JPH06104750A - Bit number reduction circuit and frequency synthesizer using the same - Google Patents

Bit number reduction circuit and frequency synthesizer using the same

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JPH06104750A
JPH06104750A JP4250907A JP25090792A JPH06104750A JP H06104750 A JPH06104750 A JP H06104750A JP 4250907 A JP4250907 A JP 4250907A JP 25090792 A JP25090792 A JP 25090792A JP H06104750 A JPH06104750 A JP H06104750A
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JP
Japan
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output
circuit
frequency
signal
bit number
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Application number
JP4250907A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Kokubo
優 小久保
Junichi Nakagawa
准一 中川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the resolution of the oscillation frequency of a frequency synthesizer. CONSTITUTION:A sawtooth wave circuit 1 which works with a reference signal fr is provided together with a sawtooth wave circuit 2 which works based on the division number N designated previously and the output of a voltage control oscillator VCO 8, and a digital phase comparator which controls the oscillation frequency of the VCO 8 based on the difference between the output of the circuit 1 and the output of the circuit 2. Furthermore a circuit which controls the oscillation frequency of the VCO 8 consists of a bit number reduction circuit 53 containing a DELTASIGMA type noise shaping circuit, a D/A converter 9, and an LPF 54. In such a constitution, a frequency synthesizer of the high resolution of 100Hz or less can be obtained even with a D/A converter of about 12 bits.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ビット数低減回路及び
それを用いた周波数シンセサイザー、更に詳しく言え
ば、一定ビット数のデータ語長を持つ入力信号を上記一
定ビット数のデータ語長よりも短いビット数の出力信号
に変換するビット数低減回路及び位相同期ループに上記
ビット数低減回路を用いを用いたディジタル位相比較型
周波数シンセサイザーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bit number reduction circuit and a frequency synthesizer using the same, and more specifically, to an input signal having a data word length of a fixed number of bits rather than the data word length of the fixed number of bits. The present invention relates to a digital phase comparison type frequency synthesizer using a bit number reducing circuit for converting an output signal having a short bit number and using the bit number reducing circuit in a phase locked loop.

【0002】[0002]

【従来の技術】周波数シンセサイザーは各種のものが知
られており、特に集積回路の発達により位相同期ループ
を用いた周波数シンセサイザーが良く用いられる。多数
の通信チャネルを有する移動通信装置では、電圧制御発
振器(VCO)、可変分周器、水晶発振器を用いて位相
同期ループ(PLL)を構成し、可変分周器の分周数を
選択して必要な通信チャネル周波数を発生させる周波数
シンセサイザーを用いている。PLLはVCOの出力信
号を可変分周器で分周した信号の位相と水晶発振器出力
信号から生成した基準信号の位相とを位相比較器で比較
し、アナログ値の比較結果をフィルタで積分した後、V
COの周波数制御端子に印加する一連の帰還ループを持
つ構成となっている。この位相比較結果には高周波成分
が含まれるので、これらの成分を除くために上記フィル
タの積分時定数を大きくする必要があり、このため、可
変分周器の分周数を変更して通信チャネル周波数を切替
える場合、上記フィルタを構成するコンデンサの充放電
に時間を要するため、高速に周波数を切替えることがで
きないという問題がある。
2. Description of the Related Art Various types of frequency synthesizers are known, and in particular, frequency synthesizers using a phase locked loop are often used due to the development of integrated circuits. In a mobile communication device having a large number of communication channels, a phase-locked loop (PLL) is configured using a voltage controlled oscillator (VCO), a variable frequency divider, and a crystal oscillator, and the frequency division number of the variable frequency divider is selected. It uses a frequency synthesizer to generate the required communication channel frequencies. The PLL compares the phase of the signal obtained by dividing the output signal of the VCO with the variable frequency divider with the phase of the reference signal generated from the crystal oscillator output signal with the phase comparator, and after integrating the comparison result of the analog value with the filter. , V
It is configured to have a series of feedback loops applied to the frequency control terminal of CO. Since this phase comparison result contains high frequency components, it is necessary to increase the integral time constant of the above filter in order to remove these components. Therefore, the frequency division number of the variable frequency divider is changed to When the frequency is switched, it takes time to charge and discharge the capacitor that constitutes the filter, so that there is a problem that the frequency cannot be switched at high speed.

【0003】この問題は、位相比較出力をアナログ値で
出力することに起因するので、これを解消する周波数シ
ンセサイザーが提案された(参考文献:梶原、中川”高
速周波数ホッピングが可能なPLLシンセサイザー”、
電子情報通信学会論文誌B−2、Vol. J73−B
−2、 No.2 、pp95−102、1990年2
月)。この提案の周波数シンセサイザーは位相比較その
ものを数値演算により行い、比較結果に含まれる高周波
成分を単純な演算によって除去する構成であり、積分時
定数の大きなフィルタを不要とすることができ、周波数
切替え時間の短縮が図れる。
Since this problem is caused by outputting the phase comparison output as an analog value, a frequency synthesizer for solving this has been proposed (Reference: Kajiwara, Nakagawa "PLL synthesizer capable of high-speed frequency hopping",
IEICE Transactions B-2, Vol. J73-B
-2, No. 2, pp95-102, 1990, 2
Month). This proposed frequency synthesizer performs phase comparison itself by numerical calculation and removes high-frequency components included in the comparison result by simple calculation.It is possible to eliminate the need for a filter with a large integration time constant and reduce the frequency switching time. Can be shortened.

【0004】この数値位相比較直流化周波数シンセサイ
ザーの動作原理を簡単に説明する。まず、位相比較器の
一方の入力には基準信号の位相に同期して周期T/K
(Kは任意の整数)毎にM/Kずつ増加し、周期T毎に
リセットされるピーク値Mの鋸歯状波が入力され、位相
比較器の他方の入力にはVCOの出力信号を分周数P
(Pは任意の整数)のカウンタにより分周し、カウンタ
出力に同期して周波数シンセサイザーの出力周波数毎に
予め定められた数値Bずつ増加し、カウンタ出力がMを
越えた場合、カウンタ出力からMを減ずる構成の鋸歯状
波が入力される。上記位相比較器は、上記2つの鋸歯状
波の差分を取り、上記2つの鋸歯状波の位相差を出力す
る。上記2つの鋸歯状波のピーク値となる位相がずれて
いると位相比較器出力に周期Tの振幅±Mの飛びが発生
する。従って、位相補正器においてこの飛びを吸収し、
位相比較器出力を直流化する。この直流化された位相比
較値をD/A変換器にてアナログ値に変換したのち、V
COの周波数制御端子に印加する。この時のVCOの発
振周波数fVは、(1)式にて表せる。 fV=(M×P)÷(B×T) …(1) このように位相比較を数値にて行えるので、前述したフ
ィルタが不要となり、高速の周波数切替えが可能とな
る。
The operation principle of the numerical phase comparison DC conversion frequency synthesizer will be briefly described. First, one input of the phase comparator has a period T / K in synchronization with the phase of the reference signal.
A sawtooth wave having a peak value M that is increased by M / K every (where K is an arbitrary integer) and is reset every cycle T is input, and the VCO output signal is divided into the other input of the phase comparator. Number P
The frequency is divided by a counter (P is an arbitrary integer), is increased by a predetermined value B for each output frequency of the frequency synthesizer in synchronization with the counter output, and when the counter output exceeds M, the counter output is changed to M. A sawtooth wave having a configuration that reduces the frequency is input. The phase comparator takes the difference between the two sawtooth waves and outputs the phase difference between the two sawtooth waves. If the peak values of the two sawtooth waves are out of phase with each other, a jump of amplitude ± M of period T occurs in the output of the phase comparator. Therefore, the phase corrector absorbs this jump,
DC output of the phase comparator. The DC phase comparison value is converted into an analog value by a D / A converter, and then V
Applied to the frequency control terminal of CO. The oscillation frequency f V of the VCO at this time can be expressed by the equation (1). f V = (M × P) ÷ (B × T) (1) Since the phase comparison can be performed numerically in this way, the filter described above is not required, and high-speed frequency switching is possible.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】D/A変換器を用いて
VCOを制御する場合、D/A変換器の分解能が周波数
シンセサイザーの周波数設定精度を決める要素となる。
例えば、VCOの周波数の可変制御範囲が40MHzで
ある場合、100Hz以下の設定精度を得ようとする
と、D/A変換器に必要なビット数は19ビット以上と
なる。移動体通信装置では小型化、低消費電力化が重要
な課題であるため、周波数シンセサイザーを半導体基板
上に集積化することが求められている。しかし、19ビ
ット以上のD/A変換器は半導体における素子精度の限
界から実現が困難であるため、従来はD/A変換するビ
ット数を適宜分割し、例えば、12ビットのD/A変換
器と7ビットのD/A変換器にわけ、各々のD/A変換
器の出力を加算することによって個々のD/A変換器の
ビット数を小さくする方法がとられている。しかし加算
するため、量子化レベルに不連続性が発生し、周波数シ
ンセサイザーに使用した場合、希望する周波数設定精度
が得られない。従って本発明では、半導体基板上に集積
化しやすく、高速に周波数が切り換えられかつ周波数設
定精度が高い周波数シンセサイザーを実現することであ
る。本発明の他の目的は上記周波数シンセサイザー実現
に有効な一定ビット数のデータ語長を持つ入力信号を、
上記一定ビット数のデータ語長よりも短いビット数の信
号に変換するビット数低減回路を実現することである。
When the VCO is controlled using the D / A converter, the resolution of the D / A converter is a factor that determines the frequency setting accuracy of the frequency synthesizer.
For example, when the variable control range of the frequency of the VCO is 40 MHz, the number of bits required for the D / A converter is 19 bits or more to obtain a setting accuracy of 100 Hz or less. Since miniaturization and low power consumption are important issues in mobile communication devices, it is required to integrate a frequency synthesizer on a semiconductor substrate. However, since it is difficult to realize a D / A converter of 19 bits or more due to the limit of element accuracy in semiconductors, conventionally, the number of bits to be D / A converted is appropriately divided, and for example, a 12-bit D / A converter is used. Is divided into 7-bit D / A converters, and the output of each D / A converter is added to reduce the number of bits of each D / A converter. However, because of the addition, discontinuity occurs in the quantization level, and when used in a frequency synthesizer, the desired frequency setting accuracy cannot be obtained. Therefore, it is an object of the present invention to realize a frequency synthesizer which can be easily integrated on a semiconductor substrate, whose frequency can be switched at high speed, and whose frequency setting accuracy is high. Another object of the present invention is to provide an input signal having a data word length of a certain number of bits effective for realizing the above frequency synthesizer,
It is to realize a bit number reduction circuit for converting into a signal of a bit number shorter than the data word length of the constant bit number.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、一定ビット数のデータ語長を持つ入力信
号を、上記一定ビット数のデータ語長よりも短いビット
数の信号に変換するビット数低減回路を、上記入力信号
を量子化する第1の量子化器と、上記第1の量子化器の
出力と上記入力信号との差分を入力とするノイズシェー
ピング回路と、上記第1の量子化器出力を遅延させる遅
延器と上記遅延器の出力と上記ノイズシェーピング回路
の出力との加算をする加算器から構成する。即ち、第1
の量子化器を用いて有効ビット数の低減を行い、上記第
1の量子化器の出力と入力信号との差分を、上記ノイズ
シェーピング回路に入力し、第2の量子化器によって第
1の量子化器と同じビット数に変換したのち、第1の量
子化器の出力を上記ノイズシェーピング回路によって補
正し、ビット数を削減する方式を用いている。
To achieve the above object, the present invention converts an input signal having a data word length of a fixed number of bits into a signal having a bit number shorter than the data word length of the fixed number of bits. A first quantizer for quantizing the input signal; a noise shaping circuit for inputting a difference between the output of the first quantizer and the input signal; Of the quantizer output, and an adder for adding the output of the delay device and the output of the noise shaping circuit. That is, the first
The number of effective bits is reduced by using the quantizer of No. 1, the difference between the output of the first quantizer and the input signal is input to the noise shaping circuit, and the first quantizer is used by the second quantizer. After converting to the same bit number as the quantizer, the output of the first quantizer is corrected by the noise shaping circuit to reduce the bit number.

【0007】更に本発明の周波数シンセサイザーは、基
準発振器から供給される基準信号に基づいて鋸歯状波を
発生する第1の鋸歯状波回路と、予め指定された分周数
Nと電圧制御発振器の出力にもとづいて鋸歯状波を発生
する第2の鋸歯状波回路と、上記第1の鋸歯状波回路の
出力と上記第2の鋸歯状波回路の出力との差分から上記
電圧制御発振器の発振周波数制御を行い、上記基準信号
と上記分周数Nとの積に比例した発振周波数にて発振す
る、いわゆるディジタル位相比較回路を用いた周波数シ
ンセサイザーにおいて、上記電圧制御発振器の発振周波
数制御を行う回路が、上記ビット数低減回路と、上記ビ
ット数低減回路の出力をアナログ信号に変換するD/A
変換器と上記D/A変換器の出力を入力とする低域遮断
フィルタから構成される。
Further, the frequency synthesizer of the present invention comprises a first sawtooth wave circuit for generating a sawtooth wave based on a reference signal supplied from a reference oscillator, a frequency division oscillator N having a predetermined frequency division number N, and a voltage controlled oscillator. Oscillation of the voltage controlled oscillator from the second sawtooth wave circuit that generates a sawtooth wave based on the output, and the difference between the output of the first sawtooth wave circuit and the output of the second sawtooth wave circuit. A circuit for controlling the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator in a frequency synthesizer using a so-called digital phase comparison circuit that performs frequency control and oscillates at an oscillation frequency proportional to the product of the reference signal and the frequency division number N. And a D / A for converting the output of the bit number reducing circuit into an analog signal.
It is composed of a converter and a low-frequency cutoff filter which receives the output of the D / A converter.

【0008】[0008]

【作用】ビット数低減回路の入力をx、第1の量子化器
の出力をy、ノイズシェーピング回路出力をe、ビット
数低減回路出力をDAと定義する。第1の量子化器にお
いて、入力信号xは下位ビットが削減される。この時の
誤差(b)は、(2)式で表せる。 b=x−y …(2) bはノイズシェーピング回路に入力される。ノイズシェ
ーピング回路の伝達関数は(3)式で表せる。ここで、
Nqはノイズシェーピング回路の中に有る第2の量子化
器の量子化雑音を示す。
The input of the bit number reduction circuit is defined as x, the output of the first quantizer as y, the noise shaping circuit output as e, and the bit number reduction circuit output as DA. In the first quantizer, the lower bits of the input signal x are reduced. The error (b) at this time can be expressed by equation (2). b = xy (2) b is input to the noise shaping circuit. The transfer function of the noise shaping circuit can be expressed by equation (3). here,
Nq represents the quantization noise of the second quantizer in the noise shaping circuit.

【数3】 iはノイズシェーピング回路の次数を表し、1次の場合
はi=1、2次の場合はi=2となる。これは回路構成
においては積分器の数に対応する。第1の量子化器の出
力yとeとの遅延量を一致させるため、yにノイズシェ
ーピング回路の次数に相当する遅延量を与える。
[Equation 3] i represents the order of the noise shaping circuit, i = 1 for the first order, and i = 2 for the second order. This corresponds to the number of integrators in the circuit configuration. In order to match the delay amounts of the outputs y and e of the first quantizer, y is given a delay amount corresponding to the order of the noise shaping circuit.

【0009】遅延したyとノイズシェーピング回路出力
eとが加算されるので、ビット数低減回路出力DAは
(4)式として表される。
Since the delayed y and the noise shaping circuit output e are added, the bit number reduction circuit output DA is expressed by equation (4).

【数4】 (4)式からビット数低減回路出力DAは、入力xが遅
延した値と第2の量子化器にて発生する量子化雑音(N
q)にノイズシェーピングされた周波数特性が乗ぜられ
た量子化雑音が加わった信号となる。次にDAをアナロ
グ信号に変換した信号を所望の低域遮断特性と有する低
域遮断フィルタによって、上記量子化雑音が抑圧できる
ので、所望の周波数帯域において、実効的に量子化雑音
が低減された回路を作成できる。ここでノイズシェーピ
ングされた周波数特性が乗ぜられた量子化雑音はサンプ
ル周波数の2分の1の周波数に頂点を持つように分布さ
れる。
[Equation 4] From the equation (4), the output DA of the bit number reduction circuit is obtained by delaying the value of the input x and the quantization noise (N
It becomes a signal in which quantization noise in which q) is multiplied by the noise-shaped frequency characteristic is added. Next, since the quantization noise can be suppressed by a low-pass filter having a signal obtained by converting DA into an analog signal with a desired low-pass cutoff characteristic, the quantization noise is effectively reduced in a desired frequency band. Can create circuits. Here, the quantization noise multiplied by the noise-shaped frequency characteristic is distributed so as to have an apex at a frequency that is half the sample frequency.

【0010】なお、ノイズシェーピング効果をD/A変
換器に利用した技術に関する文献として、ヤスユキ マ
ツヤ 著「ア 17ビット オーバーサンプリング D/
Aコンバーション テクノロジー ユージング マルチステ
ージ ノイズ シェーピング、アイ イー イー イー ジャ
ーナル オブ ソリッド-ステイト サーキット 、第24巻4
号八月1989年 (Yasuyuki Matsuya、 "A 17-bit Oversa
mpling D-to-AConvertion Technology Using Multistag
e Noise Shaping"、 IEEE Journal ofSolid-State Citc
uit、 vol. 24、 No.4、 Aug. 1989)やクニハラ ウチ
ムラ 著「オーバーサンプリング D/A アンド D/A コン
バータズ ウイズ マルチステージノイズ シェーピング
モヂュレータ アイ イー イー イー トランズアクショ
ン オン アコウスティックス 、スピーチ アンド シグ
ナル プロセッシング 第36巻12号 12月 1899年(Kuniharu Uchimura、、 "Ove
rsampling A-to-D andD-to-A Converters with Multist
age Noise Shaping Modulators"、 IEEETransaction on
Acoustics、 Speech、 and Signal Processing、 Vol.
36、No.12、 Dec. 1899)が有る。従って、上記構成の
ノイズシェーピング効果を利用したビット数低減回路に
よって19ビット以上の細かい分解能の周波数データを
少ないビット数のディジタル信号に変換し、その信号を
D/A変換したのち低域遮断フィルタを用いれば、ノイ
ズシェーピングによって高周波数領域に変換された量子
化雑音を上記低域遮断フィルタによって抑圧することに
より、少ないビット数のD/A変換器を用いても、実効
的に分解能が高くなった周波数シンセサイザーが実現で
きる。
As a reference on the technology of utilizing the noise shaping effect in a D / A converter, see “A 17-bit oversampling D / A” written by Yasuyuki Matsuya.
A-Conversion Technology Eusing Multi-Stage Noise Shaping, IEE Journal of Solid-State Circuit, Volume 24 4
Issue August 1989 (Yasuyuki Matsuya, "A 17-bit Oversa
mpling D-to-AConvertion Technology Using Multistag
e Noise Shaping ", IEEE Journal of Solid-State Citc
uit, vol. 24, No. 4, Aug. 1989) and Kunihara Uchimura "Oversampling D / A and D / A Converters with multi-stage noise shaping"
Modulator Eye E-E-Transaction on Acoustic Stick, Speech and Signal Processing Vol.36, No.12 December 1899 (Kuniharu Uchimura ,, "Ove
rsampling A-to-D and D-to-A Converters with Multist
age Noise Shaping Modulators ", IEEETransaction on
Acoustics, Speech, and Signal Processing, Vol.
36, No. 12, Dec. 1899). Therefore, the bit number reduction circuit utilizing the noise shaping effect of the above configuration converts frequency data with fine resolution of 19 bits or more into a digital signal with a small number of bits, and after D / A converting the signal, a low-pass cutoff filter is used. If used, the quantization noise converted into the high frequency region by the noise shaping is suppressed by the low-pass cutoff filter, so that the resolution is effectively increased even if the D / A converter with a small number of bits is used. A frequency synthesizer can be realized.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は、本発明による周波数シンセサイザーの一実
施例の構成を示すブロック図である。周波数シンセサイ
ザーは、基準信号fr、分周数N、周波数補正器制御信
号Fcont、初期値Init及び利得切替え信号Ga
inが入力され、所定の発振周波数の信号SYNが出力
される。本実施例は、基準信号frから鋸歯状波を発生
する第1の鋸歯状波回路1、プリスケーラ7の出力から
鋸歯状波を発生する第2の鋸歯状波回路2、鋸歯状波回
路1の出力の一定時間における差分を取る第1の差分回
路3、鋸歯状波回路2の出力の一定時間における差分を
取る第2の差分回路4、差分回路4の出力を基準信号f
rにて同期化する取り込み回路19、差分回路3から取
り込み回路19の出力を減算する減算器18、 減算器
18の出力Fsaを積分する積分器5、積分器5の出力
のサンプル周期を低減するデシメ−タ62、積分器5の
出力を帯域制限するディジタルフィルタ6、減算器18
の出力Fsaから周波数誤差補正信号を発生する周波数
補正器12、周波数補正器12の出力をディジタルフィ
ルタ6の出力Doutに加算する加算器17、ディジタ
ルフィルタ6の出力Doutから2つの鋸歯状波回路1
及び2の出力間の初期位相差を検出する位相差検出器1
1、加算器17の出力DAGCと位相差検出器11の出
力と外部から与えられる初期値Initおよび制御信号
発生器47の制御信号から初期値の設定とループ利得の
変更を行う利得設定回路10、利得設定回路10の出力
DACの有効ビットを数を低減するビット数低減回路5
3、ビット数低減回路53によって有効ビット数を低減
された信号をアナログ信号に変換するD/A変換器9、
D/A変換器9の出力に含まれる高周波雑音を抑圧する
ロウパスフィルタ(LPF)54、LPF54の出力で
周波数制御される電圧制御発振器(VCO)8、基準信
号frを分周し周波数シンセサイザーの動作クロックを
供給するするタイミング発生回路21及びVCO8の出
力をP又はP+1の分周比にて分周するプリスケーラ
7、基準信号frと外部から与えられる分周数Nと上記
鋸歯状波回路1、2のそれぞれのピーク信号から制御信
号を発生する制御信号発生器47とから構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a frequency synthesizer according to the present invention. The frequency synthesizer has a reference signal fr, a frequency division number N, a frequency corrector control signal Fcont, an initial value Init and a gain switching signal Ga.
in is input and a signal SYN having a predetermined oscillation frequency is output. In this embodiment, the first sawtooth wave circuit 1 that generates a sawtooth wave from the reference signal fr, the second sawtooth wave circuit 2 that generates a sawtooth wave from the output of the prescaler 7, and the sawtooth wave circuit 1 are provided. The output of the first difference circuit 3 that obtains the difference of the output in a certain time, the second difference circuit 4 that obtains the difference of the output of the sawtooth wave circuit 2 in the certain time, and the output of the difference circuit 4 is the reference signal f.
a capture circuit 19 that synchronizes with r, a subtracter 18 that subtracts the output of the capture circuit 19 from the difference circuit 3, an integrator 5 that integrates the output Fsa of the subtractor 18, and a sample period of the output of the integrator 5 is reduced. Decimator 62, digital filter 6 for band limiting the output of integrator 5, subtractor 18
Of the sawtooth wave circuit 1 from the output Dout of the digital filter 6 and the frequency corrector 12 that generates a frequency error correction signal from the output Fsa of the digital filter 6, the adder 17 that adds the output of the frequency corrector 12 to the output Dout of the digital filter 6.
Phase difference detector 1 for detecting the initial phase difference between the outputs of 2 and 2
1. The gain setting circuit 10 for setting the initial value and changing the loop gain from the output DAGC of the adder 17, the output of the phase difference detector 11, the initial value Init given from the outside and the control signal of the control signal generator 47, Bit number reduction circuit 5 for reducing the number of effective bits of the output DAC of the gain setting circuit 10.
3. A D / A converter 9 for converting a signal whose effective bit number is reduced by the bit number reduction circuit 53 into an analog signal,
A low-pass filter (LPF) 54 that suppresses high-frequency noise included in the output of the D / A converter 9, a voltage-controlled oscillator (VCO) 8 whose frequency is controlled by the output of the LPF 54, and a reference signal fr that is frequency-divided A timing generator 21 for supplying an operation clock and a prescaler 7 for dividing the output of the VCO 8 at a division ratio of P or P + 1, a reference signal fr, a frequency division number N given from the outside, and the sawtooth wave circuit 1, 2 and a control signal generator 47 for generating a control signal from each peak signal.

【0012】次に本実施例の動作を説明する。ここでは
説明上、 基準信号 fr=12.8MHz プリスケーラ分周比 P=128 分周数 N=38000 の場合について述べるが、これらのパラメータは上記数
値に限定されず、任意の数値で動作可能である。鋸歯状
波回路1において、基準信号frを分周数R1で分周し
たクロックCLKR1の立上り毎に外部から与えられる
分周数Nと等しい増加率の鋸歯状波を生成する。鋸歯状
波回路1の出力は、差分回路3において一つ前のタイミ
ングでの鋸歯状波回路1の出力との差分が取られる。従
って、差分回路3の出力はクロックCLKR1毎に一定
値であるNとなる。ここで鋸歯状波回路1及び2の最大
値Mは(5)式にて与えられる。 M=N×R2 …(5) また、各々の鋸歯状波の周期Tは(6)式にて表せる。 T=R1×R2÷fr …(6) (5)式及び(6)式において、分周数R1及びR2は任
意の整数である。
Next, the operation of this embodiment will be described. Here, for the sake of explanation, the case where the reference signal f r = 12.8 MHz prescaler frequency division ratio P = 128 frequency division number N = 38000 is described, but these parameters are not limited to the above numerical values and can be operated with arbitrary numerical values. is there. In the sawtooth wave circuit 1, a sawtooth wave having an increase rate equal to the frequency division number N given from the outside is generated at every rise of the clock CLKR1 obtained by dividing the reference signal fr by the frequency division number R 1 . The difference circuit 3 takes the difference between the output of the sawtooth wave circuit 1 and the output of the sawtooth wave circuit 1 at the immediately preceding timing. Therefore, the output of the difference circuit 3 becomes N which is a constant value for each clock CLKR1. Here, the maximum value M of the sawtooth wave circuits 1 and 2 is given by the equation (5). M = N × R 2 (5) Further, the period T of each sawtooth wave can be expressed by equation (6). In T = R 1 × R 2 ÷ f r ... (6) (5) and equation (6), the dividing number R 1 and R 2 is an arbitrary integer.

【0013】ここで、差分回路3の動作を行う場合、鋸
歯状波回路1が最大値Mを越えた次のタイミングで、差
分回路3の出力にN−Mの値が発生するが、本実施例で
は、このタイミングのみ、M=0として、一定値Nが出
力されるように構成した。これにより、位相比較結果に
含まれる±Mの飛びを防ぐことができる。鋸歯状波回路
2及び差分回路4においても、鋸歯状波回路1と差分回
路3とによる動作と同様に、プリスケーラ7出力CLK
Pの立上り毎にプリスケーラのモジュラス信号(MO
D)であるP又はP+1が出力される。差分回路4の出
力は基準信号frに対して、非同期な信号であるため、
取り込み回路19において、以下に説明する同期非同期
変換を行う。
Here, when the operation of the differential circuit 3 is performed, a value of NM is generated at the output of the differential circuit 3 at the next timing when the sawtooth wave circuit 1 exceeds the maximum value M. In the example, only at this timing, a constant value N is output with M = 0. This can prevent ± M jumps included in the phase comparison result. In the sawtooth wave circuit 2 and the difference circuit 4, the prescaler 7 output CLK as well as the operation by the sawtooth wave circuit 1 and the difference circuit 3.
The modulus signal of the prescaler (MO
D) P or P + 1 is output. Since the output of the difference circuit 4 is a signal that is asynchronous with respect to the reference signal fr,
The capture circuit 19 performs the synchronous / asynchronous conversion described below.

【0014】図2は、図1の取り込み回路19の構成を
示すブロック図、図3は取り込み回路19の動作説明の
ためのタイミングチャートを示す。取り込み回路19
は、プリスケーラ7の出力CLKPの立上りエッジ信号
CK2Eによってセットされるフリップフロップ22、
フリップフロップ22の出力を基準信号frの立上りエ
ッジ信号CK1REでQ出力に出力するレジスタ23、
エッジ信号CK1REを一定の遅延時間遅延させる遅延
回路25、遅延回路25の出力CK1R−Delayと
レジスタ23の出力(b)との論理積を取るAND回路
24、モジュラス信号MODをCK2Eのタイミングで
取り込むレジスタ28、レジスタ28の出力をAND回
路24の出力(c)で取り込むレジスタ29、レジスタ
29の出力SYMODとレジスタ23の出力との論理積
を取るAND回路27から構成される。取り込み回路1
9の出力はAND回路27が最上位ビット、レジスタ2
3のQ出力が最下位ビット、その他のビットはすべて固
定値Lである。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the fetch circuit 19 of FIG. 1, and FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the fetch circuit 19. Capture circuit 19
Is a flip-flop 22 set by the rising edge signal CK2E of the output CLKP of the prescaler 7,
Register 23 for outputting the output of the flip-flop 22 to the Q output on the rising edge signal CK1RE of the reference signal f r,
A delay circuit 25 that delays the edge signal CK1RE by a certain delay time, an AND circuit 24 that takes the logical product of the output CK1R-Delay of the delay circuit 25 and the output (b) of the register 23, and a register that takes in the modulus signal MOD at the timing of CK2E. 28, a register 29 for taking the output of the register 28 by the output (c) of the AND circuit 24, and an AND circuit 27 for taking the logical product of the output SYMOD of the register 29 and the output of the register 23. Capture circuit 1
The output of 9 is the most significant bit of the AND circuit 27, register 2
The Q output of 3 is the least significant bit, and all other bits are fixed values L.

【0015】図3のタイミングチャートには、取り込み
回路19の入力信号であるCK1RE、CK2E、MO
D、内部信号であるCK1R−Delay、SYMO
D、(a)、(b)、(c)及び出力信号b0〜b7を示
す。また、信号位置を比較するため、基準信号frとプ
リスケーラ7の出力CLKPも同時に示した。CK1R
Eは基準信号frの立上りエッジに同期した信号、CK
2EはCLKPの立上りエッジに同期した信号、CK1
R−DelayはCK2Eを一定時間遅延させた信号で
ある。上記一定時間遅延はレジスタ22の遅延時間より
大きければ問題ない。また、モジュラス信号MODはプ
リスケーラ7の出力CLKPに同期して変化し、MOD
が「L」の場合プリスケーラ7の分周数がP、「H」の
場合プリスケーラ7の分周数がP+1であることを表
す。
In the timing chart of FIG. 3, CK1RE, CK2E, MO which are input signals of the fetch circuit 19 are shown.
D, internal signals CK1R-Delay, SYMO
D, (a), (b) and (c) and the output signals b 0 to b 7 are shown. Also, to compare the signal position, the output CLKP of the reference signal f r and prescaler 7 is also shown at the same time. CK1R
E is signal synchronized with the rising edge of the reference signal f r, CK
2E is a signal synchronized with the rising edge of CLKP, CK1
R-Delay is a signal obtained by delaying CK2E for a certain time. There is no problem if the fixed time delay is larger than the delay time of the register 22. The modulus signal MOD changes in synchronization with the output CLKP of the prescaler 7,
Is "L", the frequency division number of the prescaler 7 is P, and "H" indicates that the frequency division number of the prescaler 7 is P + 1.

【0016】CK2Eの立上りタイミングにて、フリッ
プフロップ22の出力Qは「H」となる。フリップフロ
ップ22の出力Qが接続されているレジスタ23の取り
込みクロックCK1REはfrに同期した信号であるか
ら、本実施例では12.8MHz毎にフリップフロップ
22のQ出力(a)を取り込み、レジスタ23のQ出力
に出力(b)する。フリップフロップ22の出力(a)
が「H」のとき、CK1REの立上りエッジが発生した
場合、レジスタ23のQ出力(b)は「H」となる。次
に、レジスタ23のQ出力(b)が「H」のとき、AN
D回路24の出力(c)は遅延信号CK1R−Dela
yが出力されるので、フリップフロップ22のQ出力
(a)はリセットされ、「L」となる。
At the rising timing of CK2E, the output Q of the flip-flop 22 becomes "H". Since the fetch clock CK1RE of the register 23 to which the output Q of the flip-flop 22 is connected is a signal synchronized with f r , in the present embodiment, the Q output (a) of the flip-flop 22 is fetched every 12.8 MHz to register It outputs (b) to the Q output of 23. Output of flip-flop 22 (a)
Is "H", and a rising edge of CK1RE occurs, the Q output (b) of the register 23 becomes "H". Next, when the Q output (b) of the register 23 is “H”, AN
The output (c) of the D circuit 24 is the delayed signal CK1R-Dela.
Since y is output, the Q output (a) of the flip-flop 22 is reset to "L".

【0017】また、フリップフロップ22の出力(a)
が「L」のときCK1REの立上りエッジが発生した場
合、レジスタ23のQ出力(b)は「L」となり、AN
D回路24の出力(c)及びフリップフロップ22のQ
出力(a)は「L」を保持する。フリップフロップ22
の出力が「L」のときCK1REの立上りエッジが発生
する条件は、CK1REの前回の立上りエッジから今回
の立上りエッジまでの間に、CLKPの立上りエッジが
発生しなかったときである。上記取り込み回路19の動
作は、CK1REの前回の立上りエッジから今回の立上
りエッジまでの間に、CLKPの立上りエッジが発生し
なかったときレジスタ23のQ出力は「L」となり、C
LKPの立上りエッジが発生したときレジスタ23のQ
出力は「H」となる。この結果、基準信号frに対して
非同期であるCLKPを同期信号に変換する。
The output (a) of the flip-flop 22
When the rising edge of CK1RE occurs when is “L”, the Q output (b) of the register 23 becomes “L”, and AN
Output (c) of D circuit 24 and Q of flip-flop 22
The output (a) holds "L". Flip-flop 22
The condition that the rising edge of CK1RE occurs when the output of is LOW is when the rising edge of CLKP does not occur between the previous rising edge of CK1RE and the rising edge of this time. The operation of the fetch circuit 19 is such that the Q output of the register 23 becomes "L" when the rising edge of CLKP does not occur between the previous rising edge of CK1RE and the rising edge of this time, and C
When the rising edge of LKP occurs, Q of register 23
The output becomes "H". As a result, CLKP that is asynchronous with respect to the reference signal fr is converted into a synchronous signal.

【0018】一方、MODもCLKPに同期しているの
で基準信号frに対して非同期である。そのため、MO
Dもレジスタ28とレジスタ29を用いてfrに同期し
た信号に変換する。まず、MODをレジスタ28に入力
し、プリスケーラ7の出力CLKPによって取り込む。
これはプリスケーラ7の分周数がプリスケーラ7の出力
CLKPの立上りエッジ以前のMODにて指定されてい
るので、遅延時間を一致させるためである。次に、レジ
スタ28のQ出力をレジスタ29において、AND回路
24の出力タイミングにおいて取り込む。AND回路2
4の出力(c)はCK1REの前回の立上りエッジから
今回の立上りエッジまでの間にCLKPの立上りエッジ
が発生したときに「H」が出力される信号なので、fr
に同期したMOD信号であるSYMODを得ることがで
きる。
On the other hand, since MOD is also synchronized with CLKP, it is asynchronous with respect to the reference signal fr. Therefore, MO
D is also converted into a signal synchronized with fr using the registers 28 and 29. First, the MOD is input to the register 28 and captured by the output CLKP of the prescaler 7.
This is because the frequency division number of the prescaler 7 is specified by the MOD before the rising edge of the output CLKP of the prescaler 7, so that the delay times are matched. Next, the Q output of the register 28 is taken in the register 29 at the output timing of the AND circuit 24. AND circuit 2
The output (c) of 4 is a signal that outputs “H” when the rising edge of CLKP occurs between the previous rising edge of CK1RE and the rising edge of this time.
It is possible to obtain SYMOD which is a MOD signal synchronized with.

【0019】最後に、プリスケーラ7の出力及びMOD
を基準信号frに同期した信号を用いて、取り込み回路
19の出力をAND回路27によって生成する。本実施
例のようにプリスケーラ7の分周数Pを128とした場
合、P及びP+1を2進数によって表視すると、Pはb
7のみ「H」、P+1はb7とb0の2つのビットが
「H」となり、その他のb1〜b6は常に「L」である。
従って、取り込み回路19の出力はCK1REの前回の
立上りエッジから今回の立上りエッジまでの間に、CL
KPの立上りエッジが発生しなかったとき0、CLKP
の立上りエッジが発生し、しかも、SYMODが「H」
のときP+1、SYMODが「L」のときPとなる。
Finally, the output of the prescaler 7 and the MOD
Is synchronized with the reference signal fr to generate the output of the fetch circuit 19 by the AND circuit 27. When the frequency division number P of the prescaler 7 is 128 as in this embodiment, when P and P + 1 are represented by binary numbers, P is b.
7 only the "H", P + 1 is b 1 ~b 6 2 a bit is "H", the other of b 7 and b 0 is always "L".
Therefore, the output of the capture circuit 19 is CL between the previous rising edge of CK1RE and the rising edge of this time.
0 when the rising edge of KP does not occur, CLKP
Rising edge occurs, and SYMOD is "H".
, P + 1 when SYMOD is "L".

【0020】次に、図1に戻り、取り込み回路19の出
力は減算器18に入力され、差分回路3の出力との差分
が演算される。減算器18出力は鋸歯状波回路1及び2
の2つの鋸歯状波の傾きの差である。つまり、減算器1
8出力を微分すれば基準信号frとの周波数偏差に比例
する値が得られる。次に、減算器18の出力Fsaは、
積分器5と周波数誤差補正器12に入力される。まず、
積分器5に入力される信号について説明する。積分器5
の機能は周波数誤差成分を積分するので、積分器5の出
力は上記2つの鋸歯状波間の位相差成分を出力する。積
分器5の伝達関数を(7)式で表す。
Next, returning to FIG. 1, the output of the fetch circuit 19 is input to the subtractor 18, and the difference from the output of the difference circuit 3 is calculated. The output of the subtracter 18 is the sawtooth wave circuits 1 and 2
Is the difference in the slopes of the two sawtooth waves. That is, the subtractor 1
By differentiating the eight outputs, a value proportional to the frequency deviation from the reference signal fr can be obtained. Next, the output Fsa of the subtractor 18 is
It is input to the integrator 5 and the frequency error corrector 12. First,
The signal input to the integrator 5 will be described. Integrator 5
Function integrates the frequency error component, the output of the integrator 5 outputs the phase difference component between the two sawtooth waves. The transfer function of the integrator 5 is expressed by equation (7).

【数7】 [Equation 7]

【0021】積分器5の出力はデシメ−タ62に入力さ
れる。デシメ−タ62は(8)式に示す伝達関数のフィ
ルタであり、サンプルレート低減を行う。
The output of the integrator 5 is input to the decimator 62. The decimator 62 is a filter of the transfer function shown in the equation (8) and reduces the sample rate.

【数8】 [Equation 8]

【0022】デシメータ62の出力はディジタルフィル
タ6に入力される。ディジタルフィルタ6は、積分器5
の出力である位相差成分の帯域制限するためのものであ
り、構成は特に限定されることはないが、シンセサイザ
−の出力信号SYNに含まれる位相ジッタ成分と周波数
シンセサイザー収束速度の関係から最適な構成を選ぶ必
要がある。本実施例では、実現が容易な移動平均を採用
した。(9)式に伝達関数を示す。移動平均を取る範囲
は鋸歯状波回路1及び2の周期Tを選んだ。
The output of the decimator 62 is input to the digital filter 6. The digital filter 6 is an integrator 5
It is for limiting the band of the phase difference component which is the output of, and the configuration is not particularly limited, but it is optimum from the relationship between the phase jitter component contained in the output signal SYN of the synthesizer and the frequency synthesizer convergence speed. You need to choose a configuration. In this embodiment, a moving average that is easy to realize is adopted. The transfer function is shown in equation (9). The period T of the sawtooth wave circuits 1 and 2 was selected as the range for obtaining the moving average.

【数9】 ここで、R2は(10)式にて表される。[Equation 9] Here, R 2 is represented by the equation (10).

【数10】 ディジタルフィルタ6の出力Doutは、加算器17で
周波数補正器12の出力と加算され、利得設定回路10
に入力される。
[Equation 10] The output Dout of the digital filter 6 is added to the output of the frequency corrector 12 by the adder 17, and the gain setting circuit 10
Entered in.

【0023】図4は、図1の周波数誤差補正器12の構
成を示すブロック図及びその動作を説明するためのタイ
ミングチャートを示す。減算器18の出力Fsaの分岐
された他の一方が周波数誤差補正器12に入力される。
周波数誤差補正器12は、減算器18の出力Fsaを積
算する加算器30とレジスタ31、レジスタ31のQ出
力を取り込むレジスタ32、レジスタ32のQ出力が入
力され、レジスタ32のQ出力との乗算係数を選択する
比較器26、比較器26の出力により所望の係数を選択
するセレクタ34、セレクタ34の出力とレジスタ32
のQ出力との乗算を行う乗算器33及び乗算器33出力
を積分する加算器44とレジスタ45から構成される。
図4に示す4つの動作クロックReset、CK1、C
K2、CK3は、図1の図面では省略しているが、すべ
てタイミング発生回路21から供給される信号である。
また、制御信号Fcontは周波数補正器12の動作を
制御するために外部から入力される信号である。
FIG. 4 shows a block diagram showing the configuration of the frequency error corrector 12 of FIG. 1 and a timing chart for explaining the operation thereof. The other one of the branched outputs Fsa of the subtractor 18 is input to the frequency error corrector 12.
The frequency error corrector 12 receives the adder 30 that accumulates the output Fsa of the subtractor 18, a register 31, a register 32 that captures the Q output of the register 31, and a Q output of the register 32, and multiplies with the Q output of the register 32. A comparator 26 for selecting a coefficient, a selector 34 for selecting a desired coefficient by the output of the comparator 26, an output of the selector 34 and a register 32
It is composed of a multiplier 33 that performs multiplication with the Q output of the above, an adder 44 that integrates the output of the multiplier 33, and a register 45.
Four operation clocks Reset, CK1 and C shown in FIG.
Although not shown in the drawing of FIG. 1, K2 and CK3 are all signals supplied from the timing generation circuit 21.
The control signal Fcont is a signal input from the outside to control the operation of the frequency corrector 12.

【0024】以下に、周波数誤差補正回路12の動作を
説明する。周波数誤差補正回路12の入力信号Fsaと
レジスタ31のQ出力は、加算器30で加算される。加
算器30の出力は再びレジスタ31にCK1のタイミン
グで取り込まれる。レジスタ31はResetによって
リセットされるので、Resetクロックの間に含まれ
るCK1の回数の加算が行われる。また、レジスタ31
がリセットされるよりも早いタイミングCK2におい
て、レジスタ31のQ出力はレジスタ32に取り込まれ
る。従って、レジスタ31には一定期間の周波数誤差成
分に比例した数値が蓄えられる。一定期間は特に制限さ
れるものではないが、ここでは上記鋸歯状波の周期Tと
一致する期間を選び加算回数は(10)式にて表される
2とした。
The operation of the frequency error correction circuit 12 will be described below. The input signal Fsa of the frequency error correction circuit 12 and the Q output of the register 31 are added by the adder 30. The output of the adder 30 is again taken into the register 31 at the timing of CK1. Since the register 31 is reset by Reset, the number of times of CK1 included during the Reset clock is added. In addition, the register 31
The Q output of the register 31 is captured by the register 32 at a timing CK2 earlier than the resetting of. Therefore, the register 31 stores a numerical value proportional to the frequency error component for a certain period. The fixed period is not particularly limited, but here, a period that coincides with the cycle T of the sawtooth wave is selected and the number of additions is set to R 2 represented by the equation (10).

【0025】レジスタ32のQ出力は乗算器33に入力
されるとともに、比較器26に入力される。周波数誤差
Δfとレジスタ32の値Xとの関係を(11)式に示
す。
The Q output of the register 32 is input to the multiplier 33 and the comparator 26. The relationship between the frequency error Δf and the value X of the register 32 is shown in equation (11).

【数11】 比較器26は周波数誤差Δfの大きさに応じて、補正値
の加算率が可変な構成とした。本実施例においては、周
波数誤差Δfが±300kHzと±150kHzを閾値
とした例を示す。(11)式を用いて、比較する数値は
±24576、±12288である。比較器26はこれ
らの数値を2進数にて表現し、上位8ビットのみ比較す
るように構成した。
[Equation 11] The comparator 26 has a configuration in which the addition rate of the correction value is variable according to the magnitude of the frequency error Δf. In the present embodiment, an example is shown in which the frequency error Δf has thresholds of ± 300 kHz and ± 150 kHz. Numerical values to be compared using the equation (11) are ± 24576 and ± 12288. The comparator 26 expresses these numerical values in a binary number and compares only the upper 8 bits.

【0026】図5は、図4の比較器26の真理値表を示
す。X<−24576,X>+24576のとき、係数
aが選択される。−24576<X<−12288及び
12288<X<24576のとき、係数bが選択され
る。12288<X<12288のとき、係数cが選択
される。選択される係数の値は実現する収束速度によっ
て異なるもので、特に制限さるものではない。比較器2
6より選択信号が出力され、セレクタ34によって選択
された係数が選ばれ、乗算器33の一方の入力となる。
乗算器33出力は、加算器44に入力される。加算器4
4とレジスタ45は、積分器を構成し、周波数補正値を
記憶する。また、制御信号Fcontによってレジスタ
45はリセットされる。周波数誤差補正器12の出力F
Houtは加算器17において、ディジタルフィルタ6
の出力と加算され、利得設定回路10に入力される。
FIG. 5 shows a truth table of the comparator 26 of FIG. When X <-24576, X> +24576, the coefficient a is selected. When −24576 <X <−12288 and 12288 <X <24576, the coefficient b is selected. When 12288 <X <12288, the coefficient c is selected. The value of the selected coefficient depends on the convergence speed to be realized and is not particularly limited. Comparator 2
A selection signal is output from 6, and the coefficient selected by the selector 34 is selected and is input to one side of the multiplier 33.
The output of the multiplier 33 is input to the adder 44. Adder 4
4 and the register 45 constitute an integrator and store the frequency correction value. Further, the register 45 is reset by the control signal Fcont. Output F of frequency error corrector 12
Hout is added to the digital filter 6 in the adder 17.
Is added to the output of and is input to the gain setting circuit 10.

【0027】図6は、図1の鋸歯状波回路1の出力と鋸
歯状波回路2の出力との位相差検出手順を示す。同図に
おいて、鋸歯状波回路1のピークタイミングを示すクロ
ックKyo1、鋸歯状波回路2のピークタイミングを示す
クロックKyo2、外部から与えられる分周数N、鋸歯状
波回路2内部の分周数Nx、D/A変換器9の入力、位
相差検出信号Pcont、位相差検出器出力Pout、
分周数切替え信号Ncont及びディジタルフィルタ6
の出力Doutを示す。
FIG. 6 shows a phase difference detecting procedure between the output of the sawtooth wave circuit 1 and the output of the sawtooth wave circuit 2 of FIG. In the figure, the clock K YO1 showing a peak timing of the sawtooth wave circuit 1, a clock K yo2 indicative of peak timings of the saw-tooth-wave circuit 2, the dividing number N, the sawtooth wave circuit 2 internal dividing an externally applied Number Nx, input of D / A converter 9, phase difference detection signal Pcont, phase difference detector output Pout,
Frequency division switching signal Ncont and digital filter 6
The output Dout of is shown.

【0028】鋸歯状波回路2のピークタイミングを示す
クロックKyo2の周期は、鋸歯状波回路1のピークタイ
ミングを示すクロックKyo1の周期Tとほぼ等しいが、
非同期な信号である。そのため、図6に示すように外部
から与えられる分周数NがN0からN1に変更された場
合、鋸歯状波の途中にて鋸歯状波の傾きが変更となり、
不連続な動作となる問題がある。そのため、分周数が切
り替わった次のクロックKyo2にて分周数切替え信号N
contを発生し、鋸歯状波回路2の内部の分周数Nx
を更新する。この更新タイミングと同時に、D/A変換
器9の入力を外部から与えられる初期値Initに変更
し、また、位相差検出器11出力Poutをリセットす
る。この状態からKyo1の2クロックの後に位相差検出
信号Pcontを発生する。この間のD/A変換器9の
入力は、上記初期値Initに固定される。このように
すれば最低1周期の鋸歯状波の間、位相差検出が可能と
なる。2つの鋸歯状波間の位相差はKyo1に同期してデ
ィジタルフィルタ6から出力されるので、位相差検出器
11においてその値を位相差検出信号Pcontにて保
持する。したがって、ディジタルフィルタ6出力Dou
tを外部から与えられる分周数Nが変更となった点から
P(0)、P(1)、P(2)…とした場合、位相差検
出器11にはP(2)が蓄えられる。この位相差検出器
11出力Poutを用いてD/A変換器9の入力の補正
を行う。利得設定回路10にて補正をもとめる。
Although the cycle of the clock K yo2 indicating the peak timing of the sawtooth wave circuit 2 is almost equal to the cycle T of the clock K yo1 indicating the peak timing of the sawtooth wave circuit 1,
It is an asynchronous signal. Therefore, when the frequency division number N given from the outside is changed from N0 to N1 as shown in FIG. 6, the inclination of the sawtooth wave is changed in the middle of the sawtooth wave,
There is a problem of discontinuous operation. Therefore, the frequency division switching signal N is generated at the next clock K yo2 whose frequency division has been switched.
cont, and the frequency division number Nx inside the sawtooth wave circuit 2
To update. At the same time as this update timing, the input of the D / A converter 9 is changed to an initial value Init given from the outside, and the output Pout of the phase difference detector 11 is reset. From this state, the phase difference detection signal Pcont is generated after two clocks of K yo1 . The input of the D / A converter 9 during this period is fixed to the initial value Init. This makes it possible to detect the phase difference during at least one cycle of the sawtooth wave. Since the phase difference between the two sawtooth waves is output from the digital filter 6 in synchronization with K yo1 , the phase difference detector 11 holds the value as the phase difference detection signal Pcont. Therefore, the digital filter 6 output Dou
When t is P (0), P (1), P (2) ... From the point that the frequency division number N given from the outside is changed, P (2) is stored in the phase difference detector 11. . The output of the phase difference detector 11 Pout is used to correct the input of the D / A converter 9. The gain setting circuit 10 seeks correction.

【0029】図7は、図1の利得設定回路10の構成を
示すブロック図で、図8は利得設定回路10のループ利
得設定の動作説明のためのタイムチャートである。利得
設定回路10は、位相差検出器11の出力Poutによ
って初期値Initを補正した値を設定する機能と外部
から与えられる利得制御信号Gainによってループ利
得を変更する機能の2つの機能を持つ。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the gain setting circuit 10 of FIG. 1, and FIG. 8 is a time chart for explaining the loop gain setting operation of the gain setting circuit 10. The gain setting circuit 10 has two functions: a function of setting a value obtained by correcting the initial value Init by the output Pout of the phase difference detector 11 and a function of changing the loop gain by a gain control signal Gain given from the outside.

【0030】利得設定回路10は、利得制御信号Gai
nによって指定される利得を指定する利得指定回路3
5、利得設定回路10の入力信号DAGCと利得指定回
路35との積を取る乗算器38、上記乗算器38出力と
補正値記憶回路36出力とを加算する加算器39、乗算
器38の出力と定数βとを乗算す乗算器37、乗算器3
7の出力と補正値記憶器36の出力との加算をする加算
器40、位相差検出器11の出力Poutと利得指定回
路35出力との積を取る乗算器46、外部から与えられ
る初期値Initと乗算器46の出力との差分を取る減
算器41、減算器41の出力と加算器40出力との切替
えを行うセレクタ42、セレクタ42出力を保存する補
正値記憶回路36、利得制御信号Gain及び位相補正
制御信号Pget及び分周数切替え信号Ncontから
補正値記憶回路36の入力を取り込むタイミングを発生
するOR回路43から構成される。
The gain setting circuit 10 has a gain control signal Gai.
Gain designating circuit 3 for designating the gain designated by n
5, a multiplier 38 that takes the product of the input signal DAGC of the gain setting circuit 10 and the gain designation circuit 35, an adder 39 that adds the output of the multiplier 38 and the output of the correction value storage circuit 36, and the output of the multiplier 38. Multiplier 37 for multiplying with a constant β, multiplier 3
7 and the output of the correction value memory 36, an adder 40, a multiplier 46 that takes the product of the output Pout of the phase difference detector 11 and the output of the gain designation circuit 35, and an initial value Init given from the outside. 41 for obtaining the difference between the output of the multiplier 46 and the output of the multiplier 46, a selector 42 for switching between the output of the subtractor 41 and the output of the adder 40, a correction value storage circuit 36 for storing the output of the selector 42, a gain control signal Gain and The OR circuit 43 is configured to generate a timing for taking in the input of the correction value storage circuit 36 from the phase correction control signal Pget and the frequency division number switching signal Ncont.

【0031】以下、図8のタイムチャートを用いて利得
設定回路10の動作を説明する。利得制御信号Gain
は、ループ利得を切替えるタイミングを示す信号であ
る。利得制御信号Gainは利得指定回路35に入力さ
れ、利得制御信号の立上りエッジにおいて、予め定めら
れた利得切替え幅αにしたがって利得設定回路10の出
力を更新する。利得切替え幅αは特に定められることは
ないが、本実施例ではα=0.5の場合を示す。
The operation of the gain setting circuit 10 will be described below with reference to the time chart of FIG. Gain control signal Gain
Is a signal indicating the timing of switching the loop gain. The gain control signal Gain is input to the gain designation circuit 35, and the output of the gain setting circuit 10 is updated according to a predetermined gain switching width α at the rising edge of the gain control signal. Although the gain switching width α is not particularly defined, this embodiment shows the case where α = 0.5.

【0032】まず、分周数切替え信号Ncontによっ
て、利得指定回路35はリセットされ、出力は0となる
ので、乗算器38の出力も0となる。また、外部から与
えられた初期値Initは、上記分周数切替え信号Nc
ontのタイミングにおいて位相差検出器11の出力P
outが0及び位相/利得切替え信号PGcontが
「H」であるので、加算器41及びセレクタ42を介し
て補正値記憶回路36に入力される。ここで、セレクタ
42のY出力はS入力が「H」のときB入力が選択さ
れ、S入力がLのときA入力が選択されと仮定する。以
上の動作により、利得設定回路10の出力は外部から与
えられた初期値Initとなる。この時の補正値記憶回
路36の値Hos(0)は(12)式である。 Hos(0)=Init …(12)
First, the frequency-division-number switching signal Ncont resets the gain designating circuit 35, and the output becomes 0. Therefore, the output of the multiplier 38 also becomes 0. The initial value Init given from the outside is the frequency division number switching signal Nc.
The output P of the phase difference detector 11 at the timing of ont
Since out is 0 and the phase / gain switching signal PGcont is “H”, it is input to the correction value storage circuit 36 via the adder 41 and the selector 42. Here, it is assumed that the Y output of the selector 42 is such that the B input is selected when the S input is “H” and the A input is selected when the S input is L. By the above operation, the output of the gain setting circuit 10 becomes the initial value Init given from the outside. The value Hos (0) of the correction value storage circuit 36 at this time is expressed by the equation (12). H os (0) = I nit (12)

【0033】次に、位相差検出が終了し、位相差検出信
号Pcontが発生する。位相差検出信号Pcontは
位相差検出完了を示すタイミングである。また、この位
相差が確定するタイミングと同時に、利得指定回路35
の出力を予め定められた値に変更する。この値は収束速
度に依存した値であるので、特に指定されることはない
が、本実施例においては簡単のため、1とする。次に、
位相差検出器11出力Poutに利得指定回路35との
積を乗算器46にて演算する。乗算器46の出力と前記
初期値Initとの減算を減算器41にて演算される。
減算器41の出力は、セレクタ42を介して補正値記憶
回路36に入力され、位相差検出信号Pcontに遅延
を与えた位相補正制御信号Pgetによって、補正値記
憶回路36に保持される。
Next, the phase difference detection ends, and the phase difference detection signal Pcont is generated. The phase difference detection signal Pcont is the timing indicating the completion of the phase difference detection. At the same time as the phase difference is determined, the gain designation circuit 35
The output of is changed to a predetermined value. Since this value depends on the convergence speed, it is not specified in particular, but is set to 1 in this embodiment for simplicity. next,
The multiplier 46 calculates the product of the output Pout of the phase difference detector 11 and the gain designating circuit 35. The subtractor 41 calculates the subtraction between the output of the multiplier 46 and the initial value Init.
The output of the subtracter 41 is input to the correction value storage circuit 36 via the selector 42, and is held in the correction value storage circuit 36 by the phase correction control signal Pget that delays the phase difference detection signal Pcont.

【0034】以上の結果、補正値記憶回路36の値Hos
(1)には初期値Initから位相差検出器11の出力P
outが減ぜられた値が保持され、(13)式で表され
る。 Hos(1)=Init−Pout …(13) 一方、鋸歯状波回路1と鋸歯状波回路2の2つの鋸歯状
波の位相差は急激に変動しないので、次のサンプルの入
力DAGCは、補正値記憶回路36の値を加算器39に
て加算されることにより、上記位相差値が相殺され、外
部から設定された初期値Initを基準として、収束動
作が開始される。
As a result of the above, the value H os of the correction value storage circuit 36 is
In (1), the output P of the phase difference detector 11 from the initial value Init
The value obtained by reducing out is held and is represented by the equation (13). H os (1) = I nit -Pout ... (13) On the other hand, since the phase difference between the two sawtooth wave of the sawtooth wave circuit 1 and the sawtooth wave circuit 2 does not fluctuate abruptly, input DAGC the following sample By adding the values of the correction value storage circuit 36 by the adder 39, the phase difference values are canceled and the convergence operation is started with the initial value Init set from the outside as a reference.

【0035】次に、第1回目の利得切替えについて説明
する。まず、位相/利得切替え信号PGcontが
「H」から「L」に変化して、A入力がセレクタ42の
Y出力に選択される。位相/利得切替え信号PGcon
tが切り替わるタイミングは位相差検出結果を補正値記
憶回路に記憶する位相補正制御信号Pget以後のタイ
ミングならば問題ない。次に、乗算器38の出力は定数
βとの乗算を乗算器37にて演算される。上記定数β=
1−αである。本実施例ではα=0.5のときについて
説明するので、ここではβ=0.5である。乗算器37
出力は、加算器40において、補正値記憶回路36の出
力と加算される。利得制御信号が入力されると、その立
上りエッジにて上記セレクタ42出力が補正値記憶回路
36に取り込まれるとともに、利得指定回路35の出力
がα倍に更新される。更新された利得指定回路35出力
と利得指定回路10の入力との乗算が乗算器38にて演
算される。乗算器38の出力は補正値記憶回路36の出
力と加算され、D/A変換器に入力される。
Next, the first gain switching will be described. First, the phase / gain switching signal PGcont changes from “H” to “L”, and the A input is selected as the Y output of the selector 42. Phase / gain switching signal PGcon
There is no problem if the timing at which t is switched is the timing after the phase correction control signal Pget for storing the phase difference detection result in the correction value storage circuit. Next, the output of the multiplier 38 is multiplied by a constant β to be calculated in the multiplier 37. The above constant β =
1-α. In this embodiment, since α = 0.5 will be described, β = 0.5 here. Multiplier 37
The output is added to the output of the correction value storage circuit 36 in the adder 40. When the gain control signal is input, the output of the selector 42 is taken into the correction value storage circuit 36 at the rising edge thereof, and the output of the gain designating circuit 35 is updated to α times. The multiplier 38 calculates the multiplication between the updated output of the gain designating circuit 35 and the input of the gain designating circuit 10. The output of the multiplier 38 is added to the output of the correction value storage circuit 36 and input to the D / A converter.

【0036】以上に述べた動作の過程を以下の式を用い
て説明する。利得切替前の上記2つの鋸歯状波を比較し
た結果をDAGC(0)、利得切替後の上記2つの鋸歯状
波を比較した結果をDAGC(1)、また利得切替前の初
期値を補正した値をHos(1)、利得切替後の補正値をH
os(2)とする。このときの乗算器38の出力Gは利得指
定回路10の入力DAGC(0)を用いて表すと(14)
式となる。 G=DAGC(1)×α …(14) また、利得切替前の帰還信号Dac(0)は(15)式にて
表される。 Dac(0)=Hos(1)+DAGC(0) …(15) このとき、上記補正値Hos(1)は、乗算器37と加算器
40による演算により、(16)式のように変化し、新
しい補正値Hos(2)が演算される。 Hos(2)=Hos(1)+(1−α)×DAGC(0) …(16)
The process of the operation described above will be described using the following equation. The result of comparing the two sawtooth waves before gain switching is DAGC (0), the result of comparing the two sawtooth waves after gain switching is DAGC (1), and the initial value before gain switching is corrected. The value is H os (1), the correction value after gain switching is H
os (2). The output G of the multiplier 38 at this time is expressed as (14) by using the input DAGC (0) of the gain designating circuit 10.
It becomes an expression. G = DAGC (1) × α (14) Further, the feedback signal D ac (0) before gain switching is expressed by the equation (15). D ac (0) = H os (1) + DAGC (0) (15) At this time, the correction value H os (1) is calculated by the multiplier 37 and the adder 40 as shown in formula (16). It changes and a new correction value Hos (2) is calculated. H os (2) = H os (1) + (1-α) × DAGC (0) ... (16)

【0037】次に、(14)式に示す利得切替後のGと
(16)式に示す利得切替後の補正値Hos(2)とが加算
器39により加算され、(17)式に示すように利得切
替後の帰還信号Dac(1)となる。 Dac(1)=G+Hos(2) =Hos(1)+DAGC(0) +α×(DAGC(0)−DAGC(1)) =Dac(0)+α×(DAGC(0)−DAGC(1)) …(17)
Next, G after the gain switching shown in the equation (14) and the correction value Hos (2) after the gain switching shown in the equation (16) are added by the adder 39 to obtain the equation (17). Thus, the feedback signal D ac (1) after gain switching is obtained. D ac (1) = G + H os (2) = H os (1) + DAGC (0) + α × (DAGC (0) -DAGC (1)) = D ac (0) + α × (DAGC (0) -DAGC ( 1))… (17)

【0038】従って、Dac(1)以降の帰還信号は、(1
7)式に示すように利得変更前の値との連続性を保ち、
しかも、帰還時の利得がα倍とすることが可能となる。
2回め以降の利得切替えも同様に行われ、利得変更前の
値との連続性を保つことができる。従って、図8に示す
ように利得が1、α、α2、α3、… という形で変更す
ることができる。
Therefore, the feedback signal after D ac (1) is (1
As shown in equation (7), maintain continuity with the value before gain change,
Moreover, the gain at the time of feedback can be increased by α.
The gain switching from the second time onward is similarly performed, and the continuity with the value before the gain change can be maintained. Therefore, the gain can be changed in the form of 1, α, α 2 , α 3 , ... As shown in FIG.

【0039】図9は図1のビット数低減回路53の実施
例の構成を示すブロック図である。ビット数低減回路5
3はループ利得を設定された利得設定回路10の出力の
有効精度を維持しつつ、ビット数低減を行うものであ
る。図9のビット数低減回路は、1次ΔΣオーバーサン
プルを用いたノイズシェーピング回路を用いた回路であ
り、利得設定回路10の出力DACに周期的な変動波形
(ディザ)Qnを加算する加算器65、加算器65の出
力が入力され、予め定められた下位ビットを削減する第
1の量子化器55、量子化器55の出力に所定の遅延量
を遅延させる遅延器56、上記利得設定回路10の出力
DACから量子化器55出力を減算する減算器57、減
算器57の出力bから第2の量子化器61の出力を減算
する減算器59、減算器59の出力を積分する積分器6
0、積分器60出力を量子化する第2の量子化器61、
量子化器61の出力eと遅延器56と加算する加算器5
8から構成される。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the bit number reduction circuit 53 of FIG. Bit number reduction circuit 5
3 reduces the number of bits while maintaining the effective accuracy of the output of the gain setting circuit 10 in which the loop gain is set. The bit number reduction circuit of FIG. 9 is a circuit that uses a noise shaping circuit that uses first-order ΔΣ oversampling, and an adder 65 that adds a periodic fluctuation waveform (dither) Qn to the output DAC of the gain setting circuit 10. , A first quantizer 55 that receives the output of the adder 65 and reduces a predetermined lower bit, a delay device 56 that delays a predetermined delay amount to the output of the quantizer 55, the gain setting circuit 10 , A subtractor 57 for subtracting the output of the quantizer 55 from the output DAC, a subtractor 59 for subtracting the output of the second quantizer 61 from the output b of the subtractor 57, and an integrator 6 for integrating the output of the subtractor 59.
0, a second quantizer 61 for quantizing the output of the integrator 60,
The adder 5 for adding the output e of the quantizer 61 and the delay device 56
It is composed of 8.

【0040】次に、ビット数低減回路53の動作説明を
行う。ここで、ビット数低減器53の動作速度は、特に
指定されないが、鋸歯状波回路1又は2の鋸歯状波の周
期よりも十分短い周期、fr/4とした。上記周期的な
変動波形Qnはディザと呼ばれ、ノイズシェーピング効
果を高める役割をする。ディザは必要に応じて加算する
ので、これを用いない場合でも問題ない。ディザの大き
さは、信号成分に影響を与えない値なら差し支えない
が、ここでは量子化器55の切り捨てられるビット数の
4分の1とする。次に加算器65の出力は量子化器55
によって下位ビット数が削減される。信号DACのビッ
ト数はVCOの周波数可変範囲を40MHzとした場
合、100Hz以下の分解能を得るためには、19ビッ
ト以上必要となる。量子化器55によって削減されるビ
ット数は、特に限定されないが、ローパスフィルタ54
の低周波抑圧特性によって高周波雑音が抑圧できる能力
によって制限される。ここでは、この高周波雑音による
周波数のずれが30Hz以下となるように、ローパスフ
ィルタ54の遮断周波数を10kHz、削減するビット
数を7ビットとした。また、削減する方法は4捨5入や
切捨てなどの方法があるが、ここではどちらの方法を用
いてもよい。
Next, the operation of the bit number reduction circuit 53 will be described. Here, the operating speed of the bit number reducer 53 is set to fr / 4, which is not particularly specified, but is sufficiently shorter than the cycle of the sawtooth wave of the sawtooth wave circuit 1 or 2. The periodic fluctuation waveform Qn is called dither and serves to enhance the noise shaping effect. Since dither is added as needed, there is no problem even if it is not used. The size of the dither may be any value as long as it does not affect the signal component, but here it is set to 1/4 of the number of bits truncated by the quantizer 55. Next, the output of the adder 65 is the quantizer 55.
Reduces the number of lower bits. When the frequency variable range of the VCO is 40 MHz, the number of bits of the signal DAC requires 19 bits or more to obtain a resolution of 100 Hz or less. The number of bits reduced by the quantizer 55 is not particularly limited, but the low pass filter 54
Is limited by the ability to suppress high frequency noise. Here, the cutoff frequency of the low-pass filter 54 is set to 10 kHz and the number of bits to be reduced is set to 7 bits so that the frequency shift due to the high frequency noise is 30 Hz or less. Further, there are methods such as rounding off or rounding down, but either method may be used here.

【0041】量子化器55によって下位ビットを削減さ
れた信号yとDACとの差分を減算器57によって演算
する。減算器57の出力bは量子化器55の量子化誤差
である。次に、出力bは減算器59と積分器60と量子
化器61にて構成される1次ΔΣ型ノイズシェーピング
回路に入力される。1次ΔΣ型ノイズシェーピング回路
の出力eは(18)式である。 e=b z~1 + (1−z~1)Nq …(18) ここで、Nqは量子化器61が発生する量子化雑音、z
~1 はサンプル周期を表す。
A subtracter 57 calculates the difference between the signal y whose lower bits are reduced by the quantizer 55 and the DAC. The output b of the subtractor 57 is the quantization error of the quantizer 55. Next, the output b is input to a first-order ΔΣ type noise shaping circuit composed of a subtractor 59, an integrator 60 and a quantizer 61. The output e of the first-order ΔΣ type noise shaping circuit is expressed by the equation (18). e = bz ~ 1 + (1-z ~ 1 ) Nq (18) where Nq is the quantization noise generated by the quantizer 61, and z
~ 1 represents the sampling period.

【0042】一方、第1の量子化器55の出力yは遅延
器56によって上記サンプル周期に相当する遅延が与え
られる。1次ΔΣ型変調回路の出力eは、第1の量子化
器55の出力yを1サンプル周期遅延した信号と加算器
58で加算されるので、ビット数低減回路53出力DA
は(19)式となる。 DA=yz +e~1 =xz~1+(1−z~1)Nq …(19) 量子化器61が発生する量子化雑音Nqは、上記サンプ
ル周期の2分の1の帯域に一様に分布する。ビット数低
減回路5の3出力は、D/A変換器9によりアナログ信
号に変換される。D/A変換器9出力はローパスフィル
タ54に入力される。 従って、(19)式に示すよう
に (1−z~1) の周波数特性により高周波領域にノ
イズシェーピングされるため、サンプル周期よりも十分
低い遮断周波数を持つローパスフィルタ54によって上
記高周波雑音成分を抑圧することができる。
On the other hand, the output y of the first quantizer 55 is given a delay corresponding to the above sample period by the delay device 56. The output e of the first-order ΔΣ-type modulation circuit is added by the adder 58 to a signal obtained by delaying the output y of the first quantizer 55 by one sample period.
Becomes equation (19). DA = yz + e ~ 1 = xz ~ 1 + (1-z ~ 1 ) Nq (19) The quantization noise Nq generated by the quantizer 61 is uniformly distributed in a band of one half of the sample period. To be distributed. The three outputs of the bit number reduction circuit 5 are converted into analog signals by the D / A converter 9. The output of the D / A converter 9 is input to the low pass filter 54. Therefore, as shown in the equation (19), noise shaping is performed in the high frequency region due to the frequency characteristic of (1-z to 1 ), and the high frequency noise component is suppressed by the low pass filter 54 having a cutoff frequency sufficiently lower than the sample period. can do.

【0043】図10は、図1のビット数低減回路53の
他の実施例の構成を示すブロック図である。本実施例は
2次ΔΣオーバーサンプルを用いた回路である。2次Δ
Σオーバーサンプルによるビット数低減回路は、利得設
定回路10の出力DACに周期的な変動波形(ディザ)
Qnを加算する加算器65、加算器65出力が入力さ
れ、予め定められた下位ビットを削減する第1の量子化
器55、量子化器55の出力に所定の遅延量を遅延させ
る遅延器56、上記DACから量子化器55の出力を減
算する減算器57、減算器57の出力から第2の量子化
器61出力を減算する減算器59、減算器59の出力を
積分する第1の積分器60、積分器60の出力から2倍
利得器63の出力を減算する減算器64、減算器64の
出力を積分する第2の積分器62、積分器62の出力を
量子化する第2の量子化器61、量子化器61の出力の
利得を2倍にする利得器63、量子化器61の出力と遅
延器56の出力と加算する加算器58から構成される。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the bit number reduction circuit 53 of FIG. The present embodiment is a circuit using second-order ΔΣ oversampling. Secondary Δ
The bit number reduction circuit by Σoversampling has a periodic fluctuation waveform (dither) in the output DAC of the gain setting circuit 10.
An adder 65 for adding Qn and an output of the adder 65 are input, and a first quantizer 55 for reducing a predetermined lower bit and a delay device 56 for delaying a predetermined delay amount to the output of the quantizer 55. , A subtractor 57 for subtracting the output of the quantizer 55 from the DAC, a subtracter 59 for subtracting the output of the second quantizer 61 from the output of the subtractor 57, and a first integration for integrating the output of the subtractor 59. 60, a subtracter 64 that subtracts the output of the double gain device 63 from the output of the integrator 60, a second integrator 62 that integrates the output of the subtractor 64, and a second integrator that quantizes the output of the integrator 62. It comprises a quantizer 61, a gain device 63 that doubles the gain of the output of the quantizer 61, and an adder 58 that adds the output of the quantizer 61 and the output of the delay device 56.

【0044】図9のビット数低減回路と同様に、入力信
号DACに周期的な変動波形Qnを加算器65によって
加算する。加算器65の出力は量子化器55に入力さ
れ、下位ビットを削減する。量子化器55によって下位
ビットを削減された信号yと入力信号DACとの差分を
減算器57によって演算する。減算器57の出力bは第
1の量子化器55の量子化誤差である。次に、出力bは
減算器59と第1の積分器60と減算器64と第2の積
分器62と第2の量子化器61及び利得器63にて構成
される2次ΔΣ型ノイズシェーピング回路に入力され
る。2次ΔΣ型ノイズシェーピング回路の出力eは(2
0)式である。 e=bz~2 + (1−z~12Nq …(20)
Similar to the bit number reduction circuit of FIG. 9, the periodic fluctuation waveform Qn is added to the input signal DAC by the adder 65. The output of the adder 65 is input to the quantizer 55 to reduce the lower bits. The subtracter 57 calculates the difference between the signal y whose lower bits are reduced by the quantizer 55 and the input signal DAC. The output b of the subtractor 57 is the quantization error of the first quantizer 55. Next, the output b is a quadratic ΔΣ type noise shaping formed by the subtractor 59, the first integrator 60, the subtractor 64, the second integrator 62, the second quantizer 61 and the gain unit 63. Input to the circuit. The output e of the secondary ΔΣ type noise shaping circuit is (2
0) expression. e = bz ~ 2 + (1 -z ~ 1) 2 Nq ... (20)

【0045】一方、第1の量子化器55の出力yは遅延
器56によって上記サンプル周期の2倍に相当する遅延
が与えられる。次に、2次ΔΣ型ノイズシェーピング回
路の出力eは、量子化器55の出力yを2サンプル周期
遅延した信号と加算器58で加算されるので、ビット数
低減回路53出力DAは(21)式となる。 DA=yz~2 +e =xz~2 +(1−z~12Nq …(21)
On the other hand, the output y of the first quantizer 55 is given a delay corresponding to twice the sample period by the delay device 56. Next, the output e of the quadratic ΔΣ noise shaping circuit is added by the adder 58 to the signal obtained by delaying the output y of the quantizer 55 by two sample periods, so the output DA of the bit number reduction circuit 53 is (21). It becomes an expression. DA = yz ~ 2 + e = xz ~ 2 + (1-z ~ 1) 2 Nq ... (21)

【0046】2次ΔΣ型ノイズシェーピング回路を用い
ると、(21)式に示すように量子化器61が発生する
量子化雑音Nqに対して2次の周波数特性が乗ぜられた
形となるためローパスフィルタ54に必要な低域遮断特
性が緩和できる。さらに、ローパスフィルタ54の出力
はVCO8の制御信号としてVCO8の周波数制御端子
に入力される。VCO8の出力は分岐され、一方は周波
数シンセサイザー出力SYNとして出力されるととも
に、他方は、プリスケーラ7に入力される。プリスケー
ラ7は、鋸歯状波回路2から与えられるモジュラス信号
MODによって所定の分周数(P又はP+1)の分周を
行う。プリスケーラ7の出力は鋸歯状波回路2に入力さ
れ、この一連の帰還ループにより周波数シンセサイザー
として所定の発振周波数の発振が可能となる。上記本実
施例ではプリスケーラ7が2つの分周数を持つ場合を説
明したが、これに限定されず、固定の分周数を持つ場合
でも適用可能である。
When the quadratic ΔΣ type noise shaping circuit is used, the quantization noise Nq generated by the quantizer 61 is multiplied by the quadratic frequency characteristic as shown in the equation (21), so that a low-pass characteristic is obtained. The low-frequency cutoff characteristic required for the filter 54 can be relaxed. Further, the output of the low pass filter 54 is input to the frequency control terminal of the VCO 8 as a control signal of the VCO 8. The output of the VCO 8 is branched, one of which is output as the frequency synthesizer output SYN, and the other of which is input to the prescaler 7. The prescaler 7 performs frequency division by a predetermined frequency division number (P or P + 1) by the modulus signal MOD provided from the sawtooth wave circuit 2. The output of the prescaler 7 is input to the sawtooth wave circuit 2, and this series of feedback loops makes it possible to oscillate at a predetermined oscillation frequency as a frequency synthesizer. In the above-described embodiment, the case where the prescaler 7 has two frequency division numbers has been described, but the present invention is not limited to this and can be applied even when it has a fixed frequency division number.

【0047】図11は、本発明による周波数シンセサイ
ザーの他の実施例の構成を示す図である。図1に示す実
施例との違いは図1の鋸歯状波回路2からプリスケーラ
7への制御信号がなく、外部から分周数に反比例した数
値Bが与えられる第3の鋸歯状波回路13から構成され
ている点のみで、その他の構成は同一であるので、動作
説明は省略する。また、プリスケーラ7は数100MH
z以上の信号を発振する場合に必要な回路で、それ以下
の場合においては省略することが可能である。
FIG. 11 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the frequency synthesizer according to the present invention. The difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that there is no control signal from the sawtooth wave circuit 2 of FIG. 1 to the prescaler 7, and the third sawtooth wave circuit 13 is given from outside to give a numerical value B inversely proportional to the frequency division number. Since the other configurations are the same except for the configuration, the description of the operation is omitted. Also, the prescaler 7 is several hundred MH
It is a circuit necessary for oscillating a signal of z or more, and can be omitted in the case of less than that.

【0048】図12は、本発明による周波数シンセサイ
ザーの更に他の実施例の構成を示すブロック図である。
図1の実施例に対して、演算処理が同一となるように差
分器3、4と積分器5との位置関係を変更したものであ
る。図1の差分回路3、4と積分器5が削除され、補正
器15と差分回路14が追加されている。補正器15は
減算器18の出力とディジタルフィルタ6との間に挿入
され、差分回路14は減算器18の出力と周波数誤差補
正器12との間に挿入される。補正器15は、鋸歯状波
回路1と鋸歯状波回路2との位相差により発生する±M
の飛びを補正する機能を持つ。これは、上記Mを2の乗
数として選択すれば、オーバーフローを利用することに
より簡単に実現できる。
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of still another embodiment of the frequency synthesizer according to the present invention.
The positional relationship between the differencers 3 and 4 and the integrator 5 is changed so that the arithmetic processing is the same as that of the embodiment of FIG. The difference circuits 3 and 4 and the integrator 5 of FIG. 1 are deleted, and the corrector 15 and the difference circuit 14 are added. The corrector 15 is inserted between the output of the subtractor 18 and the digital filter 6, and the difference circuit 14 is inserted between the output of the subtractor 18 and the frequency error corrector 12. The compensator 15 generates ± M generated by the phase difference between the sawtooth wave circuit 1 and the sawtooth wave circuit 2.
It has a function to correct the jump of. This can be easily achieved by utilizing overflow if M is selected as a power of two.

【0049】以上述べてきた周波数シンセサイザーの実
施例では、各ブロックを個別に信号処理する例を示した
が、実施例に限定されるものではなく、周波数シンセサ
イザーを構成する、鋸歯状波回路1、鋸歯状波回路2、
差分回路3、差分回路4、積分器5、ディジタルフィル
タ6、利得設定回路10、位相差検出器11、周波数補
正器12、鋸歯状波発生回路13、差分回路14、補正
器15、取り込み回路19、積算回路20及び制御信号
発生器47の一部もしくは全部をDSP(ディジタル信
号処理装置)のような演算装置を共用化して信号処理を
行う構成にしてもよい。
In the above-described embodiment of the frequency synthesizer, an example in which each block is individually signal-processed has been shown, but the present invention is not limited to this embodiment, and the sawtooth wave circuit 1 constituting the frequency synthesizer, Sawtooth wave circuit 2,
Difference circuit 3, difference circuit 4, integrator 5, digital filter 6, gain setting circuit 10, phase difference detector 11, frequency corrector 12, sawtooth wave generation circuit 13, difference circuit 14, corrector 15, acquisition circuit 19 Alternatively, a part or all of the integrating circuit 20 and the control signal generator 47 may be configured to share an arithmetic unit such as a DSP (digital signal processor) to perform signal processing.

【0050】図13及び図14はいずれも本発明による
に初期値を設定できる初期値設定型周波数シンセサイザ
ーの実施例の構成を示すブロック図ある。図13の実施
例は前回の周波数シンセサイザーの収束値を記憶する回
路を有し、次回の周波数シンセサイザーの発振周波数設
定のとき、記憶された上記収束値を初期値として設定す
る初期値設定型周波数シンセサイザーの構成を示す。初
期値設定型周波数シンセサイザーは、図1、図11、又
は図12の周波数シンセサイザー50と、分周数Nをア
ドレスとして周波数シンセサイザー50の収束結果DA
Cを記憶し、上記分周数Nに対応した次回の周波数シン
セサイザー50の発振周波数を初期値として出力する記
憶回路48から構成される。
13 and 14 are block diagrams showing the configuration of an embodiment of an initial value setting type frequency synthesizer capable of setting an initial value according to the present invention. The embodiment of FIG. 13 has a circuit for storing the converged value of the previous frequency synthesizer, and sets the stored converged value as an initial value when the oscillation frequency of the next frequency synthesizer is set. Shows the configuration of. The initial value setting type frequency synthesizer is the frequency synthesizer 50 of FIG. 1, FIG. 11 or FIG. 12 and the convergence result DA of the frequency synthesizer 50 with the frequency division number N as an address.
The storage circuit 48 stores C and outputs the oscillation frequency of the next frequency synthesizer 50 corresponding to the frequency division number N as an initial value.

【0051】記憶回路48に記憶されている内容は、初
期状態としてリセット又は周波数シンセサイザーの発振
周波数と全く関係のない数値が保持されているので、電
源投入時や長時間経過した場合に自動的に分周数Nの全
てのとおりの分周数Nを設定し、それぞれの分周数Nに
対する周波数シンセサイザー50の収束結果DACを書
き込む動作を行う。VCOの周波数制御信号と発振周波
数の関係は、温度変動などのゆっくりした変動が存在す
るが、上記変動は数時間単位のかなりゆっくりとしたも
のであるため、ひとたび記憶回路48の内容が定まれ
ば、記憶した数値は次回の周波数シンセサイザー50に
設定する初期値として使用することが可能である。上記
初期値は、上記周波数シンセサイザー50のInit端
子に入力される。
Since the contents stored in the memory circuit 48 retains a value which has no relation to the reset or oscillation frequency of the frequency synthesizer as an initial state, it is automatically set when the power is turned on or when a long time has passed. All the frequency division numbers N of the frequency division numbers N are set, and the operation of writing the convergence result DAC of the frequency synthesizer 50 for each frequency division number N is performed. Regarding the relationship between the VCO frequency control signal and the oscillation frequency, there are slow fluctuations such as temperature fluctuations. However, since the above fluctuations are fairly slow in units of several hours, once the contents of the memory circuit 48 are determined. The stored numerical value can be used as an initial value to be set in the next frequency synthesizer 50. The initial value is input to the Init terminal of the frequency synthesizer 50.

【0052】図14に示す実施例は、VCOの周波数制
御信号と発振周波数の関係を関数として演算する装置を
用いた場合の実施例を示す。上記第2の初期値設定型周
波数シンセサイザーは、図1、又は図11又は図12の
構成を持つ周波数シンセサイザー50と、分周数Nをア
ドレスとして上記周波数シンセサイザー50の収束結果
を示す信号DACを記憶する記憶回路48と、上記分周
数Nと上記記憶回路48出力にもとづいて次回の周波数
シンセサイザーの発振周波数の初期値を演算する演算装
置49から構成される。
The embodiment shown in FIG. 14 shows an embodiment using a device for calculating the relationship between the VCO frequency control signal and the oscillation frequency as a function. The second initial value setting type frequency synthesizer stores a frequency synthesizer 50 having the configuration of FIG. 1, 11 or 12, and a signal DAC indicating the convergence result of the frequency synthesizer 50 with the frequency division number N as an address. Storage circuit 48, and a calculation device 49 for calculating the initial value of the oscillation frequency of the next frequency synthesizer based on the frequency division number N and the output of the storage circuit 48.

【0053】VCOの周波数制御信号に対する発振周波
数の線形性が良好な場合、上記VCOの周波数制御信号
に対する発振周波数の関数は少なくとも1次関数によっ
て近似することができる。従って、上記記憶回路48の
少なくとも2種類の分周数に対する周波数シンセサイザ
ー50の収束値から、上記VCOの周波数制御信号に対
する発振周波数の関数の2つのパラメータ(傾きとオフ
セット値)を演算できる。上記演算を行った演算器出力
を次回の周波数シンセサイザー50の発振周波数の初期
値として入力端子Initに設定される。ここで、上記
VCOの周波数制御信号に対する発振周波数の近似関数
は、1次にとらわれることなく、VCOの周波数制御信
号に対する発振周波数の線形性の良否に応じて、2次以
上の高次近似又は分周数Nに対する発振周波数の相関値
を用いる演算方法を用いてもよい。
When the linearity of the oscillation frequency with respect to the VCO frequency control signal is good, the function of the oscillation frequency with respect to the VCO frequency control signal can be approximated by at least a linear function. Therefore, two parameters (slope and offset value) of the function of the oscillation frequency with respect to the frequency control signal of the VCO can be calculated from the convergence value of the frequency synthesizer 50 for at least two types of frequency division numbers of the memory circuit 48. The output of the arithmetic unit that has performed the above calculation is set to the input terminal Init as the initial value of the oscillation frequency of the next frequency synthesizer 50. Here, the approximation function of the oscillation frequency with respect to the VCO frequency control signal is not limited to the first order, and a higher-order approximation or a second-order approximation or higher order is obtained depending on the linearity of the oscillation frequency with respect to the VCO frequency control signal. A calculation method using the correlation value of the oscillation frequency with respect to the frequency N may be used.

【0054】図15は、本発明の周波数シンセサイザー
を用いた伝送装置の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。本伝送装置は、基準信号fr、分周数N、Fco
nt、Gain及びInitが入力され、指定された周
波数にて発振する周波数シンセサイザー50と初期値を
記憶する記憶回路48と受信変調波と上記周波数シンセ
サイザー50から供給される信号により受信信号を復調
する復調器51と、送信信号に対して上記周波数シンセ
サイザー50から供給される信号を用いて送信変調波を
出力する変調器52から構成される。周波数シンセサイ
ザー50は上記基準信号frと分周数Nからfr×Nの
発振周波数を発振する。従って、復調器51と変調器5
2において、上記fr×Nの発振周波数にもとづいて、
変調及び復調が行われる。対向する伝送装置においても
同様の構成とすることにより、送信信号及び受信信号の
やり取りが可能となる。 本実施例は上記周波数シンセ
サイザー50を用いたひとつの例に過ぎず、例えば、上
記周波数シンセサイザー50の発振周波数が変調器52
と復調器51にて異なる場合や、時分割的に変調器52
と復調器51に供給される信号の発振周波数が変化する
例にも適用可能である。また、FcontやGainの
制御信号は同時には必ずしも必要でなく、それらに対応
した機能を用いる場合に供給されるものである。
FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a transmission apparatus using the frequency synthesizer of the present invention. This transmission apparatus is provided with a reference signal fr, a frequency division number N, and Fco.
nt, Gain, and Init are input, and a frequency synthesizer 50 that oscillates at a specified frequency, a memory circuit 48 that stores an initial value, a received modulated wave, and a demodulator that demodulates a received signal by a signal supplied from the frequency synthesizer 50 And a modulator 52 that outputs a transmission modulation wave by using a signal supplied from the frequency synthesizer 50 for the transmission signal. The frequency synthesizer 50 oscillates an oscillation frequency of fr × N based on the reference signal fr and the frequency division number N. Therefore, the demodulator 51 and the modulator 5
2, based on the oscillation frequency of fr × N,
Modulation and demodulation are performed. The transmission device and the reception signal can be exchanged by using the same configuration in the opposite transmission device. The present embodiment is only one example using the frequency synthesizer 50. For example, the oscillation frequency of the frequency synthesizer 50 is the modulator 52.
And the demodulator 51 are different, or the modulator 52 is time-divided.
It is also applicable to an example in which the oscillation frequency of the signal supplied to the demodulator 51 changes. Further, the control signals of Fcont and Gain are not necessarily required at the same time, and are supplied when the functions corresponding to them are used.

【発明の効果】本発明のビット数低減回路を用いれば、
11ビットや12ビットの小さいビット長のD/A変換
器によって、実質的に19ビットの精度のD/A変換器
と同様の動作を行うことが出来、PLL型周波数シンセ
サイザーの電圧制御発振器の制御部に用いることによ
り、100Hz以下の高分解能を有する周波数シンセサ
イザーが実現できる。
When the bit number reduction circuit of the present invention is used,
By using a D / A converter with a small bit length of 11 bits or 12 bits, it is possible to perform substantially the same operation as a D / A converter with a precision of 19 bits, and to control the voltage controlled oscillator of the PLL type frequency synthesizer. A frequency synthesizer having a high resolution of 100 Hz or less can be realized by using it in the section.

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

【図1】本発明による周波数シンセサイザーの一実施例
の構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a frequency synthesizer according to the present invention.

【図2】図1の取り込み回路19の構成を示すブロック
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a capture circuit 19 shown in FIG.

【図3】図1のは取り込み回路19の動作説明のための
タイミングチャート
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of a capture circuit 19 in FIG.

【図4】図1の鋸歯状波回路1の出力と鋸歯状波回路2
の出力との位相差検出手順を示すタイムチャート
4 is an output of the sawtooth wave circuit 1 and the sawtooth wave circuit 2 of FIG.
Chart showing the procedure for detecting the phase difference from the output of

【図5】図1の周波数補正器12の構成を示すブロック
図及びその動作を説明するためのタイミングチャート
5 is a block diagram showing the configuration of the frequency corrector 12 of FIG. 1 and a timing chart for explaining the operation thereof.

【図6】図5の比較器26の真理値表を示す図6 is a diagram showing a truth table of the comparator 26 of FIG.

【図7】図1の利得設定回路10の構成を示すブロック
7 is a block diagram showing a configuration of a gain setting circuit 10 in FIG.

【図8】利得設定回路10の動作タイムチャートFIG. 8 is an operation time chart of the gain setting circuit 10.

【図9】図1のビット数低減回路53の実施例の構成を
示すブロック図
9 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a bit number reduction circuit 53 of FIG.

【図10】図1のビット数低減回路53の実施例の構成
を示すブロック図
10 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a bit number reduction circuit 53 of FIG.

【図11】本発明による周波数シンセサイザーの他の実
施例の構成を示すブロック図
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the frequency synthesizer according to the present invention.

【図12】本発明による周波数シンセサイザーの更に他
の実施例の構成を示すブロック図
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of still another embodiment of the frequency synthesizer according to the present invention.

【図13】本発明によるに初期値を設定できる初期値設
定型周波数シンセサイザーの1実施例の構成を示すブロ
ック図
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an initial value setting type frequency synthesizer capable of setting an initial value according to the present invention.

【図14】本発明によるに初期値を設定できる初期値設
定型周波数シンセサイザー他の実施例の構成を示すブロ
ック図
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of another embodiment of an initial value setting type frequency synthesizer capable of setting an initial value according to the present invention.

【図15】本発明の周波数シンセサイザーを用いた伝送
装置の構成図
FIG. 15 is a configuration diagram of a transmission device using the frequency synthesizer of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、13…鋸歯状波回路 3、4、14…差
分回路 5…積分器 6…ディジタルフ
ィルタ 7…プリスケーラ 8…電圧制御発振
器(VCO) 9…D/A変換器 10…利得設定回
路 11…位相差検出器 12…周波数補正
器 15…補正器 17…加算器 18…減算器 19…取り込み回
路 20…積算回路 21…タイミング
発生回路 22…フリップフロップ 23…レジスタ 24、27…AND回路 25…遅延回路 26…比較器 28、29、31
…レジスタ 30…加算器 32…レジスタ 34…セレクタ 33…乗算器 35…利得指定回路 36…補正値記憶
回路 37、38…乗算器 39…乗算器 40…加算器 41…減算器 42…セレクタ 43…OR回路 44…加算器 45…レジスタ 46…乗算器 47…制御信号発
生器 48…記憶回路 49…演算装置 50…周波数シンセサイザー 51…復調器 52…変調器 53…ビット数低
減回路、 54…LPF 55…第1の量子
化器 56…遅延器 57…減算器 58…加算器 59…減算器 60…第1の積分器 61…第2の量子
化器 62…第2の積分器 63…利得器 64…減算器 65…加算器
1, 2, 13 ... Sawtooth wave circuit 3, 4, 14 ... Difference circuit 5 ... Integrator 6 ... Digital filter 7 ... Prescaler 8 ... Voltage controlled oscillator (VCO) 9 ... D / A converter 10 ... Gain setting circuit 11 ... phase difference detector 12 ... frequency corrector 15 ... corrector 17 ... adder 18 ... subtractor 19 ... acquisition circuit 20 ... integration circuit 21 ... timing generation circuit 22 ... flip-flop 23 ... registers 24, 27 ... AND circuit 25 ... Delay circuit 26 ... Comparator 28, 29, 31
Register 30 ... Adder 32 ... Register 34 ... Selector 33 ... Multiplier 35 ... Gain designating circuit 36 ... Correction value storage circuit 37, 38 ... Multiplier 39 ... Multiplier 40 ... Adder 41 ... Subtractor 42 ... Selector 43 ... OR circuit 44 ... Adder 45 ... Register 46 ... Multiplier 47 ... Control signal generator 48 ... Storage circuit 49 ... Arithmetic device 50 ... Frequency synthesizer 51 ... Demodulator 52 ... Modulator 53 ... Bit number reduction circuit, 54 ... LPF 55 ... first quantizer 56 ... delay device 57 ... subtractor 58 ... adder 59 ... subtractor 60 ... first integrator 61 ... second quantizer 62 ... second integrator 63 ... gainer 64 … Subtractor 65… Adder

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一定ビット数のデータ語長を持つ入力信号
を、上記一定ビット数のデータ語長よりも短いビット数
の出力信号に変換するビット数低減回路であって、上記
入力信号を量子化する第1の量子化器と、上器第1の量
子化器の出力と上記入力信号との差分をとる第1の減算
器と、上記第1の減算器の出力を入力とするノイズシェ
ーピング回路と、上記第1の量子化器の出力を遅延させ
る遅延器と上記遅延器の出力と上記ノイズシェーピング
回路の出力との加算をし上記出力信号とする加算器とを
有して構成されることを特徴とするビット数低減回路。
1. A bit number reduction circuit for converting an input signal having a data word length of a fixed number of bits into an output signal having a bit number shorter than the data word length of the fixed number of bits, wherein the input signal is a quantum signal. A first quantizer for converting, a first subtracter for taking the difference between the output of the upper first quantizer and the input signal, and noise shaping using the output of the first subtractor as input A circuit, a delay device for delaying the output of the first quantizer, and an adder for adding the output of the delay device and the output of the noise shaping circuit to obtain the output signal. A bit number reduction circuit characterized by the above.
【請求項2】請求項1記載のビット数低減回路におい
て、上記ノイズシェーピング回路が上記第1の減算器の
出力と第2の量子化器の出力との差分をとる第2の減算
器と、上記第2の減算器の出力を積分する第1の積分器
と、上記第1の積分器の出力を量子化する上記第2の量
子化器から構成されることを特徴としたビット数低減回
路。
2. The bit number reducing circuit according to claim 1, wherein the noise shaping circuit takes a difference between the output of the first subtractor and the output of the second quantizer, A bit number reduction circuit comprising a first integrator that integrates the output of the second subtractor and the second quantizer that quantizes the output of the first integrator. .
【請求項3】請求項1記載のビット数低減回路におい
て、上記ノイズシェーピング回路が上記第1の減算器の
出力と第2の量子化器の出力との差分をとる第2の減算
器と、上記第2の減算器の出力を積分する第1の積分器
と、上記第1の積分器の出力から利得器の出力を減算す
る第3の減算器と、上記第3の減算器の出力を積分する
第2の積分器と、上記第2の積分器の出力を量子化する
上記第2の量子化器と、上記第2の量子化器の出力に2
倍の利得を与える上記利得器とを有して構成されること
を特徴としたビット数低減回路。
3. The bit number reducing circuit according to claim 1, wherein the noise shaping circuit takes a difference between the output of the first subtractor and the output of the second quantizer, and A first integrator that integrates the output of the second subtractor, a third subtractor that subtracts the output of the gain device from the output of the first integrator, and an output of the third subtractor A second integrator for integrating, a second quantizer for quantizing the output of the second integrator, and an output of the second quantizer for 2
A bit number reduction circuit characterized by comprising the above-mentioned gain device for giving a double gain.
【請求項4】一定ビット数のデータ語長を持つ入力信号
を、上記一定ビット数のデータ語長よりも短いビット数
の出力信号に変換するビット数低減回路であって、上記
入力信号に周期的に変化する信号を加算する加算器と、
上記加算器の出力を量子化する第1の量子化器と、上器
第1の量子化器の出力と上記入力信号との差分をとる第
1の減算器と、上記第1の減算器の出力が入力となるノ
イズシェーピング回路と、上記第1の量子化器出力を遅
延させる遅延器と、上記遅延器の出力と上記ノイズシェ
ーピング回路出力との加算をとり上記出力信号とする加
算器とを有して構成されることを特徴とするビット数低
減回路。
4. A bit number reducing circuit for converting an input signal having a data word length of a fixed number of bits into an output signal having a bit number shorter than the data word length of the fixed number of bits, wherein the input signal has a cycle. An adder that adds signals that change dynamically,
A first quantizer for quantizing the output of the adder; a first subtractor for taking the difference between the output of the upper first quantizer and the input signal; and a first quantizer of the first subtractor A noise shaping circuit whose output is an input, a delay device that delays the output of the first quantizer, and an adder that adds the output of the delay device and the output of the noise shaping circuit to obtain the output signal A bit number reduction circuit characterized by being configured to have.
【請求項5】基準発振器から供給される基準信号に基づ
いて鋸歯状波を発生する第1の鋸歯状波回路と、予め指
定された分周数と電圧制御発振器の出力にもとづいて鋸
歯状波を発生する第2の鋸歯状波回路と、上記第1の鋸
歯状波回路の出力と上記第2の鋸歯状波回路の出力から
上記第1及び第2のの鋸歯状波回路の鋸歯状波の位相差
を検出するディジタル位相比較回路と、上記ディジタル
位相比較回路の出力によって上記電圧制御発振器の発振
周波数制御を行う回路を持ち、上記基準信号と上記分周
数との積に比例した発振周波数で発振する周波数シンセ
サイザーにおいて、上記電圧制御発振器の発振周波数制
御を行う回路が、上記請求項1又は4のビット数低減回
路と、上記ビット数低減回路の出力をアナログ信号に変
換するD/A変換器と、上記D/A変換器の出力を入力
とする低域遮断フィルタとを有して構成されることを特
徴とする周波数シンセサイザー。
5. A first sawtooth wave circuit for generating a sawtooth wave based on a reference signal supplied from a reference oscillator, and a sawtooth wave based on a preset frequency division number and an output of a voltage controlled oscillator. Generating a second sawtooth wave circuit, an output of the first sawtooth wave circuit, and an output of the second sawtooth wave circuit from the first and second sawtooth wave circuits. Has a digital phase comparison circuit for detecting the phase difference of the voltage control oscillator and a circuit for controlling the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator by the output of the digital phase comparison circuit, and the oscillation frequency proportional to the product of the reference signal and the frequency division number. In the frequency synthesizer that oscillates according to claim 1, the circuit for controlling the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator includes a bit number reduction circuit according to claim 1 or 4, and D / A conversion for converting the output of the bit number reduction circuit into an analog signal. If, frequency synthesizer, characterized in that it is configured to have a low frequency cutoff filter which receives the output of the D / A converter.
【請求項6】上記第1の鋸歯状波回路、上記第2の鋸歯
状波回路、上記ディジタル位相比較回路及び上記ビット
数低減回路の一部もしくは全部をディジタル信号処理装
置を共用化して信号処理を行うことを特徴とする周波数
シンセサイザー。
6. A digital signal processing device is used in common for part or all of the first sawtooth wave circuit, the second sawtooth wave circuit, the digital phase comparison circuit, and the bit number reduction circuit to perform signal processing. A frequency synthesizer characterized by performing.
【請求項7】請求項5記載の周波数シンセサイザーにお
いて、更に、上記分周数をアドレスとし上記電圧制御発
振器の収束時の上記ビット数低減回路の入力値を記憶
し、新たに設定する上記電圧制御発振器の発振周波数を
初期値として出力する記憶回路を付加して構成されたこ
とを特徴とする周波数シンセサイザー。
7. The frequency synthesizer according to claim 5, further comprising: storing the input value of the bit number reduction circuit at the time of convergence of the voltage controlled oscillator, using the frequency division number as an address, and newly setting the voltage control. A frequency synthesizer comprising a memory circuit for outputting the oscillation frequency of an oscillator as an initial value.
【請求項8】請求項5記載の周波数シンセサイザーにお
いて、更に、上記分周数をアドレスとし上記電圧制御発
振器の収束時の上記ビット数低減回路の入力値を記憶す
る記憶回路と、新たに設定する分周数によって、上記記
憶回路から読みだされた上記ビット数低減回路の入力値
から上記電圧制御発振器の制御信号を演算し上記電圧制
御発振器の初期値とする演算装置とを付加して構成され
たことを特徴とする周波数シンセサイザー。
8. The frequency synthesizer according to claim 5, further comprising a memory circuit for storing the input value of the bit number reducing circuit at the time of convergence of the voltage controlled oscillator, using the frequency division number as an address, and newly setting the memory circuit. An arithmetic unit for calculating the control signal of the voltage controlled oscillator from the input value of the bit number reduction circuit read from the storage circuit by the frequency division number and setting it as the initial value of the voltage controlled oscillator is configured. A frequency synthesizer characterized by that.
【請求項9】請求項5、6、7又は8記載の周波数シン
セサイザーと、上記周波数シンセサイザーからの発振周
波数の信号が加えられる復調器及び変調器を持つ伝送装
置。
9. A transmission device having the frequency synthesizer according to claim 5, 6, 7 or 8, and a demodulator and a modulator to which a signal of an oscillation frequency from the frequency synthesizer is added.
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