KR20000041072A

KR20000041072A - 반도체 장치의 위상 동기 루프 회로

Info

Publication number: KR20000041072A
Application number: KR1019980056848A
Authority: KR
Inventors: 안태원
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2000-07-15
Also published as: KR100552056B1

Abstract

본 발명에 따른 위상 동기 루프 회로는 위상 검출기, 챠지 펌프, 루프 필터, 제어 회로, 전압 제어 발진기 및 분주기를 포함한다. 상기 위상 검출기는 외부로부터의 기준 신호 및 상기 분주기로부터의 분주 신호의 위상을 비교하여 그 결과로서 업/다운 신호들을 출력한다. 상기 챠지 펌프는 상기 업/다운 신호들 및 상기 제어 회로로부터의 제 1 및 제 2 제어 신호들의 제어에 의해 상기 루프 필터를 충/방전시킨다. 상기 루프 필터는 상기 챠지 펌프 및 상기 제어 회로로부터의 제 3 제어 신호의 제어에 의해 상기 전압 제어 발진기로부터 출력되는 출력 신호의 주파수를 결정한다. 상기 분주기는 상기 전압 제어 발진기로부터의 상기 출력 신호를 소정의 비율로 분주한 분주 신호를 출력한다. 상기 제어 회로는 상기 위상 검출기로부터의 상기 업/다운 신호들의 제어에 의해 상기 챠지 펌프 및 상기 루프 필터를 제어하는 상기 제 1, 제 2 및 제 3 제어 신호들을 출력한다. 본 발명에 따른 위상 동기 루프 회로는 상기 제어 회로를 이용하여 상기 루프 필터를 충/방전시키는 전하들이 양을 조절하고 그리고 조절되는 전하들과는 상반적인 관계로 상기 루프 필터내의 저항값을 가변시킴으로써, 위상 동기 루프 회로의 밴드 폭을 유지하면서, 록 타임 및 노이즈 특성을 향상시킬 수 있다.

Description

반도체 장치의 위상 동기 루프 회로(PHASE LOCKED LOOP CIRCUIT OF SEMICONDUCTOR DEVICE)

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 반도체 장치의 위상 동기 루프 회로(phase locked loop circuit)에 관한 것이다.

위상 동기 루프 회로(Phase Locked Loop circuit; 이하. PLL이라 칭함)는 입력 주파수와 출력 주파수를 동기화 시켜주는 시스템이다. 도 1을 참조하면, 일반적으로 사용되는 위상 동기 루프 회로는 위상 검출기(10), 챠지 펌프(20), 루프 필터(30), 전압 제어 발진기(40) 그리고, 분주 회로(50)로 구성된다. 상기 위상 검출기(10)는 기준 신호(Vref)와 상기 분주 회로(50)로부터 출력되는 분주 신호(Vdiv)를 비교하여 출력 신호(Vfout)의 주파수를 결정하는 업/다운 신호들(UP/DOWN)을 출력한다. 상기 챠지 펌프(20)는 상기 위상 검출기(10)로부터의 업/다운 신호들(UP/DOWN)의 제어에 의해 업/다운(up/down) 동작을 수행하여 상기 루프 필터(30)를 충전시키거나 상기 루프 필터(30)를 방전시킨다.

상기 루프 필터(30)의 양단에 걸리는 루프 전압은 상기 전압 제어 발진기(40)의 출력 주파수를 결정한다. 상기 챠지 펌프(20)를 구동하는 상기 업/다운 제어 신호들은 상기 위상 검출기(10)에 인가되는 신호들 사이의 소정의 위상 관계를 유지하도록 상기 전압 제어 발진기(40)의 입력에 적절한 루프 노드 전압(proper loop node voltage)을 설정한다. 상기 전압 제어 발진기(40)는 상기 필터(40)의 양단에 걸리는 루프 전압에 상응하는 상기 출력 신호(Vfout)를 출력한다. 상기 분주 회로(50)는 상기 전압 제어 발진기(40)로부터의 상기 출력 신호(Vfout)를 소정의 분주율(N)로 분주한 상기 분주 신호(Vdiv)를 상기 위상 검출기(10)로 공급한다.

도 1과 같은 챠지 펌프 타입의 위상 동기 루프 회로(PLL)는 두 개의 커패시터 및 하나의 저항으로 구성된 형태의 루프 필터(30)를 가진다. 이와 같은 경우, 위상 동기 루프 회로(PLL)의 오픈 루프 이득(open loop gain)이 1이 되는 루프 밴드 폭(loop bandwidth) 및 페이즈 마진(phase margin)에 의해 위상 동기 루프(PLL)의 특성(예를 들어, 록 타임(lock time), 노이즈(noise), 안정성(stability), 레퍼런스 스퍼(reference spur) 등)을 알 수 있게 된다. 상기 챠지 펌프(20)로부터 상기 루프 필터(30)로 공급되는 전류와 상기 루프 필터(20)의 저항은 위상 동기 루프 회로(PLL)의 특성을 직접적으로 결정하는 요소가 되며, 상기 전류와 저항값은 위상 동기 루프 회로(PLL)의 설계 및 응용시, 원하는 특성을 위해 여러 가지로 교환된다.

그런데, 위상 동기 루프 회로(PLL)의 특성을 향상시키기 위해 상기 루프 필터(30)의 루프 밴드 폭을 증가시키면, 록 타임은 빨라지지만, 상기 기준 신호(Vref)에 의해 발생되는 레퍼런스 스퍼는 증가되고, 반대로 루프 밴드 폭을 감소시키면, 위상 동기 루프 회로(PLL)의 노이즈 특성은 향상되지만, 록 타임과 안정성은 저하된다. 그리고, 록 타임을 빠르게 하기 위해 상기 챠지 펌프(20)로부터의 전류만을 증가시키면, 상기 챠지 펌프(30)내의 스위치들의 소자 특성상 스위칭 특성에 제한이 있을 경우에는 상기 기준 신호(Vref)와 상기 분주 신호(Vdiv)의 위상들이 근접할 경우에 스위치들을 제어하기 어렵고, 노이즈 특성이 저하되는 문제가 발생된다.

따라서 본 발명의 목적은 향상된 특성들을 가지는 위상 동기 루프 회로를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 위상 동기 루프 회로를 보여주는 블록도;

도 2는 일반적인 위상 동기 루프 회로의 선형 모델을 보여주는 블록도;

도 3은 도 1의 일반적인 루프 필터를 보여주는 회로도;

도 4는 본 발명에 따른 위상 동기 루프 회로의 블록도;

도 5는 도 4의 위상 동기 루프 회로의 상세 회로도;

도 6은 도 5의 위상 동기 루프 회로의 동작 특성을 보여주는 동작 파형도 및;

도 7a 내지 도 7b는 도 5의 위상 동기 루프 회로의 출력 특성을 보여주는 파형도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

100 : 위상 검출기 200 : 챠지 펌프

300 : 루프 필터 400 : 제어 회로

500 : 전압 제어 발진기 600 ; 분주기

(구성)

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 위상 동기 루프 회로는 소정의 주파수를 가지는 출력 신호를 출력하는 전압 제어 발진기와; 상기 전압 제어 발진기로부터의 상기 출력 신호를 소정의 비율로 분주하는 분주기와; 외부로부터의 기준 주파수를 가지는 기준 신호에 대한 상기 분주 신호의 위상을 검출하여 검출 결과로서, 업/다운 신호들을 출력하는 위상 검출기와; 제 3 제어 신호에 응답해서 상기 전압 제어 발진기의 주파수 범위를 결정하는 루프 필터와; 상기 업 신호, 제 1 및 제 2 제어 신호들에 응답해서 상기 루프 필터를 충전시키는 전하들을 출력하고 그리고 상기 다운 신호 및 상기 제 1 제어 신호에 응답해서 상기 루프 필터에 충전된 전하들을 방전시키는 챠지 펌프 및; 상기 업 신호 및 다운 신호에 응답해서 상기 루프 필터를 충전시키는 상기 챠지 펌프로부터의 전하들의 양을 결정하고 그리고 상기 루프 필터를 방전시키는 상기 챠지 펌프로의 전하들의 양을 결정하는 상기 제 1 및 제 2 제어 신호들 및 상기 루프 필터의 루프 밴드 폭을 결정하는 상기 제 3 제어 신호를 출력하는 제어 수단을 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 업 신호 및 상기 다운 신호를 익스클루시브 오어 연산하는 익스클루시브 오어 게이트 및, 상기 익스클루시브 오어 게이트로부터의 출력 신호 및 상기 업 신호 및 다운 신호에 응답해서 상기 제 1, 제 2 및 제 3 제어 신호들을 발생하는 제어 신호 발생 회로를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 루프 필터를 충전시키거나 방전시키는 전하들의 양은 상기 분주 신호의 위상과 상기 기준 신호의 위상의 차이가 커질수록 증가되고, 상기 루프 필터의 루프 밴드 폭은 상기 전하들의 양이 증가될수록 작아진다.

(작용)

이와 같은 장치에 의해서, 챠지 펌프로부터 공급되는 전류량과 루프 필터의 저항값을 동시에 반비례 관계로 조절함으로써, 위상 동기 루프 회로의 특성을 향상시킬 수 있다.

(실시예)

이하 본 발명의 실시예에 따른 참조도면 도 4 내지 도 7c에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 신규한 위상 동기 루프 회로는 위상 검출기(100), 챠지 펌프(200), 루프 필터(300), 제어 회로(400), 전압 제어 발진기(500) 및 분주기(600)를 포함한다. 상기 위상 검출기(100)는 외부로부터의 기준 신호(Vref) 및 상기 분주기(600)로부터의 분주 신호(Vdiv)의 위상을 비교하여 그 결과로서 업/다운(UP/DOWN) 신호들을 출력한다. 상기 챠지 펌프(200)는 상기 업/다운신호들(UP/DOWN) 및 상기 제어 회로(400)로부터의 제 1 및 제 2 제어 신호들(CON1, CON2)의 제어에 의해 상기 루프 필터(300)를 가변적으로 충/방전시킨다. 상기 루프 필터(300)는 상기 챠지 펌프(200) 및 상기 제어 회로(400)로부터의 제 3 제어 신호(CON3)의 제어에 의해 상기 전압 제어 발진기(500)로부터 출력되는 출력 신호(Vfout)의 주파수를 결정한다.

상기 분주기(600)는 상기 전압 제어 발진기(500)로부터의 상기 출력 신호(Vfout)를 소정의 비율로 분주한 분주 신호(Vdiv)를 출력한다. 상기 제어 회로(400)는 상기 위상 검출기(100)로부터의 상기 업/다운 신호들(UP/DOWN)의 제어에 의해 상기 챠지 펌프(200) 및 상기 루프 필터(300)를 제어하는 상기 제 1, 제 2 및 제 3 제어 신호들(CON1, CON2, CON3)을 출력한다. 본 발명에 따른 위상 동기 루프 회로는 상기 제어 회로(400)를 이용하여 상기 루프 필터(300)를 충/방전시키는 전하들이 양을 조절하고 그리고 조절되는 전하들과는 상반적인 관계로 상기 루프 필터(300)내의 저항값을 가변시킴으로써, 위상 동기 루프 회로의 밴드 폭을 유지하면서 록 타임 및 노이즈 특성을 향상시킬 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 챠지 펌프를 가지는 일반적인 위상 동기 루프 회로는 도 2와 같은 선형 모델로 표시된다. 도 2에서 Φr은 기준 신호(Vref)를 나타내고, Φe는 위상 검출기로부터의 업/다운 신호들(UP/DOWN)들을 나타내고, Φo는 전압 제어 발진기로부터의 출력 신호(Vfout)를 나타내고, Φv는 분주 신호(Vdiv)를 나타내고, Kp는 위상 검출기 및 챠지 펌프의 이득을 나타내고, Z(s)는 루프 필터의 전달함수를 나타내고, Kv/s는 전압 제어 발진기의 이득을 나타내고 그리고 1/N은 분주기의 분주율을 나타낸다.

도 3과 같은 구조의 루프 필터는 아래의 [수학식 1]과 같은 영점, 극점, 전달 함수 및 위상을 가진다.

[수학식 1]

영 점 : wz = 1 / (R×C2)

극 점 : wp = (C1+C2) / (R×C1×C2)

전달함수 : Z(s) = (s+wz) / {C1×s×(s+wp)}

위 상 :

tan^-1

(wz) -

tan^-1

(wp) + 180°

그리고, 상기 위상 검출기 및 상기 챠지 펌프의 이득(Kp) 및 오픈 루프 이득(Φe/Φv)은 아래의 [수학식 2]와 같이 표현된다.

[수학식 2]

Kp = Iout / (2×π); 여기서 Iout는 챠지 펌프로부터의 전류

(Φe/Φv) = (Kp×Kz×Z(s)) / (s×N)

이때, 위상 동기 루프 회로의 루프 밴드 폭을 결정하는 유닛 이득 주파수(w1)는 아래의 [수학식 3]과 같이 표현된다.

[수학식 3]

│(Kp×Kv×Z(s)) / (s×N)│_s=jw1= 1 ......①

│Z(s)│_s=jw1≒ R ......②

[{ Iout / (2×π)}×Kv×R] / (w1×N) = 1 ......③

위의 ①, ② 그리고 ③식에서

w1 = (Iout×Kv×R) / N

위의 [수학식 3]에서 알 수 있듯이, 챠지 펌프로부터의 전류 Iout는 루프 밴드 폭에 비례하고, 루프 필터의 저항 R에 반비례하고, 그리고 루프 필터의 영점(wz) 및 극점(wp) 또한 루프 필터의 저항 R에 반비례한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 위상 동기 루프 회로는 위상 검출기(100), 챠지 펌프(200), 루프 필터(300), 제어 회로(400), 전압 제어 발진기(500) 및 분주기(600)를 포함한다. 상기 위상 검출기(100)는 외부로부터의 소정의 주파수를 가지는 기준 신호(Vref)에 대한 분주기(600)로부터의 분주 신호(Vdiv)의 위상 차이를 검출하여 검출 결과로서, 업/다운 신호들(UP/DOWN)을 상기 챠지 펌프(200)로 출력한다. 상기 챠지 펌프(200)는 상기 위상 검출기(100)로부터의 상기 업/다운 신호들(UP/DOWN) 및 상기 제어 회로(400)로부터의 제어 신호들(CON1, CON2)의 제어에 의해 상기 루프 필터(300)를 충/방전시킨다.

상기 루프 필터(300)는 도 3과 같이, 2 개의 커패시터들(C1, C2) 및 가변 저항(R1)을 가지며, 상기 제어 회로(400)로부터의 제어 신호(CON3)의 제어에 의해 상기 저항(R1)의 저항값이 가변되어 상기 전압 제어 발진기(500)로부터의 출력 신호(Vfout)의 밴드 폭을 조절한다. 상기 제어 회로(400)는 상기 위상 검출기(100)로부터의 상기 업/다운 신호들(UP/DOWN)의 제어에 의해 상기 챠지 펌프(200) 및 상기 루프 필터(300)를 제어하는 상기 제어 신호들(CON1, CON2, CON3)을 출력한다. 상기 전압 제어 발진기(500)는 상기 루프 필터(300)의 제어에 의해 소정의 주파수를 가지는 출력 신호(Vfout)를 출력한다. 상기 분주기(600)는 상기 전압 제어 발진기(500)로부터의 상기 출력 신호(Vfout)를 소정의 분주율로 분주한 분주 신호(Vdiv)를 상기 위상 검출기(100)로 공급한다.

이하 도 5 내지 도 7c를 참조하여, 본 발명에 따른 위상 동기 루프 회로의 동작이 설명된다.

도 5 내지 도 7c를 참조하면, 본 발명에 따른 위상 동기 루프 회로는 상기 제어 회로(400)로부터의 상기 제어 신호들(CON1, CON2, CON3)을 이용하여 상기 루프 필터(300)를 충/방전시키는 전하들이 양을 조절하고 그리고 조절되는 전하들과는 상반적인 관계로 상기 루프 필터(300)내의 저항값을 가변시킴으로써, 위상 동기 루프 회로의 밴드 폭을 유지하면서 상기 기준 신호(Vref)에 대한 상기 전압 제어 발진기(500)로부터 출력되는 상기 출력 신호(Vfout)의 록 타임 및 노이즈 특성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 위상 동기 루프 회로의 상기 위상 검출기(100)는 D 플립플롭들(110, 120) 및 노어 게이트(130)를 포함하며, 상기 기준 신호(Vref)에 대한 상기 분주 신호(Vdiv)의 위상 차이를 검출하여 상기 업/다운 신호들(UP/DOWN)을 상기 챠지 펌프(200) 및 상기 제어 회로(400)로 공급한다. 상기 챠지 펌프(200)는 전류원들(211, 214) 및 스위치들(212, 213)을 포함하며, 상기 위상 검출기(100)로부터의 상기 업/다운 신호들(UP/DOWN) 및 상기 제어 회로(400)로부터의 상기 제어 신호들(CON1, CON2)의 제어에 의해 상기 루프 필터(300)를 충/방전시킨다.

상기 루프 필터(300)는 커패시터들(C1, C2) 및 가변 저항(R)을 포함하며, 상기 챠지 펌프(200)로부터 공급되는 전하들의 양과 상기 제어 회로(400)로부터의 상기 제어 신호(CON3) 의 제어에 의해 상기 전압 제어 발진기(500)로부터 출력되는 상기 출력 신호(Vfout)의 밴드 폭을 결정한다. 상기 제어 회로(400)는 익스클루시브 오어 게이트(410) 및 제어 신호 발생 회로(420)를 포함한다. 상기 익스클루시브 오어 게이트(410)는 도 6과 같이 상기 업 신호(UP)와 상기 다운 신호(DOWN)가 각각 다른 위상을 가질 때, 논리 하이(logic high)의 조합 신호(COM)를 출력한다. 상기 제어 신호 발생 회로(420)는 상기 익스클루시브 오어 게이트(410)로부터의 상기 조합 신호(COM) 및 상기 업/다운 신호들(UP/DOWN)의 제어에 의해 상기 제어 신호들(CON1, CON2, CON3)을 출력한다.

도 6을 참조하면, 상기 기준 신호(Vref)와 상기 분주 신호(Vdiv)가 상기 위상 검출기(100)로 공급되면, 상기 위상 검출기(100)는 상기 기준 신호(Vref)에 대한 상기 분주 신호(Vdiv)의 위상을 검출한다. 도 6에 도시된 분주 신호(Vdiv)의 위상의 상승 구간은 기준 신호(Vref)의 위상의 상승 구간보다 늦다. 이때, 상기 위상 검출기(100)는 상기 전압 제어 발진기(500)로부터의 상기 출력 신호(Vfout)의 위상을 조절하기 위해 논리 하이 레벨의 상기 업 신호(UP)를 상기 챠지 펌프(200)로 공급한다. 이때, 상기 챠지 펌프(200)의 상기 스위치(212)는 상기 업 신호(UP)의 제어에 의해 상기 전류원(211)으로부터의 전하들을 상기 루프 필터(300)로 전달한다.

또한 상기 제어 회로(400)의 상기 익스클루시브 오어 게이트(410)는 논리 하이 레벨의 상기 업 신호(UP) 및 논리 로우 레벨의 다운 신호(DOWN)를 조합한 논리 하이 레벨의 상기 조합 신호(COM)를 상기 제어 신호 발생 회로(420)로 공급한다. 상기 제어 신호 발생 회로(420)는 상기 조합 신호(COM) 및 상기 업 신호(UP)의 제어에 의해 상기 챠지 펌프(200)의 상기 전류원(211)을 제어하는 상기 제어 신호(CON1) 및 상기 루프 필터(300)의 상기 저항(R)을 조절하는 상기 제어 신호(CON3)를 출력한다. 이로써, 상기 전류원(21)으로부터 상기 스위치(212)로 공급되는 전하들 즉, 전류(Iout)는 아래의 [수학식 4]와 같이 가변된다.

[수학식 4]

Iout' = (1+x)²×Iout

그리고, 상기 루프 필터(300)의 상기 저항(R)의 저항값은 아래의 [수학식 5]와 같이 가변된다.

[수학식 5]

R' = R / (1+x)

이후, 도 6에 도시된 분주 신호(Vdiv)의 위상의 상승 구간이 기준 신호(Vref)의 위상의 상승 구간보다 빠르면, 상기 위상 검출기(100)는 상기 전압 제어 발진기(500)로부터의 상기 출력 신호(Vfout)의 위상을 조절하기 위해 논리 하이 레벨의 상기 다운 신호(DOWN)를 상기 챠지 펌프(200)로 공급한다. 이때, 상기 챠지 펌프(200)의 상기 스위치(213)는 상기 다운 신호(DOWN)의 제어에 의해 상기 루프 필터(300)에 챠지된 전하들을 접지 전압(VSS)으로 방전시킨다.

또한 상기 제어 회로(400)의 상기 익스클루시브 오어 게이트(410)는 논리 로우 레벨의 상기 업 신호(UP) 및 논리 하이 레벨의 다운 신호(DOWN)를 조합한 논리 하이 레벨의 상기 조합 신호(COM)를 상기 제어 신호 발생 회로(420)로 공급한다. 상기 제어 신호 발생 회로(420)는 상기 조합 신호(COM) 및 상기 다운 신호(DOWN)의 제어에 의해 상기 챠지 펌프(200)의 상기 전류원(214)을 제어하는 상기 제어 신호(CON2) 및 상기 루프 필터(300)의 상기 저항(R)을 조절하는 상기 제어 신호(CON3)를 출력한다. 이로써, 상기 전류원(21)으로부터 상기 스위치(212)로 공급되는 전하들 즉, 전류(Iout)는 위의 [수학식 4]와 같이 가변된다. 그리고, 상기 루프 필터(300)의 상기 저항(R)의 저항값은 위의 [수학식 5]와 같이 가변된다.

상기 제어 신호들(CON1, CON2, CON3)의 제어에 의해 조절되는 상기 전류(Iout') 및 상기 루프 필터(300)의 저항(R')은 아래의 [수학식 6]과 같은 관계에 의해 상기 위상 동기 루프 회로의 위상 마진(phase margin) 즉, 루프 밴드 폭을 최대로 확보한 상태로 유지시킨다.

[수학식 6]

w1 = Iout×Ip×R / N

= [{(1+x)²×Iout)}×Kv×(R/(1+x)}] / N

= (1+x)×Iout×Kv×R / N

wz' = (1+x)×wz

wp' = (1+x)×wp

상기 수학식들에서 x의 값은 도 7a 내지 도 7c와 같이 상기 기준 신호(Vref)에 대한 상기 분주 신호(Vdiv)의 위상 차이가 180°일 때, 가장 큰 값을 가지고 그리고 상기 기준 신호(Vref)의 위상과 상기 분주 신호(Vdiv)의 위상이 일치될 때에는 0으로 수렴한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 위상 동기 루프 회로는 상기 제어 회로(400)로부터의 상기 제어 신호들(CON1, CON2, CON3)을 이용하여 상기 루프 필터(300)를 충/방전시키는 전하들이 양을 조절하고 그리고 조절되는 전하들과는 상반적인 관계로 상기 루프 필터(300)내의 저항값을 가변시킴으로써, 위상 동기 루프 회로의 밴드 폭을 유지하면서 상기 기준 신호(Vref)에 대한 상기 전압 제어 발진기(500)로부터 출력되는 상기 출력 신호(Vfout)의 록 타임 및 노이즈 특성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

이상에서, 본 발명에 따른 회로의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

상기한 바와 같이, 기준 신호와 분주 신호의 위상 차이에 따라 챠지 펌프를 통해 흐르는 전류의 양을 조절하고 그리고 조절되는 전류의 양과 상반적인 관계로 루프 필터의 저항값을 가변시킴으로써, 위상 동기 루프 회로의 루프 밴드 폭을 유지하면서, 록 타임 및 노이즈 등의 특성을 향상시킬 수 있다.

Claims

소정의 주파수를 가지는 출력 신호를 출력하는 전압 제어 발진기와;

상기 전압 제어 발진기로부터의 상기 출력 신호를 소정의 비율로 분주하는 분주기와;

외부로부터의 기준 주파수를 가지는 기준 신호에 대한 상기 분주 신호의 위상을 검출하여 검출 결과로서, 업/다운 신호들을 출력하는 위상 검출기와;

제 3 제어 신호에 응답해서 상기 전압 제어 발진기의 주파수 범위를 결정하는 루프 필터와;

상기 업 신호, 제 1 및 제 2 제어 신호들에 응답해서 상기 루프 필터를 충전시키는 전하들을 출력하고 그리고 상기 다운 신호 및 상기 제 1 제어 신호에 응답해서 상기 루프 필터에 충전된 전하들을 방전시키는 챠지 펌프 및;

상기 업 신호 및 다운 신호에 응답해서 상기 루프 필터를 충전시키는 상기 챠지 펌프로부터의 전하들의 양을 결정하고 그리고 상기 루프 필터를 방전시키는 상기 챠지 펌프로의 전하들의 양을 결정하는 상기 제 1 및 제 2 제어 신호들 및 상기 루프 필터의 루프 밴드 폭을 결정하는 상기 제 3 제어 신호를 출력하는 제어 수단을 포함하는 위상 동기 루프 회로.
제 1항에 있어서,

상기 제어 수단은,

상기 업 신호 및 상기 다운 신호를 익스클루시브 오어 연산하는 익스클루시브 오어 게이트 및,

상기 익스클루시브 오어 게이트로부터의 출력 신호 및 상기 업 신호 및 다운 신호에 응답해서 상기 제 1, 제 2 및 제 3 제어 신호들을 발생하는 제어 신호 발생 회로를 포함하는 위상 동기 루프 회로.
제 1항에 있어서,

상기 루프 필터를 충전시키거나 방전시키는 전하들의 양은 상기 분주 신호의 위상과 상기 기준 신호의 위상의 차이가 커질수록 증가되고,

상기 루프 필터의 루프 밴드 폭은 상기 전하들의 양이 증가될수록 작아지는 위상 동기 루프 회로.