JP2007259025A - DLL circuit - Google Patents
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Abstract
【課題】Delay Locked Loop回路(DLL回路)の源クロック停止、動作中の源クロック周波数変化などの異常動作時にも、自動的にリセットを行い、正常ロックさせることが可能な擬似ロック防止回路を提供することを目的とする。
【解決手段】1はチャージポンプ回路、2は位相遅延回路、3は位相比較器、4は位相制御回路、5はリセット回路、8はチャージポンプ電圧比較回路、9は擬似ロック基準電圧発生回路である。ロック周波数による必要電圧は1のチャージポンプの電圧によって決定されるため、このチャージポンプ電圧を8のチャージポンプ電圧比較回路によりモニターし、9の擬似ロック基準電圧発生回路によって生成される、周波数ごとに変化する擬似ロック判定電圧レベル、源クロック停止判定電圧レベルと比較することで擬似ロック、源クロック停止、源クロック周波数変動を認識する。
【選択図】図9[PROBLEMS] To provide a pseudo lock prevention circuit capable of automatically resetting and locking normally even when an abnormal operation such as a source clock stop of a delay locked loop circuit (DLL circuit) or a source clock frequency change during operation is performed. The purpose is to do.
1 is a charge pump circuit, 2 is a phase delay circuit, 3 is a phase comparator, 4 is a phase control circuit, 5 is a reset circuit, 8 is a charge pump voltage comparison circuit, and 9 is a pseudo lock reference voltage generation circuit. is there. Since the required voltage due to the lock frequency is determined by the voltage of the charge pump of 1, the charge pump voltage is monitored by the charge pump voltage comparison circuit of 8, and is generated by the pseudo lock reference voltage generation circuit of 9 for each frequency. The pseudo lock, the source clock stop, and the source clock frequency fluctuation are recognized by comparing with the changing pseudo lock determination voltage level and the source clock stop determination voltage level.
[Selection] Figure 9
Description
本発明は、DLL(Delay Locked Loop)回路におけるクロックの生成技術に関し、特に、DLL回路の擬似ロック防止および源クロック停止や、源クロックの周波数変動といった異常動作時の内部回路状態の自動初期化に有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a clock generation technique in a DLL (Delay Locked Loop) circuit, and more particularly to automatic initialization of an internal circuit state during abnormal operation such as prevention of pseudo lock of the DLL circuit and stoppage of the source clock or frequency fluctuation of the source clock. It relates to effective technology.
DLL回路は、位相遅延回路、位相比較器、チャージポンプ、およびループフィルタなどから構成され、クロックの遅延時間をプロセスばらつき、電源電圧および温度などによらず、外部クロックの1周期分遅らせるように働くフィードバックループである。 The DLL circuit includes a phase delay circuit, a phase comparator, a charge pump, a loop filter, and the like, and works to delay the clock delay time by one cycle of the external clock regardless of process variations, power supply voltage, temperature, and the like. It is a feedback loop.
従来のDLL回路を図1に示す。 A conventional DLL circuit is shown in FIG.
図1において、1はチャージポンプ回路、2は位相遅延回路、3は位相比較器、4は位相制御回路、5はリセット回路である。外部から入力される源クロック(信号A)を、位相遅延回路2により遅延させ、源クロックから遅延した信号を作る(信号B)。一周期前の信号Aと信号Bの位相を、位相比較器3で比較を行い、信号Aの位相が進んでいる場合はUP、信号Bの位相が進んでいる場合はDOWNの信号(信号C)を出力する。このときのUP、DOWN信号は、1のチャージポンプ電圧が高い時に、2の位相遅延回路の遅延量が小さくなる場合であり、1のチャージポンプ電圧が低い時に、2の位相遅延回路の遅延量が小さくなるように設計された場合は、UP、DOWNの極性が反転することになる。3の位相比較器からUP信号が出力された場合は、1のチャージポンプ回路にUP信号が出力される間、定電流源からの電流を流し、電圧(信号D)として位相情報を蓄積する。3の位相比較器からDOWN信号が出力された場合は、1のチャージポンプ回路からDOWN信号が出力される間、定電流源で電流を引き出す。1のチャージポンプ回路の電圧(信号D)の値を4の位相制御回路に入力し、遅延回路2の遅延量を制御する。信号Aと信号Bの位相がそろった時に、UP、DOWNの信号は出力されなくなり、信号Dの電荷の出し入れはストップする。信号Dの電荷の出し入れがストップした状態をDLLのロック状態と呼ぶ。
In FIG. 1, 1 is a charge pump circuit, 2 is a phase delay circuit, 3 is a phase comparator, 4 is a phase control circuit, and 5 is a reset circuit. A source clock (signal A) input from the outside is delayed by the
回路を初期状態にする場合は外部からのリセット制御(信号E)を入力することにより5のリセット回路を制御し、強制初期化をかける。 When the circuit is set to the initial state, the reset circuit 5 is controlled by inputting reset control (signal E) from the outside, and forced initialization is performed.
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば特許文献1が知られている。
DLL回路は外部からの源クロックの入力信号と一周期分遅らせたクロックの位相をロックさせ、必要な位相の信号を得る回路である。遅延回路例を図2に、源クロックの入力信号と遅延素子最終段であるN段出力のクロックの位相がロックした状態を図3に示す。図のように各遅延素子からは外部から入力した源クロックの周期を遅延素子数で割った時間ごとに、源クロックから遅延して出力される。位相遅延回路により遅延されるクロックが、源クロックに対して、大きく遅延した場合、図4に示すように本来は一周期前の位相とロックすべきところを、二周期前の源クロックとロックするといった、擬似ロックが発生する。さらに遅延回路により、大きく遅延した場合は三周期前、四周期前の位相とロックを起こす擬似ロックも発生する。 The DLL circuit is a circuit that locks the phase of an input signal of the source clock from the outside and a clock delayed by one period to obtain a signal having a necessary phase. FIG. 2 shows an example of the delay circuit, and FIG. 3 shows a state in which the phase of the input signal of the source clock and the clock of the N-stage output clock that is the final stage of the delay element are locked. As shown in the figure, each delay element outputs a delay from the source clock every time the period of the source clock input from the outside is divided by the number of delay elements. When the clock delayed by the phase delay circuit is largely delayed with respect to the source clock, as shown in FIG. 4, the phase that should originally be locked with the phase one cycle before is locked with the source clock two cycles before. Such a pseudo lock occurs. Furthermore, when the delay is greatly delayed by the delay circuit, a pseudo lock that causes a lock with the phase three cycles before and four cycles before is also generated.
また、源クロックが停止した場合は、図5に示すように、停止後に遅延回路の最終段出力との比較相手となるべき源クロックが存在しないため、位相比較器からの出力信号は必ず、位相を遅らせる信号が出力される。このため、源クロックが停止した場合は、DLLのロックが外れ、大きく位相が遅れる状態になる。このため、再度クロックが再開した場合でも、擬似ロック状態からスタートするため、位相がロックされることはなくなる。また図6のように、遅延手段として、遅延回路を構成する電流量をコントロールして遅延量を変化させる回路をもつような場合、位相を大きく遅らせる設定になった場合は、電流が枯れてしまい、源クロックの入力が入った場合においても、遅延回路でクロックが伝播しなくなり、遅延回路最終段からクロックが出力されることがなくなる弊害も発生する。 Also, when the source clock is stopped, as shown in FIG. 5, there is no source clock to be compared with the final stage output of the delay circuit after the stop, so the output signal from the phase comparator is always the phase A signal for delaying is output. For this reason, when the source clock is stopped, the DLL is unlocked and the phase is greatly delayed. For this reason, even when the clock is restarted again, the phase is not locked because it starts from the pseudo-lock state. Also, as shown in FIG. 6, when the delay means has a circuit that controls the amount of current constituting the delay circuit and changes the delay amount, the current is withered if the phase is set to be greatly delayed. Even when the input of the source clock is inputted, the clock is not propagated by the delay circuit, and there is a problem that the clock is not output from the final stage of the delay circuit.
また、ある周波数レンジで駆動可能である設計を行ったDLL回路である場合は、源クロックがDLL回路動作中に周波数を変化する可能性がある。源クロックの周波数が変化した場合は、周波数が遅くなる場合は、変化後の周波数にロックすることが可能であるが、2倍以上に周波数が早くなる場合、擬似ロックが発生することになる。 Further, in the case of a DLL circuit designed to be driven in a certain frequency range, there is a possibility that the frequency of the source clock changes during the operation of the DLL circuit. When the frequency of the source clock is changed, it is possible to lock to the frequency after the change when the frequency is slow. However, when the frequency is doubled or more, a pseudo lock is generated.
擬似ロックを解決する手段として図7の従来例2に示す。 Conventional means 2 in FIG. 7 shows a means for solving the pseudo lock.
図7において1はチャージポンプ回路、2は位相遅延回路、3は位相比較器、4は位相制御回路、5はリセット回路、6は遅延検出回路、7は擬似ロック防止回路である。擬似ロックが発生した場合と、正常ロックの場合では、2の位相遅延回路の各遅延素子から出力される信号の状態が異なる。この各遅延素子からの出力される信号の状態が、擬似ロックのパターンであることを、6の遅延検出回路を用いて検出し、正常ロック状態か擬似ロック状態かを判断する。その結果を7の擬似ロック防止回路に入力し、擬似ロック発生時は、3の位相比較器のUP、DOWN信号を制御することで、1のチャージポンプ電圧を制御し、正常ロックさせることができる。
In FIG. 7, 1 is a charge pump circuit, 2 is a phase delay circuit, 3 is a phase comparator, 4 is a phase control circuit, 5 is a reset circuit, 6 is a delay detection circuit, and 7 is a false lock prevention circuit. The state of the signal output from each delay element of the two phase delay circuits differs between when the pseudo lock occurs and when the normal lock occurs. It is detected by using the delay detection circuit 6 that the state of the signal output from each delay element is a pseudo lock pattern, and it is determined whether the signal is in a normal lock state or a pseudo lock state. The result is input to the pseudo
しかし、上記擬似ロック防止の従来例2においても、四つの課題がある。 However, the above-described conventional example 2 for preventing pseudo-locking also has four problems.
一つ目に源クロックが停止した場合、3の位相比較器にクロック入力がなくなるため、正常ロックから必ず外れる。この時、各遅延素子から出力される信号の状態は、6の遅延検出回路にて判断するべき、擬似ロックの信号のパターンとは異なるため、擬似ロックであることを検出することが不可能である。また、二つ目に、源クロックの周波数が変化した場合においても、各遅延素子から出力される信号の状態は、6の遅延検出回路にて判断するべき、擬似ロックの信号のパターンとは異なるため、擬似ロックであることを検出することが不可能である。三つめにこれらの異常動作時は外部からのリセット信号を与えることで、内部状態を初期状態にする必要がある。また、四つ目に6の遅延検出回路の構成が、各遅延素子出力のパターンを検出するものであるため、検出回路数は遅延素子数分必要であることから、DLLの2の位相遅延回路を構成する遅延素子を増やすとその分、6の遅延検出回路の回路規模が増大する。 First, when the source clock stops, there is no clock input to the third phase comparator, so that it is always out of the normal lock. At this time, since the state of the signal output from each delay element is different from the pattern of the pseudo lock signal that should be determined by the delay detection circuit 6, it is impossible to detect the pseudo lock. is there. Second, even when the frequency of the source clock changes, the state of the signal output from each delay element is different from the pseudo-lock signal pattern to be determined by the delay detection circuit 6. Therefore, it is impossible to detect that it is a pseudo lock. Third, during these abnormal operations, it is necessary to set the internal state to the initial state by giving an external reset signal. Further, since the configuration of the sixth delay detection circuit detects the pattern of each delay element output, the number of detection circuits is required as many as the number of delay elements. When the number of delay elements constituting the circuit is increased, the circuit scale of the delay detection circuit 6 increases accordingly.
そこで、本発明では、源クロック停止や、源クロックの周波数が変化した場合の自動リセット機構を含む。DLL回路の擬似ロック防止回路を小規模回路にて実現することを目的とする。 Therefore, the present invention includes a source clock stop and an automatic reset mechanism when the frequency of the source clock changes. An object of the present invention is to realize a pseudo lock prevention circuit of a DLL circuit with a small-scale circuit.
この目的を達成するために、本発明は、図8に示すようにロック周波数とチャージポンプの電圧は一意に決定されるため、このチャージポンプ電圧をモニターすることで、正常ロックであるか、擬似ロックであるかを確認する方法を用いる。擬似ロックは、内部遅延クロックが、2周期以上源クロックから遅延した場合に発生するため、擬似ロック判定基準電圧レベルを、ロックすべき周波数の半分の周波数の時にロックするチャージポンプ電圧よりも、ロックすべき周波数の時のチャージポンプ電圧側に設定すればよい。ある周波数レンジ幅をカバーするDLL回路を構成させたい場合は、この擬似ロック判定基準電圧レベルを、周波数に応じて変化させるように設計すると、どの周波数で動作しても擬似ロックを判定することが可能である。擬似ロックが発生したと判断した場合は強制的に位相比較器のUP、DOWN出力を反転させ、所望の電圧に収束するよう導く。また、強制的に初期値にリセットする方法でも擬似ロックを回避できる。 To achieve this object, the present invention uniquely determines the lock frequency and the charge pump voltage, as shown in FIG. A method for confirming whether the lock is used is used. Pseudo-lock occurs when the internal delay clock is delayed from the source clock by two cycles or more. Therefore, the pseudo-lock determination reference voltage level is locked rather than the charge pump voltage that locks at half the frequency to be locked. What is necessary is just to set to the charge pump voltage side at the time of the frequency which should be. If you want to configure a DLL circuit that covers a certain frequency range, design the pseudo-lock determination reference voltage level to change according to the frequency, so that pseudo-lock can be determined regardless of the frequency of operation. Is possible. When it is determined that the pseudo lock has occurred, the UP and DOWN outputs of the phase comparator are forcibly inverted to guide the convergence to a desired voltage. Also, pseudo lock can be avoided by forcibly resetting to the initial value.
また、源クロック停止時は、位相比較器からの出力信号は必ず位相を遅らせる信号が出力される。そのため、チャージポンプ電圧は常に遅延を遅らせる方向に変化するため、源クロック停止判定基準電圧レベルはDLL仕様上最も周波数の遅い周波数がロックするべきチャージポンプ電圧より、マージンを持たせ、若干遅い周波数でロックすべきチャージポンプ電圧に設定するとよい。この電圧は源クロック周波数にはよらないため、一定電圧に設定してもよい。チャージポンプ電圧が源クロック停止判定基準電圧を超えて、より遅延量が大きくなる方向へ変化した場合は、リセット回路を制御し、自動リセットすることで源クロックの再入力待ち状態を作る。 When the source clock is stopped, the output signal from the phase comparator always outputs a signal that delays the phase. For this reason, since the charge pump voltage always changes in the direction of delaying the delay, the source clock stop determination reference voltage level has a margin slightly higher than the charge pump voltage at which the slowest frequency in the DLL specification should be locked. The charge pump voltage should be set to be locked. Since this voltage does not depend on the source clock frequency, it may be set to a constant voltage. When the charge pump voltage exceeds the source clock stop determination reference voltage and changes in a direction in which the delay amount becomes larger, the reset circuit is controlled to automatically wait for the source clock to be reinput.
また、源クロックの周波数変化時は、擬似ロック判定基準電圧レベルを、周波数に応じて変化させるように設計することにより、擬似ロックを回避できる。 Further, when the frequency of the source clock is changed, the pseudo lock can be avoided by designing the pseudo lock determination reference voltage level so as to change according to the frequency.
これらの擬似ロック判定基準電圧レベルや源クロック停止判定基準電圧とチャージポンプ電圧とを比較することで、擬似ロック、源クロック停止、源クロック周波数変動が発生していることを判定する。 By comparing the pseudo lock determination reference voltage level or the source clock stop determination reference voltage with the charge pump voltage, it is determined that the pseudo lock, the source clock stop, and the source clock frequency fluctuation have occurred.
本発明は、DLL回路において、必要な位相からはずれた場所での位相ロック(擬似ロック)が発生した場合は強制的に位相比較器の出力を遅延回路の遅延が少なくなるようにする信号を出力させ、所望の電圧に収束するよう導く。また、強制的に初期値にリセットする方法でも擬似ロックを回避できる。 In the DLL circuit, when a phase lock (pseudo lock) occurs at a location deviated from a necessary phase, the output of the phase comparator is forcibly output to reduce the delay of the delay circuit. And converge to the desired voltage. Also, pseudo lock can be avoided by forcibly resetting to the initial value.
外部からの源クロックが停止した場合は、必ず、チャージポンプ回路が放電(充電)状態で固定され、チャージポンプ電圧はクロック停止判定電圧レベルを下回る(上回る)ため、源クロックが停止したことを認識し、回路内部状態を初期状態にリセットし、再度クロックが再開したときに自動的に位相ロックをスタートさせることが可能である。 When the external source clock stops, the charge pump circuit is always fixed in the discharged (charged) state, and the charge pump voltage is below (exceeds) the clock stop determination voltage level. Then, it is possible to reset the circuit internal state to the initial state and automatically start the phase lock when the clock is restarted again.
外部からの源クロックの周波数が変化した場合は、擬似ロック判定電圧が自動的に変化するため、擬似ロックを防ぐことができる。 When the frequency of the external source clock is changed, the pseudo lock determination voltage is automatically changed, so that pseudo lock can be prevented.
異常動作時外部からのリセット制御の必要がなくなる。 No need for external reset control during abnormal operation.
必要回路がチャージポンプ電圧比較回路、周波数可変擬似ロック判定電圧発生回路のみであり、回路規模が小さい。かつ、遅延素子を増やしても回路規模が大きくなることはない。 The necessary circuits are only a charge pump voltage comparison circuit and a frequency variable pseudo lock determination voltage generation circuit, and the circuit scale is small. In addition, even if the number of delay elements is increased, the circuit scale does not increase.
この発明において、擬似ロックを防止することが可能である。さらにこのDLL回路は、源クロックの停止、源クロックの周波数変化の異常状態が発生したときは、自動的に初期化させることが可能であり、外部からのリセットのシーケンスが不要となる。また、また、擬似ロック判定回路はチャージポンプ部に一つだけ必要であるのみであるため、回路規模は小さく、かつ、位相遅延回路の遅延素子を増やした場合でも、擬似ロック防止用回路規模が大きくなることはない。 In the present invention, it is possible to prevent a false lock. Further, this DLL circuit can be automatically initialized when an abnormal state of the source clock stoppage or frequency change of the source clock occurs, and an external reset sequence is not required. In addition, since only one pseudo lock determination circuit is required for the charge pump unit, the circuit scale is small, and even when the number of delay elements in the phase delay circuit is increased, the circuit scale for preventing pseudo lock is increased. It will never grow.
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図9は本発明の一つの実施の形態における擬似ロック防止DLL回路の構成図を示すものである。 FIG. 9 is a block diagram of a pseudo lock prevention DLL circuit according to an embodiment of the present invention.
図9において、1はチャージポンプ回路、2は位相遅延回路、3は位相比較器、4は位相制御回路、5はリセット回路、8はチャージポンプ電圧比較回路、9は擬似ロック基準電圧発生回路である。外部から入力される源クロック(信号A)を、位相遅延回路2により遅延させ、源クロックから遅延した信号を作る(信号B)。一周期前の信号Aと信号Bの位相を、位相比較器3で比較を行い、信号Aの位相が進んでいる場合はUP、信号Bの位相が進んでいる場合はDOWNの信号(信号C)を出力する。このときのUP、DOWN信号は、1のチャージポンプ電圧が高い時に、2の位相遅延回路の遅延量が小さくなる場合であり、1のチャージポンプ電圧が低い時に、2の位相遅延回路の遅延量が小さくなるように設計された場合は、UP、DOWNの極性が反転することになる。3の位相比較器からUP信号が出力された場合は、1のチャージポンプ回路にUP信号が出力される間、定電流源からの電流を流し、電圧(信号D)として位相情報を蓄積する。3の位相比較器からDOWN信号が出力された場合は、1のチャージポンプ回路からDOWN信号が出力される間、定電流源で電流を引き出す。1のチャージポンプ回路の電圧(信号D)の値を4の位相制御回路に入力し、遅延回路2の遅延量を制御する。信号Aと信号Bの位相がそろった時に、UP、DOWNの信号は出力されなくなり、信号Dの電荷の出し入れはストップする。また、8のチャージポンプ電圧比較回路により信号Dと9の擬似ロック基準電圧発生回路の出力電圧を比較する。図8に示すようにロック周波数とチャージポンプの電圧は一意に決定されるため、このチャージポンプ電圧をモニターすることで、正常ロックであるか、擬似ロックであるかが確認できる。擬似ロックは、内部遅延クロックが、2周期以上源クロックから遅延した場合に発生するため、擬似ロック判定基準電圧発生回路の出力電圧レベルを、ロックすべき周波数の半分の周波数の時にロックするチャージポンプ電圧よりも、ロックすべき周波数の時のチャージポンプ電圧側に設定すればよい。ある周波数レンジ幅をカバーするDLL回路を構成させたい場合は、この擬似ロック判定基準電圧レベルを、周波数に応じて変化させるように設計すると、どの周波数で動作しても擬似ロックを判定することが可能である。図10は本発明の一つの実施の形態におけるチャージポンプ電圧比較回路の構成図を示すものである。
In FIG. 9, 1 is a charge pump circuit, 2 is a phase delay circuit, 3 is a phase comparator, 4 is a phase control circuit, 5 is a reset circuit, 8 is a charge pump voltage comparison circuit, and 9 is a pseudo lock reference voltage generation circuit. is there. A source clock (signal A) input from the outside is delayed by the
1はチャージポンプ回路、3は位相比較器、10はコンパレーター、9は擬似ロック基準電圧発生回路、11は位相比較器制御回路である。 1 is a charge pump circuit, 3 is a phase comparator, 10 is a comparator, 9 is a pseudo-lock reference voltage generation circuit, and 11 is a phase comparator control circuit.
10のコンパレーターの入力には、1のチャージポンプ回路と9の擬似ロック基準電圧発生回路がそれぞれ接続され、1と9の電圧を比較する形をとる。1の電圧が高い場合は、10のコンパレーターの出力はLレベルとなる。9の電圧が1の電圧を上回ったとき、10のコンパレーターの出力は初めてHレベルとなる。10のコンパレーター出力は、11の位相比較器制御回路に入力し、位相比較器の出力を遅延クロックの位相を早める方向の出力を強制的に出力させる。 One charge pump circuit and nine pseudo-lock reference voltage generation circuits are connected to the inputs of ten comparators, respectively, and the voltages of 1 and 9 are compared. When the voltage of 1 is high, the output of the 10 comparator becomes L level. When the voltage of 9 exceeds the voltage of 1, the output of the 10 comparator becomes H level for the first time. The 10 comparator outputs are input to the 11 phase comparator control circuit, and the output of the phase comparator is forcibly output in the direction of advancing the phase of the delay clock.
図11に位相比較器制御回路の構成図を示す。 FIG. 11 shows a configuration diagram of the phase comparator control circuit.
2は位相遅延回路、3は位相比較器、8はチャージポンプ電圧比較回路、12はD−FF回路、13はインバーター、14はNAND回路、15はAND回路である。 2 is a phase delay circuit, 3 is a phase comparator, 8 is a charge pump voltage comparison circuit, 12 is a D-FF circuit, 13 is an inverter, 14 is a NAND circuit, and 15 is an AND circuit.
8のチャージポンプ電圧比較回路は二段のD−FFに接続される。D−FFのクロック入力は、源クロックを13のインバーターにて反転させたものを入力する。初段のD−FFの出力と、二段目のD−FF反転出力を14のNAND回路に入力する。この接続により、チャージポンプ電圧比較回路で擬似ロック電圧になったと判定された信号を源クロックの1T分の幅だけLとなる信号にすることができる。このNAND回路の出力は3の位相比較器に入力される、源クロックのラインに、15のAND回路を通して入力する。これにより、8のチャージポンプ電圧比較回路が擬似ロック電圧を判定した時に、3の位相比較器に入力される、源クロック側の信号を1T分マスクすることができる。これによって、位相比較器は擬似ロックから正常ロックへと移行することができる。3の位相比較器の源クロック側のみAND回路を挿入すると、源クロック側だけの信号遅延が発生するため、2の位相遅延最終段から3の位相比較器の間にも同サイズのAND回路を挿入し、片側入力はH固定にする。これにより、挿入したAND回路の遅延ずれを解消することができる。
The charge pump voltage comparison circuit 8 is connected to a two-stage D-FF. The clock input of the D-FF is obtained by inverting the source clock with 13 inverters. The output of the first stage D-FF and the D-FF inverted output of the second stage are input to 14 NAND circuits. With this connection, a signal determined to have a pseudo lock voltage by the charge pump voltage comparison circuit can be made a signal that becomes L by the width of 1T of the source clock. The output of this NAND circuit is input to the source clock line which is input to the
次に、源クロックが停止した場合の検知回路について説明する。図12に源クロック停止した場合の検知回路を加えた本発明の一つの実施の形態におけるチャージポンプ電圧比較回路の構成図を示すものである。 Next, a detection circuit when the source clock is stopped will be described. FIG. 12 shows a configuration diagram of a charge pump voltage comparison circuit in one embodiment of the present invention to which a detection circuit in the case where the source clock is stopped is added.
1はチャージポンプ回路、3は位相比較器、5はリセット回路、10はコンパレーター、12はD−FF回路、9は擬似ロック基準電圧発生回路、15はAND回路、16は遅延素子である。 1 is a charge pump circuit, 3 is a phase comparator, 5 is a reset circuit, 10 is a comparator, 12 is a D-FF circuit, 9 is a pseudo lock reference voltage generation circuit, 15 is an AND circuit, and 16 is a delay element.
10のコンパレーターの入力には、1のチャージポンプ回路と9の擬似ロック基準電圧発生回路がそれぞれ接続され、1と9の電圧を比較する形をとる。1の電圧が高い場合は、10のコンパレーターの出力はLレベルとなる設計とする。9の電圧が1の電圧を上回ったとき、10のコンパレーターの出力は初めてHレベルとなる。10のコンパレーター出力は12のD−FF回路の入力に接続されるが、源クロックは停止しているため、12のD−FF回路はラッチされず、D−FF回路の出力のポイントFはL、反転出力のポイントGはHのままである。10のコンパレーター出力は、あわせて、16の遅延素子に入力される。16により遅延されたコンパレーターの出力Hは、15のAND回路の入力に接続される。ポイントGとポイントHが同時にHとなったとき、5のリセット回路にリセット信号を与え、回路内部を初期状態にする。 One charge pump circuit and nine pseudo-lock reference voltage generation circuits are connected to the inputs of ten comparators, respectively, and the voltages of 1 and 9 are compared. When the voltage of 1 is high, the output of the 10 comparator is designed to be L level. When the voltage of 9 exceeds the voltage of 1, the output of the 10 comparator becomes H level for the first time. Although the comparator output of 10 is connected to the input of 12 D-FF circuits, since the source clock is stopped, the 12 D-FF circuits are not latched, and the output point F of the D-FF circuit is L, the point G of the inverted output remains H. The 10 comparator outputs are input to 16 delay elements. The comparator output H delayed by 16 is connected to the inputs of 15 AND circuits. When the point G and the point H become H at the same time, a reset signal is given to the reset circuit 5 to initialize the circuit inside.
源クロック停止した場合の検知回路を加えた本発明の一つの実施の形態におけるチャージポンプ電圧比較回路において、源クロックが停止せず、擬似ロックが発生したときの説明をする。9の電圧が1の電圧を上回ったとき、10のコンパレーターの出力は初めてHレベルとなる。10のコンパレーター出力は12のD−FF回路の入力に接続される、D−FF回路の出力ポイントFはHとなる。また、D−FF回路の反転出力ポイントGはLとなる。10のコンパレーター出力は、あわせて、16の遅延素子に入力される。16により遅延されたコンパレーターの出力は、15のAND回路の入力に接続される。10のコンパレーター回路がL→Hとなった時、D−FF回路の反転出力ポイントGはH→Lとなり、また、ANDに入力されるポイントHのコンパレーター出力はL→Hとなるため、Hの期間を共有しない設計にすれば、5のリセット回路は機能しない。Hの期間を共有しないために、16の遅延素子を設置する。12のD−FF回路の出力は源クロックに同期しているため、10のコンパレーターの出力値が変化した後、最大1T後にD−FF回路の出力が変化する。そのため、15のAND回路に入力するポイントHでのコンパレーター出力は、ポイントGの変化点よりも遅くする必要があるため、16の遅延素子にて、駆動周波数内で最も周波数が遅い場合を考慮した、1T分の遅延が必要である。D−FF回路の出力ポイントFはHとなるため、擬似ロック検知信号は、3の位相比較器に入力し、位相比較器の出力を遅延クロックの位相を早める方向の出力を強制的に出力させる。以上のように、源クロックが停止した場合の検知回路を加えたチャージポンプ電圧比較回路においても、擬似ロック検知機能は問題なく動作する。
In the charge pump voltage comparison circuit according to one embodiment of the present invention to which a detection circuit when the source clock is stopped is added, the case where the source clock does not stop and a pseudo lock occurs will be described. When the voltage of 9 exceeds the voltage of 1, the output of the 10 comparator becomes H level for the first time. The comparator output of 10 is connected to the input of 12 D-FF circuits, and the output point F of the D-FF circuit is H. Further, the inverted output point G of the D-FF circuit is L. The 10 comparator outputs are input to 16 delay elements. The output of the comparator delayed by 16 is connected to the input of 15 AND circuits. When the 10 comparator circuit changes from L to H, the inverted output point G of the D-FF circuit changes from H to L, and the comparator output of the point H input to the AND changes from L to H. If the design does not share the H period, the reset circuit 5 does not function. In order not to share the period of H, 16 delay elements are installed. Since the outputs of the 12 D-FF circuits are synchronized with the source clock, the output of the D-FF circuit changes after a maximum of 1T after the output value of the 10 comparator changes. Therefore, the comparator output at the point H input to the 15 AND circuit needs to be slower than the changing point of the point G, so the case where the frequency is the slowest within the drive frequency with the 16 delay elements is considered. The delay of 1T is necessary. Since the output point F of the D-FF circuit is H, the pseudo lock detection signal is input to the
また、源クロックが停止した場合の検知回路の、第二の実施の形態として、図13の源クロック停止した場合の検知回路を加えた本発明の一つの実施の形態におけるチャージポンプ電圧比較回路2を示す。前述の図中10のコンパレーター出力を直接5のリセット回路に接続する。擬似ロック発生した場合、源クロック停止した場合、源クロック周波数が変化した場合、どの異常状態を判定した場合においても強制的に内部回路を初期化することでも、問題を解決することが可能である。
Further, as a second embodiment of the detection circuit when the source clock is stopped, the charge pump
図14は本発明の一つの実施の形態における擬似ロック判定電圧発生回路の構成図を示すものである。 FIG. 14 is a block diagram showing a pseudo lock determination voltage generation circuit according to one embodiment of the present invention.
17はカレントミラー回路、18は周波数電流可変回路、19は定電圧発生回路である。 Reference numeral 17 denotes a current mirror circuit, 18 denotes a frequency current variable circuit, and 19 denotes a constant voltage generation circuit.
17のカレントミラー回路はトランジスタQ1のゲートとドレイン、Q1と同一サイズのトランジスタQ2のゲートを接続して形成されており、前述接続箇所は19の定電圧発生回路に接続される。また、18の周波数電流可変回路は定電圧発生回路19とアナログスイッチSW1を介してグランドとの間にコンデンサC1が設置され、定電圧発生回路19からアナログスイッチSW2を介してグランドに接続されている。また、アナログスイッチSW3、アナログSW4、コンデンサC2も同一構成にて、定電圧発生回路19に接続されている。アナログスイッチSW1はクロックによりON、OFFしアナログスイッチSW1がONした時のみ定電圧発生回路19からコンデンサC1に電荷がチャージされる。アナログスイッチSW2はクロックの反転信号によりON、OFFし、アナログスイッチSW1がOFFの時に、アナログSW2がONとなり、コンデンサC1にチャージされた電荷をグランドへ放電する。アナログスイッチSW3はクロックの反転信号によりON、OFFしアナログスイッチSW3がONした時のみ定電圧発生回路19からコンデンサC2に電荷がチャージされる。アナログスイッチSW4はクロックの反転信号によりON、OFFし、アナログスイッチSW3がOFFの時に、アナログSW4がONとなり、コンデンサC2にチャージされた電荷をグランドへ放電する。コンデンサC1とC2への電荷の充放電の時間的積分量により、18の周波数電流可変回路に流れる電流は変化するため、アナログスイッチSW1とSW2とSW3とSW4をON、OFFさせる周波数により電流は可変する。アナログスイッチSW1とSW2とSW3とSW4に接続するクロックは、DLL回路外部源クロックより生成することにより、DLL回路の周波数に応じた電流I1を生成することができる。定電圧発生回路に接続された抵抗R1は定電圧発生回路の電圧と抵抗値によりR1に流れる電流I2が決定する。電流I1とI2の合計電流I3はカレントミラー回路17により抵抗R2に流れる。I3とR2の抵抗値により出力に発生する電圧が決定する。R1、R2、C1、C2の定数により、周波数により可変する任意の出力電圧を得ることができる。
The current mirror circuit 17 is formed by connecting the gate and drain of the transistor Q1 and the gate of the transistor Q2 having the same size as Q1, and the connection point is connected to the 19 constant voltage generation circuit. In the frequency current
よってこの擬似ロック判定電圧発生回路を使用することにより、ある周波数レンジを持ったDLL回路に対応した、擬似ロック防止回路が形成でき、また、源クロックの周波数が変化した場合も、基準電圧が変化するため、擬似ロック防止効果がある。 Therefore, by using this pseudo lock determination voltage generation circuit, a pseudo lock prevention circuit corresponding to a DLL circuit having a certain frequency range can be formed, and the reference voltage changes even when the frequency of the source clock changes. Therefore, there is a pseudo lock preventing effect.
本発明は、DLL回路において、必要な位相からはずれた場所での位相ロック(擬似ロック)が発生した場合は強制的に位相比較器の出力を遅延回路の遅延が少なくなるようにする信号を出力させ、所望の電圧に収束するよう導く。また、強制的に初期値にリセットする方法でも擬似ロックを回避できる。 In the DLL circuit, when a phase lock (pseudo lock) occurs at a location deviated from a necessary phase, the output of the phase comparator is forcibly output to reduce the delay of the delay circuit. And converge to the desired voltage. Also, pseudo lock can be avoided by forcibly resetting to the initial value.
外部からの源クロックが停止した場合は、必ず、チャージポンプ回路が放電(充電)状態で固定され、チャージポンプ電圧はクロック停止判定電圧レベルを下回る(上回る)ため、源クロックが停止したことを認識し、回路内部状態を初期状態にリセットし、再度クロックが再開したときに自動的に位相ロックをスタートさせることが可能である。 When the external source clock stops, the charge pump circuit is always fixed in the discharged (charged) state, and the charge pump voltage is below (exceeds) the clock stop determination voltage level. Then, it is possible to reset the circuit internal state to the initial state and automatically start the phase lock when the clock is restarted again.
外部からの源クロックの周波数が変化した場合は、擬似ロック判定電圧が自動的に変化するため、擬似ロックを防ぐことができる。 When the frequency of the external source clock is changed, the pseudo lock determination voltage is automatically changed, so that pseudo lock can be prevented.
異常動作時外部からのリセット制御の必要がなくなる。 No need for external reset control during abnormal operation.
必要回路がチャージポンプ電圧比較回路、周波数可変擬似ロック判定電圧発生回路のみであり、回路規模が小さい。かつ、遅延素子を増やしても回路規模が大きくなることはない。 The necessary circuits are only a charge pump voltage comparison circuit and a frequency variable pseudo lock determination voltage generation circuit, and the circuit scale is small. In addition, even if the number of delay elements is increased, the circuit scale does not increase.
1 チャージポンプ回路
2 位相遅延回路
3 位相比較器
4 位相制御回路
5 リセット回路
6 遅延検出回路
7 擬似ロック防止回路
8 チャージポンプ電圧比較回路
9 擬似ロック基準電圧発生回路
10 コンパレーター
11 位相比較器制御回路
12 D−FF回路
13 インバーター
14 NAND回路
15 AND回路
16 遅延素子
17 カレントミラー回路
18 周波数電流可変回路
19 定電圧発生回路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006080294A JP2007259025A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | DLL circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006080294A JP2007259025A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | DLL circuit |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007259025A true JP2007259025A (en) | 2007-10-04 |
Family
ID=38632822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006080294A Pending JP2007259025A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | DLL circuit |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007259025A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013172344A (en) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Toshiba Corp | Lock detection circuit, dll circuit and reception circuit |
-
2006
- 2006-03-23 JP JP2006080294A patent/JP2007259025A/en active Pending
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