JPWO2009096413A1 - Voltage-controlled oscillator, phase-locked loop circuit, clock / data recovery circuit, and control method - Google Patents

Voltage-controlled oscillator, phase-locked loop circuit, clock / data recovery circuit, and control method Download PDF

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Abstract

バンド切替時のVCO利得の変動を抑圧することが可能な電圧制御発振器を提供する。本発明にかかる電圧制御発振器(VCO)は、ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段と、第2の周波数可変手段と、を有する電圧制御発振器であって、第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号で制御し、該周波数帯切替信号に依存した電圧を出力する基準電位発生手段を有し、基準電位発生手段の出力電圧が、第1の周波数可変手段のループコントロール電圧が印加される端子とは別の端子に印加されることを特徴とする。A voltage controlled oscillator capable of suppressing fluctuations in VCO gain at the time of band switching is provided. A voltage controlled oscillator (VCO) according to the present invention is a voltage controlled oscillator having first frequency variable means to which a loop control voltage is applied and second frequency variable means, and the second frequency variable means. And a reference potential generating means for outputting a voltage dependent on the frequency band switching signal, and the output voltage of the reference potential generating means is applied by the loop control voltage of the first frequency variable means. It is characterized by being applied to a terminal different from the terminal to be applied.

Description

本発明は、マイクロ波・ミリ波帯で用いられる電圧制御発振器(VCO)に関し、特に、マルチバンドで動作する電圧制御発振器に関するものである。   The present invention relates to a voltage controlled oscillator (VCO) used in a microwave / millimeter wave band, and more particularly to a voltage controlled oscillator operating in a multiband.

まず、図1を参照しながら、本発明と関連する電圧制御発振器(VCO)について説明する。図1は、マルチバンドで動作する差動型のVCOの一例を示す回路図である。   First, a voltage controlled oscillator (VCO) related to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a differential VCO operating in multiband.

図1に示すVCOは、電源端子1、出力端子2a、2b、ループコントロール端子3、周波数帯切替端子41、42、43、交差結合NMOSトランジスタ5a、5b、交差結合PMOSトランジスタ6a、6b、インダクタ7、可変容量素子8a、8b、切替容量部13a、13b、出力バッファ16、を有して構成する。   The VCO shown in FIG. 1 includes a power supply terminal 1, output terminals 2a and 2b, a loop control terminal 3, frequency band switching terminals 41, 42 and 43, cross-coupled NMOS transistors 5a and 5b, cross-coupled PMOS transistors 6a and 6b, an inductor 7 , Variable capacitance elements 8 a and 8 b, switching capacitance units 13 a and 13 b, and output buffer 16.

切替容量部13a、13bは、切替容量素子111a、112a、113a、111b、112b、113b、スイッチトランジスタ121a、122a、123a、121b、122b、123b、を有して構成する。   The switching capacitors 13a and 13b are configured to include switching capacitors 111a, 112a, 113a, 111b, 112b, and 113b, and switch transistors 121a, 122a, 123a, 121b, 122b, and 123b.

出力バッファ16は、出力トランジスタ14a、14b、出力抵抗15a、15b、を有して構成する。   The output buffer 16 includes output transistors 14a and 14b and output resistors 15a and 15b.

なお、可変容量素子8a、8bで構成する部分を、可変容量部10a、10bと呼ぶことにする。   In addition, the part comprised by the variable capacitance elements 8a and 8b will be referred to as variable capacitance units 10a and 10b.

切替容量素子111a、112a、113a、111b、112b、113bの容量値、C、C、Cは、通常それぞれ異なる値に設定される。周波数帯切替端子41、42、43に入力される周波数帯切替信号VSW1、VSW2、VSW3、は、High、Lowの2値に設定され、High=VDD(電源電圧)、Low=0とされる場合が多い。また、この例では3ビットの場合を示したが、このビット数は必要に応じ任意に設定される。The capacitance values C 1 , C 2 , and C 3 of the switching capacitors 111a, 112a, 113a, 111b, 112b, and 113b are usually set to different values. The frequency band switching signals V SW1 , V SW2 , and V SW3 input to the frequency band switching terminals 41, 42, and 43 are set to binary values of High and Low, and High = VDD (power supply voltage) and Low = 0. Often done. In this example, the case of 3 bits is shown, but the number of bits is arbitrarily set as necessary.

次に、図1に示すVCOの動作について説明する。   Next, the operation of the VCO shown in FIG. 1 will be described.

交差結合NMOSトランジスタ5a、5bで構成する交差結合部、及び、交差結合PMOSトランジスタ6a、6bで構成する交差結合部が負性抵抗を発生する。この負性抵抗が回路の他の部分で発生する損失を発振周波数で補償することで、持続した発振動作を実現する。   The cross-coupled portion formed by the cross-coupled NMOS transistors 5a and 5b and the cross-coupled portion formed by the cross-coupled PMOS transistors 6a and 6b generate a negative resistance. This negative resistance compensates for the loss generated in other parts of the circuit with the oscillation frequency, thereby realizing a sustained oscillation operation.

発振周波数は、制御電圧vCNTの関数として近似的に、以下の(式1)で示すことができる。The oscillation frequency can be approximately expressed by the following (Equation 1) as a function of the control voltage vCNT .

Figure 2009096413
Figure 2009096413

ループコントロール電圧vCNTが中心電圧vCNT0のときの周波数f(vCNT0)を中心周波数と呼ぶことにする。ここで、Cは、交差結合トランジスタ5a、5b、6a、6b、等の可変容量部10a、10b以外の部分の寄生的な容量成分の寄与を表す。CSWは、切替容量部13a、13bの容量を表し、周波数帯切替端子41、42、43への入力信号により、0から(C+C+C)までの8つの値に設定可能である。但し、説明を簡略化するため、スイッチトランジスタ121a、122a、123a、121b、122b、123bの容量は無視する。このCSWの変化により、中心周波数は離散的に可変となり、マルチバンド動作が可能となる。このとき、VCO利得は、以下の(式2)で示すことができる。The frequency f (v CNT0 ) when the loop control voltage v CNT is the center voltage v CNT0 will be referred to as the center frequency. Here, C f represents the contribution of parasitic capacitance components in portions other than the variable capacitance portions 10a and 10b, such as the cross-coupled transistors 5a, 5b, 6a, and 6b. C SW represents the capacity of the switching capacitor units 13a and 13b, and can be set to eight values from 0 to (C 1 + C 2 + C 3 ) by input signals to the frequency band switching terminals 41, 42, and 43. It is. However, in order to simplify the description, the capacitances of the switch transistors 121a, 122a, 123a, 121b, 122b, and 123b are ignored. Due to this change in CSW , the center frequency becomes discretely variable, and multiband operation is possible. At this time, the VCO gain can be expressed by the following (Equation 2).

Figure 2009096413
Figure 2009096413

なお、本発明より先に出願された技術文献として、第1の可変容量素子と第1の切替容量部の並列回路と、第2の可変容量素子と第2の切替容量部の直列回路を用いたマルチバンドVCOの構成が開示された文献がある(例えば、特許文献1参照)。   As a technical document filed prior to the present invention, a parallel circuit of a first variable capacitance element and a first switching capacitor section, and a series circuit of a second variable capacitor element and a second switching capacitor section are used. There is a document disclosing the configuration of a multiband VCO (see, for example, Patent Document 1).

また、PLLループ中に、チャージポンプ回路の出力信号に対し電圧変換を行う電圧調整回路を挿入し、この電圧調整回路の電圧変換係数をVCOの周波数帯切替信号に応じて変化させるPLL回路の構成が開示された文献がある(例えば、特許文献2参照)。
特開2007−267353号公報 特開2005−311690号公報
In addition, a voltage regulator circuit that performs voltage conversion on the output signal of the charge pump circuit is inserted in the PLL loop, and the voltage conversion coefficient of this voltage regulator circuit is changed according to the VCO frequency band switching signal. Is disclosed (for example, see Patent Document 2).
JP 2007-267353 A JP 2005-31690 A

なお、図1に示したVCOの利得は、上述した(式2)により与えられる。周波数帯切替端子41、42、43への入力信号(周波数帯切替信号)の設定により、中心周波数を変化させマルチバンド化を行う場合、VCO利得の構成要素のうち分母[・]内のCSWのみが変化し、他の要素は不変である。Note that the gain of the VCO shown in FIG. 1 is given by (Equation 2) described above. When the center frequency is changed by setting the input signal (frequency band switching signal) to the frequency band switching terminals 41, 42, and 43 to perform multi-banding, C SW in the denominator [·] among the components of the VCO gain Only changes, the other elements remain unchanged.

従って、中心周波数の変化に伴い(バンド切替に伴い)、VCO利得が変動してしまう。CSWを増大させ、上述した(式1)に従い、中心周波数を低下させる場合には、上述した(式2)に従い、VCO利得は減少する。Therefore, the VCO gain fluctuates as the center frequency changes (with band switching). When the C SW is increased and the center frequency is decreased according to the above (Equation 1), the VCO gain is decreased according to the above (Equation 2).

逆に、CSWを減少させ、上述した(式2)に従い、中心周波数を上昇させる場合には、上述した(式1)に従い、VCO利得は増加する。従って、中心周波数とVCO利得との関係は、図2に示すようになる。Conversely, when C SW is decreased and the center frequency is increased according to (Equation 2) described above, the VCO gain increases according to (Equation 1) described above. Therefore, the relationship between the center frequency and the VCO gain is as shown in FIG.

VCO利得は、PLLやCDRのループ特性に強い影響を与えるパラメータである。VCO利得が中心周波数に依存して変動してしまうと、このVCOを用いて構成したPLL特性が動作周波数に依存して変動したり、CDR特性が動作速度に依存して変動したりしてしまう。従って、マルチバンドで動作するPLLやマルチビットレートで動作するCDRの実現が困難になる。   The VCO gain is a parameter that has a strong influence on the loop characteristics of the PLL and CDR. If the VCO gain fluctuates depending on the center frequency, the PLL characteristic configured using this VCO fluctuates depending on the operating frequency, and the CDR characteristic fluctuates depending on the operating speed. . Therefore, it becomes difficult to realize a PLL that operates in a multiband and a CDR that operates at a multi-bit rate.

また、上記特許文献1に開示された技術によれば、周波数帯切替に伴うVCO利得の変動の抑圧が可能となる。しかし、可変容量素子、切替容量素子の数が増加する等、高周波特性に強く影響する部分の回路構成が複雑になり、占有面積増大や設計性劣化といった問題がある。   Further, according to the technique disclosed in Patent Document 1, it is possible to suppress fluctuations in VCO gain associated with frequency band switching. However, the circuit configuration of the portion that strongly influences the high frequency characteristics, such as an increase in the number of variable capacitance elements and switching capacitance elements, becomes complicated, and there is a problem that the occupied area increases and the designability deteriorates.

また、上記特許文献2に開示された技術によれば、周波数帯切替に伴うループ全体の利得変動を抑圧することが可能である。しかし、VCOの利得変動を他のブロックの特性で補償する方法には、ループ設計の煩雑化、VCOの汎用性の低下、等の問題が残る。また、電圧調整回路の実現には複雑な回路構成が必要であり、消費電力やチップ面積の点でも問題がある。   Further, according to the technique disclosed in Patent Document 2, it is possible to suppress the gain fluctuation of the entire loop due to frequency band switching. However, the method for compensating the gain variation of the VCO with the characteristics of the other blocks still has problems such as complicated loop design and reduced versatility of the VCO. In addition, a complicated circuit configuration is required to realize the voltage adjustment circuit, and there are problems in terms of power consumption and chip area.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、上述した課題である、バンド切替時のVCO利得の変動を抑圧することが可能な電圧制御発振器、位相ロックループ回路、クロック・データ再生回路及び制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a voltage-controlled oscillator, a phase-locked loop circuit, a clock / data recovery circuit, and a clock / data recovery circuit capable of suppressing fluctuations in VCO gain at the time of band switching, which are the problems described above. An object is to provide a control method.

かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。   In order to achieve this object, the present invention has the following features.

<電圧制御発振器>
本発明にかかる電圧制御発振器は、
ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段と、第2の周波数可変手段と、を有する電圧制御発振器であって、
前記第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号で制御し、該周波数帯切替信号に依存した電圧を出力する基準電位発生手段を有し、
前記基準電位発生手段の出力電圧が、前記第1の周波数可変手段のループコントロール電圧が印加される端子とは別の端子に印加されることを特徴とする。
<Voltage controlled oscillator>
The voltage controlled oscillator according to the present invention is:
A voltage controlled oscillator having first frequency variable means to which a loop control voltage is applied, and second frequency variable means,
Reference potential generating means for controlling the frequency band switching signal of the second frequency variable means and outputting a voltage depending on the frequency band switching signal,
The output voltage of the reference potential generating means is applied to a terminal different from the terminal to which the loop control voltage of the first frequency variable means is applied.

また、本発明にかかる電圧制御発振器は、
ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段と、第2の周波数可変手段と、を有する電圧制御発振器であって、
前記第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号で制御し、該周波数帯切替信号に依存した電圧を出力する基準電位発生手段を有し、
前記基準電位発生手段の出力電圧とループコントロール電圧との和が、前記第1の周波数可変手段の端子に印加されることを特徴とする。
The voltage controlled oscillator according to the present invention is
A voltage controlled oscillator having first frequency variable means to which a loop control voltage is applied, and second frequency variable means,
Reference potential generating means for controlling the frequency band switching signal of the second frequency variable means and outputting a voltage depending on the frequency band switching signal,
The sum of the output voltage of the reference potential generating means and the loop control voltage is applied to the terminal of the first frequency variable means.

<位相ロックループ回路>
また、本発明にかかる位相ロックループ回路は、
上記記載の電圧制御発振器を有することを特徴とする。
<Phase lock loop circuit>
The phase-locked loop circuit according to the present invention is
It has the voltage controlled oscillator described above.

<クロック・データ再生回路>
また、本発明にかかるクロック・データ再生回路は、
上記記載の電圧制御発振器を有することを特徴とする。
<Clock and data recovery circuit>
In addition, the clock data recovery circuit according to the present invention includes:
It has the voltage controlled oscillator described above.

<制御方法>
また、本発明にかかる制御方法は、
ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段と、第2の周波数可変手段と、基準電位発生手段と、を有する電圧制御発振器の制御方法であって、
前記基準電位発生手段が、前記第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号に依存した電圧を出力する工程と、
前記基準電位発生手段の出力電圧が、前記第1の周波数可変手段のループコントロール電圧が印加される端子とは別の端子に印加されるように制御する工程と、を有することを特徴とする。
<Control method>
Further, the control method according to the present invention includes:
A control method of a voltage controlled oscillator having a first frequency variable means to which a loop control voltage is applied, a second frequency variable means, and a reference potential generating means,
The reference potential generating means outputting a voltage depending on a frequency band switching signal of the second frequency variable means;
Controlling the output voltage of the reference potential generating means to be applied to a terminal different from the terminal to which the loop control voltage of the first frequency variable means is applied.

また、本発明にかかる制御方法は、
ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段と、第2の周波数可変手段と、基準電位発生手段と、を有する電圧制御発振器の制御方法であって、
前記基準電位発生手段が、前記第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号に依存した電圧を出力する工程と、
前記基準電位発生手段の出力電圧とループコントロール電圧との和が、前記第1の周波数可変手段の端子に印加されるように制御する工程と、を有することを特徴とする。
Further, the control method according to the present invention includes:
A control method of a voltage controlled oscillator having a first frequency variable means to which a loop control voltage is applied, a second frequency variable means, and a reference potential generating means,
The reference potential generating means outputting a voltage depending on a frequency band switching signal of the second frequency variable means;
Controlling the sum of the output voltage of the reference potential generating means and the loop control voltage to be applied to the terminal of the first frequency variable means.

本発明によれば、バンド切替時のVCO利得の変動を抑圧することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress fluctuations in VCO gain at the time of band switching.

[第1の実施形態]
図3は、第1の実施形態における電圧制御発振器(VCO)の構成図である。
[First embodiment]
FIG. 3 is a configuration diagram of a voltage controlled oscillator (VCO) in the first embodiment.

本実施形態のVCOは、電源端子1、出力端子2a、2b、ループコントロール端子3、周波数帯切替端子41、42、43、交差結合NMOSトランジスタ5a、5b、交差結合PMOSトランジスタ6a、6b、インダクタ7、可変容量素子8a、8b、容量素子9a、9b、切替容量部13a、13b、出力バッファ16、基準電位発生回路22、RF遮断回路25、を有して構成する。   The VCO of this embodiment includes a power supply terminal 1, output terminals 2a and 2b, a loop control terminal 3, frequency band switching terminals 41, 42 and 43, cross-coupled NMOS transistors 5a and 5b, cross-coupled PMOS transistors 6a and 6b, an inductor 7 , Variable capacitors 8a and 8b, capacitors 9a and 9b, switching capacitors 13a and 13b, output buffer 16, reference potential generation circuit 22, and RF cutoff circuit 25.

切替容量部13a、13bは、切替容量素子111a、112a、113a、111b、112b、113b、スイッチトランジスタ121a、122a、123a、121b、122b、123b、を有して構成する。   The switching capacitors 13a and 13b are configured to include switching capacitors 111a, 112a, 113a, 111b, 112b, and 113b, and switch transistors 121a, 122a, 123a, 121b, 122b, and 123b.

出力バッファ16は、出力トランジスタ14a、14b、出力抵抗15a、15b、を有して構成する。   The output buffer 16 includes output transistors 14a and 14b and output resistors 15a and 15b.

なお、可変容量素子8a及び容量素子9a、可変容量素子8b及び容量素子9bで構成する部分を、可変容量部10a、10bと呼ぶことにする。   In addition, the part comprised by the variable capacitive element 8a and the capacitive element 9a, the variable capacitive element 8b, and the capacitive element 9b will be called the variable capacitive parts 10a and 10b.

基準電位発生回路22は、抵抗17、18、191、192、193、及び、スイッチトランジスタ201、202、203、を有して構成し、基準電位出力点21に基準電位vを出力する。Reference potential generating circuit 22 includes a resistor 17,18,191,192,193 and switch transistors 201, 202 and 203, and configured to have, and outputs the reference potential v r to the reference potential output point 21.

RF遮断回路25は、伝送線路23a、23b、接地容量24、を有して構成する。   The RF cutoff circuit 25 includes transmission lines 23a and 23b and a grounding capacitor 24.

切替容量素子111a、112a、113a、111b、112b、113bの容量値、C、C、Cは、通常それぞれ異なる値に設定される。周波数帯切替端子41、42、43への入力信号、VSW1、VSW2,VSW3、は、通常、High、Lowの2値に設定され、High=VDD(電源電圧)、Low=0とされる場合が多い。また、この例では3ビットの場合を示したが、このビット数は必要に応じ任意に設定される。The capacitance values C 1 , C 2 , and C 3 of the switching capacitors 111a, 112a, 113a, 111b, 112b, and 113b are usually set to different values. The input signals V SW1 , V SW2 , and V SW3 to the frequency band switching terminals 41, 42, and 43 are normally set to two values of High and Low, and High = VDD (power supply voltage) and Low = 0. There are many cases. In this example, the case of 3 bits is shown, but the number of bits is arbitrarily set as necessary.

次に、本実施形態のVCOの動作について説明する。   Next, the operation of the VCO of this embodiment will be described.

交差結合NMOSトランジスタ5a、5bで構成する交差結合部、及び、交差結合PMOSトランジスタ6a、6bで構成する交差結合部が負性抵抗を発生する。この負性抵抗が回路の他の部分で発生する損失を発振周波数で補償することで、持続した発振動作を実現する。   The cross-coupled portion formed by the cross-coupled NMOS transistors 5a and 5b and the cross-coupled portion formed by the cross-coupled PMOS transistors 6a and 6b generate a negative resistance. This negative resistance compensates for the loss generated in other parts of the circuit with the oscillation frequency, thereby realizing a sustained oscillation operation.

出力バッファ16は、出力レベルや出力振幅を適正値に設定したり、VCOの発振周波数への外部回路の影響を遮断する等の働きをする。但し、このバッファ回路の構成は任意であり、バッファ回路の具備自体、本発明の必須用件ではない。   The output buffer 16 functions to set the output level and output amplitude to appropriate values and to block the influence of an external circuit on the VCO oscillation frequency. However, the configuration of the buffer circuit is arbitrary, and the buffer circuit itself is not an essential requirement of the present invention.

RF遮断回路25は、伝送線路23a、23bの電気長を発振周波数における1/4波長とすることで、可変容量素子8a(8b)と容量素子9a(9b)との接続点からのRF電力漏れを防止すると共に、基準電位発生回路22のVCOのRF特性への影響を回避する。低損失の伝送線路を使用することで位相雑音の劣化を防止する効果を有する。但し、本実施形態におけるVCOは、周波数帯切替信号、及び、ループコントロール電圧により発振周波数を変化させて使用する。   The RF cut-off circuit 25 sets the electrical length of the transmission lines 23a and 23b to ¼ wavelength at the oscillation frequency, thereby leaking RF power from the connection point between the variable capacitive element 8a (8b) and the capacitive element 9a (9b). And the influence of the reference potential generating circuit 22 on the RF characteristics of the VCO is avoided. Use of a low-loss transmission line has an effect of preventing deterioration of phase noise. However, the VCO in the present embodiment is used by changing the oscillation frequency by the frequency band switching signal and the loop control voltage.

電気長を1/4波長とできるのは、そのうちの1つの周波数においてのみである。しかし、使用する周波数範囲はそれほど大きくない場合が多いため、1つの周波数において1/4波長とすれば使用周波数範囲で上記の働きが保持される。なお、電気長は、1/4波長に限定するものではなく、例えば、電気長を1/4波長の±20%の範囲の波長にすることも可能である。また、更に大きな周波数範囲での動作が必要な場合には、RF遮断回路25をより広帯域な構成に変えればよい。   The electrical length can be ¼ wavelength only at one of the frequencies. However, since the frequency range to be used is not so large in many cases, the above function is maintained in the frequency range to be used if one wavelength is set to ¼ wavelength. Note that the electrical length is not limited to ¼ wavelength. For example, the electrical length can be a wavelength in a range of ± 20% of the ¼ wavelength. If operation in a larger frequency range is required, the RF cutoff circuit 25 may be changed to a wider band configuration.

可変容量素子8a、8bの容量値Cは、ループコントロール電圧vCNTと基準電位vrの両方に依存し、C(vCNT,v)と書ける。可変容量部10a及び10bの容量値をCvmとすれば、以下の(式3)となる。The capacitance value C v of the variable capacitance elements 8a and 8b depends on both the loop control voltage v CNT and the reference potential v r and can be written as C v (v CNT , v r ). If the capacitance values of the variable capacitance units 10a and 10b are C vm , the following (Equation 3) is obtained.

Figure 2009096413
Figure 2009096413

ここで、可変容量素子8a(8b)と容量素子9a(9b)との接続点からRF遮断回路25側を見たインピーダンスは、考慮している周波数帯において十分大きいものとして、その影響を無視した。Cvmは、Cの単調増加関数である。可変容量部の容量のループコントロール電圧vCNTに対する変化率は、中心電圧vにおいて、以下の(式4)となる。Here, the impedance of the RF cutoff circuit 25 viewed from the connection point between the variable capacitance element 8a (8b) and the capacitance element 9a (9b) is assumed to be sufficiently large in the considered frequency band, and the influence is ignored. . C vm is a monotonically increasing function of C v . The rate of change for the loop control voltage v CNT of the capacitance of the variable capacitance unit, the center voltage v 0, and becomes the following (Equation 4).

Figure 2009096413
Figure 2009096413

なお、発振周波数は近似的に、以下の(式5)となる。   The oscillation frequency is approximately (Equation 5) below.

Figure 2009096413
Figure 2009096413

ループコントロール電圧vCNTが中心電圧vCNT0のときの周波数f(vCNT0)を中心周波数と呼ぶことにする。即ち、中心周波数は、以下の(式6)となる。The frequency f (v CNT0 ) when the loop control voltage v CNT is the center voltage v CNT0 will be referred to as the center frequency. That is, the center frequency is expressed by the following (Equation 6).

Figure 2009096413
Figure 2009096413

ここで、Cは、交差結合トランジスタ5a、5b、6a、6b、等の可変容量部10a、10b以外の部分の寄生的な容量成分の寄与を表す。CSWは、切替容量部13a、13bの容量を表し、周波数帯切替端子41、42、43への入力信号(周波数切替信号)により、0から(C+C+C)までの8つの値に設定可能である。但し、説明を簡略化する為、スイッチトランジスタ121a、122a、123a、121b、122b、123bの容量は無視する。このCSWの変化により、中心周波数は離散的に可変となり、マルチバンド動作が可能となる。このとき、VCO利得は、以下の(式7)となる。Here, C f represents the contribution of parasitic capacitance components in portions other than the variable capacitance portions 10a and 10b, such as the cross-coupled transistors 5a, 5b, 6a, and 6b. C SW represents the capacity of the switching capacitors 13a and 13b, and 8 from 0 to (C 1 + C 2 + C 3 ) depending on the input signals (frequency switching signals) to the frequency band switching terminals 41, 42, and 43. It can be set to one value. However, for simplification of description, the capacitances of the switch transistors 121a, 122a, 123a, 121b, 122b, and 123b are ignored. Due to this change in CSW , the center frequency becomes discretely variable, and multiband operation is possible. At this time, the VCO gain is expressed by the following (Equation 7).

Figure 2009096413
Figure 2009096413

ここで、第1の可変容量素子の容量−電圧特性(C−V特性)について説明する。   Here, the capacitance-voltage characteristic (CV characteristic) of the first variable capacitance element will be described.

図4に、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)プロセスにおいて可変容量素子として用いられるアキュミュレーションモード・バラクタのC−V特性の一例を示す。   FIG. 4 shows an example of CV characteristics of an accumulation mode varactor used as a variable capacitance element in a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) process.

図4に示すように、広い容量値範囲に渡ってC−V特性は良好な線形性を示す。本実施形態の動作の説明では、主にこのC−V特性の線形部分の使用を前提とする。但し、この前提は説明を簡略化する為のものであり、本発明の必須用件ではない。従って、用いられる可変容量素子も上記のものに限られない。   As shown in FIG. 4, the CV characteristic shows a good linearity over a wide capacitance value range. In the description of the operation of this embodiment, it is assumed that the linear portion of the CV characteristic is used. However, this premise is for simplifying the explanation and is not an essential requirement of the present invention. Therefore, the variable capacitor used is not limited to the above.

図5は、基準電位vを変化させたときの可変容量素子の容量−電圧特性を模式的に示したものである。図5に示すように、vを変化させたとき容量−電圧特性は左右に平行移動する。このとき、vCNT=vにおけるCの値は変化し、一方、傾き(CのvCNTに対する変化率∂C/∂vCNTvCNT=v0)は一定に保持される。Figure 5 is a capacitance of the variable capacitance element when changing the reference voltage v r - in which the voltage characteristic shown schematically. As shown in FIG. 5, v when changing the r capacity - voltage characteristic moves parallel to the right and left. At this time, the value of C v at v CNT = v 0 changes, while the slope (the rate of change of C v with respect to v CNT ∂C v / ∂v CNT | vCNT = v 0 ) is held constant.

本実施形態では、周波数帯切替端子41、42、43への入力信号(周波数帯切替信号)、VSW1、VSW2,VSW3、を基準電位発生回路22に入力し、周波数帯切替と連動して、基準電位vを変化させる。具体的には、CSWを増大させ中心周波数を下げるときvが減少し、CSWを減少させ中心周波数を上げるときvが増大するような機構を基準電位発生回路22に持たせる。In the present embodiment, input signals (frequency band switching signals), V SW1 , V SW2 , V SW3 , to the frequency band switching terminals 41, 42, and 43 are input to the reference potential generation circuit 22 and interlocked with the frequency band switching. Thus, the reference potential v r is changed. Specifically, v r is reduced when lowering the center frequency increase C SW, to have a mechanism such as v r is increased when increasing the center frequency to reduce the C SW to the reference potential generating circuit 22.

このとき、VCO利得変動が抑制される仕組みを定性的に説明する。ここではCSWを増大させたとき、同時にvを減少させる場合について説明する。なお、逆の場合も同様に説明することが可能である。At this time, a mechanism for suppressing the VCO gain fluctuation will be qualitatively described. Here, a case where v r is simultaneously decreased when C SW is increased will be described. The reverse case can be explained in the same manner.

まず、vを減少させると、図5に示すようにCの値は減少する。このとき可変容量部10aあるいは10bの容量値Cvmは、(式3)により減少する。First, when v r is decreased, the value of C v is decreased as shown in FIG. At this time, the capacitance value C vm of the variable capacitance section 10a or 10b is reduced by (Equation 3).

次に、(式4)で与えられるCvmのループコントロール電圧vCNTに対する変化率を考える。上記の通り、分母[・]内のCvは減少するのに対し、図5に示すようにCのvCNTに対する変化率(∂C/∂vCNTvCNT=v0)は一定に保持される。よって、∂Cvm/∂vCNTvCNT=v0は増大する。Next, the rate of change of C vm given by (Equation 4) with respect to the loop control voltage v CNT will be considered. As described above, while decreases Cv in the denominator [·], the rate of change with respect to v CNT of C v as shown in FIG. 5 (∂C v / ∂v CNT | vCNT = v0) is held constant The Therefore, ∂C vm / ∂v CNT | vCNT = v 0 increases.

続いて、(式6)で与えられる中心周波数を考える。分母[・]内のCvmは減少、CSWは増大、と相反する方向に動くが、ここはCSW増大の効果が上回るように設計する。即ち、(Cvm+CSW)は増大し、結果、中心周波数は減少する。最後に、(式7)で与えられるVCO利得を考える。Next, consider the center frequency given by (Equation 6). Although C vm in the denominator [·] decreases and C SW increases, it moves in the opposite direction, but this is designed to exceed the effect of increasing C SW . That is, (C vm + C SW ) increases, and as a result, the center frequency decreases. Finally, consider the VCO gain given by (Equation 7).

分母[・]内の(Cvm+CSW)が増大すると同時に、∂Cvm/∂vCNTvCNT=v0もまた増大する。従って、これら2つの増大の効果を相殺させることによりVCO利得変動を抑圧できることが分かる。As (C vm + C SW ) in the denominator [·] increases, ∂C vm / ∂v CNT | vCNT = v 0 also increases. Therefore, it can be seen that VCO gain fluctuations can be suppressed by offsetting the effects of these two increases.

実際、各(VSW1、VSW2,VSW3)の8つの状態に対し、VCO利得変動を抑圧する最適な基準電位vが存在する。この最適なvを図6の点線で模式的に示す。In fact, for each of the eight states (V SW1 , V SW2 , V SW3 ), there is an optimum reference potential v r that suppresses the VCO gain fluctuation. Schematically illustrates this optimum v r by a dotted line in FIG.

基準電位発生回路22は、図6に示した各(VSW1、VSW2,VSW3)の状態に対する最適な基準電位vの近似値を、基準電位出力点21に発生させる。基準電位vは(VSW1、VSW2,VSW3)に応じて、以下の(式8)の異なる値となる。Reference potential generating circuit 22, an approximation of the optimum reference potential v r on the state of each (V SW1, V SW2, V SW3) shown in FIG. 6, to generate a reference potential output point 21. The reference potential v r in accordance with (V SW1, V SW2, V SW3), the different values of the following (Equation 8).

Figure 2009096413
Figure 2009096413

ここで、G=1/R(i=1,2)、g=1/r(j=1,2,3)である。また、VSWjがHighのときΔ=1、LowのときΔ=0である(j=1,2,3)。各抵抗値、R(i=1,2)、r(j=1,2,3)を適当な値に選ぶことにより、図6の点線で示したvの最適値の近似値を各状態において発生することが可能である(図6の実線)。Here, G i = 1 / R i (i = 1, 2) and g j = 1 / r j (j = 1, 2, 3). In addition, Δ j = 1 when V SWj is high, and Δ j = 0 when j is low (j = 1, 2, 3). The resistance values, R i (i = 1,2) , by choosing r j (j = 1,2,3) to an appropriate value, an approximation of the optimum value of v r indicated by the dotted line in FIG. 6 It can occur in each state (solid line in FIG. 6).

VCO利得変動抑圧の効果を回路シミュレーションにより確認した。図3に示す本実施形態のVCO、及び、図15に示す本発明と関連する関連VCOについて、周波数切替信号の設定を8段階に切り替えることにより中心周波数を変化させたときのVCO利得変動を図7に示す。   The effect of VCO gain fluctuation suppression was confirmed by circuit simulation. FIG. 3 is a graph showing fluctuations in VCO gain when the center frequency is changed by switching the setting of the frequency switching signal to eight stages for the VCO of this embodiment shown in FIG. 3 and the related VCO shown in FIG. 7 shows.

シミュレーションはハーモニック・バランス法(調波平衡法)で行った。40Gbps光通信システム用途を想定し、中心周波数範囲が39.8GHz(OC-768)、43.01GHz(OUT-3)、及び44.57GHz(10GbE×4)をカバーするように設計を行った。   The simulation was performed by the harmonic balance method (harmonic balance method). Assuming 40Gbps optical communication system applications, the center frequency range was designed to cover 39.8GHz (OC-768), 43.01GHz (OUT-3), and 44.57GHz (10GbE × 4).

図3に示す本実施形態のVCOは、図15に示す関連VCOと比較し、中心周波数制御に伴うVCO利得変動を約1/19に抑圧できていることが分かる。   It can be seen that the VCO of this embodiment shown in FIG. 3 can suppress the VCO gain fluctuation accompanying the center frequency control to about 1/19 compared to the related VCO shown in FIG.

<本実施形態の作用・効果>
このように、本実施形態のVCOは、中心周波数の制御を行う際のVCO利得の変動を抑圧することが可能となる。また、本実施形態のVCOは、高周波特性へ強い影響を有する部分の回路構成の複雑化を殆ど伴わずに上記の目的を実現することが可能となる。従って、本実施形態のVCOは、特に、ミリ波帯等の超高周波帯への適用時に好適となる。
<Operation and effect of this embodiment>
As described above, the VCO according to the present embodiment can suppress the fluctuation of the VCO gain when the center frequency is controlled. In addition, the VCO according to the present embodiment can achieve the above-described object with almost no complication of the circuit configuration of the portion having a strong influence on the high-frequency characteristics. Therefore, the VCO of the present embodiment is particularly suitable when applied to an ultrahigh frequency band such as a millimeter wave band.

[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.

図8は、第2の実施形態におけるVCOの構成図である。図3に示した第1の実施形態のVCOと同一部には同一の符号を付してある。   FIG. 8 is a configuration diagram of the VCO in the second embodiment. The same parts as those of the VCO of the first embodiment shown in FIG.

第1の実施形態のVCOでは周波数帯切替を3ビットで行っていたが、このビット数は任意に設定可能である。本実施形態のVCOにおいては、一般的にkビット(kは任意の自然数)の場合についてその構成を示している。   In the VCO of the first embodiment, frequency band switching is performed with 3 bits, but the number of bits can be arbitrarily set. In the VCO of this embodiment, the configuration is generally shown for the case of k bits (k is an arbitrary natural number).

図8に示す本実施形態のVCOにおいては、切替容量部13a、13b、及び、基準電位発生回路22の両方がkビットとなっている。   In the VCO of this embodiment shown in FIG. 8, both of the switching capacitor units 13a and 13b and the reference potential generation circuit 22 are k bits.

[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態について説明する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment will be described.

図9は、第3の実施形態におけるVCOの構成図である。図3に示した第1の実施形態のVCOと同一部には同一の符号を付してある。   FIG. 9 is a configuration diagram of a VCO according to the third embodiment. The same parts as those of the VCO of the first embodiment shown in FIG.

第1の実施形態のVCOでは、負性抵抗の発生をNMOS及びPMOS両方の交差結合トランジスタを用いたコンプリメンタリ型とした。   In the VCO of the first embodiment, the generation of negative resistance is a complementary type using both NMOS and PMOS cross-coupled transistors.

しかし、図9に示す本実施形態のVCOでは、任意の負性抵抗発生回路を用いたVCOに適用可能である。本実施形態のVCOは、その一例として、負性抵抗発生回路をNMOS交差結合トランジスタ5a、5bで構成し(NMOS型)、更に、電源端子1とインダクタ7a、7bの間に電流源26を設けた構成を示している。   However, the VCO of this embodiment shown in FIG. 9 can be applied to a VCO using an arbitrary negative resistance generation circuit. As an example of the VCO of this embodiment, a negative resistance generation circuit is configured by NMOS cross-coupled transistors 5a and 5b (NMOS type), and a current source 26 is provided between the power supply terminal 1 and the inductors 7a and 7b. Shows the configuration.

[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態について説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described.

図10は、第4の実施形態におけるVCOの構成図である。図3に示した第1の実施形態のVCOと同一部には同一の符号を付してある。   FIG. 10 is a configuration diagram of a VCO according to the fourth embodiment. The same parts as those of the VCO of the first embodiment shown in FIG.

第1の実施形態のVCOでは、切替容量部13a、13bを切替容量素子111a、112a、113a、111b、112b、113b、及び、スイッチトランジスタ121a、122a、123a、121b、122b、123b、で構成した。   In the VCO of the first embodiment, the switching capacitors 13a and 13b are configured by switching capacitors 111a, 112a, 113a, 111b, 112b, and 113b, and switch transistors 121a, 122a, 123a, 121b, 122b, and 123b. .

図10に示す本実施形態のVCOでは、PMOSトランジスタ271a、272a、273a、271b、272b、273bで構成する。このように切替容量部13a、13bは、周波数帯切替信号により離散的に容量値を変化させることのできる様々な素子で構成することが可能である。   The VCO according to this embodiment shown in FIG. 10 includes PMOS transistors 271a, 272a, 273a, 271b, 272b, and 273b. As described above, the switching capacitors 13a and 13b can be configured by various elements that can change the capacitance values discretely by the frequency band switching signal.

[第5の実施形態]
次に、第5の実施形態について説明する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described.

図11は、第5の実施形態におけるVCOの構成図である。図3に示した第1の実施形態のVCOと同一部には同一の符号を付してある。   FIG. 11 is a configuration diagram of a VCO according to the fifth embodiment. The same parts as those of the VCO of the first embodiment shown in FIG.

図11に示す本実施形態のVCOでは、切替容量部13a、13bのスイッチトランジスタと基準電位発生回路22のスイッチトランジスタを共通化している。その結果、基準電位発生回路22は抵抗素子のみで構成する。このうち、抵抗191、192、193は、切替容量部13a、13b中のスイッチトランジスタに接続し、その終端条件が開放および接地の間で切り替えられる。このようにスイッチトランジスタを共通化することで、素子数を削減することが可能となる。   In the VCO of the present embodiment shown in FIG. 11, the switch transistors of the switching capacitors 13a and 13b and the switch transistor of the reference potential generation circuit 22 are shared. As a result, the reference potential generating circuit 22 is composed of only resistive elements. Among these, the resistors 191, 192, and 193 are connected to the switch transistors in the switching capacitors 13 a and 13 b, and their termination conditions are switched between open and ground. Thus, by sharing the switch transistor, the number of elements can be reduced.

[第6の実施形態]
次に、第6の実施形態について説明する。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment will be described.

図12は、第6の実施形態におけるVCOの構成図である。図3に示した第1の実施形態のVCOと同一部には同一の符号を付してある。   FIG. 12 is a configuration diagram of a VCO according to the sixth embodiment. The same parts as those of the VCO of the first embodiment shown in FIG.

図12に示す本実施形態のVCOでは、可変容量部10a、10bはそれぞれ可変容量素子8a、8bのみで構成する。また、RF遮断回路25の伝送線路23は1本となる。可変容量素子8a、8bの接続点には加算回路28が接続される。この加算回路28には、ループコントロール端子3から供給されるループコントロール電圧vCNTと、RF遮断回路25を介し基準電位発生回路22から供給される基準電位vの2つが入力され、その和(vCNT+v)が可変容量素子8a、8bの接続点に出力される。In the VCO of the present embodiment shown in FIG. 12, the variable capacitance units 10a and 10b are configured only by the variable capacitance elements 8a and 8b, respectively. Further, the transmission line 23 of the RF cutoff circuit 25 is one. An adder circuit 28 is connected to the connection point of the variable capacitance elements 8a and 8b. This adder circuit 28, a loop control voltage v CNT supplied from the loop control terminal 3, two reference potentials v r supplied from the reference potential generating circuit 22 via the RF cutoff circuit 25 is input, the sum ( v CNT + v r ) is output to the connection point of the variable capacitance elements 8a and 8b.

次に、本実施形態のVCOの動作について説明する。   Next, the operation of the VCO of this embodiment will be described.

図13に、可変容量素子8a、8bの容量値Cとループコントロール電圧vCNTの関係を示す。図13に示すように、第1の実施形態と同様、vを変化させたとき、容量−電圧特性は横方向に平行移動する。従って、第1の実施形態で説明したのと同様の原理により、vの値によりVCO利得を制御することが可能である。よって、基準電位発生回路22のパラメータを適切に選択することで、周波数帯切替に伴うVCO利得変動を抑圧することが可能となる。Figure 13 shows the variable capacitance element 8a, the relationship between the capacitance value C v and the loop control voltage v CNT of 8b. As shown in FIG. 13, as in the first embodiment, when changing the v r, capacitance - voltage characteristic moves parallel to the transverse direction. Therefore, the same principle as that described in the first embodiment, it is possible to control the VCO gain according to the value of v r. Therefore, by appropriately selecting the parameters of the reference potential generation circuit 22, it is possible to suppress VCO gain fluctuations associated with frequency band switching.

[第7の実施形態]
次に、第7の実施形態について説明する。
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment will be described.

図14は、第7の実施形態の位相ロックループ(PLL)回路のブロック図であり、本実施形態のVCOの一応用例を示すものである。   FIG. 14 is a block diagram of a phase-locked loop (PLL) circuit according to the seventh embodiment, and shows an application example of the VCO according to the present embodiment.

図14中の電圧制御発振器29は、図3、図8、図9、図10、図11、図12の何れか一図に示したVCOを示している。図3、図8、図9、図10、図11、図12の何れか一図に示したVCOの出力は差動出力であるが、ここでは説明の簡略化の為、出力2a、2bを纏めて2として示している。   A voltage controlled oscillator 29 in FIG. 14 represents the VCO shown in any one of FIGS. 3, 8, 9, 10, 11, and 12. The output of the VCO shown in any one of FIG. 3, FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10, FIG. 11 and FIG. 12 is a differential output. These are collectively shown as 2.

図14に示す本実施形態のPLL回路は、電圧制御発振器29、リファレンスクロック信号入力端子30、クロック信号出力端子31、位相比較器32、ループフィルタ33、周波数分周器34、を有して構成する。   The PLL circuit of this embodiment shown in FIG. 14 includes a voltage controlled oscillator 29, a reference clock signal input terminal 30, a clock signal output terminal 31, a phase comparator 32, a loop filter 33, and a frequency divider 34. To do.

周波数帯切替端子41、42、43へ入力する周波数帯切替信号を変化させることにより、VCOの中心周波数帯を切り替えることができ、その結果、本実施形態のPLL回路は、複数周波数帯での動作が可能となる。この際、VCO利得は一定に保持される為、PLLループ利得も一定に保持される。従って、複数の動作周波数帯で最適なPLL動作を確保することが可能となる。   By changing the frequency band switching signal input to the frequency band switching terminals 41, 42 and 43, the center frequency band of the VCO can be switched. As a result, the PLL circuit of this embodiment operates in a plurality of frequency bands. Is possible. At this time, since the VCO gain is kept constant, the PLL loop gain is also kept constant. Therefore, it is possible to ensure optimum PLL operation in a plurality of operating frequency bands.

なお、以上の説明ではVCO以外の構成ブロックの利得が動作周波数帯に依存しない場合を想定した。しかし、VCO以外の構成ブロック(例えば、位相比較器32など)の利得が動作周波数帯により変化する場合もある。そのような場合には、ループ全体の利得を一定に保持するような特定のVCO利得変動(VCO利得と中心周波数の関係)が求められる。この場合でも、基準電位発生回路22のパラメータの設定により、任意のVCO利得と中心周波数の関係を近似的に作り出すことが可能となる。   In the above description, it is assumed that the gains of the constituent blocks other than the VCO do not depend on the operating frequency band. However, there is a case where the gain of a configuration block other than the VCO (for example, the phase comparator 32) varies depending on the operating frequency band. In such a case, a specific VCO gain fluctuation (relationship between the VCO gain and the center frequency) is required to keep the gain of the entire loop constant. Even in this case, it is possible to approximately create a relationship between an arbitrary VCO gain and a center frequency by setting parameters of the reference potential generating circuit 22.

[第8の実施形態]
次に、第8の実施形態について説明する。
[Eighth embodiment]
Next, an eighth embodiment will be described.

図15は、第8の実施形態のクロック・データ再生(CDR)回路のブロック図であり、本実施形態のVCOの一応用例を示すものである。   FIG. 15 is a block diagram of a clock and data recovery (CDR) circuit according to the eighth embodiment, showing an application example of the VCO according to the present embodiment.

図15中の電圧制御発振器29は、図3、図8、図9、図10、図11、図12の何れか一図に示したVCOを示している。   A voltage controlled oscillator 29 in FIG. 15 represents the VCO shown in any one of FIGS. 3, 8, 9, 10, 11, and 12.

図15に示す本実施形態のCDR回路は、電圧制御発振器29、位相比較器32、ループフィルタ33、データ信号入力端子35、再生クロック信号出力端子36、再生データ信号出力端子37、遅延回路38、フリップ・フロップ回路39、を有して構成する。   The CDR circuit of the present embodiment shown in FIG. 15 includes a voltage controlled oscillator 29, a phase comparator 32, a loop filter 33, a data signal input terminal 35, a reproduction clock signal output terminal 36, a reproduction data signal output terminal 37, a delay circuit 38, A flip-flop circuit 39 is provided.

周波数帯切替端子41、42、43へ入力する周波数帯切替信号を変化させることにより、VCOの中心周波数帯を切り替えることができ、その結果、本実施形態のCDR回路は、複数ビットレートでの動作が可能となる。この際、VCO利得は一定に保持される為、ループ利得も一定に保持される。従って、複数の動作周波数帯で最適なCDR動作を確保することが可能となる。   The center frequency band of the VCO can be switched by changing the frequency band switching signal input to the frequency band switching terminals 41, 42, 43. As a result, the CDR circuit of this embodiment operates at a plurality of bit rates. Is possible. At this time, since the VCO gain is kept constant, the loop gain is also kept constant. Therefore, it is possible to ensure optimum CDR operation in a plurality of operating frequency bands.

なお、以上の説明ではVCO以外の構成ブロックの利得が動作周波数帯に依存しない場合を想定した。しかし、VCO以外の構成ブロック(例えば、位相比較器32など)の利得が動作周波数帯により変化する場合もある。そのような場合には、ループ全体の利得を一定に保持するような特定のVCO利得変動(VCO利得と中心周波数との関係)が求められる。この場合でも、基準電位発生回路22のパラメータの設定により、任意のVCO利得と中心周波数との関係を近似的に作り出すことが可能となる。   In the above description, it is assumed that the gains of the constituent blocks other than the VCO do not depend on the operating frequency band. However, there is a case where the gain of a configuration block other than the VCO (for example, the phase comparator 32) varies depending on the operating frequency band. In such a case, a specific VCO gain fluctuation (relationship between the VCO gain and the center frequency) is required to keep the gain of the entire loop constant. Even in this case, it is possible to approximately create a relationship between an arbitrary VCO gain and the center frequency by setting parameters of the reference potential generation circuit 22.

[第9の実施形態]
次に、第9の実施形態について説明する。
[Ninth Embodiment]
Next, a ninth embodiment will be described.

図16は、第9の実施形態のクロック・データ再生(CDR)回路のブロック図であり、本実施形態のVCOの一応用例を示すものである。   FIG. 16 is a block diagram of a clock and data recovery (CDR) circuit according to the ninth embodiment, showing an application example of the VCO according to the present embodiment.

図16中の電圧制御発振器29は、図3、図8、図9、図10、図11、図12の何れか一図に示したVCOを示している。   A voltage controlled oscillator 29 in FIG. 16 represents the VCO shown in any one of FIGS. 3, 8, 9, 10, 11, and 12.

なお、図15に示した第8の実施形態のCDRと同一部には同一の符号を付してある。   The same parts as those in the CDR of the eighth embodiment shown in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals.

図16に示す本実施形態のCDR回路は、ビットレート検知回路40が付加されている。ビットレート検知回路40は、入力データ信号のビットレートを検知し、その検知結果に基づき、周波数帯切替端子41、42、43へ周波数帯切替信号を出力する。即ち、入力信号ビットレートに応じて自動的にVCOの中心周波数の設定が行われるので、入力信号ビットレートの異なるシステムへも調整無しで適用可能となる。更には、時間的に入力信号ビットレートが変化するようなシステムへも適用可能である。この際、VCO利得変動も自動的に抑圧される。   A bit rate detection circuit 40 is added to the CDR circuit of this embodiment shown in FIG. The bit rate detection circuit 40 detects the bit rate of the input data signal and outputs a frequency band switching signal to the frequency band switching terminals 41, 42, and 43 based on the detection result. That is, since the center frequency of the VCO is automatically set according to the input signal bit rate, it can be applied to systems having different input signal bit rates without adjustment. Furthermore, the present invention can be applied to a system in which the input signal bit rate changes with time. At this time, the VCO gain fluctuation is also automatically suppressed.

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。   The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment alone, and various modifications are made without departing from the gist of the present invention. Implementation is possible.

例えば、上述した実施形態においては、差動形式のVCOについて説明したが、本実施形態は、単相形式のVCOにも適用可能である。   For example, in the above-described embodiment, the differential VCO has been described. However, the present embodiment can also be applied to a single-phase VCO.

また、上述した実施形態においては、RF遮断回路として伝送線路を用いた構成を示したが、この構成に限るものではなく、例えば、抵抗等を用いて構成することも可能である。   In the above-described embodiment, the configuration using the transmission line as the RF cutoff circuit has been described. However, the configuration is not limited to this configuration, and for example, a configuration using a resistor or the like is also possible.

また、上述した実施形態においては、スイッチ素子としてトランジスタを用いた例について説明したが、他のスイッチ素子を用いることも可能である。   In the above-described embodiment, the example in which the transistor is used as the switch element has been described. However, other switch elements can be used.

また、上述した実施形態においては、能動素子としてMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を使用した例を示したが、MESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor)、HEMT(High Electron Mobility Transistor)、バイポーラトランジスタ等を用いた場合も、同様な構成で実現することが可能である。   In the above-described embodiment, an example in which a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) is used as an active element has been shown. However, a MESFET (Metal Semiconductor Field Effect Transistor), a HEMT (High Electron Mobility Transistor), a bipolar transistor, and the like Even in the case where is used, it is possible to realize the same configuration.

また、上述した実施形態においては、VCO利得の変動を可能な限り抑圧した設計例を示した。しかし、VCOが用いられるPLLループの諸要件から、特定のVCO利得変動(VCO利得と中心周波数の関係)が求められる場合もある。そのような場合でも本実施形態を用いれば、基準電位発生回路22のパラメータの設定により、任意のVCO利得と中心周波数の関係を近似的に作り出すことが可能となる。   Further, in the above-described embodiment, the design example in which the variation of the VCO gain is suppressed as much as possible is shown. However, specific VCO gain fluctuations (relationship between VCO gain and center frequency) may be required from the requirements of the PLL loop in which the VCO is used. Even in such a case, if this embodiment is used, it is possible to approximately create a relationship between an arbitrary VCO gain and a center frequency by setting parameters of the reference potential generation circuit 22.

また、上述した本実施形態におけるVCOを構成する各装置における制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。   In addition, the control operation in each device configuring the VCO in the present embodiment described above can be executed using hardware, software, or a combined configuration of both.

なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。   In the case of executing processing using software, it is possible to install and execute a program in which a processing sequence is recorded in a memory in a computer incorporated in dedicated hardware. Alternatively, the program can be installed and executed on a general-purpose computer capable of executing various processes.

例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやROM(Read Only Memory)に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、リムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納(記録)しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。なお、リムーバブル記録媒体としては、フロッピー(登録商標)ディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、MO(Magneto optical)ディスク、DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどが挙げられる。   For example, the program can be recorded in advance on a hard disk or ROM (Read Only Memory) as a recording medium. Alternatively, the program can be stored (recorded) temporarily or permanently in a removable recording medium. Such a removable recording medium can be provided as so-called package software. Examples of the removable recording medium include a floppy (registered trademark) disk, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), an MO (Magneto optical) disk, a DVD (Digital Versatile Disc), a magnetic disk, and a semiconductor memory.

なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールすることになる。また、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送することになる。また、ネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することになる。   The program is installed in the computer from the removable recording medium as described above. In addition, it is wirelessly transferred from the download site to the computer. In addition, it is transferred to the computer via a network by wire.

また、本実施形態におけるVCOは、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に処理を実行するのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に処理を実行するように構築することも可能である。   In addition, the VCO in this embodiment not only performs processing in time series according to the processing operation described in the above embodiment, but also the processing capability of the apparatus that performs the processing, or in parallel or individually as necessary. It is also possible to construct to execute processing.

以上の説明より明らかなように、本実施形態の電圧制御発信器(VCO)は、以下の特徴を有することになる。   As is clear from the above description, the voltage controlled oscillator (VCO) of this embodiment has the following characteristics.

本実施形態のVCOは、ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段とは別に第2の周波数可変手段を有し、マルチバンド動作を行うVCOである。そして、2つの抵抗素子が直列に接続され、該2つの抵抗素子の接続点に、抵抗素子とスイッチ素子とが直列に接続された回路が1組以上並列に接続された基準電位発生手段を有して構成する。そして、その基準電位発生手段中のスイッチ素子が第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号により制御され、その結果として周波数帯切替信号に依存することになる基準電位発生手段の出力電圧が、第1の周波数可変手段のループコントロール電圧が印加される端子とは別の端子に印加されることを特徴としている。   The VCO of the present embodiment is a VCO that has a second frequency variable means separately from the first frequency variable means to which the loop control voltage is applied, and performs a multiband operation. Then, there is a reference potential generating means in which two resistance elements are connected in series, and one or more sets of circuits in which the resistance elements and the switch elements are connected in series are connected in parallel at the connection point of the two resistance elements. And configure. The switch element in the reference potential generating means is controlled by the frequency band switching signal of the second frequency variable means, and as a result, the output voltage of the reference potential generating means that depends on the frequency band switching signal is The frequency variable means is applied to a terminal different from the terminal to which the loop control voltage is applied.

また、本実施形態のVCOは、ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段とは別に第2の周波数可変手段を有し、マルチバンド動作を行うVCOである。そして、2つの抵抗素子が直列に接続され、該2つの抵抗素子の接続点に、抵抗素子とスイッチ素子とが直列に接続された回路が1組以上並列に接続された基準電位発生手段を有して構成する。そして、その基準電位発生手段中のスイッチ素子が第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号により制御され、その結果として周波数帯切替信号に依存することになる基準電位発生手段の出力電圧とループコントロール電圧との和が、第1の周波数可変手段の端子に印加されることを特徴としている。   In addition, the VCO of the present embodiment is a VCO that has a second frequency variable means separately from the first frequency variable means to which the loop control voltage is applied, and performs a multiband operation. Then, there is a reference potential generating means in which two resistance elements are connected in series, and one or more sets of circuits in which the resistance elements and the switch elements are connected in series are connected in parallel at the connection point of the two resistance elements. And configure. Then, the switching element in the reference potential generating means is controlled by the frequency band switching signal of the second frequency variable means, and as a result, the output voltage and loop control of the reference potential generating means which depends on the frequency band switching signal. The sum with the voltage is applied to the terminal of the first frequency variable means.

また、本実施形態のVCOは、ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段とは別に第2の周波数可変手段を有し、マルチバンド動作を行うVCOである。そして、2つの抵抗素子が直列に接続され、該2つの抵抗素子の接続点に抵抗素子が1つ以上並列に接続された基準電位発生手段を有して構成する。そして、その並列に接続された抵抗素子が第2の周波数可変手段に含まれるスイッチ素子に接続され、その結果として周波数帯切替信号に依存することになる基準電位発生手段の出力電圧が、第1の周波数可変手段のループコントロール電圧が印加される端子とは別の端子に印加されることを特徴としている。   In addition, the VCO of the present embodiment is a VCO that has a second frequency variable means separately from the first frequency variable means to which the loop control voltage is applied, and performs a multiband operation. Then, two resistance elements are connected in series, and a reference potential generating means is provided in which one or more resistance elements are connected in parallel at the connection point of the two resistance elements. Then, the resistance element connected in parallel is connected to the switch element included in the second frequency variable means, and as a result, the output voltage of the reference potential generating means that depends on the frequency band switching signal is the first voltage. The frequency variable means is applied to a terminal different from the terminal to which the loop control voltage is applied.

また、本実施形態のVCOは、ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段とは別に第2の周波数可変手段を有し、マルチバンド動作を行うVCOである。そして、2つの抵抗素子が直列に接続され、該2つの抵抗素子の接続点に抵抗素子が1つ以上並列に接続された基準電位発生手段を有して構成する。そして、その並列に接続された抵抗素子が第2の周波数可変手段に含まれるスイッチ素子に接続され、その結果として周波数帯切替信号に依存することになる基準電位発生手段の出力電圧とループコントロール電圧との和が、第1の周波数可変手段の端子に印加されることを特徴としている。   In addition, the VCO of the present embodiment is a VCO that has a second frequency variable means separately from the first frequency variable means to which the loop control voltage is applied, and performs a multiband operation. Then, two resistance elements are connected in series, and a reference potential generating means is provided in which one or more resistance elements are connected in parallel at the connection point of the two resistance elements. Then, the resistance element connected in parallel is connected to the switch element included in the second frequency variable means, and as a result, the output voltage and the loop control voltage of the reference potential generating means which depends on the frequency band switching signal. Is added to the terminal of the first frequency variable means.

このように、本実施形態のVCOは、2つの周波数可変手段を有し、マルチバンド動作を行うVCOであり、抵抗とスイッチ素子とで構成する基準電位発生手段を有し、該スイッチ素子を、中心周波数制御を行う為の周波数切替信号により制御する。この周波数切替信号に依存する基準電位発生手段の出力電圧を、RF遮断回路を介し、可変容量素子のループコントロール電圧が印加される側とは逆側の端子に印加することで、中心周波数の制御に伴うVCO利得の変動を抑圧することが可能となる。   Thus, the VCO of the present embodiment is a VCO that has two frequency variable means and performs a multi-band operation, has a reference potential generating means composed of a resistor and a switch element, and the switch element is Control is performed by a frequency switching signal for performing center frequency control. Control of the center frequency by applying the output voltage of the reference potential generating means depending on the frequency switching signal to the terminal on the opposite side to the side to which the loop control voltage of the variable capacitance element is applied via the RF cutoff circuit. It becomes possible to suppress the fluctuation of the VCO gain associated with.

また、本実施形態のVCOは、高周波特性へ強い影響を有する部分の回路構成の複雑化を殆ど伴わずに、上記目的を実現することが可能となる。従って、本実施形態のVCOは、特に、ミリ波帯等の超高周波帯への適用に好適となる。   In addition, the VCO according to the present embodiment can achieve the above object with almost no complication of the circuit configuration of the portion having a strong influence on the high frequency characteristics. Therefore, the VCO of the present embodiment is particularly suitable for application to an ultrahigh frequency band such as a millimeter wave band.

なお、この出願は、2008年1月30日に出願した、日本特許出願番号2008−019736号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。   This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2008-019736 filed on January 30, 2008, the entire disclosure of which is incorporated herein.

本発明は、マルチバンドで動作する電圧制御発信器(VCO)に適用可能である。   The present invention is applicable to a voltage controlled oscillator (VCO) operating in a multiband.

本発明と関連する電圧制御発振器(VCO)の回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of the voltage control oscillator (VCO) relevant to this invention. 本発明と関連するVCOにおける、VCO利得と中心周波数との関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship between VCO gain and center frequency in VCO relevant to this invention. 第1の実施形態における電圧制御発信器(VOC)の回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of the voltage control oscillator (VOC) in 1st Embodiment. 可変容量素子の容量対電圧特性を示すグラフである。It is a graph which shows the capacity | capacitance versus voltage characteristic of a variable capacitance element. 可変容量素子の容量対電圧特性を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the capacity | capacitance versus voltage characteristic of a variable capacitance element. 本実施形態のVCOの動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating operation | movement of VCO of this embodiment. 本実施形態のVCOの効果を説明するための回路シミュレーション結果を示したグラフである。It is the graph which showed the circuit simulation result for demonstrating the effect of VCO of this embodiment. 第2の実施形態におけるVCOの回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of VCO in 2nd Embodiment. 第3の実施形態におけるVCOの回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of VCO in 3rd Embodiment. 第4の実施形態におけるVCOの回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of VCO in 4th Embodiment. 第5の実施形態におけるVCOの回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of VCO in 5th Embodiment. 第6の実施形態におけるVCOの回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of VCO in 6th Embodiment. 可変容量素子の容量対電圧特性を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the capacity | capacitance versus voltage characteristic of a variable capacitance element. 第7の実施形態における回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example in 7th Embodiment. 第8の実施形態における回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example in 8th Embodiment. 第9の実施形態における回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example in 9th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 電源端子
2、2a、2b 出力端子
3 ループコントロール端子
41、42、43、4k 周波数帯切替端子
5a、5b 交差結合NMOSトランジスタ
6a、6b 交差結合PMOSトランジスタ
7、7a、7b インダクタ
8a、8b 可変容量素子
9a、9b 容量素子
10a、10b 可変容量部
111a、112a、113a、11ka、111b、112b、113b、11kb 切替容量素子
121a、122a、123a、12ka、121b、122b、123b、12kb スイッチトランジスタ
13a、13b 切替容量部
14a、14b 出力トランジスタ
15a、15b 出力抵抗
16 出力バッファ
17、18、191、192、193、19k 抵抗
201、202、203、20k スイッチトランジスタ
21 基準電位出力点
22 基準電位発生回路
23、23a、23b 伝送線路
24 接地容量
25 RF遮断回路
26 電流源
271a、272a、273a、271b、272b、273b PMOSトランジスタ
28 加算回路
30 リファレンスクロック信号入力端子
31 クロック信号出力端子
32 位相比較器
33 ループフィルタ
34 周波数分周器
35 データ信号入力端子
36 再生クロック信号出力端子
37 再生データ信号出力端子
38 遅延回路
39 フリップ・フロップ回路
40 ビットレート検知回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply terminal 2, 2a, 2b Output terminal 3 Loop control terminal 41, 42, 43, 4k Frequency band switching terminal 5a, 5b Cross coupling NMOS transistor 6a, 6b Cross coupling PMOS transistor 7, 7a, 7b Inductor 8a, 8b Variable capacitance Element 9a, 9b Capacitance element 10a, 10b Variable capacitance part 111a, 112a, 113a, 11ka, 111b, 112b, 113b, 11kb Switching capacitance element 121a, 122a, 123a, 12ka, 121b, 122b, 123b, 12kb Switch transistor 13a, 13b Switching capacitor 14a, 14b Output transistor 15a, 15b Output resistor 16 Output buffer 17, 18, 191, 192, 193, 19k Resistor 201, 202, 203, 20k Switch transistor 21 Reference potential output point 22 Reference potential generation circuit 23, 23a, 23b Transmission line 24 Ground capacitance 25 RF cutoff circuit 26 Current source 271a, 272a, 273a, 271b, 272b, 273b PMOS transistor 28 Addition circuit 30 Reference clock signal input terminal 31 Clock signal output terminal 32 Phase comparator 33 Loop filter 34 Frequency divider 35 Data signal input terminal 36 Playback clock signal output terminal 37 Playback data signal output terminal 38 Delay circuit 39 Flip-flop circuit 40 Bit rate detection circuit

Claims (20)

ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段と、第2の周波数可変手段と、を有する電圧制御発振器であって、
前記第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号で制御し、該周波数帯切替信号に依存した電圧を出力する基準電位発生手段を有し、
前記基準電位発生手段の出力電圧が、前記第1の周波数可変手段のループコントロール電圧が印加される端子とは別の端子に印加されることを特徴とする電圧制御発振器。
A voltage controlled oscillator having first frequency variable means to which a loop control voltage is applied, and second frequency variable means,
Reference potential generating means for controlling the frequency band switching signal of the second frequency variable means and outputting a voltage depending on the frequency band switching signal,
The voltage controlled oscillator, wherein an output voltage of the reference potential generating means is applied to a terminal different from a terminal to which a loop control voltage of the first frequency variable means is applied.
ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段と、第2の周波数可変手段と、を有する電圧制御発振器であって、
前記第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号で制御し、該周波数帯切替信号に依存した電圧を出力する基準電位発生手段を有し、
前記基準電位発生手段の出力電圧とループコントロール電圧との和が、前記第1の周波数可変手段の端子に印加されることを特徴とする電圧制御発振器。
A voltage controlled oscillator having first frequency variable means to which a loop control voltage is applied, and second frequency variable means,
Reference potential generating means for controlling the frequency band switching signal of the second frequency variable means and outputting a voltage depending on the frequency band switching signal,
The voltage controlled oscillator, wherein a sum of an output voltage of the reference potential generating means and a loop control voltage is applied to a terminal of the first frequency variable means.
前記基準電位発生手段の出力電圧とループコントロール電圧との和は、前記基準電位発生手段の出力電圧とループコントロール電圧とを加算手段に入力して生成することを特徴とする請求項2記載の電圧制御発振器。   3. The voltage according to claim 2, wherein the sum of the output voltage of the reference potential generating means and the loop control voltage is generated by inputting the output voltage of the reference potential generating means and the loop control voltage to the adding means. Controlled oscillator. 前記第1の周波数可変手段は、可変容量素子を含んで構成することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の電圧制御発振器。   The voltage-controlled oscillator according to any one of claims 1 to 3, wherein the first frequency variable means includes a variable capacitance element. 前記第2の周波数可変手段は、容量素子とスイッチ素子とを含んで構成することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の電圧制御発振器。   5. The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the second frequency variable means includes a capacitive element and a switch element. 6. 前記スイッチ素子は、トランジスタで構成することを特徴とする請求項5記載の電圧制御発振器。   6. The voltage controlled oscillator according to claim 5, wherein the switch element comprises a transistor. 前記第2の周波数可変手段は、トランジスタ、または、可変容量素子を含んで構成することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の電圧制御発振器。   5. The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the second frequency variable means includes a transistor or a variable capacitance element. 6. 前記基準電位発生手段は、抵抗素子とスイッチ素子とを含んで構成し、該スイッチ素子は、前記第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号で制御することを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の電圧制御発振器。   8. The reference potential generating means includes a resistance element and a switch element, and the switch element is controlled by a frequency band switching signal of the second frequency variable means. The voltage controlled oscillator according to any one of claims. 前記基準電位発生手段は、第1の抵抗素子と第2の抵抗素子とが直列に接続し、前記第1の抵抗素子と前記第2の抵抗素子との接続点に、抵抗素子とスイッチ素子とが直列に接続した回路が1組以上並列に接続することを特徴とする請求項8記載の電圧制御発振器。   In the reference potential generating means, a first resistance element and a second resistance element are connected in series, and a resistance element and a switch element are connected to a connection point between the first resistance element and the second resistance element. 9. The voltage controlled oscillator according to claim 8, wherein one or more sets of circuits connected in series are connected in parallel. 前記基準電位発生手段は、少なくとも1つの抵抗素子で構成し、該抵抗素子のうち少なくとも1つの抵抗素子が前記第2の周波数可変手段に含まれるスイッチ素子に接続することを特徴とする請求項5または6記載の電圧制御発振器。   6. The reference potential generating means comprises at least one resistance element, and at least one of the resistance elements is connected to a switch element included in the second frequency variable means. Or the voltage controlled oscillator of 6. 前記基準電位発生手段は、第1の抵抗素子と第2の抵抗素子とが直列に接続し、前記第1の抵抗素子と前記第2の抵抗素子との接続点に、抵抗素子が1つ以上並列に接続し、該並列に接続した抵抗素子が前記第2の周波数可変手段に含まれるスイッチ素子に接続することを特徴とする請求項10記載の電圧制御発振器。   In the reference potential generating means, a first resistance element and a second resistance element are connected in series, and one or more resistance elements are provided at a connection point between the first resistance element and the second resistance element. 11. The voltage controlled oscillator according to claim 10, wherein the voltage controlled oscillator is connected in parallel, and the resistance element connected in parallel is connected to a switch element included in the second frequency variable means. 前記基準電位発生手段と、前記第1、第2の周波数可変手段と、の間に、高周波信号遮断手段を有することを特徴とする請求項1から11の何れか1項に記載の電圧制御発振器。   12. The voltage controlled oscillator according to claim 1, further comprising: a high-frequency signal blocking unit between the reference potential generating unit and the first and second frequency variable units. . 前記高周波信号遮断手段は、伝送線路と接地容量とを含んで構成することを特徴とする請求項12記載の電圧制御発振器。   13. The voltage controlled oscillator according to claim 12, wherein the high frequency signal blocking means includes a transmission line and a grounded capacitor. 前記伝送線路の電気長が、任意の動作周波数における約1/4波長であることを特徴とする請求項13記載の電圧制御発振器。   14. The voltage controlled oscillator according to claim 13, wherein the electrical length of the transmission line is about ¼ wavelength at an arbitrary operating frequency. 前記電圧制御発振器は、差動電圧制御発振器であることを特徴とする請求項1から14の何れか1項に記載の電圧制御発振器。   15. The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the voltage controlled oscillator is a differential voltage controlled oscillator. 前記電圧制御発振器は、単相電圧制御発振器であることを特徴とする請求項1から14の何れか1項に記載の電圧制御発振器。   The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the voltage controlled oscillator is a single-phase voltage controlled oscillator. 請求項1から16の何れか1項に記載の電圧制御発振器を有する位相ロックループ回路。   A phase-locked loop circuit comprising the voltage-controlled oscillator according to claim 1. 請求項1から16の何れか1項に記載の電圧制御発振器を有するクロック・データ再生回路。   A clock / data recovery circuit comprising the voltage controlled oscillator according to claim 1. ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段と、第2の周波数可変手段と、基準電位発生手段と、を有する電圧制御発振器の制御方法であって、
前記基準電位発生手段が、前記第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号に依存した電圧を出力する工程と、
前記基準電位発生手段の出力電圧が、前記第1の周波数可変手段のループコントロール電圧が印加される端子とは別の端子に印加されるように制御する工程と、を有することを特徴とする制御方法。
A control method of a voltage controlled oscillator having a first frequency variable means to which a loop control voltage is applied, a second frequency variable means, and a reference potential generating means,
The reference potential generating means outputting a voltage depending on a frequency band switching signal of the second frequency variable means;
And a step of controlling the output voltage of the reference potential generating means to be applied to a terminal different from the terminal to which the loop control voltage of the first frequency variable means is applied. Method.
ループコントロール電圧が印加される第1の周波数可変手段と、第2の周波数可変手段と、基準電位発生手段と、を有する電圧制御発振器の制御方法であって、
前記基準電位発生手段が、前記第2の周波数可変手段の周波数帯切替信号に依存した電圧を出力する工程と、
前記基準電位発生手段の出力電圧とループコントロール電圧との和が、前記第1の周波数可変手段の端子に印加されるように制御する工程と、を有することを特徴とする制御方法。
A control method of a voltage controlled oscillator having a first frequency variable means to which a loop control voltage is applied, a second frequency variable means, and a reference potential generating means,
The reference potential generating means outputting a voltage depending on a frequency band switching signal of the second frequency variable means;
And a step of controlling so that the sum of the output voltage of the reference potential generating means and the loop control voltage is applied to the terminal of the first frequency variable means.
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