(57)【要約】      （修正有）【課題】ゲートキャパシタに起因するゲートリーク電流を含み得る電流リークを補償するためのＰＬＬシステムおよび方法。【解決手段】電圧制御発信器（ＶＣＯ）の入力ノードに補償電流を供給して電流リークを実質的に補償し、ひいてはＰＬＬジッタを減ずる。ＰＬＬ回路は、カウンタから入力を受け取り、次いでカウンタ値比例の補償電流を供給する補償チャージポンプを含む。カウンタ値は、位相周波数検出器からのアップおよびダウン入力に従ってインクリメントおよびデクリメントする。カウンタ値はＰＬＬ回路がロックされた際に固定される。ＰＬＬ回路は他のチャージポンプの補助を用いてまたは用いずに補償チャージポンプによって駆動されてロックする。ＰＬＬがロックされている間、補償チャージポンプは、固定された、カウンタ値比例の補償電流を供給し得る。【選択図】図１
2006345512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照入力信号とフィードバック入力信号とを受け取るように構成され、アップ出力信号とダウン出力信号とを供給するように構成された、位相・周波数分周器と、
前記位相・周波数分周器アップ出力信号から受け取ったパルスによってインクリメントし、位相・周波数分周器ダウン出力信号から受け取ったパルスによってデクリメントするように構成された値を保持するカウンタと、
前記カウンタから前記値を受け取り、前記値に比例する第１出力信号を供給するように構成された第１チャージポンプと、
前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号を受け取り、前記アップおよびダウン出力信号に従って変化する第２出力信号を供給するように構成された第２チャージポンプと、
前記第１および第２出力信号を受け取るように構成された電圧制御発信器と、
を具備するＰＬＬ回路。
【請求項２】
前記電圧制御発信器への入力ノードと接地ノードとの間に接続されたキャパシタをさらに具備する、請求項１に記載のＰＬＬ回路。
【請求項３】
前記カウンタが、ＨＯＬＤ入力ポートをさら具備し、
前記カウンタ値が、前記ＨＯＬＤ入力ポートが論理的に有効の間、一定値を維持する、
請求項２に記載のＰＬＬ回路。
【請求項４】
前記第２チャージポンプが、ＳＴＯＰ入力ポートをさらに具備し、
前記第２チャージポンプが、前記ＳＴＯＰ入力ポートが論理的に有効のとき、非活性にされる、
請求項３に記載のＰＬＬ回路。
【請求項５】
前記電圧制御発信器の出力ノードと前記位相・周波数分周器のフィードバック入力ノードとの間に構成された分周器をさらに具備する、請求項４に記載のＰＬＬ回路。
【請求項６】
前記ＰＬＬ回路が約１０オングストローム未満のゲート酸化物の厚さを有するプロセス技術によるものである、請求項１に記載のＰＬＬ回路。
【請求項７】
前記ＰＬＬ回路が約９０ｎｍ未満の最小ハーフピッチを有するプロセス技術によるものである、請求項１に記載のＰＬＬ回路。
【請求項８】
アップ出力信号およびダウン出力信号を供給可能な位相・周波数分周器と、
前記位相・周波数検出器によって供給された前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号に基づいた値を保持可能なカウンタと、
前記カウンタ値に比例する第１出力信号を具備する第１チャージポンプと、
前記チャージポンプの前記第１出力と接続された入力ノードを具備する電圧制御発信器と、
を具備するＰＬＬ回路。
【請求項９】
前記カウンタがＨＯＬＤ入力ポートを具備し、
前記ＨＯＬＤ入力ポートが論理的に有効とときに前記カウンタ値が一定である、
請求項８に記載のＰＬＬ回路。
【請求項１０】
前記ＰＬＬが、前記電圧制御発信器の入力ノードからの電流損失を実質的に補償するように構成されている、請求項９に記載のＰＬＬ回路。
【請求項１１】
前記電圧制御発信器の前記入力ノードと接地ノードとの間に配置されたゲートキャパシタをさらに具備し、
前記ゲートキャパシタはゲートリーク電流を具備し、
前記電圧制御発信器の前記入力ノードからの前記電流損失は前記ゲートリーク電流を具備する、
請求項１０に記載のＰＬＬ回路。
【請求項１２】
前記カウンタ値が、前記アップ出力信号でインクリメントし、前記ダウン出力信号でデクリメントし、
前記カウンタが、ＨＯＬＤ入力ポートを具備し、
前記インクリメントおよびデクリメントが前記ＨＯＬＤ入力ポートが論理的に無効のときに発生する、
請求項８に記載のＰＬＬ回路。
【請求項１３】
前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号を入力として受け取り且つ前記電圧制御発信器の前記入力ノードに第２出力信号を供給する第２チャージポンプをさらに具備する、請求項１２に記載のＰＬＬ回路。
【請求項１４】
前記第２チャージポンプがＳＴＯＰ入力ポートをさらに具備し、
ＳＴＯＰが論理的に有効のとき、前記第２出力が実質的にゼロである、
請求項１３に記載のＰＬＬ回路。
【請求項１５】
前記電圧制御発信器の前記入力ノードと接地ノードとの間に配置され且つ前記ＶＣＯの前記入力ノードにおける前記電流損失に寄与するゲートキャパシタをさらに具備する、請求項１４に記載のＰＬＬ回路。
【請求項１６】
前記ＰＬＬ回路が約１０オングストローム未満のゲート酸化物の厚さを有するプロセス技術によるものである、請求項８に記載のＰＬＬ回路。
【請求項１７】
前記ＰＬＬ回路が約９０ｎｍ未満の最小ハーフピッチを有するプロセス技術によるものである、請求項８に記載のＰＬＬ回路。
【請求項１８】
ＰＬＬ回路に補償電流を供給する補償チャージポンプであって、
インクリメントまたはデクリメントされることができるカウンタ値を保持可能なカウンタと、
前記カウンタ値を受け取り、前記カウンタ値に比例する第１電気的出力信号を生成し、前記ＰＬＬ回路における電流損失を補償するために前記ＰＬＬ回路に前記第１電気的出力信号を供給する、よう構成された第１チャージポンプと、
を具備する補償チャージポンプ。
【請求項１９】
前記カウンタが、ＨＯＬＤ入力信号が論理的に有効のときに一定のカウンタ値を保持するよう構成されている、請求項１８に記載の補償チャージポンプ。
【請求項２０】
前記ＰＬＬ回路が、前記カウンタ値をインクリメントまたはデクリメントさせる信号を供給する、請求項１９に記載の補償チャージポンプ。
【請求項２１】
前記電流損失が、電圧制御発信器の入力ノードからの電流損失を具備する、請求項２０に記載の補償チャージポンプ。
【請求項２２】
前記補償チャージポンプが約１０オングストローム未満のゲート酸化物の厚さを有するプロセス技術によるものである、請求項１８に記載の補償チャージポンプ。
【請求項２３】
前記補償チャージポンプが約９０ｎｍ未満の最小ハーフピッチを有するプロセス技術によるものである、請求項１８に記載の補償チャージポンプ。
【請求項２４】
参照入力信号とフィードバック入力信号とを受け取るように構成され、アップ出力信号とダウン出力信号とを供給するように構成された、位相・周波数分周器を設け、
前記位相・周波数分周器アップ出力信号から受け取ったパルスによってインクリメントし且つ位相・周波数分周器ダウン出力信号から受け取ったパルスによってデクリメントするように構成された値を保持するカウンタを設け、
前記カウンタから前記値を受け取り、前記値に比例する第１出力信号を供給する、ように構成された第１チャージポンプを設け、
前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号を受け取り、前記アップおよびダウン出力信号に従って変化する第２出力信号を供給する、ように構成された第２チャージポンプを設け、
前記第１および第２出力信号を受け取るように構成された電圧制御発信器を設ける、
ことを具備するＰＬＬ回路を構成する方法。
【請求項２５】
前記ＰＬＬ回路が、ロックされた状態を達成するまで前記第１チャージポンプを動作させ、
前記ロックされた状態が達成されたとき、前記カウンタ値を一定に保持する、
ことをさらに具備する請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記カウンタ値を一定に保持する前に前記ロックされた状態を少なくとも２回達成することをさらに具備する請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記ＰＬＬ回路がロックされた状態を達成するまで、前記第２チャージポンプを動作させることをさらに具備する請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ロックされた状態を少なくとも２回達成することが、前記第１チャージポンプが活性でない間に、前記ロックされた状態を少なくとも１回達成することを具備する請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記ロックされた状態を少なくとも２回達成することが、前記第１チャージポンプおよび前記第２チャージポンプが活性の間に、前記ロックされた状態を少なくとも１回達成することをさらに具備する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記ＰＬＬ回路が約１０オングストローム未満のゲート酸化物の厚さを有するプロセス技術によるものである、請求項２４に記載のＰＬＬ回路を構成する方法。
【請求項３１】
前記ＰＬＬ回路が約９０ｎｍ未満の最小ハーフピッチを有するプロセス技術によるものである、請求項２４に記載のＰＬＬ回路を構成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＬＬ（位相同期ループ）回路に関し、より詳しくは、電流リークを補償することによってＰＬＬ回路のジッタを減ずることに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＬＬは、デジタルエレクトロニクス、信号遠隔測定、通信アプリケーションで広く用いられている。典型的なＰＬＬは、位相・周波数検出器、チャージポンプ、電圧制御発信器を含み得る。
【０００３】
ＰＬＬ集積回路は、発信器周波数出力信号を生成する。この発信器周波数出力信号は、入力周波数信号と一致するか、入力周波数信号と一致するように分周されることができる。発信器周波数出力信号は、ＰＬＬの電圧制御発信器（ＶＣＯ）の入力ノードにおける電圧に依存する。ＰＬＬは、ＶＣＯへの入力ノードにおけるノイズに敏感である。したがって、典型的なＰＬＬは、このＶＣＯへの入力ノードと接地との間のキャパシタを含み得る。ＣＭＯＳ技術を用いて製造されたＰＬＬでは、ＶＣＯへの入力ノードでの電圧を安定させるために用いられるキャパシタは、ゲートキャパシタとすることができる。ＣＭＯＳ技術は、絶えず縮小しており、結果、ゲート酸化物の厚さは絶えず減少している。ゲートキャパシタは、いくらかのゲート電流リークに直面し、このリーク電流は、時に無視できるものとみなされる。しかしながら、ゲートキャパシタのゲート酸化物の厚さが減少すると、ゲートリーク電流は、無視できなくなる。したがって、ＶＣＯへの入力電圧の安定させることを意図されたゲートキャパシタが、ゲートリーク電流のために、ＶＣＯへの入力ノードでの電圧変動に寄与し得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
よって、ＰＬＬ回路での、このような電流リークを補償することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ＰＬＬ内での電流リークを補償するためのシステムおよび方法が開示される。これらのシステムおよび方法は、電圧制御発信器（ＶＣＯ）の入力ノードにおける電流リークを補償し、ひいてはＰＬＬのジッタを減ずる。
【０００６】
ゲートキャパシタに起因するゲートリーク電流を含み得る電流リークを補償するためのＰＬＬシステムおよび方法。一実施形態では、これらのシステムおよび方法は、電圧制御発信器（ＶＣＯ）の入力ノードに補償電流を供給して電流リークを補償し、ＰＬＬジッタを減ずる。この実施形態では、ＰＬＬ回路は、カウンタから入力を受け取り、次いでカウンタ値比例の補償電流を供給する補償チャージポンプを含む。カウンタ値は、位相検出器からのＵＰ出力信号およびＤＯＷＮ出力信号に従ってインクリメントおよびデクリメントする。カウンタ値は、ＰＬＬ回路がロックされた際に固定される。ＰＬＬ回路は、補償チャージポンプによって、別のチャージポンプの補助を用いてまたは用いずに、駆動されてロックする。ＰＬＬがロックされている間、補償チャージポンプは、固定された、カウンタ値比例補償電流を供給し得る。
【０００７】
一実施形態では、ＰＬＬは、位相・周波数検出器、カウンタ、第１チャージポンプ、第２チャージポンプ、電圧制御発信器を含む。位相・周波数検出器は、参照入力およびフィードバック入力を受け取る。位相・周波数検出器は、ＵＰ出力信号とＤＯＷＮ出力信号を生成し、これらの出力はカウンタに供給される。カウンタ値が、ＵＰ出力信号およびＤＯＷＮ出力信号から決定される。カウンタ値は第１チャージポンプに供給され、第１チャージポンプは、次いで、カウンタ値に比例する出力信号を生成する。第２チャージポンプは、位相・周波数検出器によって生成されたＵＰ出力信号およびＤＯＷＮ出力信号を受け取り、これらから出力信号を供給する。電圧制御発信器は、第１および第２チャージポンプから、生成された出力信号を受け取る。
【０００８】
この実施形態のＰＬＬは、電圧制御発信器への入力ノードと接地との間に配置されたキャパシタを含み得る。また、このＰＬＬの実施形態は、さらなる入力、例えば、ＨＯＬＤ入力ポートを含み得る。カウンタは、ＨＯＬＤが論理的に有効のとき、一定のカウンタ値を維持するように構成される。また、ＳＴＯＰ入力ポートを含み得る。ＰＬＬは、ＳＴＯＰが論理的に有効のとき、第２チャージポンプを非活性にするように構成される。
【０００９】
別の実施形態では、ＰＬＬ回路は、値を保持するカウンタを含む。カウンタ値は位相・周波数検出器に影響される。また、この実施形態に含まれるのは、電圧制御発信器の入力ノードに第１出力信号を供給するよう構成された第１チャージポンプである。この第１出力信号は、カウンタ値に比例し、第１出力信号は電圧制御発信器の入力ノードからの電流損失を実質的に補償する。このカウンタ値は、カウンタのＨＯＬＤ入力が論理的に有効の間、実質的に一定に維持される。また、この実施形態のＰＬＬに含まれ得るのは、電圧制御発信器への入力ノードと接地との間に配置されたキャパシタである。このキャパシタは、電圧制御発信器の入力ノードからの電流損失に寄与するゲートリーク電流を有するゲートキャパシタであり得る。
【００１０】
ある実施形態における、電圧制御発信器への入力ノードからのリーク電流と実質的に等しい補償電流を電圧制御発信器の入力ノードに供給することを含んだ、ＰＬＬ回路を構成する方法。この方法は、ＰＬＬにさらなるチャージポンプを設けること、このさらなるチャージポンプをＶＣＯ入力からの電流損失を補償する電流を供給するように構成すること、を含む。さらなる、補償チャージポンプを構成することは、補償チャージポンプが活性の間、ＰＬＬをロックすることと、ＰＬＬがロックされている間、チャージポンプへのＨＯＬＤ入力を論理的に有効にすること、を含み得る。ＰＬＬをロックすることは、ＨＯＬＤ入力を論理的に有効にする前に、ＰＬＬを少なくとも２回ロックすることを含み得る。また、ＰＬＬをロックすることは、補償チャージポンプが活性でない間、ＰＬＬを少なくとも１回ロックすることを含み得る。さらに、補償電流を決定することは、ＨＯＬＤ入力を論理的に無効にし、ＰＬＬを再度ロックすることによって、補償電流を再決定することを含み得る。
【００１１】
このように、改良されたＰＬＬ回路が提供される。このＰＬＬ回路は、電流リークが実質的に補償されて、これによりＰＬＬジッタを潜在的に減ずるように補償電流を決定し且つ供給するように構成される。よって、開示されるＰＬＬ回路は、電圧制御発信器への入力ノードからの電流リークによって引き起こされ得るようなＰＬＬジッタを潜在的に減ずる利点を提供する。特に、電圧制御発信器への入力ノードと接地との間に配置されたゲートキャパシタに起因する電流リークが低減され得る。
【００１２】
本発明の他の技術的利点は、補償電流を決定する複数の方法があることと、補償電流を再決定できることを含む。補償電流は、ユーザによって規定された間隔または要求によって再決定されることができる。
【００１３】
本発明のこれらの、または他の側面は、以下の記載および添付の図面とともに熟考することによってより良く認識および理解される。以下の記載は、本発明の様々な実施形態およびこれらの多数の具体例を指しているが、例として提示されており、限定として提示されない。多くの置換、変更、付加、または配置換えが、本発明の範疇内でなされ得、本発明は、このような置換、変更、付加、または配置換えの全てを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
添付され且つ本明細書の一部を構成する図面は、本発明のある側面を描写するために含まれている。本発明とともに提供される本発明のより明確な印象、およびシステムの要素および動作は、図面に描かれている例示的であるが故に非限定的な実施形態を参照することによってより容易に明らかになるであろう。図面において、同一の参照符号は、同じ要素を指す。図面に描かれている特徴は、必ずしもスケール通りに描かれていない。
【００１５】
本発明、および本発明の種々の特徴および利点が、添付の図面により例示され且つ以下の記述によって詳述される非限定的な実施形態を参照してより十分に説明される。周知の出発物質、処理技術、部品および装置が、本発明の詳細を不要に分かりにくくしないように、省略される。しかしながら、詳細な記述および具体例は、本発明の好ましい実施形態を開示していたとしても、説明の手段のみとして提示されており、限定の手段としては提示されていないことが理解されるべきである。本開示の読後、様々な置換、変更、付加、配置替えは、添付の請求の範囲の範疇から逸脱しない本開示から、当業者に対して明白となるであろう。
【００１６】
図１は、本発明に従ったＰＬＬ回路の一実施形態のブロック図である。図１に示すように、ＰＬＬ１０は、位相・周波数検出器（ＰＦＤ）１２、チャージポンプ１４、電圧制御発信器（ＶＣＯ）１６を含む。ＰＦＤ１２は、参照信号ＲＥＦ１１の位相および周波数をフィードバック信号ＦＢ１３の位相および周波数と比較する。ＰＦＤ１２は、ＲＥＦ１１とＦＢ１３との比較から差信号を生成する。
【００１７】
位相・周波数検出器１２は、正の差信号ＵＰ１０１および負の差信号ＤＯＷＮ１０３を生成する。これらの差信号は、ＰＦＤ１２によって検出されたＲＥＦ１１とＦＢ１３との間の差から生成される。ＵＰ信号１０１およびＤＯＷＮ信号１０３は、チャージポンプ１４に供給される。Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５が論理的に有効の場合、チャージポンプ１４によって実質的にゼロの出力が生成される。入力ポートＩｍ＿ｓｔｏｐ１５が論理的に無効の場合、チャージポンプ１４は、差信号ＵＰ１０１と差信号ＤＯＷＮ１０３に従って電荷を生成する。チャージポンプ１４は、そして信号Ｉｍ２８を生成する。信号Ｉｍ２８は、位相・周波数検出器（ＰＦＤ）１２への信号入力の差に比例し得る。チャージポンプ１４によって生成された電荷は、電圧制御発信器１６へ入力として供給される。そして、電圧制御発信器（ＶＣＯ）１６は、周期信号ＰＬＬ＿ｏｕｔ１８を生成する。周期信号ＰＬＬ＿ｏｕｔ１８は、分周期１７へ入力として供給され、そして、分周期１７は、フィードバック信号ＦＢ１３をＰＦＤ１２へ入力として供給する。
【００１８】
図１に示されるように、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９は、ＶＣＯ１６への入力として配置されている。よって、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９は、ＶＣＯ１６の入力ノードである。周期信号ＰＬＬ＿ｏｕｔ１８は、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９での電圧に大きく依存する。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９での電圧変動は、ＰＬＬジッタに寄与し得る。キャパシタ２０が、ＰＬＬジッタを減ずるか実質的に除去するためにＮｏｄｅ＿Ｎ１９と接地２１との間に配置されてよい。キャパシタ２０は、ゲート電流リークＩ＿ｌｅａｋ２２を生じ得るゲートキャパシタであり得る。
【００１９】
ゲート酸化物が薄くなると、ゲート電流リークは大きくなる。本発明は、最小ハーフピッチが９０ｎｍ未満でゲート酸化物の厚さが１５オングストローム未満のプロセス技術とともに用いられ得る。例えば、幾つかの現在のプロセス技術は、１０オングストロームのゲート酸化物の厚さを用いる。したがって、ゲート電流リークＩ＿ｌｅａｋ２２は、無視できるものではないかも知れない。Ｉ＿ｌｅａｋ２２は、ＶＣＯ入力ノードＮｏｄｅ＿Ｎ１９からの電流リークに寄与し得る。この入力ノードから電圧制御発信器への電流リークは、電圧制御発信器への入力ノードでの電圧変動に寄与し得る。このため、ゲートキャパシタ２０は、ＶＣＯ入力ノードＮｏｄｅ＿Ｎ１９での電圧変動に寄与し得る。この結果、Ｉ＿ｌｅａｋ２２は、ＰＬＬジッタに寄与し得る。
【００２０】
補償電流Ｉｃ２３が、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からの電流損失を補償するために供給され得る。具体的には、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２のための補償電流が供給されることができる。補償電流Ｉｃ２３は、補償チャージポンプ２５によって、カウンタ２４からの入力を用いて生成されることができる。カウンタ２４は、電流ソースＵＰ１０１およびＤＯＷＮ１０３を入力として受け取る。カウンタ２４は、入力信号ＵＰ１０１からパルスを受け取る度にインクリメントし得る値を含む。同様に、カウンタ２４により保持される値は、入力信号ＤＯＷＮ１０３からパルスを受け取る度に、デクリメントし得る。また、カウンタ２４内の値は、ＨＯＬＤ入力ポート１０４が論理的に有効のとき、一定値を維持する。補償チャージポンプ２５は、出力電流Ｉｃ２３を生成する。Ｉｃ２３は、カウンタ２４により保持されている値に実質的に比例する。カウンタ２４により保持されている値が変化すると、出力Ｉｃ２３は変化し得る。したがって、カウンタ２４により保持されている値が一定を維持しているとき、出力Ｉｃ２３は一定であり得る。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態と共に用いられ得るリーク補償チャージポンプの実施形態のブロック図である。リーク補償チャージポンプ２５は、カウンタ２４から複数の入力線を受け取ることができる。図示の実施形態では、チャージポンプ２５は、Ｍ個の入力線をカウンタ２４から受け取る。ここで、Ｍは、あらゆる数であり得る。チャージポンプ２５は、各入力線に対応し且つ各入力線によって制御される電流源を含み得る。したがって、図示の実施形態では、チャージポンプ２５は、Ｍ個の電流ソース２６を含む。ホールド入力ポートＨＯＬＤ１０４が論理的に無効のとき、カウンタ２４は入力信号ＵＰ１０１および入力信号ＤＯＷＮ１０３に従ってインクリメントまたはデクリメントすることができる。同様に、補償電流ＩＣ２３の値は、入力信号ＵＰ１０１および入力信号ＤＯＷＮ１０３に従ってインクリメントまたはデクリメントすることができる。カウンタ２４の値、したがって補償電流Ｉｃ２３の値は、カウンタ２４の入力ポートＨＯＬＤ１０４が論理的に有効のとき、固定されたままであり得る。
【００２２】
図３を参照して以下に記載するように、補償電流Ｉｃ２３は、図１のように、様々な方法で決定され得る。図３は、図１に示すようなＰＬＬ回路１０のための補償電流Ｉｃ２３を決定する方法の数々の実施形態３１、３２、３３、３４についてのタイミング図を描いている。これらの実施形態は、パワーアップシーケンス３８０、評価シーケンス３９０、通常動作シーケンス３９５を含み得る。ＰＬＬは、パワーアップシーケンス３８０の間に始動される。Ｉｃ２３の値は、評価シーケンス３９０の間に決定される。Ｉｃ２３は、図１に示される、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からの電流リークを実質的に補償する。この場合のこのような電流リークは、ゲート電流リークＩ＿ｌｅａｋ２２に主に起因し得る。最後に、これらの実施形態は、ＰＬＬが通常に動作する通常動作シーケンス３９５を含む。
【００２３】
図３において、補償電流を決定するための方法の第１実施形態は、ケース１  ３１として描かれている。この第１の方法によって決定される補償電流はＩｃ２３１である。ケース１  ３１では、チャージポンプ１４は、評価シーケンス３９０の間、補償チャージポンプが用いられてＰＬＬ１０を駆動してロックする一方、非活性である。また、補償電流Ｉｃ２３１は、チャージポンプ１４が活性されるまで固定されている。
【００２４】
ケース１  ３１に示されているのは、それぞれ補償チャージポンプ２５およびチャージポンプ１４からの出力電流を意味するＩｃ２３１およびＩｍ２８１である。ケース１  ３１では、複数のチャージポンプの１つのみ、補償チャージポンプ２５が、ＰＬＬパワーアップシーケンス３８０の間、活性とされている。上記のように、論理制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５は、チャージポンプ１４の動作を妨げる。したがって、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５は、ケース１  ３１のＰＬＬパワーアップシーケンスの間、論理的に有効とされる。
【００２５】
図３に示されるケース１  ３１のパワーアップシーケンス３８０の間、補償チャージポンプ２５は、ＰＬＬ１０が時刻３０１でロックするまで活性とされる。ケース１において、ＰＬＬ１０が３０１を付されている時刻でロックしたとき、Ｉｃ２３１は、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流に実質的に等しい。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２に実質的に等しい。したがって、ＰＬＬ１０がケース１において時刻３０１でロックしたとき、補償電流Ｉｃ２３１は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２に実質的に等しい。
【００２６】
補償電流Ｉｃ２３１は、時刻３０１においてＰＬＬがロックした後に固定される。図１および図２を参照して上記したように、カウンタ２４は、論理的に有効のときにカウンタの一定の値を保持するように構成されたＨＯＬＤ入力ポート１０４を含む。したがって、補償電流Ｉｃ２３１は、カウンタ２４へのＨＯＬＤ入力ポート１０４を時刻３０１でまたはこれ以降に論理的に有効にすることによって、一定に保たれる。よって、Ｉｃ２３１は、ＨＯＬＤ入力１０４が論理的に有効を維持している間、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からの一定のリーク電流を補償する。
【００２７】
ケース１  ３１において、パワーアップシーケンスは、３０１を付された時刻付近で終了する。また、Ｉｃ２３１は時刻３０１付近で固定され、ケース１  ３１のパワーアップシーケンス３８０および評価シーケンス３９０は、時刻３０１において実質的に同時に起こる。ケース１  ３１のパワーアップシーケンスの間、チャージポンプ２５のみが活性であるので、チャージポンプ１４は、時刻３０１の後まで非活性である。したがって、３０２を付されている時刻において、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５は、論理的に無効にされ、チャージポンプ１４は、パワーアップシーケンス３８０と評価シーケンス３９０に続いて活性にされる。よって、３０２を付された時刻において、チャージポンプ１４は活性であり、補償チャージポンプ２５は活性であり、Ｉｃ２３１は固定されており、ＰＬＬ１０は通常の動作を行う。
【００２８】
図３において、補償電流Ｉｃを決定するための方法の第２実施形態が、ケース２  ３２として表示されている。ケース２  ３２において、ケース２  ３２のパワーアップシーケンス３８０の間、チャージポンプ１４および補償チャージポンプ２５が共に用いられてＰＬＬ１０を駆動してロックする。チャージポンプ１４はＰＬＬロック後にオフされ、ケース２  ３２の評価シーケンス３９０の間、補償チャージポンプ２５が用いられてＰＬＬ１０を駆動してロックする。ＰＬＬ１０が２回目にロックした際、補償電流Ｉｃ２３２が固定され、ケース２  ３２の通常動作シーケンスの間、ＰＬＬは通常の動作を行う。
【００２９】
ケース２  ３２に示されているのは、それぞれが補償チャージポンプ２５およびチャージポンプ１４からの出力電流を意味するＩＣ２３２およびＩｍ２８２である。ケース２  ３２において、チャージポンプ１４および補償チャージポンプ２５は、パワーアップシーケンス３８０の間、共に活性とされている。両方とも、ＰＬＬ１０が３０３を付された時刻において始めてロックするまで活性を維持する。チャージポンプ１４制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５は、ＰＬＬ１０が３０３を付された時刻またはこれ以降の時刻でロックしたときに、論理的に有効にされる。よって、チャージポンプ１４は時刻３０３において停止し、補償チャージポンプ２５は、ケース２  ３２の評価シーケンスを通じて活性を維持する。
【００３０】
補償チャージポンプ２５は、次いで、ケース２  ３２の評価シーケンス３９０の間に、ＰＬＬ１０を駆動して２回目のロックを行う。評価シーケンス３９０は、３０４を付された時刻付近で終了する。ケース２  ３２において、ＰＬＬ１０が本実施形態の２回目のロックを行ったとき、Ｉｃ２３２は、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流に実質的に等しい。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流は、時刻３０４においてゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２に実質的に等しい。よって、ＰＬＬ１０がケース２において３０４を付された時刻で２回目のロックを行ったとき、補償電流Ｉｃ２３２は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋに実質的に等しい。
【００３１】
したがって、カウンタ２４へのＨＯＬＤ入力１０４を時刻３０４付近で論理的に有効にすることが、ＶＣＯ１６への入力ノードからのリーク電流を補償するためにＩｃ２３２をセットし得る。３０５を付された時刻で、通常のＰＬＬ動作シーケンス３９５が開始し、チャージポンプ１４は、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５を論理的に無効にすることによって活性にされる。よって、３０５を付された時刻またはこれ以降の時刻でチャージポンプ１４および補償チャージポンプ２５は活性にされ、Ｉｃは固定され、ＰＬＬ１０は通常の動作を行う。
【００３２】
図３において、補償電流Ｉｃを決定するための方法の第３実施形態が、ケース３  ３３として表示されている。ケース３  ３３において、ＰＬＬパワーアップシーケンス３８０の間補償チャージポンプ２５が非活性である一方、チャージポンプ１４が用いられてＰＬＬ１０を駆動してロックする。チャージポンプ１４は最初のＰＬＬロック後にオフされる。次いで、補償チャージポンプ２５が活性にされ、これが用いられてＰＬＬ１０を駆動して、２回目のロックを行う。ＰＬＬ１０が２回目にロックしたとき、補償電流Ｉｃ２３３が、評価シーケンス３９０の間に固定される。
【００３３】
ケース３  ３３に示されているのは、それぞれが補償チャージポンプ２５およびチャージポンプ１４からの出力電流を意味するＩＣ２３３およびＩｍ２８３である。ケース３  ３３において、時刻３０６における最初のＰＬＬロックまで補償チャージポンプ２５は非活性で、チャージポンプ１４は活性である。チャージポンプ１４制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５は、時刻３０６における最初のＰＬＬロックの際、またはこれ以降に、論理的に有効にされる。
【００３４】
次いで、チャージポンプ１４が時刻３０６で停止する。また、３０６を付された時刻で、補償チャージポンプ２５が活性にされる。補償チャージポンプ２５は、ＰＬＬ１０を２回目のロックへと駆動する。したがって、補償チャージポンプ２５は、チャージポンプ１４の補助無しにＰＬＬ１０を２回目のロックへと駆動する。ＰＬＬ１０は、時刻３０７において２回目のロックを行う。ＰＬＬロックのとき、Ｉｃ２３３は、評価シーケンス３９０の間のＮｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流に実質的に等しい。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２に実質的に等しい。よって、ＰＬＬ１０が３０７を付された時刻で２回目のロックを行ったとき、補償電流Ｉｃ２３３は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋに実質的に等しい。
【００３５】
したがって、カウンタ２４へのＨＯＬＤ入力１０４を時刻３０７付近で論理的に有効にすることが、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流を補償するためにＩｃ２３３をセットし得る。３０８を付された時刻で、通常のＰＬＬ動作シーケンスが開始し、チャージポンプ１４は、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５を論理的に無効にすることによって活性にされる。よって、３０８を付された時刻またはこれ以降の時刻で、チャージポンプ１４および補償チャージポンプ２５は活性にされ、Ｉｃは固定され、ＰＬＬ１０は通常の動作を行う。
【００３６】
ケース１、ケース２、ケース３のそれぞれに示されるように、通常のＰＬＬ動作シーケンス３９５は、それぞれ、３０２、３０５、３０８を付された時刻に、またはこれ以降に開始する。通常動作シーケンス３９５の間、補償電流Ｉｃ２３１、Ｉｃ２３２、Ｉｃ２３３は、それぞれ一定に維持される。しかしながら、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１０からの電流損失は、時間とともに変化し得る。例えば、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２は、例えば熱によって、時間とともに変化し得る。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からの電流損失が時間とともに変化するため、補償電流を再度取り上げ、評価シーケンス３９０を再度経ることが望ましい。
【００３７】
図３において、補償電流Ｉｃ２３４を再決定するための方法の実施形態が、ケース４  ３４として表示されている。ケース４  ３４において、補償電流が再度取り上げられる。補償電流Ｉｃ２３４を再評価するために、チャージポンプ１４がオフされ、カウンタ２４は時刻３０９において値を変化することが許可される。このようにして、チャージポンプ１４が活性でない間に補償チャージポンプ２５が用いられてＰＬＬ１０を再度ロックする。ＰＬＬ１０が再ロックしたとき、カウンタ２４に対するＨＯＬＤ１０４を論理的に有効にすることによって、補償電流Ｉｃ２３４が再決定される。
【００３８】
ケース４  ３４は、通常ＰＬＬ動作に続いてあらゆる時刻で発生することができる。ケース４  ３４において示されているのは、それぞれが補償チャージポンプ２５およびチャージポンプ１４からの出力電流を意味するＩＣ２３４およびＩｍ２８４である。ケース４  ３４において、３０９を付された時刻まで、ＰＬＬ１０はロックされており、チャージポンプ１４および補償チャージポンプ２５は活性である。３０９を付された時刻またはこれ以降の時刻で、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５はハイにされ、ＨＯＬＤ１０４は論理的に無効にされる。Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５を論理的に有効にすることは、チャージポンプ１４を非活性にする。チャージポンプ１４を非活性にすることは、電流Ｉｍ２８４が実効的にゼロになるように電流Ｉｍ２８４をオフにする。ＨＯＬＤ入力１０４を論理的に無効にすることによって、カウンタ値は、ＵＰ信号１０１およびＤＯＷＮ信号１０３とともに変化することができ、よって補償電流Ｉｃ２３４が変化する。
【００３９】
チャージポンプ１４が非活性で、Ｉｍ２８４が実効的にゼロの間、補償電流Ｉｃ２３４は、補償チャージポンプ２５がＰＬＬ１０を再ロックすることを可能にすることによって、再決定されることができる。ＰＬＬ１０は、時刻３１０付近で再ロックする。続いて、ＰＬＬ１０が３１０を付された時刻またはこれ以降の時刻でロックされる一方で、ＨＯＬＤ１０４は論理的に有効にされる。ＨＯＬＤ１０４が論理的に有効にされると、補償電流Ｉｃ２３４は、再決定された値で固定される。
【００４０】
ＰＬＬ１０が、ケース４  ３４中の時刻３１０で、またはこれ以降に再ロックした際、Ｉｃ２３４は、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流に実質的に等しい。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２と実質的に同等であり得る。よって、ＰＬＬ１０が、ケース４  ３４中の３１０を付された時刻またはこれ以降の時刻でロックしたとき、補償電流Ｉｃ２３４は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２と実質的に同等であり得る。したがって、時刻３１０またはこれ以降の時刻でカウンタ２４へのＨＯＬＤ入力１０４を論理的に有効にすることは、Ｉｃ２３４を、時刻３１０でのＮｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流を実質的に補償するであろう値に設定する。
【００４１】
ケース４  ３４中の３１１を付されている時刻で、再評価が終了し、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５が論理的に無効にされる。よって、３１１を付された時刻またはこれ以降の時刻で、チャージポンプ１４は、補償チャージポンプ２５およびチャージポンプ１４が共に活性にされ、補償電流Ｉｃ２３４が固定され、ＰＬＬ１０が通常動作を再開するように、活性にされる。よって、時刻３１１において、通常動作シーケンス３９５が開始する。
【００４２】
実施形態ケース４  ３４によって記述されたように補償電流Ｉｃ２３を再決定することは、必須なものとして繰り返されても良い。よって、再決定することは、ケースごとに、ユーザが開始するものであって良い。または、ＰＬＬ１０は、ケース４  ３４を参照して示した実施形態によって記述したように再決定することが繰り返されるように構成されても良い。また、再決定することは、準最適なＰＬＬ動作を、自動で観察することによって開始されることができる。
【００４３】
図４は、ＰＬＬジッタを減ずるための本発明の実施形態の実施を通じて実現された例示的な改善を例示するグラフである。図４は、この発明によって描写された改善を実施する前の、電圧制御発信器への入力ノード（すなわち、図１のＮｏｄｅ＿Ｎ１９）における電圧を例示するグラフ４０１と、この発明によって描写された改善を実施した後の、電圧制御発信器への入力ノードにおける電圧を例示するグラフ４０２とを含んでいる。
【００４４】
グラフ４０１によって示されるように、電圧制御発信器Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９における電圧は、グラフ４０２によって示される電圧制御発信器Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９における電圧に比べて変動が大きい。このように、電圧制御発信器への入力ノードにおける電圧は、本発明によって提供されるリーク補償によって、変動がより小さい。
【００４５】
ここまでの明細書において、本発明が、具体的な実施形態を参照して開示された。しかしながら、当業者は、様々な改変および変更が、請求の範囲に示されるような本発明の範疇から逸脱することなくなされ得ることを認識するであろう。したがって、本明細書および図面は、限定的よりもむしろ例示的な感覚で考慮されるべきであり、これらの全ての改変は本発明の範疇内に含まれることが意図される。
【００４６】
利益、利点、問題に対する解決方法が、具体的な実施形態に関して上記された。しかしながら、利益、利点、問題に対する解決方法、何らかの利益、利点または解決方法を発生させまたはよりはっきりさせ得るあらゆる要素は、いずれかのまたは全ての請求項の決定的な、必要な、必須な特徴または要素として解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明に従ったＰＬＬ回路の実施形態のブロック図である。
【図２】図２は、本発明に従ったリーク補償チャージポンプの実施形態のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態と共に用いられ得る、補償電流の値を決定するための方法のためのタイミング図である。
【図４】本発明の一実施形態の実施を通して実現される例示的な改善を示すグラフである。
【図１】
2006345512.tif 000003
【図２】
2006345512.tif 000004
【図３】
2006345512.tif 000005
【図４】
2006345512.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月27日(2006.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照入力信号とフィードバック入力信号とを受け取るように構成され、アップ出力信号とダウン出力信号とを供給するように構成された、位相・周波数分周器と、
前記アップ出力信号から受け取ったパルスによってインクリメントし、前記ダウン出力信号から受け取ったパルスによってデクリメントするように構成された値を保持するカウンタと、
前記カウンタから前記値を受け取り、前記値に比例する第１出力信号を供給するように構成された第１チャージポンプと、
前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号を受け取り、前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号に従って変化する第２出力信号を供給するように構成された第２チャージポンプと、
前記第１および第２出力信号を受け取るように構成された電圧制御発信器と、
を具備するＰＬＬ回路。
【請求項２】
アップ出力信号およびダウン出力信号を供給可能な位相・周波数分周器と、
前記位相・周波数検出器によって供給された前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号に基づいた値を保持可能なカウンタと、
前記カウンタ値に比例する第１出力信号を具備する第１チャージポンプと、
前記チャージポンプの前記第１出力と接続された入力ノードを具備する電圧制御発信器と、
を具備するＰＬＬ回路。
【請求項３】
ＰＬＬ回路に補償電流を供給する補償チャージポンプであって、
インクリメントまたはデクリメントされることができるカウンタ値を保持可能なカウンタと、
前記カウンタ値を受け取り、前記カウンタ値に比例する第１電気的出力信号を生成し、前記ＰＬＬ回路における電流損失を補償するために前記ＰＬＬ回路に前記第１電気的出力信号を供給する、よう構成された第１チャージポンプと、
を具備する補償チャージポンプ。
【請求項４】
参照入力信号とフィードバック入力信号とを受け取るように構成され、アップ出力信号とダウン出力信号とを供給するように構成された、位相・周波数分周器を設け、
前記位相・周波数分周器アップ出力信号から受け取ったパルスによってインクリメントし且つ位相・周波数分周器ダウン出力信号から受け取ったパルスによってデクリメントするように構成された値を保持するカウンタを設け、
前記カウンタから前記値を受け取り、前記値に比例する第１出力信号を供給する、ように構成された第１チャージポンプを設け、
前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号を受け取り、前記アップおよびダウン出力信号に従って変化する第２出力信号を供給する、ように構成された第２チャージポンプを設け、
前記第１および第２出力信号を受け取るように構成された電圧制御発信器を設ける、
ことを具備するＰＬＬ回路を構成する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＬＬ（位相同期ループ）回路に関し、より詳しくは、電流リークを補償することによってＰＬＬ回路のジッタを減ずることに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＬＬは、デジタルエレクトロニクス、信号遠隔測定、通信アプリケーションで広く用いられている。典型的なＰＬＬは、位相・周波数検出器、チャージポンプ、電圧制御発信器を含み得る。
【０００３】
ＰＬＬ集積回路は、発信器周波数出力信号を生成する。この発信器周波数出力信号は、入力周波数信号と一致するか、入力周波数信号と一致するように分周されることができる。発信器周波数出力信号は、ＰＬＬの電圧制御発信器（ＶＣＯ）の入力ノードにおける電圧に依存する。ＰＬＬは、ＶＣＯへの入力ノードにおけるノイズに敏感である。したがって、典型的なＰＬＬは、このＶＣＯへの入力ノードと接地との間のキャパシタを含み得る。ＣＭＯＳ技術を用いて製造されたＰＬＬでは、ＶＣＯへの入力ノードでの電圧を安定させるために用いられるキャパシタは、ゲートキャパシタとすることができる。ＣＭＯＳ技術は、絶えず縮小しており、結果、ゲート酸化物の厚さは絶えず減少している。ゲートキャパシタは、いくらかのゲート電流リークに直面し、このリーク電流は、時に無視できるものとみなされる。しかしながら、ゲートキャパシタのゲート酸化物の厚さが減少すると、ゲートリーク電流は、無視できなくなる。したがって、ＶＣＯへの入力電圧の安定させることを意図されたゲートキャパシタが、ゲートリーク電流のために、ＶＣＯへの入力ノードでの電圧変動に寄与し得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
よって、ＰＬＬ回路での、このような電流リークを補償することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの視点によるＰＬＬ回路は、参照入力信号とフィードバック入力信号とを受け取るように構成され、アップ出力信号とダウン出力信号とを供給するように構成された、位相・周波数分周器と、前記アップ出力信号から受け取ったパルスによってインクリメントし、前記ダウン出力信号から受け取ったパルスによってデクリメントするように構成された値を保持するカウンタと、前記カウンタから前記値を受け取り、前記値に比例する第１出力信号を供給するように構成された第１チャージポンプと、前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号を受け取り、前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号に従って変化する第２出力信号を供給するように構成された第２チャージポンプと、前記第１および第２出力信号を受け取るように構成された電圧制御発信器と、を具備する。
【０００６】
本発明の１つの視点によるＰＬＬ回路は、アップ出力信号およびダウン出力信号を供給可能な位相・周波数分周器と、前記位相・周波数検出器によって供給された前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号に基づいた値を保持可能なカウンタと、前記カウンタ値に比例する第１出力信号を具備する第１チャージポンプと、前記チャージポンプの前記第１出力と接続された入力ノードを具備する電圧制御発信器と、を具備する。
【０００７】
本発明の１つの視点による、ＰＬＬ回路に補償電流を供給する補償チャージポンプは、インクリメントまたはデクリメントされることができるカウンタ値を保持可能なカウンタと、前記カウンタ値を受け取り、前記カウンタ値に比例する第１電気的出力信号を生成し、前記ＰＬＬ回路における電流損失を補償するために前記ＰＬＬ回路に前記第１電気的出力信号を供給する、よう構成された第１チャージポンプと、を具備する。
【０００８】
本発明の１つの視点による、ＰＬＬ回路を構成する方法は、参照入力信号とフィードバック入力信号とを受け取るように構成され、アップ出力信号とダウン出力信号とを供給するように構成された、位相・周波数分周器を設け、前記位相・周波数分周器アップ出力信号から受け取ったパルスによってインクリメントし且つ位相・周波数分周器ダウン出力信号から受け取ったパルスによってデクリメントするように構成された値を保持するカウンタを設け、前記カウンタから前記値を受け取り、前記値に比例する第１出力信号を供給する、ように構成された第１チャージポンプを設け、前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号を受け取り、前記アップおよびダウン出力信号に従って変化する第２出力信号を供給する、ように構成された第２チャージポンプを設け、前記第１および第２出力信号を受け取るように構成された電圧制御発信器を設ける、ことを具備する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
添付され且つ本明細書の一部を構成する図面は、本発明のある側面を描写するために含まれている。本発明とともに提供される本発明のより明確な印象、およびシステムの要素および動作は、図面に描かれている例示的であるが故に非限定的な実施形態を参照することによってより容易に明らかになるであろう。図面において、同一の参照符号は、同じ要素を指す。図面に描かれている特徴は、必ずしもスケール通りに描かれていない。
【００１０】
本発明、および本発明の種々の特徴および利点が、添付の図面により例示され且つ以下の記述によって詳述される非限定的な実施形態を参照してより十分に説明される。周知の出発物質、処理技術、部品および装置が、本発明の詳細を不要に分かりにくくしないように、省略される。しかしながら、詳細な記述および具体例は、本発明の好ましい実施形態を開示していたとしても、説明の手段のみとして提示されており、限定の手段としては提示されていないことが理解されるべきである。本開示の読後、様々な置換、変更、付加、配置替えは、添付の請求の範囲の範疇から逸脱しない本開示から、当業者に対して明白となるであろう。
【００１１】
図１は、本発明に従ったＰＬＬ回路の一実施形態のブロック図である。図１に示すように、ＰＬＬ１０は、位相・周波数検出器（ＰＦＤ）１２、チャージポンプ１４、電圧制御発信器（ＶＣＯ）１６を含む。ＰＦＤ１２は、参照信号ＲＥＦ１１の位相および周波数をフィードバック信号ＦＢ１３の位相および周波数と比較する。ＰＦＤ１２は、ＲＥＦ１１とＦＢ１３との比較から差信号を生成する。
【００１２】
位相・周波数検出器１２は、正の差信号ＵＰ１０１および負の差信号ＤＯＷＮ１０３を生成する。これらの差信号は、ＰＦＤ１２によって検出されたＲＥＦ１１とＦＢ１３との間の差から生成される。ＵＰ信号１０１およびＤＯＷＮ信号１０３は、チャージポンプ１４に供給される。Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５が論理的に有効の場合、チャージポンプ１４によって実質的にゼロの出力が生成される。入力ポートＩｍ＿ｓｔｏｐ１５が論理的に無効の場合、チャージポンプ１４は、差信号ＵＰ１０１と差信号ＤＯＷＮ１０３に従って電荷を生成する。チャージポンプ１４は、そして信号Ｉｍ２８を生成する。信号Ｉｍ２８は、位相・周波数検出器（ＰＦＤ）１２への信号入力の差に比例し得る。チャージポンプ１４によって生成された電荷は、電圧制御発信器１６へ入力として供給される。そして、電圧制御発信器（ＶＣＯ）１６は、周期信号ＰＬＬ＿ｏｕｔ１８を生成する。周期信号ＰＬＬ＿ｏｕｔ１８は、分周期１７へ入力として供給され、そして、分周期１７は、フィードバック信号ＦＢ１３をＰＦＤ１２へ入力として供給する。
【００１３】
図１に示されるように、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９は、ＶＣＯ１６への入力として配置されている。よって、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９は、ＶＣＯ１６の入力ノードである。周期信号ＰＬＬ＿ｏｕｔ１８は、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９での電圧に大きく依存する。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９での電圧変動は、ＰＬＬジッタに寄与し得る。キャパシタ２０が、ＰＬＬジッタを減ずるか実質的に除去するためにＮｏｄｅ＿Ｎ１９と接地２１との間に配置されてよい。キャパシタ２０は、ゲート電流リークＩ＿ｌｅａｋ２２を生じ得るゲートキャパシタであり得る。
【００１４】
ゲート酸化物が薄くなると、ゲート電流リークは大きくなる。本発明は、最小ハーフピッチが９０ｎｍ未満でゲート酸化物の厚さが１５オングストローム未満のプロセス技術とともに用いられ得る。例えば、幾つかの現在のプロセス技術は、１０オングストロームのゲート酸化物の厚さを用いる。したがって、ゲート電流リークＩ＿ｌｅａｋ２２は、無視できるものではないかも知れない。Ｉ＿ｌｅａｋ２２は、ＶＣＯ入力ノードＮｏｄｅ＿Ｎ１９からの電流リークに寄与し得る。この入力ノードから電圧制御発信器への電流リークは、電圧制御発信器への入力ノードでの電圧変動に寄与し得る。このため、ゲートキャパシタ２０は、ＶＣＯ入力ノードＮｏｄｅ＿Ｎ１９での電圧変動に寄与し得る。この結果、Ｉ＿ｌｅａｋ２２は、ＰＬＬジッタに寄与し得る。
【００１５】
補償電流Ｉｃ２３が、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からの電流損失を補償するために供給され得る。具体的には、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２のための補償電流が供給されることができる。補償電流Ｉｃ２３は、補償チャージポンプ２５によって、カウンタ２４からの入力を用いて生成されることができる。カウンタ２４は、電流ソースＵＰ１０１およびＤＯＷＮ１０３を入力として受け取る。カウンタ２４は、入力信号ＵＰ１０１からパルスを受け取る度にインクリメントし得る値を含む。同様に、カウンタ２４により保持される値は、入力信号ＤＯＷＮ１０３からパルスを受け取る度に、デクリメントし得る。また、カウンタ２４内の値は、ＨＯＬＤ入力ポート１０４が論理的に有効のとき、一定値を維持する。補償チャージポンプ２５は、出力電流Ｉｃ２３を生成する。Ｉｃ２３は、カウンタ２４により保持されている値に実質的に比例する。カウンタ２４により保持されている値が変化すると、出力Ｉｃ２３は変化し得る。したがって、カウンタ２４により保持されている値が一定を維持しているとき、出力Ｉｃ２３は一定であり得る。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態と共に用いられ得るリーク補償チャージポンプの実施形態のブロック図である。リーク補償チャージポンプ２５は、カウンタ２４から複数の入力線を受け取ることができる。図示の実施形態では、チャージポンプ２５は、Ｍ個の入力線をカウンタ２４から受け取る。ここで、Ｍは、あらゆる数であり得る。チャージポンプ２５は、各入力線に対応し且つ各入力線によって制御される電流源を含み得る。したがって、図示の実施形態では、チャージポンプ２５は、Ｍ個の電流ソース２６を含む。ホールド入力ポートＨＯＬＤ１０４が論理的に無効のとき、カウンタ２４は入力信号ＵＰ１０１および入力信号ＤＯＷＮ１０３に従ってインクリメントまたはデクリメントすることができる。同様に、補償電流ＩＣ２３の値は、入力信号ＵＰ１０１および入力信号ＤＯＷＮ１０３に従ってインクリメントまたはデクリメントすることができる。カウンタ２４の値、したがって補償電流Ｉｃ２３の値は、カウンタ２４の入力ポートＨＯＬＤ１０４が論理的に有効のとき、固定されたままであり得る。
【００１７】
図３を参照して以下に記載するように、補償電流Ｉｃ２３は、図１のように、様々な方法で決定され得る。図３は、図１に示すようなＰＬＬ回路１０のための補償電流Ｉｃ２３を決定する方法の数々の実施形態３１、３２、３３、３４についてのタイミング図を描いている。これらの実施形態は、パワーアップシーケンス３８０、評価シーケンス３９０、通常動作シーケンス３９５を含み得る。ＰＬＬは、パワーアップシーケンス３８０の間に始動される。Ｉｃ２３の値は、評価シーケンス３９０の間に決定される。Ｉｃ２３は、図１に示される、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からの電流リークを実質的に補償する。この場合のこのような電流リークは、ゲート電流リークＩ＿ｌｅａｋ２２に主に起因し得る。最後に、これらの実施形態は、ＰＬＬが通常に動作する通常動作シーケンス３９５を含む。
【００１８】
図３において、補償電流を決定するための方法の第１実施形態は、ケース１  ３１として描かれている。この第１の方法によって決定される補償電流はＩｃ２３１である。ケース１  ３１では、チャージポンプ１４は、評価シーケンス３９０の間、補償チャージポンプが用いられてＰＬＬ１０を駆動してロックする一方、非活性である。また、補償電流Ｉｃ２３１は、チャージポンプ１４が活性されるまで固定されている。
【００１９】
ケース１  ３１に示されているのは、それぞれ補償チャージポンプ２５およびチャージポンプ１４からの出力電流を意味するＩｃ２３１およびＩｍ２８１である。ケース１  ３１では、複数のチャージポンプの１つのみ、補償チャージポンプ２５が、ＰＬＬパワーアップシーケンス３８０の間、活性とされている。上記のように、論理制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５は、チャージポンプ１４の動作を妨げる。したがって、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５は、ケース１  ３１のＰＬＬパワーアップシーケンスの間、論理的に有効とされる。
【００２０】
図３に示されるケース１  ３１のパワーアップシーケンス３８０の間、補償チャージポンプ２５は、ＰＬＬ１０が時刻３０１でロックするまで活性とされる。ケース１において、ＰＬＬ１０が３０１を付されている時刻でロックしたとき、Ｉｃ２３１は、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流に実質的に等しい。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２に実質的に等しい。したがって、ＰＬＬ１０がケース１において時刻３０１でロックしたとき、補償電流Ｉｃ２３１は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２に実質的に等しい。
【００２１】
補償電流Ｉｃ２３１は、時刻３０１においてＰＬＬがロックした後に固定される。図１および図２を参照して上記したように、カウンタ２４は、論理的に有効のときにカウンタの一定の値を保持するように構成されたＨＯＬＤ入力ポート１０４を含む。したがって、補償電流Ｉｃ２３１は、カウンタ２４へのＨＯＬＤ入力ポート１０４を時刻３０１でまたはこれ以降に論理的に有効にすることによって、一定に保たれる。よって、Ｉｃ２３１は、ＨＯＬＤ入力１０４が論理的に有効を維持している間、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からの一定のリーク電流を補償する。
【００２２】
ケース１  ３１において、パワーアップシーケンスは、３０１を付された時刻付近で終了する。また、Ｉｃ２３１は時刻３０１付近で固定され、ケース１  ３１のパワーアップシーケンス３８０および評価シーケンス３９０は、時刻３０１において実質的に同時に起こる。ケース１  ３１のパワーアップシーケンスの間、チャージポンプ２５のみが活性であるので、チャージポンプ１４は、時刻３０１の後まで非活性である。したがって、３０２を付されている時刻において、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５は、論理的に無効にされ、チャージポンプ１４は、パワーアップシーケンス３８０と評価シーケンス３９０に続いて活性にされる。よって、３０２を付された時刻において、チャージポンプ１４は活性であり、補償チャージポンプ２５は活性であり、Ｉｃ２３１は固定されており、ＰＬＬ１０は通常の動作を行う。
【００２３】
図３において、補償電流Ｉｃを決定するための方法の第２実施形態が、ケース２  ３２として表示されている。ケース２  ３２において、ケース２  ３２のパワーアップシーケンス３８０の間、チャージポンプ１４および補償チャージポンプ２５が共に用いられてＰＬＬ１０を駆動してロックする。チャージポンプ１４はＰＬＬロック後にオフされ、ケース２  ３２の評価シーケンス３９０の間、補償チャージポンプ２５が用いられてＰＬＬ１０を駆動してロックする。ＰＬＬ１０が２回目にロックした際、補償電流Ｉｃ２３２が固定され、ケース２  ３２の通常動作シーケンスの間、ＰＬＬは通常の動作を行う。
【００２４】
ケース２  ３２に示されているのは、それぞれが補償チャージポンプ２５およびチャージポンプ１４からの出力電流を意味するＩＣ２３２およびＩｍ２８２である。ケース２  ３２において、チャージポンプ１４および補償チャージポンプ２５は、パワーアップシーケンス３８０の間、共に活性とされている。両方とも、ＰＬＬ１０が３０３を付された時刻において始めてロックするまで活性を維持する。チャージポンプ１４制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５は、ＰＬＬ１０が３０３を付された時刻またはこれ以降の時刻でロックしたときに、論理的に有効にされる。よって、チャージポンプ１４は時刻３０３において停止し、補償チャージポンプ２５は、ケース２  ３２の評価シーケンスを通じて活性を維持する。
【００２５】
補償チャージポンプ２５は、次いで、ケース２  ３２の評価シーケンス３９０の間に、ＰＬＬ１０を駆動して２回目のロックを行う。評価シーケンス３９０は、３０４を付された時刻付近で終了する。ケース２  ３２において、ＰＬＬ１０が本実施形態の２回目のロックを行ったとき、Ｉｃ２３２は、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流に実質的に等しい。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流は、時刻３０４においてゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２に実質的に等しい。よって、ＰＬＬ１０がケース２において３０４を付された時刻で２回目のロックを行ったとき、補償電流Ｉｃ２３２は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋに実質的に等しい。
【００２６】
したがって、カウンタ２４へのＨＯＬＤ入力１０４を時刻３０４付近で論理的に有効にすることが、ＶＣＯ１６への入力ノードからのリーク電流を補償するためにＩｃ２３２をセットし得る。３０５を付された時刻で、通常のＰＬＬ動作シーケンス３９５が開始し、チャージポンプ１４は、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５を論理的に無効にすることによって活性にされる。よって、３０５を付された時刻またはこれ以降の時刻でチャージポンプ１４および補償チャージポンプ２５は活性にされ、Ｉｃは固定され、ＰＬＬ１０は通常の動作を行う。
【００２７】
図３において、補償電流Ｉｃを決定するための方法の第３実施形態が、ケース３  ３３として表示されている。ケース３  ３３において、ＰＬＬパワーアップシーケンス３８０の間補償チャージポンプ２５が非活性である一方、チャージポンプ１４が用いられてＰＬＬ１０を駆動してロックする。チャージポンプ１４は最初のＰＬＬロック後にオフされる。次いで、補償チャージポンプ２５が活性にされ、これが用いられてＰＬＬ１０を駆動して、２回目のロックを行う。ＰＬＬ１０が２回目にロックしたとき、補償電流Ｉｃ２３３が、評価シーケンス３９０の間に固定される。
【００２８】
ケース３  ３３に示されているのは、それぞれが補償チャージポンプ２５およびチャージポンプ１４からの出力電流を意味するＩＣ２３３およびＩｍ２８３である。ケース３  ３３において、時刻３０６における最初のＰＬＬロックまで補償チャージポンプ２５は非活性で、チャージポンプ１４は活性である。チャージポンプ１４制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５は、時刻３０６における最初のＰＬＬロックの際、またはこれ以降に、論理的に有効にされる。
【００２９】
次いで、チャージポンプ１４が時刻３０６で停止する。また、３０６を付された時刻で、補償チャージポンプ２５が活性にされる。補償チャージポンプ２５は、ＰＬＬ１０を２回目のロックへと駆動する。したがって、補償チャージポンプ２５は、チャージポンプ１４の補助無しにＰＬＬ１０を２回目のロックへと駆動する。ＰＬＬ１０は、時刻３０７において２回目のロックを行う。ＰＬＬロックのとき、Ｉｃ２３３は、評価シーケンス３９０の間のＮｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流に実質的に等しい。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２に実質的に等しい。よって、ＰＬＬ１０が３０７を付された時刻で２回目のロックを行ったとき、補償電流Ｉｃ２３３は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋに実質的に等しい。
【００３０】
したがって、カウンタ２４へのＨＯＬＤ入力１０４を時刻３０７付近で論理的に有効にすることが、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流を補償するためにＩｃ２３３をセットし得る。３０８を付された時刻で、通常のＰＬＬ動作シーケンスが開始し、チャージポンプ１４は、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５を論理的に無効にすることによって活性にされる。よって、３０８を付された時刻またはこれ以降の時刻で、チャージポンプ１４および補償チャージポンプ２５は活性にされ、Ｉｃは固定され、ＰＬＬ１０は通常の動作を行う。
【００３１】
ケース１、ケース２、ケース３のそれぞれに示されるように、通常のＰＬＬ動作シーケンス３９５は、それぞれ、３０２、３０５、３０８を付された時刻に、またはこれ以降に開始する。通常動作シーケンス３９５の間、補償電流Ｉｃ２３１、Ｉｃ２３２、Ｉｃ２３３は、それぞれ一定に維持される。しかしながら、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１０からの電流損失は、時間とともに変化し得る。例えば、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２は、例えば熱によって、時間とともに変化し得る。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からの電流損失が時間とともに変化するため、補償電流を再度取り上げ、評価シーケンス３９０を再度経ることが望ましい。
【００３２】
図３において、補償電流Ｉｃ２３４を再決定するための方法の実施形態が、ケース４  ３４として表示されている。ケース４  ３４において、補償電流が再度取り上げられる。補償電流Ｉｃ２３４を再評価するために、チャージポンプ１４がオフされ、カウンタ２４は時刻３０９において値を変化することが許可される。このようにして、チャージポンプ１４が活性でない間に補償チャージポンプ２５が用いられてＰＬＬ１０を再度ロックする。ＰＬＬ１０が再ロックしたとき、カウンタ２４に対するＨＯＬＤ１０４を論理的に有効にすることによって、補償電流Ｉｃ２３４が再決定される。
【００３３】
ケース４  ３４は、通常ＰＬＬ動作に続いてあらゆる時刻で発生することができる。ケース４  ３４において示されているのは、それぞれが補償チャージポンプ２５およびチャージポンプ１４からの出力電流を意味するＩＣ２３４およびＩｍ２８４である。ケース４  ３４において、３０９を付された時刻まで、ＰＬＬ１０はロックされており、チャージポンプ１４および補償チャージポンプ２５は活性である。３０９を付された時刻またはこれ以降の時刻で、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５はハイにされ、ＨＯＬＤ１０４は論理的に無効にされる。Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５を論理的に有効にすることは、チャージポンプ１４を非活性にする。チャージポンプ１４を非活性にすることは、電流Ｉｍ２８４が実効的にゼロになるように電流Ｉｍ２８４をオフにする。ＨＯＬＤ入力１０４を論理的に無効にすることによって、カウンタ値は、ＵＰ信号１０１およびＤＯＷＮ信号１０３とともに変化することができ、よって補償電流Ｉｃ２３４が変化する。
【００３４】
チャージポンプ１４が非活性で、Ｉｍ２８４が実効的にゼロの間、補償電流Ｉｃ２３４は、補償チャージポンプ２５がＰＬＬ１０を再ロックすることを可能にすることによって、再決定されることができる。ＰＬＬ１０は、時刻３１０付近で再ロックする。続いて、ＰＬＬ１０が３１０を付された時刻またはこれ以降の時刻でロックされる一方で、ＨＯＬＤ１０４は論理的に有効にされる。ＨＯＬＤ１０４が論理的に有効にされると、補償電流Ｉｃ２３４は、再決定された値で固定される。
【００３５】
ＰＬＬ１０が、ケース４  ３４中の時刻３１０で、またはこれ以降に再ロックした際、Ｉｃ２３４は、Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流に実質的に等しい。Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２と実質的に同等であり得る。よって、ＰＬＬ１０が、ケース４  ３４中の３１０を付された時刻またはこれ以降の時刻でロックしたとき、補償電流Ｉｃ２３４は、ゲートリーク電流Ｉ＿ｌｅａｋ２２と実質的に同等であり得る。したがって、時刻３１０またはこれ以降の時刻でカウンタ２４へのＨＯＬＤ入力１０４を論理的に有効にすることは、Ｉｃ２３４を、時刻３１０でのＮｏｄｅ＿Ｎ１９からのリーク電流を実質的に補償するであろう値に設定する。
【００３６】
ケース４  ３４中の３１１を付されている時刻で、再評価が終了し、制御信号Ｉｍ＿ｓｔｏｐ１５が論理的に無効にされる。よって、３１１を付された時刻またはこれ以降の時刻で、チャージポンプ１４は、補償チャージポンプ２５およびチャージポンプ１４が共に活性にされ、補償電流Ｉｃ２３４が固定され、ＰＬＬ１０が通常動作を再開するように、活性にされる。よって、時刻３１１において、通常動作シーケンス３９５が開始する。
【００３７】
実施形態ケース４  ３４によって記述されたように補償電流Ｉｃ２３を再決定することは、必須なものとして繰り返されても良い。よって、再決定することは、ケースごとに、ユーザが開始するものであって良い。または、ＰＬＬ１０は、ケース４  ３４を参照して示した実施形態によって記述したように再決定することが繰り返されるように構成されても良い。また、再決定することは、準最適なＰＬＬ動作を、自動で観察することによって開始されることができる。
【００３８】
図４は、ＰＬＬジッタを減ずるための本発明の実施形態の実施を通じて実現された例示的な改善を例示するグラフである。図４は、この発明によって描写された改善を実施する前の、電圧制御発信器への入力ノード（すなわち、図１のＮｏｄｅ＿Ｎ１９）における電圧を例示するグラフ４０１と、この発明によって描写された改善を実施した後の、電圧制御発信器への入力ノードにおける電圧を例示するグラフ４０２とを含んでいる。
【００３９】
グラフ４０１によって示されるように、電圧制御発信器Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９における電圧は、グラフ４０２によって示される電圧制御発信器Ｎｏｄｅ＿Ｎ１９における電圧に比べて変動が大きい。このように、電圧制御発信器への入力ノードにおける電圧は、本発明によって提供されるリーク補償によって、変動がより小さい。
【００４０】
ここまでの明細書において、本発明が、具体的な実施形態を参照して開示された。しかしながら、当業者は、様々な改変および変更が、請求の範囲に示されるような本発明の範疇から逸脱することなくなされ得ることを認識するであろう。したがって、本明細書および図面は、限定的よりもむしろ例示的な感覚で考慮されるべきであり、これらの全ての改変は本発明の範疇内に含まれることが意図される。
【００４１】
利益、利点、問題に対する解決方法が、具体的な実施形態に関して上記された。しかしながら、利益、利点、問題に対する解決方法、何らかの利益、利点または解決方法を発生させまたはよりはっきりさせ得るあらゆる要素は、いずれかのまたは全ての請求項の決定的な、必要な、必須な特徴または要素として解釈されるべきではない。
【００４２】
本発明によれば、以下の構成が提供される。  
ＰＬＬ内での電流リークを補償するためのシステムおよび方法が開示される。これらのシステムおよび方法は、電圧制御発信器（ＶＣＯ）の入力ノードにおける電流リークを補償し、ひいてはＰＬＬのジッタを減ずる。
【００４３】
ゲートキャパシタに起因するゲートリーク電流を含み得る電流リークを補償するためのＰＬＬシステムおよび方法。一実施形態では、これらのシステムおよび方法は、電圧制御発信器（ＶＣＯ）の入力ノードに補償電流を供給して電流リークを補償し、ＰＬＬジッタを減ずる。この実施形態では、ＰＬＬ回路は、カウンタから入力を受け取り、次いでカウンタ値比例の補償電流を供給する補償チャージポンプを含む。カウンタ値は、位相検出器からのＵＰ出力信号およびＤＯＷＮ出力信号に従ってインクリメントおよびデクリメントする。カウンタ値は、ＰＬＬ回路がロックされた際に固定される。ＰＬＬ回路は、補償チャージポンプによって、別のチャージポンプの補助を用いてまたは用いずに、駆動されてロックする。ＰＬＬがロックされている間、補償チャージポンプは、固定された、カウンタ値比例補償電流を供給し得る。
【００４４】
一実施形態では、ＰＬＬは、位相・周波数検出器、カウンタ、第１チャージポンプ、第２チャージポンプ、電圧制御発信器を含む。位相・周波数検出器は、参照入力およびフィードバック入力を受け取る。位相・周波数検出器は、ＵＰ出力信号とＤＯＷＮ出力信号を生成し、これらの出力はカウンタに供給される。カウンタ値が、ＵＰ出力信号およびＤＯＷＮ出力信号から決定される。カウンタ値は第１チャージポンプに供給され、第１チャージポンプは、次いで、カウンタ値に比例する出力信号を生成する。第２チャージポンプは、位相・周波数検出器によって生成されたＵＰ出力信号およびＤＯＷＮ出力信号を受け取り、これらから出力信号を供給する。電圧制御発信器は、第１および第２チャージポンプから、生成された出力信号を受け取る。
【００４５】
この実施形態のＰＬＬは、電圧制御発信器への入力ノードと接地との間に配置されたキャパシタを含み得る。また、このＰＬＬの実施形態は、さらなる入力、例えば、ＨＯＬＤ入力ポートを含み得る。カウンタは、ＨＯＬＤが論理的に有効のとき、一定のカウンタ値を維持するように構成される。また、ＳＴＯＰ入力ポートを含み得る。ＰＬＬは、ＳＴＯＰが論理的に有効のとき、第２チャージポンプを非活性にするように構成される。
【００４６】
別の実施形態では、ＰＬＬ回路は、値を保持するカウンタを含む。カウンタ値は位相・周波数検出器に影響される。また、この実施形態に含まれるのは、電圧制御発信器の入力ノードに第１出力信号を供給するよう構成された第１チャージポンプである。この第１出力信号は、カウンタ値に比例し、第１出力信号は電圧制御発信器の入力ノードからの電流損失を実質的に補償する。このカウンタ値は、カウンタのＨＯＬＤ入力が論理的に有効の間、実質的に一定に維持される。また、この実施形態のＰＬＬに含まれ得るのは、電圧制御発信器への入力ノードと接地との間に配置されたキャパシタである。このキャパシタは、電圧制御発信器の入力ノードからの電流損失に寄与するゲートリーク電流を有するゲートキャパシタであり得る。
【００４７】
ある実施形態における、電圧制御発信器への入力ノードからのリーク電流と実質的に等しい補償電流を電圧制御発信器の入力ノードに供給することを含んだ、ＰＬＬ回路を構成する方法。この方法は、ＰＬＬにさらなるチャージポンプを設けること、このさらなるチャージポンプをＶＣＯ入力からの電流損失を補償する電流を供給するように構成すること、を含む。さらなる、補償チャージポンプを構成することは、補償チャージポンプが活性の間、ＰＬＬをロックすることと、ＰＬＬがロックされている間、チャージポンプへのＨＯＬＤ入力を論理的に有効にすること、を含み得る。ＰＬＬをロックすることは、ＨＯＬＤ入力を論理的に有効にする前に、ＰＬＬを少なくとも２回ロックすることを含み得る。また、ＰＬＬをロックすることは、補償チャージポンプが活性でない間、ＰＬＬを少なくとも１回ロックすることを含み得る。さらに、補償電流を決定することは、ＨＯＬＤ入力を論理的に無効にし、ＰＬＬを再度ロックすることによって、補償電流を再決定することを含み得る。
【００４８】
このように、改良されたＰＬＬ回路が提供される。このＰＬＬ回路は、電流リークが実質的に補償されて、これによりＰＬＬジッタを潜在的に減ずるように補償電流を決定し且つ供給するように構成される。よって、開示されるＰＬＬ回路は、電圧制御発信器への入力ノードからの電流リークによって引き起こされ得るようなＰＬＬジッタを潜在的に減ずる利点を提供する。特に、電圧制御発信器への入力ノードと接地との間に配置されたゲートキャパシタに起因する電流リークが低減され得る。
【００４９】
本発明の他の技術的利点は、補償電流を決定する複数の方法があることと、補償電流を再決定できることを含む。補償電流は、ユーザによって規定された間隔または要求によって再決定されることができる。
【００５０】
本発明のこれらの、または他の側面は、以下の記載および添付の図面とともに熟考することによってより良く認識および理解される。以下の記載は、本発明の様々な実施形態およびこれらの多数の具体例を指しているが、例として提示されており、限定として提示されない。多くの置換、変更、付加、または配置換えが、本発明の範疇内でなされ得、本発明は、このような置換、変更、付加、または配置換えの全てを含む。
【００５１】
また、この発明は以下の実施態様を取り得る。  
（１）参照入力信号とフィードバック入力信号とを受け取るように構成され、アップ出力信号とダウン出力信号とを供給するように構成された、位相・周波数分周器と、前記位相・周波数分周器アップ出力信号から受け取ったパルスによってインクリメントし、位相・周波数分周器ダウン出力信号から受け取ったパルスによってデクリメントするように構成された値を保持するカウンタと、前記カウンタから前記値を受け取り、前記値に比例する第１出力信号を供給するように構成された第１チャージポンプと、前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号を受け取り、前記アップおよびダウン出力信号に従って変化する第２出力信号を供給するように構成された第２チャージポンプと、前記第１および第２出力信号を受け取るように構成された電圧制御発信器と、を具備するＰＬＬ回路。
【００５２】
（２）前記電圧制御発信器への入力ノードと接地ノードとの間に接続されたキャパシタをさらに具備する、（１）に記載のＰＬＬ回路。
【００５３】
（３）前記カウンタが、ＨＯＬＤ入力ポートをさら具備し、前記カウンタ値が、前記ＨＯＬＤ入力ポートが論理的に有効の間、一定値を維持する、（２）に記載のＰＬＬ回路。
【００５４】
（４）前記第２チャージポンプが、ＳＴＯＰ入力ポートをさらに具備し、前記第２チャージポンプが、前記ＳＴＯＰ入力ポートが論理的に有効のとき、非活性にされる、（３）に記載のＰＬＬ回路。
【００５５】
（５）前記電圧制御発信器の出力ノードと前記位相・周波数分周器のフィードバック入力ノードとの間に構成された分周器をさらに具備する、（４）に記載のＰＬＬ回路。
【００５６】
（６）前記ＰＬＬ回路が約１０オングストローム未満のゲート酸化物の厚さを有するプロセス技術によるものである、（１）に記載のＰＬＬ回路。
【００５７】
（７）前記ＰＬＬ回路が約９０ｎｍ未満の最小ハーフピッチを有するプロセス技術によるものである、（１）に記載のＰＬＬ回路。
【００５８】
（８）アップ出力信号およびダウン出力信号を供給可能な位相・周波数分周器と、前記位相・周波数検出器によって供給された前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号に基づいた値を保持可能なカウンタと、前記カウンタ値に比例する第１出力信号を具備する第１チャージポンプと、前記チャージポンプの前記第１出力と接続された入力ノードを具備する電圧制御発信器と、を具備するＰＬＬ回路。
【００５９】
（９）前記カウンタがＨＯＬＤ入力ポートを具備し、前記ＨＯＬＤ入力ポートが論理的に有効とときに前記カウンタ値が一定である、（８）に記載のＰＬＬ回路。
【００６０】
（１０）前記ＰＬＬが、前記電圧制御発信器の入力ノードからの電流損失を実質的に補償するように構成されている、（９）に記載のＰＬＬ回路。
【００６１】
（１１）前記電圧制御発信器の前記入力ノードと接地ノードとの間に配置されたゲートキャパシタをさらに具備し、前記ゲートキャパシタはゲートリーク電流を具備し、前記電圧制御発信器の前記入力ノードからの前記電流損失は前記ゲートリーク電流を具備する、（１０）に記載のＰＬＬ回路。
【００６２】
（１２）前記カウンタ値が、前記アップ出力信号でインクリメントし、前記ダウン出力信号でデクリメントし、前記カウンタが、ＨＯＬＤ入力ポートを具備し、前記インクリメントおよびデクリメントが前記ＨＯＬＤ入力ポートが論理的に無効のときに発生する、（８）に記載のＰＬＬ回路。
【００６３】
（１３）前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号を入力として受け取り且つ前記電圧制御発信器の前記入力ノードに第２出力信号を供給する第２チャージポンプをさらに具備する、（１２）に記載のＰＬＬ回路。
【００６４】
（１４）前記第２チャージポンプがＳＴＯＰ入力ポートをさらに具備し、ＳＴＯＰが論理的に有効のとき、前記第２出力が実質的にゼロである、（１３）に記載のＰＬＬ回路。
【００６５】
（１５）前記電圧制御発信器の前記入力ノードと接地ノードとの間に配置され且つ前記ＶＣＯの前記入力ノードにおける前記電流損失に寄与するゲートキャパシタをさらに具備する、（１４）に記載のＰＬＬ回路。
【００６６】
（１６）前記ＰＬＬ回路が約１０オングストローム未満のゲート酸化物の厚さを有するプロセス技術によるものである、（８）に記載のＰＬＬ回路。
【００６７】
（１７）前記ＰＬＬ回路が約９０ｎｍ未満の最小ハーフピッチを有するプロセス技術によるものである、（８）に記載のＰＬＬ回路。
【００６８】
（１８）ＰＬＬ回路に補償電流を供給する補償チャージポンプであって、インクリメントまたはデクリメントされることができるカウンタ値を保持可能なカウンタと、前記カウンタ値を受け取り、前記カウンタ値に比例する第１電気的出力信号を生成し、前記ＰＬＬ回路における電流損失を補償するために前記ＰＬＬ回路に前記第１電気的出力信号を供給する、よう構成された第１チャージポンプと、を具備する補償チャージポンプ。
【００６９】
（１９）前記カウンタが、ＨＯＬＤ入力信号が論理的に有効のときに一定のカウンタ値を保持するよう構成されている、（１８）に記載の補償チャージポンプ。
【００７０】
（２０）前記ＰＬＬ回路が、前記カウンタ値をインクリメントまたはデクリメントさせる信号を供給する、（１９）に記載の補償チャージポンプ。
【００７１】
（２１）前記電流損失が、電圧制御発信器の入力ノードからの電流損失を具備する、（２０）に記載の補償チャージポンプ。
【００７２】
（２２）前記補償チャージポンプが約１０オングストローム未満のゲート酸化物の厚さを有するプロセス技術によるものである、（１８）に記載の補償チャージポンプ。
【００７３】
（２３）前記補償チャージポンプが約９０ｎｍ未満の最小ハーフピッチを有するプロセス技術によるものである、（１８）に記載の補償チャージポンプ。
【００７４】
（２４）参照入力信号とフィードバック入力信号とを受け取るように構成され、アップ出力信号とダウン出力信号とを供給するように構成された、位相・周波数分周器を設け、前記位相・周波数分周器アップ出力信号から受け取ったパルスによってインクリメントし且つ位相・周波数分周器ダウン出力信号から受け取ったパルスによってデクリメントするように構成された値を保持するカウンタを設け、前記カウンタから前記値を受け取り、前記値に比例する第１出力信号を供給する、ように構成された第１チャージポンプを設け、前記アップ出力信号および前記ダウン出力信号を受け取り、前記アップおよびダウン出力信号に従って変化する第２出力信号を供給する、ように構成された第２チャージポンプを設け、前記第１および第２出力信号を受け取るように構成された電圧制御発信器を設ける、ことを具備するＰＬＬ回路を構成する方法。
【００７５】
（２５）前記ＰＬＬ回路が、ロックされた状態を達成するまで前記第１チャージポンプを動作させ、前記ロックされた状態が達成されたとき、前記カウンタ値を一定に保持する、ことをさらに具備する（２４）に記載の方法。
【００７６】
（２６）前記カウンタ値を一定に保持する前に前記ロックされた状態を少なくとも２回達成することをさらに具備する（２５）に記載の方法。
【００７７】
（２７）前記ＰＬＬ回路がロックされた状態を達成するまで、前記第２チャージポンプを動作させることをさらに具備する（２６）に記載の方法。
【００７８】
（２８）前記ロックされた状態を少なくとも２回達成することが、前記第１チャージポンプが活性でない間に、前記ロックされた状態を少なくとも１回達成することを具備する（２６）に記載の方法。
【００７９】
（２９）前記ロックされた状態を少なくとも２回達成することが、前記第１チャージポンプおよび前記第２チャージポンプが活性の間に、前記ロックされた状態を少なくとも１回達成することをさらに具備する、（２６）に記載の方法。
【００８０】
（３０）前記ＰＬＬ回路が約１０オングストローム未満のゲート酸化物の厚さを有するプロセス技術によるものである、（２４）に記載のＰＬＬ回路を構成する方法。
【００８１】
（３１）前記ＰＬＬ回路が約９０ｎｍ未満の最小ハーフピッチを有するプロセス技術によるものである、（２４）に記載のＰＬＬ回路を構成する方法。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、本発明に従ったＰＬＬ回路の実施形態のブロック図である。
【図２】図２は、本発明に従ったリーク補償チャージポンプの実施形態のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態と共に用いられ得る、補償電流の値を決定するための方法のためのタイミング図である。
【図４】本発明の一実施形態の実施を通して実現される例示的な改善を示すグラフである。
【外国語明細書】
2006345512000001.pdf