ＰＬＬ初期化回路　回路説明

PLL初期化回路　回路説明

　電源投入直後の動作

ＴＲ１とＣで構成される回路は初期化回路の動作開始を電源投入から若干遅らせるために設けています。
これは電源投入後、ＰＬＬ回路を安定した動作状態にしてから分周比設定データを送るためです。
電源投入直後、ＴＲ１はベースに接続されているコンデンサ（Ｃ）によりベース電流は流れず、ＯＦＦ状態となっています。
そのため、X１の入力はＨとなり、X１の出力はＬとなります。X４、X５で構成されるﾏﾙﾁﾊﾞｲﾌﾞﾚｰﾀ回路は電源投入直後から動作を開始しています。
X１の出力がＬ状態であるため、ＦＦ（Ｈ）のＣＬはＬになり、クリア状態になります。そのため、出力ＨはＬ状態、出力

はＨ状態になります。
また、X３の下側の入力はＬであるため、X４、X５で作成されるパルス信号はブロックされ、ＦＦ（Ｈ）のＣＫには伝わりません。
ＦＦ（Ｈ）の出力ＨがＬであるため、X８を通してＦＦ（ＡＢＣＤ）およびＦＦ（Ｅ）はリセット状態であり、出力Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥは全てＬ状態になります。
時間とともにコンデンサ（Ｃ）には電荷が溜まり、ＴＲ１のベースに電流が流れ始めます。ＴＲ１がＯＮ状態になると、X１の出力はＨとなり、ＦＦ（Ｈ）のクリア状態は解除されます。それと同時にX３の下側の入力もＨになり、X４、X５で作成したパルス信号が通れるようになります。この状態では出力

がＨ状態であるため、X２もパルス信号を通せる状態になっています。
ＦＦ（Ｈ）はＣＫの信号がＨからＬに変化した時点で出力が反転します。
ですから、X１の出力がＨ状態になった後、最初にＣＫがＨからＬになった時点で出力ＨがＨ状態、出力

がＬ状態になります。
この時点が初期化シーケンスのスタートになります。
出力

がＬになるとX２のゲートは閉じられ、パルス信号はＦＦ（Ｈ）のＣＫには伝わりません。ですから、ＦＦ（Ｈ）は一度反転すると、電源がＯＦＦになるまで出力の状態は変化しません。

クロック生成回路

X４、X５のＮＡＮＤゲートを二つ使用してﾏﾙﾁﾊﾞｲﾌﾞﾚｰﾀ回路を構成しています。
クロック周波数は約７００Ｈｚにしています。　初期化動作は電源を投入した直後だけの動作ですので、それほど高速にする必要もないので、上記の周波数にしました。あまり根拠はありません。

クロック・カウンタ

基準分周器用データ１７ビットと比較分周器用データ１７ビットおよびＬＥをカウントします。
カウンタとしてＦＦ（ＡＢＣＤ）とＦＦ（Ｅ）を使用します。
そのままですと３２ビットのカウンタとなってしまうので、出力Ｂ[２^１＝２]と出力Ｅ[２^４＝１６]のＡＮＤ条件により１９ビット目のクロックが入力された時点でＦＦ（ＡＢＣＤ）およびＦＦ（Ｅ）をリセットします。１９ビット目としているのはＬＥ信号の送出を含め一回のシーケンスで１８クロックをカウントさせるためです。

分周器用データの生成

ＩＣ１およびＩＣ２はセレクタ用のＩＣです。このＩＣには入力が１６本、出力が１本および出力選択用の制御入力が４本あります。４本の制御用入力の状態により、１６本の入力から一つ選択できます。
今回の場合、分周比は固定ですので、１６本の入力は予めＨ（＋５Ｖ）かＬ（０Ｖ）をプリントパターンで固定しています。
ＩＣ１は基準分周器用、ＩＣ２は比較分周器用です。
制御用入力にはＦＦ（ＡＢＣＤ）の出力を接続し、１６本の入力を順番に出力するようにしています。今回の回路では最初に基準分周器用のデータを送出し、次に比較分周器用のデータを送出するようにしています。
セレクタ制御用のカウンタには両方ともＦＦ（ＡＢＣＤ）の出力を使っています。

実際のセレクタ入力は以下のようにしています。

¹⁵

⁰

基準分周データシーケンスと比較分周データシーケンスの切り替え

基準分周データと比較分周データの切り替えはＦＦ（Ｆ）で行います。
ＦＦ（Ｆ）はＦＦ（Ｅ）が１８ビットカウント後リセットされて出力ＥがＨからＬに変化することにより反転し、ＦＦ（Ｆ）の出力ＦはＬからＨになります。
ＦＦ（Ｆ）の出力Ｆおよび

はY１とY２のそれぞれ接続しています。ＦＦ（Ｆ）の出力

がＨの場合、Y１（基準分周データ用）のゲートが開き、ＩＣ１のデータがＤＡＴＡ端子に出力されます。
ＦＦ（Ｆ）の出力ＦがＨの場合、Y２（比較分周データ用）のゲートが開き、ＩＣ２のデータがＤＡＴＡ端子に出力されます。

コントロールデータの生成

１６ビットの分周比設定データを送出した後、コントロールビットを送出します。
コントロールビットの発生タイミングは

・Ｅ（１７パルス目）の条件の時です。
この時点の

の状態でコントロールビットの内容を決めます。最初のシーケンス（基準分周データ）では

はＨ状態であり、ＤＡＴＡ上のコントロールビットもＨとなります。（基準分周器用指定）
ＦＦ（Ｆ）はＦＦ（Ｅ）の出力ＥがＨからＬになった時点で反転します。
ですから、次のシーケンス（比較分周データ）では

はＬ状態になり、ＤＡＴＡ上のコントロールビットもＬとなります。（比較分周器用指定）

ＬＥパルスの生成

１７ビットのデータを送出した後、ＬＥ（ロードイネーブル）信号をＨ状態にします。これによりＤＡＴＡラインを通してＰＬＬに送られた分周比データが分周器のプログラマブル・カウンタにセットされます。
ＬＥの発生タイミングはＡ・Ｅの条件の時です。
基準分周器用と比較分周器用の２回発生します。

初期化回路の停止

比較分周器用のＬＥ信号を送出した時点（出力ＦがＨからＬに変化した時点）でＦＦ（Ｇ）が反転し、ＧがＨ状態、

がＬ状態となります。

がＬになることで、ﾏﾙﾁﾊﾞｲﾌﾞﾚｰﾀ回路のX４の上側の入力がＬになり、ﾏﾙﾁﾊﾞｲﾌﾞﾚｰﾀ回路は動作を停止します。
これにより、ＰＬＬへのＣＬＯＣＫも停止し、以後、余分なデータ設定は行われません。
ＦＦ（Ｇ）の状態は電源がＯＦＦになるまで変化しません。

以上の動作により、ＰＬＬの分周比指定が行われます。