PLL电路制造技术

提供一种ＰＬＬ电路，使生成控制构成ＶＣＯ的电流控制振荡电路的电流的电压－电流转换的动作高速化，使频率控制的响应特性比以往有所提高。ＰＬＬ电路包括：电压控制振荡电路，由电压－电流转换电路、电流加法器、电流控制振荡电路构成，输出与控制电压和控制电流对应的频率的脉冲；相位检测器，根据脉冲和电压控制振荡电路将要生成的频率的基准脉冲的相位差输出第一控制信号和第二控制信号；第一电荷泵电路，根据第一控制信号输出第一充电电流或第一放电电流；环路滤波器，根据第一充电电流或第一放电电流生成控制电压，向电压控制振荡电路输出；第二电荷泵电路，根据第二控制信号生成作为第二充电电流或第二放电电流的控制电流，向电压控制振荡电路输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及PLL电路,尤其涉及减少了特性偏差的发生的PLL电路。
技术介绍
以往，作为设于半导体集成电路内尤其是无线通信领域的手机和无 io 线LAN (local area network)等中的脉冲发生电路一直被广泛使用。上述PLL电路如图6所示，由相位比较器100、电荷泵101、环路 滤波器102以及VCO (电压控制振荡电路)103构成。相位比较器100进行PLL电路输出的输出脉冲和被输入的输入脉冲 的相位比较，在输出脉冲与输入脉冲相比相位滞后的情况下，对电荷泵 15电路101输出流过充电电流IUP的控制信号UP，在输出脉沖与输入脉冲 相比相位提前的情况下，对电荷泵电路101输出流过放电电流IDN的控 制信号DN。当被输入控制信号UP时，电荷泵电路101将充电电流IUP向环路 滤波器102输出，另一方面，当被输入控制信号DN时，电荷泵电路101 20将放电电流IDN向环路滤波器102输出。环路滤波器102是将从电荷泵电路101输入的直流信号平均化并转 换为交流成分少的直流信号的低通滤波器，由时间常数设定后级的 VCO103的频率变化的速度。即，对于VCO103的振荡频率的变化，如 果时间常数大就缓缓变化，如果时间常数小就迅速随着输入脉冲变化。 25 VCO103根据从环路滤波器102输入的直流信号的电压电平控制输出脉冲的振荡频率。另夕卜，VCO103由将直流的电压信号转换为电流信号的电压/电流转 换部103A、和由电压/电流转换部103A输出的电流确定振荡频率的电流 控制振荡部103B构成。作为上述环路滤波器102，使用图7所示的完全积分型滤波电路(例如，参照非专利文献l)。在此，开关电路101'是取代图6的电荷泵101的结构，对完全积 分型滤波电路(环路滤波器102)施加电压。 5 另外，如图8所示，作为环路滤波器102，使用电流输入-电压输出型，其将电容器C2和电阻R2串联连接，将蓄积在电容器C2上的电压 和由向该电容器C2的充电电流产生在电阻R2端子间的电压相加，将相 加结果输出给VC0103内的电压/电流转换电路103A(例如，参照专利文 献l)。io 由此，除了电容器C2蓄积的电压，产生于电阻R2的电压也向后级的VCO103输出，因此，如图9所示，能够使作为电压特性的响应特性 提高与电阻R2的电压相应的量。在此，r2是电阻R2的电阻值，IF1是电荷泵电路101输出的充电电 流IUP和放电电流IDN的电流值，c2是电容器C2的电容值。 15 《PLL-IC的使用方法》，畑雅恭、古川计介著，秋叶出版，，1987年6月日本特开2005-260446号公报但是，在非专利文献1和专利文献1中使用的完全积分型滤波电路 的环路滤波器102如图9所示，具有输出陡峭的电压输出信号的响应特 20性。但是，在CMOS工艺中，难以使VC0103内的电压-电流转换部103A在对被输入的陡峭的电压输出信号进行电压-电流转换时具有与该急剧的 变化充分对应的响应特性，实际上如图IO所示，电压-电流转换后的电流 输出信号的波形变钝了。 25 结果，即便使环路滤波器102中的响应特性良好，由于VCO103内的电压-电流转换部103A的响应特性的迟缓造成的低下，仍然不能从元 件特性入手进行理论的设计。另外，因为制造偏差，电压-电流转换的速度有偏差，由此，PLL电 路的响应特性也有偏差，存在量产时不合格的产品增多的问题。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种PLL电路，通过使生成控制构成VCO的电流控制振荡电路的电流的电压-电流5转换的动作高速化，使频率控制的响应特性比以往有所提高。本专利技术的PLL电路包括电压控制振荡电路，其由电压-电流转换电路、电流加法器以及电流控制振荡电路构成，输出与控制电压和控制电流对应的频率的脉冲；相位检测器，其根据上述脉冲和上述电压控制振荡电路将要生成的频率的基准脉沖之间的相位差，输出第一控制信号和10第二控制信号；第一电荷泵电路，其根据上述第一控制信号输出第一充电电流或第一放电电流；环路滤波器，其根据上述第一充电电流或上述第一放电电流生成上述控制电压，并向上述电压控制振荡电路输出；以及第二电荷泵电路，其根据上述第二控制信号生成作为第二充电电流或第二放电电流的上述控制电流，并向上述电压控制振荡电路输出。15 本专利技术的PLL电路的特征在于，上述电压-电流转换电路将上述控制电压转换为电流，上述电流加法器将上述转换后的电流和上述控制电流相加，将该相加后的电流作为频率控制电流提供给上述电流控制振荡电路。本专利技术的PLL电路的特征在于，上述环路滤波器由介于第一电荷泵20的输出和接地点之间的电容器构成。如以上所说明的，按照本专利技术，将用电压-电流转换电路将根据第一电荷泵输出的第一充电电流和第一放电电流由环路滤波器生成的控制电压转换后的电流、和在第二电荷泵电路中生成的控制电流由电流加法电路相加，由该相加后的电流驱动电流控制振荡电路，所以能将急剧的电25压变化以控制电流传递到电流控制振荡电路，能够在电流控制振荡电路中由上述控制电流实现具有急剧的响应特性的频率变化。艮口，按照本专利技术，实质上，以往的环路滤波器的功能由电容器(环路滤波器)、第二电荷泵电路以及电流加法电路分别形成，所以能够抑制仅形成了电阻和电容器的现有例中的电阻值和电容值的偏差对滤波器的5响应特性的影响，与现有例相比实现了偏差少的滤波器特性。结果，按照本专利技术，通过设置电流加法电路，与环路滤波器由电阻和电容构成的现有例相比，从电流控制振荡电路来说，能够实现理想的完全积分型滤波器。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的PLL电路的结构例的框图。图2是表示图1的PLL电路的动作例的波形图。图3是表示图1的PLL电路的动作例的波形图。图4是表示图1中的电压-电流转换电路51、电流加法电路52的电路例的示意图。图5是表示图1的电流控制型振荡电路53的结构例的示意电路图。图6是表示PLL电路的一般结构的框图。图7是表示现有例中的PLL电路的结构的框图。图8是表示另一现有例中的PLL电路的结构的框图。图9是说明图8的PLL电路的动作的波形图。图10是说明图8的PLL电路的动作的波形图。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的一个实施方式的PLL电路。图l是表示该实施方式的PLL电路的结构例的框图。在该图中，本实施方式的PLL电路包括相位比较电路1、电荷泵2、电荷泵3、环路滤波器4、 VC05以及分频器6。另外，VC05由电压-电流转换电路51、电流加法电路52以及电流控制振荡电路53构成。分频器6对VC05输出的脉冲信号Fout的频率fout进行1/N分频，并输出频率为频率fout/N的分频脉冲信号。由此，脉冲信号Fout的频率fout为基准脉冲信号Fin的频率fin的N倍的频率。相位比较电路1检测上述分频脉冲信号和频率为VC05将要生成的频率的1/N的基准脉冲信号Fin之间的相位差，将按照该相位差控制作为6电流信号IF1流过第一充电电流还是第一放电电流的控制信号UP1和控制信号DN1，按照预先设定的各个周期在预先设定的控制期间进行上述比较，并向电荷泵2输出。另外，相位比较电路1将按照上述相位差控制作为电流信号IF2流5过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＰＬＬ电路，其特征在于，该ＰＬＬ电路包括：　电压控制振荡电路，其由电压－电流转换电路、电流加法器以及电流控制振荡电路构成，输出与控制电压和控制电流对应的频率的脉冲；　相位检测器，其根据上述脉冲和上述电压控制振荡电路将要生成的 频率的基准脉冲之间的相位差，输出第一控制信号和第二控制信号；第一电荷泵电路，其根据上述第一控制信号输出第一充电电流或第一放电电流；　环路滤波器，其根据上述第一充电电流或上述第一放电电流生成上述控制电压，并向上述电压控制振荡电路输出；以 及　第二电荷泵电路，其根据上述第二控制信号生成作为第二充电电流或第二放电电流的上述控制电流，并向上述电压控制振荡电路输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：须藤徹，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]