JP2000040962A - Frequency synthesizer device and mobile radio device using the same - Google Patents

Frequency synthesizer device and mobile radio device using the same

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JP2000040962A
JP2000040962A JP10221125A JP22112598A JP2000040962A JP 2000040962 A JP2000040962 A JP 2000040962A JP 10221125 A JP10221125 A JP 10221125A JP 22112598 A JP22112598 A JP 22112598A JP 2000040962 A JP2000040962 A JP 2000040962A
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Japan
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frequency
division ratio
prescaler
output
frequency divider
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JP10221125A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunsuke Hirano
俊介 平野
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frequency synthesizer device which is small in power consumption at locking time. SOLUTION: This frequency synthesizer equipped with a 1st variable frequency divider 3 equipped with a prescaler 25, which can have plural frequency division ratios set according to a frequency division ratio control signal and divides the frequency of an input signal, a main counter 22 and a swallow counter 33 which counts the output of the prescaler 25, and a mode control means 24 which controls the frequency division ratio of the prescaler 25 according to the count values of the main counter 22 and a swallow counter 23, a 2nd variable frequency divider 3 which divides the frequency of the output signal of a reference signal source, and a phase comparator 4 which inputs the output signals from the 1st variable frequency divider 2 and 2nd variable frequency divider 3, compares their outputs with each other, and outputs their phase difference to a voltage-controlled oscillator 1 through a low-pass filter 5 varies the frequency division ratio of the prescaler 25, when the output frequency of the 1st variable frequency divider 2 is varied to lower the operating frequencies of the main counter and the swallow counter, thereby reducing the power consumption.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動無線機等で使
用される周波数シンセサイザ装置に関し、特に第1の可
変分周器に設定される分周比に応じてプリスケーラの分
周比を変更しうるようにしてロック時における消費電力
を低減できるよう構成したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency synthesizer used in a mobile radio device or the like, and more particularly to a frequency synthesizer for changing a frequency division ratio of a prescaler according to a frequency division ratio set in a first variable frequency divider. The power consumption at the time of locking can be reduced.

【0002】[0002]

【従来の技術】周波数シンセサイザ装置は、例えば通信
装置の場合、基準発振器の信号から任意の周波数の搬送
波を作り出すために使用される。従来の周波数シンセサ
イザ装置は、図6に示すように、入力電圧に応じた周波
数の信号を発振する電圧制御発振器(以下、VCOとい
う)1と、外部より設定される分周比に基づいてVCO
1の出力信号の周波数を分周する第1の可変分周器2
と、外部より設定される分周比に基づいて基準信号源の
出力信号の周波数を分周する第2の可変分周器3と、可
変分周器2の出力信号と可変分周器3の出力信号との位
相を比較して位相差を出力する位相比較器4と、位相比
較器4の出力を平均化するローパスフィルタ(以下、L
PFという)5を備えている。
2. Description of the Related Art In the case of a communication device, for example, a frequency synthesizer device is used to generate a carrier wave of an arbitrary frequency from a signal of a reference oscillator. As shown in FIG. 6, a conventional frequency synthesizer includes a voltage controlled oscillator (hereinafter, referred to as VCO) 1 that oscillates a signal having a frequency corresponding to an input voltage, and a VCO based on a frequency division ratio set from outside.
1st variable frequency divider 2 for dividing the frequency of the output signal of 1st
A second variable frequency divider 3 for dividing the frequency of the output signal of the reference signal source based on a frequency division ratio set from outside, and an output signal of the variable frequency divider 2 and a variable frequency divider 3 A phase comparator 4 that compares the phase with the output signal and outputs a phase difference, and a low-pass filter (hereinafter, L) that averages the output of the phase comparator 4
PF) 5.

【0003】従来の周波数シンセサイザ装置は、特開平
7−297712に記載されているように、VCO1の
周波数を切り換えるときに、最初(以下、引き込み時と
呼ぶ)、比較周波数を高くして(すなわち分周比を小さ
くして)ループの応答性を高めて、急速にVCO1の出
力信号(fvco)を目標周波数に近づけ、ほぼ引き込ん
だところで、比較周波数を下げて(すなわち分周比を大
きくして)目標周波数で安定する(ロックする)。
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-297712, a conventional frequency synthesizer first raises the comparison frequency (ie, at the time of switching in) when switching the frequency of the VCO 1 (hereinafter referred to as “pull-in”). The response of the loop is increased by reducing the frequency ratio, and the output signal (fvco) of the VCO 1 is rapidly brought close to the target frequency. When the signal is almost pulled in, the comparison frequency is lowered (that is, the frequency dividing ratio is increased). Stabilizes (locks) at the target frequency.

【0004】可変分周器2及び可変分周器3に設定され
る、引き込み時の分周比をそれぞれM1、R1とする
と、引き込み時は、可変分周器2は、VCO1の出力信
号(fvco)を分周比M1で分周した信号(fdiv1)を
出力し、可変分周器3は、基準発振器の出力信号(fos
c)を分周比R1で分周した信号(fref1)を出力す
る。
Assuming that the dividing ratios at the time of pull-in which are set in the variable frequency divider 2 and the variable frequency divider 3 are M1 and R1, respectively, at the time of pull-in, the variable frequency divider 2 outputs the output signal (fvco ) Is divided by the division ratio M1 to output a signal (fdiv1), and the variable frequency divider 3 outputs the output signal (fos) of the reference oscillator.
A signal (fref1) obtained by dividing c) by the dividing ratio R1 is output.

【0005】位相比較器4は、fref1とfdiv1の位相を
比較して位相差を出力する。位相比較器4の出力信号
は、LPFで平均化された後にVCO1の制御電圧端子
に入力され、VCO1は、制御電圧に加わる電圧に応じ
て、出力する信号の周波数を変化させる。
The phase comparator 4 compares the phases of fref1 and fdiv1 and outputs a phase difference. The output signal of the phase comparator 4 is input to the control voltage terminal of the VCO 1 after being averaged by the LPF, and the VCO 1 changes the frequency of the output signal according to the voltage applied to the control voltage.

【0006】この信号は外部に出力されるとともに、可
変分周器2のフィードバックループに入力し、fref1と
fdiv1の周波数及び位相を一致させるように動作する。
そして、fref1とfdiv1の周波数がほぼ一致したら、可
変分周器2及び可変分周器3に設定している分周比を切
り換える(ここではS倍とする)。この後、周波数が1
/S倍されたfref2とfdiv2の周波数及び位相が一致し
たところでVCO1の出力信号は安定する。ここで、f
vcoの内容を式で表すことにすると、引き込み時のfvco
は次の式(1)のようになる。 fvco=M1×fref1 … (1) 安定時のfvcoは次の式(2)のようになる。 fvco=S×M1×fref2 … (2) (但し、fref2=fref1/S)
This signal is output to the outside and is input to the feedback loop of the variable frequency divider 2 to operate so that the frequency and phase of fref1 and fdiv1 match.
Then, when the frequencies of fref1 and fdiv1 substantially match, the frequency division ratio set in the variable frequency divider 2 and the variable frequency divider 3 is switched (here, S times). After this, the frequency becomes 1
When the frequency and phase of fref2 and fdiv2 multiplied by / S match, the output signal of VCO1 is stabilized. Where f
If the contents of vco are represented by an expression, fvco at the time of pull-in
Is as shown in the following equation (1). fvco = M1 × fref1 (1) fvco at the time of stability is expressed by the following equation (2). fvco = S × M1 × fref2 (2) (however, fref2 = fref1 / S)

【0007】次に、図6に示される可変分周器2の構成
を説明する。可変分周器2は一般によく知られているパ
ルススワロウ方式の可変分周器である。パルススワロウ
方式の可変分周器は、プリスケーラ21と、メインカウン
タ22と、スワロウカウンタ23と、モード制御手段24とか
ら構成される。
Next, the configuration of the variable frequency divider 2 shown in FIG. 6 will be described. The variable frequency divider 2 is a generally known pulse swallow type variable frequency divider. The pulse swallow variable frequency divider includes a prescaler 21, a main counter 22, a swallow counter 23, and mode control means 24.

【0008】以下に上記パルススワロウ方式の可変分周
器2の動作について説明する。プリスケーラ21は、入力
信号fvcoの周波数をP分周または(P+1)分周した
信号fckをメインカウンタ22とスワロウカウンタ23へ出
力する。メインカウンタ22とスワロウカウンタ23は同時
にfckのカウントを開始し、カウント値をモード制御手
段24へ出力する。モード制御手段24は、スワロウカウン
タ23のカウント値がAになるまではプリスケーラ21の分
周比を(P+1)に、メインカウンタ22のカウント値が
A〜N(但しA<N)の間はプリスケーラ21の分周比を
Pになるようにモード制御信号をプリスケーラ21へ出力
する。メインカウンタ22のカウント値がNになれば、ス
ワロウカウンタ23にA値を、メインカウンタ22にN値を
それぞれロードし、同時に信号fdivを出力する。以後
この動作を繰り返す。
The operation of the pulse swallow type variable frequency divider 2 will be described below. The prescaler 21 outputs a signal fck obtained by dividing the frequency of the input signal fvco by P or (P + 1) to the main counter 22 and the swallow counter 23. The main counter 22 and the swallow counter 23 simultaneously start counting fck, and output the count value to the mode control means 24. The mode control means 24 sets the division ratio of the prescaler 21 to (P + 1) until the count value of the swallow counter 23 becomes A, and sets the prescaler until the count value of the main counter 22 is A to N (where A <N). A mode control signal is output to the prescaler 21 so that the frequency division ratio of P becomes P. When the count value of the main counter 22 becomes N, the A value is loaded into the swallow counter 23 and the N value is loaded into the main counter 22, and the signal fdiv is output at the same time. Thereafter, this operation is repeated.

【0009】すなわち、可変分周器2の総分周比Mは次
の式(3)のようになる。 M=(P+1)・A+P・(N−A) =P・N+A … (3)
That is, the total frequency division ratio M of the variable frequency divider 2 is expressed by the following equation (3). M = (P + 1) · A + P · (NA) = P · N + A (3)

【0010】従って、引き込み時における周波数シンセ
サイザ装置の出力信号fvcoは次の式(4)のようにな
る。 fVCO=M1・fref1 =(P・N+A)・fref1 … (4)
Therefore, the output signal fvco of the frequency synthesizer device at the time of pull-in is represented by the following equation (4). f VCO = M1 · fref1 = (P · N + A) · fref1 (4)

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】周波数シンセサイザ装
置において、引き込み時間を短縮することと、低消費電
力化をはかることは重要課題である。図6の周波数シン
セサイザで引き込み時間を短縮するためには、できる限
り引き込み時の比較周波数fref1を高くした方がよい。
In a frequency synthesizer device, it is important to reduce the pull-in time and reduce power consumption. In order to shorten the pull-in time in the frequency synthesizer of FIG. 6, it is preferable to increase the comparison frequency fref1 at the time of pull-in as much as possible.

【0012】ところで上記式(3)において、N<Pで
はN>Aの条件を満足しない場合がでてきて連続の分周
比を設定できなくなる。したがって、所望の分周比Mが
決まれば次の式(5)を満たすようにPを決定する必要
がある。 M≧P2 … (5)
In the above equation (3), when N <P, the condition of N> A may not be satisfied, and a continuous dividing ratio cannot be set. Therefore, if the desired frequency division ratio M is determined, it is necessary to determine P so as to satisfy the following equation (5). M ≧ P 2 (5)

【0013】図6の周波数シンセサイザ装置では、引き
込み時とロック時の分周比が異なる。分周比の小さいM
1が上記式(5)を満たす必要があり、Pを小さい値に
しなければならない。この場合メインカウンタ22とスワ
ロウカウンタ23に供給されるクロックfckの周波数が高
くなり、消費電力が増加してしまうという問題がある。
In the frequency synthesizer device shown in FIG. 6, the frequency division ratios at the time of pull-in and at the time of lock are different. M with small dividing ratio
1 must satisfy the above equation (5), and P must be a small value. In this case, there is a problem that the frequency of the clock fck supplied to the main counter 22 and the swallow counter 23 increases, and power consumption increases.

【0014】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、引き込み時とロック時で比較周波数が変わり、ロッ
ク時において低消費電力な周波数シンセサイザ装置を提
供することを目的としている。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problem, and an object of the present invention is to provide a frequency synthesizer which changes a comparison frequency between a pull-in state and a lock state and consumes low power in the lock state.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の周波数
シンセサイザ装置では、引き込みの過程で比較周波数を
切り換えるときに、プリスケーラの分周比を変更する分
周比制御手段を設けるようにしている。
Therefore, the frequency synthesizer of the present invention is provided with frequency division ratio control means for changing the frequency division ratio of the prescaler when switching the comparison frequency during the pull-in process.

【0016】また、本発明の分周比変更方法は、外部よ
り設定される分周比に応じてプリスケーラの分周比を設
定し、メインカウンタ及びスワロウカウンタの動作周波
数を下げ、ロック時の消費電力を低減するようにしてい
る。
Further, according to the frequency dividing ratio changing method of the present invention, the frequency dividing ratio of the prescaler is set according to the frequency dividing ratio set from the outside, the operating frequency of the main counter and the swallow counter is lowered, and the power consumption during locking is reduced. We try to reduce the power.

【0017】このように構成した本発明の周波数シンセ
サイザ装置や分周比変更方法を移動無線機に適用すれ
ば、電池寿命の長い移動無線機を得ることができる。
By applying the frequency synthesizer apparatus and the dividing ratio changing method of the present invention configured as described above to a mobile radio, a mobile radio with a long battery life can be obtained.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、分周比制御信号に基づき複数の分周比を設定でき、
入力信号の周波数を分周するプリスケーラと、プリスケ
ーラの出力をカウントするメインカウンタ及びスワロウ
カウンタと、メインカウンタ及びスワロウカウンタのカ
ウント値に基づきプリスケーラの分周比を制御するモー
ド制御手段とを備えた第1の可変分周器と、基準信号源
の出力信号の周波数を分周する第2の可変分周器と、第
1の可変分周器と第2の可変分周器からの出力信号を入
力し、位相を比較して、その位相差をローパスフィルタ
を介して電圧制御発振器に出力する位相比較器と、入力
電圧に応じた周波数の信号をプリスケーラに出力する電
圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力の周波数を
変更するときに、前記第1の可変分周器と前記第2の可
変分周器の出力周波数を同じ割合で変更するように、前
記第1の可変分周器及び前記第2の可変分周器に設定す
る分周比を切り替える手段とを備えた周波数シンセサイ
ザにおいて、前記第1の可変分周器の出力周波数を変更
するときに、前記プリスケーラの分周比を変更するよう
にしたものであり、分周比が大きくなるロック時に、プ
リスケーラの分周比を大きく設定することにより、メイ
ンカウンタ及びスワロウカウンタの動作周波数を下げら
れ、消費電力の低減が可能となるという作用を有する。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of frequency division ratios can be set based on a frequency division ratio control signal.
A prescaler for dividing the frequency of the input signal, a main counter and a swallow counter for counting the output of the prescaler, and mode control means for controlling a division ratio of the prescaler based on count values of the main counter and the swallow counter. 1 variable frequency divider, a second variable frequency divider for dividing the frequency of the output signal of the reference signal source, and input signals from the first variable frequency divider and the second variable frequency divider. A phase comparator that compares phases and outputs the phase difference to a voltage-controlled oscillator via a low-pass filter, a voltage-controlled oscillator that outputs a signal having a frequency corresponding to an input voltage to a prescaler, and the voltage-controlled oscillator. When changing the output frequency of the first variable frequency divider, the first variable frequency divider is configured to change the output frequencies of the first variable frequency divider and the second variable frequency divider at the same rate. And a means for switching a frequency division ratio set in the second variable frequency divider, wherein when the output frequency of the first variable frequency divider is changed, the frequency division ratio of the prescaler is changed. By changing the prescaler division ratio to a large value during locking when the division ratio increases, the operating frequency of the main counter and the swallow counter can be reduced, and power consumption can be reduced. It has the action of:

【0019】また、本発明の請求項2に記載の発明は、
請求項1記載の周波数シンセサイザ装置において、2n
または2n十1(nは自然数)の分周比を設定できるプ
リスケーラと、第1の可変分周器に設定される分周比に
基づき、nを変更する分周比制御信号を出力する分周比
制御手段とを設けたものであり、引き込みの過程に外部
より分周比制御信号を設定する必要がなく、制御が簡単
になるという作用を有する。
The invention according to claim 2 of the present invention provides:
2. The frequency synthesizer according to claim 1, wherein 2 n
Alternatively, a prescaler capable of setting a dividing ratio of 2 n (where n is a natural number) and a dividing unit for outputting a dividing ratio control signal for changing n based on the dividing ratio set in the first variable divider. A frequency ratio control means is provided, and there is no need to externally set a frequency division ratio control signal during the pull-in process, which has the effect of simplifying control.

【0020】また、本発明の請求項3に記載の発明は、
請求項2記載の周波数シンセサイザ装置において、プリ
スケーラの一部を、分周比制御信号に基づいて動作を停
止させるようにしたものであり、ロック時における無駄
な電力消費がなくなるという作用を有する。
The invention according to claim 3 of the present invention provides:
In the frequency synthesizer device according to the second aspect, the operation of a part of the prescaler is stopped based on the frequency division ratio control signal, and has an effect of eliminating unnecessary power consumption at the time of locking.

【0021】また、本発明の請求項4に記載の発明は、
請求項1乃至請求項3のいずれかの周波数シンセサイザ
装置を移動無線機に設けるようにしたものでり、移動無
線機の消費電力を低減し、電池寿命を延ばすことができ
るという作用を有する。
Further, the invention described in claim 4 of the present invention is as follows.
The frequency synthesizer device according to any one of claims 1 to 3 is provided in a mobile wireless device, and has an effect that power consumption of the mobile wireless device can be reduced and battery life can be extended.

【0022】また、本発明の請求項5に記載の発明は、
周波数シンセサイザ装置を構成するプリスケーラの分周
比変更方法において、電圧制御発振器の出力の周波数を
変更するときに、第1の可変分周器に設定される分周比
に基づいてプリスケーラの分周比を変更し、メインカウ
ンタ及びスワロウカウンタの動作周波数を低減するよう
にしたものであり、消費電力の低減が可能となるという
作用を有する。
The invention according to claim 5 of the present invention provides:
In the method of changing the frequency division ratio of the prescaler constituting the frequency synthesizer device, when changing the frequency of the output of the voltage controlled oscillator, the frequency division ratio of the prescaler is set based on the frequency division ratio set in the first variable frequency divider. Is changed to reduce the operating frequency of the main counter and the swallow counter, and has an effect that power consumption can be reduced.

【0023】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図5を用いて説明する。なお、図6に示す従来技術
における構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付
すことで詳細な説明は省略する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. The same components as those in the conventional technology shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

【0024】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施の形態における周波数シンセサイザ装置の構成
を示すものであり、プリスケーラ25に分周比制御信号を
入力している点が図6の従来例とは異なっている。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a configuration of a frequency synthesizer device according to a first embodiment of the present invention, in which a frequency division ratio control signal is input to a prescaler 25. However, this is different from the conventional example of FIG.

【0025】図2は、プリスケーラ25の構成の一例を示
したものである。信号Cの制御により分周比を4または
5に変更でき、入力信号fvcoの周波数を4分周または
5分周した信号fmodを出力する2モジュラスプリスケ
ーラ251と、4段の2分周器が縦属接続されてfmodの周
波数を8分周した信号fmod/8と16分周した信号fmod
/16とを選択手段253に出力する非同期分周器252と、分
周比制御信号に応じてfmod/8またはfmod/16のいず
れかを選択し出力する選択手段253と、分周比制御信号
とfmod/16との論理積をとるANDゲート254と、非同
期分周器252内の4段の2分周器の出力とANDゲート2
54の出力との論理和をとり信号Cを出力するNORゲー
ト255とから構成される。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the prescaler 25. The frequency division ratio can be changed to 4 or 5 by controlling the signal C, and the two-modulus prescaler 251 for outputting the signal fmod obtained by dividing the frequency of the input signal fvco by four or five, and the four-stage two-divider are arranged vertically. Signal fmod / 8, which is frequency-divided and frequency-divided by 8, and signal fmod, which is frequency-divided by 16.
/ Synchronous frequency divider 252 for outputting to the selecting means 253, selecting means 253 for selecting and outputting either fmod / 8 or fmod / 16 according to the frequency dividing ratio control signal, and a frequency dividing ratio control signal AND gate 254 which takes the logical product of fmod / 16 and fmod / 16, the output of the 4-stage frequency divider in the asynchronous frequency divider 252 and the AND gate 2
And a NOR gate 255 for taking a logical sum with the output of the 54 and outputting a signal C.

【0026】次に、図2のプリスケーラの動作について
説明する。2モジュラスプリスケーラ251は、信号Cが
Lレベルのときはfvcoの周波数を4分周した信号fmod
を出力し、信号CがHレベルのときはfvcoの周波数を
5分周した信号fmodを出力する。
Next, the operation of the prescaler shown in FIG. 2 will be described. When the signal C is at the L level, the 2-modulus prescaler 251 outputs the signal fmod obtained by dividing the frequency of fvco by four.
And outputs a signal fmod obtained by dividing the frequency of fvco by 5 when the signal C is at the H level.

【0027】まず、分周比制御信号がHレベルの時につ
いて説明する。モード制御信号がHレベルの時の信号C
はLレベルで、fvcoの周波数を64分周した信号が選択
手段253により選択されfckとして出力される。モード
制御信号がLレベルの時のモード信号は、64パルスのf
mod信号の内の1パルスの間Hレベルで、その他はLレ
ベルになる。すなわち、fvcoの周波数を65分周した信
号がfckとして出力される。つまり、図1の可変分周器
2はP=64のパルススワロウ方式の可変分周器として動
作する。従って上記式(5)より4096以上の分周比なら
ば連続に設定することができる。
First, the case where the frequency division ratio control signal is at the H level will be described. The signal C when the mode control signal is at the H level
Is at L level, a signal obtained by dividing the frequency of fvco by 64 is selected by the selection means 253 and output as fck. When the mode control signal is at the L level, the mode signal is a 64-pulse f
The H level is maintained for one pulse of the mod signal, and the L level is maintained for the others. That is, a signal obtained by dividing the frequency of fvco by 65 is output as fck. In other words, the variable frequency divider 2 of FIG. 1 operates as a pulse swallow type variable frequency divider of P = 64. Therefore, according to the above equation (5), if the frequency division ratio is 4096 or more, it can be set continuously.

【0028】次に、分周比制御信号がLレベルの時につ
いて説明する。モード制御信号がHレベルの時の信号C
はLレベルで、fvcoの周波数を32分周した信号が選択
手段253により選択されfckとして出力される。モード
制御信号がLレベルの時のモード信号は、32パルスのf
mod信号の内の1パルスの間Hレベルで、その他はLレ
ベルになる。すなわち、fvcoの周波数を33分周した信
号がfckとして出力される。つまり、図1の可変分周器
2はP=32のパルススワロウ方式の可変分周器として動
作する。従って上記式(5)より1024以上の分周比なら
ば連続に設定することができる。
Next, a case where the frequency division ratio control signal is at the L level will be described. The signal C when the mode control signal is at the H level
Is an L level, a signal obtained by dividing the frequency of fvco by 32 is selected by the selection means 253 and output as fck. When the mode control signal is at the L level, the mode signal is a 32-pulse f
The H level is maintained for one pulse of the mod signal, and the L level is maintained for the others. That is, a signal obtained by dividing the frequency of fvco by 33 is output as fck. That is, the variable frequency divider 2 of FIG. 1 operates as a pulse swallow type variable frequency divider of P = 32. Therefore, according to the above equation (5), if the frequency division ratio is 1024 or more, it can be set continuously.

【0029】以上のような可変分周器を有する図1の周
波数シンセサイザ装置の動作について次に説明する。
The operation of the frequency synthesizer of FIG. 1 having the above-described variable frequency divider will be described below.

【0030】図1の周波数シンセサイザ装置は、図6に
示した従来の周波数シンセサイザ装置と同様に、VCO
1の周波数を切り換えるときに、引き込み時は比較周波
数を高くして(すなわち分周比を小さくして)ループの
応答性を高めて、急速にVCO1の出力信号(fvco)
を目標周波数に近づける。ここでは、このときの分周比
が1024以上4096未満であるとする。これより分周比制御
信号をLレベルに設定する。すなわち、このときのfck
の周波数は約fvco/32となり、この周波数でメインカ
ウンタ22及びスワロウカウンタ23は動作することにな
る。
The frequency synthesizer shown in FIG. 1 has a VCO like the conventional frequency synthesizer shown in FIG.
When switching the frequency of 1, the pull-in time is increased, the comparison frequency is increased (ie, the frequency division ratio is reduced), the response of the loop is increased, and the output signal (fvco) of the VCO 1 is rapidly increased.
To the target frequency. Here, it is assumed that the frequency division ratio at this time is 1024 or more and less than 4096. Thus, the frequency division ratio control signal is set to L level. That is, fck at this time
Is about fvco / 32, and the main counter 22 and the swallow counter 23 operate at this frequency.

【0031】目標周波数にほぼ引き込んだところで、比
較周波数を下げて(すなわち分周比を大きくして)目標
周波数にロックする。ここでは分周比を8倍(S=8)
にしたとする。分周比は4096以上になるので、P=64で
動作させることができる。分周比を8倍にすると同時に
分周比制御信号をHレベルに設定する。すなわち、この
ときのfckの周波数は約fvco/64で、この周波数でメ
インカウンタ22及びスワロウカウンタ23は動作すること
になり、これらの消費電力は半減する。
When the reference frequency is almost reached, the comparison frequency is lowered (that is, the frequency dividing ratio is increased) to lock to the target frequency. Here, the division ratio is 8 times (S = 8)
Let's say Since the frequency division ratio is 4096 or more, it can be operated at P = 64. At the same time, the frequency division ratio is increased by 8 and the frequency division ratio control signal is set to the H level. That is, the frequency of fck at this time is about fvco / 64, and the main counter 22 and the swallow counter 23 operate at this frequency, and their power consumption is reduced by half.

【0032】このように、引き込み時とロック時で分周
比が異なる周波数シンセサイザ装置において、分周比が
大きくなるロック時に、パルススワロウ方式可変分周器
のPの値を大きく設定することにより、メインカウンタ
及びスワロウカウンタの動作周波数を下げられ消費電力
を低減することができる。
As described above, in the frequency synthesizer device in which the frequency division ratio is different between the pull-in time and the lock time, by setting the value of P of the pulse swallow type variable frequency divider to be large at the lock time when the frequency division ratio becomes large. The operating frequency of the main counter and the swallow counter can be reduced, and power consumption can be reduced.

【0033】なお、ここでは説明を分かりやすくするた
めに、PやSに具体的な数値を用いたが、他の値であっ
ても同様に実施可能である。
Although specific numerical values are used for P and S here for easy understanding of the description, other values can be similarly used.

【0034】また、プリスケーラ25の構成は、図2の構
成に限定するものではない。また、プリスケーラ25は、
2通りのPの値を選べる(第1の実施の形態では32と6
4)が、2通り以上でも同様に実施可能である。
The configuration of the prescaler 25 is not limited to the configuration shown in FIG. Also, the prescaler 25
Two values of P can be selected (32 and 6 in the first embodiment).
4) can be similarly implemented in two or more ways.

【0035】また、引き込みの時に、第1の可変分周器
の分周比を時間的に変化させることで等価的に小数点以
下を含む分周比にする周波数シンセサイザ装置でも同様
に実施可能である。
Further, at the time of pull-in, the frequency synthesizer apparatus can be similarly implemented by changing the frequency division ratio of the first variable frequency divider with time so as to equivalently obtain the frequency division ratio including the decimal part. .

【0036】また、上記実施形態の周波数シンセサイザ
装置を移動無線機に適用することにより、移動無線機の
消費電力を低減することができ、電池寿命の長い移動無
線機を得ることができる。
Further, by applying the frequency synthesizer of the above embodiment to a mobile radio, the power consumption of the mobile radio can be reduced, and a mobile radio with a long battery life can be obtained.

【0037】(第2の実施の形態)本発明の第2の実施
の形態の周波数シンセサイザ装置は、図3に示すよう
に、分周比に基づいて分周比制御信号を出力する分周比
制御手段6を備えている。その他は第1の実施形態(図
1)と変わりがない。
Second Embodiment A frequency synthesizer according to a second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, outputs a frequency division ratio control signal based on a frequency division ratio. Control means 6 is provided. Others are the same as the first embodiment (FIG. 1).

【0038】図4は分周比制御手段6の構成を示してい
る。mビットの分周比のLSBから11ビット目と12ビッ
ト目の論理和をとるORゲート61と、13ビット目以上の
反転とORゲート61の論理積をとるNANDゲート62と
を備えている。
FIG. 4 shows the structure of the frequency division ratio control means 6. An OR gate 61 for calculating the logical sum of the eleventh and twelfth bits from the LSB of the m-bit division ratio, and a NAND gate 62 for calculating the logical product of the inversion of the thirteenth bit or more and the OR gate 61 are provided.

【0039】この分周比制御手段6は、分周比が1024以
上4096未満のときに、Lレベルの分周比制御信号を出力
する。分周比が4096以上になるとHレベルの分周比制御
信号を出力する。
The frequency division ratio control means 6 outputs an L level frequency division ratio control signal when the frequency division ratio is not less than 1024 and less than 4096. When the division ratio becomes 4096 or more, an H-level division ratio control signal is output.

【0040】このような構成を採ることにより、分周比
制御信号を外部より設定する必要がなくなる。なお、こ
こではP=32(=25)のときに分周比制御信号がLレ
ベルになるような構成で説明したが、P=2k(kは自
然数)の場合でも、分周比が22k以上22(k+1)未満のと
きに、P=2kを選択するように構成すれば同様に実施
可能である。
By adopting such a configuration, it is not necessary to externally set the frequency division ratio control signal. Here, the configuration has been described in which the division ratio control signal is at L level when P = 32 (= 2 5 ). However, even when P = 2 k (k is a natural number), the division ratio is If the configuration is such that P = 2 k is selected when it is equal to or more than 22 k and less than 22 (k + 1) , it can be similarly implemented.

【0041】(第3の実施の形態)本発明の第3の実施
の形態の周波数シンセサイザ装置は、図5に示すよう
に、分周比制御信号が非同期分周器252の中の最終段の
2分周器(4)に入力されている。その他は第1及び第2
の実施形態(図2)と変わりがない。
(Third Embodiment) In a frequency synthesizer device according to a third embodiment of the present invention, as shown in FIG. It is input to the divide-by-2 frequency (4). Others are first and second
There is no difference from the embodiment (FIG. 2).

【0042】図5において、分周比制御信号がLレベル
のときはfmod/8が選択されており、fmod/16は無視
されている。すなわち分周比制御信号によって、最終段
の前記2分周器(4)の動作を停止するように制御すれば
無駄な電力消費がなくなり、第1の実施の形態よりも低
消費電力化を図ることができる。
In FIG. 5, when the frequency division ratio control signal is at the L level, fmod / 8 is selected and fmod / 16 is ignored. In other words, if the operation of the last-stage frequency divider (4) is controlled to be stopped by the frequency division ratio control signal, useless power consumption is eliminated, and power consumption is reduced as compared with the first embodiment. be able to.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明は上記実施の形態の説明より明ら
かなように、引き込み時に比較周波数を変更する周波数
シンセサイザ装置において、ロック時の消費電力を低減
することができるという効果を有する。
As is clear from the description of the above embodiment, the present invention has an effect that the power consumption at the time of locking can be reduced in a frequency synthesizer device that changes the comparison frequency at the time of pull-in.

【0044】また、この周波数シンセサイザ装置を移動
無線機に適用することにより、移動無線機の消費電力を
低減することができ、電池寿命の長い移動無線機を得る
ことができるという効果を有する。
Also, by applying this frequency synthesizer device to a mobile radio, the power consumption of the mobile radio can be reduced, and a mobile radio with a long battery life can be obtained.

【0045】また、本発明の分周比変更方法は、引き込
み時に比較周波数を変更する周波数シンセサイザ装置
の、ロック時における消費電力の低減を可能にするとい
う効果を有する。
Further, the frequency dividing ratio changing method of the present invention has an effect that the power consumption of the frequency synthesizer device for changing the comparison frequency at the time of locking can be reduced when locked.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態における周波数シン
セサイザ装置の構成を示す図、
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a frequency synthesizer device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の第1の実施の形態におけるプリスケー
ラの構成例を示す図、
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a prescaler according to the first embodiment of the present invention;

【図3】本発明の第2の実施の形態における周波数シン
セサイザ装置の構成を示す図、
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a frequency synthesizer device according to a second embodiment of the present invention;

【図4】本発明の第2の実施の形態における分周比制御
手段の構成例を示す図、
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a frequency division ratio control unit according to a second embodiment of the present invention;

【図5】本発明の第3の実施の形態におけるプリスケー
ラの構成例を示す図、
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a prescaler according to a third embodiment of the present invention;

【図6】従来の周波数シンセサイザ装置の構成を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional frequency synthesizer device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電圧制御発振器 2 第1の可変分周器 3 第2の可変分周器 4 位相比較器 5 ループフィルタ 6 分周比制御手段 21、25 プリスケーラ 22 メインカウンタ 23 スワロウカウンタ 24 モード制御手段 61 NANDゲート 62 ORゲート 251 2モジュラスプリスケーラ 252 非同期分周器 253 選択手段 254 ANDゲート 255 NORゲート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Voltage controlled oscillator 2 1st variable frequency divider 3 2nd variable frequency divider 4 Phase comparator 5 Loop filter 6 Division ratio control means 21, 25 Prescaler 22 Main counter 23 Swallow counter 24 Mode control means 61 NAND gate 62 OR gate 251 Two modulus prescaler 252 Asynchronous frequency divider 253 Selection means 254 AND gate 255 NOR gate

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分周比制御信号に基づき複数の分周比を
設定でき、入力信号の周波数を分周するプリスケーラ
と、前記プリスケーラの出力をカウントするメインカウ
ンタ及びスワロウカウンタと、前記メインカウンタ及び
前記スワロウカウンタのカウント値に基づき前記プリス
ケーラの分周比を制御するモード制御手段とを備えた第
1の可変分周器と、基準信号源の出力信号の周波数を分
周する第2の可変分周器と、前記第1の可変分周器と前
記第2の可変分周器からの出力信号を入力し、位相を比
較して、その位相差をローパスフィルタを介して前記電
圧制御発振器に出力する位相比較器と、入力電圧に応じ
た周波数の信号を前記プリスケーラに出力する前記電圧
制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力の周波数を変
更するときに、前記第1の可変分周器と前記第2の可変
分周器の出力周波数を同じ割合で変更するように、前記
第1の可変分周器及び前記第2の可変分周器に設定する
分周比を切り替える手段とを備えた周波数シンセサイザ
において、前記第1の可変分周器の出力周波数を変更す
るときに、前記プリスケーラの分周比を変更することを
特徴とする周波数シンセサイザ装置。
1. A prescaler for dividing a frequency of an input signal, a main counter and a swallow counter for counting an output of the prescaler, a plurality of division ratios being set based on a division ratio control signal, A first variable frequency divider having mode control means for controlling a frequency division ratio of the prescaler based on a count value of the swallow counter, and a second variable frequency divider for dividing a frequency of an output signal of a reference signal source And input the output signals from the first variable frequency divider and the second variable frequency divider, compare the phases, and output the phase difference to the voltage controlled oscillator via a low-pass filter. Phase comparator, the voltage-controlled oscillator that outputs a signal having a frequency corresponding to the input voltage to the prescaler, and when changing the frequency of the output of the voltage-controlled oscillator, A frequency division ratio set in the first variable frequency divider and the second variable frequency divider so that the output frequencies of the first variable frequency divider and the second variable frequency divider are changed at the same rate Switching means for changing the frequency of the output signal of the first variable frequency divider, wherein the frequency division ratio of the prescaler is changed when the output frequency of the first variable frequency divider is changed.
【請求項2】 2nまたは2n+1(nは自然数)の分周
比が設定できるプリスケーラと、前記第1の可変分周器
に設定される分周比に基づき、前記nを変更する前記分
周比制御信号を出力する分周比制御手段とを備えたこと
を特徴とする請求項1記載の周波数シンセサイザ装置。
2. A prescaler capable of setting a dividing ratio of 2 n or 2 n +1 (n is a natural number), and changing the n based on a dividing ratio set in the first variable frequency divider. 2. The frequency synthesizer device according to claim 1, further comprising frequency division ratio control means for outputting a frequency division ratio control signal.
【請求項3】 前記プリスケーラの一部を、前記分周比
制御信号に基づいて動作を停止させることを特徴とする
請求項2記載の周波数シンセサイザ装置。
3. The frequency synthesizer device according to claim 2, wherein an operation of a part of said prescaler is stopped based on said frequency division ratio control signal.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
の周波数シンセサイザ装置を具備することを特徴とする
移動無線機。
4. A mobile wireless device comprising the frequency synthesizer device according to claim 1.
【請求項5】 周波数シンセサイザ装置を構成するプリ
スケーラの分周比変更方法において、電圧制御発振器の
出力の周波数を変更するときに、第1の可変分周器に設
定される分周比に応じてプリスケーラの分周比を変更
し、メインカウンタ及びスワロウカウンタの動作周波数
を低減することを特徴とするプリスケーラの分周比変更
方法。
5. A method for changing a frequency division ratio of a prescaler constituting a frequency synthesizer device, the method comprising: changing a frequency of an output of a voltage controlled oscillator according to a frequency division ratio set in a first variable frequency divider. A method for changing the frequency division ratio of a prescaler, wherein the frequency of operation of a main counter and a swallow counter is reduced by changing the frequency division ratio of a prescaler.
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