JPH10209859A - Pll回路 - Google Patents
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- JPH10209859A JPH10209859A JP9010662A JP1066297A JPH10209859A JP H10209859 A JPH10209859 A JP H10209859A JP 9010662 A JP9010662 A JP 9010662A JP 1066297 A JP1066297 A JP 1066297A JP H10209859 A JPH10209859 A JP H10209859A
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Landscapes
- Synchronizing For Television (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
保つことができるPLL回路を提供する。 【解決手段】EXOR回路101はVCO107から出
力される発振クロックFvに基づくクロックPcと基準
クロックRcとの位相を比較し、その比較結果に基づく
クロックS1を出力する。チャージポンプ回路20は定
電流方式であって、クロックS1に基づく電圧信号を出
力する。LPF30はチャージポンプ回路20から出力
される電圧信号を平滑した制御電圧Vtを出力する。V
CO107は制御電圧Vtに応じた周波数の発振クロッ
クFvを出力する。
Description
した所定周波数の発振クロックを出力するPLL(Phase
Locked Loop) 回路に関するものである。
ビデオ信号に含まれるバーストクロックに基づいて、色
信号の同期再生に使用するための発振クロックを生成す
るPLL回路が用いられる。
式とアナログ回路方式とがある。PLL回路をCMOS
構成のデジタル回路にて作成する場合には、発振クロッ
クの発振時期のデータを格納したメモリ、デジタルフィ
ルタ、乗算器などが必要となり、回路構成が大規模化し
てしまう。CMOS構成のアナログ回路にて構成する場
合にはコンデンサ等の外付け部品を必要とするが、回路
を小型化できる。
CMOS構成のアナログ方式のPLL回路100を示
す。PLL回路100は、排他的論理和(EXOR)回
路101、トライステートバッファ102、CMOS構
成のチャージポンプ回路103、ローパスフィルタ(L
PF)106、電圧制御発振器(VCO)107及び1
/4分周器108を備える。
に、基準クロックとしてのデューティ比50%のバース
トクロックRcと1/4分周器107から出力されるデ
ューティ比50%の出力クロックPcとを入力する。N
TSC(National Television System Commitee) 方式の
カラーテレビジョンの場合、バーストクロックRcの周
波数は3.58MHzである。EXOR回路101はバ
ーストクロックRcの位相と出力クロックPcの位相と
の比較結果に基づくクロックS1を出力する。従って、
バーストクロックRcの周期に出力クロックPcの周期
が一致し、かつ、バーストクロックRcの位相に対して
出力クロックPcの位相が90°進んでいる場合にの
み、クロックS1はバーストクロックRcの2倍の周波
数でデューティ比が50%となる。
ットビデオ信号におけるバーストクロックの期間に応じ
て立ち上がる制御信号REを入力する。トライステート
バッファ102は制御信号REが“H”のときにEXO
R回路101の出力クロックS1をチャージポンプ回路
103に出力し、制御信号REが“L”のときには出力
をハイインピーダンス状態にする。
間に直列に接続されたpMOSトランジスタ104及び
nMOSトランジスタ105からなる。このチャージポ
ンプ回路103はトライステートバッファ102により
制御信号REが“H”のときにのみ、pMOSトランジ
スタ104及びnMOSトランジスタ105がオンオフ
する。pMOSトランジスタ104がオンしている場合
には電流Ipが電源側からLPF106へ流れ、nMO
Sトランジスタ105がオンしている場合には電流In
がLPF106から接地側へ流れる。
放電され、クロックS1が平滑化された制御電圧Vtを
VCO107に出力する。VCO107は制御電圧Vt
の電圧値に応じた周波数の発振クロックFvを出力す
る。テレビジョンの場合、発振クロックFvの周波数は
バーストクロックRcの周波数の4倍の14.3181
8MHzとなる。
周波数を4分の1に分周したクロックPcをEXOR回
路101に出力する。A/D変換器109は発振クロッ
クFvをサンプリングクロックとしてコンポジットビデ
オ信号CVをサンプリングし、各サンプリング値に対し
てアナログ−デジタル変換を行い、デジタル信号S2を
出力する。コンポジットビデオ信号CVには、所定の位
相で変調された色差信号が含まれており、A/D変換器
109のサンプリング動作によって、この色差信号が取
り出されることになる。
において、VCO107は温度変化や電源電位の変動等
によって制御電圧Vtに対する発振クロックFvの周波
数が変動する。VCO107から一定周波数の発振クロ
ックFvを出力するためには、制御電圧Vtを各条件に
応じて変化させなければならない。ここで、チャージポ
ンプ回路103はEXOR回路101の出力クロックS
1の電圧値によってLPF106を充放電するため、制
御電圧Vtを変化させるにはEXOR回路101の出力
クロックS1のデューティ比を変化させなければならな
い。
電圧Vtが電源電位の1/2のとき、クロックS1はデ
ューティ比50%の理想的な状態になる。これに対し
て、図11(a)に示すように、制御電圧Vtを電源電
位の1/2よりも大きくするにはクロックS1のデュー
ティ比を50%よりも大きくする必要があり、逆に図1
1(c)に示すように、制御電圧Vtを電源電位の1/
2よりも小さくするにはクロックS1のデューティ比を
50%未満にする必要がある。このようなとき、バース
トクロックRcの位相とクロックPcの位相との差は9
0°からずれたものとなり、発振クロックFvの位相が
所望の位相からずれてしまう。
に基づいてA/D変換器109がサンプリングを行う
と、色信号を正確に再生することができず、色合いの変
化を招く。
れたものであって、その目的は、基準クロックと発振ク
ロックとの同期を確実に保つことができるPLL回路を
提供することにある。
め、請求項1の発明は、一定周期の基準クロックに対し
て一定の位相差を維持する発振クロックを生成するPL
L回路であって、制御電圧に応じた周波数の発振クロッ
クを出力する電圧制御発振器と、一定周期の基準クロッ
クに対する発振クロックの位相差を取り出し、その位相
差に基づくクロックを出力する比較回路と、比較回路か
ら出力されるクロックに応答して接地電位あるいは電源
電位の一方を選択し、接地電位の選択で出力から接地側
へ一定の電流を引き込み、電源電位の選択で電源側から
出力へ一定の電流を供給するチャージポンプ回路と、チ
ャージポンプ回路の出力に接続され、接地電位または電
源電位を比較回路から出力されるクロックに応答して繰
り返すチャージポンプ回路の出力を平滑化して電圧制御
発振器の制御電圧を得るローパスフィルタとを備える。
を、比較回路の出力クロックに基づいて交互にオンオフ
される第1及び第2のトランジスタと、定電流を供給す
るための定電流源と、第1のトランジスタに接続され、
かつ、定電流源の定電流に基づいて第1のトランジスタ
のオン時における駆動電流を流す第1のカレントミラー
回路と、第2のトランジスタに接続され、かつ、定電流
源の定電流に基づいて第2のトランジスタのオン時にお
ける駆動電流を流す第2のカレントミラー回路と、定電
流源の定電流に基づいて第1のトランジスタ又は第2の
トランジスタのオン時における駆動電流を流すための第
1及び第2のカレントミラー回路と、第1及び第2のカ
レントミラー回路はそれぞれ第1のトランジスタ及び第
2のトランジスタに直列に接続されていることとを備え
るものとした。
クに対して一定の位相差を維持する発振クロックを生成
するPLL回路であって、制御電圧に応じた周波数の発
振クロックを出力する電圧制御発振器と、一定周期の基
準クロックに対する発振クロックの位相差を取り出し、
その位相差に基づくクロックを出力する比較回路と、比
較回路から出力されるクロックに応答して接地電位ある
いは電源電位の一方を選択し、接地電位の選択で出力か
ら接地側へ一定の電流を引き込み、電源電位の選択で電
源側から出力へ一定の電流を供給する第1のチャージポ
ンプ回路と、比較回路から出力されるクロックに応答し
て接地電位あるいは電源電位の一方を選択し、接地電位
の選択で出力から接地側へ一定の電流を引き込み、電源
電位の選択で電源側から出力へ一定の電流を供給すると
共に、第1のチャージポンプ回路よりも出力負荷の駆動
能力が高い第2のチャージポンプ回路と、第1及び第2
のチャージポンプ回路の出力に接続され、接地電位また
は電源電位を比較回路から出力されるクロックに応答し
て繰り返す第1及び第2のチャージポンプ回路の出力を
平滑化して電圧制御発振器の制御電圧を得るローパスフ
ィルタと、発振クロックが基準クロックに対して一定の
位相差を維持しているか否かを検出するロック検出回路
と、ロック検出回路の検出結果に応答し、発振クロック
が基準クロックに対して一定の位相差を維持していると
きに第1のチャージポンプ回路を選択的に動作させ、発
振クロックが基準クロックに対して一定の位相差を維持
していないときに第2のチャージポンプ回路を選択的に
動作させる選択回路とを備える。
クに対して一定の位相差を維持する発振クロックを生成
するPLL回路であって、制御電圧に応じた周波数の発
振クロックを出力する電圧制御発振器と、一定周期の基
準クロックに対する発振クロックの位相差を取り出し、
その位相差に基づくクロックを出力する比較回路と、比
較回路から出力されるクロックに応答して接地電位ある
いは電源電位の一方を選択し、接地電位の選択で出力か
ら接地側へ一定の電流を引き込み、電源電位の選択で電
源側から出力へ一定の電流を供給するチャージポンプ回
路と、チャージポンプ回路の出力に接続され、接地電位
または電源電位を比較回路から出力されるクロックに応
答して繰り返すチャージポンプ回路の出力を平滑化して
電圧制御発振器の制御電圧を得るローパスフィルタと、
発振クロックが基準クロックに対して一定の位相差を維
持しているか否かを検出するロック検出回路と、ロック
検出回路が所定の期間を超えて発振クロックのロックを
検出できなかったときに、ローパスフィルタの入力又は
出力に接地電位または電源電位を供給するスイッチとを
備える。
ジットビデオ信号におけるバーストクロックとした。
形態を図面に従って説明する。尚、各実施形態におい
て、図9に示した従来のPLL回路と同じ構成部材につ
いては符号を等しくしてその説明を一部省略する。
したアナログ方式のPLL回路10を示す。PLL回路
10は、EXOR回路101、トライステートバッファ
12、定電流方式のチャージポンプ回路20、ローパス
フィルタ(LPF)30、VCO107及び1/4分周
器108を備える。
てのデューティ比50%のバーストクロックRcと1/
4分周器107から出力されるデューティ比50%の出
力クロックPcとを入力する。NTSC方式のカラーテ
レビジョンに対応する場合、バーストクロックRcの周
波数は3.58MHzである。EXOR回路101はバ
ーストクロックRcの位相と出力クロックPcの位相と
を比較する位相比較回路として働き、その比較結果に基
づくクロックS1を出力する。従って、バーストクロッ
クRcの位相に対して出力クロックPcの位相が90°
進んでいる場合にのみ、クロックS1はバーストクロッ
クRcの2倍の周波数を持ちデューティ比が50%にな
る。
13、インバータ14及びAND回路15からなる。O
R回路13はコンポジットビデオ信号におけるバースト
クロックRcの重畳期間を示す制御信号REを受け、制
御信号REがLレベルのときEXOR回路101の出力
クロックS1をチャージポンプ回路20に出力する。ま
た、OR回路13は制御信号REがHレベルのときには
出力クロックS1を遮断してHレベルの信号を出力す
る。
制御信号REを受け、インバータ14の出力信号がHレ
ベル、すなわち、制御信号REがLレベルのとき出力ク
ロックS1をチャージポンプ回路20に出力する。ま
た、AND回路15はインバータ14の出力信号がLレ
ベル、すなわち、制御信号REがHレベルのときには出
力クロックS1を遮断し、出力をLレベルに固定する。
MOSトランジスタ22,24,27,28及びpMO
Sトランジスタ23,25,26を備える。nMOSト
ランジスタ22は抵抗21を介して電源に接続されたド
レインと、接地されたソースと、ドレインに接続された
ゲートとを備える。本形態において、抵抗21とnMO
Sトランジスタ22とによって定電流源が構成され、抵
抗21の抵抗値とnMOSトランジスタ22のオン抵抗
値による抵抗分圧によってnMOSトランジスタ22の
ゲート電圧が設定され、そのゲート電圧によってnMO
Sトランジスタ22は一定電流を流す。
ースと、pMOSトランジスタ23に接続されたドレイ
ンと、nMOSトランジスタ22のゲート(ドレイン)
に接続されたゲートとを備える。nMOSトランジスタ
24はnMOSトランジスタ22と共に抵抗21及びp
MOSトランジスタ23に対してカレントミラー回路を
構成している。従って、nMOSトランジスタ24には
nMOSトランジスタ22に流れる一定電流と等しい大
きさの電流が流れる。
れたソースと、nMOSトランジスタ24に接続された
ドレインと、そのドレインに接続されたゲートとを備え
る。pMOSトランジスタ23にはnMOSトランジス
タ24に流れる電流と等しい電流が流れ、この電流に基
づいてpMOSトランジスタ23のゲート電圧が設定さ
れる。
OSトランジスタ27,28は電源及び接地間に直列に
接続されている。pMOSトランジスタ25は電源に接
続されたソースと、pMOSトランジスタ26に接続さ
れたドレインと、前記OR回路13の出力端子に接続さ
れたゲートとを備える。nMOSトランジスタ28は接
地されたソースと、nMOSトランジスタ27に接続さ
れたドレインと、前記AND回路15の出力端子に接続
されたゲートとを備える。従って、制御信号REがHレ
ベルのとき、すなわち、バーストクロックの期間でない
ときにはクロックS1のレベルに関係なくpMOSトラ
ンジスタ25及びnMOSトランジスタ28はオフす
る。また、制御信号REがLレベルのとき、すなわち、
バーストクロックの期間であるときにはクロックS1の
レベルに基づいてpMOSトランジスタ25及びnMO
Sトランジスタ28がオン/オフする。
ランジスタ25に接続されたソースと、LPF30に接
続されたドレインと、前記pMOSトランジスタ23の
ゲートに接続されたゲートとを備える。pMOSトラン
ジスタ26はpMOSトランジスタ25がオンしている
ときにのみ、前記nMOSトランジスタ22に流れる一
定電流と等しい大きさの電流Ip1をLPF30に供給
する。nMOSトランジスタ27はnMOSトランジス
タ28に接続されたソースと、LPF30に接続された
ドレインと、前記nMOSトランジスタ22のゲートに
接続されたゲートとを備える。nMOSトランジスタ2
7はnMOSトランジスタ28がオンしているときにの
み、前記nMOSトランジスタ22に流れる一定電流と
等しい大きさの電流In1をLPF30から取り出す。
pMOSトランジスタ26及びnMOSトランジスタ2
7としてはチャネル長変調が発生しないようにチャネル
長の大きいものが使用されており、図2に示すように電
流Ip1,In1は接地電位VSSから電源電位VDDまで
の範囲に渡ってほぼ等しく保たれる。
2,33からなる。LPF30のコンデンサ32,33
は電流Ip,Inによって充放電され、制御電圧Vtを
VCO107に出力する。コンデンサ32,33には容
量の大きいものが使用されており、コンデンサ52,5
3からのリーク電流に基づく制御電圧Vtの変動を小さ
くするようにしている。
周波数の発振クロックFvを出力する。NTSC方式の
カラーテレビジョンの場合、発振クロックFvの周波数
はバーストクロックRcの周波数の4倍の14.318
18MHzとなる。
周波数を4分の1に分周したクロックPcをEXOR回
路101に出力する。A/D変換器109は発振クロッ
クFvをサンプリングクロックとしてコンポジットビデ
オ信号CVをサンプリングしてアナログ−デジタル変換
を行い、デジタル信号S2を出力する。
10において、VCO107は温度変化等によって発振
クロックFvの周波数が変動する。VCO107から一
定周波数の発振クロックFvを出力するためには、制御
電圧Vtの電圧を温度変化等の影響を打ち消すように変
化させなければならない。
って、等しい大きさの電流Ip1,In1によってLP
F30の充放電を制御する。定電流方式のチャージポン
プ回路20によってLPF30が充放電されるとき、L
PF30から出力される制御電圧Vtは、チャージポン
プ回路20を動作させるクロックS1のデューティ比が
50%のときに一定値を維持する。そして、クロックS
1のデューティ比が50%を超えると制御電圧Vtが上
昇し、デューティ比が50%未満になると制御電圧Vt
が低下するようになる。従って、制御電圧Vtを別の値
に変化させたとしても、EXOR回路101の出力クロ
ックS1のデューティ比を変化させなくて済み、デュー
ティ比を50%に保持することができる。すなわち、図
3(b)に示すように、制御電圧Vtが電源電位の1/
2のとき、クロックS1はデューティ比50%の理想的
な状態になる。そして、図3(a),(c)に示すよう
に、制御電圧Vtが電源電位の1/2よりも大きいとき
あるいは小さいときにもクロックS1のデューティ比は
50%となる。従って、クロックPcの位相はバースト
クロックRcの位相よりも90°進んだものとなり、発
振クロックFvの位相を所望の位相に保持することがで
きる。
た第2実施形態を図4に従って説明する。尚、本実施形
態において、図1に示したPLL回路と同じ構成部材に
ついては符号を等しくしてその説明を一部省略する。
PLL回路40を示し、このPLL回路40は、チャー
ジポンプ回路41の構成のみが前記チャージポンプ回路
20の構成と異なっている。
流方式であって、pMOSトランジスタ25,26,4
2,44、nMOSトランジスタ27,28,45及び
抵抗43を備える。pMOSトランジスタ42は電源に
接続されたソースと、抵抗43を介して接地されたドレ
インと、ドレインに接続されたゲートとを備える。pM
OSトランジスタ42のオン抵抗値と抵抗43の抵抗値
とによる抵抗分圧によってpMOSトランジスタ42の
ゲート電圧が設定され、そのゲート電圧によってpMO
Sトランジスタ42は一定電流を流す。
れたソースと、nMOSトランジスタ45に接続された
ドレインと、pMOSトランジスタ42のゲートに接続
されたゲートとを備える。pMOSトランジスタ44は
pMOSトランジスタ42と共にカレントミラー回路を
構成している。従って、pMOSトランジスタ44には
pMOSトランジスタ42に流れる一定電流と等しい大
きさの電流が流れる。
ースと、pMOSトランジスタ44に接続されたドレイ
ンと、そのドレインに接続されたゲートとを備える。n
MOSトランジスタ45にはpMOSトランジスタ44
に流れる電流と等しい電流が流れ、この電流に基づいて
nMOSトランジスタ45のゲート電圧が設定される。
OSトランジスタ27,28は、電源及び接地間に直列
に接続されている。このpMOSトランジスタ25,2
6及びnMOSトランジスタ27,28自体は、図1と
同一である。そして、pMOSトランジスタ44のゲー
トがpMOSトランジスタ26のゲートに接続され、n
MOSトランジスタ45のゲートがnMOSトランジス
タ27のゲートに接続されてチャージポンプ回路41が
構成されている。
0においても、第1の形態と同様の作用及び効果があ
る。 (第3実施形態)次に、本発明を具体化した第3実施形
態を図5,図6に従って説明する。尚、本実施形態にお
いて、図1に示したPLL回路と同じ構成部材について
は符号を等しくしてその説明を一部省略する。
PLL回路50を示す。PLL回路50は、EXOR回
路101、トライステートバッファ12、第1及び第2
のチャージポンプ回路51,52、LPF30、ロック
検出器62、第1及び第2のセレクタ64,65、VC
O107及び1/4分周器108を備える。
と1/4分周器107から出力されるクロックPcとに
基づいて、クロックPcの位相がバーストクロックRc
の位相に対してほぼ90°位相差にロックしているか否
か、すなわち、発振クロックFvがバーストクロックR
cに同期しているか否かを検出する。
果に基づいて第1及び第2のチャージポンプ回路51,
52のいずれか一方を選択するものである。選択回路6
3は前記OR回路13の出力端子に接続された第1のセ
レクタ64と、前記AND回路15の出力端子に接続さ
れた第2のセレクタ65とを備える。ロック検出器62
によってクロックPcがロック状態にないと判定される
と、第1及び第2のセレクタ64,65は第2のチャー
ジポンプ回路52を選択してOR回路13の出力クロッ
ク及びAND回路15の出力クロックを供給する。ま
た、ロック検出器62によってクロックPcがロック状
態であると判定されると、第1及び第2のセレクタ6
4,65は第1のチャージポンプ回路51を選択してO
R回路13の出力クロック及びAND回路15の出力ク
ロックを供給する。
式であって、前記チャージポンプ回路20と同一の構成
である。チャージポンプ回路51のpMOSトランジス
タ25のゲートは第1のセレクタ64の一方の端子に接
続されており、nMOSトランジスタ28のゲートは第
2のセレクタ65の一方の端子に接続されている。
ャージポンプ回路51よりも電流駆動能力の高い定電流
方式のチャージポンプ回路であって、抵抗53、nMO
Sトランジスタ54,56,59,60及びpMOSト
ランジスタ55,57,58を備える。この抵抗53、
nMOSトランジスタ54,56,59,60及びpM
OSトランジスタ55,57,58による回路構成その
ものは抵抗21、nMOSトランジスタ22,24,2
7,28及びpMOSトランジスタ23,25,26か
らなる第1のチャージポンプ回路51と同一である。
流す能力を向上するためにチャネル長の短い多少チャネ
ル長変調を許容したものが使用されており、図6に示す
ように電流Ip2は制御電圧Vtの増加に伴って減少す
るようになっている。また、nMOSトランジスタ59
としては電流を流す能力を向上するためにチャネル長の
短い多少チャネル長変調を許容したものが使用されてお
り、図6に示すように電流In2は制御電圧Vtの増加
に伴って増加するようになっている。
50の作用について説明する。今、あるチャネルのコン
ポジットビデオ信号CVにおけるバーストクロックRc
に対して発振クロックFvが所望の位相差を維持して同
期しているとすると、ロック検出器62によってクロッ
クPcがロック状態であると判定される。そのため、第
1及び第2のセレクタ64,65によって第1のチャー
ジポンプ回路51が選択され、OR回路13の出力クロ
ックがpMOSトランジスタ25に供給され、AND回
路15の出力クロックがnMOSトランジスタ28に供
給される。
すなわち、バーストクロックの期間であるときにはEX
OR回路101のデューティ比50%の出力クロックS
1に基づいてpMOSトランジスタ25及びnMOSト
ランジスタ28が交互にオンオフされる。pMOSトラ
ンジスタ25がオンしているとき、LPF30はpMO
Sトランジスタ26を流れる電流Ip1によって充電さ
れる。nMOSトランジスタ28がオンしているとき、
LPF30はnMOSトランジスタ27を流れる電流I
n1(=Ip1)によって放電される。その結果、LP
F30の制御電圧Vtは所定の値で安定する。
PLL回路50へのバーストクロックRcの入力が一時
的に停止されると、Hレベルの制御信号REによってp
MOSトランジスタ25及びnMOSトランジスタ28
は共にオフし、LPF30の充放電が行われなくなる。
このとき、LPF30からのリークによって制御電圧V
tが低下し、発振クロックFvの周波数が低下する。そ
れに伴って1/4分周器108から出力されるクロック
Pcの周波数も低下する。
クRcが入力されると、ロック検出器62によってクロ
ックPcがアンロック状態であると判定される。そのた
め、第1及び第2のセレクタ64,65によって第2の
チャージポンプ回路52が選択され、OR回路13の出
力クロックがpMOSトランジスタ57に供給され、A
ND回路15の出力クロックがnMOSトランジスタ6
0に供給される。
はEXOR回路101の出力クロックS1に基づいてp
MOSトランジスタ57及びnMOSトランジスタ60
が交互にオンオフされる。pMOSトランジスタ57が
オンしているとき、LPF30はpMOSトランジスタ
58を流れる電流Ip2によって充電される。nMOS
トランジスタ60がオンしているとき、LPF30はn
MOSトランジスタ59を流れる電流In2(=Ip
2)によって放電される。その結果、LPF30の制御
電圧Vtは所定の値に対して高速で近づくようになる。
て発振クロックFvの周波数が目標とする周波数に近づ
く。同時に、1/4分周器108から出力されるクロッ
クPcの周波数も目標とする周波数に近づく。
づき、ロック検出器62によってクロックPcがロック
状態になったと判定されると、第1及び第2のセレクタ
64,65によって第2のチャージポンプ回路52に代
わって第1のチャージポンプ回路51が選択され、OR
回路13の出力クロックがpMOSトランジスタ25に
供給され、AND回路15の出力クロックがnMOSト
ランジスタ28に供給される。その結果、制御電圧Vt
はリンギングを抑制しつつ所定の値に安定する。
第1のチャージポンプ回路51と、電流駆動能力の高い
第2のチャージポンプ回路52とを設けるとともに、ク
ロックPcの位相がバーストクロックRcの位相に対し
てほぼ90°位相差にロックしているか否かを検出する
ロック検出器62を設けた。そして、クロックPcがア
ンロック状態のときには、第2のチャージポンプ回路5
2を選択して電流Ip2,In2によってLPF30の
充放電を行い、クロックPcがロック状態のときには、
第1のチャージポンプ回路51を選択して電流Ip1,
In1によってLPF30の充放電を行うようにした。
そのため、受信チャネルの切り換え時等において、LP
F30の制御電圧Vtの電圧値を高速で所定の電圧値に
引き込むことができ、バーストクロックRcに同期した
発振クロックFvを高速で得ることができる。
た第4実施形態を図7,図8に従って説明する。尚、本
実施形態において、図1に示したPLL回路と同じ構成
部材については符号を等しくしてその説明を一部省略す
る。
PLL回路70を示し、このPLL回路70は、前記P
LL回路10の構成に加えて、スイッチ71とロック検
出器72とを設けている。
と1/4分周器107から出力されるクロックPcとに
基づいて、クロックPcの位相がバーストクロックRc
の位相に対して90°位相差に所定時間以上ロックして
いないか否か、すなわち、発振クロックFvがバースト
クロックRcに所定時間以上同期していないか否かを検
出する。ロック検出器72は、クロックPcが所定時間
以上ロックしていないと判定すると、ワンショットのア
ンロック検出信号S3を出力する。
設けられている。ロック検出器72からアンロック検出
信号S3が出力されると、スイッチ71はアンロック検
出信号S3が出力されている期間だけ導通してLPF3
0の出力を接地し、制御電圧Vtの値を強制的に接地電
位VSSに落としてPLL回路70をリセットする。スイ
ッチ71はアンロック検出信号S3が入力されなくなる
と、LPF30の出力を接地から切り離す。
方式のチャージポンプ回路20を用いているが、接地電
位VSSから電源電位VDDまでの間においてpMOSトラ
ンジスタ26の電流特性とnMOSトランジスタ27の
電流特性とを厳密には対称とすることができず、図8に
示すように、pMOSトランジスタ26の電流Ip1が
nMOSトランジスタ27の電流In1よりも若干大き
くなる。
ルの切り換えのようなステップ応答における入力周波数
変化に対してクロックPcがロックしない場合がある。
すなわち、LPF30の制御電圧Vtの電圧は通常Ip
1=In1となる電圧値Vpにトラップされてしまい、
制御電圧Vtの電圧値V1がロック点であったとして
も、LPF30の容量が大きくキャプチャーレンジが狭
いために、制御電圧VtがVpからV1に変位できな
い。
クPcのアンロック状態が所定時間以上継続すると、ロ
ック検出器72から出力されるアンロック検出信号S3
に基づいてその期間だけ導通して制御電圧Vtの値を強
制的に接地電位VSSにする。制御電圧Vtの接地電位V
SSへの低下に伴って発振クロックFvの周波数が低下
し、1/4分周器108から出力されるクロックPcの
周波数が低下する。
は、バーストクロックRcとクロックPcとに基づくE
XOR回路101の出力クロックS1に基づいてpMO
Sトランジスタ25及びnMOSトランジスタ28が交
互にオンオフされ、LPF30は電流Ip1によって充
電され、電流Ip2によって放電される。その結果、制
御電圧Vtは接地電位VSSから上昇し、電圧V1にてク
ロックPcがロックする。
り換えのようなステップ応答において、クロックPcの
アンロック状態が所定時間以上継続すると、制御電圧V
tの値を強制的に接地電位VSSにした後、バーストクロ
ックRcとクロックPcとに基づくEXOR回路101
の出力クロックS1に基づいてLPF30を充放電させ
て制御電圧Vtの値を接地電位VSSから上昇させ、電圧
V1にてクロックPcをロックさせて発振クロックFv
をバーストクロックRcに確実に同期させることができ
る。
なく、以下のように変更して具体化してもよい。その場
合でも同様の作用および効果を得ることができる。第4
実施形態のPLL回路70では第1実施形態のPLL回
路10に対してスイッチ71及びロック検出器72を設
けたが、第2実施形態のPLL回路40に対してスイッ
チ71及びロック検出器72を設けてもよい。この場
合、PLL回路40のチャージポンプ回路41では、接
地電位VSSから電源電位VDDまでの間においてnMOS
トランジスタ27の電流In1がpMOSトランジスタ
26の電流Ip1よりも若干大きくなる。そのため、ス
イッチ71は電源VDDとLPF30との間に設け、クロ
ックPcのアンロック状態が所定時間以上継続すると、
ワンショットのアンロック検出信号S3が出力されてい
る期間だけスイッチ71を導通させて制御電圧Vtを強
制的に電源電位VDDにした後、制御電圧Vtを電源電位
VDDから下降させ、所定の電圧にてクロックPcをロッ
クさせて発振クロックFvをバーストクロックRcに同
期させればよい。
ビデオ信号CVに含まれるバーストクロックRcを基準
クロックとし、バーストクロックRcに同期した発振ク
ロックFvを出力するカラーテレビジョン受像機におけ
るPLL回路に具体化したが、これに限定されるもので
はなく、基準クロックとしてバーストクロック以外の任
意のクロックに同期した発振クロックを出力するPLL
回路に具体化してもよい。
発明によれば、基準クロックと発振クロックとの同期を
確実に保つことができる。
同期した発振クロックを高速で得ることができる。請求
項4の発明によれば、ステップ応答において、発振クロ
ックを基準クロックに確実に同期させることができる。
OSトランジスタ 24,27 第1のカレントミラー回路を構成するnM
OSトランジスタ 25 第2のトランジスタとしてのpMOSトランジス
タ 28 第1のトランジスタとしてのnMOSトランジス
タ 30 ローパスフィルタ(LPF) 51 第1のチャージポンプ回路 52 第2のチャージポンプ回路 62,72 ロック検出回路 63 選択回路 71 スイッチ 101 比較回路としてのEXOR回路 107 電圧制御発振器(VCO) Fv 発振クロック Rc 基準クロックとしてのバーストクロック Vt 制御電圧
Claims (5)
- 【請求項1】 一定周期の基準クロックに対して一定の
位相差を維持する発振クロックを生成するPLL回路で
あって、 制御電圧に応じた周波数の発振クロックを出力する電圧
制御発振器と、 一定周期の基準クロックに対する前記発振クロックの位
相差を取り出し、その位相差に基づくクロックを出力す
る比較回路と、 前記比較回路から出力されるクロックに応答して接地電
位あるいは電源電位の一方を選択し、接地電位の選択で
出力から接地側へ一定の電流を引き込み、電源電位の選
択で電源側から出力へ一定の電流を供給するチャージポ
ンプ回路と、 前記チャージポンプ回路の出力に接続され、接地電位ま
たは電源電位を前記比較回路から出力されるクロックに
応答して繰り返す前記チャージポンプ回路の出力を平滑
化して前記電圧制御発振器の制御電圧を得るローパスフ
ィルタとを備えたPLL回路。 - 【請求項2】 前記チャージポンプ回路は、前記比較回
路の出力クロックに基づいて交互にオンオフされる第1
及び第2のトランジスタと、 定電流を供給するための定電流源と、 前記第1のトランジスタに接続され、かつ、前記定電流
源の定電流に基づいて第1のトランジスタのオン時にお
ける駆動電流を流す第1のカレントミラー回路と、 前記第2のトランジスタに接続され、かつ、前記定電流
源の定電流に基づいて第2のトランジスタのオン時にお
ける駆動電流を流す第2のカレントミラー回路と、 前記定電流源の定電流に基づいて前記第1のトランジス
タ又は第2のトランジスタのオン時における駆動電流を
流すための第1及び第2のカレントミラー回路と、第1
及び第2のカレントミラー回路はそれぞれ前記第1のト
ランジスタ及び第2のトランジスタに直列に接続されて
いることとを備える請求項1に記載のPLL回路。 - 【請求項3】 一定周期の基準クロックに対して一定の
位相差を維持する発振クロックを生成するPLL回路で
あって、 制御電圧に応じた周波数の発振クロックを出力する電圧
制御発振器と、 一定周期の基準クロックに対する前記発振クロックの位
相差を取り出し、その位相差に基づくクロックを出力す
る比較回路と、 前記比較回路から出力されるクロックに応答して接地電
位あるいは電源電位の一方を選択し、接地電位の選択で
出力から接地側へ一定の電流を引き込み、電源電位の選
択で電源側から出力へ一定の電流を供給する第1のチャ
ージポンプ回路と、 前記比較回路から出力されるクロックに応答して接地電
位あるいは電源電位の一方を選択し、接地電位の選択で
出力から接地側へ一定の電流を引き込み、電源電位の選
択で電源側から出力へ一定の電流を供給すると共に、前
記第1のチャージポンプ回路よりも出力負荷の駆動能力
が高い第2のチャージポンプ回路と、 前記第1及び第2のチャージポンプ回路の出力に接続さ
れ、接地電位または電源電位を前記比較回路から出力さ
れるクロックに応答して繰り返す前記第1及び第2のチ
ャージポンプ回路の出力を平滑化して前記電圧制御発振
器の制御電圧を得るローパスフィルタと、 前記発振クロックが前記基準クロックに対して一定の位
相差を維持しているか否かを検出するロック検出回路
と、 前記ロック検出回路の検出結果に応答し、前記発振クロ
ックが前記基準クロックに対して一定の位相差を維持し
ているときに前記第1のチャージポンプ回路を選択的に
動作させ、前記発振クロックが前記基準クロックに対し
て一定の位相差を維持していないときに前記第2のチャ
ージポンプ回路を選択的に動作させる選択回路とを備え
たPLL回路。 - 【請求項4】 一定周期の基準クロックに対して一定の
位相差を維持する発振クロックを生成するPLL回路で
あって、 制御電圧に応じた周波数の発振クロックを出力する電圧
制御発振器と、 一定周期の基準クロックに対する前記発振クロックの位
相差を取り出し、その位相差に基づくクロックを出力す
る比較回路と、 前記比較回路から出力されるクロックに応答して接地電
位あるいは電源電位の一方を選択し、接地電位の選択で
出力から接地側へ一定の電流を引き込み、電源電位の選
択で電源側から出力へ一定の電流を供給するチャージポ
ンプ回路と、 前記チャージポンプ回路の出力に接続され、接地電位ま
たは電源電位を前記比較回路から出力されるクロックに
応答して繰り返す前記チャージポンプ回路の出力を平滑
化して前記電圧制御発振器の制御電圧を得るローパスフ
ィルタと、 前記発振クロックが前記基準クロックに対して一定の位
相差を維持しているか否かを検出するロック検出回路
と、 前記ロック検出回路が所定の期間を超えて前記発振クロ
ックのロックを検出できなかったときに、前記ローパス
フィルタの入力又は出力に接地電位または電源電位を供
給するスイッチとを備えたPLL回路。 - 【請求項5】 前記基準クロックはコンポジットビデオ
信号におけるバーストクロックである請求項1〜4のい
ずれか一項に記載のPLL回路。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP01066297A JP3263621B2 (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | Pll回路 |
| KR1019970071894A KR100382328B1 (ko) | 1997-01-23 | 1997-12-22 | Pll회로및위상록검출회로 |
| EP98300353A EP0855802A3 (en) | 1997-01-23 | 1998-01-19 | PLL circuit and phase lock detector |
| EP20030078675 EP1406389A1 (en) | 1997-01-23 | 1998-01-19 | PLL circuit and phase lock detector |
| EP03078676A EP1406390A1 (en) | 1997-01-23 | 1998-01-19 | PLL circuit and phase lock detector |
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6429901B1 (en) | 1997-01-23 | 2002-08-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | PLL circuit and phase lock detector |
| JP2003087115A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Nec Corp | チャージポンプ電流補正回路 |
| WO2005008895A1 (ja) * | 2003-07-18 | 2005-01-27 | Fujitsu Limited | チャージポンプ回路 |
| JP2007116662A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Honeywell Internatl Inc | ロックの喪失後にフェーズ・ロックド・ループをリセットするための回路 |
| JP2007159991A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Olympus Medical Systems Corp | 内視鏡用信号処理装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12015415B1 (en) * | 2022-12-21 | 2024-06-18 | Qualcomm Incorporated | High gain low power phase detector and loop filter for phase lock loop (PLL) |
-
1997
- 1997-01-23 JP JP01066297A patent/JP3263621B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007159991A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Olympus Medical Systems Corp | 内視鏡用信号処理装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3263621B2 (ja) | 2002-03-04 |
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