずれが発生しており、信号D1,D2が
例えば図2(c)に示すような状態になると、図2
(c)に示すように信号C1の立上がりにおいて信号D
1が“H”レベルとなる(例えば図2中のt2時点)の
で、フリップフロップ13の出力端Qの出力が“H”レ
ベルとなる。よって、OR回路19から出力されるロッ
クはずれ検出信号Lout が“H”レベルとなり、ロック
はずれが検出される。
【0034】以上のように本実施の形態によれば、位相
比較回路6の反転出力端/Qからの出力信号/Qout
相当する信号D1および信号/Qout とは論理を反転さ
せた信号D2とのそれぞれにつき、位相ロック時に
“L”レベルであるべきタイミングにおいてレベルの監
視を行い、このときに信号D1および信号D2のいずれ
かが“H”レベルとなっていれば、ロックはずれと判定
してロックはずれ検出信号Lout を“H”レベルとす
る。
【0035】すなわち本実施の形態では、セット・リセ
ットタイプをなす位相比較回路6の反転出力端/Qから
の出力信号/Qout がロックはずれ発生時にはデューテ
ィが変動することに着目し、位相ロック時に信号/Q
out が“L“レベルであるべきタイミングおよび“H”
レベルであるべきタイミングのそれぞれで信号/Qout
のレベルを監視し、各タイミングにおける正規のレベル
ではなかった場合にはデューティの変動が発生している
と判断して、ロックはずれが発生していると判断する。
【0036】これにより、ロックはずれが発生した場合
にはこのロックはずれの発生を正しく検出することがで
きるとともに、PLL回路20が追従可能でロックはず
れが発生しない程度の周波数変化が入力信号INPUT に生
じた場合に、これをロックはずれとして誤検出すること
を防止することができる。
【0037】(第2の実施の形態)次に本発明の第2の
実施の形態につき説明する。図3は本実施の形態に係る
ロックはずれ検出回路の構成を示す図である。なお、図
1と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省
略する。
【0038】図中、30が本実施の形態のロックはずれ
検出回路であり、PLL回路20における位相ロック状
態の監視を行うものである。ロックはずれ検出回路30
は、遅延素子(T1)11、OR回路12、フリップフ
ロップ13,14、NOT回路15、OR回路16,1
7、遅延素子(T2)18およびOR回路19を有して
なる。
【0039】遅延素子11には、位相比較回路6の反転
出力端/Qからの出力信号/Qoutが入力されており、
この信号/Qout を所定時間T1に亙り遅延させたの
ち、OR回路12に与える。OR回路12は2つの入力
端を有し、その一方に遅延素子11の出力信号が入力さ
れ、また他方が接地されている。またOR回路12は、
非反転出力端と反転出力端とを有し、反転出力端がフリ
ップフロップ13のデータ入力端Dに、また非反転出力
端がフリップフロップ14のデータ入力端Dにそれぞれ
接続されている。
【0040】NOT回路15には、カウンタ5の出力信
号COUNT が分岐入力されており、この信号COUNT の論理
を反転させた上でOR回路16,17にそれぞれ与え
る。OR回路16は2つの入力端を有し、その一方にN
OT回路15の出力が入力され、また他方が接地されて
いる。このOR回路16の出力端は、フリップフロップ
13のクロック端Cに接続されている。OR回路17は
2つの入力端を有し、その一方にNOT回路15の出力
が入力され、また他方が接地されている。このOR回路
17の出力端は、遅延素子18に接続されている。遅延
素子18は、OR回路17の出力信号を所定時間T2に
亙り遅延させたのち、フリップフロップ14のクロック
端Cに与える。
【0041】フリップフロップ13は、D−フリップフ
ロップよりなり、OR回路12の反転出力端から出力さ
れる信号D3をOR回路16から出力される信号C3の
立上がりに同期して取り込み、保持する。そしてフリッ
プフロップ13は、保持している信号を出力端QよりO
R回路19へと与える。フリップフロップ14は、D−
フリップフロップよりなり、OR回路12の非反転出力
端から出力される信号D4を遅延素子18から出力され
る信号C4の立上がりに同期して取り込み、保持する。
そしてフリップフロップ14は、保持している信号を出
力端QよりOR回路19へと与える。OR回路19は、
フリップフロップ13,14のそれぞれから与えられる
信号の論理和をとり、その結果をロックはずれ検出信号
out として出力する。
【0042】以上のように本実施の形態のロックはずれ
検出回路30は、前記第1の実施の形態におけるロック
はずれ検出回路10と同様な構成要素からなるが、NO
T回路15に入力する信号を入力信号INPUT からカウン
タ5の出力信号COUNT に変更した点、OR回路12の非
反転出力端から出力される信号の供給先をフリップフロ
ップ14からフリップフロップ13に変更した点および
OR回路12の反転出力端から出力される信号の供給先
をフリップフロップ13からフリップフロップ14に変
更した点が異なっている。
【0043】次に、以上のように構成されたロックはず
れ検出回路30の動作を説明する。まず、フリップフロ
ップ13のクロック端Cに与えられる信号C3は、カウ
ンタ5の出力信号COUNT の論理を反転させた信号であ
り、これが図4に示すような信号であるとする。そうす
るとフリップフロップ14のクロック端Cに与えられる
信号C4は、信号C3を所定時間T2に亙り遅延させた
同図に示すような信号となる。
【0044】一方、フリップフロップ14のデータ入力
端Dに与えられる信号D4は、位相比較回路6の反転出
力端/Qからの出力信号/Qout を所定時間T1に亙り
遅延させた信号となり、またフリップフロップ13のデ
ータ入力端Dに与えられる信号D3は、位相比較回路6
の反転出力端/Qからの出力信号/Qout を所定時間T
1に亙り遅延させた上で論理を反転させた信号、すなわ
ち位相比較回路6の出力端Qからの出力信号を所定時間
T1に亙り遅延させたのと同様な信号となる。
【0045】ここで位相ロック状態における位相比較回
路6の出力端Qからの出力が、デューティ50%で、立
上がり位相が入力信号INPUT の立上がり位相とほぼ等し
くなるとすると、位相ロック状態において信号D3,D
4は図4(a)に示すような信号となる。なお、図4は
各信号の位相関係を示しているものであり、信号C3,
C4および信号D3,D4の位相関係は、入力信号INPU
T およびカウンタ5の出力信号COUNT の周波数に拘らず
同図に示す状態となる。
【0046】さて、遅延素子11での遅延時間T1は、
上述の位相ロック状態において、信号C3の立上がりタ
イミングが信号D3が“L”レベルで安定している期間
内(例えば“L”レベル期間の中央近傍)に位置するよ
う設定されている。また遅延素子18での遅延時間T2
は、上述の位相ロック状態において、信号C4の立上が
りタイミングが信号D4が“L”レベルで安定している
期間内(例えば“L”レベル期間の中央近傍)に位置す
るよう設定されている。
【0047】従って、PLL回路20が前述のような位
相ロック状態にあれば、信号C3および信号C4のそれ
ぞれの立上がりタイミングにおいて、信号D3および信
号D4はそれぞれ“L”レベルであり、フリップフロッ
プ13,14の出力端Qの出力は図4(a)に示すよう
に常時“L”レベルとなる。よって、OR回路19から
出力されるロックはずれ検出信号Lout も図4(a)に
示すように常時“L”レベルとなり、ロックはずれが検
出されることはない。なお、入力信号INPUT の周波数が
変化しても、PLL回路20が入力信号INPUT の周波数
変化に追従できていてロック状態のままであれば、信号
C3,C4と信号D3,D4との位相関係は図4(a)
に示す状態のままとなるから、やはり上述の如くロック
はずれが検出されることはない。
【0048】さて、位相ロック状態から位相ロックはず
れが発生すると、位相比較回路6の出力端Qからの出力
のデューティが経時的に様々に変動する。ここで位相比
較回路6の出力端Qからの出力における“H”レベルの
デューティが小さくなるような位相ロックはずれが発生
しており、信号D3,D4が例えば図4(b)に示すよ
うな状態になると、図4(b)に示すように信号C3の
立上がりにおいて信号D3が“H”レベルとなる(例え
ば図4中のt3時点)ので、フリップフロップ13の出
力端Qの出力が“H”レベルとなる。よって、OR回路
19から出力されるロックはずれ検出信号Lout
“H”レベルとなり、ロックはずれが検出される。
【0049】一方、位相比較回路6の出力端Qからの出
力における“H”レベルのデューティが大きくなるよう
な位相ロックはずれが発生しており、信号D3,D4が
例えば図4(c)に示すような状態になると、図4
(c)に示すように信号C4の立上がりにおいて信号D
4が“H”レベルとなる(例えば図4中のt4時点)の
で、フリップフロップ14の出力端Qの出力が“H”レ
ベルとなる。よって、OR回路19から出力されるロッ
クはずれ検出信号Lout が“H”レベルとなり、ロック
はずれが検出される。
【0050】以上のように本実施の形態によれば、位相
比較回路6の反転出力端/Qからの出力信号/Qout
相当する信号D4および信号/Qout とは論理を反転さ
せた信号D3とのそれぞれにつき、位相ロック時に
“L”レベルであるべきタイミングにおいてレベルの監
視を行い、このときに信号D3および信号D4のいずれ
かが“H”レベルとなっていれば、ロックはずれと判定
してロックはずれ検出信号Lout を“H”レベルとす
る。
【0051】すなわち本実施の形態では、セット・リセ
ットタイプをなす位相比較回路6の反転出力端/Qから
の出力信号/Qout がロックはずれ発生時にはデューテ
ィが変動することに着目し、位相ロック時に信号/Q
out が“L“レベルであるべきタイミングおよび“H”
レベルであるべきタイミングのそれぞれで信号/Qout
のレベルを監視し、各タイミングにおける正規のレベル
ではなかった場合にはデューティの変動が発生している
と判断して、ロックはずれが発生していると判断する。
【0052】これにより、ロックはずれが発生した場合
にはこのロックはずれの発生を正しく検出することがで
きるとともに、PLL回路20が追従可能でロックはず
れが発生しない程度の周波数変化が入力信号INPUT に生
じた場合に、これをロックはずれとして誤検出すること
を防止することができる。
【0053】なお本発明は上記各実施の形態に限定され
るものではない。例えば信号D1,D2,D3,D4お
よび信号C1,C2,C3,C4を生成するための具体
的な構成は上記各実施の形態に挙げたものには限定され
ず、同様な信号を生成できれば如何なる構成であっても
良い。例えば、第1の実施の形態における信号D1,D
2は、出力端Qからの出力に基づいて生成することもで
きる。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の変形実施が可能である。
【0054】
【発明の効果】本発明は、セット・リセットタイプの位
相比較部にて入力信号と出力信号を分周した分周信号と
の位相比較を行う位相同期ループ回路における位相ロッ
クはずれの発生の検出を行うロックはずれ検出回路にお
いて、前記位相比較部から出力される位相比較結果信号
を所定の第1時間に亙り遅延した信号に相当する第1デ
ューティ監視用信号と前記位相比較部から出力される位
相比較結果信号を所定の第1時間に亙り遅延させるとと
もに論理を反転した信号に相当する第2デューティ監視
用信号とを生成する、例えば遅延素子およびOR回路か
らなるデューティ監視用信号生成手段と、前記入力信号
の論理を反転した信号に相当する第1タイミング信号と
前記入力信号の論理を反転するとともに所定の第2時間
に亙り遅延した信号に相当する第2タイミング信号とを
生成する、例えばNOT回路および遅延素子からなるタ
イミング信号生成手段と、前記第1タイミング信号に同
期した所定のタイミング(例えば前記第1タイミング信
号の立上がりタイミング)における前記第1デューティ
監視用信号のレベルが所定の第1レベル(例えば“L”
レベル)であるか否かの判定を行う例えばフリップフロ
ップなどの第1レベル判定手段と、前記第2タイミング
信号に同期した所定のタイミング(例えば前記第2タイ
ミング信号の立上がりタイミング)における前記第2デ
ューティ監視用信号のレベルが所定の第2レベル(例え
ば“L”レベル)であるか否かの判定を行う例えばフリ
ップフロップなどの第2レベル判定手段と、前記第1レ
ベル判定手段により前記第1デューティ監視用信号のレ
ベルが所定の第1レベルとは異なっていると判定されて
いることに応じて、または前記第2レベル判定手段によ
り前記第2デューティ監視用信号のレベルが所定の第2
レベルとは異なっていると判定されていることに応じ
て、前記位相同期ループ回路に位相ロックはずれが発生
していると判定する例えばOR回路などの位相ロック状
態判定手段とを備えたので、PLL回路における位相ロ
ックはずれを誤りなく正確に検出することができるロッ
クはずれ検出回路となる。
【0055】また別の本発明は、セット・リセットタイ
プの位相比較部にて入力信号と出力信号を分周した分周
信号との位相比較を行う位相同期ループ回路における位
相ロックはずれの発生の検出を行うロックはずれ検出回
路において、前記位相比較部から出力される位相比較結
果信号を所定の第1時間に亙り遅延させるとともに論理
を反転した信号に相当する第1デューティ監視用信号と
前記位相比較部から出力される位相比較結果信号を所定
の第1時間に亙り遅延した信号に相当する第2デューテ
ィ監視用信号とを生成する、例えば遅延素子およびOR
回路からなるデューティ監視用信号生成手段と、前記分
周信号の論理を反転した信号に相当する第1タイミング
信号と前記分周信号の論理を反転するとともに所定の第
2時間に亙り遅延した信号に相当する第2タイミング信
号とを生成する、例えばNOT回路および遅延素子から
なるタイミング信号生成手段と、前記第1タイミング信
号に同期した所定のタイミング(例えば前記第1タイミ
ング信号の立上がりタイミング)における前記第1デュ
ーティ監視用信号のレベルが所定の第1レベル(例えば
“L”レベル)であるか否かの判定を行う例えばフリッ
プフロップなどの第1レベル判定手段と、前記第2タイ
ミング信号に同期した所定のタイミング(例えば前記第
1タイミング信号の立上がりタイミング)における前記
第2デューティ監視用信号のレベルが所定の第2レベル
(例えば“L”レベル)であるか否かの判定を行う例え
ばフリップフロップなどの第2レベル判定手段と、前記
第1レベル判定手段により前記第1デューティ監視用信
号のレベルが所定の第1レベルとは異なっていると判定
されていることに応じて、または前記第2レベル判定手
段により前記第2デューティ監視用信号のレベルが所定
の第2レベルとは異なっていると判定されていることに
応じて、前記位相同期ループ回路に位相ロックはずれが
発生していると判定する例えばOR回路などの位相ロッ
ク状態判定手段とを備えたので、PLL回路における位
相ロックはずれを誤りなく正確に検出することができる
ロックはずれ検出回路となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るロックはずれ
検出回路の構成を示す図。
【図2】図1に示すロックはずれ検出回路10での各信
号の位相関係を示す図。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るロックはずれ
検出回路の構成を示す図。
【図4】図3に示すロックはずれ検出回路30での各信
号の位相関係を示す図。
【図5】一般的なPLL回路の構成を示すブロック図。
【図6】従来のロックはずれ検出回路の構成例を示すブ
ロック図。
【符号の説明】
10,30…ロックはずれ検出回路 20…PLL回路 2…フィルタ 3…増幅器(AMP) 4…電圧制御水晶発振器(VCXO) 5…カウンタ 6…位相比較回路 11…遅延素子(T1) 12…OR回路 13,14…フリップフロップ 15…NOT回路 16,17…OR回路 18…遅延素子(T2) 19…OR回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セット・リセットタイプの位相比較部に
    て入力信号と出力信号を分周した分周信号との位相比較
    を行う位相同期ループ回路における位相ロックはずれの
    発生の検出を行うロックはずれ検出回路において、 前記位相比較部から出力される位相比較結果信号を所定
    の第1時間に亙り遅延した信号に相当する第1デューテ
    ィ監視用信号と前記位相比較部から出力される位相比較
    結果信号を所定の第1時間に亙り遅延させるとともに論
    理を反転した信号に相当する第2デューティ監視用信号
    とを生成するデューティ監視用信号生成手段と、 前記入力信号の論理を反転した信号に相当する第1タイ
    ミング信号と前記入力信号の論理を反転するとともに所
    定の第2時間に亙り遅延した信号に相当する第2タイミ
    ング信号とを生成するタイミング信号生成手段と、 前記第1タイミング信号に同期した所定のタイミングに
    おける前記第1デューティ監視用信号のレベルが所定の
    第1レベルであるか否かの判定を行う第1レベル判定手
    段と、 前記第2タイミング信号に同期した所定のタイミングに
    おける前記第2デューティ監視用信号のレベルが所定の
    第2レベルであるか否かの判定を行う第2レベル判定手
    段と、 前記第1レベル判定手段により前記第1デューティ監視
    用信号のレベルが所定の第1レベルとは異なっていると
    判定されていることに応じて、または前記第2レベル判
    定手段により前記第2デューティ監視用信号のレベルが
    所定の第2レベルとは異なっていると判定されているこ
    とに応じて、前記位相同期ループ回路に位相ロックはず
    れが発生していると判定する位相ロック状態判定手段と
    を具備したことを特徴とするロックはずれ検出回路。
  2. 【請求項2】 セット・リセットタイプの位相比較部に
    て入力信号と出力信号を分周した分周信号との位相比較
    を行う位相同期ループ回路における位相ロックはずれの
    発生の検出を行うロックはずれ検出回路において、 前記位相比較部から出力される位相比較結果信号を所定
    の第1時間に亙り遅延させるとともに論理を反転した信
    号に相当する第1デューティ監視用信号と前記位相比較
    部から出力される位相比較結果信号を所定の第1時間に
    亙り遅延した信号に相当する第2デューティ監視用信号
    とを生成するデューティ監視用信号生成手段と、 前記分周信号の論理を反転した信号に相当する第1タイ
    ミング信号と前記分周信号の論理を反転するとともに所
    定の第2時間に亙り遅延した信号に相当する第2タイミ
    ング信号とを生成するタイミング信号生成手段と、 前記第1タイミング信号に同期した所定のタイミングに
    おける前記第1デューティ監視用信号のレベルが所定の
    第1レベルであるか否かの判定を行う第1レベル判定手
    段と、 前記第2タイミング信号に同期した所定のタイミングに
    おける前記第2デューティ監視用信号のレベルが所定の
    第2レベルであるか否かの判定を行う第2レベル判定手
    段と、 前記第1レベル判定手段により前記第1デューティ監視
    用信号のレベルが所定の第1レベルとは異なっていると
    判定されていることに応じて、または前記第2レベル判
    定手段により前記第2デューティ監視用信号のレベルが
    所定の第2レベルとは異なっていると判定されているこ
    とに応じて、前記位相同期ループ回路に位相ロックはず
    れが発生していると判定する位相ロック状態判定手段と
    を具備したことを特徴とするロックはずれ検出回路。
JP7181608A 1995-07-18 1995-07-18 ロックはずれ検出回路 Pending JPH0936735A (ja)

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JP7181608A JPH0936735A (ja) 1995-07-18 1995-07-18 ロックはずれ検出回路

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100346838B1 (ko) * 2000-09-21 2002-08-03 삼성전자 주식회사 Pll 락 검출기회로 및 락 검출방법
US7183861B2 (en) 2004-07-27 2007-02-27 Samsung Electronics, Co., Ltd. Circuits and methods for detecting phase lock

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KR100346838B1 (ko) * 2000-09-21 2002-08-03 삼성전자 주식회사 Pll 락 검출기회로 및 락 검출방법
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