JPH098654A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPH098654A JPH098654A JP7155825A JP15582595A JPH098654A JP H098654 A JPH098654 A JP H098654A JP 7155825 A JP7155825 A JP 7155825A JP 15582595 A JP15582595 A JP 15582595A JP H098654 A JPH098654 A JP H098654A
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Microcomputers (AREA)
Abstract
動作時のノイズのPLLへの干渉を抑圧する。 【構成】クロックCKを所定時間遅延して遅延クロック
CPを生成する位相遅延回路2を備える。
Description
特にマイクロコンピュータとPLLを内蔵する半導体集
積回路に関する。
PLL回路とを内蔵している半導体集積回路では、例え
ば、トランジスタ技術,1994年,2月号,第301
頁(文献1)記載のように、クロック発生回路から同一
のクロックを上記マイクロコンピュータとPLLの位相
比較器に供給していた。
ックで示す図3を参照すると、この従来の半導体集積回
路は、この半導体集積回路全体の駆動用のクロックCK
を発生するクロック発生回路1と、クロックCKの供給
に応答してマイクロコンピュータ10の所要のクロック
CMを発生するタイミングジェネレータ3と、クロック
CKの供給に応答してPLLの複数の基準周波数RFを
発生する基準周波数発生回路4と、複数の基準周波数R
Fから1つの選択基準周波数FSを選択するマルチプレ
クサ5と、外部から供給を受けたVCO信号を増幅し増
幅VCO信号VAを出力する増幅器6と、増幅VCO信
号VAを所定の分周比で分周し分周信号VDを出力する
プログラマブルカウンタ7と、基準周波数FSと分周信
号VDとの位相比較を行い位相差信号PCを発生する位
相比較器8と、位相差信号PCの供給に応答して誤差信
号DCに変換するチャージポンプ回路9と、マイクロコ
ンピュータ10とを備える。
回路の動作について説明すると、まず、クロック発生回
路1は、タイミングジェネレータ3と基準周波数発生回
路4とに同一のクロックCKをそれぞれ供給する。基準
周波数発生回路4は、クロックCKの供給に応答してこ
のクロックCKに同期した複数の基準周波数RFを発生
し、マルチプレクサ5に供給する。マルチプレクサ5は
基準周波数RFのうちの一つを選択基準周波数FSとし
て選択し、位相比較器8の一方の入力にに供給する。一
方、増幅器6はこのICの外部から供給を受けたVCO
信号VOを増幅し増幅VCO信号VAをプログラムカウ
ンタ7に供給する。このプログラムカウンタ7は外部か
らの制御(図示省略)により設定された分周比で供給さ
れた信号VAを分周し分周信号VDを発生し、位相比較
器8の他の一方の入力に供給する。位相比較器8はこれ
ら信号FS,VDの位相比較を行い差信号である位相差
信号PCを発生しチャージポンプ回路9に供給する。チ
ャージポンプ回路9は位相差信号PCの供給に応答して
対応の誤差信号DCに変換し、IC外部のVCO制御信
号として出力する。
ック時における位相比較器8の位相比較点は選択基準周
波数FSのレベル変化点となる。この選択基準周波数F
Sレベル変化点はクロックCKのレベル変化点に必ず重
なることになる。また、クロックCKはマイクロコンピ
ュータ10用のタイミングジェネレータ3にも供給され
ているためマイクロコンピュータ10のクロックCMの
レベル変化点とも重なることになる。
は、位相差信号PCの検出能力がPLLの利得を決める
1つの要因である。この位相比較のタイミングにおいて
マイクロコンピュータ10が動作すると、当然、電源ま
たは基準電圧ラインにノイズを発生する。そうすると、
位相差信号PCにノイズ成分が含まれ、誤差電圧CDに
引継がれ最終的にVCOのロック周波数にノイズ成分を
含むという問題が生ずる。
選択基準周波数FSと分周信号VDと出力の位相差信号
PCとのタイミング関係をタイムチャートで示す図4を
参照すると、マイクロコンピュータのノイズのない状態
を示す図4(A)ではロック時の位相誤差tφ1は非常
に狭い。例えば時間で100ps程度である。これに対
しノイズの有る状態を示す(B)では、基準周波数FS
のレベル変化時に時間幅tn例えば50psのノイズが
発生したとすると位相差信号PCの幅はtφ1+tn
で、この場合150psになり50%の誤差を含むこと
になる。このノイズに起因する誤差はVCO周波数が低
い場合は周期が長いためあまり影響がないが、VCO周
波数が高くなると周期が短くなるためこの誤差の割合が
大きくなり、ノイズの混入の状況によっては、PLLの
ロック不能いという場合も生じ得る。
周期7.69nsのときのノイズの影響の許容時間を前
述したように50psすなわちVCO周波数周期にたい
し0.65%までとすると、これ以上のVCO周波数は
マイクロコンピュータのノイズ発生時間を短くしない限
り無理であった。マイクロコンピュータのノイズ発生時
間は処理速度に反比例するのでその短縮は処理速度の向
上と同一であり、この実施のためには個々のトランジス
タを大きくしなければならず、回路面積の増大になって
しまう。
集積回路は、PLLの位相比較のタイミングとマイクロ
コンピュータの動作タイミングとが一致しているため、
マイクロコンピュータ動作起因のノイズが位相差信号に
干渉し、PLLロック時の上記位相差信号の幅を増大さ
せて位相差検出感度を低下させ位相誤差の増加や甚だし
いときにはロック不能の要因となるという欠点があっ
た。
動作周波数上限が大幅に制約されるという欠点があっ
た。
作時でも、PLL動作を正常に行わせる半導体集積回路
を提供することにある。
は、同一半導体基板上に形成され同一タイミングの第1
および第2のクロック信号を発生するクロック発生回路
と、前記第1のクロック信号の供給に応答して動作する
マイクロコンピュータと、前記第2のクロック信号の供
給に応答してPLL回路の基準周波数信号を発生する基
準周波数信号発生回路と、前記基準周波数信号と被制御
周波数信号との位相比較を行い前記被制御周波数信号の
発生源の制御用の位相差信号を発生する位相比較回路と
を備える半導体集積回路において、前記第1および第2
のクロック信号のいずれか一方を予め定めた時間遅延す
るクロック遅延回路を備えて構成されている。
構成要素には共通の参照文字/数字を付して同様にブロ
ックで示す図1を参照すると、この図に示す本実施例の
半導体集積回路は、従来と共通のクロック発生回路1
と、タイミングジェネレータ3と、基準周波数発生回路
4と、マルチプレクサ5と、増幅器6と、プログラマブ
ルカウンタ7と、位相比較器8と、チャージポンプ回路
9と、マイクロコンピュータ10とに加えて、クロック
CKを所定時間遅延して遅延クロックCPを発生してタ
イミングジェネレータ3に供給する位相遅延回路2を備
える。
ログまたはディジタルのディレイ回路21を備える。
いて説明すると、クロック発生回路1は、位相遅延回路
2と基準周波数発生回路4とに同一のクロックCKをそ
れぞれ供給する。以下、基準周波数発生回路4〜チャー
ジポンプ回路9までの動作は従来と共通であるので、説
明を省略する。
ば50nsクロックCKを遅延させて遅延クロックCP
を発生し、このクロックCPをタイミングジェネレータ
3に供給する。タイミングジェネレータ3はクロックC
Pの供給に応答してマイクロコンピュータ10用のクロ
ックCMを発生しマイクロコンピュータ10に供給す
る。
レベル変化点すなわち位相差信号PCの位相差検出点と
マイクロコンピュータ10の動作点は常に重なることは
ない。例えば、クロックCKを9MHzとすると周期は
111nsとなり、位相遅延回路2の遅延値を上述のよ
うに50nsecとすれば、位相差検出点に対し、マイ
クロコンピュータ10は常時50ns遅れて動作し、こ
の動作に起因するノイズの発生も常に50ns遅れるこ
とになる。したがって、このノイズの干渉による誤差の
発生は効果的に抑圧できる。
タの動作変化点とPLLの位相差検出点との時間差はV
CO入力周波数の半周期であり、マイクロコンピュータ
が発生するノイズ幅を50psとすれば、計算上、20
GHz直前までVCO入力周波数を上昇できる。
位相遅延回路2Aの構成をブロックで示す図2を参照す
ると、本実施例の上述の第1の実施例の位相遅延回路2
に対する相違点は、ディレイ回路21の代りに直列接続
したインバータI1,I2を備えることである。動作に
ついては第1の実施例と同様である。
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。例えば、位相遅延回路をマイクロコンピュータの
クロック発生側に挿入する代りにPLL基準信号発生側
に挿入することも本発明の主旨を逸脱しない限り適用で
きることは勿論である。
積回路は、マイクロコンピュータ用およびPLL用のク
ロック信号のいずれか一方を所定時間遅延するクロック
遅延回路を備えているので、PLLの位相差検出点に対
しマイクロコンピュータの動作変化点がずれることによ
り、このマイクロコンピュータの動作に起因するノイズ
のPLL動作への干渉を抑圧しPLLの特性をマイクロ
コンピュータの非動作時と同様に保持できるという効果
がある。
PLLの動作周波数上限の制約が大幅に緩和されるとい
う効果がある。
ック図である。
ロック図である。
である。
すタイムチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 同一半導体基板上に形成され同一タイミ
ングの第1および第2のクロック信号を発生するクロッ
ク発生回路と、前記第1のクロック信号の供給に応答し
て動作するマイクロコンピュータと、前記第2のクロッ
ク信号の供給に応答してPLL回路の基準周波数信号を
発生する基準周波数信号発生回路と、前記基準周波数信
号と被制御周波数信号との位相比較を行い前記被制御周
波数信号の発生源の制御用の位相差信号を発生する位相
比較回路とを備える半導体集積回路において、 前記第1および第2のクロック信号のいずれか一方を予
め定めた時間遅延するクロック遅延回路を備えることを
特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項2】 前記クロック遅延回路が、前記時間の遅
延線を備えることを特徴とする請求項1記載の半導体集
積回路。 - 【請求項3】 前記クロック遅延回路が、前記時間の遅
延が得られるように直列接続した少なくとも1個のイン
バータ回路を備えることを特徴とする請求項1記載の半
導体集積回路。 - 【請求項4】 前記クロック遅延回路が前記第1のクロ
ック信号を前記時間遅延して前記マイクロコンピュータ
に供給することを特徴とする請求項1記載の半導体集積
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7155825A JP2827967B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7155825A JP2827967B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 半導体集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098654A true JPH098654A (ja) | 1997-01-10 |
| JP2827967B2 JP2827967B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=15614320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7155825A Expired - Lifetime JP2827967B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827967B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000065651A1 (en) * | 1999-04-27 | 2000-11-02 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP7155825A patent/JP2827967B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000065651A1 (en) * | 1999-04-27 | 2000-11-02 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2827967B2 (ja) | 1998-11-25 |
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