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JP3199016B2 - Phase comparison circuit and phase comparator - Google Patents
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JP3199016B2 - Phase comparison circuit and phase comparator - Google Patents

Phase comparison circuit and phase comparator

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JP3199016B2
JP3199016B2 JP03611598A JP3611598A JP3199016B2 JP 3199016 B2 JP3199016 B2 JP 3199016B2 JP 03611598 A JP03611598 A JP 03611598A JP 3611598 A JP3611598 A JP 3611598A JP 3199016 B2 JP3199016 B2 JP 3199016B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、位相比較器とチャ
ージポンプ回路から構成される位相比較回路と、その位
相比較回路に用いる位相比較器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase comparator comprising a phase comparator and a charge pump circuit, and a phase comparator used for the phase comparator.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、従来例に係る位相比較器とチャ
ージポンプ回路を組み合わせた位相比較回路を示す回路
図である。図8に示す従来例の位相比較回路に用いる位
相比較器は、入力端子SigおよびRefと出力端子U
pおよびDownを有し、その回路は、2入力NAND
回路11,12,13,14,15,16と、3入力N
AND回路17,18と、遅延回路20とから構成され
ている。また、遅延回路20は、4入力NAND回路1
9と、インバータQ1〜Qm(mは偶数)との組み合わ
せから構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a circuit diagram showing a conventional phase comparator in which a phase comparator and a charge pump circuit are combined. The phase comparator used in the conventional phase comparator shown in FIG. 8 has input terminals Sig and Ref and an output terminal U.
p and Down, and the circuit is a two-input NAND
Circuits 11, 12, 13, 14, 15, 16 and 3 inputs N
The circuit includes AND circuits 17 and 18 and a delay circuit 20. The delay circuit 20 includes a four-input NAND circuit 1
9 and a combination of inverters Q1 to Qm (m is an even number).

【0003】図8に示す従来例において、位相比較器の
Up端子およびDown端子が接続されているチャージ
ポンプ回路21は、電流型もしくは電圧型のチャージポ
ンプ回路であり、位相比較器のUp端子またはDown
端子から入力される位相差信号を次段発振器を制御する
電圧または電流に変換する回路として機能するようにな
っている。
In the conventional example shown in FIG. 8, a charge pump circuit 21 to which an Up terminal and a Down terminal of a phase comparator are connected is a current-type or voltage-type charge pump circuit. Down
The circuit functions as a circuit that converts a phase difference signal input from a terminal into a voltage or a current for controlling the next-stage oscillator.

【0004】電流型のチャージポンプ回路は、位相比較
器のUp端子からLow信号が入力される期間は出力端
子に正の一定電流(以下、Up電流という)を出力し、
位相比較器のDown端子からLow信号が入力される
期間は出力端子に負の一定電流(以下、Down電流と
いう)を出力するように動作するものであり、そのUp
電流とDown電流の大きさは、等しく設定されてい
る。
A current-type charge pump circuit outputs a constant positive current (hereinafter referred to as an Up current) to an output terminal during a period when a Low signal is input from an Up terminal of a phase comparator.
During a period in which the Low signal is input from the Down terminal of the phase comparator, the phase comparator operates so as to output a constant negative current (hereinafter, referred to as a Down current) to the output terminal.
The magnitudes of the current and the Down current are set equal.

【0005】位相比較器とチャージポンプ回路との組み
合わせからなる位相比較回路をPLL周波数シンセサイ
ザに用いた場合、PLLループがロック状態となり位相
比較器のRef端子とSig端子に同相の信号が入力さ
れる状態では、位相比較器のUp信号とDown信号が
同時にLow状態となる期間がある。
When a phase comparator composed of a combination of a phase comparator and a charge pump circuit is used in a PLL frequency synthesizer, the PLL loop is locked and signals having the same phase are input to the Ref terminal and the Sig terminal of the phase comparator. In the state, there is a period in which the Up signal and the Down signal of the phase comparator are simultaneously in the Low state.

【0006】このとき、理想的なチャージポンプ回路で
あれば、位相比較器のUp電流とDown電流のONと
OFFの動作が同時に行われるため、チャージポンプ回
路の出力側では、位相比較器のUp電流とDown電流
が相殺され、その出力電流は0となる。つまり、次段に
接続されるフィルター回路の出力電圧に変化がなくな
り、PLL周波数シンセサイザの電圧制御発振器は、一
定の周波数の下に発振することになる。
At this time, in an ideal charge pump circuit, the ON and OFF operations of the Up current and the Down current of the phase comparator are performed at the same time. The current and the Down current are canceled, and the output current becomes 0. That is, there is no change in the output voltage of the filter circuit connected to the next stage, and the voltage-controlled oscillator of the PLL frequency synthesizer oscillates at a certain frequency.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
チャージポンプ回路においては、回路を構成するNMO
S及びPMOSトランジスタのスイッチング特性や周波
数特性の違いにより、Up動作とDown動作のスイッ
チング特性に差が生じ、これが原因となって位相比較器
へのRef信号とSig信号の位相が同相であるにも拘
らず、チャージポンプ回路の出力が0にならないという
現象が起きる。
However, in an actual charge pump circuit, the NMO
Due to the difference between the switching characteristics and the frequency characteristics of the S and PMOS transistors, a difference occurs in the switching characteristics between the Up operation and the Down operation. This causes the Ref signal and the Sig signal to the phase comparator to have the same phase. Regardless, a phenomenon occurs in which the output of the charge pump circuit does not become 0.

【0008】すなわち、実際のチャージポンプ回路を構
成するNMOSトランジスタとPMOSトランジスタの
スイッチング時間や周波数特性に差があるため、図8に
示す従来例に係る位相比較器を用いて同じタイミングで
チャージポンプ回路21のUp動作とDown動作を行
ったとしても、チャージポンプ回路21でのUp電流と
Down電流がONしてからOFFする期間に差が生じ
る。
That is, since there is a difference in switching time and frequency characteristics between the NMOS transistor and the PMOS transistor constituting the actual charge pump circuit, the charge pump circuit is operated at the same timing using the phase comparator according to the conventional example shown in FIG. Even if the Up operation and the Down operation of 21 are performed, there is a difference between the period when the Up current and the Down current in the charge pump circuit 21 are turned on after being turned on.

【0009】つまり、PLLループがロック状態とな
り、位相比較器のRef信号とSig信号が同位相とな
っても、チャージポンプ回路の出力が0にならない状況
が発生する。これが電圧制御発振器の発振周波数の揺れ
となり、リファレンスリークや位相ノイズの原因となっ
ている。
That is, even when the PLL loop is locked and the Ref signal and the Sig signal of the phase comparator have the same phase, the output of the charge pump circuit does not become 0. This causes fluctuations in the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator, causing reference leakage and phase noise.

【0010】このリファレンスリークの発生や位相ノイ
ズ増加の要因を排除するには、位相比較器はUp信号と
Down信号が同時に同じ期間だけLow状態となるよ
うに動作する必要があるが、図8に示す位相比較器は、
その動作を行うように構成されておらず、上述したリフ
ァレンスリークの発生や位相ノイズ増加の要因を排除す
るには到っていないのが現状である。
In order to eliminate the cause of the occurrence of the reference leak and the increase of the phase noise, the phase comparator needs to operate so that the Up signal and the Down signal are simultaneously in the Low state for the same period. The phase comparator shown is
At present, it is not configured to perform such an operation, and it has not yet been possible to eliminate the causes of the above-described occurrence of reference leak and increase in phase noise.

【0011】本発明の目的は、リファレンスリークの発
生や位相ノイズ増加の要因を排除するためにUp信号と
Down信号が同時に同じ期間だけLow状態となるよ
うに動作する位相比較器及びその位相比較器を用いた位
相比較回路を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a phase comparator which operates so that an Up signal and a Down signal are simultaneously kept in a Low state for the same period in order to eliminate the cause of the occurrence of reference leak and an increase in phase noise, and a phase comparator thereof. Is to provide a phase comparison circuit using the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る位相比較回路は、位相比較器とチャー
ジポンプ回路から構成される位相比較回路であって、チ
ャージポンプ回路のUp動作とDown動作のスイッチ
ング時間の特性差に応じて、位相比較器から出力する位
相差信号のパルスの後縁タイミングをUp側とDown
側で個別に調整することにより前記スイッチング時間の
特性差を補正するようにしたものである。
In order to achieve the above object, a phase comparator according to the present invention is a phase comparator comprising a phase comparator and a charge pump circuit. The position output from the phase comparator depends on the characteristic difference of the switching time of the Down operation.
The trailing edge timing of the pulse of the phase difference signal is defined as the Up side and Down.
The switching time can be adjusted individually on the
The characteristic difference is corrected.

【0013】また、本発明に係る位相比較回路に用いる
位相比較器は、チャージポンプ回路と組み合わされて位
相比較回路を構成する位相比較器であって前記チャージ
ポンプ回路のUp動作とDown動作のスイッチング動
作を行うための信号を出力するUp側とDown側の遅
延回路を有し、前記Up側とDown側の遅延回路を独
立した個別の回路に分離し、位相比較器のSig端子と
Ref端子に同相信号が入力された場合に、位相比較器
のUp端子とDown端子に出力されるパルスの幅を
前記チャージポンプ回路のUp動作とDown動作のス
イッチング時間の特性差を補正するようにUp側とDo
wn側で個別に設定するようにしたものである。
The phase comparator used in the phase comparison circuit according to the present invention is a phase comparator which constitutes a phase comparison circuit in combination with a charge pump circuit, wherein the charge pump circuit switches between an Up operation and a Down operation. It has an Up-side and Down-side delay circuit that outputs a signal for performing an operation, and the Up-side and Down-side delay circuits are separated into independent individual circuits, and are connected to the Sig terminal and the Ref terminal of the phase comparator. When the in-phase signal is input, the width of the pulse output to the Up terminal and the Down terminal of the phase comparator is
A switch between the Up operation and the Down operation of the charge pump circuit.
Do and Do so as to correct the characteristic difference of the switching time.
This is set individually on the wn side.

【0014】また、前記Up側とDown側遅延回路の
素子として、外部からの電流制御で遅延量を連続的に変
えられる偶数個のインバータを使用することにより、
たは、偶数個のインバータを使用してその個数を2個を
単位に変更することにより、または、偶数個のMOSト
ランジスタを使用してそのチャネル長またはチャネル幅
を変更することにより、位相比較器のSig端子とRe
f端子に同相信号が入力された場合に、位相比較器のU
p端子とDown端子に出力されるパルスの幅をUp側
とDown側で個別に調整するようにしたものである。
Further, as the elements of the Up side and Down side delay circuit, by using an even number of inverters is changed the delay amount continuously a current control from the outside, or
Or use an even number of inverters to reduce the number to 2.
By changing to the unit, or even the number of MOS transistors
Channel length or channel width using transistors
Is changed , the Sig terminal of the phase comparator and Re
When an in-phase signal is input to the f terminal, the phase comparator U
The widths of the pulses output to the p terminal and the Down terminal are individually adjusted on the Up side and the Down side.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1に係る位相比較回路を示す回路図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a circuit diagram showing a phase comparison circuit according to Embodiment 1 of the present invention.

【0017】図において、本発明に係る位相比較回路は
基本的構成として、位相比較器とチャージポンプ回路か
ら構成される位相比較回路であって、前記チャージポン
プ回路のUp動作とDown動作のスイッチング時間の
差を、前記位相比較器から出力されるUp信号とDow
n信号のパルス幅を個別に調整することにより、補正す
ることを特徴とするものである。
In the drawing, the phase comparator according to the present invention has a basic configuration as a phase comparator comprising a phase comparator and a charge pump circuit, and the switching time between the Up operation and the Down operation of the charge pump circuit. Between the Up signal output from the phase comparator and Dow
The correction is performed by individually adjusting the pulse width of the n signal.

【0018】また、本発明に係る位相比較回路に用いる
位相比較器は、ディジタル型の位相比較器であって、U
p側とDown側との遅延回路をそれぞれ独立した回路
構成とし、かつ各遅延回路の遅延時間をUp側とDow
n側でそれぞれ独立して調整する回路構成とすることに
より、Sig端子とRef端子に同相の信号が入力され
た場合にUp端子とDown端子に出力されるパルス幅
を個別に設定可能としたことを特徴とするものである。
The phase comparator used in the phase comparator according to the present invention is a digital type phase comparator.
The p-side and down-side delay circuits have independent circuit configurations, and the delay time of each delay circuit is set to the up-side and the down-side.
The pulse width output to the Up and Down terminals can be set individually when the in-phase signal is input to the Sig terminal and the Ref terminal by adopting a circuit configuration in which adjustment is performed independently on the n side. It is characterized by the following.

【0019】次に、本発明の具体例を実施形態1として
図1に基づいて説明する。図1に示す本発明の実施形態
1に係る位相比較回路に用いる位相比較器は、入力端子
SigおよびRefと出力端子UpおよびDownを有
し、その回路は2入力NAND回路1,2,3,4,
5,6と、3入力NAND回路7,8と、遅延回路とか
ら構成されている。
Next, a specific example of the present invention will be described as a first embodiment with reference to FIG. The phase comparator used in the phase comparator according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 has input terminals Sig and Ref and output terminals Up and Down, and the circuit is a two-input NAND circuit 1, 2, 3, 3. 4,
5 and 6, three-input NAND circuits 7 and 8, and a delay circuit.

【0020】本発明の実施形態1における遅延回路は、
4入力NAND回路9と、それぞれ独立した回路構成の
Up側遅延回路10及びDown側遅延回路11とから
構成したことを特徴とするものである。
The delay circuit according to the first embodiment of the present invention
It is characterized by comprising a four-input NAND circuit 9 and an Up-side delay circuit 10 and a Down-side delay circuit 11 each having an independent circuit configuration.

【0021】Up側遅延回路10は、m個(mは偶数)
の直列接続したインバータQu1〜Qumから構成され
ており、Down側遅延回路は、n個(nは偶数)の直
列接続したインバータQd1〜Qdnから構成されてい
る。
The number of the upstream delay circuits 10 is m (m is an even number).
, And the Down-side delay circuit is composed of n (n is an even number) serially connected inverters Qd1 to Qdn.

【0022】さらに、本発明の実施形態1に係る位相比
較回路は、上述した位相比較器と、該位相比較器のUp
端子およびDown端子に接続したチャージポンプ回路
12とから構成したことを特徴とするものである。
Further, the phase comparator according to the first embodiment of the present invention includes the above-described phase comparator and the Up comparator of the phase comparator.
And a charge pump circuit 12 connected to the Down terminal.

【0023】また、本発明の実施形態1に係る位相比較
回路に用いる位相比較器は、電流型もしくは電圧型のチ
ャージポンプ回路であり、位相比較器のUp端子または
Down端子から入力される位相差信号を次段の発振器
を制御する電圧または電流に変換する回路として機能す
るようになっている。
The phase comparator used in the phase comparator according to the first embodiment of the present invention is a current-type or voltage-type charge pump circuit, and the phase difference inputted from the Up terminal or the Down terminal of the phase comparator. The circuit functions as a circuit that converts a signal into a voltage or a current that controls a next-stage oscillator.

【0024】次に、図1に示す本発明の実施形態1に係
る位相比較器の動作について説明する。
Next, the operation of the phase comparator according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described.

【0025】図1に示す位相比較器は、Sig端子に入
力される信号Sの位相がRef端子に入力される基準信
号Rより進んでいる場合に、位相の進み具合に比例した
期間にDown端子からLowレベルの信号を出力し、
Sig端子に入力される信号Sの位相がRef端子に入
力される基準信号Rより遅れている場合に、位相の遅れ
具合に比例した期間にUp端子からLowレベルの信号
を出力する。
When the phase of the signal S input to the Sig terminal is ahead of the reference signal R input to the Ref terminal, the phase comparator shown in FIG. Outputs a low-level signal from
When the phase of the signal S input to the Sig terminal is delayed from the reference signal R input to the Ref terminal, a low-level signal is output from the Up terminal during a period proportional to the phase delay.

【0026】また、Sig端子とRef端子にそれぞれ
入力される信号SとRとの位相が一致している場合(P
LLループがロックしている場合)には、Up端子とD
own端子の両方からLowレベルの信号を出力する。
このとき、Up端子がLowレベルの信号を出力する期
間は、Up側遅延回路10を構成するインバータQu1
〜Qumの遅延時間Tuで決定され、Down端子がL
owレベルの信号を出力する期間は、Down側遅延回
路11を構成するインバータQd1〜Qdnの遅延時間
Tdで決定される。
When the phases of the signals S and R input to the Sig terminal and the Ref terminal respectively match (P
When the LL loop is locked), the Up terminal and D
A low level signal is output from both of the own terminals.
At this time, during the period when the Up terminal outputs a Low-level signal, the inverter Qu1 constituting the Up-side delay circuit 10
Is determined by the delay time Tu of ~ Qum.
The period during which the low-level signal is output is determined by the delay time Td of the inverters Qd1 to Qdn forming the down-side delay circuit 11.

【0027】つまり、Up側遅延回路10及びDown
側遅延回路11をそれぞれ構成するインバータQu1〜
Qum,インバータQd1〜Qdnの個数nとm(n,
mは偶数)を調整し、さらにはインバータQu1〜Qu
m及びインバータQd1〜QdnがMOSトランジスタ
で構成されている場合には、そのチャネル長やチャネル
幅を変えることにより、Up側及びDown側の遅延回
路10,11の延時間を調整することにより、Sig端
子とRef端子に同相の信号SとRが入力された場合
に、Up端子とDown端子に出力されるLowレベル
の信号のパルス幅を決定できる回路構成となっている。
That is, the Up-side delay circuit 10 and Down
Inverters Qu1 to Qu1 constituting each of the side delay circuits 11
Qum, the number n of inverters Qd1 to Qdn and m (n,
m is an even number), and the inverters Qu1 to Qu
When m and the inverters Qd1 to Qdn are composed of MOS transistors, the channel length and the channel width are changed to adjust the extension times of the Up-side and Down-side delay circuits 10 and 11, thereby increasing the Sig. When the in-phase signals S and R are input to the terminal and the Ref terminal, the circuit configuration is such that the pulse width of the Low level signal output to the Up terminal and the Down terminal can be determined.

【0028】次に、図1に示す位相比較器の動作を図2
に示すタイミングチャートによって説明する。この場
合、説明を簡単にするため、論理素子のもつ遅延時間
は、遅延回路10と11を構成するインバータだけがも
っているものと仮定する。
Next, the operation of the phase comparator shown in FIG.
This will be described with reference to the timing chart shown in FIG. In this case, for the sake of simplicity, it is assumed that the delay time of the logic element is only in the inverters constituting delay circuits 10 and 11.

【0029】まず、図1に示す位相比較器の入力端子R
efとSigがHigレベルの定常状態を説明する。2
入力NAND回路1と6の出力が共にLowレベルの状
態であると仮定すると、4入力NAND回路9は、4つ
の入力のうち2つがLowレベルであるため、その出力
がHighレベルとなり、インバータQu1とQd1の
出力は共にHighレベルとなる。
First, the input terminal R of the phase comparator shown in FIG.
A steady state in which ef and Sig are at the Hig level will be described. 2
Assuming that the outputs of the input NAND circuits 1 and 6 are both at the low level, the output of the four-input NAND circuit 9 is at the high level because two of the four inputs are at the low level, and the output of the inverter Qu1 is Both outputs of Qd1 become High level.

【0030】2入力NAND回路2と5の入力には、そ
れぞれNAND回路1と6の出力であるLowレベルが
入力されているため、その出力がHighレベルとな
る。NAND回路3は、NAND回路2のHighレベ
ルの出力とインバータQu1のHigiレベルの出力が
入力されるため、その出力がLowレベルとなる。NA
ND回路4は、NAND回路5のHighレベルの出力
とインバータQd1のHigiレベルの出力が入力され
るため、その出力がLowレベルとなる。
Since the input of the two-input NAND circuits 2 and 5 receives the low level output of the NAND circuits 1 and 6, respectively, the output becomes high level. The NAND circuit 3 receives the High-level output of the NAND circuit 2 and the High-level output of the inverter Qu1, so that the output is at the Low level. NA
The ND circuit 4 receives the High-level output of the NAND circuit 5 and the High-level output of the inverter Qd1, so that the output is at the Low level.

【0031】また、NAND回路7の入力には、NAN
D回路1のLowレベルの出力とNAND回路2のHi
ghレベルの出力とインバータQu1のHighレベル
の出力が入力されているため、位相比較器の出力端子U
pはHighレベルとなる。また、NAND回路8の入
力には、NAND回路6のLowレベルの出力とNAN
D回路5のHighレベルの出力とインバータQd1の
Highレベルの出力が入力されているため、位相比較
器の出力端子Downは、Highレベルとなり、位相
比較器は、安定した状態に落ち着く。
The input of the NAND circuit 7 is NAN.
Low-level output of the D circuit 1 and Hi of the NAND circuit 2
Since the high-level output and the high-level output of the inverter Qu1 are input, the output terminal U of the phase comparator
p becomes High level. The input of the NAND circuit 8 has the output of the low level of the NAND circuit 6 and the NAN.
Since the High-level output of the D circuit 5 and the High-level output of the inverter Qd1 are input, the output terminal Down of the phase comparator becomes High level, and the phase comparator settles in a stable state.

【0032】次に、図2に示すように、先ず入力信号R
が立ち下がり、それからT時間だけ遅れて入力信号Sが
立ち下がる場合を説明する。
Next, as shown in FIG.
Fall, and the input signal S falls after a delay of T time.

【0033】入力信号Rの立ち下がりを受けて2入力N
AND回路1の出力がHighレベルに変化するが、4
入力NAND回路9の入力であるNAND回路6の出力
はLowレベルであるため、NAND回路9の出力はH
ighレベルのまま変化がなく、遅延回路10と11の
出力もHighレベルのまま変化しない。
In response to the fall of the input signal R, two inputs N
The output of the AND circuit 1 changes to High level,
Since the output of the NAND circuit 6, which is the input of the input NAND circuit 9, is at the low level, the output of the NAND circuit 9 is at the H level.
There is no change at the high level, and the outputs of the delay circuits 10 and 11 do not change at the high level.

【0034】また、NAND回路2の出力は、一方の入
力であるNAND回路1の出力がHighレベルに変化
するが、NAND回路3の出力がLowレベルであるた
め、Highレベルで変化しない。
The output of the NAND circuit 2 does not change at the high level because the output of the NAND circuit 1 as one input changes to the high level, but the output of the NAND circuit 3 is at the low level.

【0035】従って、NAND回路7の出力は、3つの
入力がすべてHighレベルになるため、位相比較器の
Up端子はLowレベルに変わり、位相比較器のDow
n端子は、NAND回路8の入力状態に変化がないた
め、Highレベルのまま保たれる。
Therefore, as for the output of the NAND circuit 7, the Up terminal of the phase comparator changes to the Low level because all three inputs are at the High level, and the Dow of the phase comparator is changed to the Low level.
The n terminal is kept at the high level because the input state of the NAND circuit 8 does not change.

【0036】その後、入力信号SがT時間遅れて立ち下
がると、2入力NAND回路6の出力がHighレベル
に変化してNAND回路8の入力が全てHighレベル
になるため、位相比較器のDown端子は、一旦Low
レベルに変化する。また、NAND回路6の出力がHi
ghレベルに変化したため、4入力NAND9の入力
は、全てHighレベルとなり、その出力がLowレベ
ルに変化する。
Thereafter, when the input signal S falls with a delay of the time T, the output of the two-input NAND circuit 6 changes to the high level, and all the inputs of the NAND circuit 8 change to the high level. Is once Low
Change to a level. The output of the NAND circuit 6 is Hi.
Since the input has changed to the gh level, the inputs of the four-input NAND 9 all go to the high level, and the outputs thereof change to the low level.

【0037】4入力NAND回路9の出力を受けるDo
wn側遅延回路11の出力側のインバータQd1の出力
は、直列接続した複数のインバータQd1〜Qdnのも
つ遅延時間後にLowとなる。
Do receiving output of 4-input NAND circuit 9
The output of the inverter Qd1 on the output side of the wn-side delay circuit 11 becomes low after the delay time of the plurality of inverters Qd1 to Qdn connected in series.

【0038】Down側遅延回路11の出力側のインバ
ータQd1の出力がLowとなり、NAND回路6の出
力がHighレベル、NAND回路5の出力がHigh
レベルであるため、NAND回路8の出力である位相比
較器のDown端子は再びHighレベルに変わる。
The output of the inverter Qd1 on the output side of the down-side delay circuit 11 becomes low, the output of the NAND circuit 6 is at a high level, and the output of the NAND circuit 5 is at a high level.
Therefore, the Down terminal of the phase comparator, which is the output of the NAND circuit 8, changes to the high level again.

【0039】つまり、位相比較器の入力信号SがLow
となり、位相比較器のDown端子が一旦Lowレベル
になってからHighレベルに戻るまでの時間は、イン
バータQd1〜Qdnのもつ遅延時間Tdと等しく、位
相比較器のDown端子へ出力するLowレベルのパル
ス幅は、Tdとなる。
That is, the input signal S of the phase comparator is Low.
The time from when the Down terminal of the phase comparator once becomes Low level to when it returns to High level is equal to the delay time Td of the inverters Qd1 to Qdn, and is the Low level pulse output to the Down terminal of the phase comparator. The width is Td.

【0040】また、4入力NAND回路9の出力を受け
るUp側遅延回路10の出力側のインバータQu1の出
力は、直列接続した複数のインバータQu1〜Qumの
もつ遅延時間後にLowとなる。
The output of the inverter Qu1 on the output side of the Up-side delay circuit 10 receiving the output of the four-input NAND circuit 9 becomes low after the delay time of the plurality of inverters Qu1-Qum connected in series.

【0041】インバータQu1の出力がLowとなり、
NAND回路1の出力がHighレベル、NAND回
路2の出力がHighレベルであるため、NAND回路
7の出力である位相比較器のUp端子は、Highレベ
ルになる。
The output of the inverter Qu1 becomes Low,
Since the output of the NAND circuit 1 is at the high level and the output of the NAND circuit 2 is at the high level, the Up terminal of the phase comparator, which is the output of the NAND circuit 7, is at the high level.

【0042】つまり、位相比較器のUp端子がLowレ
ベルとなっている時間は、入力信号RがLowとなって
から入力信号SがLowとなるまでの時間Tと、直列接
続した複数のインバータQu1〜Qumのもつ遅延時T
uとの和となり、入力信号RとSの位相差が反映される
ことになる。
That is, the time when the Up terminal of the phase comparator is at the Low level is the time T from when the input signal R goes to the Low level until the input signal S goes to the Low level, and the plurality of inverters Qu1 connected in series. The delay time T of ~ Qum
u, and the phase difference between the input signals R and S is reflected.

【0043】その後、位相比較器は、次の状態を経て安
定状態となる。すなわち、インバータQu1とインバー
タQd1とのLow出力を受けるNAND回路3と4の
出力はHighレベルに変化し、NAND回路2と5の
出力は2つの入力が共にHighレベルになるため、L
owレベルに変化する。
Thereafter, the phase comparator enters a stable state through the following states. That is, the outputs of the NAND circuits 3 and 4 receiving the low outputs of the inverters Qu1 and Qd1 change to the high level, and the outputs of the NAND circuits 2 and 5 have the two inputs both at the high level.
ow level.

【0044】そして、NAND回路1と6の出力がHi
ghレベル、NAND回路2と5の出力がLowレベル
になるため、4入力NAND回路の出力はHigh状態
となり、これを受けるインバータQu1とインバータQ
d1との出力もHigh状態となり、位相比較器は安定
した状態に落ち着く。
The outputs of the NAND circuits 1 and 6 are Hi.
Since the outputs of the NAND circuits 2 and 5 are at the low level, the output of the four-input NAND circuit is in the high state, and the inverters Qu1 and Q2 receiving the outputs are at the high level.
The output of d1 also becomes High state, and the phase comparator settles in a stable state.

【0045】次に、位相比較器の入力端子RefとSi
gが共にHighレベルの安定している状態で、入力信
号RとSが同時にLowレベルになった場合について説
明する。
Next, the input terminals Ref and Si of the phase comparator
The case where the input signals R and S are simultaneously at the Low level while both of the g are stable at the High level will be described.

【0046】入力信号RとSが同時にLowレベルにな
ると、NAND回路1と6の出力はLowレベルからH
ighレベルに変化し、NAND回路7と8は入力が全
てHighレベルとなるため、位相比較器のUp端子と
Down端子は、一旦HighレベルからLowレベル
に変化する。
When the input signals R and S go low at the same time, the outputs of the NAND circuits 1 and 6 go from low to high.
Since the input changes to the high level and the inputs of the NAND circuits 7 and 8 are all at the high level, the Up terminal and the Down terminal of the phase comparator temporarily change from the high level to the low level.

【0047】しかし、このときNAND回路9は4つの
入力が全てHighレベルに変化するため出力がLow
レベルとなり、NAND回路7の入力にはQu1からQ
u2の持つ遅延時間Tu後にLowレベルが入力され、
これによりUp端子は再びHighレベルに変化する。
However, at this time, the output of the NAND circuit 9 is Low because all four inputs change to High level.
Level, and the input of the NAND circuit 7 is changed from Qu1 to Q
A Low level is input after a delay time Tu of u2,
Thereby, the Up terminal changes to the High level again.

【0048】また、NAND回路8の入力には、直列接
続した複数のインバータQd1〜Qd2のもつ遅延時間
Td後にLowレベルが入力されるため、位相比較器の
Down端子は、再びHighレベルに変化する。
Since the Low level is input to the input of the NAND circuit 8 after the delay time Td of the plurality of inverters Qd1 and Qd2 connected in series, the Down terminal of the phase comparator changes to the High level again. .

【0049】つまり、入力信号RとSに同相の信号が入
力された場合、位相比較器のUp端子には、Up側遅延
回路10を構成するインバータQu1〜Qumのもつ遅
延時間Tuと等しい幅のLowレベルのパルスが出力さ
れ、位相比較器のDown端子には、Down側遅延回
路11を構成するインバータQd1〜Qdnのもつ遅延
時間Tdと等しい幅のLowレベルのパルスが出力され
る。
That is, when a signal having the same phase as the input signals R and S is input, the Up terminal of the phase comparator has a width equal to the delay time Tu of the inverters Qu1 to Qum constituting the Up-side delay circuit 10. A low-level pulse is output, and a low-level pulse having a width equal to the delay time Td of the inverters Qd1 to Qdn included in the down-side delay circuit 11 is output to the Down terminal of the phase comparator.

【0050】最後に、図1に示す本発明の実施形態1に
係る位相比較器とチャージポンプ回路から構成される位
相比較回路の動作について簡単に説明する。
Finally, the operation of the phase comparator composed of the phase comparator and the charge pump circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be briefly described.

【0051】図1に示したチャージポンプ回路12が電
流型のチャージポンプ回路である場合は、そのチャージ
ポンプ回路12は、位相比較器のUp端子からLow信
号が出力される期間に正の一定電流(以下、Up電流と
いう)Iupを出力し、位相比較器のDown端子から
Low信号が入力される期間に負の一定電流(以下、D
own電流という)Idownをそれぞれ出力する。こ
のとき、IupとIdownの電流の大きさは、等しく
設定されている。
When the charge pump circuit 12 shown in FIG. 1 is a current-type charge pump circuit, the charge pump circuit 12 supplies a positive constant current during a period when the Low signal is output from the Up terminal of the phase comparator. Iup (hereinafter referred to as Up current) is output, and a negative constant current (hereinafter referred to as D) is input during a period in which the Low signal is input from the Down terminal of the phase comparator.
(referred to as “own current”). At this time, the magnitudes of the currents Iup and Idown are set equal.

【0052】いま、チャージポンプ回路12のUp端子
とDown端子に同じ幅のLowレベルの信号が入力さ
れた場合に、Up電流Iupが流れ始めてから流れ終わ
るまでの時間をTup、Down電流Idownが流れ
始めてから流れ終わるまでの時間をTdownとそれぞ
れ定義する。
When a Low-level signal having the same width is input to the Up terminal and the Down terminal of the charge pump circuit 12, the time from the start of the flow of the Up current Iup to the end of the flow is Tup, and the flow of the Down current Idown is performed. The time from the start to the end of the flow is defined as Tdown.

【0053】TdownよりTupが長い特性であるな
らば、位相比較器のDown側遅延回路11のインバー
タQd1〜Qdnの個数nを増やすことにより、Dow
n側遅延回路11の遅延時間Tdを増やし、位相比較器
のDown信号がLowになる時間を長くする。
If Tup is longer than Tdown, the number n of the inverters Qd1 to Qdn of the down-side delay circuit 11 of the phase comparator is increased, so that Dow is increased.
The delay time Td of the n-side delay circuit 11 is increased, and the time when the Down signal of the phase comparator becomes Low is lengthened.

【0054】また、TupよりTdownが長い特性で
あるならば、位相比較器のUp側遅延回路10のインバ
ータQu1〜Qumの個数mを増やすことにより、Up
側遅延回路10の遅延時間Tuを増やし、位相比較器の
Up信号がLowになる時間を長くする。
If Tdown is longer than Tup, increasing the number m of the inverters Qu1 to Qum of the Up-side delay circuit 10 of the phase comparator increases
The delay time Tu of the side delay circuit 10 is increased, and the time when the Up signal of the phase comparator becomes Low is increased.

【0055】つまり、上述した調整を行うことにより、
TupとTdownを等しく設定することが可能であ
る。
That is, by performing the above adjustment,
Tup and Tdown can be set equal.

【0056】従って、上記の調整を行えば位相比較器の
Ref端子とSig端子に同相の信号が入力される状況
においてのIupとIdownの流れる期間が等しくな
り、かつ、IupとIdownは大きさが等しく方向が
逆であるため、チャージポンプ回路12の出力ではIu
pとIdwonが相殺されて0となる。
Therefore, if the above adjustment is performed, the period in which Iup and Idown flow in a situation where the in-phase signal is input to the Ref terminal and the Sig terminal of the phase comparator becomes equal, and the magnitude of Iup and Idown is small. Since the directions are equally opposite, the output of the charge pump circuit 12 is Iu
p and Idwon are offset to zero.

【0057】図3は、本発明の実施形態1に係る位相比
較回路をPLL周波数シンセサイザに用いた場合の構成
の例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a configuration when the phase comparison circuit according to the first embodiment of the present invention is used in a PLL frequency synthesizer.

【0058】先ず、図1に示す位相比較器のUp側及び
Down側遅延回路10,11を構成するインバータQ
u1〜Qum,Qd1〜Qdnの個数mとnが等しい場
合を説明する。
First, the inverter Q forming the Up-side and Down-side delay circuits 10 and 11 of the phase comparator shown in FIG.
A case where the numbers m and n of u1 to Qum and Qd1 to Qdn are equal will be described.

【0059】図1に示す電流型のチャージポンプ回路1
2は、位相比較器のUp端子からLow信号が出力され
る期間に、ドライバー回路12aからの制御でPMOS
トランジスタQpをON状態にして出力端子に正の一定
電流(以下、Up電流という)Iupを出力し、位相比
較器のDown端子からLow信号が入力される期間
に、ドライバー回路12aからの制御でNMOSトラン
ジスタQnをON状態にして出力端子から負の一定電流
(以下、Down電流という)Idownをそれぞれ出
力する。
The current type charge pump circuit 1 shown in FIG.
2 is a PMOS transistor under the control of the driver circuit 12a during the period when the Low signal is output from the Up terminal of the phase comparator.
The transistor Qp is turned on to output a positive constant current (hereinafter referred to as “up current”) Iup to an output terminal. During a period in which a Low signal is input from the Down terminal of the phase comparator, the NMOS circuit is controlled by the driver circuit 12a. The transistor Qn is turned on to output a constant negative current (hereinafter referred to as Down current) Idown from the output terminal.

【0060】このとき、チャージポンプ回路12の電流
源V1とV2は等しく設定されているため、IupとId
ownの電流の大きさも等しい。
At this time, since the current sources V1 and V2 of the charge pump circuit 12 are set equal, Iup and Id
The magnitude of the own current is also equal.

【0061】PLLループがロック状態となり位相比較
器のRef端子とSig端子に同相の信号が入力される
状態となると、位相比較器は、Up端子とDown端子
との信号が同時に同じ期間だけLow状態となるように
動作する。理想的なチャージポンプ回路12であれば、
位相比較器のUp電流IupとDown電流Idown
が同じタイミングでON/OFFの動作を行うため、チ
ャージポンプ回路12の出力側では、IupとIdow
nが相殺されて0となる。
When the PLL loop is locked and the in-phase signal is input to the Ref terminal and the Sig terminal of the phase comparator, the phase comparator sets the Low state to the signal at the Up terminal and the Down terminal simultaneously for the same period. It works to become. In an ideal charge pump circuit 12,
Up current Iup and Down current Idown of the phase comparator
Perform the ON / OFF operation at the same timing, so that Iup and
n is offset to zero.

【0062】つまり、次段に接続されるフィルター回路
LPFのコンデンサに充電されている電圧は変化しない
ため、電圧制御発振器VCOは、一定の周波数の下に発
振する。
That is, since the voltage charged in the capacitor of the filter circuit LPF connected to the next stage does not change, the voltage controlled oscillator VCO oscillates at a constant frequency.

【0063】次に、実際の動作で発生する問題点につい
て説明する。実際のチャージポンプ回路12において
は、位相比較器からの位相差情報に基づきUp電流Iu
pとDown電流Idownのスイッチング動作を同じ
タイミングで行っても、 PMOSトランジスタQpと
NMOSトランジスタQpのスイッチング時間に差があ
るため、IupとIdownが流れる期間に差が生じ、
位相比較器のRef端子とSig端子への入力信号S,
Rは同位相であるにも拘らず、チャージポンプ回路12
の出力電流が0にならない状況が発生する。
Next, problems occurring in the actual operation will be described. In the actual charge pump circuit 12, based on the phase difference information from the phase comparator, the Up current Iu
Even if the switching operation of p and the Down current Idown is performed at the same timing, there is a difference in the switching time between the PMOS transistor Qp and the NMOS transistor Qp, so that a difference occurs in the period in which Iup and Idown flow,
Input signals S to the Ref terminal and Sig terminal of the phase comparator,
Although R is in phase, the charge pump circuit 12
A situation occurs in which the output current does not become zero.

【0064】これがPLLループのロック状態における
電圧制御発振器VCOの発信周波数の揺れの原因とな
り、リファレンスリークや位相ノイズが増加する要因と
なっている。
This causes the oscillation of the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator VCO in the locked state of the PLL loop, and causes the reference leak and the phase noise to increase.

【0065】次に、本発明の実施形態1において、リフ
ァレンスリークや位相ノイズを排除するために、図1に
示す位相比較回路において位相比較器のUp側及びDo
wn側遅延回路10,11を適正に調整する場合につい
て説明する。
Next, in Embodiment 1 of the present invention, in order to eliminate reference leak and phase noise, the phase comparator shown in FIG.
A case where the wn-side delay circuits 10 and 11 are properly adjusted will be described.

【0066】いま、仮に調整前において、チャージポン
プ回路12のUp入力端子とDown入力端子に同じパ
ルス幅のLowレベルのパルス信号が入力されている場
合には、位相比較器からのUp電流がONしてからOF
Fするまでの時間Tupが、Down電流がONしてか
らOFFするまでの時間Tdownより長い特性である
とする。
If the low-level pulse signal having the same pulse width is input to the Up input terminal and the Down input terminal of the charge pump circuit 12 before the adjustment, the Up current from the phase comparator is turned on. And then OF
It is assumed that the time Tup until F is longer than the time Tdown from when the Down current is turned on to when it is turned off.

【0067】この場合には、位相比較器のDown側遅
延回路11を構成するインバータQd1〜Qdnの個数
を増やしたり インバータQd1〜QdnがMOSトラ
ンジスタで構成される場合には、そのチャネル長やチャ
ネル幅を変えることにより、Down側遅延回路11の
遅延時間Tdを増やし、Down信号がLowになる時
間を長くし、チャージポンプ回路12のUp電流とDo
wn電流がONしている期間TupとTdownが等し
くなるように設定する。
In this case, if the number of inverters Qd1 to Qdn forming Down-side delay circuit 11 of the phase comparator is increased, or if inverters Qd1 to Qdn are formed of MOS transistors, the channel length and channel width thereof Is changed, the delay time Td of the Down-side delay circuit 11 is increased, the time during which the Down signal becomes Low is increased, and the Up current of the charge pump circuit 12 and the Do current are increased.
The period Tup is set to be equal to Tdown while the wn current is ON.

【0068】このように調整を行えば、PLLループが
ロックして位相比較器のSig端子とRef端子の入力
信号S,Rが同相になった場合のチャージポンプ回路1
2出力側の電流は、Up電流とDown電流が相殺され
て0となる。つまり、次段に接続されるフィルター回路
LPFのコンデンサに充電されている電圧は変化しない
ため、電圧制御発振器VCOは一定の周波数で発振する
ことになり、リファレンスリークや位相ノイズの低減が
可能となる。
By performing such adjustment, the charge pump circuit 1 in the case where the PLL loop is locked and the input signals S and R of the Sig terminal and the Ref terminal of the phase comparator are in phase.
The current on the two output side becomes 0 because the Up current and the Down current are offset. That is, since the voltage charged in the capacitor of the filter circuit LPF connected to the next stage does not change, the voltage-controlled oscillator VCO oscillates at a constant frequency, thereby reducing reference leak and phase noise. .

【0069】(実施形態2)図4及び図5は、本発明の
実施形態2を示す図である。本発明の実施形態2は図4
に示すように、位相比較器のUp側及びDown側遅延
回路10,11の素子として外部からの制御で遅延量を
連続的に変えられるインバータを使用することにより、
位相比較器のSig端子とRef端子に同相信号が入力
された場合に、位相比較器のUp端子とDown端子に
出力されるパルスの幅をUp側とDown側で個別に、
かつ、連続的に調整するようにしたことを特徴とするも
のである。
(Embodiment 2) FIGS. 4 and 5 are views showing Embodiment 2 of the present invention. Embodiment 2 of the present invention is shown in FIG.
As shown in the above, by using an inverter capable of continuously changing the delay amount by external control as an element of the Up-side and Down-side delay circuits 10 and 11 of the phase comparator,
When an in-phase signal is input to the Sig terminal and the Ref terminal of the phase comparator, the widths of the pulses output to the Up terminal and the Down terminal of the phase comparator are individually set on the Up side and the Down side, respectively.
In addition, the adjustment is continuously performed.

【0070】具体的には、図1に示す位相比較器の遅延
回路10,11を構成するインバータQu1〜Qumお
よびQd1〜Qdnを、遅延時間可変インバーターQu
1〜QumおよびQd1〜Qdnと電流コントロール回
路13a,13bとの組み合わせに変更したものであ
る。
More specifically, inverters Qu1 to Qum and Qd1 to Qdn forming delay circuits 10 and 11 of the phase comparator shown in FIG.
1 to Qum and Qd1 to Qdn and current control circuits 13a and 13b.

【0071】また、図5に示すように、各遅延時間可変
インバーターQu1〜QumおよびQd1〜Qdnは、
トランジスタQ1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7と、
電流源I0との組み合わせからなり、各遅延時間可変イ
ンバーターQu1〜QumおよびQd1〜Qdnは、電
流コントロール回路13a,13bにて動作電流I0を
制御することにより、遅延時間が図6に示すように可変
する回路構成になっている。また、図5において、電流
値Ipと電流値Inとは、等しく設定されている。
As shown in FIG. 5, each of the variable delay time inverters Qu1-Qum and Qd1-Qdn has
Transistors Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7;
Each of the delay time variable inverters Qu1 to Qum and Qd1 to Qdn is controlled by the current control circuits 13a and 13b to control the operating current I0 so that the delay time can be varied as shown in FIG. Circuit configuration. In FIG. 5, the current value Ip and the current value In are set equal.

【0072】図4及び図5に示すように、本発明の実施
形態2では、遅延時間可変インバーターQu1〜Qum
およびQd1〜Qdnと電流コントロール回路13a,
13bとを組み合わせた回路を用いて、位相比較器のU
p側及びDown側遅延回路10,11構成することに
より、位相比較器のUp側及びDown側遅延回路1
0,11の遅延時間を連続的に可変するため、位相比較
器の入力端子RefとSigへの入力信号S,Rの位相
が同相となった場合に、位相比較器の出力端子UpとD
ownにそれぞれ出力されるLowレベルのパルスの幅
を外部からの制御で希望の値に設定することが可能とな
る。つまり、チャージポンプ回路12のUp動作とDo
wn動作のスイッチング時間の特性差の補正を、外部か
らの制御で行うことができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the second embodiment of the present invention, variable delay time inverters Qu1 to Quum
And Qd1 to Qdn and the current control circuit 13a,
13b and the phase comparator U
By configuring the p-side and down-side delay circuits 10 and 11, the up-side and down-side delay circuits 1
Since the delay times of 0 and 11 are continuously varied, when the input terminals Ref of the phase comparator and the input signals S and R to the Sig are in phase, the output terminals Up and D of the phase comparator are changed.
The width of the low-level pulse output to each of the own can be set to a desired value by external control. That is, the Up operation of the charge pump circuit 12 and the Do
The characteristic difference of the switching time of the wn operation can be corrected by external control.

【0073】図7は、図4に示す位相比較器のシミュレ
ーション結果を示す図である。図7に示すシミュレーシ
ョンは、Up側遅延回路10とDown側遅延回路11
の遅延時間可変インバータの個数を6個とし、Up側遅
延回路10のインバータの動作電流I0を25μA、D
own側遅延回路11のインバータの動作電流I0を1
00μAにそれぞれ設定し、位相比較器の入力端子Re
fとSigに同相の信号を入力した場合に、位相比較器
の出力端子UpとDownにそれおぞれ出力されるパル
ス波形をシミュレーションした結果である。
FIG. 7 is a diagram showing a simulation result of the phase comparator shown in FIG. The simulation shown in FIG. 7 is based on the Up delay circuit 10 and the Down delay circuit 11.
The number of the delay time variable inverters is 6, and the operating current I0 of the inverter of the Up-side delay circuit 10 is 25 μA, D
The operating current I0 of the inverter of the own side delay circuit 11 is set to 1
00 μA, respectively, and the input terminal Re of the phase comparator
This is a simulation result of pulse waveforms output to the output terminals Up and Down of the phase comparator when signals in phase are input to f and Sig, respectively.

【0074】Up側遅延回路10のインバータの動作電
流I0をDown側遅延回路11の動作電流I0より小さ
く設定しているため、Up側遅延回路10の遅延量がD
own側遅延回路11の遅延量より大きくなり、位相比
較器のDown端子のLowレベルのパルス幅がUp側
より大きくなっている。
Since the operating current I0 of the inverter of the Up-side delay circuit 10 is set smaller than the operating current I0 of the Down-side delay circuit 11, the delay amount of the Up-side delay circuit 10 becomes D
The delay amount is larger than the delay amount of the own side delay circuit 11, and the pulse width of the Low level of the Down terminal of the phase comparator is larger than that of the Up side.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、チ
ャージポンプ回路のUp動作とDown動作のスイッチ
ング時間の差を位相比較器から出力されるUp信号とD
own信号のパルス幅を個別に調整して補正するため、
チャージポンプ回路を構成するNMOS及びPMOSト
ランジスタのスイッチング特性や周波数特性の違いによ
り、Up動作とDown動作のスイッチング特性に生じ
る差を吸収し、位相比較器へのRef信号とSig信号
の位相が同相である場合、チャージポンプ回路の出力を
0にすることができる。
As described above, according to the present invention, the difference between the switching time between the Up operation and the Down operation of the charge pump circuit is determined by the Up signal output from the phase comparator and the D signal.
To individually adjust and correct the pulse width of the own signal,
The difference in the switching characteristics between the Up operation and the Down operation is absorbed by the difference in the switching characteristics and frequency characteristics of the NMOS and PMOS transistors constituting the charge pump circuit, and the phases of the Ref signal and the Sig signal to the phase comparator are in phase. In some cases, the output of the charge pump circuit can be made zero.

【0076】位相比較回路に使用するディジタル型の位
相比較器において、Up側とDown側の遅延回路を独
立した回路とし、かつ遅延回路の遅延時間をUp側とD
own側で独立して調整できる回路構成とすることによ
り、位相比較器のSig端子とRef端子に同相の信号
が入力された場合に、位相比較器のUp端子とDown
端子に出力されるパルスの幅を個別に設定をすることが
できる。
In the digital phase comparator used in the phase comparator, the Up-side and Down-side delay circuits are formed as independent circuits, and the delay time of the delay circuit is set to the Up-side and the D-side.
By adopting a circuit configuration that can be adjusted independently on the own side, when an in-phase signal is input to the Sig terminal and the Ref terminal of the phase comparator, the Up terminal of the phase comparator and the Down
The width of the pulse output to the terminal can be set individually.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1に係る位相比較回路を示す
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a phase comparison circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す位相比較器の動作を示すタイミング
チャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing an operation of the phase comparator shown in FIG.

【図3】本発明の実施形態1に係る位相比較回路をPL
L周波数シンセサイザに用いた場合の構成の例を示す回
路図である。
FIG. 3 shows a phase comparison circuit according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration when used in an L frequency synthesizer.

【図4】本発明の実施形態2に係る位相比較回路を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a phase comparison circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4に示す遅延時間可変インバータを示す回路
図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a variable delay time inverter shown in FIG. 4;

【図6】図5に示す遅延時間可変インバータの特性を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing characteristics of the variable delay time inverter shown in FIG. 5;

【図7】図4に示す位相比較回路のシミュレーション結
果を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a simulation result of the phase comparison circuit shown in FIG. 4;

【図8】従来例に係る位相比較回路を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a phase comparison circuit according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3,4,5,6 2入力NAND回路 7,8 3入力NAND回路 9 4入力NAND回路 10 Up側遅延回路 11 Down側遅延回路 12 チャージポンプ回路 Qu1〜Qum,Qd1〜Qdn インバータ 13a,13b 電流コントロール回路 1, 2, 3, 4, 5, 6 2-input NAND circuit 7, 8 3-input NAND circuit 9 4-input NAND circuit 10 Up-side delay circuit 11 Down-side delay circuit 12 Charge pump circuit Qu1-Qum, Qd1-Qdn Inverter 13a , 13b Current control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−252239(JP,A) 特開 平7−177027(JP,A) 特開 昭63−269822(JP,A) 特開 昭59−221122(JP,A) 特開 昭63−263819(JP,A) 特開 平11−195982(JP,A) 特開 平7−86927(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03L 7/089 H03K 5/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-9-252239 (JP, A) JP-A 7-177027 (JP, A) JP-A 63-269822 (JP, A) JP-A 59-252 221122 (JP, A) JP-A-63-263819 (JP, A) JP-A-11-195982 (JP, A) JP-A-7-86927 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03L 7/089 H03K 5/26

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 位相比較器とチャージポンプ回路から構
成される位相比較回路であって、チャージポンプ回路の
Up動作とDown動作のスイッチング時間の特性差
応じて、位相比較器から出力する位相差信号のパルスの
後縁タイミングをUp側とDown側で個別に調整する
ことにより前記スイッチング時間の特性差を補正するよ
うにしたことを特徴とする位相比較回路。
1. A phase comparison circuit comprising a phase comparator and a charge pump circuit, wherein a difference in switching time characteristic between an Up operation and a Down operation of the charge pump circuit is detected.
The phase difference signal output from the phase comparator
Adjust trailing edge timing separately on the Up and Down sides
A phase comparison circuit for correcting the characteristic difference of the switching time .
【請求項2】 チャージポンプ回路と組み合わされて位
相比較回路を構成する位相比較器であって、前記チャー
ジポンプ回路のUp動作とDown動作のスイッチング
動作を行うための信号を出力するUp側とDown側の
遅延回路を有し、前記Up側とDown側の遅延回路を
独立した個別の回路に分離し、位相比較器のSig端子
とRef端子に同相信号が入力された場合に、位相比較
器のUp端子とDown端子に出力されるパルスの幅
、前記チャージポンプ回路のUp動作とDown動作
のスイッチング時間の特性差を補正するようにUp側と
Down側で個別に設定するようにしたことを特徴とす
る位相比較器。
2. A phase comparator constituting a phase comparison circuit in combination with a charge pump circuit, wherein an Up side for outputting a signal for performing a switching operation of an Up operation and a Down operation of the charge pump circuit is connected to Down. , And separates the Up-side and Down-side delay circuits into independent separate circuits. When an in-phase signal is input to the Sig terminal and the Ref terminal of the phase comparator, the phase comparator The width of the pulse output to the Up terminal and the Down terminal of the charge pump circuit is determined by the Up operation and the Down operation of the charge pump circuit.
A phase comparator characterized in that it is individually set on the Up side and the Down side so as to correct the characteristic difference of the switching time .
【請求項3】 前記Up側とDown側遅延回路の素子
として、外部からの電流制御で遅延量を連続的に変えら
れる偶数個のインバータを使用したことを特徴とする請
求項2に記載の位相比較器。
As an element wherein the Up side and Down side delay circuit, a phase according to claim 2, characterized by using an even number of inverters is changed the delay amount continuously a current control from the outside Comparator.
【請求項4】 前記Up側とDown側遅延回路の素子
として、偶数個のインバータを使用し、該インバータ2
個を単位に変更することにより遅延時間を設定すること
を特徴とする請求項2に記載の位相比較器。
4. The elements of the Up-side and Down-side delay circuits.
, Use an even number of inverters,
Set the delay time by changing the unit
The phase comparator according to claim 2, wherein:
【請求項5】 前記Up側とDown側遅延回路の素子
として、偶数個のMOSトランジスタを使用し、該MO
Sトランジスタのチャネル長またはチャネル幅を変更す
ることにより遅延時間を設定することを特徴とする請求
項2に記載の位相比較器。
5. The elements of the Up-side and Down-side delay circuits.
Using an even number of MOS transistors,
Change the channel length or channel width of the S transistor
Request to set a delay time
Item 3. The phase comparator according to Item 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6043903B1 (en) * 2016-02-06 2016-12-14 株式会社Pga Book-type carrying case 100 with magnet lock mechanism

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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