JP2814876B2 - PLL circuit with triple loop structure - Google Patents

PLL circuit with triple loop structure

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JP2814876B2
JP2814876B2 JP5100906A JP10090693A JP2814876B2 JP 2814876 B2 JP2814876 B2 JP 2814876B2 JP 5100906 A JP5100906 A JP 5100906A JP 10090693 A JP10090693 A JP 10090693A JP 2814876 B2 JP2814876 B2 JP 2814876B2
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本装置は高周波帯で広帯域かつ高
感度なVCOのC/N比を要求されるシンセサイザ装置
において、その基準周波数がチャネル・スペース等の制
限により高く選択する事ができない状況下でも良好な周
波数スペクトルを得ることを可能にする三重ループ構造
を持つPLL回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION In a synthesizer device which requires a wide band and high sensitivity VCO C / N ratio in a high frequency band, its reference frequency cannot be selected high due to restrictions on channel space and the like. The present invention relates to a PLL circuit having a triple loop structure that enables a good frequency spectrum to be obtained even below.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のPLL回路は、その一つ
として、ディジタル位相比較器を用いて、その位相検出
電圧をチャ−ジポンプ回路により増幅フィルタリングし
て、VCOのチューニング電圧として使っていた。図2
は従来のディジタルPLL回路の構成ブロック図であ
る。図2において、1は入力される2つのディジタル信
号の位相を比較して位相差信号を出力するディジタル位
相比較器であり、2はこの位相差信号を能動型のローパ
スフィルタで平滑し、パルス波形を電圧波形に変換する
チャージポンプである。チャージポンプ2の出力は、チ
ューニング電圧としてVCOに供給される。3は直流電
圧であるチューニング電圧を受けて出力周波数が変化す
るVCOである。4はVCO3から得られる出力発振信
号を帰還信号として分周するプリスケーラであり、5は
基準信号を発生する基準信号発生器である。
2. Description of the Related Art Conventionally, this kind of PLL circuit uses a digital phase comparator, amplifies and filters its phase detection voltage by a charge pump circuit, and uses it as a VCO tuning voltage. . FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional digital PLL circuit. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a digital phase comparator which compares the phases of two input digital signals and outputs a phase difference signal. Reference numeral 2 denotes a smoothing unit for the phase difference signal by an active low-pass filter to obtain a pulse waveform. Is a charge pump for converting a voltage into a voltage waveform. The output of the charge pump 2 is supplied to a VCO as a tuning voltage. Reference numeral 3 denotes a VCO whose output frequency changes in response to a tuning voltage which is a DC voltage. Reference numeral 4 denotes a prescaler that divides an output oscillation signal obtained from the VCO 3 as a feedback signal, and reference numeral 5 denotes a reference signal generator that generates a reference signal.

【0003】図2の構成において、ディジタル位相比較
器1では、基準信号と分周された帰還信号との位相誤差
を検出して、この位相誤差に応じた直流のチューニング
電圧をVCOに入力して、所定の周波数の出力信号を得
ることにより、ディジタルPLL回路を構成する。
In the configuration shown in FIG. 2, a digital phase comparator 1 detects a phase error between a reference signal and a divided feedback signal, and inputs a DC tuning voltage corresponding to the phase error to a VCO. By obtaining an output signal of a predetermined frequency, a digital PLL circuit is formed.

【0004】一方、図3は従来のアナログPLL回路の
構成ブロック図である。図3において、11は位相の異
なる2つのアナログ信号を乗算して、この2つ信号の位
相誤差信号を出力するミクサ(乗算器)である。12は
高周波成分を除去する受動型のローパスフィルタであ
る。13は入力されるチューニング電圧に応じて発振す
るVCOである。14はチューニング電圧を受けてVC
Oで生成した帰還信号を分周するプリスケーラであり、
15は基準信号を発生する基準信号発生器である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional analog PLL circuit. In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a mixer (multiplier) that multiplies two analog signals having different phases and outputs a phase error signal of the two signals. Reference numeral 12 denotes a passive low-pass filter for removing high-frequency components. Reference numeral 13 denotes a VCO that oscillates according to the input tuning voltage. 14 receives the tuning voltage and
A prescaler that divides the feedback signal generated by O,
Reference numeral 15 denotes a reference signal generator that generates a reference signal.

【0005】この図3の構成において、ミクサ11は、
基準信号発生器15からのアナログ基準信号と、プリス
ケーラ14で分周されたアナログ帰還信号とを乗算し
て、その位相差に応じた位相誤差信号と、入力信号の2
倍の周波数の位相和信号とを出力する。これらミクサ1
1の出力は、ローパスフィルタ12に供給されて、位相
誤差信号のキャリア成分および位相和信号が除去され
て、位相誤差に応じた直流のチューニング電圧が出力さ
れる。このチューニング電圧がVCO13に供給される
ことにより、アナログPLL回路を構成する。
In the configuration shown in FIG. 3, the mixer 11
An analog reference signal from the reference signal generator 15 is multiplied by an analog feedback signal divided by the prescaler 14 to obtain a phase error signal corresponding to the phase difference and an input signal 2.
And a phase sum signal having a double frequency. These mixers 1
The output of 1 is supplied to the low-pass filter 12, where the carrier component of the phase error signal and the phase sum signal are removed, and a DC tuning voltage corresponding to the phase error is output. The tuning voltage is supplied to the VCO 13 to form an analog PLL circuit.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のPLL装置では、ディジタル位相比較型とアナログ
位相比較型のいずれも広帯域高感度VCOのシンセサイ
ザ制御という観点からは一長一短があり、良好なC/N
比と広帯域ロックという両面を満足する事はできないと
いう問題があった。また、所望のロック周波数のチャネ
ル・スペースからの制限により、その比較周波数の最高
値が決定されるため、C/N抑圧という観点からは大き
なネックとなり、十分な性能が得られないという問題も
あった。
However, in the above-mentioned conventional PLL device, both the digital phase comparison type and the analog phase comparison type have advantages and disadvantages from the viewpoint of controlling the synthesizer of the wide-band high-sensitivity VCO, and have a good C / N ratio.
There was a problem that both the ratio and the broadband lock could not be satisfied. In addition, since the maximum value of the comparison frequency is determined by the restriction of the desired lock frequency from the channel space, there is also a problem that a sufficient bottleneck is obtained from the viewpoint of C / N suppression and sufficient performance cannot be obtained. Was.

【0007】本発明はこの様な従来の問題を解決するも
のであり、良好なC/N改善が可能なアナログ位相制御
と、広帯域なロックが可能なディジタル位相制御の両方
の長所を併わせ持ち、更に比較周波数も擬似的に上げ得
ることから、理想的なPLL回路を提供することを目的
とする。
The present invention solves such a conventional problem, and has both advantages of analog phase control capable of improving the C / N ratio and digital phase control capable of performing wide-band lock. It is another object of the present invention to provide an ideal PLL circuit since the comparison frequency can be increased in a pseudo manner.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の三重ループ構造を持つPLL回路は、入力さ
れる直流制御電圧に応じて出力周波数が変化するVCO
と、前記VCOから得られる帰還信号を分周して高周波
の第1のディジタル帰還信号を生成する上位分周手段
と、前記第1のディジタル帰還信号を分周して低周波の
第2のディジタル帰還信号を生成する下位分周手段と、
アナログ基準信号およびディジタル基準信号を発生する
基準信号発生器と、前記アナログ基準信号を逓倍して高
周波アナログ基準信号を生成する逓倍手段と、前記第2
のディジタル帰還信号と前記ディジタル基準信号との位
相を比較して第1の位相誤差信号を生成する第1の位相
誤差検出手段と、前記第2のディジタル帰還信号と前記
アナログ基準信号との位相を比較して得られる位相誤差
信号に前記第1の位相誤差信号を加算しかつ低域成分を
抽出して第1の合成位相誤差信号を生成する第2の位相
誤差検出手段と、前記第1のディジタル帰還信号と前記
高周波アナログ基準信号との位相を比較して得られる位
相誤差信号に前記第2の合成位相誤差信号を加算しかつ
低域成分を抽出して前記直流制御電圧とする第3の位相
誤差検出手段とから構成される。
In order to achieve the above object, a PLL circuit having a triple loop structure according to the present invention comprises a VCO whose output frequency changes in accordance with an input DC control voltage.
Higher frequency dividing means for dividing a feedback signal obtained from the VCO to generate a high-frequency first digital feedback signal; and dividing the first digital feedback signal to generate a low-frequency second digital feedback signal. Lower frequency dividing means for generating a feedback signal;
A reference signal generator for generating an analog reference signal and a digital reference signal; a multiplying means for multiplying the analog reference signal to generate a high-frequency analog reference signal;
First phase error detection means for comparing the phases of the digital feedback signal and the digital reference signal to generate a first phase error signal; and detecting the phase of the second digital feedback signal and the analog reference signal. A second phase error detecting means for adding the first phase error signal to a phase error signal obtained by comparison and extracting a low-frequency component to generate a first combined phase error signal; Adding a second combined phase error signal to a phase error signal obtained by comparing the phase of a digital feedback signal with the phase of the high-frequency analog reference signal, extracting a low-frequency component, and setting the third frequency as the DC control voltage; And phase error detecting means.

【0009】[0009]

【作用】本発明は上記の様な構成により次の様な作用を
有する。すなわち、PLL制御の最初の段階において
は、第2および第3の位相誤差検出手段から得られる位
相誤差信号の出力レベルは極めて小さいので、第1の位
相誤差検出手段から得られる位相誤差信号によりVCO
引込動作にかかる。この引込動作によりロック電圧が決
定されると、VCOの出力周波数は、まずその希望周波
数に近い帯域に誘導される。その後は、第2の位相誤差
検出手段から得られる位相誤差信号の出力感度および精
度が、第1の位相誤差検出手段からの位相誤差信号の感
度および精度より高くなるので、第2の位相誤差検出手
段からの第1の合成位相誤差信号によりPLL制御を行
う。
The present invention has the following functions by the above-mentioned structure. That is, in the first stage of the PLL control, since the output levels of the phase error signals obtained from the second and third phase error detecting means are extremely small, the VCO is generated by the phase error signal obtained from the first phase error detecting means.
It takes on the retraction operation. When the lock voltage is determined by this pull-in operation, the output frequency of the VCO is first guided to a band close to the desired frequency. Thereafter, the output sensitivity and accuracy of the phase error signal obtained from the second phase error detection means become higher than the sensitivity and accuracy of the phase error signal from the first phase error detection means. PLL control is performed by the first combined phase error signal from the means.

【0010】さらにその後、第1の合成位相誤差信号に
よりロック状態が維持されており、さらに位相誤差検出
感度を上げたい場合には、検出される位相誤差の検出感
度および検出精度がさらに高くなる基準周波数が高い第
3の位相誤差信号によりPLL制御を行う。
After that, the locked state is maintained by the first combined phase error signal, and when it is desired to further increase the phase error detection sensitivity, the reference level at which the detection sensitivity and the detection accuracy of the detected phase error are further increased. PLL control is performed by a third phase error signal having a high frequency.

【0011】したがって、VCO引込動作にはディジタ
ル位相検出の長所を生かし、引込完了後は精度の高いア
ナログ位相の長所を生かしたPLL制御を行うことがで
きる。さらに、基準信号の周波数より高い周波数で位相
誤差を検出する第3の位相誤差検出手段により、極めて
高確度な位相制御を行うことができ、VCOのC/N比
を改善させる効果を有する。
Therefore, it is possible to perform PLL control utilizing the advantages of digital phase detection in the VCO pull-in operation and taking advantage of the high-precision analog phase after the pull-in is completed. Further, the third phase error detection means for detecting a phase error at a frequency higher than the frequency of the reference signal can perform extremely accurate phase control, and has an effect of improving the C / N ratio of the VCO.

【0012】[0012]

【実施例】図1は本発明の一実施例の構成ブロック図で
ある。図1において、21は基準信号を発生する基準信
号発生器であり、22はこの基準信号を分配する分配器
である。この分配器22は、出力Dからはディジタル基
準信号(方形波)を、出力Aからはアナログ基準信号
(正弦波)を出力する機能を持つ。23は供給される直
流制御電圧であるチューニング電圧に応じて発振周波数
が変化するVCOであり、24はVCO23からの出力
発振信号を帰還信号として分周して、基準信号の周波数
よりは高い周波数の、第1のディジタル帰還信号を生成
する上位分周手段としての上位プログラマブル・カウン
タである。25はプログラマブル・カウンタ24で分周
された第1のディジタル帰還信号をさらに分周して、第
1のディジタル帰還信号より低い周波数の第2のディジ
タル帰還信号を生成する下位分周手段としての下位のプ
ログラマブル・カウンタである。26は下位プログラマ
ブル・カウンタ25で分周から出力される第2のディジ
タル帰還信号を分配して出力する分配器である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a reference signal generator for generating a reference signal, and reference numeral 22 denotes a distributor for distributing the reference signal. The distributor 22 has a function of outputting a digital reference signal (square wave) from the output D and an analog reference signal (sine wave) from the output A. Reference numeral 23 denotes a VCO whose oscillation frequency changes in accordance with a supplied DC control voltage, ie, a tuning voltage, and 24 divides an output oscillation signal from the VCO 23 as a feedback signal and outputs a frequency higher than the frequency of the reference signal. , An upper programmable counter as an upper frequency dividing means for generating a first digital feedback signal. Reference numeral 25 denotes a lower-order frequency dividing unit for further dividing the first digital feedback signal divided by the programmable counter 24 to generate a second digital feedback signal having a lower frequency than the first digital feedback signal. Is a programmable counter. Reference numeral 26 denotes a distributor for distributing and outputting the second digital feedback signal output from the frequency divider by the lower programmable counter 25.

【0013】27は分配器22からのディジタル基準信
号と、分配器26からの第2のディジタル帰還信号との
位相差を検出してディジタル位相誤差信号を出力するデ
ィジタル位相比較器である。28はこの位相誤差信号を
増幅および平滑し、そのキャリア成分を除去して直流電
圧を出力するチャージポンプである。ディジタル位相比
較器27およびチャージポンプ28により第1の位相誤
差検出手段を構成する。
Reference numeral 27 denotes a digital phase comparator which detects a phase difference between a digital reference signal from the distributor 22 and a second digital feedback signal from the distributor 26 and outputs a digital phase error signal. A charge pump 28 amplifies and smoothes this phase error signal, removes its carrier component, and outputs a DC voltage. Digital phase comparator 27 and charge pump 28 constitute first phase error detecting means.

【0014】29は直流的にアイソレートされた下位ミ
クサであり、そのRFポートには分配器22からのアナ
ログ基準信号が供給され、LOポートには分配器26か
らの第2のディジタル帰還信号が供給される。また、通
常GNDとする端子29aにはチャージポンプ28から
の直流信号すなわちディジタル位相誤差信号が供給され
る。したがって、下位ミクサ29の出力ポートであるI
Fポートからは、アナログ基準信号と第2のディジタル
帰還信号との位相誤差信号に、ディジタル位相誤差信号
が重畳されて、第1の合成位相誤差信号として出力され
る。30は下位ミクサ29からの第1の位相誤差信号の
高域成分およびノイズ成分を除去するローパスフィルタ
である。下位ミクサ29およびローパスフィルタ30に
より第2の位相誤差検出手段を構成する。
Reference numeral 29 denotes a lower-order mixer which is DC-isolated. Its RF port is supplied with an analog reference signal from the distributor 22, and its LO port is supplied with a second digital feedback signal from the distributor 26. Supplied. Further, a DC signal from the charge pump 28, that is, a digital phase error signal is supplied to a terminal 29a which is normally set to GND. Therefore, the output port I of the lower mixer 29 is
From the F port, the digital phase error signal is superimposed on the phase error signal between the analog reference signal and the second digital feedback signal, and output as a first combined phase error signal. Reference numeral 30 denotes a low-pass filter that removes a high-frequency component and a noise component of the first phase error signal from the lower mixer 29. The lower mixer 29 and the low-pass filter 30 constitute a second phase error detecting means.

【0015】31は分配器22から得られるアナログ基
準信号を上位のプログラマブル・カウンタ24の出力周
波数と同じ周波数成分を含む高周波アナログ基準信号に
変換する逓倍回路である。32は上位のプログラマブル
・カウンタ24の出力周波数と同じ周波数成分を通過さ
せるバンドパスフィルタである。このバンドパスフィル
タ32により、所望ロック周波数に相当する連続スペク
トルに制限される。33はバンドパスフィルタ32から
の高周波アナログ基準信号を増幅する増幅器である。
Numeral 31 denotes a frequency multiplier for converting the analog reference signal obtained from the distributor 22 into a high-frequency analog reference signal containing the same frequency component as the output frequency of the higher-order programmable counter 24. Reference numeral 32 denotes a band-pass filter that passes the same frequency component as the output frequency of the higher-order programmable counter 24. This bandpass filter 32 limits the spectrum to a continuous spectrum corresponding to the desired lock frequency. An amplifier 33 amplifies the high-frequency analog reference signal from the band-pass filter 32.

【0016】34は下位ミクサ29と同様に、直流的に
アイソレートされた上位ミクサであり、そのRFポート
には増幅器33で所定レベルに増幅された高周波アナロ
グ基準信号が供給され、LOポートには上位プログラマ
ブル・カウンタ24からの第1のディジタル帰還信号す
なわち高周波ディジタル帰還信号が供給される。また、
通常GNDとする端子34aには、ローパスフィルタ3
0からの第1の合成位相誤差信号が供給される。
Numeral 34 denotes a DC-isolated upper mixer similar to the lower mixer 29. The RF port is supplied with a high-frequency analog reference signal amplified to a predetermined level by an amplifier 33, and the LO port is supplied to an LO port. A first digital feedback signal, ie, a high-frequency digital feedback signal, is supplied from the upper programmable counter 24. Also,
A low-pass filter 3 is connected to a terminal 34a which is normally set to GND.
A first combined phase error signal from 0 is provided.

【0017】したがって、ミクサ34の出力ポートであ
るIFポートからは、高調波アナログ基準信号と第2の
ディジタル帰還信号との位相誤差信号に、第1の合成位
相誤差信号が重畳されて、第2の合成位相誤差信号とし
て出力される。35はこの第2の合成位相誤差信号の高
域成分およびノイズ成分を除去するローパスフィルタで
ある。このローパスフィルタ35から出力される第2の
合成位相誤差信号が、チューニング電圧としてVCO2
3にフィードバックされる。上位ミクサ34およびロー
パスフィルタ35により第3の位相誤差検出手段を構成
する。
Therefore, from the IF port, which is the output port of the mixer 34, the first combined phase error signal is superimposed on the phase error signal between the harmonic analog reference signal and the second digital feedback signal, and Is output as a combined phase error signal. Reference numeral 35 denotes a low-pass filter for removing a high-frequency component and a noise component of the second combined phase error signal. The second combined phase error signal output from the low-pass filter 35 is a VCO2
3 is fed back. The upper mixer 34 and the low-pass filter 35 constitute a third phase error detecting means.

【0018】このように、本実施例によれば、第1の位
相誤差検出手段による第1のループであるディジタル位
相比較制御ループと、第2の位相誤差検出手段による第
2のループである下位位相比較ミクサ制御ループと、第
3の位相誤差検出手段による第3のループである上位位
相比較ミクサ制御ループとから、三重のループが構成さ
れる。
As described above, according to the present embodiment, the digital phase comparison control loop which is the first loop by the first phase error detecting means, and the lower order which is the second loop by the second phase error detecting means. A triple loop is formed by the phase comparison mixer control loop and the higher-order phase comparison mixer control loop, which is the third loop by the third phase error detection means.

【0019】次に、前記実施例の動作を説明する。PL
L制御の最初の段階においては、ミクサ29およびミク
サ34から得られる位相誤差信号の出力レベルは極めて
小さいので、チャージポンプ28から得られる位相誤差
信号によりVCO引込動作にかかる。この引込動作によ
りロック電圧がある程度決定されると、VCO23の出
力周波数は、まずその希望周波数に近い帯域に誘導され
る。その後は、ミクサ29から得られる位相誤差信号の
出力レベルが、チャージポンプ28からの位相誤差信号
のレベルより高くなるので、ローパスフィルタ30から
の第1の合成位相誤差信号によりPLL制御を行う。
Next, the operation of the above embodiment will be described. PL
In the first stage of the L control, since the output level of the phase error signal obtained from the mixer 29 and the mixer 34 is extremely small, the VCO pull-in operation is started by the phase error signal obtained from the charge pump 28. When the lock voltage is determined to some extent by this pull-in operation, the output frequency of the VCO 23 is first guided to a band close to the desired frequency. After that, since the output level of the phase error signal obtained from the mixer 29 becomes higher than the level of the phase error signal from the charge pump 28, PLL control is performed using the first combined phase error signal from the low-pass filter 30.

【0020】さらにその後、第1の合成位相誤差信号に
よりロック状態が維持されており、さらに位相誤差検出
感度を上げたい場合には、検出される位相誤差の検出感
度および検出精度がより高くなる基準周波数が高い第2
の位相誤差信号によりPLL制御を行う。
After that, the locked state is maintained by the first combined phase error signal, and when it is desired to further increase the phase error detection sensitivity, the reference level at which the detection sensitivity and the detection accuracy of the detected phase error become higher. High frequency second
PLL control is performed by the phase error signal of.

【0021】この場合、各々のループのハンチング動作
を避けるために、各々の検波感度に差異を設けるか、あ
るいは各々のループの出力ポートに接続されるフィルタ
28、30および35のカットオフ周波数に差異を設け
る必要がある。
In this case, in order to avoid the hunting operation of each loop, a difference is provided between the detection sensitivities, or the cutoff frequency of the filters 28, 30 and 35 connected to the output port of each loop is different. It is necessary to provide.

【0022】例えば、チャージポンプ28の増幅度は最
大、応答レスポンスは極めて遅く設定し、ローパスフィ
ルタ30は少しレスポンスを上げ、検波感度を最大の設
定にし、更にローパスフィルタ35ではカットオフ周波
数をサイドバンドがおちる最大まで上げ、代わりに制御
電圧幅を下げるといった設定が好ましい。
For example, the amplification degree of the charge pump 28 is set to the maximum, the response is set to be extremely slow, the low-pass filter 30 slightly increases the response, the detection sensitivity is set to the maximum, and the low-pass filter 35 sets the cutoff frequency to the side band. It is preferable that the control voltage is increased to the maximum value and the control voltage width is decreased instead.

【0023】次に、周波数スペクトルの観点から具体的
な例を挙げて説明する。VCO23の発振周波数帯域が
4.4GHzから6.4GHzまでの2GHzとする。
また、上位プログラマブル・カウンタ24の分周比設定
を1/8、下位プログラマブル・カウンタの分周比設定
を1/167から1/117とし、基準信号発生器21
の基準周波数を4.795MHzとすると、以下のよう
な動作となる。
Next, a specific example will be described from the viewpoint of the frequency spectrum. It is assumed that the oscillation frequency band of the VCO 23 is 2 GHz from 4.4 GHz to 6.4 GHz.
Further, the frequency division ratio setting of the upper programmable counter 24 is set to 1/8, and the frequency division ratio setting of the lower programmable counter is set to 1/167 to 1/117.
Assuming that the reference frequency is 4.795 MHz, the following operation is performed.

【0024】第1のループであるデジタル位相比較制御
ループと、第2のループである下位位相比較ミクサ制御
ループは4.795MHzの比較周波数で動作し、下位
プログラマブルカウンタの分周比が1/117の場合、
上位プログラマブル・カウンタの分周比は1/8である
ので、VCO23のロック周波数は下式により決定され
る。
A digital phase comparison control loop as a first loop and a lower phase comparison mixer control loop as a second loop operate at a comparison frequency of 4.795 MHz, and the division ratio of the lower programmable counter is 1/117. in the case of,
Since the frequency division ratio of the upper programmable counter is 1/8, the lock frequency of the VCO 23 is determined by the following equation.

【0025】 4.795MHz×117×8=4.48812GHz また、その際の上位ミクサ34の比較周波数は下式に示
すように、 4.48812/8=561.015MHz となる。この場合、逓倍回路31により発生する4.7
95MHz間隔の連続スペクトルの中で、117倍の高
周波を利用する事になる。
4.795 MHz × 117 × 8 = 4.48812 GHz In this case, the comparison frequency of the upper mixer 34 is 4.48812 / 8 = 561.015 MHz as shown in the following equation. In this case, 4.7 generated by the multiplier 31 is used.
In the continuous spectrum at intervals of 95 MHz, 117 times higher frequency will be used.

【0026】上位ミクサ34のIFポートから出力され
る第2の合成位相誤差信号の中で、ロック完了時におけ
るDC電圧のみ通過させ、4.795MHzの整数倍の
高周波を通過させぬフィルタ定数にローパスフィルタ3
5を設定すれば、所望の高周波以外のスペクトルは無視
されることになる。
In the second combined phase error signal output from the IF port of the upper mixer 34, a low-pass filter constant is applied to a filter constant that allows only the DC voltage at the time of lock completion to pass and does not pass a high frequency that is an integral multiple of 4.795 MHz. Filter 3
If 5 is set, the spectrum other than the desired high frequency is ignored.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明は前記実施例から明らかなよう
に、三重の検出ループを構成することにより、ディジタ
ル位相比較型PLLとアナログ位相比較型PLLの欠点
を補いあい、かつ比較周波数を所望のロック周波数のチ
ャネルス・ペースを粗くする事なく上げて、検波感度を
高くできる効果が得られる。また、VCOが発生するフ
リーラン時の発振スペクトル近傍のノイズを低減する効
果も得られる。
As is apparent from the above-described embodiment, the present invention makes up for the disadvantages of the digital phase comparison type PLL and the analog phase comparison type PLL by configuring a triple detection loop, and makes it possible to set the comparison frequency to a desired value. The effect of increasing the detection sensitivity can be obtained by increasing the lock frequency channel space without coarsening. Further, an effect of reducing noise near the oscillation spectrum at the time of free-run in which the VCO occurs can be obtained.

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

【図1】本発明のPLL回路の実施例の構成ブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a PLL circuit according to the present invention.

【図2】従来のディジタルPLL回路の構成ブロック図FIG. 2 is a configuration block diagram of a conventional digital PLL circuit.

【図3】従来のアナログPLL回路の構成ブロック図FIG. 3 is a configuration block diagram of a conventional analog PLL circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 基準信号発生器 22 分配器 23 VCO 24 上位プログラマブル・カウンタ 25 下位プログラマブル・カウンタ 26 分配器 27 デジタル位相比較器 28 チャージポンプ 29 下位ミクサ 30 ローパスフィルタ 31 逓倍回路 32 バンドパスフィルタ 33 増幅器 34 上位ミクサ 35 ローパスフィルタ 21 Reference Signal Generator 22 Divider 23 VCO 24 Upper Programmable Counter 25 Lower Programmable Counter 26 Distributor 27 Digital Phase Comparator 28 Charge Pump 29 Lower Mixer 30 Low-Pass Filter 31 Multiplier 32 Band-Pass Filter 33 Amplifier 34 Upper Mixer 35 Low-pass filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−188732(JP,A) 特開 平6−303131(JP,A) 特開 平3−101520(JP,A) 特開 昭61−184001(JP,A) 特開 平1−112572(JP,A) 特開 平1−125024(JP,A) 特開 平3−186017(JP,A) 特開 平2−149018(JP,A) 特開 平1−238223(JP,A) 実開 平2−112030(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03L 7/22 H03L 7/087──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-188732 (JP, A) JP-A-6-303131 (JP, A) JP-A-3-101520 (JP, A) JP-A-61- 184001 (JP, A) JP-A-1-112572 (JP, A) JP-A-1-125024 (JP, A) JP-A-3-186017 (JP, A) JP-A-2-149018 (JP, A) JP-A-1-238223 (JP, A) JP-A-2-112030 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H03L 7/22 H03L 7/087

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力される直流制御電圧に応じて出力周
波数が変化するVCOと、前記VCOから得られる帰還
信号を分周して高周波の第1のディジタル帰還信号を生
成する上位分周手段と、前記第1のディジタル帰還信号
を分周して低周波の第2のディジタル帰還信号を生成す
る下位分周手段と、アナログ基準信号およびディジタル
基準信号を発生する基準信号発生器と、前記アナログ基
準信号を逓倍して高調波アナログ基準信号を生成する逓
倍手段と、前記第2のディジタル帰還信号と前記ディジ
タル基準信号との位相を比較して第1の位相誤差信号を
生成する第1の位相誤差検出手段と、前記第2のディジ
タル帰還信号と前記アナログ基準信号との位相を比較し
て得られる位相誤差信号に前記第1の位相誤差信号を加
算しかつ低域成分を抽出して第1の合成位相誤差信号を
生成する第2の位相誤差検出手段と、前記第1のディジ
タル帰還信号と前記高周波アナログ基準信号との位相を
比較して得られる位相誤差信号に前記第2の合成位相誤
差信号を加算しかつ低域成分を抽出して前記直流制御電
圧とする第3の位相誤差検出手段と、を備えたことを特
徴とする三重ループ構造を持つPLL回路。
1. A VCO whose output frequency changes in accordance with an input DC control voltage, and a high-order frequency dividing means for dividing a feedback signal obtained from the VCO to generate a high-frequency first digital feedback signal. Lower frequency dividing means for dividing the first digital feedback signal to generate a low-frequency second digital feedback signal; a reference signal generator for generating an analog reference signal and a digital reference signal; Multiplying means for multiplying a signal to generate a harmonic analog reference signal, and a first phase error for generating a first phase error signal by comparing the phases of the second digital feedback signal and the digital reference signal Detecting means for adding the first phase error signal to a phase error signal obtained by comparing the phases of the second digital feedback signal and the analog reference signal, and A second phase error detecting means for extracting and generating a first combined phase error signal; and a second phase error signal obtained by comparing the phase of the first digital feedback signal with the phase of the high-frequency analog reference signal. 3. A PLL circuit having a triple loop structure, comprising: a third phase error detecting means for adding the two combined phase error signals and extracting a low-frequency component to obtain the DC control voltage.
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