JPH0879064A - Phase locked loop circuit - Google Patents
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Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は位相同期ループ回路に関
し、特にチャージポンプ型の位相同期ループ回路に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase locked loop circuit, and more particularly to a charge pump type phase locked loop circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的な位相同期ループ回路について図
5を参照して説明する。図5は一般的な位相同期ループ
回路の構成を示すブロック図である。図において、位相
同期ループ回路は、入力INと出力OUTとの位相を比
較する位相比較器300と、この位相比較結果によって
発振周波数が制御される電圧制御発振回路100とを含
んで構成されており、電圧制御発振回路100の出力O
UTが位相比較器300に負帰還されている。また、位
相比較器300と電圧制御発振回路100との間にはル
ープフィルタ200が設けられている。2. Description of the Related Art A general phase locked loop circuit will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a general phase locked loop circuit. In the figure, the phase locked loop circuit is configured to include a phase comparator 300 for comparing the phases of the input IN and the output OUT, and a voltage controlled oscillator circuit 100 whose oscillation frequency is controlled by the result of the phase comparison. , The output O of the voltage controlled oscillator circuit 100
The UT is negatively fed back to the phase comparator 300. A loop filter 200 is provided between the phase comparator 300 and the voltage controlled oscillator circuit 100.
【0003】かかる構成において、入力INと出力OU
Tとの位相が位相比較器300において比較される。比
較の結果、入力INの位相が出力OUTの位相より進ん
でいればUP信号、遅れていればDOWN信号が出力さ
れる。このUP信号又はDOWN信号が出力される時間
は、入力INと出力OUTとの位相差に相当する時間で
ある。このUP信号又はDOWN信号はループフィルタ
200で平滑された後、電圧制御発振回路100に入力
されるので、負帰還の作用により出力信号OUTの位相
は入力信号INの位相に近づき、やがて一致する。In such a configuration, the input IN and the output OU
The phase with T is compared in the phase comparator 300. As a result of the comparison, the UP signal is output when the phase of the input IN is ahead of the phase of the output OUT, and the DOWN signal is output when the phase is delayed. The time when the UP signal or the DOWN signal is output is the time corresponding to the phase difference between the input IN and the output OUT. Since the UP signal or the DOWN signal is smoothed by the loop filter 200 and then input to the voltage controlled oscillator circuit 100, the phase of the output signal OUT approaches the phase of the input signal IN due to the action of negative feedback, and eventually matches.
【0004】ところで、MOS(Metal Oxid
e Semiconductor)集積化回路に適した
位相同期ループの構成として、チャージポンプ型位相同
期ループがある。このチャージポンプ型位相同期ループ
の構成例は、例えば文献「Chage―Pump Ph
ase―Lock Loops, IEEE TRAN
SACTIONS ON COMMUNICATION
S, VOL.COM―28,NO.11,NOVEM
BER 1980」で良く知られている通りである。そ
のループフィルタ部分の構成が図6に示されており、図
5と同等部分は同一符号により示されている。By the way, MOS (Metal Oxid)
As a configuration of a phase locked loop suitable for an eSemiconductor (Integrated Circuit) integrated circuit, there is a charge pump type phase locked loop. An example of the configuration of the charge pump type phase locked loop is described in, for example, the document “Change-Pump Ph”.
ase-Lock Loops, IEEE TRAN
SACTIONS ON COMMUNICATION
S, VOL. COM-28, NO. 11, NOVEM
As is well known for "BER 1980". The configuration of the loop filter portion is shown in FIG. 6, and the same portions as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals.
【0005】図6において、ループフィルタ200は、
抵抗値Rの抵抗2と、容量値Cの容量3と、電流値Ip
の定電流源4及び5と、信号UPにより開閉制御される
スイッチ6と、信号DOWNにより開閉制御されるスイ
ッチ7とを含んで構成されている。なお、電圧制御発振
回路100の利得はK0 であるものとする。In FIG. 6, the loop filter 200 is
A resistor 2 having a resistance value R, a capacitance 3 having a capacitance value C, and a current value Ip
The constant current sources 4 and 5, the switch 6 controlled to open / close by the signal UP, and the switch 7 controlled to open / close by the signal DOWN. The gain of the voltage controlled oscillator circuit 100 is K0.
【0006】かかる構成のループフィルタ200におい
て、位相比較器から信号UPが入力されるとスイッチ6
が閉じ、定電流源4より電流Ip が抵抗2及び容量3に
流入する。電流Ip が流入している期間中、抵抗2の両
端には電圧値Ip *Rの矩形状の電圧が生じ、容量3の
端子には傾きIp /Cの積分電圧が生じる。In the loop filter 200 having such a configuration, when the signal UP is input from the phase comparator, the switch 6
Is closed, and the current Ip flows from the constant current source 4 into the resistor 2 and the capacitor 3. While the current Ip is flowing in, a rectangular voltage having a voltage value Ip * R is generated across the resistor 2, and an integrated voltage having a slope Ip / C is generated at the terminal of the capacitor 3.
【0007】また、位相比較器から信号DOWNが入力
されるとスイッチ7が閉じ、定電流源5より電流Ip が
抵抗2及び容量3から流出する。電流Ip が流出してい
る期間中、抵抗2の両端には電圧値−Ip *Rの矩形状
の電圧が生じ、容量3の端子には傾き−Ip /Cの積分
電圧が生じる。When the signal DOWN is input from the phase comparator, the switch 7 is closed, and the constant current source 5 causes the current Ip to flow out from the resistor 2 and the capacitor 3. While the current Ip is flowing, a rectangular voltage having a voltage value −Ip * R is generated across the resistor 2 and an integrated voltage having a slope −Ip / C is generated at the terminal of the capacitor 3.
【0008】このチャージポンプ型ループフィルタ20
0は、上記の電流源及び容量による積分作用によりルー
プフィルタとしての役割を果たしているのである。抵抗
2が容量3に直列に挿入されていることにより、ループ
の次数は2次となる。このフィルタを利用した位相同期
ループの特性を決めるファクタである自然周波数(na
tural frequency)ωn 、減衰率(da
mping factor)ξはそれぞれ次のように表
される。This charge pump type loop filter 20
0 plays a role as a loop filter by the integral action of the above current source and capacitance. By inserting the resistor 2 in series with the capacitor 3, the order of the loop becomes quadratic. Natural frequency (na), which is a factor that determines the characteristics of the phase-locked loop using this filter
total frequency) ω n, attenuation rate (da
The mpping factor) ξ is expressed as follows.
【0009】 ωn ={(K0 *Ip )/(2*π*C)}1/2 …(1) ξ=(R*C/2)*ωn …(2) 式(1)において、K0 は電圧制御発振回路の利得であ
る。Ωn = {(K0 * Ip) / (2 * π * C)} 1/2 (1) ξ = (R * C / 2) * ωn (2) In the equation (1), K0 is It is the gain of the voltage controlled oscillator circuit.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のチャー
ジポンプ型の位相同期ループには次のような欠点があ
る。The conventional charge pump type phase locked loop described above has the following drawbacks.
【0011】まず、2次の位相同期ループにおいては、
減衰率ξをξ<1とすると、不足制動となって出力にリ
ンギングが発生する等の欠点がある。そのために、通常
はξ=1.4程度の値を用いる。First, in the secondary phase-locked loop,
If the damping rate ξ is set to ξ <1, there is a drawback that insufficient braking occurs and ringing occurs in the output. Therefore, a value of about ξ = 1.4 is usually used.
【0012】一方、ループの帯域を決定するのは自然数
wn であるので、所望のξとωn とを得るために必要と
なるR*Cの積は上記の式(2)から決定される。とこ
ろが、ループの帯域を狭くしたい場合、言い換えるとw
n を小さくしたい場合には、R*Cの積を大きくしなく
てはならなくなる。集積化回路において大容量のCや高
抵抗のRを用いることは、非常に大きな面積を占有する
ことから大きな欠点となる。On the other hand, since it is the natural number wn that determines the band of the loop, the product of R * C required to obtain the desired ξ and ωn is determined from the above equation (2). However, if you want to narrow the band of the loop, in other words, w
If we want to reduce n, we have to increase the product of R * C. The use of large-capacity C and high-resistance R in an integrated circuit is a big drawback because it occupies a very large area.
【0013】特に、昨今のCMOS(Compleme
ntary MOS)プロセスでは高速化を図るために
ポリシリコン製の層抵抗を10Ω/□(正方形抵抗体の
対向する辺の間の抵抗値が10Ω)程度まで下げてお
り、例えば10KΩの抵抗を用いたい場合にはアスペク
トレシオが1000となる。この例からわかるように、
抵抗はチップ上で多大な面積を占めるようになってきて
いる。In particular, recent CMOS (Complement)
In the nary MOS) process, the layer resistance made of polysilicon is lowered to about 10Ω / □ (the resistance value between the opposing sides of the square resistor is about 10Ω) in order to increase the speed. For example, it is desired to use a resistor of 10KΩ. In this case, the aspect ratio is 1000. As you can see from this example,
Resistors are becoming a large area on chips.
【0014】一方、比較的小さな値の抵抗を用いる方法
も考えられている。例えば、図7に示されている技術で
ある。図7において、図5及び図6と同等部分は同一符
号により示されており、抵抗及び容量についてそれぞれ
一対の定電流源を設けた構成が示されている。On the other hand, a method using a resistor having a relatively small value has been considered. For example, the technique shown in FIG. 7, parts equivalent to those in FIGS. 5 and 6 are indicated by the same reference numerals, and a configuration in which a pair of constant current sources is provided for the resistance and the capacitance is shown.
【0015】すなわち、抵抗値Rの抵抗2に対応して電
流値Iprの定電流源4及び5が設けられ、容量地Cの容
量3に対応して電流値Ipcの定電流源6及び7が設けら
れている。そして、抵抗2及び容量3の端子電圧は加算
回路15によって加算され電圧制御発振回路100に入
力される。また、スイッチ4〜7が設けられ、スイッチ
8及び10は信号UPにより開閉制御され、スイッチ9
及び11は信号DOWNにより開閉制御される。なお、
電圧制御発振回路100の利得はK0 であるものとす
る。That is, the constant current sources 4 and 5 having the current value Ipr are provided corresponding to the resistance 2 having the resistance value R, and the constant current sources 6 and 7 having the current value Ipc are provided corresponding to the capacitance 3 of the capacitive ground C. It is provided. Then, the terminal voltages of the resistor 2 and the capacitor 3 are added by the adding circuit 15 and input to the voltage controlled oscillator circuit 100. Further, switches 4 to 7 are provided, the switches 8 and 10 are controlled to open and close by a signal UP, and the switch 9
And 11 are controlled to be opened / closed by a signal DOWN. In addition,
The gain of the voltage controlled oscillator circuit 100 is assumed to be K0.
【0016】かかる構成からなるループフィルタを含む
位相同期ループ回路の動作は先述した図6の回路の動作
と類似している。構成上の相違点は、抵抗と容量とが直
列に接続されずに、定電流源4及び5並びにスイッチ8
及び9からなる第1のチャージポンプと定電流源6及び
7並びにスイッチ10及び11からなる第2のチャージ
ポンプとに夫々接続されている点と、抵抗端と容量端と
の電圧を加算する加算回路15が存在する点である。The operation of the phase locked loop circuit including the loop filter having such a configuration is similar to the operation of the circuit of FIG. 6 described above. The difference in configuration is that the resistance and the capacitance are not connected in series, and the constant current sources 4 and 5 and the switch 8 are
And a point connected to the first charge pump consisting of 9 and 9 and the second charge pump consisting of constant current sources 6 and 7 and switches 10 and 11, respectively, and addition for adding the voltages at the resistance end and the capacitance end. This is the point where the circuit 15 exists.
【0017】したがって、動作上の相違点は以下の通り
である。信号UP又はDOWNが入力されると、抵抗2
の両端には電圧値Ipr*Rの矩形状の電圧が生じ、容量
3の端子には傾きIpc/Cの積分電圧が生じる。これら
2つの電圧が加算回路15にて加算されて電圧制御発振
回路100に加えられる。この場合、位相同期ループの
特性を決めるファクタである自然周波数ωn と減衰率ξ
とはそれぞれ次のように表される。Therefore, the operational differences are as follows. When the signal UP or DOWN is input, the resistance 2
A rectangular voltage having a voltage value Ipr * R is generated at both ends of, and an integrated voltage having a slope Ipc / C is generated at the terminals of the capacitor 3. These two voltages are added by the adder circuit 15 and added to the voltage controlled oscillator circuit 100. In this case, the natural frequency ωn and the damping rate ξ
And are respectively expressed as follows.
【0018】 ωn ={(K0 *Ipc)/(2*π*C)}1/2 …(1) ξ=(R*C/2)*(Ipr/Ipc)*ωn …(2) さて、図7に示されている位相同期ループにおいては式
(1)〜(4)を比較すればわかるように、電流値Ip
が電流値IprとIpcとに分離されたことによって、パラ
メータの自由度が1つ増えている。したがって、式
(2)のIpr/Ipcの値を適切に選択することによって
比較的小さなR*Cの積の値に対しても所望のωn 及び
ξの値を得られるようになる。Ωn = {(K0 * Ipc) / (2 * π * C)} 1/2 (1) ξ = (R * C / 2) * (Ipr / Ipc) * ωn (2) Now, In the phase locked loop shown in FIG. 7, as can be seen by comparing equations (1) to (4), the current value Ip
Is separated into the current values Ipr and Ipc, which increases the degree of freedom of the parameter by one. Therefore, by appropriately selecting the value of Ipr / Ipc in the equation (2), desired values of ωn and ξ can be obtained even for a relatively small value of the product of R * C.
【0019】しかしながら、比較的小さな値であるとは
いえ、抵抗を用いなければならないという点には何ら変
わりがない。また、小抵抗を用いる場合でも、その代償
として電流値Iprを大きくしなければならないので、消
費電力が増してしまう。However, even though the value is relatively small, there is no difference in that the resistor must be used. Further, even if a small resistance is used, the current value Ipr must be increased as a cost, which results in an increase in power consumption.
【0020】つまり、以上説明した従来の位相同期ルー
プ回路では、抵抗を用いているので集積化の際にチップ
の中の広い面積を占有し、その結果集積回路のコストを
押上げるという大きな欠点がある。また、回路上の工夫
により抵抗値を小さくしたとしても、消費電力が増して
しまうという欠点がある。That is, in the conventional phase-locked loop circuit described above, since a resistor is used, a large area in the chip is occupied at the time of integration, and as a result, the cost of the integrated circuit is increased. is there. Further, even if the resistance value is reduced by devising the circuit, there is a drawback that the power consumption increases.
【0021】なお、その他の位相同期ループ回路として
特開昭63―90213号公報、特開昭63―9021
4号公報、特開昭63―90215号公報及び特開平2
―2216号公報があるが、これらはいずれも抵抗を用
いており、やはりチップの面積が大きくなるという欠点
がある。Other phase locked loop circuits are disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-90213 and 63-9021.
4, JP-A-63-90215 and JP-A-2
However, all of them use resistors, and there is a drawback that the area of the chip becomes large.
【0022】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的はチップの面積
をできるだけ小さくし、集積回路のコストを削減するこ
とのできる位相同期ループ回路を提供することである。The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object thereof is to provide a phase locked loop circuit capable of reducing the area of a chip as much as possible and reducing the cost of an integrated circuit. It is to be.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】本発明による位相同期ル
ープ回路は、印加される電圧に応じて出力の発振周波数
を変化制御する電圧制御発振手段を含む位相同期ループ
回路であって、前記出力と基準入力との位相を比較する
位相比較手段と、前記位相を変化制御するための少なく
とも2種類の電圧を発生する基準電圧源と、これら発生
電圧を位相比較結果に応じて前記電圧制御発振手段に印
加する電圧印加制御手段とを有することを特徴とする。A phase-locked loop circuit according to the present invention is a phase-locked loop circuit including voltage-controlled oscillation means for changing and controlling an oscillation frequency of an output according to an applied voltage. Phase comparison means for comparing the phase with the reference input, a reference voltage source for generating at least two kinds of voltages for controlling the change of the phase, and these generated voltages are supplied to the voltage controlled oscillation means according to the phase comparison result. It has a voltage application control means for applying.
【0024】[0024]
【作用】位相同期ループ回路の出力と基準入力との位相
を比較する。この比較結果に応じて基準電圧源からの2
種類の電圧を電圧制御発振回路に印加する。Function: The phase of the output of the phase locked loop circuit and the phase of the reference input are compared. 2 from the reference voltage source according to the comparison result.
Applying different types of voltage to the voltage controlled oscillator.
【0025】[0025]
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【0026】図1は本発明による位相同期ループ回路の
動作原理を示すブロック図であり、図4〜7と同等部分
は同一符号により示されている。図において、本回路は
基準電圧源10及び11を含み、これらの発生電圧がス
イッチSによって択一的に加算回路12に印加される構
成である。なお、通常時はスイッチSはグランドレベル
を選択する。FIG. 1 is a block diagram showing the operation principle of the phase locked loop circuit according to the present invention, and the same parts as those in FIGS. 4 to 7 are designated by the same reference numerals. In the figure, this circuit includes reference voltage sources 10 and 11, and the voltages generated by the reference voltage sources 10 and 11 are selectively applied to the adder circuit 12 by a switch S. Note that the switch S normally selects the ground level.
【0027】かかる構成において、位相比較器から信号
UPが入力されると、スイッチ6が閉じ、定電流源4よ
り電流Ip が容量3に流入する。電流Ip が流入してい
る期間中、容量3の端子には傾きIp /Cの積分電圧が
生じる。一方、信号UPの入力によりスイッチSは端子
80側に閉じ、加算回路12の出力には容量3の端子電
圧に基準電圧源10の電圧が加算されて出力される。In this structure, when the signal UP is input from the phase comparator, the switch 6 is closed and the constant current source 4 causes the current Ip to flow into the capacitor 3. While the current Ip is flowing in, an integrated voltage having a slope Ip / C is generated at the terminal of the capacitor 3. On the other hand, the switch S is closed to the terminal 80 side by the input of the signal UP, and the voltage of the reference voltage source 10 is added to the terminal voltage of the capacitor 3 and output to the output of the adding circuit 12.
【0028】また、位相比較器から信号DOWNが入力
されると、スイッチ7が閉じ、定電流源5より電流Ip
が容量3から流出する。電流Ip が流出している期間
中、容量3の端子には傾きIp /Cの積分電圧が生じ
る。一方、信号DOWNの入力によりスイッチSは端子
90側に閉じ、加算回路12の出力には容量3の端子電
圧に基準電圧源11の電圧が加算されて出力される。When the signal DOWN is input from the phase comparator, the switch 7 is closed and the constant current source 5 supplies the current Ip.
Flows out of the capacity 3. During the period when the current Ip is flowing, an integrated voltage having a slope Ip / C is generated at the terminal of the capacitor 3. On the other hand, the switch S is closed to the terminal 90 side by the input of the signal DOWN, and the voltage of the reference voltage source 11 is added to the terminal voltage of the capacitor 3 and output to the output of the adding circuit 12.
【0029】つまり、信号UPが入力されている間は基
準電圧源10の正電圧が加算回路12により加算されて
電圧制御発振器100に入力され、信号DOWNが入力
されている間は基準電圧源11の負電圧が加算回路12
により加算されて電圧制御発振器100に入力されるこ
とになる。信号UP及びDOWNのいずれも入力されて
いない間は、スイッチSはグランドレベルを選択するの
で、その時点の位相状態が保たれる。That is, while the signal UP is being input, the positive voltage of the reference voltage source 10 is added by the adder circuit 12 and input to the voltage controlled oscillator 100, and while the signal DOWN is being input, the reference voltage source 11 is input. Negative voltage of addition circuit 12
Are added and input to the voltage controlled oscillator 100. While neither of the signals UP and DOWN is input, the switch S selects the ground level, so that the phase state at that time is maintained.
【0030】ここで、基準電圧源10及び11の電圧値
は、図6に示されている回路の抵抗2の両端に発生する
電圧値Ip *Rと同一とする。このようにすることによ
り、図1の回路の動作は図6の回路と全く同一になり、
式(1)及び(2)で示される特性を有する2次の位相
同期ループとなる。Here, the voltage values of the reference voltage sources 10 and 11 are the same as the voltage value Ip * R generated across the resistor 2 of the circuit shown in FIG. By doing so, the operation of the circuit of FIG. 1 becomes exactly the same as that of the circuit of FIG.
It becomes a second-order phase locked loop having the characteristics shown by the equations (1) and (2).
【0031】以下、より具体的な実施例について説明す
る。A more specific embodiment will be described below.
【0032】まず、図2は本発明による位相同期ループ
回路の第1の実施例の構成を示すブロック図であり、図
1と同等部分は同一符号により示されている。First, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the phase locked loop circuit according to the present invention, and the same portions as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
【0033】図において本実施例の回路は、本実施例の
回路は、演算増幅器14を含んで構成されている。この
演算増幅器14の反転入力端子には容量3が接続されて
いるため、演算増幅器14と容量3とは定電流源4及び
5の電流の積分回路として機能することになる。In the figure, the circuit of this embodiment is configured so that the circuit of this embodiment includes an operational amplifier 14. Since the capacitor 3 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 14, the operational amplifier 14 and the capacitor 3 function as an integrating circuit of the currents of the constant current sources 4 and 5.
【0034】また、演算増幅器14の非反転入力端子に
は、信号UPにより開閉制御されるスイッチ8と、信号
DOWNにより開閉制御されるスイッチ9と、信号UP
及びDOWNのいずれも入力されていないときに閉状態
となるスイッチ13とが接続されている。このため、演
算増幅器14は、積分電圧に、これらスイッチ8、9及
び13の開閉状態に応じて基準電圧源10、11の発生
電圧を加算する加算回路としても機能することになる。Further, the non-inverting input terminal of the operational amplifier 14 has a switch 8 controlled to open / close by a signal UP, a switch 9 controlled to open / close by a signal DOWN, and a signal UP.
, And DOWN are connected to the switch 13 that is closed when neither of them is input. Therefore, the operational amplifier 14 also functions as an adding circuit that adds the generated voltage of the reference voltage sources 10 and 11 to the integrated voltage according to the open / close state of the switches 8, 9 and 13.
【0035】すなわち、信号UPが入力されている場合
には積分電圧に基準電圧源10の発生電圧を加算し、信
号DOWNが入力されている場合には積分電圧に基準電
圧源11の発生電圧を加算するのである。That is, when the signal UP is input, the generated voltage of the reference voltage source 10 is added to the integrated voltage, and when the signal DOWN is input, the generated voltage of the reference voltage source 11 is added to the integrated voltage. Add up.
【0036】かかる構成によれば、位相比較器の比較結
果に応じて信号UP又はDOWNが入力されることによ
り、基準電圧源10及び11の発生電圧が加算された後
の電圧値が電圧制御発振回路100に入力されることに
なる。According to this structure, the signal UP or DOWN is input according to the comparison result of the phase comparator, so that the voltage value after the generated voltages of the reference voltage sources 10 and 11 are added is voltage controlled oscillation. It will be input to the circuit 100.
【0037】ここで、基準電圧源10及び11の電圧値
は、図6に示されている回路の抵抗2の両端に発生する
電圧値Ip *Rと同一とする。このようにすることによ
り、本実施例の回路の動作は図6の回路と全く同一にな
る。よって、抵抗を設ける必要がないので、チップの面
積を小さくできることになる。Here, the voltage values of the reference voltage sources 10 and 11 are the same as the voltage value Ip * R generated across the resistor 2 of the circuit shown in FIG. By doing so, the operation of the circuit of this embodiment is exactly the same as that of the circuit of FIG. Therefore, since it is not necessary to provide a resistor, the chip area can be reduced.
【0038】次に、図3は本発明による位相同期ループ
回路の第2の実施例の構成を示すブロック図であり、図
1と同等部分は同一符号により示されている。Next, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the phase locked loop circuit according to the present invention, and the same portions as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
【0039】図において本実施例の回路は、一端が接地
された容量3を含んで構成されている。よって、この容
量3は定電流源4及び5の電流の積分回路として機能す
ることになる。In the figure, the circuit of this embodiment is configured to include a capacitor 3 whose one end is grounded. Therefore, the capacitor 3 functions as an integrating circuit for the currents of the constant current sources 4 and 5.
【0040】また、本実施例の回路は、演算増幅器14
を含んで構成されている。この演算増幅器14の反転入
力端子には信号UPにより開閉制御されるスイッチ8
と、信号DOWNにより開閉制御されるスイッチ9と、
信号UP及びDOWNのいずれも入力されていないとき
に閉状態となるスイッチ13とが接続されている。この
ため、演算増幅器14は、積分電圧に、これらスイッチ
8、9及び13の開閉状態に応じて基準電圧源10、1
1の発生電圧を加算する加算回路として機能することに
なる。Further, the circuit of this embodiment has the operational amplifier 14
It is configured to include. A switch 8 whose opening and closing is controlled by a signal UP is provided at the inverting input terminal of the operational amplifier 14.
And a switch 9 whose opening and closing is controlled by the signal DOWN,
It is connected to the switch 13 which is in a closed state when neither of the signals UP and DOWN is input. Therefore, the operational amplifier 14 applies the integrated voltage to the reference voltage sources 10, 1 according to the open / closed states of the switches 8, 9 and 13.
It functions as an adder circuit for adding the generated voltage of 1.
【0041】すなわち、信号UPが入力されている場合
には積分電圧に基準電圧源10の発生電圧を加算し、信
号DOWNが入力されている場合には積分電圧に基準電
圧源11の発生電圧を加算するのである。That is, when the signal UP is input, the generated voltage of the reference voltage source 10 is added to the integrated voltage, and when the signal DOWN is input, the generated voltage of the reference voltage source 11 is added to the integrated voltage. Add up.
【0042】かかる構成によれば、位相比較器の比較結
果に応じて信号UP又はDOWNが入力されることによ
り、基準電圧源10及び11の発生電圧が加算された後
の電圧値が電圧制御発振回路100に入力されることに
なる。According to this structure, the signal UP or DOWN is input according to the comparison result of the phase comparator, so that the voltage value after the generated voltages of the reference voltage sources 10 and 11 are added is voltage-controlled oscillation. It will be input to the circuit 100.
【0043】ここで、基準電圧源10及び11の電圧値
は、図6に示されている回路の抵抗2の両端に発生する
電圧値Ip *Rと同一とする。このようにすることによ
り、本実施例の回路の動作は図6の回路と全く同一にな
る。よって、抵抗を設ける必要がないので、チップの面
積を小さくできることになる。The voltage values of the reference voltage sources 10 and 11 are the same as the voltage value Ip * R generated across the resistor 2 of the circuit shown in FIG. By doing so, the operation of the circuit of this embodiment is exactly the same as that of the circuit of FIG. Therefore, since it is not necessary to provide a resistor, the chip area can be reduced.
【0044】次に、図2及び図3中の各スイッチについ
て説明する。Next, each switch in FIGS. 2 and 3 will be described.
【0045】図4は、図2及び図3中の各スイッチの構
成例を示す回路図であり、両図と同等部分は同一符号に
より示されている。図において、スイッチ6はP型MO
Sトランジスタ(以下、PMOSTrと称する)であ
り、そのゲート端子には信号UPの反転信号が入力され
ている。したがって、位相比較器から信号UPが出力さ
れると、スイッチ6はオン状態になる。一方、スイッチ
7はN型MOSトランジスタ(以下、NMOSTrと称
する)であり、そのゲート端子には信号DOWNが入力
されている。したがって、位相比較器から信号DOWN
が出力されると、スイッチ7はオン状態になる。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the configuration of each switch in FIGS. 2 and 3, and the same parts as those in the drawings are designated by the same reference numerals. In the figure, the switch 6 is a P-type MO
It is an S transistor (hereinafter referred to as PMOSTr), and an inverted signal of the signal UP is input to its gate terminal. Therefore, when the signal UP is output from the phase comparator, the switch 6 is turned on. On the other hand, the switch 7 is an N-type MOS transistor (hereinafter referred to as NMOSTr), and the signal DOWN is input to its gate terminal. Therefore, the signal DOWN from the phase comparator
Is output, the switch 7 is turned on.
【0046】また、スイッチ8、9及び13は、PMO
STr及びNMOSTrでそれぞれ構成されている。The switches 8, 9 and 13 are connected to the PMO.
Each is composed of an STr and an NMOSTr.
【0047】ここで、スイッチ8に着目すると、NMO
STrには信号UPが入力され、PMOSTrにはイン
バータ41により信号UPの反転信号が入力されてい
る。したがって、入力INの位相が出力OUTの位相よ
り進んでいるときは、位相比較器から信号UPが出力さ
れてスイッチ8はオン状態になり、基準電圧源10の発
生電圧が演算増幅回路14の非反転端子に印加されるこ
とになる。Here, focusing on the switch 8, the NMO
The signal UP is input to the STr, and the inverted signal of the signal UP is input to the PMOSTr by the inverter 41. Therefore, when the phase of the input IN is ahead of the phase of the output OUT, the signal UP is output from the phase comparator, the switch 8 is turned on, and the generated voltage of the reference voltage source 10 becomes non-existent in the operational amplifier circuit 14. It will be applied to the inverting terminal.
【0048】また、スイッチ9に着目すると、NMOS
Trには信号DOWNが入力され、PMOSTrにはイ
ンバータ43により信号DOWNの反転信号が入力され
ている。したがって、入力INの位相が出力OUTの位
相より遅れているときは、位相比較器から信号DOWN
が出力されてスイッチ9はオン状態になり、基準電圧源
11の発生電圧が演算増幅回路14の非反転端子に印加
されることになる。Focusing on the switch 9, the NMOS
The signal DOWN is input to Tr, and the inverted signal of the signal DOWN is input to the PMOSTr by the inverter 43. Therefore, when the phase of the input IN lags the phase of the output OUT, the phase comparator outputs the signal DOWN.
Is output, the switch 9 is turned on, and the generated voltage of the reference voltage source 11 is applied to the non-inverting terminal of the operational amplifier circuit 14.
【0049】さらに、信号UPと信号DOWNとがノア
ゲート40に入力され、その出力がスイッチ13のNM
OSTrに入力されると共に、インバータ42による反
転信号がスイッチ13のPMOSTrに入力されてい
る。したがって、入力INと出力OUTとの位相が一致
しているときは、位相比較器から信号UP及びDOWN
のいずれも出力されず、スイッチ13はオン状態になっ
てグランドレベルが演算増幅回路14の非反転端子に印
加されることになる。Further, the signal UP and the signal DOWN are input to the NOR gate 40, and the output thereof is the NM of the switch 13.
The inverted signal from the inverter 42 is input to the PMOSTr of the switch 13 while being input to the OSTr. Therefore, when the input IN and the output OUT are in phase with each other, the phase comparator outputs the signals UP and DOWN.
None of these are output, and the switch 13 is turned on, and the ground level is applied to the non-inverting terminal of the operational amplifier circuit 14.
【0050】かかる構成によれば、位相比較器の位相比
較結果、すなわち位相進み又は位相遅れの状態に応じて
基準電圧源10、11の発生電圧が加えられた後の電圧
値が電圧制御発振回路100に入力されるのである。According to such a configuration, the voltage value after the generated voltage of the reference voltage sources 10 and 11 is added according to the phase comparison result of the phase comparator, that is, the phase lead or phase lag state, is the voltage controlled oscillator circuit. It is input to 100.
【0051】なお、以上はチャージポンプ型の位相同期
ループ回路について説明したが、これに限らず、広く位
相同期ループ回路に本発明が適用できることは明らかで
ある。Although the charge pump type phase locked loop circuit has been described above, the present invention is not limited to this and it is obvious that the present invention can be widely applied to the phase locked loop circuit.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、基準電圧
源を設け、この発生電圧を、位相同期ループ回路の出力
と基準入力との位相比較結果に応じて電圧制御発振回路
に印加することにより、抵抗を設ける必要がないので、
チップの面積を小さくでき、よって集積回路のコストを
削減することができるという効果がある。さらに、本発
明によれば、小抵抗をも設ける必要がないので、消費電
力の増加を招くこともないという効果がある。As described above, according to the present invention, the reference voltage source is provided, and the generated voltage is applied to the voltage controlled oscillator circuit according to the result of the phase comparison between the output of the phase locked loop circuit and the reference input. Therefore, it is not necessary to provide a resistor,
There is an effect that the area of the chip can be reduced and thus the cost of the integrated circuit can be reduced. Further, according to the present invention, since it is not necessary to provide a small resistance, there is an effect that power consumption is not increased.
【図1】本発明による位相同期ループ回路の動作原理を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the operating principle of a phase locked loop circuit according to the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例による位相同期ループ回
路の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a phase locked loop circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施例による位相同期ループ回
路の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a phase locked loop circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図4】図2及び図3中の各スイッチの構成例を示す回
路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of each switch in FIGS. 2 and 3.
【図5】一般的な位相同期ループ回路の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a general phase locked loop circuit.
【図6】従来の位相同期ループ回路の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional phase locked loop circuit.
【図7】従来の他の位相同期ループ回路の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of another conventional phase-locked loop circuit.
2 抵抗 3 容量 4、5 定電流源 6、7、8、9、13、S スイッチ 10、11 基準電圧源 12、15 加算回路 14 演算増幅回路 100 電圧制御発振回路 200 ループフィルタ 300 位相比較器 2 resistance 3 capacitance 4, 5 constant current source 6, 7, 8, 9, 13, S switch 10, 11 reference voltage source 12, 15 adder circuit 14 operational amplifier circuit 100 voltage controlled oscillator circuit 200 loop filter 300 phase comparator
Claims (3)
数を変化制御する電圧制御発振手段を含む位相同期ルー
プ回路であって、前記出力と基準入力との位相を比較す
る位相比較手段と、前記位相を変化制御するための少な
くとも2種類の電圧を発生する基準電圧源と、これら発
生電圧を位相比較結果に応じて前記電圧制御発振手段に
印加する電圧印加制御手段とを有することを特徴とする
位相同期ループ回路。1. A phase-locked loop circuit including voltage-controlled oscillation means for changing and controlling an oscillation frequency of an output according to an applied voltage, the phase-comparison means comparing a phase between the output and a reference input. A reference voltage source for generating at least two types of voltages for controlling the phase change, and a voltage application control means for applying the generated voltages to the voltage controlled oscillation means according to a phase comparison result. Phase locked loop circuit.
の電圧及び前記位相を遅らせる第2の電圧を発生し、前
記電圧印加制御手段は前記位相比較結果が位相遅れを示
しているとき前記第1の電圧を印加し、かつ前記位相比
較結果が位相進みを示しているとき前記第2の電圧を印
加することを特徴とする請求項1記載の位相同期ループ
回路。2. The first reference voltage source advances the phase.
And a second voltage for delaying the phase, the voltage application control means applies the first voltage when the phase comparison result indicates a phase delay, and the phase comparison result leads the phase. The phase-locked loop circuit according to claim 1, wherein the second voltage is applied when
の電圧及び前記位相を遅らせる第2の電圧並びに現在の
位相状態を保つ第3の電圧を発生し、前記電圧印加制御
手段は前記位相比較結果が位相遅れを示しているとき前
記第1の電圧を印加し、かつ前記位相比較結果が位相進
みを示しているとき前記第2の電圧を印加し、更には前
記位相比較結果が位相差がないことを示しているとき前
記第3の電圧を印加することを特徴とする請求項1記載
の位相同期ループ回路。3. The first reference voltage source advances the phase.
Voltage and a second voltage for delaying the phase and a third voltage for maintaining the current phase state, and the voltage application control means sets the first voltage to the first voltage when the phase comparison result indicates a phase delay. The second voltage is applied when the phase comparison result indicates a phase advance, and the third voltage is applied when the phase comparison result indicates that there is no phase difference. The phase locked loop circuit according to claim 1, wherein
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6205853A JPH0879064A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Phase locked loop circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6205853A JPH0879064A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Phase locked loop circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0879064A true JPH0879064A (en) | 1996-03-22 |
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ID=16513800
Family Applications (1)
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JP6205853A Pending JPH0879064A (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Phase locked loop circuit |
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JP (1) | JPH0879064A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100849476B1 (en) * | 2000-09-21 | 2008-07-30 | 소니 가부시끼 가이샤 | Phase locked loop circuit and delay locked loop circuit |
JP2010272968A (en) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Thine Electronics Inc | PLL frequency synthesizer |
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1994
- 1994-08-31 JP JP6205853A patent/JPH0879064A/en active Pending
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US8513990B2 (en) | 2009-05-19 | 2013-08-20 | Thine Electronics, Inc. | PLL frequency synthesizer |
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