(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＬＬ回路への電源電圧の値を検出する工程と、
前記電源電圧の検出値に基づいて前記ＰＬＬ回路の動作周波数を調整するために、前記ＰＬＬ回路を構成する分波器から出力される複数の周波数信号の一つを選択する工程と、
の各工程を有することを特徴とする電圧変動に対するＰＬＬ回路の動作補償方法。
【請求項２】
ＰＬＬ回路への電源電圧の値を検出する工程と、
前記電源電圧の検出値に基づいて前記ＰＬＬ回路を構成する分周器から出力される複数の周波数信号の一つを選択する工程と、
の各工程を有することを特徴とする電圧変動に対するＰＬＬ回路の周波数レンジの補償方法。
【請求項３】
ＰＬＬ回路への電源電圧の値を検出する工程と、
前記電源電圧の検出値に基づいて前記ＰＬＬ回路内を構成する電圧制御発振器に入力される参照電圧又は電流制御発振器に入力される参照電流を調整するために、前記ＰＬＬ回路を構成する分波器から出力される複数の周波数信号の一つを選択する工程と、
の各工程を有することを特徴とする電圧変動に対するＰＬＬ回路の周波数レンジの補償方法。
【請求項４】
ＰＬＬ回路への電源電圧の値を検出する手段と、
前記電源電圧の検出値に基づいて前記ＰＬＬ回路を構成する分周器から出力される複数の周波数信号の一つを選択する手段と、
の各手段を有することを特徴とする電圧変動に対して動作補償したＰＬＬ回路。
【請求項５】
ＰＬＬ回路への電源電圧の値を検出する手段と、
前記電源電圧の検出値に基づいて、前記ＰＬＬ回路の動作周波数を調整するために、前記ＰＬＬ回路を構成する分波器から出力される複数の周波数信号の一つを選択する調節手段と、
の各手段を有することを特徴とする電圧変動に対するＰＬＬ回路の周波数レンジの補償装置。
【請求項６】
電源電圧によって動作するＰＬＬ回路であって、
位相検出器と、
前記位相検出器に接続された充電ポンプ回路と、
前記充電ポンプ回路に接続されたフィルターと、
前記フィルターに接続された電圧制御発振回路と、
電源電圧の値を検出する手段と、
前記電源電圧の検出値に基づいて、前記ＰＬＬ回路の動作周波数を調整するために、前記ＰＬＬ回路を構成する分波器から出力される複数の周波数信号の一つを選択する調節手段と、
の各手段を有することを特徴とする前記電源電圧によって動作するＰＬＬ回路。
【請求項７】
前記調節手段は、前記電源電圧の分圧値と参照電圧を比較する差動増幅器を有することを特徴とする請求項６に記載のＰＬＬ回路。
【請求項８】
電源電圧によって動作するＰＬＬ回路であって、
位相検出器と、
前記位相検出器に接続された充電ポンプ回路と、
前記充電ポンプ回路に接続されたフィルターと、
前記フィルターに接続された電流制御発振回路と、
電源電圧の値を検出する手段と、
前記電源電圧の検出値に基づいて、前記ＰＬＬ回路の動作周波数を調整するために、前記ＰＬＬ回路を構成する分波器から出力される複数の周波数信号の一つを選択する調節手段と、
の各手段を有することを特徴とする前記電源電圧によって動作するＰＬＬ回路。
【請求項９】
前記調節手段は、前記電源電圧の分圧値と参照電圧を比較する差動増幅器を有することを特徴とする請求項８に記載のＰＬＬ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集積回路、特にＰＬＬ集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、殆どのＩＣは単一の５Ｖ電源電圧によって動作するように設計されてきた。しかし、最近、ポータブルＰＣや省エネルギーＰＣの出現に伴い、多くのＩＣが５Ｖのみならず３．３Ｖでも動作可能でなければならなくなった。デジタルＩＣについては、３．３Ｖでも所定のクロック周波数で動作可能であれば問題はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アナログＩＣ、特にＰＬＬ回路等においては、入力電圧が異なることによって複雑な問題が生ずる。例えば、ＰＬＬの動作周波数レンジは電源電圧に強く依存する。図１は、典型的なＰＬＬ回路の構成を示す。図２に示されているように、温度その他の変動条件を考慮に入れた場合、３．３Ｖ動作用に設計されたＰＬＬは５Ｖにおいては動作が速すぎてしまい、同様に、５Ｖ動作用に設計されたＰＬＬは３．３Ｖにおいては動作が遅すぎてしまう。
【０００４】
本願発明の目的は、電源電圧に基づいてＰＬＬの周波数レンジを調整し、一つのＰＬＬが異なった供給電圧で動作可能にする方法を提供すると共に、そのようなＰＬＬを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
斯かる課題を達成するため、本願発明は、ＰＬＬ回路への電源電圧の値を検出し、当該電源電圧の検出値に基づいてＰＬＬ回路の動作周波数を調整するために、当該ＰＬＬ回路を構成する分波器から出力される複数の周波数信号の一つを選択するようにしたのである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図３は、電源電圧の値に基づいてＰＬＬの周波数レンジを調節する方法を示す。先ず、電源電圧の値が検出器１２によって検出される。検出器の出力１３はＰＬＬ１４に接続される。電源電圧の検出器１２は、電源電圧ＶＤＤと当該電源電圧には影響されない参照電圧ＶＲＥＦを比較することによって動作する。参照電圧ＶＲＥＦは、外部又はチップ内の定電圧レギュレータによって発生される。通常、参照電圧ＶＲＥＦは電源電圧ＶＤＤよりも低いので、直接的に電源電圧ＶＤＤと比較されることはない。むしろ、電源電圧ＶＤＤが減衰されて、参照電圧ＶＲＥＦと比較されることとなる。電源電圧ＶＤＤを減衰する方法は種々ある。ひとつの方法は、図４に示された電圧分圧器を用いる方法である。ＰＬＬを３．３Ｖと５Ｖで動作させようとするのであるならば、２分割の電圧分圧器Ｒ１／Ｒ２を使用し、３．３Ｖを１．６５Ｖに、５Ｖを２．５Ｖにそれぞれ減衰させる。この場合、両方の使用電圧に対して等しいマージンを確保するために、２．０７５Ｖの参照電圧が当該電源電圧を検出するのに用いられる。
【０００７】
電源電圧が一度検出されれば、次はその検出結果に従って、ＰＬＬ周波数レンジを調節する方法を見出すことが必要になる。ひとつの可能な手法としては、５Ｖ動作時においてイネーブルされる所定の分周器を挿入することによりＰＬＬの出力周波数を低減させることである。図５は、位相検出器１８、充電ポンプ２０、ローパス・フィルター２２及び電圧制御発振器／電流制御発振器２４（ＶＣＯ／ＩＣＯ２４）から成るＰＬＬ１４を示す。しかし、図５に示されているように、本ＰＬＬ１４は、分周器２６をＶＣＯ／ＩＣＯ２４と位相検出器１８の間に含むように構成されている。制御線１３によって示されているように電源電圧が５Ｖであると検出された場合には、マルチプレクサー２８によって分周器２６から出力２７が選択される。制御線１３は図４に示された回路によって作られる。
【０００８】
しかし、この手法を実行する上には多少の障害がある。分周器２６はシリコン半導体チップ上に余分な領域を必要とすると共に、比較的に高い周波数で使用すると多くの消費電力を必要とする。また、この分周器は集積回路でなく個別部品で実現するのは現実的でない。ＰＬＬの周波数レンジを調節するより容易な方法は、ＰＬＬに入力される参照電圧又は参照電流を調節することである。ＰＬＬを構成する殆どののＶＣＯ又はＩＣＯは、ＰＬＬの中心動作周波数を決定する外部電圧又は外部電流源を持つ。この例として、米国特許番号５、３０２、９２０号の「可変電流源とキャパシタンスを有する制御可能な多相リング発振器」が挙げられる。ここでは、参照電圧または参照電流を変えることによりＰＬＬの周波数レンジが電源電圧の検出値に基づいて調整される。
【０００９】
図６は、電圧／電流コンバータ３４（Ｖ／Ｉコンバータ３４）を構成する２つのトランジスタＭ１とＭ２によって上記の調整が行われることの一例を示す。接続線４０によりＰＬＬに入力される参照電流（電流源出力３６とＶ／Ｉコンバータの出力３８の合計電流）は、制御線１３によって示されるように、電源電圧が５Ｖであると検出された時はトランジスタＭ１をターンオフさせることによって減衰される。電源電圧が３．３Ｖであると検出された時は、トランジスタＭ１はターンオンされ、ＰＬＬ４０にたいして出力３８を介して付加電流を供給する。図７は、電源電圧３．３Ｖ及び５ＶにおいてＰＬＬを如何に動作させるかを示す。周波数レンジが電源電圧に対してリニアに調節され、その結果ＰＬＬが如何なる電源電圧においても動作可能であることがさらに望ましい。このことは、図８における３０で示されているように、図４のコンパレータ１６を差動増幅器に置き換えることによって行われる。差動増幅器の出力５２は、電源電圧に依存しない参照電圧ＶＲＥＦと減衰された電源電圧ＶＤＤの差に比例する。出力電圧５２は、その後、図６に関連して説明されたように、ＰＬＬに接続される参照電圧／参照電流を調節するために使われる。しかし、この差動増幅器は、図７のコンパレータからのディジタル出力とは対照的に、アナログ出力電圧を供給するので、電流コンバータ４４に対して単純化電圧が用いられる。
【００１０】
図９に示されているように、電流コンバータへの単純化電圧は、差動増幅器３０からの出力電圧５２によってバイアスされた単一のトランジスタＭ３によって作られる。図８の回路は、このように、ＰＬＬが異なった電源電圧で動作可能になるように、電源電圧を用いて参照電流をリニアに調節する技術を示している。上記実施例に係る記載は、本願発明を限定するものではなく、本願発明の範囲内において、変更、修正され得るものであることは言うまでもない。
【００１１】
【発明の効果】
これにより、本願発明は、電源電圧の値に依存しない動作周波数レンジ特性を有するＰＬＬを提供することができた。つまり、従来のＰＬＬにおいては、温度その他の変動条件を考慮に入れた場合、３．３Ｖ動作用に設計されたＰＬＬは５Ｖにおいては動作が速くなり、５Ｖ動作用に設計されたＰＬＬは３．３Ｖにおいては動作が遅くなっていたが、本願においては、上記の方法により、電源電圧に基づいてＰＬＬの周波数レンジを調整し、一つのＰＬＬが異なった供給電圧で動作させることを可能にしたのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＰＬＬ回路を示す。
【図２】従来のＰＬＬの電源電圧が変化した場合の特性変化を示す。
【図３】本願発明のＰＬＬのブロック図である。
【図４】電源電圧検出回路の回路図である。
【図５】本願発明のＰＬＬの詳細なブロック図である。
【図６】電流コンバータへの電圧を用いた、ＰＬＬの参照電圧／参照電流を変更させるための回路を示す。
【図７】電源電圧の検出回路を含み、電流コンバータへの電圧を用いた、ＰＬＬの参照電圧／参照電流を変更させるための回路を示す。
【図８】電源電圧の検出回路を含み、線形電流源を用いた、ＰＬＬの参照電圧／参照電流を変更させるための回路を示す。
【図９】線形電流源を用いた、ＰＬＬの参照電圧／参照電流を変更させるための回路を示す。
【符号の説明】
３４  電圧／電流コンバータ（Ｖ／Ｉコンバータ）
Ｍ１、Ｍ２  トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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