JP2003179490A - Fractional n-frequency synthesizer - Google Patents

Fractional n-frequency synthesizer

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JP2003179490A
JP2003179490A JP2002056183A JP2002056183A JP2003179490A JP 2003179490 A JP2003179490 A JP 2003179490A JP 2002056183 A JP2002056183 A JP 2002056183A JP 2002056183 A JP2002056183 A JP 2002056183A JP 2003179490 A JP2003179490 A JP 2003179490A
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利幸 田中
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the occurrence of a spurious due to mixing of the output signal generated by a fractional operation with the input side signal of a phase comparator. <P>SOLUTION: A modulator 7 outputs a signal REFM delayed by a predetermined time width (Δt) in the time-base direction once every two times the period of a reference signal. A harmonic wave component included in the signal REFM is set to (N+1/2)×fref, by setting the modulation width Δt to (2p-1) 2 times (p: an integer) of the period of N-th harmonics of the reference signal. Thus, the frequency components of the spuriousness, generated by mixing becomes Δf=|F/M--1/2|×fref and hence attenuation is facilitated in a LPF (3). <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、フラクショナル制
御を行う周波数シンセサイザに関し、特にVCO出力の
スプリアスの低減を可能としたフラクショナル周波数シ
ンセサイザに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency synthesizer for performing fractional control, and more particularly to a fractional frequency synthesizer capable of reducing spurious of VCO output.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯電話機等の無線通信装置では、無線
部の部品点数と消費電流の削減を図るため、一種類の周
波数シンセサイザを用いて送受信の周波数チャンネル
(CH)切り替えを行う方式が用いられる。
2. Description of the Related Art In a wireless communication device such as a mobile phone, a method of switching a transmission / reception frequency channel (CH) by using one type of frequency synthesizer is used in order to reduce the number of components and current consumption of a wireless section. ..

【0003】図27は、従来の、整数分周を行う周波数
シンセサイザを示し、(a)は基本構成を、(b)は周
波数スペクトルを示している。また、図中のカッコ内
は、具体的な数値例を示している。同図(a)に示すよ
うに、周波数シンセサイザは、PLL回路として構成さ
れ、位相比較回路1Aと、チャージポンプ2Aと、低域
通過フィルタ(LPF)3Aと、電圧制御発振器(VC
O)4Aと、分周数を整数で切り替えることが可能な分
周回路5Aとを備える。
FIG. 27 shows a conventional frequency synthesizer that performs integer frequency division, in which (a) shows a basic configuration and (b) shows a frequency spectrum. In addition, in the parentheses in the figure, specific numerical examples are shown. As shown in FIG. 3A, the frequency synthesizer is configured as a PLL circuit, and includes a phase comparison circuit 1A, a charge pump 2A, a low pass filter (LPF) 3A, and a voltage controlled oscillator (VC).
O) 4A and a frequency dividing circuit 5A capable of switching the frequency dividing number with an integer.

【0004】位相比較回路1Aは、周波数がfrefで
ある基準信号REFと、VCO(4A)の出力信号を分
周回路5Aにより分周した比較信号SIGとを入力し、
両者間の位相差を検出する。位相比較回路1Aは、入力
信号の位相差に応じたパルス幅を有する、遅れ又は進み
の位相誤差信号を出力し、対応する出力端子を介してチ
ャージポンプ2Aに与える。チャージポンプ2Aは、V
CO(4A)の入力ノードの電圧値を制御し、その発振
周波数を制御する。ここで、チャージポンプ2Aは、遅
れ又は進みの位相誤差信号に応じて、互いに極性が異な
り、位相誤差信号のパルス幅に応じたパルス幅を有する
電流信号CPOUTを出力し、高周波成分を除去するL
PF(3A)を介してVCO(4A)の入力ノードの電
荷量を、つまりその電圧値を制御する。VCO(4A)
は、入力ノードの電圧値に応じた発振周波数で発振す
る。分周回路5Aは、VCO(4A)の出力信号をN分
周(Nは整数)した比較信号SIGを出力する。
The phase comparison circuit 1A inputs a reference signal REF having a frequency of fref and a comparison signal SIG obtained by dividing the output signal of the VCO (4A) by the frequency division circuit 5A.
The phase difference between the two is detected. The phase comparison circuit 1A outputs a delayed or advanced phase error signal having a pulse width corresponding to the phase difference between the input signals, and supplies it to the charge pump 2A via the corresponding output terminal. Charge pump 2A is V
The voltage value of the input node of CO (4A) is controlled, and its oscillation frequency is controlled. Here, the charge pump 2A outputs a current signal CPOUT having polarities different from each other according to the delayed or advanced phase error signal and having a pulse width corresponding to the pulse width of the phase error signal, and removes a high frequency component L
The charge amount of the input node of the VCO (4A), that is, its voltage value is controlled via the PF (3A). VCO (4A)
Oscillates at an oscillation frequency according to the voltage value of the input node. The frequency dividing circuit 5A divides the output signal of the VCO (4A) by N (N is an integer) and outputs a comparison signal SIG.

【0005】周波数シンセサイザは、VCO(4A)の
出力をN分周した比較信号SIGを位相比較回路1Aに
フィードバックし、基準信号REFと、比較信号SIG
との位相が一致するとロックする。つまり、基準信号R
EFと比較信号SIGとは同じ周波数(fref)の信
号となり、VCO(4A)の出力信号は、frefのN
倍の周波数(N×fref)となる。このような周波数
シンセサイザを用いて、例えば、使用周波数帯が128
0MHzで、チャンネル間周波数が100kHzである
携帯電話機のチャンネル切り替えを実現する際には、分
周数Nを12801や12802などに変更することに
より、図27(b)に示すように、周波数がfref
(100kHz)の整数倍である複数の周波数チャンネ
ルを切り替えて出力することができる。
The frequency synthesizer feeds back the comparison signal SIG obtained by dividing the output of the VCO (4A) by N to the phase comparison circuit 1A, and outputs the reference signal REF and the comparison signal SIG.
It locks when and the phase match. That is, the reference signal R
The EF and the comparison signal SIG are signals of the same frequency (fref), and the output signal of the VCO (4A) is N of fref.
The frequency is doubled (N × fref). Using such a frequency synthesizer, for example, the frequency band used is 128
When the channel switching of a mobile phone having an inter-channel frequency of 0 MHz and a frequency of 100 kHz is realized, by changing the frequency division number N to 12801 or 12802, the frequency fref is changed as shown in FIG.
It is possible to switch and output a plurality of frequency channels that are an integral multiple of (100 kHz).

【0006】上記した周波数シンセサイザでは、分周数
が整数であるために、出力信号の周波数は、基準信号の
周波数frefの整数倍のみとなる。従って、複数の周
波数チャンネルを切り替えて使用する際には、基準信号
の周波数frefを、チャンネル間の周波数差と同じ周
波数に設定する必要がある。ここで、周波数シンセサイ
ザがロックするまでの時間を短くしたい場合には、周波
数シンセサイザのループ帯域を広く設定すれば良い。一
方、安定したロック状態を得るためには、周波数シンセ
サイザの帯域を、基準信号の周波数frefよりも十分
狭く設定する必要がある。図27の数値例のように、周
波数チャンネル間隔が狭く、基準信号の周波数fref
が低い場合には、周波数シンセサイザのループ帯域を広
くとることができず、従って周波数チャンネル切替を高
速で行うことができない。
In the above frequency synthesizer, since the frequency division number is an integer, the frequency of the output signal is only an integral multiple of the frequency fref of the reference signal. Therefore, when switching and using a plurality of frequency channels, it is necessary to set the frequency fref of the reference signal to the same frequency as the frequency difference between the channels. Here, in order to shorten the time until the frequency synthesizer locks, the loop band of the frequency synthesizer may be set wide. On the other hand, in order to obtain a stable locked state, it is necessary to set the band of the frequency synthesizer sufficiently narrower than the frequency fref of the reference signal. As in the numerical example of FIG. 27, the frequency channel spacing is narrow and the frequency fref of the reference signal is
Is low, the loop band of the frequency synthesizer cannot be wide, and therefore frequency channel switching cannot be performed at high speed.

【0007】ここで、周波数が高い基準信号を使用し
て、狭い周波数チャンネル間隔の切り替えを実現する技
術として、非整数の分周(分数分周)を行うフラクショ
ナルN周波数シンセサイザが知られている。フラクショ
ナルN周波数シンセサイザは、分周回路の分周比を、時
間を区分して異なる分周数に切り替えることによって、
時間平均的に非整数の分周を行い、基準信号の非整数倍
の周波数を有する出力信号を得ることができる。多くの
携帯電話機等では、このようなフラクショナルN周波数
シンセサイザが使用される。
A fractional-N frequency synthesizer that performs non-integer frequency division (fractional frequency division) is known as a technique for realizing switching between narrow frequency channel intervals by using a high-frequency reference signal. The fractional N frequency synthesizer divides the frequency division ratio of the frequency dividing circuit into different frequency division numbers by dividing the time,
It is possible to obtain an output signal having a frequency that is a non-integer multiple of the reference signal by performing non-integer frequency division on a time average. Such a fractional-N frequency synthesizer is used in many mobile phones and the like.

【0008】図28は、従来のフラクショナルN周波数
シンセサイザの構成を示している。フラクショナルN周
波数シンセサイザは、分周回路5Bの分周数を信号列n
によって時系列的に制御する分周数制御回路6Bを備
え、分周回路5Bは、複数の分周数を切り替えて、時間
平均的に非整数の分周を行う点で、図27に示す周波数
シンセサイザと相違する。
FIG. 28 shows the structure of a conventional fractional-N frequency synthesizer. The fractional N frequency synthesizer uses the frequency division number of the frequency division circuit 5B as the signal sequence n.
The frequency dividing circuit 5B includes a frequency dividing number control circuit 6B for time-sequential control, and the frequency dividing circuit 5B switches a plurality of frequency dividing numbers to perform non-integer frequency division on a time average basis. It differs from a synthesizer.

【0009】分周数制御回路6Bは、非整数の分周数の
設定値(N+F/M)(N、M:自然数、F:0以上の
整数)を入力し、時系列的な分周数の信号列nを出力し
て、分周回路5Bをフラクショナル制御する。分周回路
5Bは、信号列nに従って分周数を切り替えて分周動作
をする。分周制御回路6Bが出力する信号列nは、例え
ば、NとN+1の2値の組み合わせをとり、図28中に
示すように、N=200、F=1、M=64に設定した
場合には、64回の分周のうち、N=200分周を(M
−F)=63回、(N+1)=201分周をF=1回実
行する。この期間の平均分周数は、(200×63+2
01×1)÷64になり、分周回路5Bは、(200+
1/64)分周を行うのと等価になる。このため、チャ
ンネル間の周波数が(1/M)×frefとなる基準信
号(図中の例では6.4MHz)を使用でき、基準周波
数を高く設定することによって、高速ロックが可能にな
る。
The frequency division number control circuit 6B inputs a non-integer frequency division number setting value (N + F / M) (N, M: natural number, F: integer equal to or greater than 0), and the time series frequency division number is input. The signal train n is output to fractionally control the frequency dividing circuit 5B. The frequency dividing circuit 5B switches the frequency dividing number according to the signal sequence n to perform the frequency dividing operation. The signal sequence n output from the frequency division control circuit 6B takes, for example, a binary combination of N and N + 1, and is set to N = 200, F = 1, and M = 64 as shown in FIG. Divides N = 200 among 64 divisions (M
-F) = 63 times, (N + 1) = 201 frequency division is performed F = 1 time. The average frequency division number during this period is (200 x 63 + 2
01 × 1) ÷ 64, and the frequency dividing circuit 5B becomes (200+
This is equivalent to 1/64) frequency division. Therefore, it is possible to use a reference signal (6.4 MHz in the example in the figure) in which the frequency between channels becomes (1 / M) × fref, and high-speed locking becomes possible by setting the reference frequency high.

【0010】上記フラクショナルN周波数シンセサイザ
では、周期的にN、N+1の分周数の切り替えが行われ
ると、出力信号にスプリアス(パターンノイズ)が発生
するが、分周数がランダム的に切り替わるときには、そ
の発生が低く抑えられることが知られている。そこで、
分周数制御回路6Bを、シグマ−デルタ変調器を用いて
構成し、分周回路5Bに、その分周数がランダム的に変
化するような信号列nを与えるようにする。このような
分周数制御回路6Bは、フラクショナルN周波数シンセ
サイザに、パターンノイズを除去するノイズシェイピン
グ効果を与える。
In the fractional-N frequency synthesizer, spurious (pattern noise) is generated in the output signal when the frequency division number N or N + 1 is periodically switched, but when the frequency division number is switched randomly, It is known that the occurrence can be suppressed to a low level. Therefore,
The frequency dividing number control circuit 6B is configured by using a sigma-delta modulator so that the frequency dividing circuit 5B is provided with a signal train n whose frequency dividing number changes randomly. The frequency division number control circuit 6B as described above gives the fractional N frequency synthesizer a noise shaping effect for removing pattern noise.

【0011】図29は、ノイズシェイピング効果を有す
る分周数制御回路6Bの構成例を示す。分周数制御回路
6Bは、遅延回路Dにより出力を入力に帰還するアキュ
ムレータらなる、縦続接続された3段のシグマ−デルタ
変調器1C、2C、3Cと、各シグマ−デルタ変調器の
出力を直接又は遅延回路Dを介して加算する重み付け加
算器4Cと、重み付け加算器4Cの出力とNとを加算す
る加算器5Cとを備え、3段一次MASHを構成してい
る。遅延回路Dは、各シグマ−デルタ変調器の動作タイ
ミングを与えるクロック(図示せず)1サイクル分の遅
延を付ける。
FIG. 29 shows a configuration example of the frequency division number control circuit 6B having the noise shaping effect. The frequency division control circuit 6B outputs three outputs of each of the sigma-delta modulators 1C, 2C, and 3C, which are cascaded and are composed of an accumulator that feeds back the output to the input by the delay circuit D. A three-stage primary MASH is provided with a weighting adder 4C that adds directly or via the delay circuit D, and an adder 5C that adds the output of the weighting adder 4C and N. The delay circuit D adds a delay of one cycle of a clock (not shown) which gives the operation timing of each sigma-delta modulator.

【0012】1段目のシグマ−デルタ変調器1Cは、所
定の整数入力Fを、クロックのタイミング毎にアキユー
ムレータで累積し、累積値がM以上になるとオーバーフ
ロー信号を出力して、累積値をリセットする。つまり、
Mクロックの間にF回だけオーバーフロー信号を出力
し、そのときの重み付け加算器4Cの出力値を+1にす
る。2段目及び3段目のシグマ−デルタ変調器2C、3
Cの、それぞれのオーバーフロー出力は、その平均値が
0になるように、重み付け加算器4Cの重みが設定され
る。例えば、3段目のシグマ−デルタ変調器3Cのオー
バーフロー信号が出力されると、はじめのクロックサイ
クルでは値が+1になり、次のクロックサイクルでは値
が−2になり、更に次のクロックサイクルでは値が+1
になり、その時間平均値は0となる。つまり、シグマ−
デルタ変調器2C、3Cは、重み付け加算器4Cの出力
にランダム性を与え、その平均値に影響を与えない働き
をする。
The first-stage sigma-delta modulator 1C accumulates a predetermined integer input F by an accumulator at each clock timing, and outputs an overflow signal when the accumulated value becomes M or more, and the accumulated value. To reset. That is,
The overflow signal is output F times during M clocks, and the output value of the weighting adder 4C at that time is set to +1. Second-stage and third-stage sigma-delta modulators 2C, 3
The weight of the weighting adder 4C is set so that the average value of each overflow output of C becomes 0. For example, when the overflow signal of the third stage sigma-delta modulator 3C is output, the value becomes +1 in the first clock cycle, the value becomes -2 in the next clock cycle, and further in the next clock cycle. Value is +1
And the time average value becomes zero. In other words, sigma
The delta modulators 2C and 3C have a function of giving randomness to the output of the weighting adder 4C and not affecting the average value thereof.

【0013】加算器5Cは、重み付け加算器4Cの出力
に、Nを加算した時系列な信号列nを出力する。重み付
け加算器4Cの出力は、Mクロック分の平均を取ると、
上記した動作によりF/Mになり、加算器5Cの出力は
(N+F/M)になる。ここで、信号列nのとり得る値
は、重み付け加算器4Cのマイナスの値を全て足した値
から、プラスの値を全て足した値までの範囲にあり、重
みつき加算器4Cの重みを図29のように設定した場合
には、N−3≦n≦N+4の範囲になる。
The adder 5C outputs a time-series signal sequence n obtained by adding N to the output of the weighting adder 4C. The output of the weighting adder 4C is the average of M clocks,
The operation described above results in F / M, and the output of the adder 5C becomes (N + F / M). Here, the possible values of the signal sequence n are in the range from the value obtained by adding all the negative values of the weighting adder 4C to the value obtained by adding all the positive values, and the weighting of the weighted adder 4C is illustrated. When set as 29, the range is N−3 ≦ n ≦ N + 4.

【0014】フラクショナルN周波数シンセサイザは、
定常状態では比較信号SIGと基準信号REFとの位相
差が0付近でロックし、出力信号は、基準信号REFの
(N+F/M)倍の周波数の信号となる。分周数制御回
路6Bの構成を、上記したノイズシェイピング効果を有
するものとすることにより、分周数はランダム的に変化
し、出力信号中のパターンノイズの発生を抑制すること
ができる。
The fractional N frequency synthesizer is
In the steady state, the phase difference between the comparison signal SIG and the reference signal REF is locked around 0, and the output signal is a signal having a frequency of (N + F / M) times the reference signal REF. By configuring the frequency division number control circuit 6B to have the above-described noise shaping effect, the frequency division number randomly changes, and the generation of pattern noise in the output signal can be suppressed.

【0015】なお特開平10−163860号公報に
は、基準信号REFと、比較信号SIGとの位相差が、
ゼロの近傍の一定範囲にあるときには、位相差をゼロと
みなす不感帯特性を有する位相比較回路と、n分周回路
(nは1以上の整数)とを使用したPLL回路で、基準
信号REF又は比較信号SIGの何れか一方側に、変調
回路を設け、位相同期状態において、不感帯特性により
生じるVCO出力のジッタの発生を防止する技術が記載
されている。
In Japanese Patent Laid-Open No. 10-163860, the phase difference between the reference signal REF and the comparison signal SIG is
A reference signal REF or comparison is performed by a PLL circuit using a phase comparison circuit having a dead band characteristic in which a phase difference is regarded as zero and a frequency divider circuit (n is an integer of 1 or more) when the difference is within a certain range near zero. A technique is described in which a modulation circuit is provided on either side of the signal SIG to prevent the occurrence of jitter in the VCO output caused by the dead zone characteristic in the phase locked state.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、フラ
クショナルN周波数シンセサイザでは、分周数N又はN
+1の切り替え動作を行うことに起因して発生するパタ
ーンノイズは、ノイズシェイピング効果を有する分周数
制御回路等により、充分に抑制することが可能である。
As described above, in the fractional N frequency synthesizer, the frequency division number N or N is used.
The pattern noise generated due to the +1 switching operation can be sufficiently suppressed by the frequency division control circuit or the like having a noise shaping effect.

【0017】しかし、フラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、パターンノイズとは異なる、他のスプリアス
雑音が発生するという現象が認められる。図30は、フ
ラクショナルN周波数シンセサイザの出力のスペクトラ
ム特性を示している。スプリアス成分は、VCO(4
B)の出力信号の周波数fvco=(N+F/M)×f
refを中心にして、fvcoと、基準信号REF(比
較信号SIG)のN高調波であるN×fref(又はN
×fsig)との差の周波数に相当する(F/M)×f
refの分だけ、上下に離れた位置に発生している。こ
の例では、fref=6.4MHz、N=200、M=
64、F=1として、fvco=1280.1MHzを
中心に、上下に(F/M)×fref=100kHz離
れた1280.0MHz及び1280.2MHzにスプ
リアスが発生している。
However, in the fractional-N frequency synthesizer, a phenomenon that another spurious noise different from the pattern noise is generated is recognized. FIG. 30 shows the spectrum characteristic of the output of the fractional-N frequency synthesizer. The spurious component is VCO (4
Frequency of output signal of B) fvco = (N + F / M) × f
Fvco and N × fref (or N), which is the N harmonic of the reference signal REF (comparison signal SIG), centered on ref.
(F / M) × f corresponding to the frequency of the difference from (× fsig)
It is generated at positions vertically separated by the amount of ref. In this example, fref = 6.4 MHz, N = 200, M =
64, F = 1, and spurious is generated at 1280.0 MHz and 1280.2 MHz vertically (F / M) × fref = 100 kHz apart from fvco = 1280.1 MHz.

【0018】上記したような、パターンノイズとは異な
るスプリアス雑音の発生は、VCO(4B)の出力信号
の一部が、パッケージ又は基板の電源ラインや、アース
ライン、その他の回路などを介して位相比較回路1Bの
入力側に回り込むことによって発生すると考えられる。
スプリアス雑音は、周波数シンセサイザの雑音特性を劣
化させるため好ましくない。しかし、このスプリアス雑
音は、前述のパターンノイズとは本質的に異なる性質の
雑音であり、従来のノイズシェイピング効果を与える分
周数制御によっても除去することができない。
When the spurious noise different from the pattern noise as described above is generated, a part of the output signal of the VCO (4B) is phased through the power source line of the package or the board, the earth line, or other circuits. It is considered to be generated by sneaking into the input side of the comparison circuit 1B.
Spurious noise is not preferable because it deteriorates the noise characteristics of the frequency synthesizer. However, this spurious noise is a noise having a property that is essentially different from the above-described pattern noise, and cannot be removed even by frequency division control that gives a conventional noise shaping effect.

【0019】図31は、周波数シンセサイザの出力信号
と基準信号とのミキシングの様子を示し、(a)は整数
分周の周波数シンセサイザの周波数特性を、(b)はフ
ラクショナルN周波数シンセサイザの周波数特性を示し
ている。以下、図31を参照して上記したスプリアス雑
音の発生の原理について説明する。
31A and 31B show how the output signal of the frequency synthesizer and the reference signal are mixed. FIG. 31A shows the frequency characteristic of the frequency synthesizer with integer division, and FIG. 31B shows the frequency characteristic of the fractional N frequency synthesizer. Shows. Hereinafter, the principle of generation of the spurious noise described above will be described with reference to FIG.

【0020】整数分周の周波数シンセサイザでは、出力
の周波数fvcoは、前述のように、N×frefにな
る。また、基準信号REFの高調波成分も、同基準周波
数frefの整数倍(位相同期状態では、比較信号SI
Gの高調波成分もfrefの整数倍であるが、ここでは
基準信号REFの関係を例として説明する)である。つ
まり、図31(a)に示すように、基準信号と出力信号
とは同じ周波数成分の信号であるといえる。従って、図
27に示す周波数シンセサイザで、位相比較回路(1
A)の入力側に、VCO(4A)の出力信号が回り込ん
でも、基準信号REFとのミキシング結果として、スプ
リアスが生じるという問題は発生しない。
In the integer frequency dividing synthesizer, the output frequency fvco is N × fref as described above. In addition, the harmonic component of the reference signal REF is also an integral multiple of the reference frequency fref (in the phase locked state, the comparison signal SI
The harmonic component of G is also an integral multiple of fref, but here, the relationship of the reference signal REF will be described as an example). That is, as shown in FIG. 31A, it can be said that the reference signal and the output signal have the same frequency component. Therefore, in the frequency synthesizer shown in FIG. 27, the phase comparison circuit (1
Even if the output signal of the VCO (4A) wraps around to the input side of (A), there is no problem that spurious occurs as a result of mixing with the reference signal REF.

【0021】一方、非整数の分周を行うフラクショナル
N周波数シンセサイザの場合は、前述のように、VCO
(4B)の出力信号の周波数fvcoは、(N+F/
M)×frefになる。つまり、図31(b)に示すよ
うに、基準信号と出力信号とは異なる周波数成分の信号
であるといえる。このため、位相比較回路1Bの入力側
に、VCO(4B)の出力信号が回り込むと、基準信号
REFとのミキシング結果としてスプリアスが発生す
る。このスプリアスは、前述のように、fvcoと基準
周波数のN高調波(=N×fref)との差の周波数Δ
f=(F/M)×frefによって発生することが知ら
れている。この周波数成分Δfは、特にF/Mが0又は
1に近い値のときには、同図(b)に示すように低周波
領域に存在しているため、フィルタにより除去すること
が困難であり、周波数成分ΔfはそのままVCOの制御
信号に含まれることになる。このため、fvcoを中心
として、上下にΔfだけ離れた位置のスプリアス雑音と
なる。
On the other hand, in the case of a fractional-N frequency synthesizer that performs non-integer frequency division, as described above, the VCO
The frequency fvco of the output signal of (4B) is (N + F /
M) × fref. That is, as shown in FIG. 31B, it can be said that the reference signal and the output signal have different frequency components. Therefore, when the output signal of the VCO (4B) goes around to the input side of the phase comparison circuit 1B, spurious is generated as a result of mixing with the reference signal REF. As described above, this spurious is caused by the frequency Δ of the difference between fvco and the N harmonic (= N × fref) of the reference frequency.
It is known to occur by f = (F / M) × fref. This frequency component Δf is present in the low frequency region as shown in FIG. 7B, especially when F / M has a value close to 0 or 1, so it is difficult to remove it with a filter. The component Δf is included in the control signal of the VCO as it is. For this reason, spurious noise is located at a position vertically apart by f from the center of fvco.

【0022】なお、特開平10−163860号公報に
は、位相同期状態においても位相比較回路の位相比較出
力が位相差ゼロ付近でゼロとなる不感帯特性を有するこ
とにより、前記不感帯で負帰還制御が働かずVCO出力
にジッタが発生することを防止する旨が記載されてい
る。しかし、このPLL回路は、分周回路がフラクショ
ナル制御されるものではなく、継続的に整数n(nは1
以上)の分周を行うものであるから、前述の低周波成分
の発生によるスプリアス雑音を除去するものではない。
また、同公報記載のジッタと前述の低周波成分とは本質
的に異なるものであることは前述したところから明らか
である。
In Japanese Patent Laid-Open No. 10-163860, negative feedback control is performed in the dead zone because the phase comparison output of the phase comparison circuit has a dead zone characteristic of zero even in the phase locked state. It is described that it does not work and prevents the VCO output from generating jitter. However, in this PLL circuit, the frequency dividing circuit is not fractionally controlled, and the integer n (n is 1
Since the above frequency division is performed, spurious noise due to the generation of the low frequency component is not removed.
Further, it is apparent from the above that the jitter described in the publication and the low frequency component described above are essentially different.

【0023】本発明は、上記問題を解消し、フラクショ
ナル制御を行う周波数シンセサイザにおいて、VCO出
力が位相比較回路の入力側への回り込むことによって発
生するスプリアス雑音を低減するフラクショナルN周波
数シンセサイザを提供することを目的とする。
The present invention solves the above problem and provides a fractional-N frequency synthesizer for reducing the spurious noise generated by the VCO output sneaking into the input side of the phase comparator in a frequency synthesizer for fractional control. With the goal.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の視点のフラクショナルN周波数シン
セサイザは、電圧制御発振器の発振出力を複数の分周数
で切り替えて分周した信号を比較信号として出力する分
周回路と、前記分周回路の分周数の時間平均を非整数値
に制御する分周数制御回路と、基準信号と前記比較信号
の位相比較結果を位相差信号として出力する位相比較回
路とを備え、前記位相差信号に基づいて前記電圧制御発
振器の発振周波数を制御するフラクショナルN周波数シ
ンセサイザにおいて、所定周波数の周期性信号を、T周
期(Tは2以上の整数)に1回、所定変調幅だけ時間軸
方向に変調して前記基準信号として前記位相比較回路に
入力する変調手段を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a fractional-N frequency synthesizer according to a first aspect of the present invention is a signal obtained by switching the oscillation output of a voltage controlled oscillator by a plurality of frequency division numbers. , A frequency dividing circuit that outputs a comparison signal, a frequency dividing number control circuit that controls the time average of the frequency dividing numbers of the frequency dividing circuit to a non-integer value, and a phase difference signal that indicates the phase comparison result of the reference signal and the comparison signal. In the fractional N frequency synthesizer for controlling the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator based on the phase difference signal, a periodic signal of a predetermined frequency is transmitted for a T period (T is an integer of 2 or more). ) Once in the time axis direction for modulation by a predetermined modulation width and input to the phase comparison circuit as the reference signal.

【0025】本発明の第1の視点のフラクショナルN周
波数シンセサイザでは、特にスプリアスが問題となる非
整数部分の値が0又は1に近い値のとき、位相比較回路
に入力される基準信号として、周期性信号に対して、基
準信号の周波数のN高調波の周期の(2p−1)/2倍
(pは自然数)である所定変調幅だけ変調を加える基準
信号を採用することにより、周波数シンセサイザの出力
信号が位相比較回路の入力側に回り込んだ場合であって
も、スプリアス成分となる周波数が、変調を加えないと
きに比して高い周波数となり、ローパスフィルタで容易
に除去することができる。このため、スプリアスを減少
させたフラクショナルN周波数シンセサイザが実現す
る。
In the fractional-N frequency synthesizer of the first aspect of the present invention, when the value of the non-integer part in which spurious is a problem is a value close to 0 or 1, the reference signal input to the phase comparison circuit has a period. Of the frequency synthesizer by adopting a reference signal that is modulated by a predetermined modulation width that is (2p-1) / 2 times (p is a natural number) the cycle of the N harmonic of the frequency of the reference signal. Even when the output signal wraps around to the input side of the phase comparison circuit, the frequency of the spurious component becomes higher than that when no modulation is applied, and can be easily removed by the low-pass filter. Therefore, a fractional N frequency synthesizer with reduced spurious is realized.

【0026】また、本発明の第2の視点のフラクショナ
ルN周波数シンセサイザは、電圧制御発振器の発振出力
を複数の分周数で切り替えて分周した信号を出力する分
周回路と、前記分周回路の分周数の時間平均を非整数値
に制御する分周数制御回路と、前記分周回路の出力を比
較信号とし該比較信号と基準信号の位相比較結果を位相
差信号として出力する位相比較回路とを備え、前記位相
差信号に基づいて前記電圧制御発振器の発振周波数を制
御するフラクショナルN周波数シンセサイザにおいて、
前記分周回路の出力を、T周期(Tは2以上の整数)に
1回、所定変調幅だけ時間軸方向に変調して前記比較信
号として前記位相比較回路に入力する変調手段を備える
ことを特徴とする。
The fractional-N frequency synthesizer according to the second aspect of the present invention is a frequency dividing circuit for switching the oscillation output of the voltage controlled oscillator by a plurality of frequency dividing numbers to output a frequency-divided signal, and the frequency dividing circuit. A frequency dividing number control circuit for controlling the time average of the frequency dividing number to a non-integer value, and a phase comparison for outputting the phase comparison result of the comparison signal and the reference signal as a phase difference signal using the output of the frequency dividing circuit as a comparison signal A fractional-N frequency synthesizer for controlling the oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator based on the phase difference signal,
A modulation means is provided for modulating the output of the frequency dividing circuit once in a T cycle (T is an integer of 2 or more) by a predetermined modulation width in the time axis direction and inputting the modulated signal to the phase comparing circuit. Characterize.

【0027】本発明の第2の視点のフラクショナルN周
波数シンセサイザでは、位相比較回路に入力される基準
信号側に代えて、比較信号として入力される信号に、所
定変調幅の変調を加える。本構成によっても、基準信号
側に変調を加えるのと同様に、スプリアスが低減された
フラクショナルN周波数シンセサイザが実現する。
In the fractional-N frequency synthesizer of the second aspect of the present invention, instead of the reference signal side input to the phase comparison circuit, a signal input as a comparison signal is modulated with a predetermined modulation width. This configuration also realizes a fractional-N frequency synthesizer with reduced spurious noise, as in the case where modulation is applied to the reference signal side.

【0028】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記分周数制御回路の出力がN−n1とN+
n2(Nは自然数、n1、n2は0以上の整数)との間
で変動し、n1とn2の大きい方をN1とすると、前記
2つの異なる加数が、―N1よりも小さい値と、+N1
よりも大きい値とから成る構成とすることができる。或
いは、前記分周回路の分周数がN−n1とN+n2との
間で変動し、前記所定変調幅が、分周回路の入力側の周
期×(n1+n2)÷2の時間よりも大きくする構成を
採用してもよい。分周数制御回路は、分周回路のフラク
ショナル動作にノイズシェイピング効果を与えるため
に、設定された変動幅で分周数を増減する。その増減の
幅がN−n1≦n≦N+n2であるとき、|−n1|と
|+n2|のうち大きい方をN1とすると、2つの異な
る加数を、−N1よりも小さな値と、+N1よりも大き
な値とに設定する。又は、基準信号の変調幅を分周回路
の入力側の周期×(n1+n2)÷2の時間よりも大き
な値に設定する。上記のように設定することで、基準信
号と比較信号とが同じタイミングでエッジが立ち下がる
又は立ち上がることがなくなり、両信号のミキシングが
発生しない。このため、基準信号又は比較信号に加える
変調幅が、基準信号の周波数のN高調波の周期の(2p
−1)/2倍(pは自然数)でなくても、スプリアスの
発生を抑制することができる。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the outputs of the frequency division control circuit are N-n1 and N +.
n2 (N is a natural number, n1 and n2 are integers equal to or greater than 0), and the larger one of n1 and n2 is N1, the two different addends are smaller than -N1 and + N1.
And a larger value. Alternatively, the frequency division number of the frequency dividing circuit fluctuates between N−n1 and N + n2, and the predetermined modulation width is set to be larger than the period of the input side of the frequency dividing circuit × (n1 + n2) / 2. May be adopted. The frequency dividing number control circuit increases or decreases the frequency dividing number with a set fluctuation width in order to give a noise shaping effect to the fractional operation of the frequency dividing circuit. If the increase / decrease range is N−n1 ≦ n ≦ N + n2, and if the larger of | −n1 | and | + n2 | Is also set to a large value. Alternatively, the modulation width of the reference signal is set to a value larger than the period of the input side of the frequency dividing circuit × (n1 + n2) / 2. By setting as described above, the edges of the reference signal and the comparison signal do not fall or rise at the same timing, and mixing of both signals does not occur. Therefore, the modulation width applied to the reference signal or the comparison signal is (2p) times the period of the N harmonic of the frequency of the reference signal.
Even if it is not -1) / 2 times (p is a natural number), the generation of spurious can be suppressed.

【0029】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記変調手段は、前記周期性信号を入力し前
記所定変調幅だけ遅延する遅延回路と、該遅延回路の出
力を2分周するカウンタと、該カウンタの出力に依存し
て前記周期性信号又は前記遅延回路の出力を選択するセ
レクタとを備える構成とすることができる。この場合、
変調手段は、周期性信号の1周期毎に、周期性信号と、
遅延回路により所定変調幅の変調を加えた信号とを交互
に切り替えて出力する。このため、基準信号は、周期性
信号のパルス1つおきに遅延が付けられた信号となる。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the modulating means receives the periodic signal and delays it by the predetermined modulation width, a counter that divides the output of the delay circuit by two, and the counter. A selector that selects the periodic signal or the output of the delay circuit depending on the output of the. in this case,
The modulation means includes a periodic signal for each cycle of the periodic signal,
The delay circuit alternately switches and outputs the signal modulated by a predetermined modulation width. Therefore, the reference signal is a signal in which every other pulse of the periodic signal is delayed.

【0030】また、本発明のフラクショナルN周波数シ
ンセサイザでは、前記変調手段は、前記分周回路の出力
を入力し前記所定変調幅だけ遅延する遅延回路と、該遅
延回路の出力を2分周するカウンタと、該カウンタの出
力に依存して前記分周回路の出力又は前記遅延回路の出
力を選択して出力するセレクタとを備える構成とするこ
とができる。基準信号側に代えて、比較信号に変調を加
える場合には、変調手段は、分周回路の出力信号の1周
期毎に、分周回路の出力信号と、遅延回路により所定変
調幅の変調を加えた信号とを交互に出力する。このた
め、比較信号は、分周回路の出力信号のパルス1つおき
に遅延の付けられた信号となる。
Further, in the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the modulating means receives the output of the frequency dividing circuit and delays it by the predetermined modulation width, and a counter which divides the output of the delay circuit by two. And a selector for selecting and outputting the output of the frequency dividing circuit or the output of the delay circuit depending on the output of the counter. When modulation is applied to the comparison signal instead of the reference signal side, the modulation means modulates the output signal of the frequency divider circuit and the delay circuit with a predetermined modulation width for each cycle of the output signal of the frequency divider circuit. The added signal is output alternately. Therefore, the comparison signal is a signal delayed by every other pulse of the output signal of the frequency dividing circuit.

【0031】また、本発明のフラクショナルN周波数シ
ンセサイザでは、前記変調手段は、前記周期性信号を2
つの分周数の何れかで分周する周期性信号分周器と、該
周期性信号分周器の分周数を、該周期性信号器の出力周
期以上の周期毎に切り替える変調制御回路とを備え、前
記周期性信号分周器から前記基準信号を出力することも
できる。この場合、基準信号は、例えば周期性信号を、
T周期に1回だけ2つの分周数を切り替えて分周する分
周器で分周することで、所定変調幅の変調が加えられた
信号となる。
Further, in the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the modulating means converts the periodic signal into two.
A periodic signal frequency divider that divides by any one of the two frequency division numbers, and a modulation control circuit that switches the frequency division number of the periodic signal frequency divider for each cycle that is equal to or greater than the output cycle of the periodic signal frequency divider. It is also possible to output the reference signal from the periodic signal frequency divider. In this case, the reference signal is, for example, a periodic signal,
By dividing the frequency by a frequency divider that switches and divides two frequency division numbers only once in the T cycle, a signal with a predetermined modulation width is added.

【0032】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記変調制御回路は、前記周期性信号分周器
の出力を2分周するカウンタと、該カウンタの出力に依
存して前記周期性信号分周器の分周数を切り替える切替
手段とを備えることが好ましい。この場合、周期性信号
分周器の分周数を、その出力側の1周期毎に制御するこ
とで、所定変調幅の変調が加えられた基準信号を生成す
る。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the modulation control circuit comprises a counter for dividing the output of the periodic signal frequency divider by two, and the periodic signal frequency divider depending on the output of the counter. It is preferable to include a switching unit that switches the frequency division number. In this case, by controlling the frequency division number of the periodic signal frequency divider for each cycle on the output side, a reference signal modulated with a predetermined modulation width is generated.

【0033】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザは、前記分周数制御回路に入力する非整数の値に依
存して、前記周期性信号又は前記変調手段の変調出力の
何れかを選択して前記基準信号とする選択回路を更に備
えてもよく、又は、前記分周数制御回路に入力する非整
数の値に依存して、前記変調手段の変調出力又は前記分
周回路の出力の何れかを選択して前記比較回路に入力す
る選択回路を更に備えてもよい。基準信号又は比較信号
に、基準信号の周波数のN高調波の周期の(2p−1)
/2倍(pは自然数)の変調を加えることで、スプリア
スの周波数成分は、変調を加える前と比較して、非整数
の部分の値が0又は1に近い場合には、高い周波数帯に
シフトし、非整数部分が1/2に近い値の場合には、低
い周波数帯にシフトする。このため、非整数部分の値に
応じて、変調した信号又は変調しない信号の何れかを選
択することで、全ての非整数の範囲で、スプリアス成分
の周波数を低い周波数とならないようにする。
The fractional-N frequency synthesizer of the present invention selects either the periodic signal or the modulation output of the modulation means depending on the non-integer value input to the frequency division control circuit to select the reference signal. A signal selection circuit may be further provided, or either the modulation output of the modulation means or the output of the frequency division circuit is selected depending on a non-integer value input to the frequency division control circuit. A selection circuit for inputting to the comparison circuit may be further provided. In the reference signal or the comparison signal, the period of the N harmonic of the frequency of the reference signal is (2p-1)
By adding / 2 (p is a natural number) modulation, the frequency component of spurious becomes higher frequency band when the value of the non-integer part is closer to 0 or 1 compared to before the modulation. When the non-integer part has a value close to ½, it shifts to a lower frequency band. Therefore, by selecting either a modulated signal or a non-modulated signal according to the value of the non-integer part, the frequency of the spurious component is prevented from becoming a low frequency in all non-integer ranges.

【0034】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記選択回路は、前記非整数の値が0以上で
1/4よりも小さいとき及び3/4以上で1よりも小さ
いときには前記変調出力を選択し、前記非整数の値が1
/4以上で3/4よりも小さいときには周期性信号を選
択することが好ましい。非整数値をF/Mとすると、0
<F/M<1/4、及び、3/4<F/M<1の範囲で
は、所定変調幅の変調を加えた場合のスプリアス成分の
周波数の方が、変調を加えない場合のスプリアス成分の
周波数よりも高くなり、1/4<F/M<3/4の範囲
では、変調を加えない場合のスプリアス成分の周波数の
方が、所定変調幅の変調を加えた場合の周波数よりも高
くなくなる。また、F/M=1/4及びF/M=3/4
のときは、両者のスプリアス成分の周波数は、同じにな
る。選択回路は、非整数値が何れの範囲に属するかに応
じて、所定変調幅の変調を加えた信号又は変調を加えな
い信号を選択し、スプリアス成分の周波数が低い値にな
らないようにする。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the selection circuit selects the modulation output when the non-integer value is 0 or more and less than ¼ and 3/4 or more and less than 1. , The non-integer value is 1
When / 4 or more and less than 3/4, it is preferable to select the periodic signal. If the non-integer value is F / M, 0
In the range of <F / M <1/4 and 3/4 <F / M <1, the frequency of the spurious component when the modulation of the predetermined modulation width is applied is the spurious component when the modulation is not applied. In the range of 1/4 <F / M <3/4, the frequency of spurious components when no modulation is applied is higher than the frequency when modulation of a predetermined modulation width is applied. Disappear. Also, F / M = 1/4 and F / M = 3/4
When, the frequencies of the spurious components of both are the same. The selection circuit selects a signal with or without a modulation having a predetermined modulation width according to which range the non-integer value belongs to, and prevents the frequency of the spurious component from becoming a low value.

【0035】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記選択回路は、前記非整数の値が0以上で
1/4よりも小さいとき及び3/4以上で1よりも小さ
いときには変調出力を選択し、前記非整数の値が1/4
以上で3/4よりも小さいときには比較信号を選択する
ことが好ましい。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the selection circuit selects a modulation output when the non-integer value is 0 or more and less than 1/4 and when it is 3/4 or more and less than 1. The non-integer value is 1/4
As described above, it is preferable to select the comparison signal when it is smaller than 3/4.

【0036】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記変調手段を複数備え、前記分周数制御回
路に入力する非整数の値に依存して該複数の変調手段の
何れか1つを選択する選択回路を更に備えることができ
る。スプリアス成分の周波数は、変調幅に従って変化す
る。このため、変調幅を適切に設定した変調手段を複数
用意し、非整数部分の値に応じて何れかの変調手段を選
択することで、スプリアス成分の周波数が低い周波数と
ならないようにする。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, a plurality of the modulation means are provided, and a selection for selecting any one of the plurality of modulation means depending on a non-integer value input to the frequency division number control circuit. Circuitry may be further included. The frequency of the spurious component changes according to the modulation width. Therefore, by preparing a plurality of modulation means with the modulation width set appropriately and selecting any one of the modulation means according to the value of the non-integer part, the frequency of the spurious component is prevented from becoming a low frequency.

【0037】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記周期性信号又は基準信号の周波数をfr
efとすると、前記変調手段は、(2p−1)/(2×
N×fref)(p、Nは自然数)の変調幅を有する少
なくとも1つの第1の変調手段と、q/(N×fre
f)(q、Nは自然数)の変調幅を有する少なくとも1
つの第2の変調手段とを含むことが好ましい。少なくと
も1つの変調手段の変調幅を基準信号の周波数のN高調
波の周期の(2p−1)/2倍(pは自然数)に設定
し、少なくとも1つの変調手段の変調幅を基準信号の周
波数のN高調波の周期の2q倍(qは自然数)に設定
し、これらを切り替えて使用する。これにより、非整数
の値の全ての範囲でスプリアスの低減が可能になる。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the frequency of the periodic signal or the reference signal is set to fr.
ef, the modulation means is (2p-1) / (2x
At least one first modulation means having a modulation width of N × fref) (p and N are natural numbers); and q / (N × fre
f) at least 1 having a modulation width of (q, N is a natural number)
Preferably, two second modulation means are included. The modulation width of at least one modulation means is set to (2p-1) / 2 times (p is a natural number) the cycle of the N harmonic of the frequency of the reference signal, and the modulation width of at least one modulation means is set to the frequency of the reference signal. Is set to 2q times (q is a natural number) the cycle of the N harmonic of, and these are switched and used. This enables spurious reduction in the entire range of non-integer values.

【0038】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記選択回路は、前記非整数の値が0以上で
1/4よりも小さいとき及び3/4以上で1よりも小さ
いときには第1の変調手段を選択し、前記非整数の値が
1/4以上で3/4よりも小さいときには前記第2の変
調手段を選択することが好ましい。非整数値をF/Mと
すると、0<F/M<1/4、及び、3/4<F/M<
1の範囲では、(2p−1)/(2×N×fref)
(p、Nは自然数)の変調を加える第1の変調手段を使
用する方が、q/(N×fref)(q、Nは自然数)
の変調を加える第2の変調手段を使用するよりも、スプ
リアス成分の周波数が高くなり、1/4<F/M<3/
4の範囲では、第2の変調手段を使用する方が、第1の
変調手段を使用するよりも、スプリアス成分の周波数が
高くなくなる。また、F/M=1/4及びF/M=3/
4のときは、両者のスプリアス成分の周波数は、同じに
なる。選択回路は、非整数値が何れの範囲に属するかに
応じて、第1又は第2の変調回路を選択し、スプリアス
成分の周波数が低い値にならないようにする。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the selection circuit includes the first modulation means when the non-integer value is 0 or more and less than 1/4 and when it is 3/4 or more and less than 1. It is preferable to select the second modulator when the non-integer value is 1/4 or more and smaller than 3/4. If the non-integer value is F / M, 0 <F / M <1/4 and 3/4 <F / M <
In the range of 1, (2p−1) / (2 × N × fref)
It is q / (N × fref) (q and N are natural numbers) to use the first modulation means for applying modulation of (p and N are natural numbers).
The frequency of the spurious component becomes higher than that of the case where the second modulating means for adding the modulation of 1/4 <F / M <3 /
In the range of 4, the frequency of the spurious component is not higher when using the second modulating means than when using the first modulating means. Also, F / M = 1/4 and F / M = 3 /
When the frequency is 4, the frequencies of both spurious components are the same. The selection circuit selects the first or second modulation circuit according to which range the non-integer value belongs to so that the frequency of the spurious component does not become a low value.

【0039】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記非整数の分母が2n(nは2以上の整
数)であり、前記選択回路は、該非整数の分子の最上位
ビットと該最上位ビットの1つ下位のビットとの排他的
論理和を選択制御信号とすることが好ましい。非整数の
値を分数で表現したとき、分母を2nとすると、分子の
とり得る値は、0から2n−1間での値となる。このと
き、分子の上位側2ビットの値の排他的論理和をとる
と、非整数の値が、0以上で1/4よりも小さいとき及
び3/4以上で1よりも小さいときには0となり、1/
4以上で3/4よりも小さいときには1となる。このた
め、分子の上位側2ビットの値の排他的論理和を、選択
回路の選択制御信号として使用することができる。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the non-integer denominator is 2 n (n is an integer of 2 or more), and the selection circuit selects the most significant bit and the most significant bit of the non-integer numerator. It is preferable that the exclusive control with the bit one lower is used as the selection control signal. When a non-integer value is expressed by a fraction and the denominator is 2 n , the numerator can take a value between 0 and 2 n −1. At this time, when the exclusive OR of the values of the upper 2 bits of the numerator is taken, it becomes 0 when the value of the non-integer is 0 or more and less than 1/4, and 3/4 or more and less than 1 1 /
It becomes 1 when 4 or more and less than 3/4. Therefore, the exclusive OR of the values of the upper 2 bits of the numerator can be used as the selection control signal of the selection circuit.

【0040】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記変調手段は、前記分周数制御回路に入力
する非整数の値に依存して前記所定変調幅を制御する変
調幅切替手段を備えることができる。この場合、非整数
部分の値に応じて変調幅を制御できる。このため、スプ
リアス成分の周波数が低くならないようにすることがで
きる。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the modulation means may include modulation width switching means for controlling the predetermined modulation width depending on a non-integer value input to the frequency division number control circuit. .. In this case, the modulation width can be controlled according to the value of the non-integer part. Therefore, it is possible to prevent the frequency of the spurious component from decreasing.

【0041】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記変調幅切替手段は、前記非整数値に応じ
た遅延量を出力する遅延回路を備えることが好ましい。
この場合、遅延回路の遅延量を制御することで変調幅を
制御し、スプリアス成分の周波数が低い周波数とならな
いようにする。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, it is preferable that the modulation width switching means includes a delay circuit that outputs a delay amount according to the non-integer value.
In this case, the modulation width is controlled by controlling the delay amount of the delay circuit so that the frequency of the spurious component does not become a low frequency.

【0042】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記遅延回路は、前記非整数の値が0以上で
1/4よりも小さいとき及び3/4以上で1よりも小さ
いときには、遅延量を(2p−1)/(2×N×fre
f)(p、Nは自然数)にし、前記非整数の値が1/4
以上で3/4よりも小さいときには、遅延量をq/(N
×fref)(qは0以上の整数、Nは自然数)にする
ことが好ましい。非整数値をF/Mとすると、0<F/
M<1/4、及び、3/4<F/M<1の範囲では、遅
延量が(2p−1)/(2×N×fref)(p、Nは
自然数)であるとき方が、遅延量がq/(N×fre
f)(qは0以上の整数、Nは自然数)であるときより
も、スプリアス成分の周波数が高くなり、1/4<F/
M<3/4の範囲では、遅延量がq/(N×fref)
であるとき方が、遅延量が(2p−1)/(2×N×f
ref)であるときよりも、スプリアス成分の周波数が
高くなくなる。また、F/M=1/4及びF/M=3/
4のときは、両者のスプリアス成分の周波数は、同じに
なる。遅延回路は、非整数値が何れの範囲に属するかに
応じて、遅延量を(2p−1)/(2×N×fref)
又はq/(N×fref)に設定し、スプリアス成分の
周波数が低い値にならないようにする。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the delay circuit sets the delay amount to (2p when the non-integer value is 0 or more and less than 1/4 and when it is 3/4 or more and less than 1). -1) / (2 × N × fre
f) (p and N are natural numbers), and the non-integer value is ¼
When the above is less than 3/4, the delay amount is set to q / (N
Xfref) (q is an integer of 0 or more and N is a natural number). If the non-integer value is F / M, 0 <F /
In the range of M <1/4 and 3/4 <F / M <1, when the delay amount is (2p−1) / (2 × N × fref) (p and N are natural numbers), The amount of delay is q / (N × fre
f) (q is an integer greater than or equal to 0 and N is a natural number), the frequency of the spurious component is higher, and 1/4 <F /
In the range of M <3/4, the delay amount is q / (N × fref)
When the delay amount is (2p−1) / (2 × N × f)
ref), the frequency of the spurious component will not be higher. Also, F / M = 1/4 and F / M = 3 /
When the frequency is 4, the frequencies of both spurious components are the same. The delay circuit sets the delay amount to (2p−1) / (2 × N × fref) according to which range the non-integer value belongs to.
Alternatively, q / (N × fref) is set so that the frequency of the spurious component does not become a low value.

【0043】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記変調手段は、前記分周数制御回路が出力
する分周数に、2つの異なる加数を前記分周回路の出力
周期以上の周期毎に切り替えて加算する変調制御回路を
備える構成とすることができる。この場合、分周回路
は、分周数制御回路が出力する信号列に2つの異なる加
数を切り替えて加算された分周数で分周し、変調の加え
られた比較信号を生成する。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the modulation means switches the frequency division number output by the frequency division number control circuit between two different addends at every cycle equal to or greater than the output cycle of the frequency division circuit. A modulation control circuit for adding and adding may be provided. In this case, the frequency dividing circuit switches two different addends to the signal sequence output from the frequency dividing number control circuit to perform frequency division by the added frequency dividing number to generate a modulated comparison signal.

【0044】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記変調制御回路は、前記分周回路の出力を
2分周するカウンタと、該カウンタの出力に依存して前
記2つの異なる加数を切り替えるセレクタと、該セレク
タの出力に前記分周数制御回路が出力する分周数を加算
する加算器とを備えることが好ましい。この場合、分周
回路は、その出力の1周期毎に、2つの異なる加数を交
互に切り替えて加算された分周数で分周を行う。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the modulation control circuit includes a counter that divides the output of the frequency dividing circuit by two, and a selector that switches between the two different addends depending on the output of the counter. Preferably, an adder for adding the frequency division number output by the frequency division number control circuit to the output of the selector. In this case, the frequency dividing circuit performs frequency division by the frequency division number added by alternately switching between two different addends for each cycle of the output.

【0045】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記基準信号と前記比較信号の位相の遅れて
いる方の信号のエッジで前記位相差信号をリセットする
ことが好ましい。変調を加えることによって、基準信号
と比較信号の何れの信号の位相が進んでいるかが明確と
なるときには、位相の遅れている方の信号で位相差信号
をリセットすることができる。このため、チャージポン
プの動作が改善され、フロアC/N比の特性が向上す
る。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, it is preferable that the phase difference signal is reset at the edge of the signal whose phase is delayed between the reference signal and the comparison signal. When it becomes clear which of the reference signal and the comparison signal has the advanced phase by applying the modulation, the phase difference signal can be reset by the signal having the delayed phase. Therefore, the operation of the charge pump is improved, and the characteristics of the floor C / N ratio are improved.

【0046】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザでは、前記位相差信号は、前記分周数制御回路が出
力する分周数に、2つの異なる加数のうち、−N1より
も小さい加数を加算したときには前記基準信号でリセッ
トし、+N1よりも大きい加数を加算したときには前記
比較信号でリセットすることが好ましい。2つの異なる
加数のうち、−N1よりも小さな値を加算したときに
は、常に基準信号の位相が遅れ、+N1よりも大きな値
を加算したときには、常に比較信号の位相が遅れる。こ
のため、何れの信号を用いて位相差信号をリセットすれ
ばよいのかが明確となる。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the phase difference signal is obtained by adding an addend smaller than -N1 of the two addends to the divide number output from the divide number control circuit. Sometimes it is preferable to reset with the reference signal, and when adding an addend larger than + N1, it is preferable to reset with the comparison signal. Of the two different addends, the phase of the reference signal is always delayed when a value smaller than −N1 is added, and the phase of the comparison signal is always delayed when a value larger than + N1 is added. Therefore, it becomes clear which signal should be used to reset the phase difference signal.

【0047】本発明のフラクショナルN周波数シンセサ
イザは、前記基準信号が、所定周波数の周期性信号を、
U周期(Uは2以上の整数)に1回、所定変調幅だけ時
間軸方向に変調した信号であることが好ましい。基準信
号と比較信号の一方のみを変調した場合には、分周回路
や分周数制御回路の内部の回路の動作タイミングが、基
準信号REFのエッジと重なり合う場合が生じ、スプリ
アス発生の原因となる。位相比較回路に入力される双方
の信号に変調を加えることによって、信号のミキシング
を回避する。
In the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the reference signal is a periodic signal having a predetermined frequency,
It is preferable that the signal is modulated once in the U cycle (U is an integer of 2 or more) in the time axis direction by a predetermined modulation width. When only one of the reference signal and the comparison signal is modulated, the operation timing of the internal circuit of the frequency dividing circuit or the frequency dividing number control circuit may overlap the edge of the reference signal REF, which causes spurious emission. .. By mixing both signals input to the phase comparison circuit, mixing of the signals is avoided.

【0048】[0048]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、実施の形態
を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments will be described in detail below with reference to the drawings.

【0049】(第1の実施形態例)図1は、本発明の第
1の実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサイザ
の構成を示している。本実施形態例のフラクショナルN
周波数シンセサイザは、位相比較回路1と、チャージポ
ンプ2と、低域通過フィルタ(LPF)3と、電圧制御
発振器(VCO)4と、フラクショナル制御が可能な分
周回路5と、分周回路5を制御する分周数制御回路6
と、変調回路7とを備える。本実施形態例のフラクショ
ナルN周波数シンセサイザは、変調回路7を備える点
で、図28に示す従来の周波数シンセサイザと相違す
る。
(First Embodiment) FIG. 1 shows the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to the first embodiment of the present invention. Fractional N of this embodiment example
The frequency synthesizer includes a phase comparison circuit 1, a charge pump 2, a low pass filter (LPF) 3, a voltage controlled oscillator (VCO) 4, a frequency dividing circuit 5 capable of fractional control, and a frequency dividing circuit 5. Frequency division control circuit 6 to control
And a modulation circuit 7. The fractional-N frequency synthesizer of the present embodiment example is different from the conventional frequency synthesizer shown in FIG.

【0050】位相比較回路1は、周波数がfrefであ
る周期性信号(以下、基準信号REFと呼ぶ)を変調回
路7で変調した信号REFMと、VCO(4)の出力信
号を分周回路5により分周した比較信号SIGとを入力
し、両者間の位相差を検出する。位相比較回路1は、入
力信号の位相差に応じたパルス幅を有する、遅れ又は進
みの位相誤差信号を出力し、対応する出力端子up及び
downを介してチャージポンプ2Aに与える。チャー
ジポンプ2は、VCO(4)の入力ノードの電圧値を制
御し、その発振周波数を制御する。チャージポンプ2
は、遅れ又は進みの位相誤差信号に応じて、互いに極性
が異なり、位相誤差信号のパルス幅に応じたパルス幅を
有する電流信号CPOUTを出力し、高周波成分を除去
するLPF(3)を介してVCO(4)の入力ノードの
電荷量を、つまりその電圧値を制御する。
The phase comparison circuit 1 uses the frequency divider circuit 5 to generate a signal REFM obtained by modulating a periodic signal having a frequency of fref (hereinafter referred to as a reference signal REF) by the modulation circuit 7 and the output signal of the VCO (4). The divided comparison signal SIG is input and the phase difference between the two is detected. The phase comparison circuit 1 outputs a delayed or advanced phase error signal having a pulse width according to the phase difference of the input signal, and supplies it to the charge pump 2A via the corresponding output terminals up and down. The charge pump 2 controls the voltage value of the input node of the VCO (4) and controls its oscillation frequency. Charge pump 2
Outputs a current signal CPOUT having a pulse width different from that of the phase error signal and having a pulse width corresponding to the pulse width of the phase error signal according to the delayed or advanced phase error signal, and passes through the LPF (3) for removing high frequency components. It controls the amount of charge at the input node of VCO (4), that is, its voltage value.

【0051】VCO(4)は、入力ノードの電圧値に応
じた発振周波数で発振して、出力信号OUTを出力す
る。分周回路5は、VCO(4)の出力信号OUTを入
力し、入力信号を分周数制御回路6の出力信号列nに従
った分周数で分周し、比較信号SIGとして出力する。
分周数制御回路6は、分周回路5の分周数を信号列nに
よってフラクショナル制御し、分周回路5の分周数を時
間平均的に比整数(分数)の値にする。分周数制御回路
6は、パターンノイズを除去するため、シグマ−デルタ
変調器の一種等のノイズシェイピング効果を有する回路
を用いて構成される。
The VCO (4) oscillates at an oscillation frequency corresponding to the voltage value of the input node and outputs the output signal OUT. The frequency dividing circuit 5 receives the output signal OUT of the VCO (4), divides the input signal by a frequency dividing number according to the output signal string n of the frequency dividing number control circuit 6, and outputs the divided signal as a comparison signal SIG.
The frequency dividing number control circuit 6 fractionally controls the frequency dividing number of the frequency dividing circuit 5 by the signal sequence n, and sets the frequency dividing number of the frequency dividing circuit 5 to a value of a ratio integer (fractional number) on a time average basis. The frequency division control circuit 6 is configured by using a circuit having a noise shaping effect, such as a kind of sigma-delta modulator, in order to remove pattern noise.

【0052】変調回路7は、基準信号REFを入力し、
基準信号REFのパルスの位置を周期的に、例えば2周
期に1回制御して、任意の一定時間幅Δtだけ時間軸方
向に変調(移動)した信号REFMを、位相比較回路1
に出力する。変調回路7は、位相比較回路1の入力側
(信号REFM及び/又は比較信号SIG)に回り込ん
だVCO出力の周波数成分が、信号REFM又は比較信
号SIGとのミキシングにより生じるビート成分の周波
数を、LPF(3)の通過帯域外の高域側にシフトし、
VCO(4)の周波数制御信号中に含まれないようにす
る。位相比較回路1は、前述のように、信号REFMと
比較信号SIGとが入力され、ロック状態では、双方の
信号の周波数が同じになる。このため、VCO(4)の
出力信号OUTは、その周波数が基準信号の周波数であ
る基準周波数frefの(N+F/M)倍で、ミキシン
グによるスプリアスが低減された信号となる。
The modulation circuit 7 inputs the reference signal REF,
The position of the pulse of the reference signal REF is controlled periodically, for example, once every two cycles, and the signal REFM modulated (moved) in the time axis direction by an arbitrary constant time width Δt is used as the phase comparison circuit 1.
Output to. In the modulation circuit 7, the frequency component of the VCO output sneaking into the input side (the signal REFM and / or the comparison signal SIG) of the phase comparison circuit 1 changes the frequency of the beat component generated by mixing with the signal REFM or the comparison signal SIG, Shifted to the high band outside the pass band of the LPF (3),
It is not included in the frequency control signal of the VCO (4). As described above, the phase comparison circuit 1 receives the signal REFM and the comparison signal SIG, and both signals have the same frequency in the locked state. Therefore, the output signal OUT of the VCO (4) is a signal whose frequency is (N + F / M) times the reference frequency fref, which is the frequency of the reference signal, and in which spurious due to mixing is reduced.

【0053】図2は本実施の形態の基本動作をタイミン
グチャートとして示している。なお、同図のカッコ内
は、具体的な数値例を示している。前述のように、変調
回路7は、基準信号REFの各パルス信号を、1つおき
に時間軸方向に変調幅Δtだけ後方に遅延した信号RE
FMを出力する。同図の例では、Δtは390psであ
る。位相比較回路1は、信号REFMと比較信号SIG
との位相比較を行い、遅れ又は進みの位相誤差信号を出
力する。チャージポンプ2は、位相誤差信号に応じて互
いに極性の異なる電流信号CPOUTを出力し、LPF
(3)を介してVCO(4)を制御する。
FIG. 2 shows a basic operation of this embodiment as a timing chart. In addition, the inside of the parenthesis of the figure has shown the concrete numerical example. As described above, the modulation circuit 7 delays every other pulse signal of the reference signal REF backward by the modulation width Δt in the time axis direction.
Output FM. In the example of the figure, Δt is 390 ps. The phase comparison circuit 1 uses the signal REFM and the comparison signal SIG.
And the phase error signal is output. The charge pump 2 outputs current signals CPOUT having polarities different from each other according to the phase error signal, and the LPF
Control VCO (4) via (3).

【0054】通常のPLL動作では、位相比較器に入力
される2つの信号の位相差がなくなって、両信号のエッ
ジが一致するように帰還制御されてロック状態となる
が、本実施形態例の周波数シンセサイザでは、信号RE
FMと比較信号SIGとは、それぞれの平均位相が一致
するように帰還制御されてロック状態に入る。この結
果、ロック状態では、分周数制御回路6により付加され
る分周数のランダム性を考慮しなければ、比較信号SI
Gのエッジは、遅延が付けられていないときの信号RE
FMのエッジと比較すると後方にずれ、遅延が付けられ
たときの信号REFMのエッジと比較すると前方にずれ
る。つまり、信号REFMと比較信号SIGとは、交互
に進み遅れが生じる。
In the normal PLL operation, the phase difference between the two signals input to the phase comparator disappears, and feedback control is performed so that the edges of both signals coincide with each other, resulting in a locked state. In the frequency synthesizer, the signal RE
The FM and the comparison signal SIG are feedback-controlled so that their average phases coincide with each other, and enter a locked state. As a result, in the locked state, if the randomness of the frequency division number added by the frequency division number control circuit 6 is not considered, the comparison signal SI
The edge of G is the signal RE when the delay is not added.
It shifts backwards compared to the edges of the FM and shifts forwards compared to the edges of the signal REFM when the delay is added. That is, the signal REFM and the comparison signal SIG are alternately advanced and delayed.

【0055】前述のように、チャージポンプ2は、位相
比較回路1の2つの出力端子からの信号に基づいて、位
相の進み又は遅れに依存したパルス幅を有する電流信号
CPOUTを出力し、LPF(3)を介してVCO
(4)に入力ノードの電圧を制御する。チャージポンプ
2の出力信号CPOUTは、図2に示すように、信号R
EFMより比較信号SIGの位相が遅れた場合は、極性
が正で、両信号間の位相差に相当するパルス幅の電流信
号となり、また、位相が進んだ場合は、極性が負で、両
信号間の位相差に相当するパルス幅の電流信号となる。
上記したように、信号REFMと比較信号SIGとは、
交互に進み遅れが生じるため、チャージポンプ2から
は、極性が交互に異なるパルス信号が出力される。
As described above, the charge pump 2 outputs the current signal CPOUT having a pulse width depending on the advance or delay of the phase based on the signals from the two output terminals of the phase comparison circuit 1, and LPF ( 3) via VCO
The voltage of the input node is controlled in (4). The output signal CPOUT of the charge pump 2 is, as shown in FIG.
When the phase of the comparison signal SIG is delayed from the EFM, the polarity is positive and the current signal has a pulse width corresponding to the phase difference between the two signals. When the phase is advanced, the polarity is negative and both signals are The current signal has a pulse width corresponding to the phase difference between the two.
As described above, the signal REFM and the comparison signal SIG are
Since the lead and the lag occur alternately, the charge pump 2 outputs pulse signals whose polarities are alternately different.

【0056】次に、本実施の形態のスプリアスの発生及
びその除去の動作について、詳細に説明する。図3は、
信号REFMのフーリエ級数展開による計算結果のスペ
クトラム特性をグラフとして示している。また、カッコ
内は具体的な数値例を示している。グラフの横軸は、基
準信号のN高調波成分の周期1/(N×fref)で規
格化した変調幅(Δt=D/(N×fref))を、縦
軸は、各信号の高調波のパワーレベルを示している。
Next, the operation of spurious emission and its removal according to the present embodiment will be described in detail. Figure 3
The spectrum characteristic of the calculation result by the Fourier series expansion of the signal REFM is shown as a graph. In addition, specific values are shown in parentheses. The horizontal axis of the graph is the modulation width (Δt = D / (N × fref)) standardized by the period 1 / (N × fref) of the N harmonic component of the reference signal, and the vertical axis is the harmonic of each signal. Shows the power level of.

【0057】基準信号REFに、変調回路7によってパ
ルス1つおきに変調を加えると、信号REFMの高調波
成分は、N×frefの成分と(N+1/2)×fre
fの成分とが現れる。この2つの高調波成分は、変調回
路7で付ける遅延幅を変数として、図3に示すように、
実線で示すN×fref成分のパワーと、点線で示す
(N+1/2)×fref成分のパワーとが、周期が1
/(N×fref)で、位相が互いに180度ずれたか
たちで変化する。変調幅が1/(N×fref)の整数
倍に近いほど、N×frefの成分のパワーが大きく、
1/(N×fref)の(2p−1)/2倍(pは自然
数)に近いほど、N×frefの成分のパワーが小さく
なる。
When the modulating circuit 7 modulates the reference signal REF every other pulse, the harmonic components of the signal REFM are N × fref components and (N + 1/2) × fre.
The component of f appears. As shown in FIG. 3, the two harmonic components have the delay width added by the modulation circuit 7 as a variable.
The cycle of the power of N × fref component shown by the solid line and the power of (N + 1/2) × fref component shown by the dotted line is 1
/ (N × fref), the phases change 180 degrees with respect to each other. The closer the modulation width is to an integer multiple of 1 / (N × fref), the greater the power of the N × fref component,
The closer (2p-1) / 2 times (p is a natural number) to 1 / (Nxfref), the smaller the power of the Nxfref component.

【0058】図4は、各信号の周波数特性をスペクトラ
ムとして示しており、(a)は基準信号REFの周波数
特性を、(b)はΔt=0.5/(N×fref)の変
調を加えたときの信号REFMの周波数特性を、(c)
は位相比較器1における信号のミキシングの周波数特性
を示している。同図(a)に示すように、基準信号RE
Fは、基本波成分frefと、その高調波成分2×fr
ef、…N×fref、(N+1)×fref、…とか
らなる。また、信号REFMは、同図(b)に示すよう
に、低周波領域では、frefの成分と、fref/2
の成分とがあり、高調波成分では、N×frefの成分
と、(N+1/2)×frefの成分とが生じている。
なお、N×frefの成分のパワーと、(N+1/2)
×frefの成分のパワーの何れの成分のパワーが強い
かは、図3に示したように、変調幅Δtによって定ま
る。
FIG. 4 shows the frequency characteristics of each signal as a spectrum. (A) shows the frequency characteristics of the reference signal REF, and (b) shows the modulation of Δt = 0.5 / (N × fref). The frequency characteristic of the signal REFM when
Shows the frequency characteristic of signal mixing in the phase comparator 1. As shown in FIG.
F is the fundamental wave component fref and its harmonic component 2 × fr
ef, ... N × fref, (N + 1) × fref ,. Further, the signal REFM has a component of fref and fref / 2 in the low frequency region as shown in FIG.
And a component of N × fref and a component of (N + 1/2) × fref are generated in the harmonic component.
Note that the power of the N × fref component and (N + 1/2)
As shown in FIG. 3, the modulation width Δt determines which component of the xfref component has the stronger power.

【0059】本実施形態例の位相比較回路1において、
例えば、VCO(4)の出力信号OUTが、比較信号S
IGに回り込んでいる場合を考える。位相比較回路1で
は、周波数がfvco=(N+F/M)×frefの回
り込み信号と、信号REFM高調波成分とがミキシング
される。前述のように、Δtが1/(N×fref)の
0.5倍のときには、信号REFMの高調波成分は、N
×frefの成分が小さく、(N+1/2)×fref
の成分が大きい。このため、位相比較回路1では、(N
+F/M)×frefの成分と、(N+1/2)×fr
efの成分とがミキシングされ、図4(c)の示すよう
に、両者の差の周波数成分に相当するΔf=|F/M−
1/2|×frefの成分が、位相比較回路1の出力に
現れる。
In the phase comparison circuit 1 of this embodiment,
For example, the output signal OUT of the VCO (4) is the comparison signal S
Consider the case of wrapping around in the IG. In the phase comparison circuit 1, the sneak signal having a frequency of fvco = (N + F / M) × fref and the signal REFM harmonic component are mixed. As described above, when Δt is 0.5 times 1 / (N × fref), the harmonic component of the signal REFM is N
The component of × fref is small, and (N + 1/2) × fref
Has a large component. Therefore, in the phase comparison circuit 1, (N
+ F / M) × fref component and (N + 1/2) × fr
The ef component is mixed, and as shown in FIG. 4C, Δf = | F / M− corresponding to the frequency component of the difference between the two.
A component of ½ | × fref appears in the output of the phase comparison circuit 1.

【0060】位相比較回路1の出力に現れる周波数成分
の具体的な数値例として、fref=6.4MHz、N
=200、M=64、F=1の場合を考えてみると、Δ
f=|1/64−1/2|×6.4MHz=3.1MH
zとなる。この成分が信号CPOUTに含まれると、1
280.1MHzを中心に、上下3.1MHzはなれた
周波数にスプリアスが発生する。しかし、前述の従来の
周波数シンセサイザのスプリアス成分(100kHz)
に比べて、本実施形態例のスプリアス成分は高い周波数
であるため、LPF(3)によってこの周波数成分の信
号を容易に除去することができる。従って、スプリアス
の発生が低く抑えられる。
As a concrete numerical example of the frequency component appearing in the output of the phase comparison circuit 1, fref = 6.4 MHz, N
= 200, M = 64, F = 1, Δ
f = | 1 / 64-1 / 2 | × 6.4 MHz = 3.1 MH
z. When this component is included in the signal CPOUT, 1
Spurs are generated at a frequency deviated by 3.1 MHz above and below 280.1 MHz. However, the spurious component (100 kHz) of the above-mentioned conventional frequency synthesizer is used.
Compared with the above, since the spurious component of the present embodiment has a high frequency, the LPF (3) can easily remove the signal of this frequency component. Therefore, the generation of spurious can be suppressed low.

【0061】変調幅Δtについては、基準信号の周期で
ある1/(N×fref)の(2p−1)/2倍(pは
自然数)であるときが、最もN×fref成分のパワー
が小さくなるために、スプリアスの発生を抑えやすく、
その変調幅からずれるに従ってスプリアス抑制の効果が
弱まる。これは、本実施形態例では、位相比較回路1で
ミキシングされる周波数成分をN×frefから(N+
1/2)×frefにシフトすることでスプリアスの発
生を抑制するためである。従来の周波数シンセサイザで
スプリアスの発生が問題となるのは、スプリアス周波数
が低くなるF/Mが0に近い場合、或いはF/Mが1に
近い場合であるが、本実施形態例では、上記したように
スプリアス成分の周波数を高めて、容易にLPF(3)
で除去できる。
Regarding the modulation width Δt, the power of the N × fref component is the smallest when (2p−1) / 2 times (p is a natural number) of 1 / (N × fref) which is the period of the reference signal. Therefore, it is easy to suppress the generation of spurious,
The effect of spurious suppression weakens as it deviates from the modulation width. This is because in the present embodiment, the frequency components mixed in the phase comparison circuit 1 are changed from N × fref to (N +
This is to suppress the generation of spurious by shifting to 1/2) × fref. In the conventional frequency synthesizer, spurious generation becomes a problem when F / M at which the spurious frequency becomes low is close to 0 or when F / M is close to 1. LPF (3) easily by increasing the frequency of spurious components
Can be removed with.

【0062】ここで、変調幅Δtについては、T回に1
回以上(Tは2以上の整数)、信号REFMのエッジが
比較信号SIGに同期する関係が保てれば、特に問題が
ない。ただし、変調幅Δtの時間幅に比較して、発振周
波数から±(F/M)×fref離れた周波数に現れる
スプリアスが大きくなるので、このスプリアスをLPF
(3)で十分減衰できる範囲が、Δtの限界時間とな
る。
Here, the modulation width Δt is 1 every T times.
There is no particular problem as long as the relationship of the edge of the signal REFM being synchronized with the comparison signal SIG is maintained at least once (T is an integer of 2 or more). However, as compared with the time width of the modulation width Δt, the spurious that appears at the frequency ± (F / M) × fref away from the oscillation frequency becomes large.
The range that can be sufficiently attenuated in (3) is the limit time of Δt.

【0063】図5は、本実施形態例のフラクショナルN
周波数シンセサイザの周波数スペクトラム特性を示して
いる。この例では、変調回路7の変調幅Δtを、0.5
/(1280×106)=390psに設定している。
変調回路7を設けることにより、従来の周波数シンセサ
イザで発生していた、図30に示すような、1280.
1MHzを中心に、上下100kHzに現れるスプリア
スを十分に減衰させている。
FIG. 5 shows the fractional N of this embodiment.
The frequency spectrum characteristic of the frequency synthesizer is shown. In this example, the modulation width Δt of the modulation circuit 7 is set to 0.5
/ (1280 × 10 6 ) = 390 ps is set.
By providing the modulation circuit 7, as shown in FIG. 30, which is generated in the conventional frequency synthesizer, 1280.
Spurious that appears at 100 kHz above and below centering on 1 MHz is sufficiently attenuated.

【0064】図6は、変調回路7の具体的な構成例を示
しており、(a)は変調回路の構成例、(b)は変調回
路内のカウンタの構成例を示している。変調回路7は、
基準信号REFに所定変調幅Δtの遅延を付ける遅延回
路71と、遅延回路71の出力を計数するカウンタ73
と、セレクタ72とを備える。
FIG. 6 shows a concrete configuration example of the modulation circuit 7. FIG. 6A shows a configuration example of the modulation circuit, and FIG. 6B shows a configuration example of a counter in the modulation circuit. The modulation circuit 7 is
A delay circuit 71 that delays the reference signal REF by a predetermined modulation width Δt, and a counter 73 that counts the output of the delay circuit 71.
And a selector 72.

【0065】カウンタ73は、同図(b)に示すよう
に、D型フリップフロップの反転出力QBをD端子に帰
還し、基準信号REFを遅延回路71で遅延した信号R
EFDをクロック入力端子に入力し、正相出力Qを出力
する。カウンタ73は、2計数(分周数2)がカウント
アップすることで2分周回路を構成し、セレクタ72に
信号RSELを出力する。セレクタ72は、基準信号R
EFと信号REFDを入力し、例えばカウンタからの信
号RSELがHレベルである期間は信号REFDを出力
し、Lレベルである期間は基準信号REFを出力するよ
うにして、信号REFMを出力する。本実施形態例で
は、カウンタ73を2分周に設定しているため、信号R
EFMは、基準信号REFと信号REFDとが交互に出
力される。
The counter 73 feeds the inverted output QB of the D-type flip-flop to the D terminal and delays the reference signal REF by the delay circuit 71, as shown in FIG.
The EFD is input to the clock input terminal and the positive phase output Q is output. The counter 73 constitutes a divide-by-2 circuit by counting up 2 counts (frequency division number 2) and outputs the signal RSEL to the selector 72. The selector 72 uses the reference signal R
EF and the signal REFD are input, and for example, the signal REFD is output while the signal RSEL from the counter is at the H level and the reference signal REF is output during the L level. In the present embodiment example, the counter 73 is set to divide by 2, so that the signal R
The EFM outputs the reference signal REF and the signal REFD alternately.

【0066】図7は、図6に示す変調回路7の動作をタ
イムチャートとして示している。遅延回路71は、基準
信号REFを所定変調幅Δtだけ遅延して信号REFD
として出力する。カウンタ73は、信号REFDを計数
し、これを2分周した信号RESLを出力する。セレク
タ72は、RSELがLレベルの期間は基準信号REF
を選択して基準信号REFを出力し、RSELがハイレ
ベルの期間は信号REFDを選択して信号REFDを、
信号REFMとして出力する。これにより、信号REF
Mは、基準信号REFのパルス1つおきにΔtだけ遅延
された信号となる。
FIG. 7 shows the operation of the modulation circuit 7 shown in FIG. 6 as a time chart. The delay circuit 71 delays the reference signal REF by a predetermined modulation width Δt to delay the signal REFD.
Output as. The counter 73 counts the signal REFD and divides this by two to output a signal RESL. The selector 72 keeps the reference signal REF while RSEL is at L level.
To output the reference signal REF, and when the RSEL is at the high level, the signal REFD is selected to output the signal REFD,
Output as signal REFM. This causes the signal REF
M is a signal delayed by Δt for every other pulse of the reference signal REF.

【0067】以上のように、本実施形態例のフラクショ
ナルN周波数シンセサイザは、基準信号REFに所定変
調幅Δtだけ変調を加えることによって、位相比較回路
1でミキシングされる周波数を、N×frefから(N
+1/2)×frefにシフトし、ビート成分の周波数
を高める。このビート成分の周波数は、LPF(3)で
十分減衰させることが可能であり、スプリアス雑音を低
減した周波数シンセサイザを得ることができる。
As described above, the fractional-N frequency synthesizer of the present embodiment modifies the frequency mixed by the phase comparison circuit 1 from N × fref by modulating the reference signal REF by the predetermined modulation width Δt. N
+1/2) × fref to increase the frequency of the beat component. The frequency of this beat component can be sufficiently attenuated by the LPF (3), and a frequency synthesizer with reduced spurious noise can be obtained.

【0068】(第2の実施形態例)図8は、本発明の第
2の実施形態例の周波数シンセサイザを示している。本
実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサイザは、
信号REFMが、クロック信号を生成するクロック源、
外部より分周数を制御可能な分周器8、及び、設定値を
入力し分周器8を制御する変調制御回路9で生成される
点で、先の実施形態例の周波数シンセサイザと相違す
る。
(Second Embodiment) FIG. 8 shows a frequency synthesizer according to a second embodiment of the present invention. The fractional-N frequency synthesizer of this embodiment is
A signal REFM is a clock source that generates a clock signal,
The frequency synthesizer differs from the frequency synthesizer of the previous embodiment in that it is generated by a frequency divider 8 that can control the frequency division number from the outside and a modulation control circuit 9 that inputs a set value and controls the frequency divider 8. .

【0069】位相比較回路1に入力する信号REFM
は、クロック源から出力されるクロック信号を、分周器
8で分周して得られる。変調制御回路9は、設定値R、
l、m(R、l、mは整数)を入力し、信号列rを出力
して分周器8を制御する。信号列rは、例えばR+l、
R+mの値を交互にとるようにする。分周器8は、信号
列rに従ってその分周比を切り替え、クロック信号を分
周比R+l、R+mの何れかの分周比で分周する。この
場合、変調幅Δtは、クロック信号の周期の|l−m|
/2倍の値になる。また、信号REFMの周期は、クロ
ック信号の周期を(R+(l+m)/2)分周したもの
となる。l、mの組み合わせによっては周期にオフセッ
トが生じうる。
Signal REFM input to the phase comparison circuit 1
Is obtained by dividing the frequency of the clock signal output from the clock source by the frequency divider 8. The modulation control circuit 9 uses the set value R,
Inputs 1 and m (R, l and m are integers), outputs a signal sequence r, and controls the frequency divider 8. The signal sequence r is, for example, R + 1,
Alternately take the value of R + m. The frequency divider 8 switches the frequency division ratio according to the signal sequence r, and divides the clock signal by any of the frequency division ratios R + 1 and R + m. In this case, the modulation width Δt is | l−m | of the cycle of the clock signal.
/ 2 times the value. The cycle of the signal REFM is the cycle of the clock signal divided by (R + (l + m) / 2). An offset may occur in the cycle depending on the combination of l and m.

【0070】図9は、変調制御回路9の具体的構成例を
示しており、(a)は変調制御回路9の構成例、(b)
は変調制御回路9内のカウンタの構成例を示している。
変調制御回路9は、分周器8の出力である信号REFM
を計数するカウンタ回路91と、カウンタ91の出力に
より制御されるセレクタ92と、セレクタ92の出力に
Rを加算する加算器93とを備える。カウンタ91は、
同図(b)に示すようにD型フリップフロップを用いて
構成され、2分周回路として動作する。セレクタ92
は、異なる整数値l、mを入力し、カウンタ回路91の
出力RSELに従って、何れかの入力値を選択して出力
する。
FIG. 9 shows a concrete example of the structure of the modulation control circuit 9, where (a) is the example of the structure of the modulation control circuit 9, and (b) is.
Shows a configuration example of a counter in the modulation control circuit 9.
The modulation control circuit 9 outputs the signal REFM output from the frequency divider 8.
A counter circuit 91 that counts, a selector 92 that is controlled by the output of the counter 91, and an adder 93 that adds R to the output of the selector 92. The counter 91 is
As shown in FIG. 3B, it is configured using a D-type flip-flop and operates as a divide-by-2 circuit. Selector 92
Inputs different integer values l and m, selects one of the input values according to the output RSEL of the counter circuit 91, and outputs it.

【0071】図10は、R=6、l=−1、m=+1の
場合の図8及び図9の変調回路部の動作をタイミングチ
ャートとして示している。カウンタ回路91は、分周器
8の出力信号REFMのローレベル側のパルスを計数
し、パルスの計数毎に出力レベルが切り替わる信号RS
ELを出力する。セレクタ92は、信号RSELにより
制御され、信号RSELがHレベルの期間にm=+1を
出力し、Lレベルの期間にl=−1を出力する。セレク
タ92の出力は、加算器93でR=6と加算され、信号
列rとして出力される。分周器8は、クロック信号を、
r=7のときには7分周、r=5のときには5分周し、
信号REFMを出力する。本実施形態例では、カウンタ
91が2分周動作を行うため、分周比は、7分周と5分
周とが交互に切り替わり、平均分周数は6で、変調幅Δ
tはクロック信号の1周期分となる。
FIG. 10 is a timing chart showing the operation of the modulation circuit section shown in FIGS. 8 and 9 when R = 6, l = -1, and m = + 1. The counter circuit 91 counts the low-level side pulses of the output signal REFM of the frequency divider 8, and the signal RS that switches the output level every time the pulse is counted.
Output EL. The selector 92 is controlled by the signal RSEL and outputs m = + 1 while the signal RSEL is at the H level and outputs l = −1 during the L level. The output of the selector 92 is added to R = 6 by the adder 93 and output as a signal string r. The frequency divider 8 outputs the clock signal
When r = 7, divides by 7, when r = 5, divides by 5,
The signal REFM is output. In the present embodiment, since the counter 91 performs the frequency division operation by 2, the frequency division ratio alternates between frequency division 7 and frequency division 5, the average frequency division number is 6, and the modulation width Δ
t is one cycle of the clock signal.

【0072】(第3の実施形態例)上記した第1及び第
2の実施形態例では、位相比較回路1の基準信号側に変
調を加えることでスプリアスの発生を低減するフラクシ
ョナルN周波数シンセサイザを示したが、スプリアス
は、比較信号SIGに変調を加えることによっても低減
できる。これは、位相比較回路1に入力される信号のミ
キシングによるビートの発生は、位相比較回路1に入力
される何れか一方の信号、又は、両方の信号に、出力信
号OUTが回り込みことによって生じるからである。つ
まり、基準信号REFにVCO(4)の出力信号OUT
が回り込んでスプリアスが発生するばかりでなく、比較
信号SIG側にREF信号が回り込むことによっても、
前述のものと同様な原理でスプリアスが発生する。
(Third Embodiment) The first and second embodiments described above show a fractional-N frequency synthesizer which reduces spurious generation by applying modulation to the reference signal side of the phase comparison circuit 1. However, spurious can also be reduced by adding modulation to the comparison signal SIG. This is because the generation of beats due to mixing of the signals input to the phase comparison circuit 1 occurs because the output signal OUT wraps around to either one of the signals input to the phase comparison circuit 1 or both signals. Is. That is, the output signal OUT of the VCO (4) is added to the reference signal REF.
Is not only generated and spurious is generated, but also because the REF signal is spilled to the comparison signal SIG side,
Spurious is generated by the same principle as that described above.

【0073】図11は、本発明の第3の実施形態例のフ
ラクショナルN周波数シンセサイザの構成を示してい
る。本実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサイ
ザは、図1の変調回路7を、基準信号REF側に設ける
のに代えて、比較信号SIG側の分周器5に後続して設
けている点で、第1の実施形態例と相違する。図11の
変調回路10は、図1の変調回路7と同様に、入力信号
のパルス1つおきにΔtの遅延を付ける。図12は、変
調回路10の具体的構成例を示し、(a)は変調回路1
0の構成例を、(b)は変調回路10内のカウンタの構
成例を示している。変調回路10は、入力信号が相違す
るのを除いて、図6に示す変調回路と同様の構成であ
り、比較信号SIGを入力して信号SIGMを出力す
る。
FIG. 11 shows the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to the third embodiment of the present invention. In the fractional-N frequency synthesizer of the present embodiment example, the modulation circuit 7 of FIG. 1 is provided after the frequency divider 5 on the comparison signal SIG side instead of being provided on the reference signal REF side. This is different from the first embodiment. The modulation circuit 10 of FIG. 11 delays every other pulse of the input signal by Δt, similarly to the modulation circuit 7 of FIG. FIG. 12 shows a specific configuration example of the modulation circuit 10, where (a) is the modulation circuit 1.
0 shows a configuration example of 0, and (b) shows a configuration example of the counter in the modulation circuit 10. The modulation circuit 10 has the same configuration as the modulation circuit shown in FIG. 6 except that the input signal is different, and inputs the comparison signal SIG and outputs the signal SIGM.

【0074】本実施形態例では、比較信号SIG側に変
調回路10を設け、比較信号SIGに、そのパルス1つ
おきにΔtの遅延を付ける。このΔtは、第1及び第2
の実施形態例と同様に、1/(N×fref)の(2p
−1)/2倍(pは自然数)であるときが、スプリアス
低減の効果が大きい。本実施形態例のように、基準信号
REF側の代わりに、比較信号SIG側の信号に変調を
加えることによっても、比較信号の高調波と、出力信号
OUTとのミキシングにより発生するビート成分の周波
数を、高域側にシフトすることができ、第1の実施形態
例と同様にスプリアスの発生を防止することが可能であ
る。ここで、変調幅Δtの基準となる周期については、
基準信号のN高調波の周期である1/(N×fref)
ではなく、VCO(4)の出力周期である1/((N+
F/M)×fref)となる。しかし、Nは1よりも十
分に大きく、F/Mは1よりも小さいため、 fvco=(N+F/M)×fref≒N×fref として、1/(N×fref)を基準として取り扱って
もよい。
In this embodiment, the modulation circuit 10 is provided on the side of the comparison signal SIG, and the comparison signal SIG is delayed by Δt at every other pulse thereof. This Δt is the first and second
1 / (N × fref) (2p
When it is -1) / 2 times (p is a natural number), the spurious reduction effect is large. The frequency of the beat component generated by mixing the higher harmonic wave of the comparison signal and the output signal OUT by modulating the signal on the comparison signal SIG side instead of the reference signal REF side as in the present embodiment example. Can be shifted to the higher frequency side, and spurious can be prevented from occurring as in the first embodiment. Here, with respect to the cycle serving as the reference of the modulation width Δt,
1 / (N × fref), which is the period of the N harmonic of the reference signal
Rather than 1 / ((N +
F / M) × fref). However, since N is sufficiently larger than 1 and F / M is smaller than 1, fvco = (N + F / M) × fref≈N × fref, and 1 / (N × fref) may be used as a reference. .

【0075】(第4の実施形態例)図13は本発明の第
4の実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサイザ
の構成を示している。本実施形態のフラクショナルN周
波数シンセサイザは、図11の変調回路10を分周回路
5と位相比較回路1の間に設けるのに代えて、分周数制
御回路6と分周器5との間に変調制御回路11を設けて
いる点で、第3の実施形態例と相違する。図14は、変
調制御回路11の具体的構成を示し、(a)は変調回路
の構成例を、(b)は変調回路内のカウンタの構成例を
示している。変調制御回路11は、入出力信号が相違す
るのを除いて、図9に示す変調制御回路と同様である。
変調制御回路11は、信号列nと設定値l、m(l、m
は整数)とを入力し、例えば、n+lとn+mとが交互
に切り替わる信号列n’を出力する。本実施の形態で
は、分周回路5の分周数を周期的に制御することで、比
較信号SIGに変調を加える。変調幅Δtは、出力信号
OUTの周期の|l−m|/2倍となる。
(Fourth Embodiment) FIG. 13 shows the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to a fourth embodiment of the present invention. In the fractional-N frequency synthesizer of this embodiment, instead of providing the modulation circuit 10 shown in FIG. The difference from the third embodiment is that a modulation control circuit 11 is provided. FIG. 14 shows a specific configuration of the modulation control circuit 11, (a) shows a configuration example of the modulation circuit, and (b) shows a configuration example of a counter in the modulation circuit. The modulation control circuit 11 is the same as the modulation control circuit shown in FIG. 9 except that the input / output signals are different.
The modulation control circuit 11 uses the signal train n and set values l and m (l, m
Is an integer) and outputs, for example, a signal sequence n ′ in which n + 1 and n + m are alternately switched. In this embodiment, the comparison signal SIG is modulated by periodically controlling the frequency division number of the frequency dividing circuit 5. The modulation width Δt is | lm− / 2 times the cycle of the output signal OUT.

【0076】(第5の実施形態例)図15は、本発明の
第5実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサイザ
を示している。本実施形態例のフラクショナルN周波数
シンセサイザは、変調制御回路11に入力するl、mの
値を大きな値にする点で、第4の実施形態例と相違す
る。本実施形態例では、分周数制御回路6より出力され
る信号列をn=N+Δn1とし、Δn1の絶対値の最大
値をΔn1(max)とすると、例えばl>mのとき、
l>+Δn1(max)、かつ、m<−Δn1(ma
x)に設定する。分周数制御回路6の重み付け加算器4
Cを図29のように設定したときには、前述のように、
−3≦Δn1≦4となるため、Δn1(max)は4に
なる。
(Fifth Embodiment) FIG. 15 shows a fractional-N frequency synthesizer according to a fifth embodiment of the present invention. The fractional-N frequency synthesizer of this embodiment is different from the fourth embodiment in that the values of l and m input to the modulation control circuit 11 are large. In the present embodiment, if the signal sequence output from the frequency division number control circuit 6 is n = N + Δn1 and the maximum absolute value of Δn1 is Δn1 (max), for example, when l> m,
l> + Δn1 (max) and m <−Δn1 (ma
x). Weighting adder 4 of frequency division control circuit 6
When C is set as shown in FIG. 29, as described above,
Since −3 ≦ Δn1 ≦ 4, Δn1 (max) becomes 4.

【0077】図16は、位相比較回路1に入力される信
号のエッジを示し、(a)は変調を加えないときのエッ
ジを、(b)はl、mをl>Δn1(max)、m<−
Δn1(max)に設定したときのエッジを示してい
る。信号SIGMは、上記したΔn1によって分周数が
変化するため、前述の分周数制御回路6の分周数の変化
分の幅を持って、図中点線で示した何れかの時点のエッ
ジで立ち下がる。このときの幅をΔTとおくと、ΔT
は、VCO(4)の出力信号OUTの周期に、Δn1の
最大値とΔn1の最小値との差をかけた値となる。
FIG. 16 shows an edge of a signal input to the phase comparison circuit 1. (a) shows an edge when no modulation is applied, (b) shows l, m where l> Δn1 (max), m <-
The edge when set to Δn1 (max) is shown. Since the frequency division number of the signal SIGM changes according to Δn1 described above, the signal SIGM has a width corresponding to the change of the frequency division number of the frequency division number control circuit 6 described above and is detected at an edge at any time point indicated by a dotted line in the figure. Get down. If the width at this time is ΔT, ΔT
Is a value obtained by multiplying the cycle of the output signal OUT of the VCO (4) by the difference between the maximum value of Δn1 and the minimum value of Δn1.

【0078】変調を加えないとき、つまり、図15の
l、mを共に0に設定したときには、信号SIGMは、
図16(a)に示すように、基準信号REFの立ち下が
りエッジ付近を中心として、何れかの時点で立ち下が
る。一方、l、mの値を分周数の変化の幅よりも大きな
値に設定したとき、つまり、l、mをl>Δn1(ma
x)、m<−Δn1(max)に設定したときには、同
図(b)に示すように、分周数の変化分Δn1の値に関
係なく、信号SIGMは、分周数が(n+l)のとき
は、基準信号REFの立ち下がりエッジよりも遅れて立
ち下がり、分周数が(n+m)のときは、基準信号RE
Fの立ち下りエッジよりも進んで立ち下がる。
When no modulation is applied, that is, when both l and m in FIG. 15 are set to 0, the signal SIGM becomes
As shown in FIG. 16A, the reference signal REF falls at any time centering around the falling edge. On the other hand, when the values of l and m are set to values larger than the range of change in the frequency division number, that is, l and m are set to 1> Δn1 (ma
x) and m <−Δn1 (max), the signal SIGM has the frequency division number of (n + 1) regardless of the value of the change amount Δn1 of the frequency division number, as shown in FIG. When the frequency division number is (n + m), the reference signal REF falls after the falling edge of the reference signal REF.
It falls ahead of the falling edge of F.

【0079】第4の実施形態例では、l、mの値を本実
施形態例のように設定しないときには、基準信号REF
のエッジと信号SIGMのエッジとが図16(a)に示
すように重なり、双方の信号間のミキシングによってス
プリアスが発生する。本実施形態例では、基準信号RE
Fのエッジと信号SIGMのエッジとが、図16(b)
に示すように重ならない範囲のl、mを設定すること
で、双方の信号間のミキシングがなくなり、変調幅Δt
の値に依存することなく、スプリアスを低減できる。
In the fourth embodiment, when the values of l and m are not set as in this embodiment, the reference signal REF is set.
16A and the edge of the signal SIGM overlap as shown in FIG. 16A, and spurious occurs due to the mixing between both signals. In the present embodiment example, the reference signal RE
The edge of F and the edge of the signal SIGM are shown in FIG.
By setting l and m in the non-overlapping range as shown in, the mixing between both signals is eliminated, and the modulation width Δt
Spurious can be reduced without depending on the value of.

【0080】また、第3の実施形態例では、変調幅Δt
の値を基準周波数frefのN高調波の周期の(2p−
1)/2倍にしたときに、スプリアス低減の効果が得ら
れる。ここで、信号SIGMの高調波成分は、図3に示
す特性と同様に急峻な特性となり、変調幅Δtがわずか
に変化しただけでも、その周波数成分が大きく変わる。
このため、変調幅Δtは高い精度で生成する必要がある
が、例えば基準信号REFを変調する図2の例では、変
調幅Δtは390psと極めて短い時間のため、動作環
境の変動がある場合などには、その値を維持することは
困難である。本実施形態例では、上述のようにミキシン
グが発生しないため、変調幅Δtについて高い精度が要
求されることはなく、容易にスプリアスが低減できる。
Further, in the third embodiment, the modulation width Δt
Value of the period of N harmonics of the reference frequency fref (2p-
1) / 2 times, the effect of reducing spurious is obtained. Here, the harmonic component of the signal SIGM has a steep characteristic similar to the characteristic shown in FIG. 3, and even if the modulation width Δt slightly changes, its frequency component greatly changes.
For this reason, the modulation width Δt needs to be generated with high accuracy. For example, in the example of FIG. 2 in which the reference signal REF is modulated, the modulation width Δt is 390 ps, which is an extremely short time. It is difficult to maintain that value. In the present embodiment, since the mixing does not occur as described above, high accuracy is not required for the modulation width Δt, and spurious can be easily reduced.

【0081】ここで、図17は、チャージポンプ2の出
力電流特性を示し、(a)は変調を加えないときのチャ
ージポンプの動作範囲を、(b)はl、mをl>Δn1
(max)、m<−Δn1(max)に設定するときの
チャージポンプの動作範囲を示している。チャージポン
プ2は、位相比較回路1の位相比較結果の差が0の近傍
にある、つまり、位相差がごく小さいときには、その出
力電流特性は線形ではなく、ひずみ(非線形性)を生じ
る。一般に、フラクショナル動作する周波数シンセサイ
ザは、出力の平均位相が基準信号に同期するため、毎回
の位相比較では、図16(a)に示すように位相が完全
には同期せず、この非線形を含む範囲で動作する。図1
7(a)のように、チャージポンプの動作範囲に、特性
が非線形性の範囲が含まれると、周波数シンセサイザの
フロアC/N比が劣化する。本実施形態例では、同図
(b)のように、チャージポンプの非線形性の範囲を避
けて動作するため、整数分周を行う周波数シンセサイザ
とほぼ同じの、良好なフロアC/N比が得られる。
FIG. 17 shows the output current characteristics of the charge pump 2. FIG. 17A shows the operating range of the charge pump when no modulation is applied, and FIG.
It shows the operating range of the charge pump when (max) and m <−Δn1 (max) are set. In the charge pump 2, when the difference between the phase comparison results of the phase comparison circuit 1 is in the vicinity of 0, that is, when the phase difference is very small, the output current characteristic thereof is not linear but causes distortion (non-linearity). Generally, in a frequency synthesizer that operates in a fractional manner, the average phase of the output is synchronized with the reference signal, so the phase is not synchronized as shown in FIG. Works with. Figure 1
If the operating range of the charge pump includes a range of non-linearity as shown in 7 (a), the floor C / N ratio of the frequency synthesizer deteriorates. In the present embodiment, as shown in FIG. 6B, since the operation is performed while avoiding the non-linear range of the charge pump, a good floor C / N ratio, which is almost the same as that of the frequency synthesizer that performs integer frequency division, is obtained. To be

【0082】更に、本実施形態例のフラクショナルN周
波数シンセサイザでは、基準信号側のエッジと比較信号
側のエッジを重ならないように設定することで、チャー
ジポンプ2の動作を以下に示すように改良することがで
き、これによってもフロアC/N比が向上する。図18
は、チャージポンプの動作をタイミングチャートとして
示し、(a)は従来のチャージポンプのリセットのタイ
ミングを、(b)は本実施形態例のチャージポンプのリ
セットのタイミングを示している。一般に、チャージポ
ンプは、その内部に、極性の異なる2つ電流源を有して
おり、例えば、遅れの位相誤差信号が入力されると、正
の方向に電流を流す電流源を動作させ、進みの位相誤差
信号が入力されると、負の方向に電流を流す電流源を動
作させる。従来の、位相比較回路1の位相誤差信号をリ
セットする方法として、特開昭63−204540号公
報には、双方の位相誤差信号が入力されると、出力電流
は互いに打ち消し合ってキャンセルされ、2つの電流源
が動作したことを検知して、位相比較回路にリセット信
号を送り、双方の位相誤差信号をリセットする技術が記
載されており、同図(a)は、該公報に記載の技術の動
作タイミングを示している。
Further, in the fractional-N frequency synthesizer of the present embodiment, the operation of the charge pump 2 is improved as follows by setting the edge on the reference signal side and the edge on the comparison signal side so as not to overlap each other. This also improves the floor C / N ratio. FIG.
Shows the operation of the charge pump as a timing chart, (a) shows the reset timing of the conventional charge pump, and (b) shows the reset timing of the charge pump of the present embodiment. Generally, a charge pump has two current sources with different polarities inside. For example, when a delayed phase error signal is input, the current source that causes a current to flow in the positive direction is operated and the charge pump advances. When the phase error signal of is input, the current source that causes a current to flow in the negative direction is operated. As a conventional method of resetting the phase error signal of the phase comparison circuit 1, in JP-A-63-204540, when both phase error signals are input, the output currents cancel each other out, and A technique for detecting that one current source has operated and sending a reset signal to the phase comparison circuit to reset both phase error signals is described. FIG. The operation timing is shown.

【0083】位相比較回路1では、例えば立ち下がりエ
ッジ比較で考えると、信号SIGMが立ち下がると、遅
れの位相誤差信号を出力し、基準信号REFが立ち下が
ると、進みの位相誤差信号を出力する。図18(a)の
例では、信号SIGMの方が、基準信号REFよりも先
に立ち下がる。このため、遅れの位相誤差信号Idow
nが出力され、次いで進みの位相誤差信号Iupが出力
される。このような位相誤差信号が入力されると、チャ
ージポンプ2は、上記したように、正の方向に電流を流
す電流源を動作させた後に、負の方向に電流を流す電流
源を動作させ、双方の電流源が動作した後に位相比較回
路1にリセット信号を送る。図に示す時間τupは、双
方の電流源が動作しているのを検知し、リセット信号が
位相比較回路1に送られ、進み及び遅れの位相誤差信号
がリセットされるのにかかる時間を示している。このよ
うに、従来の位相誤差信号のリセットでは、双方の位相
誤差信号が同時に出力され、リセットがかかるまでの間
では、チャージポンプの出力は、互いに極性の異なる電
流を流す電流源が同時に動作することでその出力がキャ
ンセルされていた。
Considering, for example, falling edge comparison, the phase comparison circuit 1 outputs a delayed phase error signal when the signal SIGM falls, and outputs a lead phase error signal when the reference signal REF falls. . In the example of FIG. 18A, the signal SIGM falls earlier than the reference signal REF. Therefore, the delayed phase error signal Idow
n is output, and then the leading phase error signal Iup is output. When such a phase error signal is input, the charge pump 2, as described above, operates the current source that supplies the current in the positive direction and then operates the current source that supplies the current in the negative direction. A reset signal is sent to the phase comparison circuit 1 after both current sources operate. The time τup shown in the figure indicates the time required for detecting that both current sources are operating, sending the reset signal to the phase comparison circuit 1, and resetting the lead and lag phase error signals. There is. As described above, in the conventional resetting of the phase error signal, both phase error signals are output at the same time, and until the reset is applied, the outputs of the charge pump are simultaneously operated by current sources that flow currents having different polarities. That output was canceled.

【0084】本実施形態例では、図16(b)に示した
ように、変調を加えるl及びmの値を、フラクショナル
動作の変動幅Δn1よりも大きくなるようにしているた
め、分周数が、n+lのときは、必ず、基準信号REF
よりも信号SIGMの位相の方が遅れ、n+mのときに
は、必ず、基準信号REFよりも信号SIGMの位相の
方が進む。このため、分周数がn+mのときである図1
8(b)の例では、位相が遅れる側の信号、つまり、基
準信号REFの立ち下がりエッジのタイミングでリセッ
ト信号を生成することができる。このようにすること
で、進みの位相誤差信号Iupは出力されない。分周数
がn+lのときには、信号SIGMの立ち下がりエッジ
のタイミングでリセット信号を生成することができ、遅
れの位相誤差信号Idownは出力されない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 16B, the values of l and m for modulation are set to be larger than the fluctuation width Δn1 of the fractional operation. , N + 1, the reference signal REF is always
The phase of the signal SIGM lags behind that of the signal SIGM, and when n + m, the phase of the signal SIGM always leads the phase of the reference signal REF. Therefore, when the frequency division number is n + m in FIG.
In the example of 8 (b), the reset signal can be generated at the timing of the signal on the phase delay side, that is, the timing of the falling edge of the reference signal REF. By doing so, the leading phase error signal Iup is not output. When the frequency division number is n + 1, the reset signal can be generated at the timing of the falling edge of the signal SIGM, and the delayed phase error signal Idown is not output.

【0085】チャージポンプでは、2つの電流源が同時
に動作するときに、出力電流の立ち上がりと立ち下がり
波形の違いや、動作開始時のタイミングずれなどがあ
り、出力電流が完全にキャンセルされないため、C/N
比の劣化につながっていた。本実施形態例では、何れの
信号が先に立ち下がり、何れの信号が後に立ち下がるか
が明確であるため、遅れ及び進みの位相誤差信号を同時
に出力させずにリセット信号を生成することが可能とな
る。このようにすることで、前述のように、スプリアス
が低減してフロアC/N比が向上すると共に、フロアC
/N比を更に改善することができる。
In the charge pump, when the two current sources operate at the same time, there is a difference between the rising and falling waveforms of the output current, a timing shift at the start of the operation, etc., and the output current is not completely canceled. / N
It led to deterioration of the ratio. In this embodiment, since it is clear which signal falls first and which signal falls afterwards, it is possible to generate the reset signal without simultaneously outputting the delay and lead phase error signals. Becomes By doing so, as described above, the spurious is reduced, the floor C / N ratio is improved, and the floor C
The / N ratio can be further improved.

【0086】図19は、実験による、本実施形態例のフ
ラクショナルN周波数シンセサイザの特性と従来のフラ
クショナルN周波数シンセサイザの特性とを、スペクト
ラム特性図として示している。また、図20は、実験に
よる、本実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサ
イザの特性と整数分周を行う周波数シンセサイザの特性
をスペクトラム特性図として示している。なお、図20
では、VCO(4)の出力周波数fvcoをグラフの中
心に合わせて示している。図19に示すように、本実施
形態例のフラクショナルN周波数シンセサイザの特性
(グラフA)は、従来のフラクショナルN周波数シンセ
サイザの特性(グラフB)に比べて、周波数fvcoを
中心に、上下50kHzに現れるスプリアスが除去され
ているのに加えて、紙面上左右に広がるフロア部分のC
/N比が改善されている。また、図20に示すように、
本実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサイザの
特性(グラフA)は、整数分周を行う周波数シンセサイ
ザの特性(グラフC)に比べて、1〜2dB程度の特性
の低下は見られるものの、ほぼ同等で、良好なC/N比
が得られている。
FIG. 19 shows the characteristics of the fractional-N frequency synthesizer of this embodiment and the characteristics of the conventional fractional-N frequency synthesizer as a spectrum characteristic diagram by experiment. Further, FIG. 20 shows, as a spectrum characteristic diagram, the characteristics of the fractional-N frequency synthesizer of this embodiment and the characteristics of the frequency synthesizer that performs integer frequency division, which are obtained by experiments. Note that FIG.
Shows the output frequency fvco of the VCO (4) in the center of the graph. As shown in FIG. 19, the characteristic of the fractional-N frequency synthesizer of this embodiment (graph A) appears at 50 kHz above and below the frequency fvco as compared to the characteristic of the conventional fractional-N frequency synthesizer (graph B). In addition to the removal of spurious, C on the floor that spreads left and right on the paper
The / N ratio is improved. Also, as shown in FIG.
The characteristic (graph A) of the fractional-N frequency synthesizer of this embodiment is almost the same as the characteristic (graph C) of the frequency synthesizer that performs integer frequency division, although the characteristic degradation is about 1 to 2 dB. A good C / N ratio is obtained.

【0087】(第6の実施形態例)図21は、本発明の
第6の実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサイ
ザの構成を示している。本実施形態例は、加算器13で
(N+F/M)に所定の値である−(l+m)/2を加
えたものを分周数制御回路6に入力する点で、第4の実
施形態例と相違する。第4の実施形態例のフラクショナ
ルN周波数シンセサイザでは、信号SIGMの周期は、
出力信号OUTの周期をn+(l+m)/2分周したも
のとなるため、l+m=0ではないlとmの組み合わせ
を使用する場合には、周期にオフセットが生じ、平均分
周数が変化する。このため、分周制数御回路6に入力す
る(N+F/M)に所定の値を入力し、このオフセット
を補償するとよい。このようにすることで、変調を加え
たときと加えないときとで平均分周数が変化することが
ない。
(Sixth Embodiment) FIG. 21 shows the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to a sixth embodiment of the present invention. The example of the present embodiment is that the adder 13 adds (N + F / M) which is a predetermined value of − (l + m) / 2 to the frequency division number control circuit 6 and inputs the same to the frequency division number control circuit 6. Is different from. In the fractional-N frequency synthesizer of the fourth embodiment, the period of the signal SIGM is
Since the cycle of the output signal OUT is obtained by dividing the cycle of n + (l + m) / 2, when a combination of l and m other than 1 + m = 0 is used, an offset occurs in the cycle and the average frequency division number changes. . Therefore, it is advisable to input a predetermined value to (N + F / M) input to the frequency division control circuit 6 to compensate for this offset. By doing so, the average frequency division number does not change when the modulation is applied and when it is not added.

【0088】(第7の実施形態例)前述のように第1及
び第3の実施形態例では、F/Mの所望の非整数範囲
で、位相比較回路1の入力信号と、VCO(4)の出力
信号OUTとのミキシングに基づくスプリアスを低減す
ることが可能である。しかし、0<F/M<1の全ての
非整数範囲で低周波成分によるスプリアスを低減し、ロ
ックタイムが高速で、かつ、低雑音のフラクショナルN
周波数シンセサイザを実現するためには、以下の理由に
より、変調回路の動作を切り替え可能に構成するとよ
い。
(Seventh Embodiment) As described above, in the first and third embodiments, in the desired non-integer range of F / M, the input signal of the phase comparison circuit 1 and VCO (4) It is possible to reduce spurious due to the mixing with the output signal OUT of. However, in all non-integer ranges of 0 <F / M <1, spurious due to low frequency components are reduced, the lock time is fast, and the fractional N with low noise is used.
In order to realize the frequency synthesizer, the operation of the modulation circuit may be switchable for the following reasons.

【0089】上記したように、位相比較回路1の入力信
号の何れか一方に、変調幅Δt=(1/N×fref)
×(2p−1)/2の変調を加えることで、スプリアス
成分の周波数は、(F/M)×frefから|F/M−
1/2|×frefにシフトする。従来の、変調を加え
ない場合のスプリアスは、1/2<F/M<1の範囲で
は、N×frefではなく、(N+1)×frefの高
調波とミキシングされて発生することを考慮すると、
(1−F/M)×frefの周波数成分となる。また、
図3で示したように、変調を加えた信号である信号RE
FMの高調波成分は、変調幅Δtに依存して変化する。
このため、スプリアス成分は、非整数の値F/Mと、変
調幅Δtとに依存して、その周波数が変化する。
As described above, the modulation width Δt = (1 / N × fref) is applied to either one of the input signals of the phase comparison circuit 1.
By applying modulation of × (2p−1) / 2, the frequency of the spurious component becomes (F / M) × fref from | F / M−
Shift to 1/2 | × fref. Considering that the conventional spurious without modulation is generated by being mixed with the harmonics of (N + 1) × fref instead of N × fref in the range of 1/2 <F / M <1,
The frequency component is (1-F / M) × fref. Also,
As shown in FIG. 3, the signal RE, which is a modulated signal
The harmonic component of the FM changes depending on the modulation width Δt.
Therefore, the frequency of the spurious component changes depending on the non-integer value F / M and the modulation width Δt.

【0090】ここで、スプリアス成分となるF/Mと|
F/M−1/2|とを比較すると、0<F/M<1/4
の範囲では、|F/M−1/2|>F/Mであり、1/
4<F/M<1/2の範囲では、F/M>|F/M−1
/2|である。1/2<F/M<1の範囲では、(1−
F/M)と|F/M−1/2|とを比較すると、1/2
<F/M<3/4では、(1−F/M)>|F/M−1
/2|であり、3/4<F/M<1では、|F/M−1
/2|>(1−F/M)である。
Here, F / M which is a spurious component and |
When compared with F / M-1 / 2 |, 0 <F / M <1/4
In the range of | F / M-1 / 2 |> F / M, 1 /
In the range of 4 <F / M <1/2, F / M> | F / M-1
/ 2 |. In the range of 1/2 <F / M <1, (1-
F / M) and | F / M-1 / 2 |
<F / M <3/4, (1-F / M)> | F / M-1
/ 2 |, and if 3/4 <F / M <1, | F / M-1
/ 2 |> (1-F / M).

【0091】つまり、0<F/M<1/4、及び、3/
4<F/M<1の範囲では、Δtの変調を加えた上記実
施形態例の場合のスプリアス成分の周波数の方が、従来
の場合のスプリアス成分の周波数よりも高く、その周波
数の最小値はfref×1/4である。また、1/4<
F/M<3/4の範囲では、従来のスプリアス成分の周
波数の方が、Δtの変調を加えた上記実施形態例のスプ
リアス成分の周波数よりも高くなり、その周波数の最小
値はfref×1/4である。スプリアス成分の周波数
が高いほど、LPF(3)で容易に除去できるため、1
/4<F/M<3/4の範囲では、従来のフラクショナ
ルN周波数シンセサイザの方が、スプリアスを低く抑え
ることができる。
That is, 0 <F / M <1/4 and 3 /
In the range of 4 <F / M <1, the frequency of the spurious component in the case of the above embodiment in which Δt is added is higher than the frequency of the spurious component in the conventional case, and the minimum value of the frequency is fref × 1/4. Also, 1/4 <
In the range of F / M <3/4, the frequency of the conventional spurious component becomes higher than the frequency of the spurious component of the above-described embodiment in which Δt is added, and the minimum value of the frequency is fref × 1. / 4. The higher the frequency of the spurious component, the easier it can be removed by the LPF (3).
In the range of / 4 <F / M <3/4, the conventional fractional-N frequency synthesizer can suppress spurious to a lower level.

【0092】図22は、従来のフラクショナルN周波数
シンセサイザの周波数スペクトルと、第1の実施形態例
のフラクショナルN周波数シンセサイザの周波数スペク
トルとを示し、(a)は従来のF/M=1/64のとき
の、(b)は上記実施形態例のF/M=1/64のとき
の、(c)は従来のF/M=31/64のときの、
(d)は上記実施形態例のF/M=31/64のときの
周波数スペクトルをそれぞれ示している。同図(a)の
ように、F/Mが0に近い(F/M<1/4)場合で
は、無変調の基準信号REFのN高調波と出力信号OU
Tの周波数fvcoとの差の周波数fspは低周波数域
(100kHz)にあるが、上記実施形態例のように、
変調幅Δtの変調を加えることで、同図(b)に示すよ
うに、周波数fspを高周波数域(3.1MHz)に高
めることができる。しかし、同図(c)のように、F/
Mが1/2に近い(1/4<F/M<3/4)場合に
は、無変調の基準信号REFのN高調波と出力信号OU
Tの周波数fvcoとの差の周波数fspは高周波数域
(3.1MHz)にあるが、上記実施形態例のように、
変調幅Δtの変調を加えることで、同図(d)に示すよ
うに差周波数fspを低周波数域(100kHz)にシ
フトする。
FIG. 22 shows the frequency spectrum of the conventional fractional-N frequency synthesizer and the frequency spectrum of the fractional-N frequency synthesizer of the first embodiment, (a) of the conventional F / M = 1/64. (B) is when F / M = 1/64 in the above embodiment, and (c) is when conventional F / M = 31/64.
(D) shows the frequency spectra when F / M = 31/64 in the above-described embodiment. When F / M is close to 0 (F / M <1/4) as shown in FIG. 7A, N harmonics of the unmodulated reference signal REF and the output signal OU
The frequency fsp, which is the difference from the frequency fvco of T, is in the low frequency range (100 kHz), but as in the above embodiment,
By applying the modulation of the modulation width Δt, the frequency fsp can be increased to the high frequency range (3.1 MHz) as shown in FIG. However, as shown in FIG.
When M is close to 1/2 (1/4 <F / M <3/4), the N harmonic of the unmodulated reference signal REF and the output signal OU
The frequency fsp, which is the difference from the frequency fvco of T, is in the high frequency range (3.1 MHz), but as in the above embodiment,
By applying the modulation with the modulation width Δt, the difference frequency fsp is shifted to the low frequency range (100 kHz) as shown in FIG.

【0093】図23は、本発明の第7の実施形態例のフ
ラクショナルN周波数シンセサイザの構成を示してい
る。本実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサイ
ザは、F/Mの値に応じて基準信号REF及び信号RE
FMの何れかを選択する選択回路14を、変調回路7に
後続して備える点で、図1に示す第1の実施形態例と相
違する。選択回路14は、F/Mの値に応じて基準信号
REFと信号REFMの何れかを選択し、0<F/M<
1の全非整数(分数)分周範囲でfref×1/4以下
の低周波数域の成分の発生を抑制し、スプリアスによる
特性劣化を低減する。選択回路14は、N+F/Mを入
力し、そのうちF/Mの値が0<F/M<1/4、3/
4≦F/M<1の場合、変調回路7からの信号REFM
を選択して出力し、1/4≦F/M<3/4の場合、基
準信号REFを選択して出力する。
FIG. 23 shows the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to the seventh embodiment of the present invention. The fractional-N frequency synthesizer of the present embodiment example has a reference signal REF and a signal RE depending on the value of F / M.
This is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a selection circuit 14 for selecting any of the FMs is provided subsequent to the modulation circuit 7. The selection circuit 14 selects either the reference signal REF or the signal REFM according to the value of F / M, and 0 <F / M <
In the whole non-integer (fractional) frequency division range of 1, generation of low frequency components of fref × 1/4 or less is suppressed, and characteristic deterioration due to spurious is reduced. The selection circuit 14 inputs N + F / M, of which the value of F / M is 0 <F / M <1/4, 3 /
When 4 ≦ F / M <1, the signal REFM from the modulation circuit 7
Is selected and output. When 1/4 ≦ F / M <3/4, the reference signal REF is selected and output.

【0094】図24は、fref=6.4MHz、F=
0〜63、M=64における選択回路14の具体的構成
例を示し、(a)は選択回路の構成を、(b)は選択回
路内の排他的論理和回路の動作を示している。選択回路
14は、基準信号REF及び信号REFMと、信号RS
ELとを入力し、信号RSELに従って何れか一方の信
号を出力するセレクタ142と、非整数(F/M)の分
子を構成する6ビットデータFのうち、MSBの値及び
MSB−1の値を入力し、信号RSELを出力するEx
OR(排他的論理和回路)141とを備える。セレクタ
142は、例えば、信号RSELがLレベルの期間は信
号REFMを選択し、Hレベルの期間は基準信号REF
を選択する。
In FIG. 24, fref = 6.4 MHz and F =
0 to 63, a specific configuration example of the selection circuit 14 in M = 64 is shown, (a) shows the configuration of the selection circuit, and (b) shows the operation of the exclusive OR circuit in the selection circuit. The selection circuit 14 includes a reference signal REF and a signal REFM, and a signal RS.
EL and the selector 142 which outputs one of the signals in accordance with the signal RSEL and the 6-bit data F which constitutes the numerator of a non-integer (F / M), the value of MSB and the value of MSB-1. Ex to input and output signal RSEL
OR (exclusive OR circuit) 141. For example, the selector 142 selects the signal REFM while the signal RSEL is at the L level, and the reference signal REF during the H level.
Select.

【0095】図24(b)に示すように、Fの上位側2
つのビット値が共に0、又は、上位側2つのビット値が
共に1の場合、つまり、Fが0〜15まで、又は、Fが
48〜63までの中の何れかの場合には、信号RSEL
がLレベルとなり、セレクタ142は信号REFMを選
択する。Fの上位側2つのビット値のうち何れか一方が
0、他方が1の場合、つまり、Fが16〜47までの中
の何れかの場合には、信号RSELがHレベルとなり、
セレクタ142は基準信号REFを選択する。このよう
に、Fが16≦F<48の範囲、つまり1/4≦F/M
<3/4である場合には、無変調の基準信号REFを選
択し、0≦F/M<1/4、又は、3/4≦F/M<1
の範囲では、信号REFMを選択する。
As shown in FIG. 24B, the upper side 2 of F
When the two bit values are both 0 or the upper two bit values are both 1, that is, when F is 0 to 15 or F is 48 to 63, the signal RSEL is output.
Becomes L level, and the selector 142 selects the signal REFM. When one of the two higher-order bit values of F is 0 and the other is 1, that is, when F is any of 16 to 47, the signal RSEL becomes H level,
The selector 142 selects the reference signal REF. Thus, F is in the range of 16 ≦ F <48, that is, 1/4 ≦ F / M
In the case of <3/4, the unmodulated reference signal REF is selected and 0 ≦ F / M <1/4 or 3/4 ≦ F / M <1
In the range of, the signal REFM is selected.

【0096】本実施形態例では、非整数値であるF/M
の値に応じて適切な信号を選択することで、0<F/M
<1の全ての範囲でスプリアス成分の周波数が低くなる
ことを防止するため、LPF(3)によってスプリアス
を容易に除去できる。このため、非整数値の全ての範囲
で、低雑音で高速ロックタイムを有するフラクショナル
N周波数シンセサイザが実現する。本実施形態例のフラ
クショナルN周波数シンセサイザを、例えば、無線機の
送受信用の周波数シンセサイザとして適用した場合に
は、全てのチャンネルで、所望の周波数の近傍に生じる
スプリアスを低減することができる。なお、F/M=1
/4又は3/4のときは、上記実施形態例及び従来のス
プリアス成分の周波数は同じ値になるため、基準信号R
EF又は信号REFMの何れの信号を選択するかは任意
にすることができる。
In this embodiment, F / M which is a non-integer value
By selecting an appropriate signal according to the value of, 0 <F / M
Since the frequency of the spurious component is prevented from becoming low in the entire range of <1, the spurious can be easily removed by the LPF (3). Therefore, a fractional-N frequency synthesizer with low noise and fast lock time is realized in the whole range of non-integer values. When the fractional-N frequency synthesizer of the present embodiment is applied as, for example, a frequency synthesizer for transmission / reception of a wireless device, spurious generated in the vicinity of a desired frequency can be reduced in all channels. Note that F / M = 1
In the case of / 4 or 3/4, the frequencies of the spurious components of the above-described embodiment and the conventional example have the same value, so that the reference signal R
Which signal, EF or signal REFM, is selected can be arbitrary.

【0097】(第8の実施形態例)図25は、本発明の
第8の実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサイ
ザを示している。本実施形態例のフラクショナルN周波
数シンセサイザは、基準信号REFを異なる変調幅で変
調する変調回路を複数設け、F/Mの値に応じて何れか
の変調回路の出力を選択する選択回路を設けた点で、第
1の実施形態例と相違する。変調回路15は、例えば、
基準信号REFを1周期おきに、Δt=0.5×(1/
(N×fref))だけ遅延した信号REFM1を出力
する。変調回路16は、例えば、基準信号REFを1周
期おきに、Δt=1×(1/(N×fref))だけ遅
延した信号REFM2を出力する。
(Eighth Embodiment) FIG. 25 shows a fractional-N frequency synthesizer according to an eighth embodiment of the present invention. The fractional-N frequency synthesizer of this embodiment is provided with a plurality of modulation circuits that modulate the reference signal REF with different modulation widths, and a selection circuit that selects the output of any one of the modulation circuits according to the value of F / M. It is different from the first embodiment in points. The modulation circuit 15 is, for example,
At every other cycle of the reference signal REF, Δt = 0.5 × (1 /
The signal REFM1 delayed by (N × fref) is output. The modulation circuit 16 outputs a signal REFM2 obtained by delaying the reference signal REF by Δt = 1 × (1 / (N × fref)) every other cycle, for example.

【0098】選択回路14は、REFM1及びREFM
2を入力し、分周数制御回路6に入力するN+F/Mの
うちF/Mの値に応じてREFM1又はREFM2を選
択し、位相比較回路1に出力する。前述のように、変調
を加えた基準信号REFに含まれる高調波成分は、変調
幅Δtの値によって図3に示すように変化する。選択回
路14は、スプリアスの周波数成分が低い周波数となら
ないような適切な変調幅を有する信号を選択するように
設定する。このように設定することで、ミキシングによ
る生じる低周波成分の周波数領域を、F/Mと変調幅Δ
tの関係を考慮して適切に調整することが可能になる。
The selection circuit 14 includes REFM1 and REFM.
2 is input, REFM1 or REFM2 is selected according to the value of F / M out of N + F / M input to the frequency division control circuit 6, and output to the phase comparison circuit 1. As described above, the harmonic component included in the modulated reference signal REF changes as shown in FIG. 3 depending on the value of the modulation width Δt. The selection circuit 14 is set so as to select a signal having an appropriate modulation width such that the frequency component of spurious does not become a low frequency. By setting in this way, the frequency range of the low frequency component generated by mixing is set to the F / M and the modulation width Δ.
It becomes possible to appropriately adjust in consideration of the relationship of t.

【0099】(第9の実施形態例)図26は、本発明の
第9の実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサイ
ザの構成を示しており、(a)はフラクショナルN周波
数シンセサイザの構成を、(b)は本実施形態例で使用
する可変変調回路の具体的構成例を示している。本実施
形態例のフラクショナルN周波数シンセサイザは、図1
の変調回路7が、N+F/Mの値に応じて変調幅を任意
に調整できる可変変調回路17に代わる点で、第1の実
施形態例と相違する。変調回路17は、基準信号REF
を入力し、例えば2回に1回、任意の変調幅Δtの遅延
を付けた信号REFMを出力する。このとき、任意の変
調幅Δtの値は0(無変調)を含む。
(Ninth Embodiment) FIG. 26 shows the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to the ninth embodiment of the present invention. (A) shows the configuration of the fractional-N frequency synthesizer, ) Indicates a specific configuration example of the variable modulation circuit used in the present embodiment. The fractional-N frequency synthesizer of this embodiment is shown in FIG.
The modulation circuit 7 is different from the first embodiment in that it replaces the variable modulation circuit 17, which can arbitrarily adjust the modulation width according to the value of N + F / M. The modulation circuit 17 uses the reference signal REF
To output a signal REFM delayed by an arbitrary modulation width Δt, for example, once every two times. At this time, the value of the arbitrary modulation width Δt includes 0 (non-modulation).

【0100】可変変調回路17は、図26(b)に示す
ように、M、Fを入力し、M、Fの値に応じた制御信号
を出力するD/A変換回路171と、遅延量が電流によ
り制御可能な遅延回路172とを備える。可変変調回路
17は、D/A変換回路171の出力により、遅延回路
172で基準信号REFに付ける遅延量を制御し、スプ
リアスの周波数成分が低い周波数とならないようにす
る。例えば、D/A変換回路171は、遅延回路172
の遅延量(Δt)が、0<F/M<1/4又は3/4<
F/M<1のときにはΔtが1/N×frefの(2p
−1)/2倍(pは自然数)になるように、1/4≦F
/M≦3/4のときにはΔtが1/N×frefのq倍
(qは自然数)になるように制御する。変調幅ΔtをF
/Mに応じて変更することにより、ミキシングによる生
じる低周波成分の周波数領域をVCOの発振周波数に応
じて任意に制御することが可能になる。
As shown in FIG. 26B, the variable modulation circuit 17 has a D / A conversion circuit 171 which inputs M and F and outputs a control signal corresponding to the values of M and F, and a delay amount. And a delay circuit 172 controllable by current. The variable modulation circuit 17 controls the delay amount added to the reference signal REF by the delay circuit 172 by the output of the D / A conversion circuit 171, so that the frequency component of spurious does not become a low frequency. For example, the D / A conversion circuit 171 includes the delay circuit 172.
Delay amount (Δt) of 0 <F / M <1/4 or 3/4 <
When F / M <1, Δt is 1 / N × fref (2p
-1) / 2 times (p is a natural number), 1 / 4≤F
When / M ≦ 3/4, control is performed so that Δt becomes q times 1 / N × fref (q is a natural number). Modulation width Δt is F
By changing it according to / M, it becomes possible to arbitrarily control the frequency range of the low frequency component generated by mixing according to the oscillation frequency of the VCO.

【0101】また、図23、図25、及び、図26に示
した第7〜第9の実施形態例で説明した0<F/M<1
の全範囲でのスプリアスの防止技術は、第1の実施形態
例のみでなく、図11に示す第3の実施形態例のフラク
ショナルN周波数シンセサイザにおいても同様に適用可
能である。この場合には、変調を加える側の信号である
比較信号SIG側に、F/Mの値に応じて、変調した信
号と変調しない信号とを切り替える選択回路、異なる変
調幅を有する信号を切り替える選択回路、又は、変調幅
の調整が可能な可変変調回路などを設ける。例えば、第
3の実施形態例のフラクショナルN周波数シンセサイザ
に、図23に示す第7の実施形態例の選択回路14を設
ける場合には、選択回路14が、VCO(4)の出力信
号OUTを(N+F/M)分周する分周回路5の非整数
値(F/M)に応じて、比較信号SIG、又は、信号S
IGMの何れかを選択し、選択した信号を位相比較回路
1に入力すればよい。
Further, 0 <F / M <1 explained in the seventh to ninth embodiments shown in FIGS. 23, 25 and 26.
The technique for preventing spurious in the entire range of (3) is similarly applicable not only to the first embodiment example but also to the fractional-N frequency synthesizer of the third embodiment example shown in FIG. In this case, a selection circuit that switches between a modulated signal and a signal that does not modulate on the side of the comparison signal SIG, which is a signal on the side to which modulation is applied, and a signal that has a different modulation width, depending on the value of F / M. A circuit or a variable modulation circuit whose modulation width can be adjusted is provided. For example, when the fractional-N frequency synthesizer of the third embodiment is provided with the selection circuit 14 of the seventh embodiment shown in FIG. 23, the selection circuit 14 outputs the output signal OUT of VCO (4) ( N + F / M) according to the non-integer value (F / M) of the frequency divider circuit 5 for dividing the frequency, the comparison signal SIG or the signal S
It suffices to select one of the IGMs and input the selected signal to the phase comparison circuit 1.

【0102】なお、第5の実施形態例では、分周回路5
の分周数をn+l、n+mにすることで、基準信号RE
Fのエッジと信号SIGMのエッジとが重ならない例を
説明したが、基準信号REFに加える変調を制御するこ
とによっても、基準信号側のエッジと比較信号側のエッ
ジとが重ならないようにすることができる。例えば、第
1の実施形態例では、基準信号に変調回路7の変調幅Δ
tを、所定の値よりも大きな値とすることで、位相比較
回路1で信号REFMと比較信号SIGのエッジが重な
らない。例えば、分周数制御回路6より出力される信号
列がN+n1とn−n2(n1、n2は0以上の整数)
との間で変動するとき、比較信号SIGの変動幅は、Δ
T=(n1+n2)×VCO(4)の出力の周期となる
が、変調回路7の変調幅Δtを、比較信号の変動幅の2
分の1、つまりΔT/2で表される時間よりも大きくす
る。変調幅Δtを上記のように設定することで、信号R
EFMのエッジと比較信号SIGのエッジとの重なりが
なくなり、両信号間のミキシングがなくなるために、ス
プリアスが除去される。第2の実施形態例においても、
同様に、変調幅Δt(=クロックの周期×|l−m|/
2)を適宜設定することで、エッジが重ならないように
することができる。
In the fifth embodiment, the divider circuit 5
By setting the frequency division number of n + 1 and n + m, the reference signal RE
Although the example in which the edge of F and the edge of the signal SIGM do not overlap has been described, it is possible to prevent the edge on the reference signal side and the edge on the comparison signal side from overlapping by controlling the modulation applied to the reference signal REF. You can For example, in the first embodiment, the reference signal has a modulation width Δ of the modulation circuit 7.
By setting t to a value larger than a predetermined value, the edges of the signal REFM and the comparison signal SIG do not overlap in the phase comparison circuit 1. For example, the signal sequence output from the frequency division number control circuit 6 is N + n1 and n−n2 (n1 and n2 are integers of 0 or more).
The fluctuation range of the comparison signal SIG is Δ
T = (n1 + n2) × VCO (4) output cycle, but the modulation width Δt of the modulation circuit 7 is set to 2 of the fluctuation width of the comparison signal.
One-half, that is, larger than the time represented by ΔT / 2. By setting the modulation width Δt as described above, the signal R
Since the edge of the EFM and the edge of the comparison signal SIG do not overlap each other and mixing between the two signals is eliminated, spurious is removed. Also in the second embodiment,
Similarly, the modulation width Δt (= clock period × | l−m | /
By appropriately setting 2), it is possible to prevent edges from overlapping.

【0103】また、第5の実施形態例で説明したリセッ
ト信号の生成は、第5の実施形態例の構成に限定され
ず、位相比較回路に入力される信号のうち、何れの信号
が先に立ち下がり(立ち上がり)、何れの信号が後に立
ち下がる(立ち上がる)かが明確である位相比較回路に
ついて適用が可能である。第5の実施形態例では、比較
信号側のエッジを、基準信号のエッジとタイミングが重
ならないように調整したが、基準信号側のエッジを、比
較信号の分周数の違いによるエッジの変動幅よりも前後
にずらしても、同様の効果が得られる。
Further, the generation of the reset signal described in the fifth embodiment is not limited to the configuration of the fifth embodiment, and any one of the signals input to the phase comparison circuit is first. The present invention can be applied to a phase comparison circuit in which it is clear which signal falls (rises) and which signal falls (rises) later. In the fifth embodiment, the edge on the comparison signal side is adjusted so that the timing does not overlap with the edge of the reference signal. However, the edge on the reference signal side is changed by the difference in frequency division of the comparison signal. The same effect can be obtained by shifting the front and back.

【0104】第4から第6の実施形態例では、比較信号
SIGに変調を加えて信号SIGMを生成し、これと基
準信号REFとを位相比較回路1で位相比較する例を説
明したが、基準信号側に図1に示す変調回路7を設け、
基準信号REFに変調を加えて信号REFMとし、これ
を位相比較回路に入力することもできる。つまり、位相
比較回路1に入力される2つの信号は、双方とも変調が
加えられた信号となる。例えば、第5の実施形態例のよ
うに分周回路5の分周数をn+lとn+mとに交互に切
り替えて、基準信号REFと信号SIGMのエッジが重
ならないようにしても、分周回路5及び分周数制御回路
6の内部動作タイミングが、基準信号REFのエッジと
重なり合う場合がある。この場合、位相比較回路1にお
いて、基準信号REFとそのタイミングの重なる信号
が、電源ラインやグランドラインを介して干渉し合うこ
とになり、レベルは低いが基準信号REFの高調波とV
CO(4)の出力の周波数のミキシングによるスプリア
スが発生する。そこで、基準信号REFに、基準周波数
frefのN高調波の周期を(2p−1)/2倍した幅
の変調をかけ、信号REFMとして位相比較回路に入力
する。このように位相比較回路1に入力される双方の信
号に変調をかけることによっても、スプリアスの発生が
低減できる。
In the fourth to sixth embodiments, the example in which the signal SIGM is generated by modulating the comparison signal SIG and the phase is compared with the reference signal REF by the phase comparison circuit 1 has been described. The modulation circuit 7 shown in FIG. 1 is provided on the signal side,
It is also possible to add the signal REFM by modulating the reference signal REF and input it to the phase comparison circuit. That is, the two signals input to the phase comparison circuit 1 are both modulated signals. For example, even if the frequency dividing number of the frequency dividing circuit 5 is alternately switched to n + 1 and n + m so that the edges of the reference signal REF and the signal SIGM do not overlap each other as in the fifth embodiment, the frequency dividing circuit 5 does not overlap. Also, the internal operation timing of the frequency division number control circuit 6 may overlap the edge of the reference signal REF. In this case, in the phase comparison circuit 1, the reference signal REF and a signal whose timing overlaps with each other interfere with each other via the power supply line and the ground line, and although the level is low, the harmonic of the reference signal REF and V
Spurious occurs due to mixing of the frequency of the output of CO (4). Therefore, the reference signal REF is modulated with a width that is (2p-1) / 2 times the period of the N harmonic of the reference frequency fref, and is input to the phase comparison circuit as the signal REFM. By modulating both signals input to the phase comparison circuit 1 in this way, the occurrence of spurious can be reduced.

【0105】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明のフラクショナルN周波数シ
ンセサイザは、上記実施形態例にのみ限定されるもので
なく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を
施したフラクショナルN周波数シンセサイザも、本発明
の範囲に含まれる。例えば、変調を加える周期、又は、
分周数を+l、+mする周期などは、2回に1回に限ら
れず、複数回に1回でもよい。
Although the present invention has been described above based on its preferred embodiments, the fractional-N frequency synthesizer of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and has the configuration of the above-mentioned embodiments. Fractional-N frequency synthesizers with various modifications and changes are also within the scope of the invention. For example, the period to apply the modulation, or
The number of cycles by which the frequency division number is +1, + m is not limited to once every two times, but may be once every plural times.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のフラクシ
ョナルN周波数シンセサイザでは、VCO出力の周波数
が基準信号又は比較信号の周期性(周波数)の非整数倍
であることに起因して、位相比較回路の出力側に発生す
る、フラクショナル制御(非整数分周のPLL回路)特
有の低周波成分に基づくVCO出力のスプリアスを抑制
することできる。つまり、VCO出力の一部が、パッケ
ージや、基板(電源ライン、アースライン等)を介し
て、基準信号又は比較信号側に回り込んでも、ミキシン
グにより生じる信号成分が、高周波数域にシフトされる
ので、位相比較回路の出力側に生じる信号成分は、LP
F回路において十分減衰させることが可能となり、VC
O出力の周波数の近傍にスプリアスが発生せず、低スプ
リアスのフラクショナルN周波数シンセサイザが実現す
る。
As described above, in the fractional-N frequency synthesizer of the present invention, the frequency of the VCO output is a non-integer multiple of the periodicity (frequency) of the reference signal or the comparison signal, which causes phase comparison. It is possible to suppress the spurious of the VCO output generated on the output side of the circuit, which is based on the low frequency component peculiar to the fractional control (PLL circuit of non-integer frequency division). That is, even if a part of the VCO output goes around to the reference signal or the comparison signal side via the package or the substrate (power supply line, earth line, etc.), the signal component generated by mixing is shifted to the high frequency range. Therefore, the signal component generated at the output side of the phase comparison circuit is LP
It becomes possible to sufficiently attenuate in the F circuit, and VC
A spurious is not generated in the vicinity of the frequency of the O output, and a low spurious fractional N frequency synthesizer is realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態例のフラクショナルN
周波数シンセサイザの構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a fractional N according to a first embodiment of the present invention.
The block diagram which shows the structure of a frequency synthesizer.

【図2】図1のフラクショナルN周波数シンセサイザの
基本動作を示すタイミングチャート。
2 is a timing chart showing a basic operation of the fractional-N frequency synthesizer shown in FIG.

【図3】信号REFMの高調波のフーリエ級数展開によ
る計算結果を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing a calculation result by Fourier series expansion of harmonics of a signal REFM.

【図4】各信号の周波数特性であり、(a)は基準信号
REFの周波数特性を、(b)は信号REFMの周波数
特性を、(c)は位相比較回路でのミキシングの周波数
特性を示すスペクトル図。
FIG. 4 is a frequency characteristic of each signal, where (a) shows a frequency characteristic of a reference signal REF, (b) shows a frequency characteristic of a signal REFM, and (c) shows a frequency characteristic of mixing in a phase comparison circuit. Spectral diagram.

【図5】図1のフラクショナルN周波数シンセサイザで
得られる信号のスペクトラム特性図。
5 is a spectrum characteristic diagram of a signal obtained by the fractional-N frequency synthesizer of FIG. 1. FIG.

【図6】図1の変調回路7の具体的構成例であり、
(a)は変調回路の構成を、(b)は変調回路内のカウ
ンタの構成を示すブロック図。
6 is a specific configuration example of the modulation circuit 7 of FIG.
FIG. 3A is a block diagram showing the configuration of a modulation circuit, and FIG. 3B is a block diagram showing the configuration of a counter in the modulation circuit.

【図7】図6の変調回路の動作を示すタイムチャート。7 is a time chart showing the operation of the modulation circuit of FIG.

【図8】本発明の第2の実施形態例のフラクショナルN
周波数シンセサイザの構成を示すブロック図。
FIG. 8 is a fractional N according to a second embodiment of the present invention.
The block diagram which shows the structure of a frequency synthesizer.

【図9】図8の変調制御回路9の具体的構成例あり、
(a)は変調制御回路の構成を、(b)は変調制御回路
内のカウンタの構成を示すブロック図。
9 is a specific configuration example of the modulation control circuit 9 of FIG.
9A is a block diagram showing the configuration of a modulation control circuit, and FIG. 9B is a block diagram showing the configuration of a counter in the modulation control circuit.

【図10】図9の変調制御回路の動作を示すタイムチャ
ート。
10 is a time chart showing the operation of the modulation control circuit of FIG.

【図11】本発明の第3の実施形態例のフラクショナル
N周波数シンセサイザの構成を示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to a third embodiment of the present invention.

【図12】図11の変調回路10の具体的構成例を示す
ブロック図。
12 is a block diagram showing a specific configuration example of the modulation circuit 10 in FIG.

【図13】本発明の第4の実施形態例のフラクショナル
N周波数シンセサイザの構成を示すブロック図。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】図13の変調制御回路11の具体的構成例を
示すブロック図。
14 is a block diagram showing a specific configuration example of the modulation control circuit 11 in FIG.

【図15】本発明の第5の実施形態例のフラクショナル
N周波数シンセサイザの構成を示すブロック図。
FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to a fifth embodiment of the present invention.

【図16】位相比較回路1に入力される信号のエッジを
示すタイミングチャートで、(a)は変調を加えないと
きのエッジを、(b)はl、mをl>Δn1(ma
x)、m<−Δn1(max)に設定したときのエッジ
を示すタイミングチャート。
FIG. 16 is a timing chart showing edges of a signal input to the phase comparison circuit 1, where (a) is an edge when no modulation is applied, (b) is l, m where l> Δn1 (ma
x), a timing chart showing edges when m <-Δn1 (max) is set.

【図17】チャージポンプ2の出力電流特性であり、
(a)は変調を加えないときのチャージポンプの動作範
囲を、(b)はl、mをl>Δn1(max)、m<−
Δn1(max)に設定するときのチャージポンプの動
作範囲を共に示すグラフ。
FIG. 17 is an output current characteristic of the charge pump 2,
(A) is the operating range of the charge pump when no modulation is applied, (b) is l, m where l> Δn1 (max), m <−
The graph which together shows the operating range of a charge pump at the time of setting to (DELTA) n1 (max).

【図18】チャージポンプの動作タイミングであり、
(a)は従来のチャージポンプのリセットのタイミング
を、(b)は本実施形態例のチャージポンプのリセット
のタイミングを示すタイミングチャート。
FIG. 18 is an operation timing of the charge pump,
9A is a timing chart showing the reset timing of the conventional charge pump, and FIG. 9B is a timing chart showing the reset timing of the charge pump of the present embodiment.

【図19】従来のフラクショナルN周波数シンセサイ
ザ、及び、図15のフラクショナルN周波数シンセサイ
ザで得られる信号のスペクトラム特性図。
19 is a spectrum characteristic diagram of signals obtained by the conventional fractional-N frequency synthesizer and the fractional-N frequency synthesizer of FIG.

【図20】整数分周を行う周波数シンセサイザ、及び、
図15のフラクショナルN周波数シンセサイザで得られ
る信号のスペクトラム特性図。
FIG. 20 is a frequency synthesizer that performs integer division, and
FIG. 16 is a spectrum characteristic diagram of a signal obtained by the fractional-N frequency synthesizer of FIG. 15.

【図21】本発明の第6の実施形態例のフラクショナル
N周波数シンセサイザの構成を示すブロック図。
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to a sixth embodiment of the present invention.

【図22】F/MとΔfとの関係を数値例で示すスペク
トル図。
FIG. 22 is a spectrum diagram showing a numerical example of the relationship between F / M and Δf.

【図23】本発明の第6の実施形態例のフラクショナル
N周波数シンセサイザの構成を示すブロック図。
FIG. 23 is a block diagram showing the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to a sixth embodiment of the present invention.

【図24】図23の選択回路14の具体的構成例を示す
ブロック図。
FIG. 24 is a block diagram showing a specific configuration example of the selection circuit 14 in FIG. 23.

【図25】本発明の第8の実施形態例のフラクショナル
N周波数シンセサイザの構成を示すブロック図。
FIG. 25 is a block diagram showing the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to an eighth embodiment of the present invention.

【図26】本発明の第9の実施形態例のフラクショナル
N周波数シンセサイザの構成を示すブロック図。
FIG. 26 is a block diagram showing the configuration of a fractional-N frequency synthesizer according to a ninth embodiment of the present invention.

【図27】従来の整数分周を行う周波数シンセサイザの
基本構成を示すブロック図。
FIG. 27 is a block diagram showing the basic configuration of a conventional frequency synthesizer that performs integer frequency division.

【図28】従来のフラクショナルN周波数シンセサイザ
の構成を示すブロック図。
FIG. 28 is a block diagram showing the configuration of a conventional fractional-N frequency synthesizer.

【図29】ノイズシェイピング効果を有する分周数制御
回路の構成例を示すブロック図。
FIG. 29 is a block diagram showing a configuration example of a frequency division number control circuit having a noise shaping effect.

【図30】図28のフラクショナルN周波数シンセサイ
ザで得られるスペクトラム特性図。
30 is a spectrum characteristic diagram obtained by the fractional-N frequency synthesizer of FIG. 28. FIG.

【図31】周波数シンセサイザの出力信号と基準信号と
のミキシングの様子を示し、(a)は整数分周の周波数
シンセサイザの周波数特性を、(b)はフラクショナル
N周波数シンセサイザの周波数特性をそれぞれ示すスペ
クトル図。
31A and 31B show how the output signal of the frequency synthesizer and the reference signal are mixed, FIG. 31A shows the frequency characteristic of the frequency synthesizer with integer division, and FIG. 31B shows the spectrum showing the frequency characteristic of the fractional N frequency synthesizer. Fig.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 位相比較回路(PD) 2 チャージポンプ(CP) 3 低域通過フィルタ(LPF) 4 電圧制御発振器(VCO) 5 分周回路 6 分周数制御回路 7、10、15、16 変調回路 9、11、12 変調制御回路 8 分周器 13 加算器 14 選択回路 17 可変変調回路 1 Phase comparison circuit (PD) 2 Charge pump (CP) 3 Low pass filter (LPF) 4 Voltage controlled oscillator (VCO) 5 frequency divider 6 frequency division control circuit 7, 10, 15, 16 Modulation circuit 9, 11, 12 Modulation control circuit 8 divider 13 adder 14 Selection circuit 17 Variable modulation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 豊 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 5J106 AA04 BB10 CC01 CC24 CC41 CC53 DD09 DD32 FF02 FF06 GG09 GG18 KK26 PP03 QQ08 RR01 RR20    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yutaka Takahashi             5-7 Shiba 5-1, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation             Inside the company F term (reference) 5J106 AA04 BB10 CC01 CC24 CC41                       CC53 DD09 DD32 FF02 FF06                       GG09 GG18 KK26 PP03 QQ08                       RR01 RR20

Claims (31)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電圧制御発振器の発振出力を複数の分周
数で切り替えて分周した信号を比較信号として出力する
分周回路と、前記分周回路の分周数の時間平均を非整数
値に制御する分周数制御回路と、基準信号と前記比較信
号の位相比較結果を位相差信号として出力する位相比較
回路とを備え、前記位相差信号に基づいて前記電圧制御
発振器の発振周波数を制御するフラクショナルN周波数
シンセサイザにおいて、 所定周波数の周期性信号を、T周期(Tは2以上の整
数)に1回、所定変調幅だけ時間軸方向に変調して前記
基準信号として前記位相比較回路に入力する変調手段を
備えることを特徴とするフラクショナルN周波数シンセ
サイザ。
1. A frequency dividing circuit for switching an oscillation output of a voltage controlled oscillator by a plurality of frequency dividing numbers and outputting a divided signal as a comparison signal, and a time average of the frequency dividing numbers of the frequency dividing circuit is a non-integer value. And a phase comparison circuit that outputs the phase comparison result of the reference signal and the comparison signal as a phase difference signal, and controls the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator based on the phase difference signal. In the fractional-N frequency synthesizer, a periodic signal having a predetermined frequency is modulated once in a T period (T is an integer of 2 or more) in the time axis direction by a predetermined modulation width and input to the phase comparison circuit as the reference signal. A fractional-N frequency synthesizer, comprising:
【請求項2】 前記変調手段は、前記周期性信号を入力
し前記所定変調幅だけ遅延する遅延回路と、該遅延回路
の出力を2分周するカウンタと、該カウンタの出力に依
存して前記周期性信号又は前記遅延回路の出力を選択す
るセレクタとを備えることを特徴とする、請求項1に記
載のフラクショナルN周波数シンセサイザ。
2. The modulation means receives the periodic signal and delays it by the predetermined modulation width, a counter that divides the output of the delay circuit by two, and the counter depends on the output of the counter. The fractional-N frequency synthesizer according to claim 1, further comprising a selector that selects a periodic signal or an output of the delay circuit.
【請求項3】 前記変調手段は、前記周期性信号を2つ
の分周数の何れかで分周する周期性信号分周器と、該周
期性信号分周器の分周数を、該周期性信号分周器の出力
周期以上の周期毎に切り替える変調制御回路とを備え、
前記周期性信号分周器から前記基準信号を出力すること
を特徴とする、請求項1に記載のフラクショナルN周波
数シンセサイザ。
3. The modulation means divides the periodic signal by any one of two frequency division numbers, and the frequency division number of the periodic signal frequency divider by the period. And a modulation control circuit that switches for each cycle that is equal to or greater than the output cycle of the sex signal divider,
The fractional-N frequency synthesizer according to claim 1, wherein the reference signal is output from the periodic signal frequency divider.
【請求項4】 前記変調制御回路は、前記周期性信号分
周器の出力を2分周するカウンタと、該カウンタの出力
に依存して前記周期性信号分周器の分周数を切り替える
切替手段とを備えることを特徴とする、請求項3に記載
のフラクショナルN周波数シンセサイザ。
4. The modulation control circuit switches between a counter that divides the output of the periodic signal frequency divider by 2 and a frequency division number of the periodic signal frequency divider that depends on the output of the counter. A fractional-N frequency synthesizer according to claim 3, characterized in that it comprises:
【請求項5】 前記分周回路の分周数がN−n1とN+
n2(Nは自然数、n1、n2は0以上の整数)との間
で変動し、前記所定変調幅が、分周回路の入力側の周期
×(n1+n2)÷2の時間よりも大きいことを特徴と
する、請求項1〜4の何れかに記載のフラクショナルN
周波数シンセサイザ。
5. The frequency dividing numbers of the frequency dividing circuit are N-n1 and N +.
n2 (N is a natural number, n1 and n2 are integers equal to or greater than 0), and the predetermined modulation width is larger than the period of the input side of the frequency dividing circuit × (n1 + n2) / 2. The fractional N according to any one of claims 1 to 4.
Frequency synthesizer.
【請求項6】 前記基準信号と前記比較信号の位相の遅
れている方の信号のエッジで前記位相差信号をリセット
することを特徴とする、請求項5に記載のフラクショナ
ルN周波数シンセサイザ。
6. The fractional-N frequency synthesizer according to claim 5, wherein the phase difference signal is reset at an edge of a signal having a phase lag between the reference signal and the comparison signal.
【請求項7】 前記分周数制御回路に入力する非整数の
値に依存して、前記周期性信号又は前記変調手段の変調
出力の何れかを選択して前記基準信号とする選択回路を
更に備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載の
フラクョナルN周波数シンセサイザ。
7. A selection circuit for selecting either the periodic signal or the modulation output of the modulation means as the reference signal depending on a non-integer value input to the frequency division control circuit. The fractional N frequency synthesizer according to claim 1 or 2, characterized in that it is provided.
【請求項8】 前記選択回路は、前記非整数の値が0以
上で1/4よりも小さいとき及び3/4以上で1よりも
小さいときには前記変調出力を選択し、前記非整数の値
が1/4以上で3/4よりも小さいときには周期性信号
を選択することを特徴とする、請求項7に記載のフラク
ショナルN周波数シンセサイザ。
8. The selection circuit selects the modulation output when the non-integer value is 0 or more and less than ¼ and when it is 3/4 or more and less than 1 and the non-integer value is The fractional-N frequency synthesizer according to claim 7, characterized in that a periodic signal is selected when it is equal to or greater than 1/4 and smaller than 3/4.
【請求項9】 前記変調手段を複数備え、前記分周数制
御回路に入力する非整数の値に依存して該複数の変調手
段の何れか1つを選択する選択回路を更に備えることを
特徴とする、請求項1又は2に記載のフラクショナルN
周波数シンセサイザ。
9. The display device further comprises a plurality of the modulation means, and further comprises a selection circuit which selects any one of the plurality of modulation means depending on a non-integer value input to the frequency division number control circuit. And the fractional N according to claim 1 or 2.
Frequency synthesizer.
【請求項10】 前記周期性信号の周波数をfrefと
すると、前記変調手段は、(2p−1)/(2×N×f
ref)(p、Nは自然数)の変調幅を有する少なくと
も1つの第1の変調手段と、q/(N×fref)
(q、Nは自然数)の変調幅を有する少なくとも1つの
第2の変調手段とを含むことを特徴とする、請求項9に
記載のフラクショナルN周波数シンセサイザ。
10. When the frequency of the periodic signal is fref, the modulating means is (2p−1) / (2 × N × f).
ref), at least one first modulation means having a modulation width of (p and N are natural numbers), and q / (N × fref)
The fractional-N frequency synthesizer according to claim 9, further comprising at least one second modulation means having a modulation width of (q, N is a natural number).
【請求項11】 前記選択回路は、前記非整数の値が0
以上で1/4よりも小さいとき及び3/4以上で1より
も小さいときには第1の変調手段を選択し、前記非整数
の値が1/4以上で3/4よりも小さいときには前記第
2の変調手段を選択することを特徴とする、請求項10
に記載のフラクショナルN周波数シンセサイザ。
11. The non-integer value of the selection circuit is 0.
When the value is less than 1/4 and when it is 3/4 or more and less than 1, the first modulating means is selected, and when the non-integer value is 1/4 or more and less than 3/4, the second modulating means is selected. 11. The modulation means of is selected.
A fractional-N frequency synthesizer according to.
【請求項12】 前記非整数の分母が2n(nは2以上
の整数)であり、前記選択回路は、該非整数の分子の最
上位ビットと該最上位ビットの1つ下位のビットとの排
他的論理和を選択制御信号とする、請求項8又は11に
記載のフラクショナルN周波数シンセサイザ。
12. The denominator of the non-integer is 2 n (n is an integer of 2 or more), and the selection circuit divides the most significant bit of the numerator of the non-integer and one bit lower than the most significant bit. The fractional N frequency synthesizer according to claim 8 or 11, wherein an exclusive OR is used as a selection control signal.
【請求項13】 前記変調手段は、前記分周数制御回路
に入力する非整数の値に依存して前記所定変調幅を制御
する変調幅切替手段を備えることを特徴とする、請求項
1又は2に記載のフラクショナルN周波数シンセサイ
ザ。
13. The modulation means includes a modulation width switching means for controlling the predetermined modulation width depending on a non-integer value input to the frequency division number control circuit. The fractional-N frequency synthesizer according to 2.
【請求項14】 前記変調幅切替手段は、前記非整数値
に応じた遅延量を出力する遅延回路を備えることを特徴
とする、請求項13に記載のフラクショナルN周波数シ
ンセサイザ。
14. The fractional-N frequency synthesizer according to claim 13, wherein the modulation width switching means includes a delay circuit that outputs a delay amount according to the non-integer value.
【請求項15】 前記遅延回路は、前記非整数の値が0
以上で1/4よりも小さいとき及び3/4以上で1より
も小さいときには、遅延量を(2p−1)/(2×N×
fref)(p、Nは自然数)にし、前記非整数の値が
1/4以上で3/4よりも小さいときには、遅延量をq
/(N×fref)(qは0以上の整数、Nは自然数)
にすることを特徴とする、請求項14に記載のフラクシ
ョナルN周波数シンセサイザ。
15. The non-integer value of the delay circuit is 0.
When the above is less than ¼ and when the amount is 3/4 or more and less than 1, the delay amount is (2p−1) / (2 × N ×).
fref) (p and N are natural numbers), and when the non-integer value is 1/4 or more and less than 3/4, the delay amount is q.
/ (N × fref) (q is an integer of 0 or more, N is a natural number)
The fractional-N frequency synthesizer according to claim 14, characterized in that
【請求項16】 電圧制御発振器の発振出力を複数の分
周数で切り替えて分周した信号を出力する分周回路と、
前記分周回路の分周数の時間平均を非整数値に制御する
分周数制御回路と、前記分周回路の出力を比較信号とし
該比較信号と基準信号の位相比較結果を位相差信号とし
て出力する位相比較回路とを備え、前記位相差信号に基
づいて前記電圧制御発振器の発振周波数を制御するフラ
クショナルN周波数シンセサイザにおいて、前記分周回
路の出力を、T周期(Tは2以上の整数)に1回、所定
変調幅だけ時間軸方向に変調して前記比較信号として前
記位相比較回路に入力する変調手段を備えることを特徴
とするフラクショナルN周波数シンセサイザ。
16. A frequency divider circuit for switching the oscillation output of a voltage controlled oscillator by a plurality of frequency division numbers to output a frequency-divided signal,
A frequency dividing number control circuit for controlling the time average of the frequency dividing number of the frequency dividing circuit to a non-integer value, and an output of the frequency dividing circuit as a comparison signal and a phase comparison result of the phase comparison between the comparison signal and the reference signal as a phase difference signal. In a fractional N frequency synthesizer for controlling the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator based on the phase difference signal, the output of the frequency divider circuit is output for T cycles (T is an integer of 2 or more). The fractional-N frequency synthesizer is characterized in that it further comprises a modulation means for modulating once in a time axis direction by a predetermined modulation width and inputting to the phase comparison circuit as the comparison signal.
【請求項17】 前記変調手段は、前記分周回路の出力
を入力し前記所定変調幅だけ遅延する遅延回路と、該遅
延回路の出力を2分周するカウンタと、該カウンタの出
力に依存して前記分周回路の出力又は前記遅延回路の出
力を選択して出力するセレクタとを備えることを特徴と
する、請求項16に記載のフラクショナルN周波数シン
セサイザ。
17. The modulation means depends on a delay circuit that receives the output of the frequency dividing circuit and delays the output by the predetermined modulation width, a counter that divides the output of the delay circuit by two, and an output of the counter. 17. The fractional-N frequency synthesizer according to claim 16, further comprising a selector that selects and outputs the output of the frequency dividing circuit or the output of the delay circuit.
【請求項18】 前記変調手段は、前記分周数制御回路
が出力する分周数に、2つの異なる加数を前記分周回路
の出力周期以上の周期毎に切り替えて加算する変調制御
回路を備えることを特徴とする、請求項16に記載のフ
ラクショナルN周波数シンセサイザ。
18. The modulation control circuit, wherein the modulation means switches and adds two different addends to the frequency division number output from the frequency division number control circuit at every cycle equal to or greater than the output cycle of the frequency division circuit. Fractional N frequency synthesizer according to claim 16, characterized in that it comprises:
【請求項19】 前記変調制御回路は、前記分周回路の
出力を2分周するカウンタと、該カウンタの出力に依存
して前記2つの異なる加数を切り替えるセレクタと、該
セレクタの出力に前記分周数制御回路が出力する分周数
を加算する加算器とを備えることを特徴とする、請求項
18に記載のフラクショナルN周波数シンセサイザ。
19. The modulation control circuit includes a counter for dividing the output of the frequency dividing circuit into two, a selector for switching between the two different addends depending on the output of the counter, and the selector for outputting the selector. The fractional-N frequency synthesizer according to claim 18, further comprising an adder for adding the frequency division numbers output from the frequency division number control circuit.
【請求項20】 前記分周数制御回路の出力がN−n1
とN+n2(Nは自然数、n1、n2は0以上の整数)
との間で変動し、n1とn2の大きい方をN1とする
と、前記2つの異なる加数が、―N1よりも小さい値
と、+N1よりも大きい値とから成ることを特徴とす
る、請求項18又は19に記載のフラクショナルN周波
数シンセサイザ。
20. The output of the frequency division number control circuit is N-n1.
And N + n2 (N is a natural number, n1 and n2 are integers of 0 or more)
And the larger of n1 and n2 is N1, the two different addends consist of a value smaller than −N1 and a value larger than + N1. The fractional N frequency synthesizer according to 18 or 19.
【請求項21】 前記位相差信号は、前記分周数制御回
路が出力する分周数に、2つの異なる加数のうち、−N
1よりも小さい加数を加算したときには前記基準信号で
リセットし、+N1よりも大きい加数を加算したときに
は前記比較信号でリセットすることを特徴とする、請求
項20に記載のフラクショナルN周波数シンセサイザ。
21. The phase difference signal includes a frequency division number output by the frequency division number control circuit, which is -N of two different addends.
21. The fractional-N frequency synthesizer according to claim 20, wherein when the addend smaller than 1 is added, the reference signal is reset, and when the addend larger than + N1 is added, the comparison signal is reset.
【請求項22】 前記分周数制御回路に入力する非整数
の値に依存して、前記変調手段の変調出力又は前記分周
回路の出力の何れかを選択して前記比較回路に入力する
選択回路を更に備えることを特徴とする、請求項16又
は17に記載のフラクョナルN周波数シンセサイザ。
22. A selection for selecting either the modulation output of the modulating means or the output of the frequency dividing circuit and inputting it to the comparison circuit depending on a non-integer value input to the frequency dividing number control circuit. 18. The fractional-N frequency synthesizer according to claim 16 or 17, further comprising a circuit.
【請求項23】 前記選択回路は、前記非整数の値が0
以上で1/4よりも小さいとき及び3/4以上で1より
も小さいときには変調出力を選択し、前記非整数の値が
1/4以上で3/4よりも小さいときには比較信号を選
択することを特徴とする、請求項22に記載のフラクシ
ョナルN周波数シンセサイザ。
23. In the selection circuit, the non-integer value is 0.
When the above is smaller than ¼ and when it is 3/4 or more and less than 1, a modulation output is selected, and when the non-integer value is ¼ or more and less than 3/4, a comparison signal is selected. The fractional-N frequency synthesizer according to claim 22, characterized in that
【請求項24】 前記変調手段を複数備え、前記分周数
制御回路に入力する非整数の値に依存して該複数の変調
手段の何れか1つを選択する選択回路を更に備えること
を特徴とする、請求項16又は17に記載のフラクショ
ナルN周波数シンセサイザ。
24. A plurality of the modulation means are provided, and a selection circuit is further provided for selecting any one of the plurality of modulation means depending on a non-integer value input to the frequency division number control circuit. The fractional N frequency synthesizer according to claim 16 or 17.
【請求項25】 前記基準信号の周波数をfrefとす
ると、前記変調手段は、(2p−1)/(2×N×fr
ef)(p、Nは自然数)の変調幅を有する少なくとも
1つの第1の変調手段と、q/(N×fref)(q、
Nは自然数)の変調幅を有する少なくとも1つの第2の
変調手段とを含むことを特徴とする、請求項24に記載
のフラクショナルN周波数シンセサイザ。
25. When the frequency of the reference signal is fref, the modulator is (2p−1) / (2 × N × fr).
ef) (p and N are natural numbers) and at least one first modulation means having a modulation width of q / (N × fref) (q,
25. Fractional N frequency synthesizer according to claim 24, characterized in that N comprises at least one second modulation means having a modulation width of a natural number.
【請求項26】 前記選択回路は、前記非整数の値が0
以上で1/4よりも小さいとき及び3/4以上で1より
も小さいときには一方の変調手段を選択し、前記非整数
の値が1/4以上で3/4よりも小さいときには他方の
変調手段を選択することを特徴とする、請求項25に記
載のフラクショナルN周波数シンセサイザ。
26. In the selection circuit, the non-integer value is 0.
When the above is less than ¼ and when 3/4 or more and less than 1, one modulation means is selected, and when the non-integer value is ¼ or more and less than 3/4, the other modulation means is selected. The fractional-N frequency synthesizer of claim 25, characterized in that
【請求項27】 前記非整数の分母が2n(nは2以上
の整数)であり、前記選択回路は、該非整数の分子の最
上位ビットと該最上位ビットの1つ下位のビットの排他
的論理和を選択制御信号とする、請求項23又は26に
記載のフラクショナルN周波数シンセサイザ。
27. The denominator of the non-integer is 2 n (n is an integer of 2 or more), and the selection circuit excludes the most significant bit of the numerator of the non-integer and one bit lower than the most significant bit. The fractional-N frequency synthesizer according to claim 23 or 26, wherein a logical OR is used as a selection control signal.
【請求項28】 前記変調手段は、前記分周数制御回路
に入力する非整数の値に依存して前記所定変調幅を制御
する変調幅切替手段を備えることを特徴とする、請求項
16又は17に記載のフラクショナルN周波数シンセサ
イザ。
28. The modulation means comprises a modulation width switching means for controlling the predetermined modulation width depending on a non-integer value input to the frequency division number control circuit. 17. A fractional-N frequency synthesizer according to item 17.
【請求項29】 前記変調幅切替手段は、前記非整数値
に応じた遅延量を出力する遅延回路を備えることを特徴
とする、請求項16又は17に記載のフラクショナルN
周波数シンセサイザ。
29. The fractional N according to claim 16, wherein the modulation width switching means includes a delay circuit that outputs a delay amount according to the non-integer value.
Frequency synthesizer.
【請求項30】 前記遅延回路は、前記非整数の値が0
以上で1/4よりも小さいとき及び3/4以上で1より
も小さいときには、遅延量を(2p−1)/(2×N×
fref)(p、Nは自然数)にし、前記非整数の値が
1/4以上で3/4よりも小さいときには、遅延量をq
/(N×fref)(qは0以上の整数、Nは自然数)
にすることを特徴とする、請求項29に記載のフラクシ
ョナルN周波数シンセサイザ。
30. In the delay circuit, the non-integer value is 0.
When the above is less than ¼ and when the amount is 3/4 or more and less than 1, the delay amount is (2p−1) / (2 × N ×).
fref) (p and N are natural numbers), and when the non-integer value is 1/4 or more and less than 3/4, the delay amount is q.
/ (N × fref) (q is an integer of 0 or more, N is a natural number)
The fractional-N frequency synthesizer according to claim 29, characterized in that
【請求項31】 前記基準信号が、所定周波数の周期性
信号を、U周期(Uは2以上の整数)に1回、所定変調
幅だけ時間軸方向に変調した信号であることを特徴とす
る、請求項16〜21の何れかに記載のフラクショナル
N周波数シンセサイザ。
31. The reference signal is a signal obtained by modulating a periodic signal of a predetermined frequency once in a U cycle (U is an integer of 2 or more) by a predetermined modulation width in the time axis direction. A fractional-N frequency synthesizer according to any one of claims 16 to 21.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006504352A (en) * 2002-10-25 2006-02-02 ジーシーティー セミコンダクター インコーポレイテッド System and method for suppressing noise in PLL circuit
JP2008028683A (en) * 2006-07-20 2008-02-07 Fujitsu Ltd Phase-locked oscillator
JP2010512063A (en) * 2006-11-30 2010-04-15 クゥアルコム・インコーポレイテッド Linear phase frequency detector and charge pump for phase locked loop
JP2010521075A (en) * 2006-10-16 2010-06-17 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド Broadband frequency synthesizer with removal of parasitic low frequency generation
JP2011080910A (en) * 2009-10-08 2011-04-21 Seiko Epson Corp Signal generation circuit, frequency measurement device including the signal generation circuit, and signal generation method
US8018295B2 (en) 2007-06-08 2011-09-13 Nec Corporation Modulation device and pulse wave generation device
JP2012165187A (en) * 2011-02-07 2012-08-30 Fujitsu Telecom Networks Ltd Pll circuit

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006504352A (en) * 2002-10-25 2006-02-02 ジーシーティー セミコンダクター インコーポレイテッド System and method for suppressing noise in PLL circuit
JP4754825B2 (en) * 2002-10-25 2011-08-24 ジーシーティー セミコンダクター インコーポレイテッド System and method for suppressing noise in PLL circuit
JP2008028683A (en) * 2006-07-20 2008-02-07 Fujitsu Ltd Phase-locked oscillator
JP2010521075A (en) * 2006-10-16 2010-06-17 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド Broadband frequency synthesizer with removal of parasitic low frequency generation
JP4833340B2 (en) * 2006-10-16 2011-12-07 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド Broadband frequency synthesizer with removal of parasitic low frequency generation
JP2010512063A (en) * 2006-11-30 2010-04-15 クゥアルコム・インコーポレイテッド Linear phase frequency detector and charge pump for phase locked loop
JP2013059058A (en) * 2006-11-30 2013-03-28 Qualcomm Inc Linear phase frequency detector and charge pump for phase-locked loop
US8018295B2 (en) 2007-06-08 2011-09-13 Nec Corporation Modulation device and pulse wave generation device
JP2011080910A (en) * 2009-10-08 2011-04-21 Seiko Epson Corp Signal generation circuit, frequency measurement device including the signal generation circuit, and signal generation method
JP2012165187A (en) * 2011-02-07 2012-08-30 Fujitsu Telecom Networks Ltd Pll circuit

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