DE60020789T2 - Frequenzsynthetisierer und mobiles Funkgerät mit einem solchen Frequenzsynthetisierer - Google Patents

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Frequenzsynthesizervorrichtung sowie eine Mobilfunkvorrichtung, bei der diese verwendet wird, und insbesondere eine Frequenzsynthesizervorrichtung, bei der eine Stromversorgungsspannung einer Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung abgesenkt ist, und eine Mobilfunkvorrichtung, bei der diese Verwendung findet.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Im Fall der Mobilfunkvorrichtung wird die Frequenzsynthesizervorrichtung beispielsweise verwendet, um die Trägerwelle mit einer beliebigen Frequenz aus dem Bezugssignal zu erzeugen. Somit ist eine Hochgeschwindigkeits-Verriegelung erforderlich, um ein hohes C/N und einen geringen Stromverbrauch beim intermittierenden Empfang und dergleichen zu erreichen. Im Fall der normalen Frequenzsynthesizervorrichtung ist das Einstellungsintervall der Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators durch die Vergleichsfrequenz des Phasenkomparators begrenzt. Um ein feineres Einstellungsintervall zu erhalten, muss die Vergleichsfrequenz abgesenkt werden, so dass die Verriegelungszeit nicht verkürzt werden kann.
  • Als Frequenzsynthesizervorrichtung, die die Verriegelungszeit verkürzen kann, gibt es die Frequenzsynthesizervorrichtung, die normalerweise Fractional-N-System genannt wird. Wie es in 4 dargestellt ist, enthält diese Frequenzsynthesizervorrichtung einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 1 zum Erzeugen eines Schwingungssignals mit einer Frequenz in Reaktion auf eine Eingangsspannung, einen ersten Frequenzteiler 2 zum Frequenzteilen einer Frequenz des Ausgangssignals des VCO, einen zweiten Frequenzteiler 5 zum Frequenzteilen einer Frequenz des Bezugssignals, einen Phasenkomparator 3 zum Vergleichen der Phase eines Ausgangssignals (fdiv) des ersten Frequenzteilers 2 mit der Phase eines Ausgangssignals (fref) des zweiten Frequenzteilers 5, um eine Phasendifferenz auszugeben, ein Tiefpassfilter (LPF) 4 zum Glätten einer Ausgabe des Phasenkomparators 3 und eine Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung 6 zum Steuern eines Frequenzteilungsverhältnisses unter Verwendung des fdiv als Takt, so dass das Frequenzteilungsverhältnis über die Zeit geändert wird und sein Zeitmittelwert einen Wert unter dem Dezimalkomma enthält.
  • Wie es in der Patentanmeldungsveröffentlichung (KOKAI) Hei 8-8741 beschrieben ist, kann die Frequenzsynthesizervorrichtung dieses Fractional-N-Systems äquivalent ein durchschnittliches Frequenzteilungsverhältnis erzeugen, indem sie das Frequenzteilungsverhältnis, das im ersten Frequenzteiler eingestellt ist, zeitlich synchron mit dem Signal fdiv ändert. Daher ist es nicht erforderlich, dass die Frequenz von fvco auf ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz von fref eingestellt werden soll, so dass die Frequenz von fref ohne Rücksicht auf das gewünschte Frequenzintervall in fvco hoch eingestellt werden kann. Infolgedessen kann die Verriegelungszeit verringert werden. Da bei der integrierten Schalung, bei der eine derartige Frequenzsynthesizervorrichtung nach dem Stand der Technik auf demselben Halbleitersubstrat integriert ist, die Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung einen komplizierten Betrieb ausführen muss, ist ihre Schaltungsgröße groß, wobei eine derartige integrierte Schaltung aus digitalen Schaltungen, wie etwa einem CMOS und dergleichen, besteht.
  • Da jedoch bei der integrierten Schaltung, wie etwa bei der Frequenzsynthesizervorrichtung des Standes der Technik, bei der analoge Schaltungen und digitale Schaltungen auf demselben Halbleitersubstrat integriert sind, die maximale Leistung an Wendepunkten des Taktes für die digitalen Schaltungen verbraucht wird, ändern sich das Potential des Halbleitersubstrates und das Potential der Stromversorgung synchron mit dem Takt. Daher bestehen Probleme, dass die Änderung dieser Potentiale Rauschen und eine Beeinträchtigung von C/N der Frequenzsynthesizervorrichtung erzeugen und die Realisierung eines hohen C/N und einer schnellen Verriegelung verhindern. Zudem besteht ein weiteres Problem dahingehend, dass sich, wenn die Vergleichsfrequenz höher eingestellt ist, um das Merkmal des Fractional-N-Systems in die Praxis umzusetzen, das Rauschen, das durch die Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung erzeugt wird, erhöht und die Beeinträchtigung von C/N vergrößert. Darüber hinaus gibt es ein weiteres Problem, dass, wenn sowohl der Senderabschnitt als auch der Empfängerabschnitt auf demselben Halbleitersubstrat integriert sind, selbst wenn die Eigenschaften als Frequenzsynthesizervorrichtung erfüllt werden können, die Sende-/Empfangseigenschaften infolge der Interferenz des Rauschens beeinträchtigt werden, das durch die Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung erzeugt wird.
  • Der Taktgenerator, der in der Druckschrift IEEE Journal of Solid-State Circuits, IEEE Inc. New York, US (11-1998), 33(11), 1634–1638 beschrieben ist, versucht die Änderung der Taktperiode (Jitter) zu verringern, da dies direkt die maximale Betriebsfrequenz des Prozessors beeinflusst. Hier wird der Takt-Jitter dem Stromversorgungsrauschen zugeschrieben, das Störungen bei den analogen Schaltungen hervorruft, die in der PLL verwendet werden. Dieses Rauschen wird außerhalb der PLL vorherrschend durch die Umschaltaktivität des Prozessors erzeugt. Um den Takt-Jitter zu verringern, reduziert dieser Stand der Technik das Stromversorgungsrauschen der PLL mit Hilfe eines internen Spannungsregulators, der einen großen Entkopplungskondensator aufweist.
  • ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um derartige Probleme zu überwinden, wobei ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin besteht, eine Frequenzsynthesizervorrichtung, die in der Lage ist, das Rauschen zu verringern, das durch eine Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung erzeugt wird, um ein C/N-Verhältnis zu verbessern, eine Verriegelungszeit zu verringern und den Energieverbrauch abzusenken, und eine mobile Funkvorrichtung anzugeben, bei der die Frequenzsynthetisiervorrichtung Verwendung findet.
  • Um die oben genannten Probleme zu lösen, ist bei der vorliegenden Erfindung eine Frequenzsynthesizervorrichtung derart aufgebaut, dass sie enthält: einen spannungsgesteuerten Oszillator zum Erzeugen eines Schwingungssignals mit einer Frequenz in Reaktion auf eine Eingangsspannung; einen ersten Frequenzteiler zum Frequenzteilen einer Frequenz eines Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators; einen zweiten Frequenzteiler zum Frequenzteilen einer Frequenz eines Bezugssignals; einen Phasenkomparator zum Ausgeben eines Signals der Phasendifferenz zwischen dem ersten Frequenzteiler und dem zweiten Frequenzteiler an den spannungsgesteuerten Oszillator über ein Tiefpassfilter; und eine Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung, die den ersten Frequenzteiler so steuert, dass ein Frequenzteilungsverhältnis des ersten Frequenzteilers im Verlauf der Zeit geändert wird und ein Zeitdurchschnittswert einen Wert unter dem Dezimalkomma enthält, wobei diese Schaltungen auf demselben Halbleitersubstrat integriert sind; wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, die eine Stromversorgungsspannung, die der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung zugeführt wird, niedriger einstellt als eine Stromversorgungsspannung, die den anderen Schaltungen zugeführt wird.
  • In Übereinstimmung mit einem derartigen Aufbau können die Schwankung des Substratpotentials und die Schwankung der Stromversorgungsspannung, die durch den Betrieb der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung erzeugt werden, verringert werden, indem die Stromversorgungsspannung abgesenkt wird, die an der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung anliegt, so dass die Beeinträchtigung von C/N und auch der Stromverbrauch infolge der geringeren Spannung der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung verringert werden können. Der Grund dafür liegt darin, dass der Stromverbrauch der CMOS-Schaltung normalerweise durch C × VDD × VDD × f dargestellt werden kann (wobei C die parasitäre Kapazitanz, VDD die Stromversorgungsspannung und die Signalspannung und f die Betriebsfrequenz ist) und somit die Schwankung im Substratpotential und die Schwankung in der Stromversorgungsspannung von einem Änderungsumfang des Stromes abhängen, der durch den Transistor fliest.
  • Zudem ist die Frequenzsynthesizervorrichtung derart aufgebaut, dass eine Stromversorgungsspannung der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung von einer Stromversorgung in einer anderen Schaltung über einen Widerstand in einer integrierten Schaltung zugeführt wird. Gemäß einem derartigen Aufbau kann auf eine weitere Stromversorgung außerhalb der integrierten Schaltung verzichtet werden, wodurch die Zahl der Bauteile verringert, zudem die Stromversorgungsspannungssteuerung vereinfacht und schließlich die Zahl der Anschlüsse der integrierten Schaltung reduziert werden kann.
  • Zudem ist die Frequenzsynthesizervorrichtung derart aufgebaut, dass eine Stromversorgungsspannung der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung von einer Stromversorgung in einer anderen Schaltung über eine Diode in der integrierten Schaltung zugeführt wird. In Übereinstimmung mit einem derartigen Aufbau kann die Ausbreitung des Rauschens aus der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung auf andere Stromversorgungsspannungen verringert werden.
  • Zudem ist eine Funkabschnittsvorrichtung derart aufgebaut, dass ein Senderabschnitt und ein Empfängerabschnitt wie auch die Frequenzsynthesizervorrichtung, die den oben beschriebenen Aufbau hat, auf demselben Halbleitersubstrat integriert sind. Gemäß einem derartigen Aufbau kann die Beeinträchtigung der Modulations-/Demodulationspräzision im Senderabschnitt und im Empfängerabschnitt verringert werden.
  • Darüber hinaus ist eine Mobilfunkvorrichtung so aufgebaut, dass sie die Frequenzsynthesizervorrichtung oder die Funkabschnittsvorrichtung enthält, deren Stromversorgungsspannung abgesenkt ist. Gemäß einem derartigen Aufbau kann ein geringerer Stromverbrauch erreicht und somit eine Sprechzeit und eine Bereitschaftszeit verlängert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Frequenzsynthesizervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Frequenzsynthesizervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Frequenzsynthesizervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Frequenzsynthesizervorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden im Detail unter Bezugnahme auf 1 und 3 erläutert. In diesem Fall sind dieselben Bezugszeichen denselben Elementen wie jenen des Standes der Technik angefügt, der in 4 dargestellt ist, weshalb auf ihre detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
  • (Erste Ausführungsformen)
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt eine Frequenzsynthesizervorrichtung an, bei der eine Stromversorgung zum Zuführen eines Stroms zu einem ersten Frequenzteiler, einem zweiten Frequenzteiler und einem Phasenkomparator und eine Stromversorgung zum Zuführen eines Stroms zu einer Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung separat außerhalb der integrierten Schaltung angeordnet sind und eine Stromversorgungsspannung, die der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung zugeführt wird, die aus den digitalen Schaltungen besteht, geringer eingestellt ist, als die Stromversorgungsspannung, die den anderen Schaltungen zugeführt wird.
  • 1 ist ein Funktionsblockschaltbild der Frequenzsynthesizervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 ist ein spannungsgesteuerter Oszillator 1 eine Schaltung, die ein Schwingungssignal mit ei ner Frequenz in Reaktion auf eine Steuerspannung erzeugt. Ein erster Frequenzteiler 2 ist eine Schaltung, der eine Frequenz eines Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators frequenzteilt. Ein zweiter Frequenzteiler 5 ist eine Schaltung, die eine Frequenz eines Bezugssignals frequenzteilt. Ein Phasenkomparator 3 ist eine Schaltung, die ein Signal einer Phasendifferenz zwischen dem ersten Frequenzteiler und dem zweiten Frequenzteiler an den spannungsgesteuerten Oszillator 1 über ein Tiefpassfilter 4 ausgibt. Eine Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung 6 ist eine Schaltung, die den ersten Frequenzteiler derart steuert, dass ein Frequenzteilungsverhältnis des ersten Frequenzteilers im Verlauf der Zeit geändert wird und ein Zeitdurchschnittswert einen Wert unter dem Dezimalkomma enthält. Andere Elemente als der spannungsgesteuerte Oszillator 1 und das Tiefpassfilter 4 sind auf demselben Halbleitersubstrat integriert. Eine Stromversorgung 7 ist eine Stromversorgungsschaltung, die außerhalb der integrierten Schaltung angeordnet ist und dem ersten Frequenzteiler 2, dem zweiten Frequenzteiler 5 und dem Phasenkomparator 3 Strom zuführt. Eine Stromversorgung 8 ist eine Stromversorgungsschaltung, die außerhalb der integrierten Schaltung angeordnet ist und der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung 6 Strom zuführt.
  • Im folgenden wird ein Betrieb der Frequenzsynthesizervorrichtung erläutert, die wie oben beschrieben, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Die Stromversorgung 7 führt den Strom dem ersten Frequenzteiler 2 und dem zweiten Frequenzteiler 5, die aus einer ECL (emittergekoppelte Logik) bestehen, die mit einer relativ hohen Frequenz betrieben wird, und dem Phasenkomparator 3 zu, der aus einer ECL oder CMOS besteht. Diese Schaltungen müssen den Hochgeschwindigkeitsbetrieb und den gewünschten gesteuerten Spannungsbereich des spannungsgesteuerten Oszillators erreichen, weshalb eine Untergrenze der Stromzuführspannung, die von der Stromquelle 7 zugeführt wird, begrenzt ist.
  • Im Gegensatz dazu führt die Stromversorgung 8 den Strom der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung 6 zu, die lediglich aus den CMOS-Digitalschaltungen besteht, die mit einer relativ geringen Spannung arbeiten können. Da eine Änderung des Frequenzteilungsverhältnisses, das durch die Frequenzteilungsverhält nis-Steuerschaltung 6 eingestellt wird, keinen Einfluss auf die Transferfunktion der PLL hat, kann ein Spannungswert bis zu einem Pegel abgesenkt werden, bei dem die Digitalschaltungen betrieben werden können. Anschließend wird der Spannungspegel der Stromversorgung 8 geringer eingestellt als die Stromversorgung 7. Mit anderen Worten kann das Rauschen, das durch die Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung 6 erzeugt wird, verringert werden, indem die Stromversorgungsspannung bis zu einer Grenze abgesenkt wird, bei der der Betrieb der Digitalschaltungen sichergestellt werden kann. Zudem kann der Stromverbrauch durch Absenken der Betriebsspannung der Digitalschaltungen verringert werden.
  • Wie es oben beschrieben wurde, sind gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Stromversorgung zum Zuführen des Stroms zum ersten Frequenzteiler, zum zweiten Frequenzteiler und zum Phasenkomparator sowie die Stromversorgung zum Zuführen des Stroms zur Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung separat außerhalb der integrierten Schaltung angeordnet, und die Stromversorgungsspannung, die der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung, die aus den Digitalschaltungen besteht, zugeführt wird, ist niedriger eingestellt als die Stromversorgungsspannung, die den anderen Schaltungen zugeführt wird. Daher kann das Rauschen, das durch die Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung erzeugt wird, verringert werden, indem die Stromversorgungsspannung bis zu einer Grenze abgesenkt wird, bei der der Betrieb der Digitalschaltungen sichergestellt werden kann. Zudem kann der Stromverbrauch reduziert werden, indem die Betriebsspannung der Digitalschaltungen abgesenkt wird.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt eine Frequenzsynthesizervorrichtung an, bei der die Stromversorgungsspannung der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung von der Stromversorgung in der anderen Schaltung über einen Widerstand in der integrierten Schaltung zugeführt wird.
  • 2 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Frequenzsynthesizervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, dass ein Widerstand 9 in der integrierten Schaltung zwischen der Stromversorgung 7 und der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung 6 vorhanden ist.
  • Die Stromversorgungsspannung, die der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung 6 zugeführt wird, kann unter den Spannungswert der Stromversorgung 7 durch einen Spannungsabfall im Widerstand 9 abgesenkt werden, der durch einen Verbrauchsstrom der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung 6 verursacht wird. Daher kann auf eine externe Stromversorgung und einen Anschluss zum Zuführen der Stromversorgungsspannung verzichtet und somit die Zahl der Bauteile verringert und zudem die Steuerung der Stromversorgungsspannung vereinfacht werden.
  • Da, wie oben beschrieben, gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Frequenzsynthesizervorrichtung derart aufgebaut ist, dass die Stromversorgungsspannung der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung von der Stromversorgung in der anderen Schaltung über den Widerstand in der integrierten Schaltung zugeführt werden kann, kann die Zahl der Stromversorgungsanschlüsse verringert werden. Zudem kann die Steuerung der Stromversorgungsspannung vereinfacht werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt eine Frequenzsynthesizervorrichtung an, bei der die Stromversorgungsspannung der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung von der Stromversorgung in der anderen Schaltung über die Diode in der integrierten Schaltung zugeführt wird.
  • 3 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Frequenzsynthesizervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Unterschied zur zweiten Ausführungsform besteht darin, dass eine Diode 10 anstelle des Widerstandes angebracht ist.
  • Die Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung 6 und andere Schaltungen sind durch die PN-Verbindung der Diode 10 getrennt. Das Rauschen, das durch die Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung 6 erzeugt wird, kann durch die Diode 10 verringert und somit ein Ausmaß des Rauschens reduziert werden, das sich zur Stromversorgungsspannung ausbreitet, die den anderen Schaltungen zugeführt wird. Auf diese Weise kann das C/N verbessert werden.
  • Wie es oben beschrieben wurde, ist gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Frequenzsynthesizervorrichtung derart aufgebaut, dass die Stromversorgungsspannung der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung von der Stromversorgung in der anderen Schaltung über eine Diode in der integrierten Schaltung zugeführt werden kann. Somit kann die Stromversorgungsschaltung vereinfacht und zudem der Einfluss des Rauschens in der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung auf andere Schaltungen verringert werden.
  • Zudem ist bei der zweiten und der dritten Ausführungsform der Fall, bei dem der Widerstand oder die Diode in der integrierten Schaltung verwendet wird, als Verfahren zum Verringern des Stromversorgungsspannungswertes erläutert. Wenn ein Konstantspannungsregulator und dergleichen anstelle des Widerstandes oder der Diode verwendet werden, können ähnliche Vorteile erzielt werden. Obwohl zudem das Verfahren zum Verringern der Stromversorgungsspannung erläutert ist, können die ähnlichen Vorteile erreicht werden, indem die interne GND-Spannung der CMOS-Schaltung erhöht wird. Wenn in diesem Fall ein Umfang der Verringerung der Stromversorgungsspannung gleich einem Umfang der Erhöhung der internen GND-Spannung der CMOS-Schaltung eingestellt ist, werden die Zwischenpotentiale der Sendesignale standardisiert, wenn die CMOS-Schaltung mit anderen Schaltungen verbunden ist, die eine andere Stromversorgungsspannung haben. Auf diese Weise kann der Bereich erweitert werden, in dem ein Betrieb sichergestellt ist.
  • Obwohl das Tiefpassfilter und der spannungsgesteuerte Oszillator als externe Teile bei der Integration der Frequenzsynthesizervorrichtung vorbereitet sind, können die ähnlichen Vorteile durch Verwendung der integrierten Schaltung erreicht werden, die diese Teile enthalten. Obwohl der erste Frequenzteiler und der zweite Frequenzteiler als ECL-Schaltung erläutert sind, können die ähnlichen Vorteile dadurch erreicht werden, dass sie als CMOS-Schaltung ausgebildet werden. Weiterhin ist erläutert, dass durch Verwendung einer Stromversorgung der Schaltungen, deren Stromversorgungsspannung nicht abgesenkt werden kann, die ähnlichen Vorteile durch Verwendung einer Vielzahl von Stromversorgungen erzielt werden kann, sofern der Betrieb und die Charakteristik der Schaltung sichergestellt werden kann.
  • Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Frequenzsynthesizervorrichtung angegeben werden, die enthält: einen spannungsgesteuerten Oszillator zum Erzeugen eines Schwingungssignals mit einer Frequenz in Reaktion auf eine Eingangsspannung, einen ersten Frequenzteiler zum Frequenzteilen einer Frequenz eines Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators, einen zweiten Frequenzteiler zum Frequenzteilen einer Frequenz eines Bezugssignals, einen Phasenkomparator zum Ausgeben eines Signals der Phasendifferenz zwischen dem ersten Frequenzteiler und dem zweiten Frequenzteiler an den spannungsgesteuerten Oszillator über ein Tiefpassfilter und eine Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung, die den ersten Frequenzteiler so steuert, dass ein Frequenzteilungsverhältnis des ersten Frequenzteilers im Verlauf der Zeit geändert wird und ein Zeitdurchschnittswert einen Wert unter dem Dezimalkomma enthält, wobei diese Schaltungen auf demselben Halbleitersubstrat integriert sind, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, die eine Stromversorgungsspannung, die der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung zugeführt wird, niedriger einstellt als eine Stromversorgungsspannung, die den anderen Schaltungen zugeführt wird. Auf diese Weise können derartige Vorteile erreicht werden, dass das Rauschen, das durch die Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung erzeugt wird, reduziert werden kann, das hohe C/N-Verhältnis und die Hochgeschwindigkeits-Verriegelung implementiert werden können und ein geringerer Stromverbrauch erreicht werden kann.

Claims (8)

  1. Frequenzsynthesizervorrichtung, die umfasst: einen spannungsgesteuerten Oszillator (1) zum Erzeugen eines Schwingungssignals mit einer Frequenz in Reaktion auf eine Eingangsspannung; einen ersten Frequenzteiler (2) zum Frequenzteilen einer Frequenz eines Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators (1); einen zweiten Frequenzteiler (5) zum Frequenzteilen einer Frequenz eines Bezugssignals; und einen Phasenkomparator (3) zum Ausgeben eines Signals der Phasendifferenz zwischen dem ersten Frequenzteiler (2) und dem zweiten Frequenzteiler (5) an den spannungsgesteuerten Oszillator (1) über ein Tiefpassfilter (4); und eine Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung (6), die den ersten Frequenzteiler (2) so steuert, dass ein Frequenzteilungsverhältnis des ersten Frequenzteilers (2) im Verlauf der Zeit geändert wird, wobei die Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung (6) und wenigstens der erste Frequenzteiler (2), der zweite Frequenzteiler (5) oder der Phasenkomparator (3) auf ein und demselben Halbleitersubstrat integriert sind; dadurch gekennzeichnet, dass: die Frequenzsynthesizervorrichtung des Weiteren eine Einrichtung (8, 9, 10) umfasst, die eine Stromversorgungsspannung, die der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung (6) zugeführt wird, niedriger einstellt als eine Stromversorgungs spannung, die dem ersten Frequenzteiler (2), dem zweiten Frequenzteiler (5) und dem Phasenkomparator (3) zugeführt wird.
  2. Frequenzsynthesizervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung (6) eine Stromversorgungsspannung von einer Stromversorgung (7) in einer anderen Schaltung über einen Widerstand (9) in einer integrierten Schaltung zugeführt wird.
  3. Frequenzsynthesizervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung (6) eine Stromversorgungsspannung von einer Stromversorgung (7) in einer anderen Schaltung über eine Diode (10) in einer integrierten Schaltung zugeführt wird.
  4. Funkabschnittvorrichtung, in der ein Senderabschnitt und ein Empfängerabschnitt sowie die Frequenzsynthesizervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 auf ein und demselben Halbleitersubstrat integriert sind.
  5. Verfahren zum Betreiben einer Frequenzsynthesizervorrichtung, das die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen eines ersten Schwingungssignals mit einer Frequenz in Reaktion auf ein Steuersignal mittels eines spannungsgesteuerten Oszillators (1), Teilen der Frequenz des ersten Schwingungssignals unter Verwendung eines ersten Frequenzteilers (2), Erzeugen eines zweiten Schwingungssignals durch Teilen der Frequenz eines Bezugssignals über einen zweiten Frequenzteiler (5), Erzeugen eines Signals der Phasendifferenz zwischen dem ersten Schwingungssignal und dem zweiten Schwingungssignal mittels eines Phasenkomparators (3), und Erzeugen des Steuersignals durch Filtern des Signals der Phasendifferenz über ein Tiefpassfilter (4), und Steuern des ersten Frequenzteilers (2) mit einer Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung (6), so dass das Frequenzteilungsverhältnis des ersten Frequenzteilers (2) im Verlauf der Zeit geändert wird, und wobei der Schritt des Steuerns des ersten Frequenzteilers (2) und wenigstens der Schritt des Teilens der Frequenz des ersten Schwingungssignals, der Schritt des Erzeugens des zweiten Schwingungssignals oder der Schritt des Erzeugens des Signals der Phasendifferenz auf ein und demselben Halbleitersubstrat implementiert werden, gekennzeichnet durch: Zuführen einer Stromversorgungsspannung, die niedriger eingestellt ist als eine Stromversorgungsspannung, die dem ersten Frequenzteiler (2), dem zweiten Frequenzteiler (5) und dem Phasenkomparator (3) zugeführt wird, zu der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung (6).
  6. Verfahren zum Betreiben eines Frequenzsynthesizers nach Anspruch 5, wobei die Stromversorgungsspannung, die der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung (6) zugeführt wird, von einer Stromversorgung in einer anderen Schaltung über einen Widerstand in einer integrierten Schaltung bereitgestellt wird.
  7. Verfahren zum Betreiben eines Frequenzsynthesizers nach Anspruch 5, wobei die Stromversorgungsspannung, die der Frequenzteilungsverhältnis-Steuerschaltung (6) zugeführt wird, von einer Stromversorgung in einer anderen Schaltung über eine Diode in einer integrierten Schaltung bereitgestellt wird.
  8. Mobile Funkvorrichtung, die den Frequenzsynthesizer nach Anspruch 1, 2 oder 3 oder die Funkabschnittvorrichtung nach Anspruch 4 umfasst.
DE60020789T 1999-10-28 2000-10-26 Frequenzsynthetisierer und mobiles Funkgerät mit einem solchen Frequenzsynthetisierer Expired - Fee Related DE60020789T2 (de)

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JP30754999 1999-10-28

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