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JPH0964727A - 同期回路 - Google Patents

同期回路

Info

Publication number
JPH0964727A
JPH0964727A JP7214584A JP21458495A JPH0964727A JP H0964727 A JPH0964727 A JP H0964727A JP 7214584 A JP7214584 A JP 7214584A JP 21458495 A JP21458495 A JP 21458495A JP H0964727 A JPH0964727 A JP H0964727A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
signal
charge
charge pump
pass filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7214584A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehiko Nakao
尾 健 彦 中
Shinichi Yoshioka
岡 晋 一 吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7214584A priority Critical patent/JPH0964727A/ja
Priority to US08/698,892 priority patent/US5781048A/en
Publication of JPH0964727A publication Critical patent/JPH0964727A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/089Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses
    • H03L7/0891Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses the up-down pulses controlling source and sink current generators, e.g. a charge pump
    • H03L7/0895Details of the current generators
    • H03L7/0896Details of the current generators the current generators being controlled by differential up-down pulses

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位相比較器の不感帯近傍では、ローパスフィ
ルタからVCOへ入力される信号が、電源電圧又は接地
電圧の一方に張り付いて同相雑音を除去することができ
なかった。 【解決手段】 フィードバック信号と入力された基準信
号との位相差を比較して位相差信号を出力する位相比較
器21と、位相差信号に基づき充放電信号を出力するチ
ャージポンプ22と、充放電信号に基づいて容量に蓄積
した電荷量を変化させ制御信号を差動信号として出力す
るローパスフィルタ23と、制御信号に基づいて出力の
発振周波数を変化させる電圧制御発振器24と、電圧制
御発振器24の出力を逓倍してフィードバック信号を出
力する分周器25と、さらにチャージポンプの出力側に
設けられた固定手段R21〜R24とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、同期回路に関し、特に
PLL回路等の同期回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、データ通信の高速化・大容量化、
あるいはマイクロプロセッサの高速化に伴って、Phase
locked Loop (以下、PLLという)等の同期回路に、
高精度なタイミングの同期が要求されるようになってき
た。
【0003】図5に、従来のPLL回路の基本的な構成
を示す。位相比較器11に、外部から基準信号11R
と、分周器15から出力されたフィードバック信号15
Aとが入力されてそれぞれの位相差が検知される。ここ
で、位相比較器11として、位相のずれのみならず周波
数の相違も検知する位相周波数比較器を用いてもよい。
位相比較器11において、フィードバック信号15Aが
基準信号11Rよりも位相が遅れていることが検知され
ると、出力信号11Aが位相差に比例した期間だけアク
ティブになる。逆に、フィードバック信号15Aが基準
信号11Rよりも位相が進んでいることが検知される
と、出力信号11Bが位相差に比例した期間だけアクテ
ィブになる。ここで、信号11Aはフィードバック信号
15Aの位相を速めるために用いるものであり、一般に
UP信号と称する。信号11Bはフィードバック信号1
5Aの位相を遅くするために用いられ、DOWN信号と
称する。信号11Aは、ロウレベルのときアクティブに
なり、信号11Bはハイレベルのときアクティブにな
る。
【0004】チャージポンプ12は、位相比較器11が
出力したこれらの信号11A及び11Bを与えられて、
後段のローパスフィルタ13内の図示されていないキャ
パシタに対する充放電動作を行う。より詳細には、チャ
ージポンプ12は電源電圧Vcc端子と接地端子との間
に、定電流源I11、PチャネルトランジスタP11、
NチャネルトランジスタN11及び定電流源I12が直
列に接続されており、PチャネルトランジスタP11の
ゲートに信号11Aが入力され、Nチャネルトランジス
タN11のゲートに信号11Bが入力される。信号11
Aがアクティブ、即ちロウレベルの場合はPチャネルト
ランジスタP11がオンしてノードN12Aが電源電圧
Vcc端子に接続された状態になり、このノードN12A
に接続されたローパスフィルタ13Aの容量に電荷が蓄
積される。信号11Bがアクティブ、即ちハイレベルの
場合はNチャネルトランジスタN11がオンしてノード
N12Aが接地され、ローパスフィルタ13Aの容量か
ら電荷が引き抜かれる。
【0005】このように、チャージポンプ12が行う充
放電動作がローパスフィルタ13内の容量によって積分
される。そして、容量に蓄積されている電荷量に応じた
レベルを持つ信号13Aが出力されて、電圧制御発振器
(以下、VCOという)14に与えられる。VCO14
は、入力された信号13Aのレベルに応じて出力信号1
4Aの発振周波数を変動させる。分周器15は、信号1
4Aの周波数を1/n(nは1以上の整数)倍したフィ
ードバック信号15Aを生成して位相比較器11に与え
る。この結果、PLLが生成したフィードバック信号1
5Aの位相が基準信号11Rの位相と一致するようにフ
ィードバックがかかることになる。
【0006】ところで、基準信号11Rと同期のとれた
信号を生成しようとする場合に、次のような2つの主だ
った要因によって、フィードバック信号の位相が基準信
号の位相からずれることになる。
【0007】先ず第1に、位相比較器11には不感帯が
存在する。理想的な位相比較器は、同期回路により生成
された信号と基準信号との位相差が「0」の場合には、
UP信号及びDOWN信号は共にインアクティブであ
り、わずかでも位相差があればいずれか一方の信号がア
クティブになる。しかし、実際の位相比較器には位相差
がある値以下になると検知できない、不感帯と呼ばれる
領域が存在する。
【0008】この不感帯が存在することにより、フィー
ドバック信号と基準信号との位相差が不感帯の中に入る
と、位相比較器11から出力されるUP信号及びDOW
N信号は共にインアクティブとなる。この結果、VCO
14から出力される信号14Aの発振周波数は変化しな
くなり、この時点からは位相合わせが行われなくなる。
よって、二つの信号が不感帯に入ると、これ以上同期回
路から生成される信号と基準信号とのずれは減少しなく
なり、ジッタという形となって表面化される。
【0009】もう一つの要因は、チップ内部の雑音に起
因するものである。このチップ内部の雑音に起因する位
相のずれは、上述した位相比較器の不感帯に起因するも
のよりも多く発生し、またより深刻である場合が多い。
これまでにも、多くの同期回路の設計者は、同期回路単
体で測定した場合にはジッタも小さくフィードバック信
号の位相も基準信号からあまりずれていないが、システ
ムに同期回路を組み込むとジッタが飛躍的に増大し、基
準信号から大きく位相がずれるという問題に悩まされて
きた。このような問題は、システム内の同期回路以外の
回路が動作する場合に電源が変動したり、同期回路と同
一基板に形成された周辺回路が動作して雑音が基板を介
して同期回路に入り込むことが原因と考えられている。
【0010】このような要因により雑音が生じてVCO
から出力される信号の発振周波数が変動しないようにす
るために、VCO14に入力される制御信号13Aを差
動信号とする方式が考えられている。図6に示されたよ
うに、位相比較器21から、UP信号21A及びDOW
N信号21Cと、それぞれを反転した信号21B及び2
1Dとが出力されてチャージポンプ22に与えられる。
チャージポンプ22は、電源電圧Vcc端子と接地端子と
の間に、定電流源I21と、PチャネルトランジスタP
21と、NチャネルトランジスタN21と、定電流源I
22とが直列に接続され、さらにこれとは並列に定電流
源I21と定電流源I22との間に、Pチャネルトラン
ジスタP22とNチャネルトランジスタN22とが直列
に接続されている。PチャネルトランジスタP21及び
NチャネルトランジスタN21のゲートには、それぞれ
UP信号21AとDOWN信号21Cが入力される。P
チャネルトランジスタP22及びNチャネルトランジス
タN22のゲートには、それぞれDOWN信号21Dと
UP信号21Bが入力される。Pチャネルトランジスタ
P21のドレインとNチャネルトランジスタN21のド
レインとの接続ノードと、PチャネルトランジスタP2
2のドレインとNチャネルトランジスタN22のドレイ
ンとの接続ノードとから、それぞれ差動信号22A及び
22Bが出力される。
【0011】ローパスフィルタ23は、チャージポンプ
22から出力された差動信号22A及び22Bに基づい
て充放電を行い、この信号22Aと信号22Bとの差に
応じた制御電圧23A及び23Bを生成してVCO24
に与える。VCO24は、制御電圧23A及び23Bに
基づいた発振周波数を持つ信号24Aを出力して分周器
25が逓倍したフィードバック信号25Aを位相比較器
21に出力する。
【0012】この同期回路のように、チャージポンプ2
2からの出力を差動出力にしてローパスフィルタ23に
与えることで、ローパスフィルタ23から生成される信
号23A、23Bから同相雑音を除去することができ
る。
【0013】しかし、UP信号21A及びDOWN信号
21Bを完全に反転した/UP信号21C及び/DOW
N信号を生成することは、事実上不可能である。また、
チャージポンプ12における充電側の電流量と放電側の
電流量とを完全に一致させることも不可能である。この
ため、チャージポンプ22によってローパスフィルタ2
3に充電される電荷量と放電される電荷量とを一致させ
ることはできない。従って、差動信号22A及び22B
の初期値を電源電圧VDDの1/2とした場合に、信号2
2A及び22Bが電源電位VDDと接地電位Vssとのいず
れか一方に徐々に偏っていき、最終的には信号の一方が
電源電位VDD側と接地電位Vss側のいずれかに偏よるこ
とになる。図7は、放電量が充電量よりも勝っており、
信号22A及び22Bのレベルが時間の経過と共に接地
電位Vss側に偏っていく様子を示している。このような
現象が起こる結果、同相雑音を除去することができなく
なる。
【0014】また、ローパスフィルタ23内の容量に蓄
積された電荷は、リーク電流によって徐々に放電されて
いく。このため、ローパスフィルタ23の出力信号23
A及び23Bのレベルも時間の経過と共に徐々に減少し
ていくことになる。このため、最終的には信号23A及
び23Bのいずれか一方は接地電位Vssに偏よる結果を
招く。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の同期回路にはVCOへ入力すべき制御信号から同相雑
音を的確に除去することができないという問題があっ
た。
【0016】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、同相雑音を的確に除去することが可能な同期回路を
提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の同期回路は、フ
ィードバック信号と入力された基準信号との位相差を比
較して位相差信号を出力する位相比較器と、位相差信号
に基づき充放電信号を出力するチャージポンプと、充放
電信号に基づいて容量に蓄積した電荷量を変化させ制御
信号を差動信号として出力するローパスフィルタと、制
御信号に基づいて出力の発振周波数を変化させる電圧制
御発振器と、電圧制御発振器の出力を逓倍してフィード
バック信号を出力する分周器と、さらにチャージポンプ
の出力側に設けられた固定手段とを備えている。
【0018】この固定手段は、基準信号とフィードバッ
ク信号との位相差が位相比較器の不感帯近傍になるとチ
ャージポンプから出力された充放電信号のレベルが所定
レベルに固定されるように動作するものである。
【0019】ここで、チャージポンプから出力される充
放電信号は差動信号であり、固定手段は、チャージポン
プの一方の出力端子と電源電圧端子、一方の出力端子と
接地電圧端子との間にそれぞれ接続された第1、第2の
抵抗と、チャージポンプの他方の出力端子と電源電圧端
子、他方の出力端子と接地電圧端子との間にそれぞれ接
続された第3、第4の抵抗とを有するものであってもよ
い。
【0020】ここで、第1〜第4の抵抗の替わりに第1
〜第4の定電流源を用いてもよい。
【0021】また、固定手段として、ローパスフィルタ
から出力された制御信号の平均値を生成する平均値生成
手段と、この平均値と、入力された基準値とを比較して
比較結果を出力する比較器と、比較結果を与えられて、
平均値が基準値に一致するように制御する制御手段とを
備えてもよい。
【0022】ここで、平均値生成手段はローパスフィル
タの一方の出力端子と他方の出力端子との間に直列に接
続された2つの抵抗を有し抵抗同志を接続するノードか
ら平均値を出力し、比較器は平均値を一方の入力端子に
入力され基準信号を他方の入力端子に入力され比較結果
を出力端子から出力し、制御手段は、電源電圧端子と接
地電圧端子との間に直列に接続された第1の定電流源、
第1のPチャネルトランジスタ、第1のNチャネルトラ
ンジスタ、第2の定電流源と、これとは並列に、電源電
圧端子と接地電圧端子との間に直列に接続された第3の
定電流源、第2のPチャネルトランジスタ、第2のNチ
ャネルトランジスタ、第4の定電流源とを有し、第1、
第2のPチャネルトランジスタのゲートと第1、第2の
Nチャネルトランジスタのゲートには比較器から出力さ
れた比較結果が入力され、第1のPチャネルトランジス
タのドレインと第1のNチャネルトランジスタのドレイ
ンとを接続するノードがチャージポンプの一方の出力端
子に接続され、第2のPチャネルトランジスタのドレイ
ンと第2のNチャネルトランジスタのドレインとを接続
するノードがチャージポンプの他方の出力端子に接続さ
れており、平均値が基準値よりも大きいときは、ローパ
スフィルタの電荷量が減少するようにチャージポンプか
ら出力される充放電信号のレベルを変化させ、平均値が
基準値よりも小さいときは、ローパスフィルタの電荷量
が増加するようにチャージポンプから出力される充放電
信号のレベルを変化させるものであってもよい。
【0023】あるいは、ローパスフィルタから出力され
た制御信号の平均値が基準値に一致するようにローパス
フィルタの出力する制御信号を制御するものであっても
よく、あるいはまた、チャージポンプから出力された充
放電信号の平均値が基準値に一致するように充放電信号
を制御するものであってもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0025】図1に、第1の実施の形態による同期回路
の構成を示す。チャージポンプ22の信号22Aを出力
するノードN22Aと電源電圧Vcc端子との間に抵抗R
21が接続され、ノードN22Aと接地電圧Vss端子と
の間に抵抗R22が接続されている。同様に、チャージ
ポンプ22の信号22Bを出力するノードN22Bと電
源電圧Vcc端子との間に抵抗R23が接続され、ノード
N22Bと接地電圧Vss端子との間に抵抗R24が接続
されている。他の図6に示された同期回路における要素
と同一のものには同一の番号を付して説明を省略する。
【0026】本実施の形態によれば、このような抵抗R
21〜R24をチャージポンプ22の出力側に付加した
ことで、次のような作用、効果が得られる。
【0027】上述したように、チャージポンプ22のト
ランジスタP21及びN21、P22及びN22のゲー
トには、それぞれ位相比較器21からの信号21A及び
21Cと、反転された信号21D及び21Cとが入力さ
れる。これによりトランジスタP21及びN21、P2
2及びN22はオン・オフ動作を制御される。これらの
トランジスタが全てオフ状態にあるとき、即ちチャージ
ポンプ22からの出力信号22A及び22Bが全てイン
アクティブである場合は、図6に示された従来の回路で
は電源電位VDDと接地電位Vssとのいずれか一方に偏る
現象が発生した。
【0028】これに対し、本実施の形態では、出力ノー
ドN22Aと出力ノードN22Bとに、抵抗R21及び
R22と、抵抗R23及び抵抗R24とが設けられてい
る。このため、チャージポンプ22の出力信号22A及
び22Bが全てインアクティブの場合には、それぞれ次
の(1)及び(2)式で表されるレベルに固定される。
【0029】 V22A =Vcc*R21/(R21+R22) …(1) V22B =Vcc*R23/(R23+R24) …(2) 同期回路が生成した分周器25からの出力信号25Aと
基準信号21Rとの間に位相差がある場合には、チャー
ジポンプ22からの出力信号22Aと22Bとの間には
電位差が存在する。そして、信号25Aと基準信号21
Rとの位相差が減少していくと、やがて位相比較器21
の不感帯の領域に入る。この結果、位相比較器21から
出力される信号21A〜21Dは全てインアクティブと
なり、チャージポンプ22のトランジスタP21及びN
21、P22及びN22は全てオフする。しかし、抵抗
R21〜R24が付加されたことで、チャージポンプ2
2からの出力信号22A及び22Bのレベルは上記
(1)及び(2)式で表されるレベルに戻ろうとする作
用が生じる。これにより、信号22A及び22Bの電位
差が変動して、VCO24の発振周波数が変化する。フ
ィードバック信号25Aと基準信号21Rとの間に不感
帯を越える位相差が生じて、再び位相比較器21により
この位相差が検知され、チャージポンプ22がアクティ
ブ状態に変化する。
【0030】このように、位相比較器21による位相差
の検知がもたらす充放電動作と、抵抗R21〜R24に
より信号22A及び22Bのレベルが固定されることか
らくる充放電動作との間で均衡がとれた時点でこの同期
回路は安定状態に到達する。従って、信号22A及び2
2Bの一方のレベルが、電源電位Vccと接地電位Vssの
いずれかに偏ることが防止される。
【0031】図2に、第2の実施の形態による同期回路
の構成を示す。この同期回路は、図6の回路に、抵抗R
21〜R24を付加させる替わりに、チャージポンプ2
2の出力ノードとローパスフィルタ23の出力ノードに
次のような回路を付加している。ローパスフィルタ23
の出力ノードN23Aと出力ノードN23Bとの間に、
抵抗R31及びR32が直列に接続されており、抵抗R
31と抵抗R32とを接続するノードは比較器31の非
反転入力端子が接続されている。比較器31の反転入力
端子には、基準信号32Rが入力される。
【0032】電源電圧Vcc端子と接地電圧Vss端子との
間に、定電流源I31、PチャネルトランジスタP3
1、NチャネルトランジスタN31、定電流源I33が
直列に接続され、同様に電源電圧Vcc端子と接地電圧V
ss端子との間に、定電流源I32、Pチャネルトランジ
スタP32、NチャネルトランジスタN32、定電流源
I34が直列に接続されている。トランジスタP31及
びP32、N31及びN32のゲートは、比較器31の
出力端子に接続されており、トランジスタP31のドレ
インとトランジスタN31のドレインとを接続するノー
ドと、トランジスタP32のドレインとトランジスタN
32のドレインとを接続するノードは、それぞれチャー
ジポンプ22の出力ノードN22AとN22Bとに接続
されている。
【0033】他の図1又は図5に示された要素と同一の
ものについては、同一の番号を付す。本実施の形態で
は、次のような作用、効果が生じる。
【0034】ローパスフィルタ23からの出力信号33
A及び33Bの中間電位が抵抗R31及びR32の接続
ノードに生じる。この中間電位が、比較器31によって
基準電圧32Rと比較される。信号33A及び33Bの
中間電位が基準電圧32Rよりも大きい場合は、比較器
31からは論理的にハイレベルの信号が出力される。こ
の信号がトランジスタP31、N31、P32、N32
のゲートに入力されると、NチャネルトランジスタN3
1及びN32の導通抵抗が、PチャネルトランジスタP
31及びP32よりも相対的に小さくなり、出力ノード
N22A及びN22Bのレベルを接地電圧Vss側へ低下
させる。逆に、出力信号33A及び33Bの中間電位が
基準電圧32Rよりも小さい場合は、比較器31からは
論理的にロウレベルの信号が出力される。この信号がト
ランジスタP31、N31、P32、N32のゲートに
入力されて、PチャネルトランジスタP31及びP32
の導通抵抗が、NチャネルトランジスタN31及びN3
2よりも相対的に小さくなり、出力ノードN22A及び
N22Bのレベルを電源電圧Vcc側へ上昇させる。
【0035】この結果、ローパスフィルタ23からの二
つの出力信号33A及び33Bの中間電位が、基準電圧
32Rに一致するように、チャージポンプ22からの出
力信号32A及び33Bのレベルを調節することにな
る。これにより、第1の実施の形態と同様に、本実施の
形態によってもローパスフィルタ23の出力信号33A
及び33Bの一方が、電源電圧Vcc又は接地電圧Vssの
いずれか一方に偏ることが防止され、同相雑音を的確に
除去することができる。
【0036】ここで、本実施の形態ではローパスフィル
タ23の出力信号33A及び33Bの中間電位を検出
し、これが基準電圧32Rに一致するようにチャージポ
ンプ22の出力信号32A及び33Bのレベルを制御し
ている。これに対し、第3の実施の形態では、図3に示
されたように、ローパスフィルタ23の出力信号33A
及び33Bの中間電位が基準電圧32Rに一致するよう
に、ローパスフィルタ23の出力信号33A及び33B
のレベルを制御する。この実施の形態によっても、信号
33A及び33Bの一方が、電源電圧Vcc又は接地電圧
Vssのいずれか一方に偏ることが防止される。しかし、
第2の実施の形態と第3の実施の形態とを比較した場
合、第2の実施の形態の方が、より同相雑音を除去する
効果は大きい。これは、第2の実施の形態では、トラン
ジスタP31、N31、P32及びN32のオン・オフ
状態が切り替わるときに発生するスイッチング雑音が、
ローパスフィルタ23の入力側に印加されるため、ロー
パスフィルタ23からの出力信号33A及び33Bから
はこのような雑音が除去されるためである。
【0037】第4の実施の形態による同期回路は、図4
に示される構成を備えている。この実施の形態では、チ
ャージポンプ22の出力ノードN22A及びN22Bか
ら出力される信号52Aと52Bとの中間電位が基準電
圧32Rに一致するように、信号52A及び52Bのレ
ベルを制御する。この実施によっても、ローパスフィル
タ23の出力信号53A及び53Bの一方が、電源電圧
Vccと接地電圧Vssのいずれかに偏る現象は防止され
る。しかし、第2の実施の形態と第4の実施の形態とを
比較すると、第2の実施の形態の方がより同相雑音除去
の効果は高い。第4の実施の形態では、雑音が含まれて
いるチャージポンプ22からの出力信号52A及び52
Bの中間電位と基準電圧32Rとを比較しているが、第
2の実施の形態では、雑音が除去されたローパスフィル
タ23からの出力信号53A及び53Bの中間電位と基
準電圧32Rとを比較するため、より正確な比較結果に
基づいて、VCO24への入力信号33A及び33Bの
レベルを制御することができる。
【0038】第1の実施の形態では、チャージポンプ2
2の出力ノードN22A及びN22Bに抵抗R21〜R
24を接続したことで、電源電圧Vcc端子から接地電圧
Vss端子へ電流が流れる。また第2〜第4の実施の形態
では、チャージポンプ22の出力側又はローパスフィル
タの出力側に抵抗R31及びR32を接続しており、こ
の抵抗R31及びR32に電流が流れる。
【0039】このように、本発明の実施の形態によれ
ば、ローパスフィルタ23からの出力信号の振動中心電
位を制御するための電流が流れるが、この電流が大きす
ぎると位相比較器21で検出される位相差が大きくな
り、チャージポンプ22による充放電の電流量が大きく
なり、結果的にジッタの増大を招く虞れがある。従っ
て、振動中心電位を制御するための電流は、チャージポ
ンプ22により供給される充放電電流に対して、例えば
1/10というように相対的に充分小さくする必要があ
る。
【0040】上述した実施の形態はいずれも一例であっ
て、本発明を限定するものではない。図1〜図4にそれ
ぞれ示された回路構成は一例である。ローパスフィルタ
からの差動出力信号の振動中心電位の中間レベルが、基
準電位に一致するように制御し得るものであれば、種々
の変形が可能である。例えば、図1に示された同期回路
おいて、抵抗R21〜R24の替わりに、それぞれ4つ
の定電流源を接続してもよい。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の同期回路
は、チャージポンプが行う充放電動作の偏りや、ローパ
スフィルタの容量に蓄積される電荷量がリークすること
から生じる制御信号の偏りを、ローパスフィルタ又はチ
ャージポンプの出力の平均値が基準値に一致するように
制御することで防止することができ、同相雑音を的確に
除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による同期回路の構
成を示した回路図。
【図2】本発明の第2の実施の形態による同期回路の構
成を示した回路図。
【図3】本発明の第3の実施の形態による同期回路の構
成を示した回路図。
【図4】本発明の第4の実施の形態による同期回路の構
成を示した回路図。
【図5】従来の同期回路の構成を示した回路図。
【図6】従来の他の同期回路の構成を示した回路図。
【図7】従来の同期回路における信号のレベルの変化を
示した説明図。
【符号の説明】
21 位相比較器 22 チャージポンプ 23 ローパスフィルタ 24 VCO(電圧制御発振器) 25 分周器 P21、P22、P31、P32 Pチャネルトランジ
スタ N21、N22、N31、N32 Nチャネルトランジ
スタ R21〜R24、R31、R32 抵抗 I21、I22、I31〜I34 定電流源 31 比較器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フィードバック信号と入力された基準信号
    との位相差を比較し、この位相差に応じた位相差信号を
    出力する位相比較器と、 前記位相比較器から出力された前記位相差信号に基づ
    き、充放電信号を出力するチャージポンプと、 前記チャージポンプから出力された前記充放電信号に基
    づいて容量に蓄積した電荷量を変化させ、この電荷量に
    応じた制御信号を差動信号として出力するローパスフィ
    ルタと、 前記ローパスフィルタから出力された前記制御信号に基
    づいて出力の発振周波数を変化させる電圧制御発振器
    と、 前記電圧制御発振器の出力を逓倍して前記フィードバッ
    ク信号を出力する分周器とを備え、さらに前記チャージ
    ポンプの出力側に設けられ、前記基準信号と前記フィー
    ドバック信号との位相差が前記位相比較器の不感帯近傍
    になると前記チャージポンプから出力された前記充放電
    信号のレベルが所定レベルに固定されるように動作する
    固定手段を備えたことを特徴とする同期回路。
  2. 【請求項2】前記固定手段は、前記チャージポンプの一
    方の出力端子と電源電圧端子、前記一方の出力端子と接
    地電圧端子との間にそれぞれ接続された第1、第2の抵
    抗と、前記チャージポンプの他方の出力端子と電源電圧
    端子、前記他方の出力端子と接地電圧端子との間にそれ
    ぞれ接続された第3、第4の抵抗とを有することを特徴
    とする請求項1記載の同期回路。
  3. 【請求項3】前記固定手段は、前記チャージポンプの一
    方の出力端子と電源電圧端子、前記一方の出力端子と接
    地電圧端子との間にそれぞれ接続された第1、第2の定
    電流源と、前記チャージポンプの他方の出力端子と電源
    電圧端子、前記他方の出力端子と接地電圧端子との間に
    それぞれ接続された第3、第4の定電流源とを有するこ
    とを特徴とする請求項1記載の同期回路。
  4. 【請求項4】フィードバック信号と入力された基準信号
    との位相差を比較し、この位相差に応じた位相差信号を
    出力する位相比較器と、 前記位相比較器から出力された前記位相差信号に基づ
    き、充放電信号を出力するチャージポンプと、 前記チャージポンプから出力された前記充放電信号に基
    づいて容量に蓄積した電荷量を変化させ、この電荷量に
    応じた制御信号を差動信号として出力するローパスフィ
    ルタと、 前記ローパスフィルタから出力された前記制御信号に基
    づいて出力の発振周波数を変化させる電圧制御発振器
    と、 前記電圧制御発振器の出力を逓倍して前記フィードバッ
    ク信号を出力する分周器とを備え、さらに前記ローパス
    フィルタから出力された前記制御信号の平均値を生成す
    る平均値生成手段と、 前記平均値生成手段から出力された前記平均値と、入力
    された基準値とを比較し、比較結果を出力する比較器
    と、 前記比較器から出力された前記比較結果を与えられ、前
    記平均値が前記基準値に一致するように制御する制御手
    段とを備えたことを特徴とする同期回路。
  5. 【請求項5】前記平均値生成手段は、前記ローパスフィ
    ルタの一方の出力端子と他方の出力端子との間に直列に
    接続された2つの抵抗を有し、前記抵抗同志を接続する
    ノードから前記平均値を出力し、 前記比較器は、前記平均値生成手段から出力された前記
    平均値を一方の入力端子に入力され、前記基準信号を他
    方の入力端子に入力され、前記比較結果を出力端子から
    出力し、 前記制御手段は、電源電圧端子と接地電圧端子との間に
    直列に接続された第1の定電流源、第1のPチャネルト
    ランジスタ、第1のNチャネルトランジスタ、第2の定
    電流源と、これとは並列に、電源電圧端子と接地電圧端
    子との間に直列に接続された第3の定電流源、第2のP
    チャネルトランジスタ、第2のNチャネルトランジス
    タ、第4の定電流源とを有し、前記第1、第2のPチャ
    ネルトランジスタのゲートと前記第1、第2のNチャネ
    ルトランジスタのゲートには前記比較器から出力された
    前記比較結果が入力され、前記第1のPチャネルトラン
    ジスタのドレインと前記第1のNチャネルトランジスタ
    のドレインとを接続するノードが前記チャージポンプの
    一方の出力端子に接続され、前記第2のPチャネルトラ
    ンジスタのドレインと前記第2のNチャネルトランジス
    タのドレインとを接続するノードが前記チャージポンプ
    の他方の出力端子に接続されており、前記平均値が前記
    基準値よりも大きいときは、前記ローパスフィルタの電
    荷量が減少するように前記チャージポンプから出力され
    る前記充放電信号のレベルを変化させ、前記平均値が前
    記基準値よりも小さいときは、前記ローパスフィルタの
    電荷量が増加するように前記チャージポンプから出力さ
    れる前記充放電信号のレベルを変化させることを特徴と
    する請求項4記載の同期回路。
  6. 【請求項6】フィードバック信号と入力された基準信号
    との位相差を比較し、この位相差に応じた位相差信号を
    出力する位相比較器と、 前記位相比較器から出力された前記位相差信号に基づ
    き、充放電信号を出力するチャージポンプと、 前記チャージポンプから出力された前記充放電信号に基
    づいて容量に蓄積した電荷量を変化させ、この電荷量に
    応じた制御信号を差動信号として出力するローパスフィ
    ルタと、 前記ローパスフィルタから出力された前記制御信号に基
    づいて出力の発振周波数を変化させる電圧制御発振器
    と、 前記電圧制御発振器の出力を逓倍して前記フィードバッ
    ク信号を出力する分周器とを備え、さらに前記ローパス
    フィルタから出力された前記制御信号の平均値を生成す
    る平均値生成手段と、 前記平均値生成手段から出力された前記平均値と、入力
    された基準値とを比較し、比較結果を出力する比較器
    と、 前記比較器から出力された前記比較結果を与えられ、前
    記平均値が前記基準値に一致するように制御する制御手
    段とを備えたことを特徴とする同期回路。
  7. 【請求項7】フィードバック信号と入力された基準信号
    との位相差を比較し、この位相差に応じた位相差信号を
    出力する位相比較器と、 前記位相比較器から出力された前記位相差信号に基づ
    き、充放電信号を出力するチャージポンプと、 前記チャージポンプから出力された前記充放電信号に基
    づいて容量に蓄積した電荷量を変化させ、この電荷量に
    応じた制御信号を差動信号として出力するローパスフィ
    ルタと、 前記ローパスフィルタから出力された前記制御信号に基
    づいて出力の発振周波数を変化させる電圧制御発振器
    と、 前記電圧制御発振器の出力を逓倍して前記フィードバッ
    ク信号を出力する分周器とを備え、さらに前記チャージ
    ポンプから出力された前記充放電信号の平均値を生成す
    る平均値生成手段と、 前記平均値生成手段から出力された前記平均値と、入力
    された基準値とを比較し、比較結果を出力する比較器
    と、 前記比較器から出力された前記比較結果を与えられ、前
    記平均値が前記基準値に一致するように制御する制御手
    段とを備えたことを特徴とする同期回路。
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