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JP2002141798A - PLL circuit and semiconductor integrated circuit - Google Patents

PLL circuit and semiconductor integrated circuit

Info

Publication number
JP2002141798A
JP2002141798A JP2000332537A JP2000332537A JP2002141798A JP 2002141798 A JP2002141798 A JP 2002141798A JP 2000332537 A JP2000332537 A JP 2000332537A JP 2000332537 A JP2000332537 A JP 2000332537A JP 2002141798 A JP2002141798 A JP 2002141798A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
circuit
clock signal
signal
feedback loop
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.)
Withdrawn
Application number
JP2000332537A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuyoshi Isezaki
剛志 伊勢崎
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2000332537A priority Critical patent/JP2002141798A/en
Publication of JP2002141798A publication Critical patent/JP2002141798A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 PLL回路が適用されるシステム環境に応じ
て当該PLL回路の特性を容易に最適化するための技術
を提供する。 【解決手段】 参照クロック信号の位相と帰還クロック
信号の位相とを比較するための位相比較手段(202)
と、発振手段から出力されるクロック信号の位相を上記
位相比較結果に応じて補正する位相補正手段(203)
と、発振手段から出力されるクロック信号を位相比較手
段にフィードバックするフィードバックループ(22)
と、フィードバックループでのディレイと位相比較間隔
との比に応じて位相補正手段での位相補正量を調整する
位相補正量調整手段(207,208)とを設け、フィ
ードバックループでのディレイと位相比較間隔との比に
応じた位相補正量の調整によりPLL回路の特性の最適
化を可能とする。
(57) Abstract: Provided is a technique for easily optimizing characteristics of a PLL circuit according to a system environment to which the PLL circuit is applied. SOLUTION: Phase comparing means (202) for comparing a phase of a reference clock signal with a phase of a feedback clock signal.
And a phase correction unit (203) for correcting the phase of the clock signal output from the oscillation unit in accordance with the result of the phase comparison.
And a feedback loop (22) for feeding back the clock signal output from the oscillating means to the phase comparing means.
And phase correction amount adjustment means (207, 208) for adjusting the amount of phase correction by the phase correction means in accordance with the ratio between the delay in the feedback loop and the phase comparison interval. The characteristics of the PLL circuit can be optimized by adjusting the amount of phase correction according to the ratio with the interval.

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、PLL(Phase Lo
cked Loop;位相同期ループ)回路の改良技術に係り、
例えばPLLマクロセルを含む半導体集積回路に適用し
て有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PLL (Phase Lo
cked Loop (Phase Locked Loop)
For example, the present invention relates to a technology effective when applied to a semiconductor integrated circuit including a PLL macro cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路は、年々高速化され、数
百MHzから1GHz動作のマイクロプロセッサの発表
が相次いでいる。そのような半導体集積回路では、1ク
ロックサイクルが1ns〜2nsと小さく、そのために
クロック信号のジッタの低減化が求められる。ジッタは
100ps(ピコ秒)以下が求められる。クロック信号
のジッタ低減化のため、半導体集積回路においては、P
LL回路が内蔵され、このPLL回路によって位相が補
正されたクロック信号が各論理回路に供給される。PL
L回路は、超高速のクロック信号を生成すると共に、出
力クロック信号の位相を、半導体集積回路の外部から供
給される参照クロックの位相と一致させる機能を有す
る。PLL回路は、位相の基準となる参照クロックの入
力端子と、その位相比較対象とされる帰還クロックの入
力端子と、上記参照クロックと帰還クロックの位相比較
結果に基づいて生成されたクロックの出力端子とを有す
る。この出力端子を介して出力されたクロックは分周器
やクロックバッファツリー等を介して帰還クロックとし
て取り込まれる。参照クロック信号は入力回路性能の向
上に伴って高速化されており、100MHzを越える場
合もある。このとき、位相比較周期は10ns(ナノ
秒)以下とされる。それに対してフィードバックループ
のディレイは、半導体集積回路内部でループが組み込ま
れていればやはり数ns程度である。しかし、部品実装
基板に複数の半導体集積回路を配置し、クロック伝達線
のディレイ込みで各々の半導体集積回路を同期させたい
場合、フィードバックループ中に外部伝送線が挿入され
るため、そこでのディレイは10nsを越える。この場
合、位相比較周期よりもフィードバックディレイが大き
くなるおそれがある。
2. Description of the Related Art The speed of semiconductor integrated circuits has been increasing year by year, and microprocessors operating at several hundred MHz to 1 GHz have been announced one after another. In such a semiconductor integrated circuit, one clock cycle is as small as 1 ns to 2 ns, and therefore, it is required to reduce the jitter of the clock signal. Jitter is required to be 100 ps (picoseconds) or less. In order to reduce the jitter of the clock signal, in a semiconductor integrated circuit, P
An LL circuit is built in, and a clock signal whose phase is corrected by the PLL circuit is supplied to each logic circuit. PL
The L circuit has a function of generating an ultra-high-speed clock signal and matching the phase of an output clock signal with the phase of a reference clock supplied from outside the semiconductor integrated circuit. The PLL circuit includes an input terminal for a reference clock serving as a phase reference, an input terminal for a feedback clock whose phase is to be compared, and an output terminal for a clock generated based on the phase comparison result between the reference clock and the feedback clock. And The clock output via this output terminal is taken in as a feedback clock via a frequency divider, a clock buffer tree or the like. The speed of the reference clock signal is increased with the improvement of the input circuit performance, and may exceed 100 MHz. At this time, the phase comparison cycle is set to 10 ns (nanosecond) or less. On the other hand, the delay of the feedback loop is about several ns if the loop is built in the semiconductor integrated circuit. However, when a plurality of semiconductor integrated circuits are arranged on a component mounting board and it is desired to synchronize each semiconductor integrated circuit with a delay of a clock transmission line, an external transmission line is inserted in a feedback loop. Over 10 ns. In this case, the feedback delay may be longer than the phase comparison cycle.

【0003】尚、PLLについて記載された分文献の一
例としては、例えば1985年に、株式会社産業報知セ
ンターから発行された「PLL−ICの使い方(第9頁
〜)」がある。
[0003] An example of a literature describing a PLL is, for example, "How to Use a PLL-IC (page 9-)" issued by the Industrial Information Center Co., Ltd. in 1985.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、部品実
装基板に複数の半導体集積回路を配置し、クロック伝達
線のディレイ込みで各々の半導体集積回路を同期させた
い場合、フィードバックループ中に外部伝送線が挿入さ
れるため、そこでのディレイは10nsを越える。この
場合、位相比較周期よりもフィードバックディレイが大
きくなるおそれがある。ここで、図3(A)に示される
ように、位相比較周期よりもフィードバックループでの
ディレイのほうが小さければ、位相比較による発振器の
周波数変動は次の位相比較が行われるより前にPLL回
路にフィードバックされるので、前回の位相比較結果が
反映された上で次の位相比較が行われる。すなわち、□
印で示されるように基準クロック位相よりも遅れている
場合には、PLLの位相比較器からのアップ(UP)信
号出力に従って位相が進められ、○印で示されるように
基準クロック位相よりも遅れている場合には、PLLの
位相比較器からのダウン(DN)信号出力に従って位相
が遅延される。
As described above, when a plurality of semiconductor integrated circuits are arranged on a component mounting board and it is desired to synchronize the respective semiconductor integrated circuits with a delay of a clock transmission line, an external circuit is required in a feedback loop. Due to the insertion of the transmission line, the delay there exceeds 10 ns. In this case, the feedback delay may be longer than the phase comparison cycle. Here, as shown in FIG. 3 (A), if the delay in the feedback loop is smaller than the phase comparison cycle, the frequency fluctuation of the oscillator due to the phase comparison is applied to the PLL circuit before the next phase comparison is performed. Since the feedback is performed, the next phase comparison is performed after the result of the previous phase comparison is reflected. That is, □
If the phase is behind the reference clock phase as shown by the mark, the phase is advanced according to the up (UP) signal output from the phase comparator of the PLL, and the phase is delayed from the reference clock phase as shown by the circle. If so, the phase is delayed according to the down (DN) signal output from the phase comparator of the PLL.

【0005】ところが、図3(B)に示されるように、
位相比較周期よりもフィードバックループでのディレイ
が大きい場合には、前回の位相比較結果がフィードバッ
クされる前に次の位相比較が行われてしまい、その結
果、位相補正が過剰になってしまう。この過剰な位相補
正は、ジッタの増大を招く。フィードバックループでの
ディレイが大きくなるほどジッタは増大するため、この
ジッタを低減するには、チャージポンプ及びループフィ
ルタの特性を変更して位相補正量を小さくする必要があ
る。そのための方法としては、例えばフィードバックル
ープでのディレイ毎に特性を変更したPLLマクロを予
め多数リリースし、その中から適切なものをユーザに選
択してもらう第1の方法や、制御信号によってPLLマ
クロの特性を変更可能にしておいて、ユーザ環境に応じ
て制御信号をユーザに設定してもらう第2の方法が考え
られる。それによれば、図3(C)に示されるように位
相補正量を小さくすることでジッタの低減を図ることが
できる。しかしながら、上記第1の方法及び第2の方法
は、ユーザによる選択や設定等のために手間がかかる
し、しかもそのような選択や設定が、PLL回路が実際
に適用されるシステム環境に応じて適切に行われるとは
限らない。
[0005] However, as shown in FIG.
If the delay in the feedback loop is larger than the phase comparison cycle, the next phase comparison is performed before the previous phase comparison result is fed back, resulting in excessive phase correction. This excessive phase correction causes an increase in jitter. Since the jitter increases as the delay in the feedback loop increases, it is necessary to reduce the amount of phase correction by changing the characteristics of the charge pump and the loop filter to reduce the jitter. For this purpose, for example, a large number of PLL macros whose characteristics have been changed for each delay in a feedback loop are released in advance, and a first method in which a user selects an appropriate one from among them, or a PLL macro using a control signal, is used. A second method is conceivable in which the characteristic of the above can be changed, and the control signal is set by the user according to the user environment. According to this, jitter can be reduced by reducing the amount of phase correction as shown in FIG. However, the first method and the second method require time and effort for selection and setting by the user, and such selection and setting depend on the system environment to which the PLL circuit is actually applied. It is not always done properly.

【0006】本発明の目的は、PLL回路が適用される
システム環境に応じて当該PLL回路の特性を容易に最
適化するための技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique for easily optimizing characteristics of a PLL circuit according to a system environment to which the PLL circuit is applied.

【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application.

【0009】すなわち、クロック信号を形成するための
発振手段と、参照クロック信号の位相と帰還クロック信
号の位相とを比較するための位相比較手段と、上記発振
手段から出力されるクロック信号の位相を上記位相比較
手段での位相比較結果に応じて補正するための位相補正
手段と、上記発振手段で生成されたクロック信号を上記
帰還クロック信号として上記位相比較器にフィードバッ
クするためのフィードバックループとを含んでPLL回
路が構成されるとき、上記フィードバックループでのデ
ィレイと上記位相比較手段での位相比較間隔との比に応
じて上記位相補正手段での位相補正量を調整するための
位相補正量調整手段を設ける。
That is, an oscillating means for forming a clock signal, a phase comparing means for comparing a phase of a reference clock signal with a phase of a feedback clock signal, and a phase of a clock signal outputted from the oscillating means are provided. A phase compensator for compensating according to a phase comparison result in the phase comparator, and a feedback loop for feeding back the clock signal generated by the oscillator to the phase comparator as the feedback clock signal. When the PLL circuit is constituted by the above, a phase correction amount adjusting means for adjusting the amount of phase correction by the phase correcting means according to the ratio between the delay in the feedback loop and the phase comparison interval by the phase comparing means. Is provided.

【0010】上記の手段によれば、位相補正量調整手段
は、上記フィードバックループでのディレイと上記位相
比較手段での位相比較間隔との比に応じて上記位相補正
手段での位相補正量を調整する。フィードバックループ
でのディレイが大きくなるほどジッタは増大する。この
ジッタを低減するには、チャージポンプ及びループフィ
ルタの特性を変更して位相補正量を小さくする必要があ
る。上記フィードバックループでのディレイと位相比較
器での位相比較間隔との比に応じて上記位相補正手段で
の位相補正量が調整されることにより、PLL回路が適
用されるシステム環境に応じてPLL回路の特性が最適
化される。
According to the above means, the phase correction amount adjusting means adjusts the phase correction amount by the phase correction means according to the ratio of the delay in the feedback loop to the phase comparison interval by the phase comparison means. I do. The jitter increases as the delay in the feedback loop increases. To reduce this jitter, it is necessary to change the characteristics of the charge pump and the loop filter to reduce the amount of phase correction. By adjusting the amount of phase correction by the phase correction means in accordance with the ratio of the delay in the feedback loop to the phase comparison interval in the phase comparator, the PLL circuit can be adjusted according to the system environment to which the PLL circuit is applied. Characteristics are optimized.

【0011】また、クロック信号を形成するための発振
手段と、参照クロック信号の位相と帰還クロック信号の
位相とを比較するための位相比較手段と、上記発振手段
から出力されるクロック信号の位相を上記位相比較手段
での位相比較結果に応じて補正するための位相補正手段
と、上記発振手段で生成されたクロック信号を上記帰還
クロック信号として上記位相比較器にフィードバックす
るためのフィードバックループとを含んでPLL回路が
構成されるとき、上記フィードバックループでのディレ
イに相当する幅のパルス信号を生成するための第1回路
と、上記第1回路で生成されたパルス信号の幅と上記位
相比較器での位相比較周期との比を求め、その比に応じ
て上記位相補正手段での位相補正量を調整するための制
御信号を形成する第2回路とを設ける。
Also, an oscillating means for forming a clock signal, a phase comparing means for comparing a phase of a reference clock signal with a phase of a feedback clock signal, and a phase of a clock signal outputted from the oscillating means are provided. A phase compensator for compensating according to a phase comparison result in the phase comparator, and a feedback loop for feeding back the clock signal generated by the oscillator to the phase comparator as the feedback clock signal. When the PLL circuit is configured by the first circuit, a first circuit for generating a pulse signal having a width corresponding to the delay in the feedback loop, and the width of the pulse signal generated by the first circuit and the phase comparator And a control signal for adjusting the amount of phase correction by the phase correction means is formed in accordance with the ratio. 2 providing a circuit.

【0012】上記の手段によれば、第1回路は、上記フ
ィードバックループでのディレイに相当する幅のパルス
信号を生成し、第2回路は、上記第1回路で生成された
パルス信号の幅と上記位相比較器での位相比較周期との
比を求め、その比に応じて上記位相補正手段での位相補
正量を調整するための制御信号を形成する。フィードバ
ックループでのディレイが大きくなるほどジッタは増大
する。このジッタを低減するには、チャージポンプ及び
ループフィルタの特性を変更して位相補正量を小さくす
る必要がある。上記フィードバックループでのディレイ
と位相比較器での位相比較間隔との比に応じて上記位相
補正手段での位相補正量が調整されることにより、PL
L回路が適用されるシステム環境に応じてPLL回路の
特性が最適化される。
According to the above means, the first circuit generates a pulse signal having a width corresponding to a delay in the feedback loop, and the second circuit generates a pulse signal having a width corresponding to the width of the pulse signal generated by the first circuit. A ratio with a phase comparison period in the phase comparator is obtained, and a control signal for adjusting a phase correction amount in the phase correction means is formed in accordance with the ratio. The jitter increases as the delay in the feedback loop increases. To reduce this jitter, it is necessary to change the characteristics of the charge pump and the loop filter to reduce the amount of phase correction. By adjusting the amount of phase correction by the phase correction means in accordance with the ratio between the delay in the feedback loop and the phase comparison interval in the phase comparator, the PL
The characteristics of the PLL circuit are optimized according to the system environment to which the L circuit is applied.

【0013】クロック信号を形成するための発振手段
と、参照クロック信号の位相と帰還クロック信号の位相
とを比較するための位相比較手段と、上記発振手段から
出力されるクロック信号の位相を上記位相比較手段での
位相比較結果に応じて補正するための位相補正手段と、
上記発振手段で生成されたクロック信号を上記帰還クロ
ック信号として上記位相比較器にフィードバックするた
めのフィードバックループとを含んでPLL回路が構成
されるとき、上記発振手段で形成されたクロック信号を
上記フィードバックループに供給する第1状態と、上記
フィードバックループでのディレイを求める信号を上記
フィードバックループに伝達する第2状態とを選択的に
実現可能なセレクタと、参照クロック信号に基づいて上
記フィードバックループでのディレイに相当する幅のパ
ルス信号の始期を決定し、上記第2状態において上記フ
ィードバックループを介して伝達された信号に基づいて
上記パルス信号の終期を決定する第1回路と、上記第1
回路で得られたパルス信号の幅と上記位相比較器での位
相比較周期との比を求め、その比に応じて上記位相補正
手段での位相補正量を調整するための制御信号を形成す
る第2回路とを設ける。
Oscillating means for forming a clock signal, phase comparing means for comparing the phase of the reference clock signal with the phase of the feedback clock signal, and the phase of the clock signal output from the oscillating means is determined by the phase Phase correcting means for correcting according to the phase comparison result in the comparing means,
When the PLL circuit includes a feedback loop for feeding back the clock signal generated by the oscillating means to the phase comparator as the feedback clock signal, the clock signal generated by the oscillating means is fed back to the feedback circuit. A selector capable of selectively realizing a first state supplied to the loop and a second state transmitting a signal for determining a delay in the feedback loop to the feedback loop; and a selector in the feedback loop based on a reference clock signal. A first circuit for determining a start of a pulse signal having a width corresponding to a delay, and determining an end of the pulse signal based on a signal transmitted through the feedback loop in the second state;
A ratio between the width of the pulse signal obtained by the circuit and the phase comparison period of the phase comparator is obtained, and a control signal for adjusting the amount of phase correction by the phase correction means is formed in accordance with the ratio. Two circuits are provided.

【0014】上記した手段によれば、セレクタは、上記
発振手段で形成されたクロック信号を上記フィードバッ
クループに供給する第1状態と、上記フィードバックル
ープでのディレイを求める信号を上記フィードバックル
ープに伝達する第2状態とを選択的に実現する。そし
て、第1回路は、参照クロック信号に基づいて上記フィ
ードバックループでのディレイに相当する幅のパルス信
号の始期を決定し、上記第2状態において上記フィード
バックループを介して伝達された信号に基づいて上記パ
ルス信号の終期を決定する。第2回路は、上記第1回路
で得られたパルス信号の幅と上記位相比較器での位相比
較周期との比を求め、その比に応じて上記位相補正手段
での位相補正量を調整するための制御信号を形成する。
フィードバックループでのディレイが大きくなるほどジ
ッタは増大する。このジッタを低減するには、チャージ
ポンプ及びループフィルタの特性を変更して位相補正量
を小さくする必要がある。上記フィードバックループで
のディレイと位相比較器での位相比較間隔との比に応じ
て上記位相補正手段での位相補正量が調整されることに
より、PLL回路が適用されるシステム環境に応じてP
LL回路の特性が最適化される。
According to the above means, the selector transmits to the feedback loop a first state in which the clock signal generated by the oscillating means is supplied to the feedback loop, and a signal for obtaining a delay in the feedback loop. The second state is selectively realized. Then, the first circuit determines the start of the pulse signal having a width corresponding to the delay in the feedback loop based on the reference clock signal, and based on the signal transmitted via the feedback loop in the second state. The end of the pulse signal is determined. The second circuit obtains a ratio between the width of the pulse signal obtained by the first circuit and the phase comparison period of the phase comparator, and adjusts the amount of phase correction by the phase correction means according to the ratio. Control signals for
The jitter increases as the delay in the feedback loop increases. To reduce this jitter, it is necessary to change the characteristics of the charge pump and the loop filter to reduce the amount of phase correction. By adjusting the amount of phase correction by the phase correction means in accordance with the ratio of the delay in the feedback loop to the phase comparison interval in the phase comparator, P is adjusted according to the system environment to which the PLL circuit is applied.
The characteristics of the LL circuit are optimized.

【0015】このとき、上記位相補正手段は、上記位相
比較手段での比較結果に応じたレベルの電圧を形成する
ためのチャージポンプと、上記チャージポンプによって
充放電されるフィルタ容量とを含んで構成することがで
き、上記チャージポンプは、上記第2回路で形成された
制御信号に従って、上記フィルタ容量のチャージ電流量
及びディスチャージ電流量を調整するための電流調整回
路を含んで構成することができる。
At this time, the phase correction means includes a charge pump for forming a voltage of a level corresponding to a result of comparison by the phase comparison means, and a filter capacitor charged and discharged by the charge pump. The charge pump may include a current adjusting circuit for adjusting a charge current amount and a discharge current amount of the filter capacitor according to a control signal formed by the second circuit.

【0016】さらに、上記構成のPLL回路と、そのP
LL回路から出力されたクロック信号に同期動作される
論理回路とを含んで半導体集積回路を構成することがで
きる。
Further, the PLL circuit having the above configuration and its P
A semiconductor integrated circuit can be configured to include a logic circuit operated in synchronization with a clock signal output from the LL circuit.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図2には本発明にかかる半導体集
積回路(LSI)を搭載して成るボード装置が示され
る。
FIG. 2 shows a board device on which a semiconductor integrated circuit (LSI) according to the present invention is mounted.

【0018】図2に示されるボード装置17は、クロッ
ク信号を発生するための発振器19と、発生されたクロ
ック信号が供給される複数のLSI1〜LSI5とが基
板18に搭載されて成る。複数のLSI1〜LSI5
は、それぞれ公知の半導体集積回路製造技術により例え
ば単結晶シリコン基板などの一つの半導体基板に形成さ
れている。発振器19によって発生されたクロック信号
は、基板18に形成された伝送線L1〜L5を介して対
応するLSI1〜LSI5に供給される。LSI1〜L
SI5は、それぞれ発振器19から伝達されたクロック
信号に基づいて論理回路に供給するためのクロック信号
を生成するPLLマクロセル20と、このPLLマクロ
セル20から出力されたクロック信号に同期動作される
複数の論理回路とを含んで成る。ここで、このPLLマ
クロセル20が本発明におけるPLL回路の一例とされ
る。
The board device 17 shown in FIG. 2 includes an oscillator 19 for generating a clock signal, and a plurality of LSIs 1 to 5 to which the generated clock signal is supplied, mounted on a substrate 18. Multiple LSI1 to LSI5
Are formed on one semiconductor substrate such as a single-crystal silicon substrate by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. The clock signal generated by the oscillator 19 is supplied to the corresponding LSI1 to LSI5 via transmission lines L1 to L5 formed on the substrate 18. LSI1 to L
SI5 includes a PLL macro cell 20 that generates a clock signal to be supplied to a logic circuit based on the clock signal transmitted from the oscillator 19, and a plurality of logic circuits that operate in synchronization with the clock signal output from the PLL macro cell 20. And a circuit. Here, the PLL macro cell 20 is an example of the PLL circuit in the present invention.

【0019】LSI1〜LSI5は、PLLマクロセル
及びその周辺に関する限り、それらの構成が互いに等し
いため、以下の説明ではLSI1についてのみ詳細に説
明する。
Since the LSIs 1 to 5 have the same configuration as far as the PLL macro cell and its periphery are concerned, only the LSI 1 will be described in detail in the following description.

【0020】LSI1は、特に制限されないが、ASI
C(Application Specific I
C)とされる。このLSI1には、発振器19によって
発生されたクロック信号を取り込むためのクロック入力
端子T11が設けられ、このクロック入力端子T11を
介して入力されたクロック信号がPLL回路に伝達され
るようになっている。LSI内部においてクロック信号
を伝達するために複数のクロックバッファツリー21が
形成される。PLLマクロセル20から出力されたクロ
ック信号は、図示されない分周器や上記クロックバッフ
ァツリー21を介してLSI内部の論理回路に供給され
る。クロックバッファツリー21は、クロック伝送路が
ツリー状に形成されており、PLLマクロセル20から
フリップフロップ回路(FF)などの複数の論理回路に
おけるクロック入力端子までの遅延量が互いに等しくさ
れる。複数のクロックバッファツリー21の一部は、P
LLのフィードバックループ22として機能する。LS
I1には、PLLマクロセル20に導通されたフィード
バックループ形成用端子T12と、フィードバックルー
プ22として機能するクロックバッファツリー21の一
部に導通されたフィードバックループ形成用端子T13
が設けられる。このフィードバックループ形成用端子T
12,13間に伝送路L10が結合される。この伝送路
L10は、上記発振器19で発生されたクロック信号を
LSI1にまで伝達するための伝送路L1と同等の信号
遅延量を有する。このような伝送路L10がフィードバ
ックループ22に含められることで、LSI1の内部に
おけるフリップフロップ回路などの論理回路でのクロッ
ク位相は、基板28上の発振器19のクロック位相と一
致する。
Although the LSI 1 is not particularly limited, the LSI 1
C (Application Specific I)
C). The LSI 1 is provided with a clock input terminal T11 for receiving a clock signal generated by the oscillator 19, and the clock signal input via the clock input terminal T11 is transmitted to the PLL circuit. . A plurality of clock buffer trees 21 are formed for transmitting a clock signal inside the LSI. The clock signal output from the PLL macro cell 20 is supplied to a logic circuit inside the LSI via a frequency divider (not shown) or the clock buffer tree 21. The clock buffer tree 21 has a clock transmission path formed in a tree shape, and the delay amounts from the PLL macro cell 20 to the clock input terminals of a plurality of logic circuits such as flip-flop circuits (FF) are equalized. Part of the plurality of clock buffer trees 21 is P
It functions as an LL feedback loop 22. LS
I1 includes a feedback loop forming terminal T12 connected to the PLL macro cell 20 and a feedback loop forming terminal T13 connected to a part of the clock buffer tree 21 functioning as the feedback loop 22.
Is provided. This feedback loop forming terminal T
A transmission line L10 is connected between 12 and 13. This transmission line L10 has the same signal delay amount as the transmission line L1 for transmitting the clock signal generated by the oscillator 19 to the LSI1. By including such a transmission line L10 in the feedback loop 22, the clock phase of a logic circuit such as a flip-flop circuit inside the LSI 1 matches the clock phase of the oscillator 19 on the substrate 28.

【0021】図1にはPLLマクロセル20の構成例が
示される。
FIG. 1 shows a configuration example of the PLL macro cell 20.

【0022】図1に示されるPLLマクロセル20は、
特に制限されないが、入力分周器201、位相比較器2
02、チャージポンプ及びループフィルタ203、発振
器204、出力分周器205、セレクタ206、パルス
幅判定回路207、及びパルス発生回路208を含んで
成る。
The PLL macro cell 20 shown in FIG.
Although not particularly limited, the input divider 201 and the phase comparator 2
02, a charge pump and loop filter 203, an oscillator 204, an output frequency divider 205, a selector 206, a pulse width determination circuit 207, and a pulse generation circuit 208.

【0023】入力分周器201は、図2に示されるフィ
ードバックループ形成用端子T12を介して入力された
クロック信号を分周する。この入力分周器208の分周
出力は、帰還クロック信号として後段の位相比較器20
2に伝達される。位相比較器202は、図2におけるク
ロック入力端子T11を介して入力された参照クロック
信号と帰還クロック信号との位相比較を行う。位相比較
器202の位相比較結果はアップ信号UPB及びダウン
信号DNとされる。位相比較器202での位相比較にお
いて、参照クロック信号の位相に比べて帰還クロック信
号の位相が遅れている場合にはアップ信号UPBがアサ
ートされるし、それとは逆に参照クロック信号の位相に
比べて帰還クロック信号の位相が進んでいる場合にはダ
ウン信号DNがアサートされる。そのようなアップ信号
UPB及びダウン信号DNは後段のチャージポンプ及び
ループフィルタ203に伝達される。チャージポンプ及
びループフィルタ203は、上記位相比較器202の位
相比較結果に応じたレベルの電圧を形成する。この電圧
は後段の発振器204に伝達される。発振器20は発振
動作によりクロック信号を出力する。この発振器204
の発振周波数は、上記チャージポンプ及びループフィル
タ203から出力された電圧レベルによって制御され
る。発振器20から出力されたクロック信号は後段の出
力分周器205で分周される。
The input frequency divider 201 divides the frequency of the clock signal input via the feedback loop forming terminal T12 shown in FIG. The frequency-divided output of the input frequency divider 208 is used as a feedback clock signal in the subsequent phase comparator 20.
2 is transmitted. The phase comparator 202 performs a phase comparison between the reference clock signal and the feedback clock signal input via the clock input terminal T11 in FIG. The phase comparison result of the phase comparator 202 is used as an up signal UPB and a down signal DN. In the phase comparison by the phase comparator 202, if the phase of the feedback clock signal is delayed as compared with the phase of the reference clock signal, the up signal UPB is asserted, and conversely, the up signal UPB is compared with the phase of the reference clock signal. When the phase of the feedback clock signal is advanced, the down signal DN is asserted. Such an up signal UPB and a down signal DN are transmitted to the subsequent charge pump and loop filter 203. The charge pump and loop filter 203 forms a voltage having a level according to the phase comparison result of the phase comparator 202. This voltage is transmitted to the oscillator 204 at the subsequent stage. The oscillator 20 outputs a clock signal by an oscillating operation. This oscillator 204
Is controlled by the voltage level output from the charge pump and loop filter 203. The clock signal output from the oscillator 20 is frequency-divided by the output frequency divider 205 at the subsequent stage.

【0024】パルス発生回路208は、フィードバック
ループ22でのディレイに等しい幅のパルス信号を生成
する。このパルス発生回路208で発生されたパルス信
号と、上記出力分周器205の出力信号とは、セレクタ
206によって選択され、出力端子を介してPLLマク
ロセル20の外部に出力される。PLLマクロセル20
の出力端子には分周器300が結合され、上記PLLマ
クロセル20の出力信号が上記分周器300で分周され
るようになっている。そしてこの分周出力がクロックバ
ッファツリー21に供給される。ここで、上記パルス発
生回路208が本発明における第1回路の一例とされ
る。
The pulse generation circuit 208 generates a pulse signal having a width equal to the delay in the feedback loop 22. The pulse signal generated by the pulse generation circuit 208 and the output signal of the output frequency divider 205 are selected by the selector 206 and output to the outside of the PLL macro cell 20 via the output terminal. PLL macrocell 20
A frequency divider 300 is coupled to the output terminal of the PLL macrocell 20 so that the output signal of the PLL macro cell 20 is frequency-divided by the frequency divider 300. The divided output is supplied to the clock buffer tree 21. Here, the pulse generation circuit 208 is an example of a first circuit in the present invention.

【0025】パルス幅判定回路207は、パルス発生回
路208から出力されたパルス幅と位相比較周期の比を
算出して、チャージポンプ及びループフィルタ203の
特性を制御するための制御信号を生成する。この制御信
号は16bit構成とされる。ここで、上記パルス幅判
定回路207が本発明における第2回路の一例とされ
る。
The pulse width determination circuit 207 calculates the ratio of the pulse width output from the pulse generation circuit 208 to the phase comparison period, and generates a control signal for controlling the characteristics of the charge pump and the loop filter 203. This control signal has a 16-bit configuration. Here, the pulse width determination circuit 207 is an example of a second circuit in the present invention.

【0026】PLLマクロセル20をイネーブル状態に
するためのPLLイネーブル信号がPLLマクロセル2
0の外部から入力されるようになっている。このPLL
イネーブル信号がハイレベルにアサートされた場合に、
上記チャージポンプ及びループフィルタ203、発振器
204、パルス幅判定回路207、及びパルス発生回路
208が活性化される。
A PLL enable signal for enabling the PLL macro cell 20 is output from the PLL macro cell 2
0 is input from outside. This PLL
When the enable signal is asserted high,
The charge pump and loop filter 203, oscillator 204, pulse width determination circuit 207, and pulse generation circuit 208 are activated.

【0027】図9には位相比較器202の動作タイミン
グが示される。
FIG. 9 shows the operation timing of the phase comparator 202.

【0028】図9(A)に示されるように、参照クロッ
ク信号に比べて帰還クロック信号の位相が遅れている場
合には、帰還クロック信号の位相を進めるようにアップ
信号UPBがローレベルにアサートされる。また、図9
(B)に示されるように、参照クロック信号に比べて帰
還クロック信号の位相が進んでいる場合には、帰還クロ
ック信号の位相を遅らせるようにダウン信号DNがハイ
レベルにアサートされる。
As shown in FIG. 9A, when the phase of the feedback clock signal lags behind that of the reference clock signal, the up signal UPB is asserted low to advance the phase of the feedback clock signal. Is done. FIG.
As shown in (B), when the phase of the feedback clock signal is ahead of the phase of the reference clock signal, the down signal DN is asserted to a high level so as to delay the phase of the feedback clock signal.

【0029】帰還クロック(PLLの出力クロックをフ
イードバックしたもの)が参照クロックより位相が遅れ
ている場合、UPBがその位相差と同じ幅のL側のパル
スを出力してループフィルタに電荷をチャージする。ま
た帰還クロックが参照クロックより位相が進んでいる場
合、DNがその位相差と同じ幅のハイレベル側のパルス
を出力してループフィルタから電荷をディスチャージす
る。
When the feedback clock (the feedback clock of the PLL output clock) is behind the reference clock, the UPB outputs an L-side pulse having the same width as the phase difference to charge the loop filter. . When the phase of the feedback clock is ahead of the phase of the reference clock, the DN outputs a high-level pulse having the same width as the phase difference to discharge the charge from the loop filter.

【0030】図4には上記パルス発生回路208の構成
例が示される。
FIG. 4 shows a configuration example of the pulse generation circuit 208.

【0031】図4に示されるパルス発生回路208は、
特に制限されないが、インバータINV1、ゲートG
1,G2、及びフリップフロップ回路FF1〜FF4を
含んで成る。
The pulse generation circuit 208 shown in FIG.
Although not particularly limited, the inverter INV1 and the gate G
1, G2, and flip-flop circuits FF1 to FF4.

【0032】フリップフロップ回路FF1,FF2,F
F3,FF4は、それぞれデータ入力端子D、クロック
入力端子、リセット端子R、非反転出力端子Q、及び反
転出力端子Q*(*は信号反転を意味する)を有する。
フリップフロップ回路FF1において、データ入力端子
Dには高電位側電源Vddによるハイレベルが供給さ
れ、クロック入力端子には参照クロック信号が入力さ
れ、非反転出力端子QにはゲートG1が結合される。フ
リップフロップ回路FF1のリセット端子Rには、PL
Lイネーブル信号がインバータINV1を介して入力さ
れる。
Flip-flop circuits FF1, FF2, F
F3 and FF4 each have a data input terminal D, a clock input terminal, a reset terminal R, a non-inverted output terminal Q, and an inverted output terminal Q * (* means signal inversion).
In the flip-flop circuit FF1, the data input terminal D is supplied with a high level from the high-potential-side power supply Vdd, the clock input terminal is supplied with a reference clock signal, and the non-inverted output terminal Q is connected to the gate G1. The reset terminal R of the flip-flop circuit FF1 has a PL
The L enable signal is input via the inverter INV1.

【0033】フリップフロップ回路FF2において、デ
ータ入力端子Dには、上記フリップフロップ回路FF1
の非反転出力端子Qの出力信号がゲートG1を介して伝
達される。フリップフロップ回路FF2のクロック入力
端子には参照クロック信号が入力される。フリップフロ
ップ回路FF2の非反転出力端子Qの出力信号は当該フ
リップフロップ回路FF2のリセット端子Rに伝達され
る。
In the flip-flop circuit FF2, the data input terminal D is connected to the flip-flop circuit FF1.
The output signal of the non-inverting output terminal Q is transmitted via the gate G1. A reference clock signal is input to a clock input terminal of the flip-flop circuit FF2. The output signal of the non-inverting output terminal Q of the flip-flop circuit FF2 is transmitted to the reset terminal R of the flip-flop circuit FF2.

【0034】フリップフロップ回路FF3において、デ
ータ入力端子Dには上記フリップフロップ回路FF1の
非反転出力端子Qからの出力信号が伝達される。クロッ
ク入力端子には、上記セレクタ206を介して出力され
た信号が分周器300やクロックバッファツリー21を
介してフィードバックされる。このフィードバックの入
力ノードはn1によって示される。フリップフロップ回
路FF3のリセット端子RにはインバータINV1を介
してPLLイネーブル信号が入力される。フリップフロ
ップ回路FF3の非反転出力端子Qから出力された信号
によってセレクタ206の選択動作が制御される。
In the flip-flop circuit FF3, an output signal from the non-inverting output terminal Q of the flip-flop circuit FF1 is transmitted to the data input terminal D. The signal output through the selector 206 is fed back to the clock input terminal via the frequency divider 300 and the clock buffer tree 21. The input node for this feedback is denoted by n1. The PLL enable signal is input to the reset terminal R of the flip-flop circuit FF3 via the inverter INV1. The selection operation of the selector 206 is controlled by a signal output from the non-inverting output terminal Q of the flip-flop circuit FF3.

【0035】フリップフロップ回路FF4において、デ
ータ入力端子Dには反転出力端子Q*の出力信号が伝達
される。クロック入力端子には、上記フリップフロップ
回路FF2の非反転出力端子Qからの出力信号と、上記
分周器300やクロックバッファツリー21を介してフ
ィードバックされた信号とがゲートG2を介して伝達さ
れる。フリップフロップ回路FF4の非反転出力端子Q
からの出力信号は、後段のパルス幅判定回路207に伝
達される。
In the flip-flop circuit FF4, the output signal of the inverted output terminal Q * is transmitted to the data input terminal D. An output signal from the non-inverting output terminal Q of the flip-flop circuit FF2 and a signal fed back via the frequency divider 300 and the clock buffer tree 21 are transmitted to the clock input terminal via the gate G2. . Non-inverting output terminal Q of flip-flop circuit FF4
Is transmitted to the pulse width determination circuit 207 at the subsequent stage.

【0036】図5には上記パルス発生回路208におけ
る主要部の動作タイミングが示される。
FIG. 5 shows the operation timing of the main part of the pulse generation circuit 208.

【0037】先ず、PLLイネーブル信号がハイレベル
にアサートされると、フリップフロップ回路FF1とF
F3のリセット状態が解除され、フリップフロップ回路
FF2のデータ入力端子Dがハイレベルにされる。PL
Lイネーブル信号がハイレベルにアサートされた後にお
いて最初に参照クロック信号がハイレベルに立ち上がっ
たとき、フリップフロップ回路FF1及びFF2の出力
(FF1_Q及びFF2_Q)がハイレベルになる。フ
リップフロップ回路FF2の非反転出力端子Qが自身の
リセット端子Rに接続されているので、フリップフロッ
プ回路FF2の非反転出力端子Qの論理は直ぐにローレ
ベルに立ち下がる。フリップフロップ回路FF3の非反
転出力信号がローレベルの場合、セレクタ206は、フ
リップフロップ回路FF2の出力信号を選択的にPLL
マクロセル20の外部に出力する。かかる状態におい
て、ノードn1には、フリップフロップ回路FF2の非
反転出力端子Qから分周器300及びクロックバッファ
ツリー21を含むフィードバックループ22でのディレ
イだけ遅れた波形が現れる。ゲートG2によって、フリ
ップフロップ回路FF2の非反転出力端子Dからの出力
信号と、ノードn1の信号とのオア論理が得られる。こ
のゲートG2でオア論理を得ることによって、所定の時
間差を有する2個のパルス信号を得ることができ、この
2個のパルス信号の時間差が、分周器300及びクロッ
クバッファツリー21を含むフィードバックループ22
でのディレイを示している。
First, when the PLL enable signal is asserted to a high level, the flip-flop circuits FF1 and F
The reset state of F3 is released, and the data input terminal D of the flip-flop circuit FF2 is set to the high level. PL
When the reference clock signal first rises to the high level after the L enable signal is asserted to the high level, the outputs (FF1_Q and FF2_Q) of the flip-flop circuits FF1 and FF2 go to the high level. Since the non-inverted output terminal Q of the flip-flop circuit FF2 is connected to its own reset terminal R, the logic of the non-inverted output terminal Q of the flip-flop circuit FF2 immediately falls to a low level. When the non-inverted output signal of the flip-flop circuit FF3 is at a low level, the selector 206 selectively outputs the output signal of the flip-flop circuit FF2 to the PLL.
It outputs to the outside of the macro cell 20. In this state, a waveform delayed from the non-inverting output terminal Q of the flip-flop circuit FF2 by the delay in the feedback loop 22 including the frequency divider 300 and the clock buffer tree 21 appears at the node n1. The OR logic of the output signal from the non-inverting output terminal D of the flip-flop circuit FF2 and the signal at the node n1 is obtained by the gate G2. By obtaining the OR logic at the gate G2, two pulse signals having a predetermined time difference can be obtained. The time difference between the two pulse signals is determined by the feedback loop including the frequency divider 300 and the clock buffer tree 21. 22
Shows the delay at.

【0038】フリップフロップ回路FF3の出力(FF
3_Q)は、最初はローレベルとされる。それによりフ
リップフロップ回路FF4はイネーブル状態とされ、セ
レクタ206によってフリップフロップ回路FF2出力
信号が選択的にフィードバックループ22に伝達され
る。しかし、フィードバックループ22でのディレイに
相当する時間が経過すると、ノードn1がハイレベルに
なり、それにより、フリップフロップ回路FF3の出力
(FF3_Q)がハイレベルにされるため、フリップフ
ロップ回路FF4がリセットされ、セレクタ206によ
って出力分周器205の出力信号が選択的に出力される
ことにより、PLLマクロセル20の通常動作が開始さ
れる。フリップフロップ回路FF4の出力(FF4_
Q)は、ゲートG2からのオア出力の1回目のパルス信
号でハイレベルになり、2回目のパルス信号でローレベ
ルになる。よってフリップフロップ回路FF4から出力
されるパルス信号の幅は、分周器300及びクロックバ
ッファツリー21を含むフードバックループ22でのデ
ィレイに等しくなる。フリップフロップ回路FF4は、
パルス信号を出力した後には、FF3_Qによってリセ
ットがかかるので、フリップフロップ回路FF4からは
何も出力されない。またセレクタが出力分周器を選択す
るので、PLLは通常の引き込み動作を行う。
The output (FF) of the flip-flop circuit FF3
3_Q) is initially set to the low level. Thereby, the flip-flop circuit FF4 is enabled, and the output signal of the flip-flop circuit FF2 is selectively transmitted to the feedback loop 22 by the selector 206. However, when a time corresponding to the delay in the feedback loop 22 elapses, the node n1 becomes high level, and the output (FF3_Q) of the flip-flop circuit FF3 becomes high level, so that the flip-flop circuit FF4 is reset. Then, the output signal of the output frequency divider 205 is selectively output by the selector 206, so that the normal operation of the PLL macro cell 20 is started. The output of the flip-flop circuit FF4 (FF4_
Q) becomes high level with the first pulse signal of the OR output from the gate G2, and becomes low level with the second pulse signal. Therefore, the width of the pulse signal output from the flip-flop circuit FF4 is equal to the delay in the feedback loop 22 including the frequency divider 300 and the clock buffer tree 21. The flip-flop circuit FF4 is
After outputting the pulse signal, the flip-flop circuit FF4 does not output anything because the reset is applied by the FF3_Q. Since the selector selects the output frequency divider, the PLL performs a normal pull-in operation.

【0039】つまり、PLLイネーブル信号がハイレベ
ルにアサートされた直後に、セレクタ206によってフ
リップフロップ回路FF2の出力信号が選択的にフィー
ドバックループ22に供給されることによって、フィー
ドバックループ22でのディレイに相当する幅のパルス
信号が求められ、このパルス信号が求められた後に、セ
レクタ206によって出力分周器205の出力信号が選
択されることにより、PLLマクロセル20の通常動作
が開始される。
That is, immediately after the PLL enable signal is asserted to the high level, the output signal of the flip-flop circuit FF2 is selectively supplied to the feedback loop 22 by the selector 206, which corresponds to the delay in the feedback loop 22. After a pulse signal having a width which is determined by the following formula is obtained and the output signal of the output frequency divider 205 is selected by the selector 206 after the pulse signal is obtained, the normal operation of the PLL macro cell 20 is started.

【0040】PLLイネーブル信号がローレベルにアサ
ートされると、フリップフロップ回路FF1及びフリッ
プフロップ回路FF3はリセットにより初期状態に戻さ
れる。
When the PLL enable signal is asserted to a low level, the flip-flop circuits FF1 and FF3 are returned to the initial state by reset.

【0041】図6には上記パルス幅判定回路207の構
成例が示される。
FIG. 6 shows a configuration example of the pulse width determination circuit 207.

【0042】図6に示されるパルス幅判定回路207
は、特に制限されないが、インバータINV2、ディレ
イ回路61、フリップフロップ回路FF9、アンドゲー
トG3、カウンタ300、及びデコーダ400とを含ん
で成る。
The pulse width determination circuit 207 shown in FIG.
Includes, but not limited to, an inverter INV2, a delay circuit 61, a flip-flop circuit FF9, an AND gate G3, a counter 300, and a decoder 400.

【0043】ディレイ回路61は、参照クロック信号を
遅延させるために設けられる。ディレイ回路61にはフ
リップフロップ回路が適用される。このディレイ回路6
1の出力信号は後段のアンドゲートG3に伝達される。
アンドゲートG3は、上記ディレイ回路61の非反転出
力端子Qからの出力信号とパルス発生回路208からの
出力信号とのアンド論理を得る。アンドゲートG3の出
力信号は後段のカウンタ300に伝達される。ディレイ
回路61にはフリップフロップ回路を適用することがで
きる。その場合において、クロック入力端子に参照クロ
ック信号が入力され、非反転出力端子Qから遅延信号が
得られる。フリップフロップ回路FF9は、データ入力
端子D、クロック入力端子、リセット端子R、非反転出
力端子Q、反転出力端子Q*を有する。フリップフロッ
プ回路FF9のデータ入力端子Dは高電位側電源Vdd
に結合される。フリップフロップ回路FF9のクロック
入力端子には参照クロック信号が入力される。フリップ
フロップ回路FF9の反転出力端子Q*の出力端子は、
ノードnAとされ、それはディレイ回路61のリセット
端子Rに結合される。PLLイネーブル信号はインバー
タINV2によって反転されてからフリップフロップ回
路FF9のリセット端子R及びカウンタ300に伝達さ
れる。
The delay circuit 61 is provided to delay the reference clock signal. A flip-flop circuit is applied to the delay circuit 61. This delay circuit 6
The output signal of 1 is transmitted to a subsequent AND gate G3.
The AND gate G3 obtains AND logic between the output signal from the non-inverting output terminal Q of the delay circuit 61 and the output signal from the pulse generation circuit 208. The output signal of AND gate G3 is transmitted to counter 300 at the subsequent stage. A flip-flop circuit can be applied to the delay circuit 61. In that case, a reference clock signal is input to the clock input terminal, and a delayed signal is obtained from the non-inverted output terminal Q. The flip-flop circuit FF9 has a data input terminal D, a clock input terminal, a reset terminal R, a non-inverted output terminal Q, and an inverted output terminal Q *. The data input terminal D of the flip-flop circuit FF9 is connected to the high-potential-side power supply Vdd.
Is combined with A reference clock signal is input to a clock input terminal of the flip-flop circuit FF9. The output terminal of the inverted output terminal Q * of the flip-flop circuit FF9 is
Node nA, which is coupled to reset terminal R of delay circuit 61. The PLL enable signal is inverted by the inverter INV2 and transmitted to the reset terminal R of the flip-flop circuit FF9 and the counter 300.

【0044】カウンタ300は、上記アンドゲートG3
の出力信号をカウントし、インバータINV2の出力信
号によって、カウント状態がクリアされる。そのような
カウンタ300は、特に制限されないが、4個のフリッ
プフロップ回路FF5〜FF8を含んで成る。4個のフ
リップフロップ回路FF5〜FF8は、それぞれデータ
入力端子D、クロック入力端子、リセット端子R、非反
転出力端子Q、反転出力端子Q*を有する。フリップフ
ロップ回路FF5〜FF8における反転出力端子Q*か
らの出力信号は、自身のデータ入力端子Dに伝達され
る。フリップフロップ回路FF5のクロック入力端子に
はアンドゲートG3の出力信号が入力される。フリップ
フロップ回路FF6のクロック入力端子にはフリップフ
ロップ回路FF5の非反転出力端子Qの出力信号が伝達
され、フリップフロップ回路FF7のクロック入力端子
にはフリップフロップ回路FF6の非反転出力端子Qの
出力信号が伝達され、フリップフロップ回路FF8のク
ロック入力端子にはフリップフロップ回路FF7の非反
転出力端子Qの出力信号が伝達される。フリップフロッ
プ回路FF5〜FF8の非反転出力端子Qからこのカウ
ンタ300の出力ノードnC,nD,nE,nFが引き
出される。カウンタ300の出力信号は、後段のデコー
ダ400においてデコードされる。
The counter 300 is provided by the AND gate G3.
, And the count state is cleared by the output signal of the inverter INV2. Although not particularly limited, such a counter 300 includes four flip-flop circuits FF5 to FF8. Each of the four flip-flop circuits FF5 to FF8 has a data input terminal D, a clock input terminal, a reset terminal R, a non-inverted output terminal Q, and an inverted output terminal Q *. The output signal from the inverted output terminal Q * in each of the flip-flop circuits FF5 to FF8 is transmitted to its own data input terminal D. The output signal of the AND gate G3 is input to the clock input terminal of the flip-flop circuit FF5. The output signal of the non-inverting output terminal Q of the flip-flop circuit FF5 is transmitted to the clock input terminal of the flip-flop circuit FF6, and the output signal of the non-inverting output terminal Q of the flip-flop circuit FF6 is transmitted to the clock input terminal of the flip-flop circuit FF7. And the output signal of the non-inverting output terminal Q of the flip-flop circuit FF7 is transmitted to the clock input terminal of the flip-flop circuit FF8. Output nodes nC, nD, nE, and nF of the counter 300 are extracted from the non-inverting output terminals Q of the flip-flop circuits FF5 to FF8. The output signal of counter 300 is decoded by decoder 400 at the subsequent stage.

【0045】図7には上記パルス幅判定回路207にお
ける主要部の動作タイミングが示される。
FIG. 7 shows the operation timing of the main part of the pulse width determination circuit 207.

【0046】初期状態において、カウンタ出力ノードn
C、nD、nE、nFは全てローレベルとされ、デコー
ダ400の出力OUT0のみがローレベルになってい
る。
In the initial state, the counter output node n
C, nD, nE, and nF are all at the low level, and only the output OUT0 of the decoder 400 is at the low level.

【0047】先ず、PLLイネーブルをハイレベルにア
サートされてPLLが活性化させる。これにより、フリ
ップフロップ回路FF9のリセット状態が解除される。
また、カウンタ300内のFF5〜FF8のリセット状
態が解除されることでカウンタのリセット状態が解除さ
れる。
First, the PLL enable is asserted to a high level to activate the PLL. Thus, the reset state of the flip-flop circuit FF9 is released.
The reset state of the counter is released by releasing the reset state of FF5 to FF8 in the counter 300.

【0048】初期状態において、フリップフロップ回路
FF1はリセットされていてノードnAはハイレベルの
ため、ディレイ回路61はリセット状態である。よって
このとき参照クロック信号がディレイ回路61に入力さ
れても最初の1クロックは無視される。しかし、参照ク
ロック入力後には、フリップフロップ回路FF1の出力
論理が反転され、ノードnAがローレベルとなってディ
レイ回路61のリセットが解除されるので、参照クロッ
ク信号の2クロック目からはディレイ回路61からの信
号出力が有効となる。
In the initial state, since the flip-flop circuit FF1 is reset and the node nA is at the high level, the delay circuit 61 is in the reset state. Therefore, at this time, even if the reference clock signal is input to the delay circuit 61, the first one clock is ignored. However, after the input of the reference clock, the output logic of the flip-flop circuit FF1 is inverted, the node nA becomes low level, and the reset of the delay circuit 61 is released. The signal output from is valid.

【0049】アンドゲートG3において、パルス発生回
路208の出力信号と、ディレイ回路61の出力信号と
のアンド論理が得られ、それがカウンタ300に入力さ
れる。パルス発生回路208のパルス幅が位相比較周期
(これは参照クロック周期に等しい)より小さいと、ノ
ードnBはローレベルのままなので、カウンタ300で
はカウントアップされない。
In the AND gate G 3, AND logic of the output signal of the pulse generation circuit 208 and the output signal of the delay circuit 61 is obtained, and the result is input to the counter 300. When the pulse width of the pulse generation circuit 208 is smaller than the phase comparison period (which is equal to the reference clock period), the counter 300 does not count up because the node nB remains at the low level.

【0050】本例ではパルス幅が、位相比較周期の2倍
と3倍との間なので、ノードnBにはライズエッジが2
個現われ、カウンタ300において2回カウントされた
後は、ノードnC,nE,nFがローレベル、ノードn
Dがハイレベルとなり、デコーダ400の出力において
OUT2のみがハイレベルになる。
In this example, since the pulse width is between twice and three times the phase comparison period, the rise edge is 2 at the node nB.
After appearing twice and counting twice in the counter 300, the nodes nC, nE, and nF go low,
D goes high, and only OUT2 at the output of the decoder 400 goes high.

【0051】PLLイネーブル信号がローレベルにネゲ
ートされると、フリップフロップ回路FF9及びカウン
タ300にリセットがかかり、それらは初期状態に戻さ
れる。
When the PLL enable signal is negated to the low level, the flip-flop circuit FF9 and the counter 300 are reset, and they are returned to the initial state.

【0052】図8には上記チャージポンプ及びループフ
ィルタ203の構成例が示される。
FIG. 8 shows a configuration example of the charge pump and loop filter 203.

【0053】チャージポンプ及びループフィルタ203
は、チャージポンプ203Aとそれの後段に配置された
ループフィルタ203Bとを含む。
Charge pump and loop filter 203
Includes a charge pump 203A and a loop filter 203B disposed downstream of the charge pump 203A.

【0054】ループフィルタ203Bは、特に制限され
ないが、フィルタ抵抗Rfと、フィルタ容量Cfとが直
列接続されて成る。フィルタ抵抗Rfの他端はチャージ
ポンプ203Aの出力端子に結合され、フィルタ容量C
fの他端は低電位側電源Vssに結合される。
Although not particularly limited, the loop filter 203B includes a filter resistor Rf and a filter capacitor Cf connected in series. The other end of the filter resistor Rf is coupled to the output terminal of the charge pump 203A,
The other end of f is coupled to the lower potential power supply Vss.

【0055】チャージポンプ203Aは、上記フィルタ
抵抗Rfを介して上記フィルタ容量Cfへのチャージ及
びディスチャージを行うためのチャージポンプ部81
と、上記パルス幅判定回路207からの制御信号に応じ
て上記フィルタ容量Cfのチャージ及びディスチャージ
の電流量を調整可能な電流調整回路80とを含む。チャ
ージポンプ203Aでは、クロック信号の位相補正が行
われ、上記フィルタ容量のチャージ電流量及びディスチ
ャージ電流量を調整することによって、上記チャージポ
ンプ203Aによる位相補正における補正量の調整が可
能とされる。
The charge pump 203A includes a charge pump section 81 for charging and discharging the filter capacitance Cf via the filter resistor Rf.
And a current adjusting circuit 80 capable of adjusting the amount of current for charging and discharging the filter capacitor Cf according to a control signal from the pulse width determination circuit 207. In the charge pump 203A, the phase correction of the clock signal is performed, and by adjusting the charge current amount and the discharge current amount of the filter capacitance, the correction amount in the phase correction by the charge pump 203A can be adjusted.

【0056】チャージポンプ部81は、特に制限されな
いが、pチャンネル型MOSトランジスタMP1,MP
2,MP3と、nチャンネル型MOSトランジスタMN
3,MN4,MN5とを含んで成る。pチャンネル型M
OSトランジスタMP1とnチャンネル型MOSトラン
ジスタMN3とが直列接続される。pチャンネル型MO
SトランジスタMP1のソース電極は高電位側電源Vd
dに結合され、nチャンネル型MOSトランジスタMN
3のソース電極は低電位側電源Vssに結合される。p
チャンネル型MOSトランジスタMP2は、pチャンネ
ル型MOSトランジスタMP1にカレントミラー結合さ
れる。pチャンネル型MOSトランジスタMP2,MP
3、及びnチャンネル型MOSトランジスタMN5,M
N4が直列接続される。pチャンネル型MOSトランジ
スタMP2のソース電極は高電位側電源Vddに結合さ
れ、nチャンネル型MOSトランジスタMN4のソース
電極は低電位側電源Vssに結合される。pチャンネル
型MOSトランジスタMP3のゲート電極には位相比較
器202からのアップ信号UPBが伝達され、nチャン
ネル型MOSトランジスタMN5のゲート電極には位相
比較器202からのダウン信号DNが伝達される。これ
により、参照クロック信号に比べて帰還クロック信号の
位相が遅れているときにはアップ信号UPBによりpチ
ャンネル型MOSトランジスタMP3がオンされること
によりフィルタ容量Cfに電荷がチャージされ、参照ク
ロック信号に比べて帰還クロック信号の位相が進んでい
るときにはダウン信号DNによりnチャンネル型MOS
トランジスタMN5がオンされることによりフィルタ容
量Cの電荷がディスチャージされる。pチャンネル型M
OSトランジスタMP3とnチャンネル型MOSトラン
ジスタMN5との直列接続ノードから、このチャージポ
ンプ203Aの出力端子が引き出され、それがループフ
ィルタ203Bや発振器204に結合される。
The charge pump unit 81 is not particularly limited, but may be a p-channel type MOS transistor MP1, MP
2, MP3 and n-channel MOS transistor MN
3, MN4 and MN5. p-channel type M
The OS transistor MP1 and the n-channel MOS transistor MN3 are connected in series. p-channel type MO
The source electrode of the S transistor MP1 is a high-potential-side power supply Vd
d and an n-channel MOS transistor MN
The third source electrode is coupled to the lower potential side power supply Vss. p
The channel type MOS transistor MP2 is current mirror-coupled to the p-channel type MOS transistor MP1. p-channel type MOS transistors MP2 and MP
3, and n-channel MOS transistors MN5, MN
N4 is connected in series. The source electrode of the p-channel MOS transistor MP2 is coupled to the high potential power supply Vdd, and the source electrode of the n-channel MOS transistor MN4 is coupled to the low potential power supply Vss. The up signal UPB from the phase comparator 202 is transmitted to the gate electrode of the p-channel MOS transistor MP3, and the down signal DN from the phase comparator 202 is transmitted to the gate electrode of the n-channel MOS transistor MN5. Accordingly, when the phase of the feedback clock signal is delayed as compared with the reference clock signal, the p-channel MOS transistor MP3 is turned on by the up signal UPB, so that the charge is charged in the filter capacitor Cf, and the charge is charged as compared with the reference clock signal. When the phase of the feedback clock signal is advanced, an n-channel MOS
When the transistor MN5 is turned on, the charge of the filter capacitor C is discharged. p-channel type M
An output terminal of the charge pump 203A is drawn from a series connection node of the OS transistor MP3 and the n-channel MOS transistor MN5, and is connected to the loop filter 203B and the oscillator 204.

【0057】電流調整回路80は、特に制限されない
が、pチャンネル型MOSトランジスタMPA,MPA
0〜MPA15,MPB0〜MPB15、及びnチャン
ネル型MOSトランジスタMN1,MN2を含んで成
る。pチャンネル型MOSトランジスタMPAとnチャ
ンネル型MOSトランジスタMN1とが直列接続され
る。pチャンネル型MOSトランジスタMPAのソース
電極は高電位側電源Vddに結合される。nチャンネル
型MOSトランジスタMN1のソース電極は低電位側電
源Vssに結合される。nチャンネル型MOSトランジ
スタMN1のゲート電極は高電位側電源Vddに結合さ
れる。pチャンネル型MOSトランジスタMPA0〜M
PA15は、上記pチャンネル型MOSトランジスタM
PAにカレントミラー結合される。pチャンネル型MO
SトランジスタMPA0〜MPA15のソース電極は高
電位側電源Vddに結合される。また、pチャンネル型
MOSトランジスタMPA0〜MPA15は、それぞれ
対応するpチャンネル型MOSトランジスタMPB0〜
MPB15に直列接続される。pチャンネル型MOSト
ランジスタMPB0〜MPB15のゲート電極には、パ
ルス幅判定回路207によって生成された制御信号OU
T0〜OUT15(デコーダ400の出力信号)が伝達
される。nチャンネル型MOSトランジスタMN2はp
チャンネル型MOSトランジスタMPB15に直列接続
される。nチャンネル型MOSトランジスタMN2のソ
ース電極は低電位側電源Vssに結合される。上記チャ
ージポンプ部81におけるnチャンネル型MOSトラン
ジスタMN3は、上記nチャンネル型MOSトランジス
タMN2にカレントミラー結合される。
Although the current adjusting circuit 80 is not particularly limited, the p-channel MOS transistors MPA, MPA
0 to MPA15, MPB0 to MPB15, and n-channel MOS transistors MN1 and MN2. A p-channel MOS transistor MPA and an n-channel MOS transistor MN1 are connected in series. The source electrode of the p-channel MOS transistor MPA is coupled to the high potential power supply Vdd. The source electrode of the n-channel MOS transistor MN1 is coupled to the lower potential side power supply Vss. The gate electrode of the n-channel MOS transistor MN1 is coupled to the high potential side power supply Vdd. p-channel type MOS transistors MPA0-M
PA15 is the p-channel type MOS transistor M
The current mirror is coupled to the PA. p-channel type MO
Source electrodes of the S transistors MPA0 to MPA15 are coupled to the high-potential-side power supply Vdd. Further, the p-channel MOS transistors MPA0 to MPA15 correspond to the corresponding p-channel MOS transistors MPB0 to MPB0, respectively.
It is connected to the MPB 15 in series. The control signal OU generated by the pulse width determination circuit 207 is provided to the gate electrodes of the p-channel type MOS transistors MPB0 to MPB15.
T0 to OUT15 (output signals of the decoder 400) are transmitted. The n-channel MOS transistor MN2 has p
It is connected in series to the channel type MOS transistor MPB15. The source electrode of the n-channel MOS transistor MN2 is coupled to the lower potential power supply Vss. The n-channel MOS transistor MN3 in the charge pump unit 81 is current mirror-coupled to the n-channel MOS transistor MN2.

【0058】pチャンネル型MOSトランジスタMPA
に流れる電流をIcp0で示し、pチャンネル型MOS
トランジスタMPAのゲート幅をWmpaで示し、pチ
ャンネル型MOSトランジスタMPA0〜MPA15の
ゲート幅をWmpanで示すとき、nチャンネル型MO
SトランジスタMN2に流れる電流Icpは、Icp=
Icp0×Wmpan/Wmpaによって示される。こ
こで、nチャンネル型MOSトランジスタMN2,MN
3のゲート幅が互いに等しく、pチャンネル型MOSト
ランジスタMP1,MP2のゲート幅が互いに等しいも
のとすると、フィルタ容量Cfのチャージ及びディスチ
ャージのためのチャージポンプ電流は、nチャンネル型
MOSトランジスタMN2に流れる電流Icpに等しく
なる。
P-channel type MOS transistor MPA
The current that flows through is denoted by Icp0,
When the gate width of the transistor MPA is denoted by Wmpa and the gate width of the p-channel MOS transistors MPA0 to MPA15 is denoted by Wmpan, the n-channel MO
The current Icp flowing through the S transistor MN2 is Icp =
Indicated by Icp0 × Wmpan / Wmpa. Here, n-channel MOS transistors MN2 and MN
3 have the same gate width and the p-channel MOS transistors MP1 and MP2 have the same gate width, the charge pump current for charging and discharging the filter capacitance Cf is the current flowing through the n-channel MOS transistor MN2. It becomes equal to Icp.

【0059】図10には、位相比較周期とフィードバッ
クディレイTdfbとの比と、カウンタ300の出力n
C,nD,nE,nFと、デコーダ400の出力OUT
n、及びチャージポンプ電流Icpとの関係が示され
る。
FIG. 10 shows the ratio between the phase comparison period and the feedback delay Tdfb, and the output n of the counter 300.
C, nD, nE, nF and the output OUT of the decoder 400
The relationship between n and the charge pump current Icp is shown.

【0060】位相比較周期とフィードバックディレイT
dfbとの比に応じた値がカウンタ300から出力さ
れ、それが後段のデコーダ400でデコードされ、その
デコード結果に応じてチャージポンプ電流Icpが決定
される。このように位相比較周期とフィードバックルー
プでのディレイの比でチャージポンプ203Aでのチャ
ージ及びディスチャージ電流(Icp)が決定されるの
で、pチャンネル型MOSトランジスタMPAとMPA
0〜15のゲート幅により、チャージポンプの位相補正
量を調整することができる。位相比較1回あたりの位相
補正量は、チャージポンプ203Aのチャージ電流又は
ディスチャージ電流に比例している。フィードバックル
ープでのディレイが大きくなるほど位相補正量を小さく
する必要があるため、pチャンネル型MOSトランジス
タMPA0のゲート幅を最大にして、MP1〜MP15
の順にゲート幅が小さくなるように設定される。すなわ
ち、pチャンネル型MOSトランジスタMPA0〜MP
A15のゲート幅をWmpa0〜Wmpa15で示すと
き、次の不等式で示される関係が成立するように、pチ
ャンネル型MOSトランジスタMPA0〜MPA15の
ゲート幅が設定される。
Phase comparison cycle and feedback delay T
A value corresponding to the ratio with respect to dfb is output from the counter 300, which is decoded by the subsequent decoder 400, and the charge pump current Icp is determined according to the decoding result. In this manner, the charge and discharge current (Icp) in the charge pump 203A is determined by the ratio of the phase comparison period and the delay in the feedback loop, and thus the p-channel MOS transistors MPA and MPA
The phase correction amount of the charge pump can be adjusted by the gate width of 0 to 15. The amount of phase correction per phase comparison is proportional to the charge current or discharge current of the charge pump 203A. Since the phase correction amount needs to be reduced as the delay in the feedback loop increases, the gate width of the p-channel MOS transistor MPA0 is maximized, and the MP1 to MP15
Are set so that the gate width becomes smaller in this order. That is, the p-channel MOS transistors MPA0 to MPA
When the gate width of A15 is represented by Wmpa0 to Wmpa15, the gate widths of the p-channel MOS transistors MPA0 to MPA15 are set so that the relationship represented by the following inequality holds.

【0061】[0061]

【数1】Wmpa0>Wmpa1>Wmpa2>Wmp
a3>…>Wmpa15
## EQU1 ## Wmpa0>Wmpa1>Wmpa2> Wmp
a3 >> ... Wmpa15

【0062】上記の例によれば、以下の作用効果を得る
ことができる。
According to the above example, the following functions and effects can be obtained.

【0063】PLLイネーブル信号がハイレベルにアサ
ートされた直後に、セレクタ206によってフリップフ
ロップ回路FF2の出力信号が選択的にフィードバック
ループ22に供給されることによって、フィードバック
ループ22でのディレイに相当する幅のパルス信号が求
められ、このパルス信号が求められた後に、セレクタ2
06によって出力分周器205の出力信号が選択される
ことにより、PLLマクロセル20の通常動作が開始さ
れる。一方、位相比較周期とフィードバックディレイT
dfbとの比に応じた値がカウンタ300から出力さ
れ、それが後段のデコーダ400でデコードされ、その
デコード結果に応じてチャージポンプ電流Icpが決定
される。このように位相比較周期とフィードバックルー
プでのディレイの比でチャージポンプ203Aでのチャ
ージ及びディスチャージ電流(Icp)が決定されるの
で、pチャンネル型MOSトランジスタMPAとMPA
0〜15のゲート幅により、チャージポンプの位相補正
量を調整することができる。このように、PLLイネー
ブル信号がハイレベルにアサートされる毎に、フィード
バックループ22でのディレイに相当する幅のパルス信
号が実際に求められ、それに基づいてチャージポンプの
位相補正量の調整が行われるようになっているので、P
LL回路が適用されるシステム環境に応じて当該PLL
回路の特性を容易に最適化することができる。
Immediately after the PLL enable signal is asserted to a high level, the output signal of the flip-flop circuit FF2 is selectively supplied to the feedback loop 22 by the selector 206, so that the width corresponding to the delay in the feedback loop 22 is obtained. Is obtained, and after this pulse signal is obtained, the selector 2
When the output signal of the output frequency divider 205 is selected by 06, the normal operation of the PLL macro cell 20 is started. On the other hand, the phase comparison period and the feedback delay T
A value corresponding to the ratio with respect to dfb is output from the counter 300, which is decoded by the subsequent decoder 400, and the charge pump current Icp is determined according to the decoding result. In this manner, the charge and discharge current (Icp) in the charge pump 203A is determined by the ratio of the phase comparison period and the delay in the feedback loop, and thus the p-channel MOS transistors MPA and MPA
The phase correction amount of the charge pump can be adjusted by the gate width of 0 to 15. Thus, each time the PLL enable signal is asserted to a high level, a pulse signal having a width corresponding to the delay in the feedback loop 22 is actually obtained, and the phase correction amount of the charge pump is adjusted based on the pulse signal. So that P
The PLL according to the system environment to which the LL circuit is applied.
The characteristics of the circuit can be easily optimized.

【0064】次に、別の構成例について説明する。Next, another configuration example will be described.

【0065】上記の例ではチャージポンプ203Aにお
ける位相補正量を多出力制御線でビット制御するものに
ついて説明したが、チャージポンプ203Aにおける位
相補正量をアナログ的に制御することができる。図11
には、その場合のパルス幅判定回路207の構成例が示
される。
In the above example, the case where the phase correction amount in the charge pump 203A is bit-controlled by the multiple output control line has been described. However, the phase correction amount in the charge pump 203A can be controlled in an analog manner. FIG.
7 shows a configuration example of the pulse width determination circuit 207 in that case.

【0066】尚、図11において、図6に示されるのと
同一機能を有するものには同一符号を付すことにより、
その詳細な説明を省略する。
In FIG. 11, components having the same functions as those shown in FIG.
A detailed description thereof will be omitted.

【0067】フリップフロップ回路FF21が設けら
れ、このフリップフロップ回路FF21のクロック入力
端子に、アンドゲートG3の出力信号が伝達される。フ
リップフロップ回路FF21のデータ入力端子Dは、高
電位側電源Vddに結合される。フリップフロップ回路
FF21の非反転出力端子Qからの出力信号は、バッフ
ァ101を介してリセット端子Rに伝達される。
A flip-flop circuit FF21 is provided, and an output signal of the AND gate G3 is transmitted to a clock input terminal of the flip-flop circuit FF21. The data input terminal D of the flip-flop circuit FF21 is coupled to the high potential side power supply Vdd. An output signal from the non-inverting output terminal Q of the flip-flop circuit FF21 is transmitted to the reset terminal R via the buffer 101.

【0068】また、フリップフロップ回路FF22が設
けられ、このフリップフロップ回路FF22のクロック
入力端子には、PLLイネーブル信号が伝達される。フ
リップフロップ回路FF22のデータ入力端子Dは、高
電位側電源Vddに結合される。フリップフロップ回路
FF21の非反転出力端子Qからの出力信号は、バッフ
ァ101を介してリセット端子Rに伝達される。
Further, a flip-flop circuit FF22 is provided, and a PLL input signal is transmitted to a clock input terminal of the flip-flop circuit FF22. The data input terminal D of the flip-flop circuit FF22 is coupled to the high potential side power supply Vdd. An output signal from the non-inverting output terminal Q of the flip-flop circuit FF21 is transmitted to the reset terminal R via the buffer 101.

【0069】pチャンネル型MOSトランジスタMP2
4,MP23、及びnチャンネル型MOSトランジスタ
MN23,MN24が直列接続される。pチャンネル型
MOSトランジスタMP24のソース電極は高電位側電
源Vddに結合され、nチャンネル型MOSトランジス
タMN24のソース電極は低電位側電源Vssに結合さ
れる。pチャンネル型MOSトランジスタMP22とn
チャンネル型MOSトランジスタMN22とが直列接続
される。pチャンネル型MOSトランジスタMP22の
ソース電極は高電位側電源Vddに結合され、nチャン
ネル型MOSトランジスタMN22のソース電極は低電
位側電源Vssに結合される。pチャンネル型MOSト
ランジスタMP22,MP24のゲート電極は低電位側
電源Vssに結合される。nチャンネル型MOSトラン
ジスタMN24はnチャンネル型MOSトランジスタM
N22にミラー結合される。pチャンネル型MOSトラ
ンジスタMP23のゲート電極には、フリップフロップ
回路FF22の反転出力端子Q*からの出力信号が伝達
され、nチャンネル型MOSトランジスタMN23のゲ
ート電極にはフリップフロップ回路FF21の非反転出
力端子Qからの出力信号が伝達される。また、pチャン
ネル型MOSトランジスタMP23とnチャンネル型M
OSトランジスタMN23との直列接続ノードには容量
C1が結合される。容量C1の他端は低電位側電源Vs
sに結合される。フリップフロップ回路FF22の反転
出力端子Q*からの出力信号によってpチャンネル型M
OSトランジスタQ23がオンされた場合に流れる電流
I1によって容量C1がチャージされ、フリップフロッ
プ回路FF21の非反転出力端子Qからの出力信号によ
ってnチャンネル型MOSトランジスタMN23がオン
された場合に流れる電流I2によって容量C1がディス
チャージされる。容量C1の端子電圧がこのパルス幅判
定回路207の出力信号として、図13に示されるチャ
ージポンプ部81に伝達される。
P-channel type MOS transistor MP2
4, MP23 and n-channel MOS transistors MN23 and MN24 are connected in series. The source electrode of the p-channel MOS transistor MP24 is coupled to the high potential power supply Vdd, and the source electrode of the n-channel MOS transistor MN24 is coupled to the low potential power supply Vss. p-channel MOS transistors MP22 and n
The channel type MOS transistor MN22 is connected in series. The source electrode of the p-channel MOS transistor MP22 is coupled to the high potential power supply Vdd, and the source electrode of the n-channel MOS transistor MN22 is coupled to the low potential power supply Vss. The gate electrodes of the p-channel MOS transistors MP22 and MP24 are coupled to the lower potential side power supply Vss. The n-channel MOS transistor MN24 is an n-channel MOS transistor M
It is mirror-coupled to N22. The output signal from the inverted output terminal Q * of the flip-flop circuit FF22 is transmitted to the gate electrode of the p-channel MOS transistor MP23, and the non-inverted output terminal of the flip-flop circuit FF21 is connected to the gate electrode of the n-channel MOS transistor MN23. The output signal from Q is transmitted. Further, a p-channel type MOS transistor MP23 and an n-channel type
A capacitor C1 is coupled to a series connection node with the OS transistor MN23. The other end of the capacitor C1 is connected to the low potential side power supply Vs
s. The p-channel type M is output by the output signal from the inverted output terminal Q * of the flip-flop circuit FF22.
The capacitor C1 is charged by the current I1 flowing when the OS transistor Q23 is turned on, and the current I2 flows when the n-channel MOS transistor MN23 is turned on by the output signal from the non-inverting output terminal Q of the flip-flop circuit FF21. The capacitance C1 is discharged. The terminal voltage of the capacitor C1 is transmitted as an output signal of the pulse width determination circuit 207 to the charge pump unit 81 shown in FIG.

【0070】図12には、図11に示されるパルス幅判
定回路207における主要部の動作タイミングが示され
る。
FIG. 12 shows the operation timing of the main part in pulse width determination circuit 207 shown in FIG.

【0071】初期状態はPLLイネーブル信号がローレ
ベルで、ディレイ回路61及びフリップフロップ回路F
F9はリセット状態であり、出力電圧は0Vである。P
LLイネーブル信号がハイレベルにアサートされると、
フリップフロップ回路FF9のリセットが解除される。
また、フリップフロップ回路FF22の反転出力端子か
らの出力(FF22_Q*)がロー側のパルス信号が出
力されて、pチャンネル型MOSトランジスタMP23
がオンされることにより容量Cに電荷がチャージされる
と、出力の電位が上昇される。このときのチャージ電流
I1、フリップフロップ回路FF22の出力パルス幅、
容量Cの値は、所望の初期電圧Viniが得られるよう
設定される。
In the initial state, the PLL enable signal is at the low level, and the delay circuit 61 and the flip-flop circuit F
F9 is in a reset state, and the output voltage is 0V. P
When the LL enable signal is asserted high,
The reset of the flip-flop circuit FF9 is released.
Further, the output (FF22_Q *) from the inverted output terminal of the flip-flop circuit FF22 outputs a low-side pulse signal, and the p-channel MOS transistor MP23
Is turned on, and the capacitor C is charged with electric charge, the output potential increases. At this time, the charge current I1, the output pulse width of the flip-flop circuit FF22,
The value of the capacitor C is set so that a desired initial voltage Vini is obtained.

【0072】PLLイネーブル信号がハイレベルにアサ
ートされた後において最初に参照クロックが入力された
とき、ディレイ回路61は、まだリセット状態なので何
も出力しない。このとき、フリップフロップ回路FF9
はリセット解除されているのでノードnAはローレベル
になり、フリップフロップ回路FF9のリセットを解除
する。よって次の参照クロック信号の入力からディレイ
回路61の出力が可能になる。パルス発生回路208か
らの出力信号は、フリップフロップ出力なので、ディレ
イ回路61の出力と位相が一致している。よってこれら
のアンド論理を得るアンドゲートG3の出力ノードnB
は、パルス発生回路208の出力パルス幅が位相比較周
期より小さい場合においてローレベルのままである。本
例ではパルス発生回路208出力パルス幅が位相比較周
期の2倍と3倍の間にあるので、アンドゲートG3の出
力ノードnBからは、2個のパルスが出力される。フリ
ップフロップ回路FF21で、ノードnBのパルス信号
が整形されることによって一定のパルス幅を有する信号
が出力される。フリップフロップ回路FF2の出力FF
2_Qがハイレベルの間、nチャンネル型MOSトラン
ジスタMN23がオンされて容量Cから電荷をディスチ
ャージするので出力電圧は低下される。このとき、フリ
ップフロップ回路FF21からの反転出力信号FF21
_Qの1パルス分で低下する電圧Vstepが所望の値
になるようにディスチャージ電流I2、フリップフロッ
プ回路FF21からの出力パルスの幅、容量C1の値が
設定される。
When the reference clock is first input after the PLL enable signal is asserted to the high level, the delay circuit 61 does not output anything because it is still in the reset state. At this time, the flip-flop circuit FF9
Since the reset has been released, the node nA goes low, and the reset of the flip-flop circuit FF9 is released. Therefore, the output of the delay circuit 61 becomes possible from the input of the next reference clock signal. Since the output signal from the pulse generation circuit 208 is a flip-flop output, the output signal is in phase with the output of the delay circuit 61. Therefore, output node nB of AND gate G3 for obtaining these AND logics
Remains at the low level when the output pulse width of the pulse generation circuit 208 is smaller than the phase comparison period. In this example, since the output pulse width of the pulse generation circuit 208 is between twice and three times the phase comparison period, two pulses are output from the output node nB of the AND gate G3. The flip-flop circuit FF21 shapes the pulse signal at the node nB to output a signal having a constant pulse width. Output FF of flip-flop circuit FF2
While 2_Q is at the high level, the n-channel MOS transistor MN23 is turned on to discharge the electric charge from the capacitor C, so that the output voltage is reduced. At this time, the inverted output signal FF21 from the flip-flop circuit FF21
The discharge current I2, the width of the output pulse from the flip-flop circuit FF21, and the value of the capacitor C1 are set so that the voltage Vstep which decreases by one pulse of _Q becomes a desired value.

【0073】本例での出力電圧Voutは、フリップフ
ロップ回路FF21が2個のパルスが出力されるので、
「Vini−Vstep×2」となる。PLLイネーブ
ル信号がハイレベルにアサートされた場合、ディレイ回
路61及びフリップフロップ回路FF9にリセットがか
かり、nチャンネル型MOSトランジスタMN5がオン
して容量Cの電荷がすべてディスチャージされるので、
出力電圧は0Vとなり、パルス幅判定回路207は初期
状態に戻される。
The output voltage Vout in this example is obtained by outputting two pulses from the flip-flop circuit FF21.
“Vini−Vstep × 2”. When the PLL enable signal is asserted to a high level, the delay circuit 61 and the flip-flop circuit FF9 are reset, and the n-channel MOS transistor MN5 is turned on to discharge all the charge of the capacitor C.
The output voltage becomes 0 V, and the pulse width determination circuit 207 returns to the initial state.

【0074】図13には、図11に示されるパルス幅判
定回路207の出力信号に基づいて位相補正量調整が調
整されるチャージポンプ203Aの構成例が示される。
FIG. 13 shows a configuration example of the charge pump 203A in which the phase correction amount adjustment is adjusted based on the output signal of the pulse width determination circuit 207 shown in FIG.

【0075】尚、図13において、図8に示される回路
と同一機能を有するものには同一符号を付すことによ
り、その詳細な説明を省略する。
In FIG. 13, components having the same functions as those of the circuit shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0076】チャージポンプ203Aは、チャージポン
プ部81と、電流調整回路80とを含んで成る。
The charge pump 203A includes a charge pump section 81 and a current adjusting circuit 80.

【0077】チャージポンプ部81は、pチャンネル型
MOSトランジスタMP2,MP3,MP32、及びn
チャンネル型MOSトランジスタMN4,MN5,MN
33を含んで成る。pチャンネル型MOSトランジスタ
MP32とnチャンネル型MOSトランジスタMN33
が直列接続される。pチャンネル型MOSトランジスタ
MP32のソース電極は高電位側電源Vddに結合さ
れ、nチャンネル型MOSトランジスタMN33のソー
ス電極は低電位側電源Vssに結合される。nチャンネ
ル型MOSトランジスタMN4は、nチャンネル型MO
SトランジスタMN33にカレントミラー結合される。
pチャンネル型MOSトランジスタMP32,MP2
は、電流調整回路80におけるpチャンネル型MOSト
ランジスタMP31にカレントミラー結合される。
The charge pump section 81 includes p-channel MOS transistors MP2, MP3, MP32, and n
Channel type MOS transistors MN4, MN5, MN
33. p-channel MOS transistor MP32 and n-channel MOS transistor MN33
Are connected in series. The source electrode of the p-channel MOS transistor MP32 is coupled to the high potential power supply Vdd, and the source electrode of the n-channel MOS transistor MN33 is coupled to the low potential power supply Vss. The n-channel MOS transistor MN4 is an n-channel MOS transistor MN4.
The current mirror is coupled to the S transistor MN33.
p-channel type MOS transistors MP32 and MP2
Is current mirror-coupled to the p-channel MOS transistor MP31 in the current adjustment circuit 80.

【0078】電流調整回路80は、pチャンネル型MO
SトランジスタMP31及びnチャンネル型MOSトラ
ンジスタMN31,MN32を含んで成る。pチャンネ
ル型MOSトランジスタMP31とnチャンネル型MO
SトランジスタMN32とが直列接続される。pチャン
ネル型MOSトランジスタMP31のソース電極は高電
位側電源Vddに結合され、nチャンネル型MOSトラ
ンジスタMN32のソース電極は低電位側電源Vssに
結合される。pチャンネル型MOSトランジスタMP3
2はpチャンネル型MOSトランジスタMP31にカレ
ントミラー結合される。また、nチャンネル型MOSト
ランジスタMN31,MN32が並列接続される。nチ
ャンネル型MOSトランジスタMN31のゲート電極は
高電位側電源Vddに結合され、nチャンネル型MOS
トランジスタMN32のゲート電極には、図11に示さ
れるパルス判定回路207の出力信号が伝達される。p
チャンネル型MOSトランジスタMP31,MP32,
MP2のゲート幅が互いに等しくされ、nチャンネル型
MOSトランジスタMN33,MN4のゲート幅が互い
に等しくされることにより、チャージ及びディスチャー
ジ電流Icpは、電流Icp0と電流Icp1との和に
なる。nチャンネル型MOSトランジスタMN31は、
そのゲート電極が高電位側電源Vddに結合されること
で常にオンしており、それに流れる電流Icp0は一定
である。nチャンネル型MOSトランジスタMN31は
電流Icpが0になるのを避けるため設けられる。nチ
ャンネル型MOSトランジスタMN32のゲートは、パ
ルス幅判定回路207の出力端子に接続されているの
で、フィードバックループでのディレイが大きいほどパ
ルス幅判定回路207の出力電位が下がる。このため、
nチャンネル型MOSトランジスタMN32に流れる電
流Icp1は小さくなる。よってチャージポンプ電流I
cpも小さくなるため、位相補正量も小さくなる。
The current adjusting circuit 80 is a p-channel type MO
It comprises an S transistor MP31 and n-channel MOS transistors MN31 and MN32. p-channel type MOS transistor MP31 and n-channel type MO
S transistor MN32 is connected in series. The source electrode of the p-channel MOS transistor MP31 is coupled to the high potential power supply Vdd, and the source electrode of the n-channel MOS transistor MN32 is coupled to the low potential power supply Vss. p-channel type MOS transistor MP3
2 is current mirror-coupled to a p-channel type MOS transistor MP31. Further, n-channel MOS transistors MN31 and MN32 are connected in parallel. The gate electrode of the n-channel MOS transistor MN31 is coupled to the high-potential-side power supply Vdd,
The output signal of pulse determination circuit 207 shown in FIG. 11 is transmitted to the gate electrode of transistor MN32. p
Channel type MOS transistors MP31, MP32,
By setting the gate widths of MP2 to be equal to each other and the gate widths of n-channel MOS transistors MN33 and MN4 to be equal to each other, the charge and discharge current Icp becomes the sum of the current Icp0 and the current Icp1. The n-channel MOS transistor MN31 is
The gate electrode is always turned on by being coupled to the high potential side power supply Vdd, and the current Icp0 flowing therethrough is constant. The n-channel MOS transistor MN31 is provided to prevent the current Icp from becoming 0. Since the gate of the n-channel MOS transistor MN32 is connected to the output terminal of the pulse width determination circuit 207, the output potential of the pulse width determination circuit 207 decreases as the delay in the feedback loop increases. For this reason,
The current Icp1 flowing through the n-channel MOS transistor MN32 becomes smaller. Therefore, the charge pump current I
Since cp also decreases, the amount of phase correction also decreases.

【0079】図14には、図11及び図13に示される
回路を採用した場合の動作例が示される。
FIG. 14 shows an operation example when the circuits shown in FIGS. 11 and 13 are employed.

【0080】図14に示されるように、位相比較周期T
とフィードバックループのディレイTdfdの比に応じ
てパルス判定回路207の出力電圧Voutが制御さ
れ、その出力電圧Voutに応じてチャージポンプ電流
Icpが調整される。尚、パルス幅判定回路207の出
力電圧Voutが負にならないように、電圧Vini及
びVstepが設定される。
As shown in FIG. 14, the phase comparison period T
The output voltage Vout of the pulse determination circuit 207 is controlled according to the ratio of the delay time Tdfd to the feedback loop, and the charge pump current Icp is adjusted according to the output voltage Vout. The voltages Vini and Vstep are set so that the output voltage Vout of the pulse width determination circuit 207 does not become negative.

【0081】このようにチャージポンプ203Aをアナ
ログ的に制御するようにしても、上記の例と同様にフィ
ードバックループでのディレイと上記位相比較器での位
相比較間隔との比に応じてチャージポンプ部81の位相
補正量を調整することにより、ユーザ環境に応じてPL
Lマクロセル20の特性を最適化することができる。ま
た、図11及び図13に示される構成を採用した場合に
は、図6及び図8に示される構成を採用する場合に比べ
て素子数及び配線数の低減を図ることができるため、そ
の分、PLLマクロセルのチップ占有面積の低減を図る
ことができる。
As described above, even when the charge pump 203A is controlled in an analog manner, the charge pump unit is controlled in accordance with the ratio between the delay in the feedback loop and the phase comparison interval in the phase comparator as in the above-described example. By adjusting the amount of phase correction 81, the PL is adjusted according to the user environment.
The characteristics of the L macro cell 20 can be optimized. Further, in the case where the configuration shown in FIGS. 11 and 13 is employed, the number of elements and the number of wirings can be reduced as compared with the case where the configuration shown in FIGS. 6 and 8 is employed. , The area occupied by the chip of the PLL macro cell can be reduced.

【0082】以上本発明者によってなされた発明を具体
的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるこ
とはいうまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described above, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the invention.

【0083】例えば、上記の例ではフィードバックルー
プでのディレイが位相比較周期の16倍を超えないもの
として考えたが、この倍数に制限はなく、各フィードバ
ックループでのディレイ条件で最適な特性が得られるよ
うに、各素子の定数設定を行うことができる。
For example, in the above example, it was assumed that the delay in the feedback loop did not exceed 16 times the phase comparison period. However, the multiple is not limited and optimum characteristics can be obtained under the delay conditions in each feedback loop. As described above, constant setting of each element can be performed.

【0084】パルス発生回路208は、フィードバック
ループでのディレイに等しい幅のパルスを出力できれば
よく、本例の回路構成以外でも構わない。またパルス幅
判定回路207もパルス幅と位相比較周期の比を認識で
きればよいので他の回路構成でも構わない。また、各機
能ブロックは上記の例とは導電型が異なるMOSトラン
ジスタを適用して構成することができる。
The pulse generation circuit 208 only needs to output a pulse having a width equal to the delay in the feedback loop, and may have a circuit configuration other than that of this embodiment. Also, the pulse width determination circuit 207 need only be able to recognize the ratio between the pulse width and the phase comparison period, and may have another circuit configuration. In addition, each functional block can be configured by applying a MOS transistor having a different conductivity type from the above example.

【0085】上記の例ではパルス幅判定回路207によ
りチャージポンプ特性を制御する場合を示したが、PL
Lの構成によってはその他にも例えば電圧電流変換回路
などの回路が付加される場合があり、かかる場合にはチ
ャージポンプを含めた複数の回路特性をパルス幅判定回
路207で制御することもあり得る。
In the above example, the case where the charge pump characteristics are controlled by the pulse width determination circuit 207 has been described.
Depending on the configuration of L, a circuit such as a voltage-current conversion circuit may be additionally provided. In such a case, a plurality of circuit characteristics including a charge pump may be controlled by the pulse width determination circuit 207. .

【0086】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるASI
Cに適用した場合について説明したが、本発明はそれに
限定されるものではなく、各種半導体集積回路に広く適
用することができる。
In the above description, the invention made mainly by the present inventor is described in terms of the application field of
Although the description has been given of the case where the present invention is applied to C, the present invention is not limited thereto, and can be widely applied to various semiconductor integrated circuits.

【0087】本発明は、少なくともクロック信号を取り
扱うことを条件に適用することができる。
The present invention can be applied on condition that at least a clock signal is handled.

【0088】[0088]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0089】すなわち、位相補正量調整手段により、フ
ィードバックループでのディレイと位相比較手段での位
相比較間隔との比に応じて位相補正手段での位相補正量
が調整されることにより、PLL回路が適用されるシス
テム環境に応じてPLL回路の特性を容易に最適化する
ことができる。
That is, the amount of phase correction by the phase correction means is adjusted by the phase correction amount adjustment means in accordance with the ratio of the delay in the feedback loop to the phase comparison interval in the phase comparison means, thereby enabling the PLL circuit to operate. The characteristics of the PLL circuit can be easily optimized according to the applied system environment.

【0090】また、第1回路により、フィードバックル
ープでのディレイに相当する幅のパルス信号が生成さ
れ、第2回路により、上記第1回路で生成されたパルス
信号の幅と位相比較器での位相比較周期との比が求めら
れ、その比に応じて位相補正手段での位相補正量を調整
するための制御信号が形成されることにより、PLL回
路が適用されるシステム環境に応じてPLL回路の特性
を容易に最適化することができる。
Further, the first circuit generates a pulse signal having a width corresponding to the delay in the feedback loop, and the second circuit generates a pulse signal having a width corresponding to the delay in the feedback circuit. A ratio with the comparison cycle is obtained, and a control signal for adjusting the amount of phase correction by the phase correction means is formed in accordance with the ratio. Characteristics can be easily optimized.

【0091】さらに、第1回路により、参照クロック信
号に基づいてフィードバックループでのディレイに相当
する幅のパルス信号の始期と終期が決定され、第2回路
により、上記第1回路で得られたパルス信号の幅と上記
位相比較器での位相比較周期との比が求められ、その比
に応じて位相補正手段での位相補正量を調整するための
制御信号が形成されることにより、PLL回路が適用さ
れるシステム環境に応じてPLL回路の特性を容易に最
適化することができる。
Further, the first circuit determines the start and end of the pulse signal having the width corresponding to the delay in the feedback loop based on the reference clock signal, and the second circuit determines the pulse obtained by the first circuit. The ratio between the signal width and the phase comparison period in the phase comparator is obtained, and a control signal for adjusting the amount of phase correction by the phase correction means is formed in accordance with the ratio. The characteristics of the PLL circuit can be easily optimized according to the applied system environment.

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

【図1】本発明にかかる半導体集積回路に含まれるPL
Lマクロセルの構成例ブロック図である。
FIG. 1 shows a PL included in a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an L macro cell.

【図2】上記半導体集積回路を搭載して成るボード装置
の構成例ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a board device on which the semiconductor integrated circuit is mounted.

【図3】フィードバックディレイとPLL位相変動との
関係説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a feedback delay and a PLL phase variation.

【図4】上記PLLマクロセルに含まれるパルス発生回
路の構成例回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a pulse generation circuit included in the PLL macro cell.

【図5】上記PLLマクロセルに含まれるパルス発生回
路における主要部の動作タイミング図である。
FIG. 5 is an operation timing chart of a main part in a pulse generation circuit included in the PLL macro cell.

【図6】上記PLLマクロセルに含まれるパルス幅判定
回路の構成例回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a pulse width determination circuit included in the PLL macro cell.

【図7】上記パルス幅判定回路における主要部の動作タ
イミング図である。
FIG. 7 is an operation timing chart of a main part in the pulse width determination circuit.

【図8】上記PLLマクロセルに含まれるチャージポン
プ及びループフィルタの構成例回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a charge pump and a loop filter included in the PLL macro cell.

【図9】上記PLLマクロセルに含まれる位相比較器の
動作タイミング図である。
FIG. 9 is an operation timing chart of a phase comparator included in the PLL macro cell.

【図10】上記PLLマクロセルにおける主要部の動作
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of an operation of a main part in the PLL macro cell.

【図11】上記PLLマクロセルに含まれるパルス幅判
定回路の別の構成例回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram illustrating another configuration example of the pulse width determination circuit included in the PLL macro cell.

【図12】図11に示されるパルス幅判定回路における
主要部の動作タイミング図である。
12 is an operation timing chart of a main part in the pulse width determination circuit shown in FIG.

【図13】上記PLLマクロセルに含まれるチャージポ
ンプ及びループフィルタの別の構成例回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram illustrating another configuration example of the charge pump and the loop filter included in the PLL macro cell.

【図14】図11及び図13に示される構成を採用した
場合のPLLマクロセルにおける主要部の動作説明図で
ある。
FIG. 14 is an operation explanatory diagram of a main part in the PLL macro cell when the configuration shown in FIGS.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

17 ボード装置 20 PLLマクロセル 21 クロックバッファツリー 22 フィードバックループ 80 電流調整回路 81 チャージポンプ部 201 入力分周器 202 位相比較器 203 チャージポンプ及びループフィルタ 203A チャージポンプ 203B ループフィルタ 300 カウンタ 400 デコーダ 204 発振器 205 出力分周器 206 セレクタ 207 パルス幅判定回路 208 パルス発生回路 300 分周器 17 Board Device 20 PLL Macrocell 21 Clock Buffer Tree 22 Feedback Loop 80 Current Adjustment Circuit 81 Charge Pump Unit 201 Input Divider 202 Phase Comparator 203 Charge Pump and Loop Filter 203A Charge Pump 203B Loop Filter 300 Counter 400 Decoder 204 Oscillator 205 Output Frequency divider 206 selector 207 pulse width determination circuit 208 pulse generation circuit 300 frequency divider

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J106 AA04 CC01 CC24 CC41 CC52 CC58 DD09 EE01 FF07 FF08 GG07 GG15 HH04 JJ08 KK02 KK05 LL04 5K047 AA01 AA05 GG02 GG09 MM28 MM33 MM46 MM50 MM52 MM55 MM63  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J106 AA04 CC01 CC24 CC41 CC52 CC58 DD09 EE01 FF07 FF08 GG07 GG15 HH04 JJ08 KK02 KK05 LL04 5K047 AA01 AA05 GG02 GG09 MM28 MM33 MM46 MM50 MM52 MM55 MM63MM

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クロック信号を形成するための発振手段
と、 参照クロック信号の位相と帰還クロック信号の位相とを
比較するための位相比較手段と、 上記発振手段から出力されるクロック信号の位相を上記
位相比較手段での位相比較結果に応じて補正するための
位相補正手段と、 上記発振手段で生成されたクロック信号を上記帰還クロ
ック信号として上記位相比較器にフィードバックするた
めのフィードバックループと、 上記フィードバックループでのディレイと上記位相比較
手段での位相比較間隔との比に応じて上記位相補正手段
での位相補正量を調整するための位相補正量調整手段
と、を含むことを特徴とするPLL回路。
An oscillator configured to form a clock signal; a phase comparator configured to compare a phase of a reference clock signal with a phase of a feedback clock signal; and a controller configured to determine a phase of the clock signal output from the oscillator. A phase correction unit for correcting according to a phase comparison result in the phase comparison unit; a feedback loop for feeding back the clock signal generated by the oscillation unit to the phase comparator as the feedback clock signal; And a phase correction amount adjusting means for adjusting the amount of phase correction by the phase correcting means according to the ratio of the delay in the feedback loop to the phase comparison interval by the phase comparing means. circuit.
【請求項2】 クロック信号を形成するための発振手段
と、 参照クロック信号の位相と帰還クロック信号の位相とを
比較するための位相比較手段と、 上記発振手段から出力されるクロック信号の位相を上記
位相比較手段での位相比較結果に応じて補正するための
位相補正手段と、 上記発振手段で生成されたクロック信号を上記帰還クロ
ック信号として上記位相比較器にフィードバックするた
めのフィードバックループと、 上記フィードバックループでのディレイに相当する幅の
パルス信号を生成するための第1回路と、 上記第1回路で生成されたパルス信号の幅と上記位相比
較器での位相比較周期との比を求め、その比に応じて上
記位相補正手段での位相補正量を調整するための制御信
号を形成する第2回路と、を含むことを特徴とするPL
L回路。
2. An oscillating means for forming a clock signal; a phase comparing means for comparing a phase of a reference clock signal with a phase of a feedback clock signal; and a phase of a clock signal output from the oscillating means. A phase correction unit for correcting according to a phase comparison result in the phase comparison unit; a feedback loop for feeding back the clock signal generated by the oscillation unit to the phase comparator as the feedback clock signal; A first circuit for generating a pulse signal having a width corresponding to a delay in a feedback loop; and determining a ratio between a width of the pulse signal generated by the first circuit and a phase comparison period in the phase comparator. A second circuit for forming a control signal for adjusting the amount of phase correction by the phase correction means according to the ratio.
L circuit.
【請求項3】 クロック信号を形成するための発振手段
と、 参照クロック信号の位相と帰還クロック信号の位相とを
比較するための位相比較手段と、 上記発振手段から出力されるクロック信号の位相を上記
位相比較手段での位相比較結果に応じて補正するための
位相補正手段と、 上記発振手段で生成されたクロック信号を上記帰還クロ
ック信号として上記位相比較器にフィードバックするた
めのフィードバックループと、 上記発振手段で形成されたクロック信号を上記フィード
バックループに供給する第1状態と、上記フィードバッ
クループでのディレイを求めるための信号を上記フィー
ドバックループに伝達する第2状態とを選択的に実現可
能なセレクタと、 参照クロック信号に基づいて上記フィードバックループ
でのディレイに相当する幅のパルス信号の始期を決定
し、上記第2状態において上記フィードバックループを
介して伝達された信号に基づいて上記パルス信号の終期
を決定する第1回路と、 上記第1回路で得られたパルス信号の幅と上記位相比較
器での位相比較周期との比を求め、その比に応じて上記
位相補正手段での位相補正量を調整するための制御信号
を形成する第2回路と、を含むことを特徴とするPLL
回路。
3. Oscillating means for forming a clock signal; phase comparing means for comparing the phase of a reference clock signal with the phase of a feedback clock signal; and the phase of a clock signal output from the oscillating means. A phase correction unit for correcting according to a phase comparison result in the phase comparison unit; a feedback loop for feeding back the clock signal generated by the oscillation unit to the phase comparator as the feedback clock signal; A selector capable of selectively realizing a first state in which a clock signal formed by an oscillating means is supplied to the feedback loop and a second state in which a signal for determining a delay in the feedback loop is transmitted to the feedback loop. And the delay corresponding to the feedback loop based on the reference clock signal. A first circuit for determining a start of a pulse signal having a width, and determining an end of the pulse signal based on a signal transmitted through the feedback loop in the second state; and a pulse obtained by the first circuit. A second circuit for determining a ratio between a signal width and a phase comparison period in the phase comparator, and forming a control signal for adjusting a phase correction amount in the phase correction means according to the ratio. PLL characterized by the above-mentioned.
circuit.
【請求項4】 上記位相補正手段は、上記位相比較手段
での比較結果に応じたレベルの電圧を形成するためのチ
ャージポンプと、上記チャージポンプによって充放電さ
れるフィルタ容量とを含んで成り、上記チャージポンプ
は、上記第2回路で形成された制御信号に従って、上記
フィルタ容量のチャージ電流量及びディスチャージ電流
量を調整するための電流調整回路を含んで成る請求項1
乃至3の何れか1項記載のPLL回路。
4. The phase correction means includes a charge pump for forming a voltage of a level corresponding to a comparison result by the phase comparison means, and a filter capacitance charged and discharged by the charge pump. 2. The charge pump according to claim 1, further comprising a current adjustment circuit for adjusting a charge current amount and a discharge current amount of the filter capacitor according to a control signal formed by the second circuit.
The PLL circuit according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 請求項1乃至4の何れか1項記載のPL
L回路と、このPLL回路から出力されたクロック信号
に同期動作される論理回路とを含んで成る半導体集積回
路。
5. The PL according to claim 1, wherein:
A semiconductor integrated circuit including an L circuit and a logic circuit operated in synchronization with a clock signal output from the PLL circuit.
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JP2010103826A (en) * 2008-10-24 2010-05-06 Kawasaki Microelectronics Inc Loop setting adjusting circuit
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