低通滤波电路及相位同步电路制造技术

本发明专利技术公开了一种低通滤波电路及相位同步电路。本发明专利技术的目的在于：对于ＰＬＬ中的环路滤波器，在保持与以往相同的传递特性的同时，使其比以往小型化。ＰＬＬ１００Ａ中的环路滤波器３０Ａ包括：拥有电容元件，一端连接在充电泵电路２０的输出端，另一端输出用来控制电压控制振荡器４０的电压Ｖｏｕｔ且作为第１部分电路的滤波电路３１Ａ；将滤波电路３１Ａ中所规定的节点的电压作为输入的电压缓冲电路３２；及一端连接在充电泵电路２０的输出端，另一端连接在电压缓冲电路３２的输出端且作为第２部分电路的滤波电路３３Ａ。在环路滤波器３０Ａ中，由充电泵电路２０输出的电流分流，分别流入两个滤波电路。也就是说，在滤波电路３１Ａ中，仅仅流入由充电泵电路２０输出的一部分电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低通滤波电路，特别涉及在相位同步电路中，比较适合作为环路滤波器用的低通滤波电路的技术。
技术介绍
相位同步电路(以下，称为PLL(Phase Locked Loop))现在正成为半导体集成电路系统中不可缺少的构成要素，几乎所有的LSI中都安装有相位同步电路。并且，其应用范围跨越通信机器、微处理器、IC卡等多种领域。图9表示一般的充电泵型PLL的结构。参照该图，对PLL的概要进行说明。频率相位比较器10比较提供给PLL100的输入时钟CKin和反馈时钟CKdiv的相位差，并且输出与该相位差相对应的信号UP及信号DN。充电泵电路20根据信号UP及信号DN，出入(吐出或者吸入)电流Ip。环路滤波器30将电流Ip平滑化，且作为电压Vout输出。电压控制振荡器40根据电压Vout，使PLL100的输出时钟CKout的频率发生变化。分频器50将输出时钟CKout进行N分频，且作为反馈时钟CKdiv反馈到相位比较器10。在重复以上步骤的过程中，输出时钟CKout渐渐收敛到所规定的频率，且被锁定。环路滤波器30为前述PLL100的构成要素中特别重要的要素。可以说，PLL100的响应特性由环路滤波器30的滤波特性也就是传递特性来决定。而根据PLL的控制理论，最好使PLL的响应带域宽度最大为输入时钟的10分之一左右的频率。根据该理论，以较低频率的基准时钟作为输入的PLL必须使环路滤波器的截止频率较低、响应带域宽度较窄。因此，以往的PLL中的环路滤波器具有较大的时间常数、也就是CR积。为了实现大的CR积，一般是使电容元件较大。但是，使电容元件较大成为电路规模增大的要因。这会成为特别是具备多个PLL的半导体集成电路、例如微处理器等的深刻问题。并且，特别在IC卡中，从可靠性的方面考虑，必须要避免安装比卡的厚度厚的部品，因此实际上不可能采用在外部安装大型的电容元件的方法。所以，以往为了缩小环路滤波器的电容元件，采用了以下所述的方法。第一个例子将通常串联的电容元件及电阻元件分离构成环路滤波器，且分别对这些元件提供电流，在加法电路中合计所产生的电压且输出(例如，参照特许第2778421号说明书(第3页，附图说明图1))。这样一来，由于使提供给电容元件的电流小于提供给电阻元件的电流，因此能够维持与以往相同的滤波特性，同时，相对地实现电容元件的小型化。第二个例子为本案专利技术人参与的专利申请(日本国专利申请2002-286987号)所涉及的低通滤波电路。在该低通滤波电路中，通过第1滤波器进行输入信号的滤波处理，同时，通过第2滤波器，将由流入第1滤波器的第1电流而产生的第2电流进行滤波处理，通过加法器，将在第1及第2滤波器中产生的第1及第2电压合计并且输出。这样一来，由于使产生比第1电流小的第2电流，因此能够维持与以往相同的滤波特性，同时，相对地实现第2滤波器中的电容元件的小型化。如上所述，一般必须用电容值较大的元件作为环路滤波器中的电容元件。这会成为增大PLL全体的电路面积的要因。PLL被应用在多种实用产品中，缩小其电路规模是必须要解决的课题。
技术实现思路
如前述问题所鉴，本专利技术的课题在于对于低通滤波电路使用与前述以往技术不同的方法，在保持与以往相同的传递特性的同时，实现比以往小型化的低通滤波电路。并且，提供具备那种低通滤波电路的PLL。为了解决前述课题，本专利技术所采用的方法是，作为将提供给输入端的电流平滑化且输出电压的低通滤波电路，包括拥有电容元件，且一端连接在前述输入端，另一端输出前述电压的第1部分电路；将前述第1部分电路中的所定节点的电压作为输入的电压缓冲电路；及一端连接在前述输入端，另一端连接在前述电压缓冲电路的输出端的第2部分电路。这样一来，由于第1及第2部分电路的一端连接在低通滤波电路的输入端，因此提供给该输入端的电流分流，分别流入第1及第2部分电路。也就是说，流入第1部分电路的电流变得比提供给低通滤波电路的电流小。因此，能够相对地使第1部分电路中的电容元件小型化。并且，由于第2部分电路的另一端连接在电压缓冲电路的输出端，因此该端子的电压与第1部分电路中所定的节点的电压相等。所以，第2部分电路就好像是将第1部分电路中所定节点后面的电路部分连接在该输出端似的工作。也就是说，能够省略应该设置在第2部分电路的后面部分的电路，能够减少低通滤波电路全体的电路面积。并且，本专利技术采用的方法是，在包括充电泵电路、电压控制振荡器、及输出用以将出入前述充电泵电路的电流平滑化而控制前述电压控制振荡器的电压的环路滤波器的相位同步电路中，前述环路滤波器具备拥有电容元件，一端连接在前述充电泵电路的输出端，另一端输出前述电压的第1部分电路；将前述第1部分电路中所定节点的电压作为输入的电压缓冲电路；及一端连接在前述供给泵电路的输出端，另一端连接在前述电压电压缓冲电路的输出端的第2部分电路。这样一来，由于第1及第2部分电路的一端连接在充电泵电路的输出端，因此由该充电泵电路输出的电流分流，分别流入第1及第2部分电路。也就是说，流入第1部分电路的电流变得比提供给环路滤波器的电流小。因此，能够相对地使第1部分电路中的电容元件小型化。并且，由于第2部分电路的另一端连接在电压缓冲电路的输出端，因此该端子的电压与第1部分电路中所定的节点中的电压相等。所以，第2部分电路就好像将第1部分电路中所定节点以后的电路部分连接在该输出端似的工作。也就是说，能够省略应该设置在第2部分电路的后面部分的电路，能够减少环路滤波器全体的电路面积，甚至于能够减少相位同步电路全体的电路面积。最好前述环路滤波器拥有用来切换前述第1部分电路中的一端与前述第2部分电路中的一端是否电气连接的开关。并且，前述开关至少在电流出入前述充电泵电路时为导通状态，而在其它时候变为非导通状态。这样一来，能够防止在电流不出入充电泵电路时，由环路滤波器中的电压缓冲电路而产生的漏电流转入第1部分电路。因此，能够回避由该漏电流而引起的对相位同步电路输出的影响。具体地说，在控制流出前述充电泵电路的电流的信号及控制流入前述充电泵电路的电流的信号中的一个活性化时，前述开关成为导通状态。并且，具体地说，前述开关由相互并联的第1及第2部分开关构成。并且，前述第1部分开关在控制流出前述充电泵电路的电流的信号活性化时，成为导通状态。前述第2部分开关在控制流入前述充电泵电路的电流的信号活性化时，成为导通状态。(专利技术的效果)如上所述，根据本专利技术，能够在保持与以往相同的滤波特性的同时，实现比以往小的低通滤波电路。并且，通过将本专利技术所涉及的低通滤波电路作为PLL中的环路滤波器使用，能够大幅度地减少作为PLL全体的电路面积。并且，本专利技术所涉及的低通滤波电路的输出入与以往的低通滤波电路的输出入相同。因此，能够在不改变以往的PLL中的环路滤波器以外的电路部分的情况下，将本专利技术所涉及的低通滤波电路作为环路滤波器装入。也就是说，本专利技术所涉及的低通滤波电路很容易置换以往的环路滤波器，并且，能够使置换后的PLL的电路面积大幅度地减小。附图的简单说明图1为本专利技术的第1实施例所涉及的PLL的结构图。图2为用来说明将以往的被动型低通滤波电路换成本专利技术所涉及的被动型低通滤波电路的电路图。图3为本专利技术的第2实施例所涉及的PLL的结构图。图4为用来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将提供给输入端的电流平滑化且输出电压的低通滤波电路，其特征在于：　　　　包括：拥有电容元件，且一端连接在前述输入端，另一端输出前述电压的第１部分电路；　　　　将前述第１部分电路中的所定节点的电压作为输入的电压缓冲电路；　　　　及一端连接在前述输入端，另一端连接在前述电压缓冲电路的输出端的第２部分电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：道正志郎，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]