JPH0697819A - 位相比較回路 - Google Patents

位相比較回路

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JPH0697819A
JPH0697819A JP4245133A JP24513392A JPH0697819A JP H0697819 A JPH0697819 A JP H0697819A JP 4245133 A JP4245133 A JP 4245133A JP 24513392 A JP24513392 A JP 24513392A JP H0697819 A JPH0697819 A JP H0697819A
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田 実 鎌
Masanari Kaizuka
塚 眞 生 貝
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 PLLにおいて、基準信号のm/n倍の周波
数への誤ロックを防止するための位相比較回路を提供す
る。 【構成】 記憶手段2,3,4は、第1の入力端子24
からの基準信号Rと、第2の入力端子23からの制御信
号Mとを、その位相関係と共に順次記録する。論理手段
は、前記基準信号Rと前記制御信号Mの位相関係と、前
記記憶手段2〜4の出力とに基づいて、位相比較信号C
Pを出力する。これにより、例えば、記憶手段2〜4
が、制御信号Mが基準信号Rに対して遅いという情報を
もっている場合には、制御信号Mの位相を遅らす基準信
号Rが入力されても、位相比較信号CPとしては制御信
号の位相を進ませる信号が出力される。これにより、制
御信号Mの基準信号Rへの誤ロックが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、位相比較回路に関し、
特に、PLL(フェーズロックループ)に適用して好適
な位相比較回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来の位相比較装置を用いたP
LLのブロック図である。図3に示すように、基準信号
Rが、VCO(電圧制御発振器)29からの制御信号M
と共に、位相比較器28に入力され、位相比較される。
位相比較器28による位相比較結果は、ローパスフィル
タにより高周波成分を除去され、位相誤差信号としてV
CO29に入力される。
【0003】以上のような構成において、上記VCO2
9は、それからの出力である制御信号Mと、基準信号R
と、の位相誤差が無くなるように、発振周波数を制御さ
れる。これの制御は、両者の位相差を位相比較器28で
比較し、比較結果をローパスフィルタ30を介してVC
O28に入力することによって、なされる。そして、制
御信号Mが基準信号Rよりも進んでいる場合は、位相比
較器28は、ローパスフィルタ30を通じて、VCO2
9の出力制御信号Mの位相が遅れるように、位相差分の
制御用誤差電圧を出力する。他方、制御信号Mが基準信
号Rよりも遅れている場合には、位相比較器28は、ロ
ーパスフィルタ30を通じて、VCO29の出力制御信
号Mの位相が進むように位相差分の制御用誤差電圧を出
力する。
【0004】一般に、従来の位相比較装置は以上のよう
に用いられてきた。しかし、制御信号Mが基準信号Rの
m/n倍の周波数に誤ロックするという問題があった。
【0005】例えば、制御信号Mが基準信号Rに対して
5/4倍の周波数に誤ロックする場合の例を、図4のタ
イミングチャートに従って説明する。
【0006】今、時点t1で出される基準信号Rのパル
スを基準に、制御信号Mの誤差電圧を求める。これは
(c)に示すようになる。これに対して、時点t2で出
される基準信号Rパルスを基準に制御信号Mの誤差電圧
を求めると(d)に示すようになる。その結果、周期T
の間において、制御信号Mを遅らせる量と進ませる量が
等しくなる。このため、制御信号Mは現状の周波数を保
つことになる。これにより、制御信号Mは、基準信号R
の5/4倍の周波数に誤ロックする。
【0007】以上のような現象は、位相比較装置が、位
相入力パルス情報を1つしか持たないために起こってい
た。従って、従来は、基準信号のm/n倍の周波数に誤
ロックするのを防ぐべく、基準信号Rのm/n倍の周波
数成分を取り除くようにローパスフィルタ30の設計を
行なっていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の位相比較装置は
以上のように構成されていたので、ローパスフィルタ3
0の設計が非常に難しかった。特に、モータ速度の制御
のように、制御信号Mが広範囲の周波数帯を通る場合に
は、誤ロックする周波数が数多く存在する。このため、
誤ロックを防止するためには、1個のローパスフィルタ
30だけでは間に合わず、多数のローパスフィルタ30
を切り替えたり、ローパスフィルタ30の定数を切り替
えたりする等の回路設計が必要になる。
【0009】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的は、位相入力パルスを少なくとも2個以上記憶
する機能を持たせることにより、ローパスフィルタの設
計値に関わらず、基準信号のm/n倍の周波数への誤ロ
ックを防止することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の位相比較回路
は、基準信号が入力される第1の入力端子と、制御信号
が入力される第2の入力端子と、前記第1の入力端子か
らの基準信号と、前記第2の入力端子からの制御信号と
を、互いの位相関係と共に順次記録する記憶手段と、前
記基準信号と前記制御信号の位相関係と、前記記憶手段
の出力とに基づいて、位相比較信号を出力する論理手段
とを備えるものとして構成される。
【0011】
【作用】記憶手段は、第1の入力端子からの基準パルス
と、第2の入力端子からの制御パルスとを、その位相関
係と共に順次記録する。論理手段は、前記基準パルスと
前記制御パルスの位相関係と、前記記憶手段の出力とに
基づいて、位相比較信号を出力する。これにより、例え
ば、記憶手段が、制御信号が基準信号に対して遅いとい
う情報をもっている場合には、制御信号の位相を遅らす
基準信号が入力されても、位相比較信号としては制御信
号の位相を進ませる信号が出力される。これにより、制
御パルスの基準パルスへの誤ロックが防止される。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
【0013】図1は本発明の一実施例に係る位相比較回
路の回路構成図である。同図において、第1の入力端子
1にはクロック信号CLKが入力される。入力されたク
ロック信号CLKは、D型フリップフロップ2,3,4
のクロック入力端子に供給される。第2の入力端子23
には、制御信号Mが入力される。第3の入力端子24に
は、基準信号Rが入力される。第2の入力端子23に
は、インバータ回路25が接続されている。第3の入力
端子24には、インバータ回路26が接続されている。
そして、出力端子27からは、位相比較の結果得られた
誤差信号である比較信号CPが出力される。
【0014】さて、D型フリップフロップ2,3,4の
各D入力端子には、それぞれ、オア回路5,6,7の出
力が接続されている。一方、D型フリップフロップ2,
3,4の各出力端子Qには、インバータ回路9,14,
22が接続されている。オア回路5には、アンド回路
6,7,8の出力が加えられている。アンド回路6に
は、D型フリップフロップ2のQ出力とインバータ回路
14,25,26の各出力が加えられている。アンド回
路7には、D型フリップフロップ3,4の各Q出力と、
第2の入力端子23からの制御信号Mと、インバータ回
路26の出力とが加えられている。アンド回路8には、
D型フリップフロップ3のQ出力と、インバータ回路
9,22,25の各出力と、第3の入力端子24からの
基準信号Rとが加えられている。オア回路10には、ア
ンド回路11,12,13の出力が加えられている。ア
ンド回路11には、インバータ回路9,22,26の各
出力と、第2の入力端子23からの制御信号Mとが加え
られている。アンド回路12には、インバータ回路9,
25の各出力と、D型フリップフロップ4のQ出力と、
第3の入力端子24からの基準信号Rとが加えられてい
る。アンド回路13には、インバータ回路9,25,2
6の各出力と、D型フリップフロップ3のQ出力とが加
えられている。また、オア回路18には、アンド回路1
5,16,17,18,19,20,21の出力が加え
られている。アンド回路15には、D型フリップフロッ
プ2のQ出力と、インバータ回路25,26の各出力と
が加えられている。アンド回路16には、D型フリップ
フロップ2,3の各Q出力と、インバータ回路25の出
力とが加えられている。アンド回路17には、インバー
タ回路9,14,22,25の各出力と、第3の入力端
子24からの基準信号とが加えられている。アンド回路
19には、インバータ回路9の出力と、D型フリップフ
ロップ3,4の各Q出力とが加えられている。アンド回
路20には、D型フリップフロップ4のQ出力と、第3
の入力端子24からの基準信号Rとが加えられている。
アンド回路21には、D型フリップフロップ4のQ出力
と、インバータ回路25の出力とが加えられている。
【0015】以上のような構成において、次にその動作
を図2の状態遷移図と表1の状態遷移説明表に従って説
明する。ここで、Rは、基準信号Rが第3の入力端子2
4に入力されたことを表わす。制御信号Mは、制御信号
Mが第2の入力端子23に入力されたことを表わす。R
Mは、基準信号Rと制御信号Mとが、同時に、第3の入
力端子24と第2の入力端子23に入力されたことを表
わす。そして、C1〜C3は、出力端子27からの出力
が、位相を進ませるような出力をしている状態を示す。
D1〜D3は、出力端子27からの出力が、位相を遅ら
せるような出力をしている状態を示す。
【0016】
【表1】 さて、図1の回路構成は、シーケンサを構成している。
制御信号Mが基準信号Rに対して早いかあるいは遅いか
の速度情報を、D型フリップフロップ2,3,4がそれ
ぞれ格納して持っている。そして、制御信号Mあるいは
基準信号Rが入力された場合、D型フリップフロップ
2,3,4の速度情報を参照しながら状態遷移を行なっ
ていく。従って、位相を遅らせるような方向の入力パル
スが入力されても、制御信号Mが基準信号Rに対して遅
いという情報をD型フリップフロップ2,3,4が持っ
ていれば、出力端子27からは位相を進めるような比較
情報CPが出力される。
【0017】さて、上記の動作を状態遷移を関連付けて
説明する。今、D型フリップフロップ2,3,4の遷移
前の状態をそれぞれA,B,Dで表わし、遷移後の状態
をそれぞれQA,QB,QCで表わす。今、出力端子2
7から出力される比較信号CPの状態がD1とする。そ
して、今、A=0、B=0、C=0の状態とする。図4
のタイミングチャート(a)のt3で、基準信号R1が
第3の入力端子24に入力されたとする。この場合、シ
ーケンサは以下のように遷移する。 D1 −C1 −D1 −C1 →D1 −D1 −D2 −D3 −D1 −C1 −D1 −C1 − R M R M RM M R M R M R … つまり、先ず、状態は、D1からC1に変わる。その結
果、PLLにおいては位相を進ませるような制御がなさ
れる。次に、制御信号Mが入力されると、状態はD1に
遷移する。これにより、PLLにおいては、位相を遅ら
せるような制御がなされる。次に、基準信号Rが入力さ
れると状態はC1に遷移する。これにより、PLLにお
いては、位相を進ませるような制御がなされる。次に、
制御信号Mが入力されると、状態はD1に遷移する。こ
れにより、PLLにおいては、位相を遅らせるような制
御がなされる。次に、基準信号Rと制御信号Mとが同時
に入力されると、状態はD1を保つ。PLLにおいて
は、引き続き位相を遅らせるような制御がなされる。次
に制御Mが入力されると、状態はD2に遷移する。更
に、基準信号Rが入力されると、状態はD3に遷移す
る。次に、制御信号Mが入力されると、状態はD1に遷
移する。これにより、PLLにおいては、更に引き続い
て位相を遅らせるような制御がなされる。次に、基準信
号Rが入力されると、状態はC1に遷移する。これによ
り、PLLにおいては、位相を進ませるような制御がな
される。次に、制御信号Mが入力されると、状態はD1
に遷移する。これによりPLLにおいては位相を遅らせ
るような制御がなされる。次に、基準信号Rが入力され
ると、状態はC1に遷移する。これにより、PLLにお
いては、位相を進ませるような制御がなされる。
【0018】つまり、以上のような位相比較の結果によ
ってPLLを動作させた場合には、出力端子27からの
比較信号CPは位相を進ませるような出力状態よりも、
位相を遅らせるような出力状態を多く続ける。このた
め、制御信号Mは、位相を遅らせる方向に制御される。
【0019】その結果、基準信号Rのm/n倍の周波数
への誤ロックを防止することが可能である。これによ
り、基準信号Rに対して制御信号Mを、正確に位相ロッ
クすることができる。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、基
準信号のm/n倍の周波数に誤ロックしないようにする
ために基準信号のm/n倍の周波数成分を除去するよう
なローパスフィルタの設計が不要になる。これにより、
ローパスフィルタの設計が非常に簡単になる。また、モ
ータ速度制御の場合のように、誤ロックする可能性の高
い周波数領域が多数存在するような場合においても、誤
ロック防止のためにフィルタを切り替えたりする等の制
御が不要になる。これにより、回路構成が簡略化され、
コスト、信頼性の両面からも非常に優れた位相比較回路
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る位相比較回路のブロッ
ク図である。
【図2】図1の構成の動作を説明するための状態遷移図
である。
【図3】従来の位相比較装置のブロック図である。
【図4】位相比較動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。
【符号の説明】
1 第1の入力端子 2 D型フリップフロップ 3 D型フリップフロップ 4 D型フリップフロップ 23 第2の入力端子 24 第3の入力端子 27 出力端子 28 位相比較器 29 VCO 30 ローパスフィルタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基準信号が入力される第1の入力端子と、 制御信号が入力される第2の入力端子と、 前記第1の入力端子からの基準信号と、前記第2の入力
    端子からの制御信号とを、互いの位相関係と共に順次記
    録する記憶手段と、 前記基準信号と前記制御信号の位相関係と、前記記憶手
    段の出力とに基づいて、位相比較信号を出力する論理手
    段と、 を備えることを特徴とする位相比較回路。
JP4245133A 1992-09-14 1992-09-14 位相比較回路 Expired - Lifetime JP2531908B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61280578A (ja) * 1985-06-05 1986-12-11 Mitsubishi Electric Corp デイジタル位相比較器
JPH03270511A (ja) * 1990-03-20 1991-12-02 Fujitsu Ltd 位相比較回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61280578A (ja) * 1985-06-05 1986-12-11 Mitsubishi Electric Corp デイジタル位相比較器
JPH03270511A (ja) * 1990-03-20 1991-12-02 Fujitsu Ltd 位相比較回路

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