【手続補正書】
【提出日】平成20年10月9日(2008.10.9)
【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】
位相ロックループを行なうためのシステムであって、
入力信号とフィードバック信号との位相差に基づいてアップ信号およびダウン信号を生成するよう構成された位相周波数検出器回路と、
第１の電流ミラー回路および第２の電流ミラー回路を含む電荷ポンプ回路とを備え、電荷ポンプ回路は、アップ信号およびダウン信号に基づいて電荷ポンプ出力信号を生成するよう構成されており、第１の電流ミラー回路はリーク補償型であり、位相ロックループを行なうためのシステムはさらに、
電荷ポンプ出力信号に基づいて、フィルタリングされた制御信号を生成するよう構成されたループフィルタ回路と、
フィルタリングされた制御信号に基づいて、フィードバック信号を生成するよう構成された電圧制御発振器回路とを備える、位相ロックループを行なうためのシステム。
【請求項２】
第１の電流ミラー回路は、基準電流をミラーするよう構成されており、第２の電流ミラー回路は、第１の電流ミラー回路のミラーされた基準電流をミラーするよう構成されている、請求項１に記載の位相ロックループを行なうためのシステム。
【請求項３】
第２の電流ミラー回路において電圧バイアスを生成するよう構成されたバイアス回路をさらに備え、バイアス回路は、第１の電流ミラー回路のための電圧と電荷ポンプ出力信号のための電圧とに基づいて電圧バイアスを生成するよう構成されている、請求項１に記載の位相ロックループを行なうためのシステム。
【請求項４】
プログラマブルループ帯域幅回路をさらに備え、第１の電流ミラー回路および第２の電流ミラー回路の一方は、異なる大きさの複数の電流出力を有する出力回路をさらに備え、プログラマブルループ帯域幅回路は、複数の電流出力のうちの１つを選択するよう構成されている、請求項１に記載の位相ロックループを行なうためのシステム。
【請求項５】
第１の電流ミラー回路および第２の電流ミラー回路の一方は、異なる大きさの複数の電流出力を有する出力回路をさらに備え、複数の電流出力は１つ以上のループ帯域幅を提供する、請求項１に記載の位相ロックループを行なうためのシステム。
【請求項６】
電荷ポンプ回路は、電荷ポンプ回路への電荷移動を減少させるよう構成された電荷補償回路をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の位相ロックループを行なうためのシステム。
【請求項７】
位相ロックループがパワーオンされると、フィルタリングされた制御信号のためのターンオン電圧を生成し、電圧制御発振器回路がフィードバック信号を生成すると、ターンオン電圧を生成しないよう構成されたパワーオン回路をさらに備える、請求項１〜６のいずれかに記載の位相ロックループを行なうためのシステム。
【請求項８】
位相ロックループを行なうための方法であって、
入力信号とフィードバック信号との位相差に基づいてアップ信号およびダウン信号を生成するステップと、
第１の電流ミラー回路および第２の電流ミラー回路を含む電荷ポンプ回路において、アップ信号およびダウン信号に基づいて電荷ポンプ出力信号を生成するステップとを備え、第１の電流ミラー回路はリーク補償型であり、位相ロックループを行なうための方法はさらに、
電荷ポンプ出力信号に基づいて、フィルタリングされた制御信号を生成するステップと、
フィルタリングされた制御信号に基づいて、フィードバック信号を生成するステップとを備える、位相ロックループを行なうための方法。
【請求項９】
第１の電流ミラー回路において、基準電流をミラーするステップと、
第２の電流ミラー回路において、第１の電流ミラー回路のミラーされた基準電流をミラーするステップとをさらに備える、請求項８に記載の位相ロックループを行なうための方法。
【請求項１０】
電荷ポンプ出力信号への電荷移動を減少させるステップをさらに備える、請求項８または９に記載の位相ロックループを行なうための方法。
【請求項１１】
パワーが位相ロックループに加わるのとほぼ同時に、フィルタリングされた制御信号においてターンオン電圧を生成し、電圧制御発振器回路がフィードバック信号を生成すると、ターンオン電圧を生成しないするステップをさらに備える、請求項８〜１０のいずれかに記載の位相ロックループを行なうための方法。
【請求項１２】
第１の電流ミラー回路は、リーク補償プログラマブル電流ミラーデジタル−アナログ変換器を備える、請求項１に記載の位相ロックループを行なうためのシステム。
【請求項１３】
第１の電流ミラー回路からの基準電流およびデジタル信号を受取り、基準電流およびデジタル信号に基づいて調節された電流を出力するよう構成されたプログラマブル電流ミラー回路をさらに備える、請求項１に記載の位相ロックループを行なうためのシステム。
【請求項１４】
プログラマブル電流ミラー回路においてリーク電流をミラーし、ミラーされたリーク電流を、調節された電流と組合わされるようにフィードバックするよう構成されたリーク補償回路をさらに備える、請求項１３に記載の位相ロックループを行なうためのシステム。
【請求項１５】
第２の電流ミラー回路からの基準電流、アップ信号、ダウン信号、調節された電流、およびミラーされたリーク電流を受取り、電荷ポンプ回路からの出力のための電荷ポンプ出力信号を生成するよう構成された出力回路をさらに備える、請求項１４に記載の位相ロックループを行なうためのシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
個別の電流パルスの大きさはまた、所望のループ帯域幅を設定するよう調節されてもよい。ループ帯域幅は、ＰＬＬ回路１００が入力信号１０５にロックオンし、ジッタに対処する能力の目安である。大きいループ帯域幅は迅速なロック時間を提供し、入力信号１０５上のジッタを追跡して、ジッタを出力信号１５０へと通過させる。小さいループ帯域幅は入力信号１０５のジッタを除去するが、ＰＬＬ回路１００のロック時間を増加させる。通常、ループフィルタ１３５内の所与のキャパシタのために、電荷ポンプ出力信号１３０用のより小さい電流がより低いループ帯域幅を生成し、電荷ポンプ出力信号１３０用のより大きい電流がより高いループ帯域幅を生成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
基準ノイズは、入力信号１０５上のジッタ、電荷ポンプ回路１２５における熱ノイズ、およびフィルタリングされた制御信号１４０の電圧に関連する供給ノイズといった多数の寄与要因を有する。入力信号１０５がきれいな（すなわちジッタがない）整数ＰＬＬでは、ループ帯域幅を増加させることは、電荷ポンプ回路１２５における熱ノイズの影響を低減させ、それは基準ノイズを低減させる。しかしながら、入力信号１０５にノイズがあれば、高いループ帯域幅は、より多くの基準ノイズを出力信号１５０へと通過させる。同様に、デルタ−シグマＰＬＬとして公知のある種のＰＬＬでは、周波数分割器回路１５５の値は動的に変化するかもしれず、それは、ノイズがある入力信号１０５上に基準ノイズに似たノイズを生成する。基準ノイズはＶＣＯノイズを支配でき、したがって、ループ帯域幅を増加させるよりもむしろ、最小可能ループ帯域幅が望まれる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
いくつかの実施例では、基準電流３４０の大きさに対し、電荷ポンプ出力信号２３０における大きい電流が必要とされる。たとえば、周波数分割器回路２５５（図２）における分割器の大きい値は、比較的大きい電流を必要とする。比較的大きい電流を含む、異なる大きさの１つ以上の電流が、基準電流３４０から、第１の電流ミラー回路３０５および第２の電流ミラー回路３１０の一方に結合されたプログラマブル電流ミラーデジタル−アナログ変換器を通って供給されてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
ＰＣＭＤＡＣ４００内の入力スイッチ４１０は、変換器出力信号４９０がＭ×基準電流４８０に等しくなるよう、単一ユニット（Ｎ＝１）であってもよい。入力スイッチ４１０
は、変換器出力信号４９０がＭ／Ｎ×基準電流４８０に等しくなるよう、より大きいユニットを提供してもよい。いくつかの実施例では、変換器出力信号４９０のために任意関数を発生させることが可能であり、この場合、変換器出力４２０、４３０および４４０はバイナリ荷重されていない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
レプリカ電流電荷ポンプ回路２２５（図２）において使用される場合、基準電流４８０は（たとえば図３の基準電流３４０を介して）電流バイアス基準発生回路から導き出されてもよい。ＰＣＭＤＡＣ４００に結合された、またはＰＣＭＤＡＣ４００として構成された第１の電流ミラー回路３０５（図３）は、変換器出力信号４９０のための電流を生成するために使用され、それはＰＬＬ回路２００のループ帯域幅を決定する。変換器出力信号４９０は、第２の電流ミラー３１０のための基準電流として使用される。第２の電流ミラー回路３１０も、ＰＣＭＤＡＣに結合され、またはＰＣＭＤＡＣとして構成されてもよく、たとえば、以下に述べるようなより大きい周波数分割器比率のためにより大きい電流を生成するようプログラムされていてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
（フィルタリングされた制御信号２４０のための異なる電圧を有する）２つ以上のＶＣＯを有するＰＬＬ回路２００の代替的な実施例では、第３のＰＣＭＤＡＣ４００が使用されてもよい。第３のＰＣＭＤＡＣ４００の変換器出力４９０は、使用中のＶＣＯを選択している論理値によって制御される。その結果、第３のＰＣＭＤＡＣ４００は、個々のループパラメータ（たとえば、フィルタリングされた制御信号２４０の電圧）にかかわらず、一定のループ帯域幅を提供する。いくつかのＰＣＭＤＡＣ４００の縦続はさらに、ループ帯域幅がこのように個別にプログラミング可能であるプログラマブルＰＬＬ回路の構築を可能にする。プログラマブルＰＬＬ回路は、一定のループ帯域幅が望ましい他の回路における使用を容易にする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
さらに、プログラマブルＰＬＬ回路では、レプリカ電流電荷ポンプ回路２２５によって広範囲の電流が供給されることが必要とされ得る周波数分割器回路２５５（図２）のための広範囲の設定と組合せて、広範囲のループ帯域幅設定が望ましい。レプリカ電流電荷ポンプ回路２２５において広範囲の電流を供給するために多数のＰＣＭＤＡＣを実現する場合、ＰＣＭＤＡＣを追加するたびにノイズが通常蓄積する。ノイズの大きさは通常、電流の増加とともに減少する。したがって、電流ミラーの無歪限界および許容電力の制約内で最大可能電流が使用されてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図５は、この発明の例示的な一実現化例におけるリーク補償ＰＣＭＤＡＣ５００を示す。リーク補償ＰＣＭＤＡＣ５００は、ＰＣＭＤＡＣ４００（図４）と、電流ミラー回路５０５と、変換器出力５１０、５１５および５２０と、オフ状態スイッチ５２５、５３０および５３５と、変換器セレクタ５４０、５４５および５５０とを含む。変換器出力５１０、５１５および５２０は、ＰＣＭＤＡＣ４００の入力スイッチ４１０に連結されている。基準電流４８０は、変換器出力５１０、５１５および５２０のゲートに連結されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
変換器出力５１０は、オフ状態スイッチ５２５によって変換器セレクタ５４０に連結されている。変換器出力５１５は、オフ状態スイッチ５３０によって変換器セレクタ５４５に連結されている。変換器出力５２０は、オフ状態スイッチ５３５によって変換器セレクタ５５０に連結されている。変換器セレクタ５４０、５４５および５５０は、ライン５５５を介して電流ミラー回路５０５に連結されている。電流ミラー回路５０５は、変換器出力４９０でＰＣＭＤＡＣ４００に連結されている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図８は、この発明の例示的な一実現化例における電荷補償電流パルスリーク分離回路８００を示す。電荷補償電流パルスリーク分離回路８００は、電流パルスリーク分離回路７００と、追加の反転アップ信号スイッチ８１０および反転ダウン信号スイッチ８２０とを含む。反転アップ信号スイッチ８１０は、アップ信号スイッチ７２０および反転ダウン信号スイッチ８２０に連結されている。反転ダウン信号スイッチ８２０はさらにダウン信号スイッチ７４０に連結されている。反転アップ信号スイッチ８１０のゲート−ソースおよびゲート−ドレインは、ライン８３０を介して連結されている。反転ダウン信号スイッチ８２０のゲート−ソースおよびゲート−ドレインは、ライン８４０を介して連結されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
電流パルスリーク分離回路７００（図７）の動作中、アップ信号スイッチ７２０、７３０およびダウン信号スイッチ７４０、７５０がスイッチングされると、アップ信号スイッチ７２０、７３０およびダウン信号スイッチ７４０、７５０のためのゲート−ソースおよびゲート−ドレインキャパシタンスにより、少量の電荷が、アップ信号スイッチ７２０、７３０およびダウン信号スイッチ７４０、７５０のための制御信号（たとえば、アップ信号２１５およびダウン信号２２０）からライン７６０上の電荷ポンプ出力信号２３０に移動するようになるかもしれない。電荷補償電流パルスリーク分離回路８００は、ライン７６０上の電荷ポンプ出力信号２３０の最も近くに配置された反転アップ信号スイッチ８１
０および反転ダウン信号スイッチ８２０のゲート−ドレインおよびゲート−ソースを短絡させることにより、電荷移動を減少させる。いくつかの実施例では、反転アップ信号スイッチ８１０および反転ダウン信号スイッチ８２０は、ＶＣＯ２４５（図２）の動作電圧で電荷移動を補償するよう調節されたサイズを有する。