JP2003124808A - Prescaler, frequency dividing counter, and pll frequency synthesizer - Google Patents

Prescaler, frequency dividing counter, and pll frequency synthesizer

Info

Publication number
JP2003124808A
JP2003124808A JP2001317352A JP2001317352A JP2003124808A JP 2003124808 A JP2003124808 A JP 2003124808A JP 2001317352 A JP2001317352 A JP 2001317352A JP 2001317352 A JP2001317352 A JP 2001317352A JP 2003124808 A JP2003124808 A JP 2003124808A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
counter
prescaler
modulus
output
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001317352A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyoo Kondo
豊生 今藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Yamagata Ltd
Original Assignee
NEC Yamagata Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Yamagata Ltd filed Critical NEC Yamagata Ltd
Priority to JP2001317352A priority Critical patent/JP2003124808A/en
Publication of JP2003124808A publication Critical patent/JP2003124808A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To constitute a multi-modulous type prescaler by using a single p/p+1 dual-modulus counter. SOLUTION: The prescaler 1 comprises a 4/5 dual-modulous counter and its low-order binary counter, and modulous control over the 4/5 dual-modulous counter is performed with three kinds of control signals p+1, p+2, and p+4 control from a one-shot circuit 3 and a swallow counter 2 to constitute a multi- modulus type prescaler for p/p+1/p+2/p+4, so that the prescaler is used for a frequency-dividing counter and a frequency synthesizer.

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、高周波RF信号の
分周動作を行うバイポーラトランジスタ構成のECL−
プリスケーラ(Prescaler)回路と、CMOSトランジ
スタ構成のカウンタ(Counter)回路とからなる1チッ
プLSI化に好適なPLL−プリスケーラ(PLL-Presca
ler:プリスケーラ)関し、特に、CMOSのカウンタ
回路から高周波RF回路等へのノイズの影響を低減でき
るマルチモジュラス(Multi Modulus)方式のPLL周
波数シンセサイザ(Synthesizer)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ECL-type bipolar transistor structure for dividing a high frequency RF signal.
A PLL-Prescaler (PLL-Presca) suitable for a one-chip LSI including a prescaler circuit and a counter circuit having a CMOS transistor configuration
ler: prescaler), and more particularly, to a multi-modulus type PLL frequency synthesizer capable of reducing the influence of noise from a CMOS counter circuit on a high-frequency RF circuit and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯電話分野等においては、セットの小
型軽量化・システム複合化の要求を実現するために、送
信、受信及びPLL周波数シンセサイザの各ブロックを
含む高集積化された1チップLSI製品の開発・量産化
が実現されてきている。以下、従来のPLL周波数シン
セサイザについて詳細に説明する。
2. Description of the Related Art In the field of mobile phones, etc., a highly integrated one-chip LSI product including blocks for transmission, reception, and a PLL frequency synthesizer in order to realize a demand for smaller and lighter sets and system integration. The development and mass production of has been realized. Hereinafter, the conventional PLL frequency synthesizer will be described in detail.

【0003】図7は、従来のデュアルモジュラス(Dual
Modulus)方式のPLL周波数シンセサイザのブロック
構成を示す図である。このPLL周波数シンセサイザ
は、RF入力信号RFinに対して、p/p+1の高速
分周動作を行うバイポーラトランジスタ構成のECL−
プリスケーラ回路11と、プリスケーラ回路11からの
プリスケーラ出力を受けて設定CHに応じた位相比較信
号を生成するユニポーラトランジスタ(CMOS)構成
のメインカウンタ(Main-counter)回路13と、同様に
CMOS構成のプリスケーラ11のp+1動作タイミン
グを制御するスワロウカウンタ(Swallow-counter)1
2と、基準信号Frefとの位相差を検出して出力する
位相比較器・チャージポンプ回路14と、シャージポン
プ出力を平滑化した電圧に変換するループフィルタ15
と、ループフィルタ15からの入力電圧に応じて発振周
波数を可変する電圧制御発振器(VCO)16とで構成
される。
FIG. 7 shows a conventional dual modulus.
It is a figure which shows the block structure of the PLL frequency synthesizer of a Modulus system. This PLL frequency synthesizer is an ECL- with a bipolar transistor configuration that performs a high-speed frequency division operation of p / p + 1 with respect to an RF input signal RFin.
A prescaler circuit 11 and a main-counter circuit 13 of a unipolar transistor (CMOS) configuration that receives a prescaler output from the prescaler circuit 11 and generates a phase comparison signal according to a set CH, and a prescaler of a CMOS configuration as well. Swallow-counter 1 for controlling 11 p + 1 operation timings
2 and a phase comparator / charge pump circuit 14 that detects and outputs a phase difference between the reference signal Fref and a loop filter 15 that converts the output of the serge pump into a smoothed voltage.
And a voltage controlled oscillator (VCO) 16 that varies the oscillation frequency according to the input voltage from the loop filter 15.

【0004】図8は、図7に示す従来のPLL周波数シ
ンセサイザに用いられるプリスケーラ回路11の構成を
示す図である。クロック端子に入力信号RFinが供給
され反転出力Q ̄をD端子にOR回路54を介して入力
するD型フリップフロップ回路51と、クロック端子に
入力信号RFinが入力されD端子にD型フリップフロ
ップ回路51の出力QをOR回路55を介して入力する
D型フリップフロップ回路52と、トリガ端子に反転出
力Q ̄を入力し出力Qを前記OR回路55に出力するT
型フリップフロップ回路53とから構成される4/5デ
ュアルモジュラス・カウンタ50と、トリガ端子に順次
前段の反転出力Q ̄を入力する複数のT型フリップフロ
ップ回路61、62、63、64でなり、初段のT型フ
リップフロップ回路61のトリガ端子にT型フリップフ
ロップ回路23の反転出力Q ̄を入力する構成の2
カウンタ60と、前記4/5デュアルモジュラス・カウ
ンタ20の分周数を制御する論理回路70と、から構成
される。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the prescaler circuit 11 used in the conventional PLL frequency synthesizer shown in FIG. The input signal RFin is supplied to the clock terminal and the inverted output Q is input to the D terminal via the OR circuit 54, and the input signal RFin is input to the clock terminal and the D type flip-flop circuit is input to the D terminal. A D-type flip-flop circuit 52 for inputting the output Q of 51 through the OR circuit 55, and a T for outputting the output Q to the OR circuit 55 by inputting the inverted output Q-to the trigger terminal.
And a plurality of T-type flip-flop circuits 61, 62, 63, 64 for sequentially inputting the inverted output Q of the preceding stage to the trigger terminal. Controls the frequency division number of the 2n- ary counter 60 configured to input the inverted output Q of the T-type flip-flop circuit 23 to the trigger terminal of the first-stage T-type flip-flop circuit 61 and the 4/5 dual modulus counter 20. And a logic circuit 70 that operates.

【0005】図9は、前記プリスケーラ回路の動作を示
すタイミングチャートである。まず図9を参照して図8
に示すプリスケーラ回路のモジュラス動作を説明する。
図9において、FF4/5は前記4/5デュアルモジュ
ラス・カウンタ50のD型フリップフロップ回路51の
出力タイミングを示す図であり、FF8〜FF64はそ
れぞれ2進カウンタ60のT型フリップフロップ回路
61〜64の出力タイミングを示す図である。
FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the prescaler circuit. First, referring to FIG. 9, FIG.
The modulus operation of the prescaler circuit shown in FIG.
9, FF4 / 5 is a diagram showing the output timing of the D-type flip-flop circuit 51 of the 4/5 dual modulus counter 50, and FF8 to FF64 are T-type flip-flop circuits 61 of the 2 n- ary counter 60, respectively. It is a figure which shows the output timing of -64.

【0006】NAND回路71の出力が“H”レベルの
ときD型フリップフロップ回路52は反転出力Q ̄は常
時“L”レベルである。この状態ではD型フリップフロ
ップ回路51は、反転出力Q ̄がOR回路54を介して
D端子に帰還されているため、T型フリップフロップ回
路として動作するから1/2分周動作を行う。また、N
AND回路71の出力が“L”レベルのときはT型フリ
ップフロップ回路53は、D型フリップフロップ回路5
1の反転出力Q ̄により動作する毎にD型フリップフロ
ップ回路52のD端子の状態を制御するため、D型フリ
ップフロップ回路51は入力信号RFinの1/2又は
1/3分周動作を行う。従って、デュアルモジュラス・
カウンタ50はT型フリップフロップ回路53による1
/2分周機能により、1/4又は1/5分周、つまり、
4/5デュアルモジュラス・カウンタとして動作する。
そして、論理回路70は2進カウンタ60の各段の反
転出力Q ̄の全てとスワロウカウンタの出力Swall
ow(65)の“L”レベルを条件として4/5デュア
ルモジュラス・カウンタに対し前記1/5分周動作を制
御するから、図8に示すプリスケーラは、図9に示すよ
うに動作の最終のタイミングでp+1のモジュラス制御
(端数制御、Swallow制御)が実行される。
When the output of the NAND circuit 71 is at "H" level, the inverted output Q- of the D-type flip-flop circuit 52 is always at "L" level. In this state, the D-type flip-flop circuit 51 operates as a T-type flip-flop circuit because the inverted output Q-is fed back to the D terminal via the OR circuit 54, and thus performs the 1/2 frequency dividing operation. Also, N
When the output of the AND circuit 71 is at “L” level, the T-type flip-flop circuit 53 becomes the D-type flip-flop circuit 5.
Since the state of the D terminal of the D-type flip-flop circuit 52 is controlled each time it operates with the inverted output Q of 1, the D-type flip-flop circuit 51 performs 1/2 or 1/3 division operation of the input signal RFin. . Therefore, the dual modulus
The counter 50 is a 1 by the T-type flip-flop circuit 53.
By the / 2 frequency division function, 1/4 or 1/5 frequency division, that is,
Operates as a 4/5 dual modulus counter.
Then, the logic circuit 70 outputs all the inverted outputs Q of each stage of the 2 n- ary counter 60 and the output Swall of the swallow counter.
Since the 4/5 dual modulus counter controls the 1/5 frequency division operation on the condition that the "L" level of ow (65) is set, the prescaler shown in FIG. The p + 1 modulus control (fraction control, Swallow control) is executed at the timing.

【0007】図10は、前記プリスケーラを制御するメ
インカウンタ及びスワロウカウンタの動作を示すタイミ
ングチャートである。同図においてプリスケーラ出力
(Prescaler out)は、図8に示すT型フリップフロッ
プ64の出力(FF64)であり、時間軸のスケールは
図9とは異なる。また、図10のタイムチャートではメ
インカウンタの設定値M=25、スワロウカウンタ設定
値S=19の例を示している。同図の動作は次のとおり
である。
FIG. 10 is a timing chart showing the operations of the main counter and the swallow counter for controlling the prescaler. In the figure, the prescaler output (Prescaler out) is the output (FF64) of the T-type flip-flop 64 shown in FIG. 8, and the scale of the time axis is different from that in FIG. Further, the time chart of FIG. 10 shows an example in which the main counter setting value M = 25 and the swallow counter setting value S = 19. The operation of the figure is as follows.

【0008】図10に示すように、メインカウンタ(Ma
in Counter)13はプリスケーラ出力(FF64)を2
5計数毎にプリスケーラ出力1周期幅の信号を出力し、
スワロウカウンタ12は、メインカウンタ13の出力の
後縁のタイミングでセット(“H”レベルを出力)さ
れ、プリスケーラ出力を所定数s(=19)計数して
“L”レベルに復帰する。従って、4/5デュアルモジ
ュラス・カウンタは、s回の各プリスケーラ動作周期内
の最終タイミングで1/5分周動作を行いp+1のモジ
ュラス制御を実行する。
As shown in FIG. 10, the main counter (Ma
in Counter) 13 outputs the prescaler output (FF64) to 2
Prescaler output 1 cycle width signal is output every 5 counts,
The swallow counter 12 is set (outputs "H" level) at the timing of the trailing edge of the output of the main counter 13, counts the prescaler output by a predetermined number s (= 19), and returns to "L" level. Therefore, the 4/5 dual modulus counter performs the 1/5 frequency division operation at the final timing within each s prescaler operation cycle to execute the p + 1 modulus control.

【0009】前述のようなp/p+1分周動作を行うプ
リスケーラ回路を使用し、p+1分周動作のタイミング
をスワロウカウンタにより帰還制御するように構成した
分周カウンタにおいては、そのトータル分周数Nは、プ
リスケーラ設定値p/p+1、メインカウンタ設定値
m、スワロウカウンタ設定値sとすると、 N=p*(m−s)+(p+1)*s=p*m+s …式(1) として計算できる。
In the frequency dividing counter configured such that the prescaler circuit for performing the p / p + 1 frequency dividing operation as described above is used and the timing of the p + 1 frequency dividing operation is feedback-controlled by the swallow counter, the total frequency dividing number N Is a prescaler set value p / p + 1, a main counter set value m, and a swallow counter set value s, N = p * (ms) + (p + 1) * s = p * m + s ... can be calculated as equation (1). .

【0010】次に、前記デュアルモジュラス制御におけ
る前記設定値(10進)の2進値であるプリスケーラの
段数及びカウンタ系(スワロウカウンタ及びメインカウ
ンタ)の設定BIT数について追ってみると、前述のよ
うにスワロウカウンタ設定値sを0〜p−1まで設定可
能とするためには、プリスケーラ段数[p]=スワロウ
カウンタ設定BIT数[s]([]内の記号は10進の
設定値を表す。)の関係を満たす必要があり、更に、式
(1)においてプリスケーラのp分周動作を設定する
(m−s)項は負の設定はできない(m<sの設定は、
スワロウカウンタの計数中にメインカウンタが先に計数
を終了することを意味し、CH設定の連続性が途切れ
る)ため、プリスケーラの段数、カウンタ系の各設定B
IT数の関係は次のようになる。 プリスケーラ段数[p]=スワロウカウンタ設定BIT数[s]<メインカウン タ設定BIT数[m] …式(2)
Next, the number of steps of the prescaler, which is a binary value of the set value (decimal) in the dual modulus control, and the set BIT number of the counter system (swallow counter and main counter), will be examined. In order to be able to set the swallow counter set value s from 0 to p-1, the number of prescaler stages [p] = the number of swallow counter set BITs [s] (the symbol in [] represents a decimal set value.) Must be satisfied, and further, the (ms) term that sets the p-scaler operation of the prescaler in Expression (1) cannot be set negatively (when m <s,
It means that the main counter finishes counting first while the swallow counter is counting, and the continuity of CH setting is interrupted.) Therefore, the number of stages of the prescaler and each setting of the counter system B
The relationship of the number of IT is as follows. Prescaler stage number [p] = swallow counter setting BIT number [s] <main counter setting BIT number [m] Equation (2)

【0011】この条件を満たすことにより、スワロウカ
ウンタ設定値sは0からp−1まで設定することができ
るので、PLL周波数シンセサイザとして全てのCH設
定が可能な見かけ上フルプログラム(Full Program、全
整数制御)のカウンタ制御が可能である。
By satisfying this condition, the swallow counter set value s can be set from 0 to p−1, so that an apparent full program (Full Program, all integers) capable of setting all CHs as a PLL frequency synthesizer. (Control) counter control is possible.

【0012】しかし、従来のデュアルモジュラス方式の
PLL周波数シンセサイザでは、式(2)から分かるよ
うに、プリスケーラの段数はカウンタ系(スワロウカウ
ンタ及びメインカウンタ)のみのトータル分周設定BI
T数[s+m]の1/2以下の範囲内に設定する必要が
あるから、分周カウンタ全体として要求される分周数を
実現するためにはメインカウンタ側の設定BIT数が多
くなり、カウンタ系の動作周波数が高くなる。
However, in the conventional dual modulus type PLL frequency synthesizer, as can be seen from the equation (2), the number of stages of the prescaler is the total frequency division setting BI of only the counter system (swallow counter and main counter).
Since it is necessary to set within a range of 1/2 or less of the T number [s + m], the number of BITs set on the main counter side is increased in order to realize the frequency division number required for the entire frequency division counter, The operating frequency of the system increases.

【0013】この結果、前述のような送受信系及びPL
L系の各ブロックを含むような高集積化された1チップ
LSIに対する前記PLL周波数シンセサイザの適用に
おいては、PLL系からの高調波次数の低いロジックノ
イズ(Logic-noise)が送受信系ブロックの諸特性に影
響を与える虞がある。
As a result, the transmission / reception system and the PL as described above are
In the application of the PLL frequency synthesizer to a highly integrated one-chip LSI including each block of the L system, logic noise with a low harmonic order from the PLL system is caused by various characteristics of the transmission / reception system block. May be affected.

【0014】ところで、複数のモジュラス動作を可能と
したプリスケーラ又はPLL周波数シンセサイザは、特
開平5−268080号公報、特開2001−4482
4号公報に記載されている。
By the way, a prescaler or a PLL frequency synthesizer capable of performing a plurality of modulus operations is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-268080 and 2001-4482.
No. 4 publication.

【0015】図11は、前記特開平5−268080号
公報記載のプリスケーラ回路を示す図である。フリップ
フロップ回路FF1、FF2、FF3と、前記各フリッ
プフロップ回路の出力をフリップフロップ回路FF1の
入力に帰還するOR回路とから構成される。フリップフ
ロップ回路FF1は、モジュール信号M1を入力し、M
1がHレベルのときには出力信号バ−Q1と同バーQ1
Rが同一となるフリップフロップ回路として動作し、モ
ジュール信号M1がLレベルのときには出力信号バーQ
1RがLレベルとなり出力信号バーQ1はDフリップフ
ロップとして動作する。また、フリップフロップ回路F
F3は、モジュール信号M3がLレベルのときには出力
信号Q3がLレベルとなり、モジュール信号M3がHレ
ベルのときは出力信号Q3はDフリップフロップとして
動作する。
FIG. 11 is a diagram showing a prescaler circuit described in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 5-268080. It is composed of flip-flop circuits FF1, FF2, FF3 and an OR circuit for feeding back the outputs of the respective flip-flop circuits to the input of the flip-flop circuit FF1. The flip-flop circuit FF1 inputs the module signal M1 and outputs M
When 1 is at H level, the output signal bar Q1 and the same bar Q1
It operates as a flip-flop circuit in which R is the same, and when the module signal M1 is at L level, the output signal Q
1R becomes L level, and the output signal bar Q1 operates as a D flip-flop. In addition, the flip-flop circuit F
The output signal Q3 of the F3 operates as a D flip-flop when the output signal Q3 is at the L level when the module signal M3 is at the L level, and when the module signal M3 is at the H level.

【0016】以上の構成により出力OUTは、モジュー
ル信号M3がLレベル場合はモジュール信号M1がLレ
ベルの間はクロック信号の3分周出力となり、モジュー
ル信号M1がHレベルの間はクロック信号の4分周出力
となる。また、モジュール信号M3がHレベルの場合
は、モジュール信号M1がLレベルの間はクロック信号
の4分周出力となり、モジュール信号M1がHレベルの
間はクロック信号の5分周出力となる。つまり図9に示
すプリスケーラはモジュール信号M1、3のレベルに応
じて、P分周、P+1分周に加えてP−1分周動作を行
う。
With the above configuration, when the module signal M3 is at the L level, the output OUT becomes the clock signal divided by 3 while the module signal M1 is at the L level, and when the module signal M1 is at the H level, the output OUT is 4 times. Divided output. When the module signal M3 is at the H level, the clock signal is divided by 4 while the module signal M1 is at the L level, and the clock signal is divided by 5 while the module signal M1 is at the H level. That is, the prescaler shown in FIG. 9 performs P-1 frequency division operation in addition to P frequency division and P + 1 frequency division operation according to the levels of the module signals M1 and M3.

【0017】図12は、前記特開2001−44824
号公報記載の2つのプリスケーラ構成の分周器構成を示
す図である。モジュラス制御mod1により制御可能な
第1のデュアルモジュラス分周器と、モジュラス制御m
od16により制御可能な第2のデュアルモジュラス分
周器との縦続接続構成でなり、各デュアルモジュラス分
周器の分周比の組み合わせによりクアドロモジュラスプ
リスケーラを構成している。また、周波数シンセサイザ
への適用においては、前記モジュラス制御mod1、m
od16は、それぞれ第2のデュアルモジュラス分周器
の出力を計数するメインカウンタによりセットされ、前
記第2のデュアルモジュラス分周器の出力を計数する2
つのスワロウカウンタにより制御される。つまり、第1
のスワロウカウンタの出力によりmod1の制御が行わ
れ、第2のスワロウカウンタの出力によりmod2の制
御が行われる。
FIG. 12 shows the above-mentioned JP 2001-44824 A.
It is a figure which shows the frequency divider structure of the two prescaler structure of the publication. A first dual-modulus frequency divider controllable by the modulus control mod1, and a modulus control m
A quadrature modulus prescaler is configured by a cascade connection configuration with a second dual modulus frequency divider that can be controlled by od16, and a combination of frequency division ratios of the respective dual modulus frequency dividers. When applied to a frequency synthesizer, the modulus control mod1, m
od16 is set by a main counter that counts the output of the second dual-modulus frequency divider, and counts 2 the output of the second dual-modulus frequency divider.
Controlled by two swallow counters. That is, the first
The output of the first swallow counter controls mod1 and the output of the second swallow counter controls the mod2.

【0018】同図に示す分周器のモジュラス制御動作に
ついて、16/17分周器及び4/5分周器をそれぞれ
前記第1及び第2のデュアルモジュラス分周器とした例
で具体的に説明すると、第1のデュアルモジュラス分周
器の16×4=64の分周に対し第2のデュアルモジュ
ラス分周器の計数過程中に一度のみ行うmod1の制御
による65の分周動作と、16×5=80の分周に対し
第2のデュアルモジュラス分周器の計数過程中に一度の
み行うmod1の制御による81の分周動作と、を組み
合わせ、複数の64/65/80/81モジュラス制御
を実現するものである。
Regarding the modulus control operation of the frequency divider shown in the figure, the 16/17 frequency divider and the 4/5 frequency divider will be concretely described by using the first and second dual modulus frequency dividers, respectively. To explain, for the 16 × 4 = 64 division of the first dual modulus divider, the dividing operation of 65 by the control of mod1 is performed only once during the counting process of the second dual modulus divider. A multiple 64/65/80/81 modulus control is performed by combining a frequency division operation of 81 by the control of mod1 performed only once during the counting process of the second dual modulus frequency divider for a frequency division of × 5 = 80. Is realized.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】前述のように図7〜9
に示すデュアルモジュラス方式のPLL周波数シンセサ
イザでは、全てのCH設定ができるフルプログラムのカ
ウンタ制御を可能とするためには、メインカウンタの設
定BIT数を高める必要があり、RF周波数・比較周波
数が高い無線システムでは通常CMOS構成のカウンタ
系の動作周波数を上げざるを得ないこととなる。
As described above, FIGS.
In the dual modulus type PLL frequency synthesizer shown in (1), it is necessary to increase the number of BITs set in the main counter in order to enable full program counter control capable of setting all CHs. In the system, the operating frequency of the counter system of the CMOS structure usually has to be raised.

【0020】しかしながら、前述のようにアナログの送
信及び受信系ICにPLL周波数シンセサイザをも内蔵
するシステムLSIにおいては、貫通電流等の特有のノ
イズ特性を有するCMOS回路の動作周波数を上げた
分、LSI内のディジタルブロックからアナログブロッ
クへのノイズの回り込みが顕著な問題となる。具体的に
は、RF周波数が2GHz帯・CH間隔であるPLL比
較周波数が250kHzの無線システムでは、カウンタ
系のトータル設定BIT数は13BIT[N=800
0:2^13BIT]となり、式(2)よりスワロウカ
ウンタ設定BIT数6[s=2^6]、メインカウンタ
設定BIT数7[m=2^7]として考えると、プリス
ケーラ回路の段数6(分周数64/65)となるから、
カウンタ系の動作周波数は31MHz程度となる。一
方、ダブルコンバージョン方式の無線通信機器の受信及
び送信ブロックでは、中間周波(IF)段に使用する表
面波SAWフィルタの減衰特性の制約からIF周波数と
して50〜130MHzに設定することが多いため、C
H設定によってはカウンタ系の2〜4次高調波成分が直
接IF信号に被り、受信感度の劣化を引き起こしたり、
送信系のスプリアスノイズ(Sprious Noise)の悪化原
因となるケースが生じうる。
However, in the system LSI in which the analog transmission and reception IC also includes the PLL frequency synthesizer as described above, the LSI circuit is increased by the operating frequency of the CMOS circuit having a characteristic noise characteristic such as shoot-through current. The sneak of noise from the digital block to the analog block is a serious problem. Specifically, in a wireless system in which the RF comparison frequency is 250 GHz and the PLL comparison frequency is 250 kHz, the total set BIT number of the counter system is 13 BIT [N = 800.
0: 2 ^ 13 BIT], and considering from the equation (2) that the swallow counter setting BIT number is 6 [s = 2 ^ 6] and the main counter setting BIT number is 7 [m = 2 ^ 7], the number of stages of the prescaler circuit is 6 ( Since the frequency division number is 64/65),
The operating frequency of the counter system is about 31 MHz. On the other hand, in the reception and transmission blocks of the double conversion type wireless communication device, the IF frequency is often set to 50 to 130 MHz due to the restriction of the attenuation characteristics of the surface acoustic wave SAW filter used in the intermediate frequency (IF) stage.
Depending on the H setting, the 2nd to 4th harmonic components of the counter system directly cover the IF signal, causing deterioration of the reception sensitivity,
A case may occur that causes deterioration of spurious noise of the transmission system.

【0021】一方、図11に示すプリスケーラは、3及
び4分周動作と4及び5分周動作のプリスケーラ、つま
り、p分周動作とp+1分周動作に加えてp−1分周動
作を行うことができるものであるが、このプリスケーラ
は基準周波数を高めてロックアップ時間を短縮するため
に、プリスケーラに複数の2モジュラス動作(2つのデ
ュアルモジュラス動作)をさせて、分周比設定の可能範
囲を連続するようにしたものであり、プリスケーラの段
数とカウンタ系(スワロウカウンタ、メインカウンタ)
の設定BIT数との関係については何ら考慮されておら
ず、3及び4分周と4及び5分周のプリスケーラの段数
からみて、メインカウンタの設定BIT数を高める必要
があるものであり、更に、モジュラス動作も3モジュラ
ス動作に限られ、カウンタ系の動作周波数をより下げる
ための4以上の複数モジュラス構成を実現可能なもので
もない。
On the other hand, the prescaler shown in FIG. 11 performs prescaler of 3 and 4 frequency division operation and 4 and 5 frequency division operation, that is, p-1 frequency division operation in addition to p frequency division operation and p + 1 frequency division operation. However, this prescaler allows the prescaler to perform multiple 2-modulus operations (two dual-modulus operations) in order to increase the reference frequency and shorten the lock-up time. The number of prescaler stages and the counter system (swallow counter, main counter)
No consideration has been given to the relationship with the number of BITs set, and it is necessary to increase the number of BITs set for the main counter in view of the number of stages of the prescaler divided by 3 and 4 and divided by 4 and 5. The modulus operation is also limited to the three-modulus operation, and it is not possible to realize a multi-modulus configuration of four or more for further lowering the operating frequency of the counter system.

【0022】また、図12に示すプリスケーラは、第
1、第2のデュアルモジュラス分周器の縦続接続構成に
よりクアドロモジュラスプリスケーラを構成するもので
あるから、複数モジュラス動作を可能とするものの、こ
のようなプリスケーラでは、例えば第1、第2のデュア
ルモジュラス分周器をそれぞれ16/17分周器及び4
/5分周器とした例でも分かるように、後段側の4/5
分周器の分周数の切り替え時に、前段側の16又は17
分周出力を4分周と5分周との間で切り替えることにな
り、4/5分周器の分周出力はプリスケーラの入力パル
スの16(又は17)個分の位相変動をきたすから、プ
リスケーラの出力及びカウンタ系でジッタ等の影響が生
じる虞がある。
Further, since the prescaler shown in FIG. 12 constitutes the quadromodulus prescaler by the cascade connection configuration of the first and second dual modulus dividers, it enables a plurality of modulus operations. In the prescaler, for example, the first and second dual modulus dividers are respectively divided into 16/17 divider and 4
As you can see in the example of using the / 5 frequency divider,
When switching the frequency division number of the frequency divider, 16 or 17
Since the frequency division output is switched between the frequency division by 4 and the frequency division by 5, the frequency division output of the 4/5 frequency divider causes a phase variation of 16 (or 17) input pulses of the prescaler. The output of the prescaler and the counter system may be affected by jitter or the like.

【0023】本発明は以上のような問題を解決するもの
であり、送受信ブロック及びPLL周波数シンセサイザ
ブロックを含む高集積化する1チップLSIへの適用に
好適な、ジッタノイズ発生をも防止可能な新しい動作原
理のマルチモジュラス方式のプリスケーラ、分周カウン
タ及びPLL周波数シンセサイザを構成するものであ
る。つまり、 (目的)本発明の目的は、単一のデュアルモジュラス・
カウンタを使用して大きな分周数の設定を可能とするマ
ルチモジュラスなプリスケーラを提供することにある。
本発明の目的は、単一のデュアルモジュラス・カウンタ
を使用して大きな分周数の設定を可能とするマルチモジ
ュラスなプリスケーラを使用した分周カウンタを提供す
ることにある。本発明の目的は、比較周波数を下げるこ
となくプリスケーラの分周数を上げることにより、通常
CMOS構成が採用されノイズ源となるスワロウカウン
タ、メインカウンタの動作周波数を下げ、送信/受信系
回路に影響する前記動作周波数の高調波次数を高めて回
り込みノイズを低減することを可能としたPLL周波数
シンセサイザを提供することにある。
The present invention solves the problems as described above, and is suitable for application to a highly integrated one-chip LSI including a transmission / reception block and a PLL frequency synthesizer block, and is capable of preventing the occurrence of jitter noise. The multi-modulus prescaler, which is the principle of operation, constitutes a frequency dividing counter and a PLL frequency synthesizer. That is, (Objective) The purpose of the present invention is to provide a single dual modulus
An object of the present invention is to provide a multi-modulus prescaler capable of setting a large frequency division number using a counter.
It is an object of the present invention to provide a frequency division counter using a multi-modulus prescaler which enables setting of a large frequency division number using a single dual modulus counter. An object of the present invention is to increase the frequency division number of the prescaler without lowering the comparison frequency, thereby lowering the operating frequency of the swallow counter and the main counter, which normally adopt the CMOS configuration and become a noise source, and affect the transmission / reception system circuits. Another object of the present invention is to provide a PLL frequency synthesizer capable of reducing the wraparound noise by increasing the harmonic order of the operating frequency.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明のプリスケーラ
は、p/p+1デュアルモジュラス・カウンタ(例えば
図3の20)と、前記p/p+1デュアルモジュラス・
カウンタの出力を計数する下位カウンタ(例えば図3の
30)と、前記p/p+1デュアルモジュラス・カウン
タを制御する複数の制御信号を入力する制御端子(例え
ば図3の46)と、前記下位カウンタの出力をデコード
して生成した複数のp+1モジュラス動作タイミングに
おいて前記複数の制御信号のそれぞれに応じた1及び複
数回のp+1モジュラス動作を制御する制御回路(例え
ば図3の40)と、を備え、マルチモジュラス動作を行
うことを特徴とする。
The prescaler of the present invention includes a p / p + 1 dual modulus counter (for example, 20 in FIG. 3) and the p / p + 1 dual modulus counter.
A lower counter (eg 30 in FIG. 3) for counting the output of the counter, a control terminal (eg 46 in FIG. 3) for inputting a plurality of control signals for controlling the p / p + 1 dual modulus counter, and a lower counter of the lower counter. A plurality of p + 1 modulus operation timings generated by decoding the output, and a control circuit (for example, 40 in FIG. 3) that controls one or a plurality of p + 1 modulus operations according to each of the plurality of control signals. It is characterized by performing a modulus operation.

【0025】本発明の分周カウンタは、p/p+1デュ
アルモジュラス・カウンタ(例えば図3の20)と、前
記p/p+1デュアルモジュラス・カウンタの出力を計
数する下位カウンタ(例えば図3の30)と、前記p/
p+1デュアルモジュラス・カウンタを制御する複数の
制御信号を入力する制御端子(例えば図3の46)と、
前記下位カウンタの出力をデコードして生成した複数の
p+1モジュラス動作タイミングにおいて前記複数の制
御信号のそれぞれに応じた1及び複数回のp+1モジュ
ラス動作を制御する制御回路(例えば図3の40)とを
備えるプリスケーラ(例えば図2の1、図3)と、前記
下位カウンタの出力を計数するメインカウンタ(例えば
図2の4)と、前記メインカウンタの出力によりセット
され、プリスケーラの上位ビットを制御する前記制御信
号を出力するスワロウカウンタ(例えば図2の2)と、
プリスケーラの下位ビットを制御する前記制御信号を出
力する1ショット回路(例えば図2の3)とを備えるこ
とを特徴とする。
The frequency dividing counter of the present invention comprises a p / p + 1 dual modulus counter (eg 20 in FIG. 3) and a lower counter (eg 30 in FIG. 3) for counting the output of the p / p + 1 dual modulus counter. , P /
a control terminal (for example, 46 in FIG. 3) for inputting a plurality of control signals for controlling the p + 1 dual modulus counter,
And a control circuit (for example, 40 in FIG. 3) that controls one and a plurality of p + 1 modulus operations corresponding to each of the plurality of control signals at a plurality of p + 1 modulus operation timings generated by decoding the output of the lower counter. A prescaler (for example, 1 in FIG. 2 and FIG. 3) provided, a main counter (for example, 4 in FIG. 2) that counts the output of the lower counter, and an upper bit of the prescaler that is set by the output of the main counter. A swallow counter (for example, 2 in FIG. 2) that outputs a control signal,
And a one-shot circuit (for example, 3 in FIG. 2) that outputs the control signal for controlling the lower bits of the prescaler.

【0026】本発明のPLL周波数シンセサイザは、電
圧制御発振器(例えば図1の7)の出力を分周カウンタ
(例えば図2)により分周した分周信号と基準信号との
位相差を比較して位相誤差信号を生成し、前記位相誤差
信号の低周波成分により前記電圧制御発振器の出力周波
数を制御するPLL周波数シンセサイザ(例えば図1)
において、前記分周カウンタは、前記電圧制御発振器の
出力を計数するp/p+1デュアルモジュラス・カウン
タ(例えば図3の20)と、前記p/p+1デュアルモ
ジュラス・カウンタの出力を計数する下位カウンタ(例
えば図3の30)と、前記p/p+1デュアルモジュラ
ス・カウンタを制御する複数の制御信号を入力する制御
端子(例えば図3の46)と、前記下位カウンタの出力
をデコードして生成した複数のp+1モジュラス動作タ
イミングにおいて前記複数の制御信号のそれぞれに応じ
た1及び複数回のp+1モジュラス動作を制御する制御
回路(例えば図3の40)とを備えるプリスケーラと、
前記下位カウンタの出力を計数し前記分周信号を出力す
るメインカウンタ(例えば図1の4)と、前記メインカ
ウンタの出力によりそれぞれセットされ、プリスケーラ
の上位ビットを制御する前記制御信号を出力するスワロ
ウカウンタ(例えば図1の2)と、プリスケーラの下位
ビットを制御する前記制御信号を出力する1ショット回
路(例えば図1の3)と、を備えることを特徴とする。
The PLL frequency synthesizer of the present invention compares the phase difference between the divided signal obtained by dividing the output of the voltage controlled oscillator (for example, 7 in FIG. 1) by the frequency dividing counter (for example, FIG. 2) and the reference signal. A PLL frequency synthesizer that generates a phase error signal and controls the output frequency of the voltage controlled oscillator by the low frequency component of the phase error signal (eg, FIG. 1).
In the above, the frequency division counter is a p / p + 1 dual modulus counter (for example, 20 in FIG. 3) that counts the output of the voltage controlled oscillator, and a lower counter (for example, 20) that counts the output of the p / p + 1 dual modulus counter. 3), a control terminal for inputting a plurality of control signals for controlling the p / p + 1 dual modulus counter (for example, 46 in FIG. 3), and a plurality of p + 1 generated by decoding the output of the lower counter. A prescaler including a control circuit (for example, 40 in FIG. 3) that controls one and a plurality of p + 1 modulus operations in response to each of the plurality of control signals at a modulus operation timing;
A main counter (for example, 4 in FIG. 1) that counts the output of the lower counter and outputs the divided signal, and a swallow that outputs the control signal that is set by the output of the main counter and that controls the upper bits of the prescaler. It is characterized by including a counter (for example, 2 in FIG. 1) and a one-shot circuit (for example, 3 in FIG. 1) that outputs the control signal for controlling the lower bit of the prescaler.

【0027】また、前記プリスケーラはp/p+1/p
+2/p+4マルチモジュラス動作を行うことを特徴と
し、又は前記下位カウンタは2進カウンタ(例えば図
3の30)であることを特徴とし、又は前記下位カウン
タは、少なくとも出力をデコードするカウンタ段を同期
型カウンタ(例えば図3の32、33、34)とするこ
とを特徴とする。
The prescaler is p / p + 1 / p.
+ 2 / p + 4 multimodulus operation is performed, or the lower counter is a 2 n- ary counter (for example, 30 in FIG. 3), or the lower counter has at least a counter stage for decoding an output. It is characterized in that it is a synchronous counter (for example, 32, 33, 34 in FIG. 3).

【0028】また、前記分周カウンタ、PLL周波数シ
ンセサイザは、1ショット回路からの制御信号によるp
+1モジュラス動作タイミングは、スワロウカウンタか
らの制御信号によるp+1モジュラス動作タイミング
と、前記下位カウンタの異なる動作周期の同一動作タイ
ミング(例えば図6)とすることを特徴とする。
The frequency dividing counter and the PLL frequency synthesizer are controlled by the control signal from the one-shot circuit.
The +1 modulus operation timing is characterized by being the p + 1 modulus operation timing according to the control signal from the swallow counter and the same operation timing (for example, FIG. 6) of different operation cycles of the lower counter.

【0029】(作用)単一のp/p+1デュアルモジュ
ラス・カウンタを使用して、p+1制御を基本単位とし
た分散した動作タイミングで所望の制御回数のモジュラ
ス制御を行い、p/p+1/p+2/p+4・・・のよ
うに複数のマルチモジュラス(MultiModulus)制御を実
現し、モジュラス制御のビット設定は2(n=0、
1、2、…)のビット設定を可能とするマルチモデュラ
ス方式のプリスケーラ及び分周カウンタを構成する。P
LL周波数シンセサイザへの適用により、比較周波数を
下げることなくプリスケーラの段数を上げる、すなわち
ノイズ源となるメインカウンタの動作周波数を下げ、送
信/受信系に影響する前記動作周波数の高調波次数を上
げることでローノイズ化を可能とする。
(Operation) A single p / p + 1 dual modulus counter is used to perform modulus control for a desired number of times of control at distributed operation timings with p + 1 control as a basic unit, and p / p + 1 / p + 2 / p + 4 Realize multiple multi-modulus (MultiModulus) control as shown in the following, and the bit setting of the modulus control is 2 n (n = 0,
A multi-modulus prescaler and a frequency division counter capable of setting bits of 1, 2, ... P
By applying it to the LL frequency synthesizer, increase the number of stages of the prescaler without lowering the comparison frequency, that is, lower the operating frequency of the main counter, which is a noise source, and increase the harmonic order of the operating frequency that affects the transmission / reception system. Enables low noise.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】図1は本発明のマルチモデュラス
方式のプリスケーラ、分周カウンタ及びPLL周波数シ
ンセサイザの一実施の形態のブロック構成を示す図であ
る。
1 is a block diagram showing an embodiment of a multi-modulus type prescaler, a frequency dividing counter and a PLL frequency synthesizer according to the present invention.

【0031】(構成の説明)本実施の形態のPLL周波
数シンセサイザは、RF入力信号RFinに対して、分
周数[p/p+1/p+2/p+4]の高速切替分周動
作を可能とするバイポーラトランジスタ構成のECL
(emitter coupled logic)でなるプリスケーラ(Presc
aler)1と、前記プリスケーラ1の出力を受けて設定C
Hに応じた位相比較周波数を生成するCMOSトランジ
スタ構成のメインカウンタ(Main-counter)4と、プリ
スケーラ1のp+1/p+2動作タイミングを制御する
1ショット(1Shot)回路3と、前記プリスケーラ1の
p+4動作タイミングを制御するスワロウカウンタ(Sw
allow-counter)2と、基準信号Frefとの位相差を
検出して出力する位相比較器・チャージポンプ5と、チ
ャージポンプ出力を平滑化された電圧に変換するループ
フィルタ6と、前記ループフィルタからの入力電圧に応
じて発振周波数を可変する電圧制御発振器(VCO)7
と、で構成される。
(Description of Configuration) The PLL frequency synthesizer of the present embodiment is a bipolar transistor capable of performing a high-speed switching frequency dividing operation of a frequency division number [p / p + 1 / p + 2 / p + 4] with respect to an RF input signal RFin. Configuration ECL
(Emitter coupled logic) prescaler (Presc
aler) 1 and the output of the prescaler 1 to set C
A main counter (Main-counter) 4 having a CMOS transistor configuration for generating a phase comparison frequency according to H, a 1-shot (1Shot) circuit 3 for controlling p + 1 / p + 2 operation timing of the prescaler 1, and a p + 4 operation of the prescaler 1. Swallow counter (Sw
allow-counter) 2, a phase comparator / charge pump 5 that detects and outputs a phase difference between the reference signal Fref, a loop filter 6 that converts the charge pump output into a smoothed voltage, and the loop filter Voltage controlled oscillator (VCO) 7 that changes the oscillation frequency according to the input voltage of the
It consists of and.

【0032】図2は、本発明のPLL周波数シンセサイ
ザを構成する分周カウンタの一実施の形態を示す図であ
る。分周数p/p+1/p+2/p+4のプリスケーラ
(Multi Modulus Prescaler)1と、前記プリスケーラ
1の出力を計数するメインカウンタ(Main-counter)4
と、プリスケーラ1のp+1/p+2動作タイミングを
制御するAND回路8、9からなる1ショット(1Sho
t)回路3と、前記プリスケーラ1のp+4動作タイミ
ングを制御するスワロウカウンタ(Swallow-counter)
2とからなり、メインカウンタ4と、スワロウカウンタ
2及び1ショット回路3とは、それぞれ分周数の設定が
可能であり、それぞれ設定BIT[m]及び設定BIT
[s]として2進数の設定BIT数M、同設定BIT数
Sがバスデータ(bus data)を介して設定される。ここ
で1ショット回路3には、プリスケーラ1への制御信号
p+1controlを出力するAND回路8に前記設
定BIT数Sの下位1BITが割り当てられ、同制御信
号p+2controlを出力するAND回路9には前
記設定BIT数Sの次の下位2BITが割り当てられ、
また、制御信号p+4controlを出力するスワロ
ウカウンタ2には残る(S−3)BITが割り当てられ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a frequency dividing counter constituting the PLL frequency synthesizer of the present invention. A prescaler (Multi Modulus Prescaler) 1 having a frequency division number p / p + 1 / p + 2 / p + 4 and a main counter (Main-counter) 4 for counting the output of the prescaler 1.
And one shot (1Sho) consisting of AND circuits 8 and 9 for controlling the p + 1 / p + 2 operation timing of the prescaler 1.
t) circuit 3 and a swallow-counter for controlling p + 4 operation timing of the prescaler 1
2, the main counter 4 and the swallow counter 2 and the one-shot circuit 3 can set the frequency division numbers, and the setting BIT [m] and the setting BIT, respectively.
As [s], the binary set bit number M and the set bit number S are set via bus data. Here, in the one-shot circuit 3, the lower 1 BIT of the set BIT number S is assigned to the AND circuit 8 that outputs the control signal p + 1 control to the prescaler 1, and the lower 1 BIT of the set BIT number S is assigned to the AND circuit 9 that outputs the control signal p + 2 control. The next lower 2 BITs of the number S are assigned,
The remaining (S-3) BIT is assigned to the swallow counter 2 which outputs the control signal p + 4control.

【0033】図3は、本発明のプリスケーラの一実施の
形態を示す図である。クロック端子に入力信号RFin
が印加され、反転出力Q ̄をD端子にOR回路24を介
して入力するD型フリップフロップ回路21と、クロッ
ク端子に入力信号RFinが入力されD端子にD型フリ
ップフロップ回路21の出力QがOR回路25を介して
入力するD型フリップフロップ回路22と、トリガ端子
にD型フリップフロップ回路21の反転出力Q ̄を入力
し出力Qを前記OR回路25に出力するT型フリップフ
ロップ回路23とから構成される4/5デュアルモジュ
ラス・カウンタ20と、トリガ端子に順次前段の反転出
力Q ̄を入力する複数のT型フリップフロップ回路3
1、32、33、34でなり、初段のT型フリップフロ
ップ回路31はトリガ端子にT型フリップフロップ回路
23の反転出力Q ̄を入力する2進カウンタ30と、
前記4/5デュアルモジュラス・カウンタ20の分周数
を制御する複数の制御信号p+1、p+2、p+4co
ntrolを入力する制御端子46を有する論理回路で
なる制御回路40と、から構成される。なお、本実施の
形態ではT型フリップフロップ回路31、32、33、
34の間にアンド回路35、36、37を設け、各T型
フリップフロップ回路はT型フリップフロップ回路23
の出力に同期する同期動作するように同期型カウンタ構
成として、遅延による後述する誤動作を防止している。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the prescaler of the present invention. Input signal RFin to the clock terminal
Is applied and the inverted output Q is input to the D terminal via the OR circuit 24, and the input signal RFin is input to the clock terminal and the output Q of the D type flip-flop circuit 21 is input to the D terminal. A D-type flip-flop circuit 22 that is input via the OR circuit 25, and a T-type flip-flop circuit 23 that inputs the inverted output Q of the D-type flip-flop circuit 21 to the trigger terminal and outputs the output Q to the OR circuit 25. 4/5 dual modulus counter 20 and a plurality of T-type flip-flop circuits 3 that sequentially input the inverted output Q of the preceding stage to the trigger terminal.
The first stage T-type flip-flop circuit 31 is composed of 1, 32, 33, and 34, and the 2 n- ary counter 30 inputs the inverted output Q of the T-type flip-flop circuit 23 to the trigger terminal.
A plurality of control signals p + 1, p + 2, p + 4co for controlling the frequency division number of the 4/5 dual modulus counter 20.
The control circuit 40 is a logic circuit having a control terminal 46 for inputting control. In the present embodiment, the T-type flip-flop circuits 31, 32, 33,
AND circuits 35, 36, and 37 are provided between 34, and each T-type flip-flop circuit is a T-type flip-flop circuit 23.
The synchronous counter structure is configured so as to operate synchronously with the output of the above, and the later-described malfunction due to delay is prevented.

【0034】また、前記制御回路40は、制御信号p+
1control及びT型フリップフロップ回路31、
32、33、34のそれぞれFF8反転出力Q ̄、FF
16反転出力Q ̄、FF32出力Q及びFF64出力Q
を入力とするアンド回路43、制御信号p+2cont
rol及びT型フリップフロップ回路31、33、34
のそれぞれFF8反転出力Q ̄、FF32反転出力Q ̄
及びFF64出力Qを入力とするアンド回路44、制御
信号p+4control及びT型フリップフロップ回
路31、34のFF64反転出力Q ̄を入力とするアン
ド回路45、前記各アンド回路43、44、45の出力
を入力するNOR回路42で構成される。
Further, the control circuit 40 controls the control signal p +
1-control and T-type flip-flop circuit 31,
FF8 inverted outputs Q, FF of 32, 33, 34 respectively
16 inversion output Q, FF32 output Q and FF64 output Q
AND circuit 43 that receives as input, control signal p + 2cont
roll and T-type flip-flop circuits 31, 33, 34
FF8 inverted output Q and FF32 inverted output Q
And an AND circuit 44 having the FF64 output Q as an input, an AND circuit 45 having the control signal p + 4control and the FF64 inverted output Q of the T-type flip-flop circuits 31 and 34 as inputs, and the outputs of the AND circuits 43, 44 and 45. It is composed of a NOR circuit 42 for input.

【0035】(動作の説明)図4は、前記プリスケーラ
回路の動作を示すタイミングチャートである。従来例の
タイミングチャートは図8のプリスケーラとの比較のた
めに示している。最初に図3に示すプリスケーラ回路の
動作を詳細に説明する。
(Explanation of Operation) FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the prescaler circuit. The timing chart of the conventional example is shown for comparison with the prescaler of FIG. First, the operation of the prescaler circuit shown in FIG. 3 will be described in detail.

【0036】図4に示すタイムチャートにおいて、FF
4/5は前記4/5デュアルモジュラス・カウンタ20
のD型フリップフロップ回路21の出力タイミングを示
す図であり、FF8〜FF64は2進カウンタ30の
T型フリップフロップ回路31〜34のそれぞれ出力タ
イミングを示す図である。デュアルモジュラス・カウン
タ20、2進カウンタ30及び制御回路40の動作は
次のとおりである。
In the time chart shown in FIG. 4, FF
4/5 is the 4/5 dual modulus counter 20
Is a diagram showing the output timing of the D-type flip-flop circuit 21 of FIG. 4, and FF8 to FF64 are diagrams showing the output timing of the T-type flip-flop circuits 31 to 34 of the 2 n- ary counter 30, respectively. The operations of the dual modulus counter 20, the 2 n- ary counter 30 and the control circuit 40 are as follows.

【0037】制御回路40のNOR回路42の出力が
“H”のときD型フリップフロップ回路22の反転出力
Q ̄は常時“L”である。この状態ではD型フリップフ
ロップ回路21は、反転出力Q ̄のみがOR回路24を
介してD端子に帰還されてT型フリップフロップ回路と
して動作するから、入力信号RFinの1/2分周動作
を行う。また、NOR回路42の出力が“L”のときT
型フリップフロップ回路23は、D型フリップフロップ
回路21の反転出力Q ̄により動作する毎にOR回路2
5を介してD型フリップフロップ回路22のD端子の論
理状態を制御するため、D型フリップフロップ回路21
は、入力信号RFinの1/2又は1/3分周動作を行
う。従って、デュアルモジュラス・カウンタ20はT型
フリップフロップ回路23による1/2分周機能によ
り、1/4分周又は1/5分周、つまり、4/5デュア
ルモジュラス・カウンタとして動作する。
When the output of the NOR circuit 42 of the control circuit 40 is "H", the inverted output Q- of the D-type flip-flop circuit 22 is always "L". In this state, the D-type flip-flop circuit 21 operates as a T-type flip-flop circuit because only the inverted output Q-is fed back to the D terminal via the OR circuit 24, and thus the input signal RFin is divided by ½. To do. When the output of the NOR circuit 42 is "L", T
The flip-flop circuit 23 is operated by the inverted output Q of the D-type flip-flop circuit 21 every time the OR circuit 2 is operated.
In order to control the logical state of the D terminal of the D-type flip-flop circuit 22 via
Performs 1/2 or 1/3 division operation of the input signal RFin. Therefore, the dual modulus counter 20 operates as a 1/4 frequency division or a 1/5 frequency division, that is, a 4/5 dual modulus counter, by the 1/2 frequency division function of the T-type flip-flop circuit 23.

【0038】次に、2進カウンタ30は前記T型フリ
ップフロップ回路23の出力を計数し、各段31、3
2、33、34は、図4に示すバイナリー出力FF8、
FF16、FF32、FF64を出力する。制御回路4
0のアンド回路43、44、45は、2進カウンタ3
0の出力を前述の組み合わせにより入力するため、それ
ぞれ図4に示す黒塗りの動作タイミングをデコードし、
アンド回路43、44、45の何れかに”H”レベルの
制御信号(p+1、p+2、p+4control)が
入力されていると出力を”H”レベルとし、アンド回路
43、44、45の出力を入力とするNOR回路42は
出力が”L”レベルとなり、このとき4/5デュアルモ
ジュラス・カウンタ20は1/5分周動作を実行する。
Next, the 2 n- ary counter 30 counts the output of the T-type flip-flop circuit 23, and each stage 31, 3
2, 33 and 34 are the binary output FF8 shown in FIG.
It outputs FF16, FF32, and FF64. Control circuit 4
The AND circuits 43, 44 and 45 of 0 are the 2 n- ary counter 3
Since the output of 0 is input by the above-mentioned combination, the operation timing of black painting shown in FIG. 4 is decoded,
When the "H" level control signal (p + 1, p + 2, p + 4control) is input to any of the AND circuits 43, 44, 45, the output is set to "H" level, and the outputs of the AND circuits 43, 44, 45 are input. The output of the NOR circuit 42 becomes "L" level, and at this time, the 4/5 dual modulus counter 20 executes the 1/5 frequency division operation.

【0039】ここで、制御信号はp+1contro
l、p+2control、p+4controlの3
種類であり、それぞれが”H”レベルに対し前記1/5
分周動作を図4に示す動作タイミングで基本単位p+1
の制御を制御信号の種類に応じた1及び複数の回数実行
し、従来例で示すp+1のみのモジュラス制御と異なる
p+1/p+2/p+4の何れかのモジュラス制御が可
能となる。
Here, the control signal is p + 1 contro
l, p + 2control, p + 4control 3
1/5 of the above for each "H" level
The frequency division operation is performed at the operation timing shown in FIG.
Is executed one or more times depending on the type of the control signal, and it is possible to perform any modulus control of p + 1 / p + 2 / p + 4 different from the modulus control of only p + 1 shown in the conventional example.

【0040】図5は、前記プリスケーラを制御するメイ
ンカウンタ及びスワロウカウンタのタイミングチャート
を示す図である。従来例のタイミングチャートは図8の
プリスケーラとの比較のために示している。同図におい
てプリスケーラ出力(Prescaler out)は、図4に示す
T型フリップフロップ64の出力(FF64)であり、
時間軸のスケールは図4とは異なる。また、図5のタイ
ムチャートでは従来例と同様にメインカウンタの設定値
m=25、スワロウカウンタ設定値s=19の例を示し
ている。同図の動作は次のとおりである。
FIG. 5 is a diagram showing a timing chart of the main counter and the swallow counter for controlling the prescaler. The timing chart of the conventional example is shown for comparison with the prescaler of FIG. In the figure, the prescaler output (Prescaler out) is the output (FF64) of the T-type flip-flop 64 shown in FIG.
The scale of the time axis is different from that in FIG. Further, the time chart of FIG. 5 shows an example in which the main counter setting value m = 25 and the swallow counter setting value s = 19 as in the conventional example. The operation of the figure is as follows.

【0041】図5に示すように、メインカウンタ(Main
Counter)4はプリスケーラ出力(FF64)の25計
数毎にプリスケーラ出力1周期幅のパルス信号を出力す
る。ここで、メインカウンタ4の”H”レベル期間にア
ンド回路8、9はそれぞれ制御信号p+1contro
l、p+2controlを出力し、図4に示すp+1
Modulus、p+2Modulusの動作タイミン
グにそれぞれp+1の1回及び2回のモジュラス制御を
行う。また、スワロウカウンタ2は、プリスケーラ1の
出力FF64の4計数の設定により、メインカウンタ4
の出力の後縁のタイミングでセット(“H”レベルが出
力)され、プリスケーラ出力を4計数して“L”レベル
に復帰する制御信号p+4controlを出力し、こ
の期間図4に示すp+4Modulusの動作タイミン
グでp+1の4回のモジュラス制御を行い、この動作が
4プリスケーラ出力にわたり行われる。つまり、スワロ
ウカウンタ2に対する出力FF64周期の4周期間”
H”レベルの出力では、出力FF64の1周期当たり4
×4回のp+1モジュラス制御(p+4モジュラス制
御)が行われる。従って、4/5デュアルモジュラス・
カウンタは、前述のプリスケーラ動作の1周期内の対応
する全ての動作タイミングで1/5分周動作を行うこと
になり、プリスケーラではp+1のモジュラス制御が1
+2+4×4(=19)の総回数実行されることにな
る。
As shown in FIG. 5, the main counter (Main
Counter) 4 outputs a pulse signal having a prescaler output one cycle width every 25 counts of the prescaler output (FF64). During the "H" level period of the main counter 4, the AND circuits 8 and 9 control the control signal p + 1 contro
1 and p + 2control are output, and p + 1 shown in FIG.
Modulus control is performed once and twice p + 1 at the operation timings of Modulus and p + 2 Modulus, respectively. In addition, the swallow counter 2 sets the main counter 4 by setting the count of 4 in the output FF 64 of the prescaler 1.
Is set at the timing of the trailing edge of the output of the control signal (“H” level is output), the prescaler output is counted 4 and the control signal p + 4control for returning to the “L” level is output, and the operation timing of p + 4 Module shown in FIG. 4 during this period. At p + 1, the modulus control is performed four times, and this operation is performed over the four prescaler outputs. That is, the output FF for the swallow counter 2 has four cycles of 64 cycles.
At the H "level output, 4 per cycle of the output FF 64
× 4 times of p + 1 modulus control (p + 4 modulus control) is performed. Therefore, 4/5 dual modulus
The counter will perform a 1/5 frequency division operation at all corresponding operation timings within one cycle of the prescaler operation described above, and the p + 1 modulus control is 1 in the prescaler.
A total of + 2 + 4 × 4 (= 19) will be executed.

【0042】以上のような制御回路40の動作により、
4/5デュアルモジュラス・カウンタは、制御信号p+
1controlが”H”レベルの場合はアンド回路4
3の1デコードタイミングでp+1モジュラス制御を実
行し、制御信号p+2controlが”H”レベルの
場合はアンド回路44の2デコードタイミングでp+2
モジュラス制御を実行し、制御信号p+4contro
lが”H”レベルの場合はアンド回路45の4デコード
タイミングでp+4モジュラス制御を実行する。図5か
らも分かるように本発明によれば図7、8に示す従来例
と比較してメインカウンタの設定BIT数[m]の設定
を少なくすることが可能である。
By the operation of the control circuit 40 as described above,
The 4/5 dual modulus counter has a control signal p +
AND circuit 4 when 1control is at "H" level
When p + 1 modulus control is executed at 1 decode timing of 3 and the control signal p + 2control is at "H" level, p + 2 at 2 decode timing of the AND circuit 44.
Modulus control is executed and control signal p + 4 contro
When l is at "H" level, p + 4 modulus control is executed at 4 decode timings of the AND circuit 45. As can be seen from FIG. 5, according to the present invention, it is possible to reduce the setting of the setting BIT number [m] of the main counter as compared with the conventional example shown in FIGS.

【0043】なお、本実施の形態ではスワロウカウンタ
2は、前述のようにメインカウンタ4の出力によりセッ
トされ、プリスケーラ1の出力を計数して制御信号(p
+4control)を出力するのに対し、前記1ショ
ット回路3はメインカウンタ4の出力を直接使用し、前
記下位1BITと下位2BITの設定値の結果をそれぞ
れ入力する各アンド回路8、9に入力して、制御信号
(p+1control、p+2control)を出
力する構成を採用しているが、メインカウンタの出力の
パルス幅がプリスケーラ出力1周期幅以外の場合でもそ
の立ち上がりタイミングで1ショット動作(単安定動
作)を行う回路を使用することにより前記プリスケーラ
出力1周期幅のパルス幅の信号に変換することにより同
じ動作を実現することが可能であり、また、同様の制御
信号を出力するスワロウカウンタを使用することも可能
である。
In this embodiment, the swallow counter 2 is set by the output of the main counter 4 as described above, counts the output of the prescaler 1 and outputs the control signal (p
+ 4control) is output, the 1-shot circuit 3 directly uses the output of the main counter 4 and inputs the result of the set values of the lower 1BIT and the lower 2BIT to the AND circuits 8 and 9 respectively. , The control signal (p + 1control, p + 2control) is output, but even if the pulse width of the main counter output is other than the prescaler output one cycle width, one shot operation (monostable operation) is performed at the rising timing. By using a circuit, it is possible to realize the same operation by converting the prescaler output into a signal having a pulse width of one cycle width, and it is also possible to use a swallow counter that outputs a similar control signal. Is.

【0044】以上説明したところから、複数の分周設定
が可能な図3に示すプリスケーラ回路は、図4に示すタ
イミングチャートのようにp+1/p+2/p+4の各
モジュラス動作タイミングを個別に取ることにより、1
ショット回路からの出力も含め3本の制御信号によりプ
リスケーラ分周設定を、pからp+7まで独立した複数
のマルチモジュラス制御が可能となることが明らかであ
る。
From the above description, the prescaler circuit shown in FIG. 3 in which a plurality of frequency divisions can be set can be obtained by individually taking the modulus operation timings of p + 1 / p + 2 / p + 4 as shown in the timing chart of FIG. 1
It is clear that the three control signals including the output from the shot circuit allow the prescaler frequency division setting to be controlled independently from p to p + 7.

【0045】なお、従来のp/p+1分周プリスケーラ
では、各T型フリップフロップ(FF)段出力の遅延余
裕をとるために2進カウンタの各FF段出力のALL
−Lowのタイミング(図4、9)だけをモジュラス
(Swallow)動作させていたが、本発明のプリスケーラ
回路では、初段のD型FF段で決まる動作周波数を下げ
ないように、アンド回路43、44、45でデコードを
行う後段のT型FF段に限定して同期動作させることで
遅延余裕を確保している。また、プリスケーラ出力から
スワロウカウンタ等を介してフィードバック制御を行う
スワロウ信号についても遅延余裕の悪化が懸念される
が、本発明では従来例に対してカウンタ系の動作周波数
自体を下げているため、スワロウ信号の遅延によりアン
ド回路43、44、45から不要な信号が出力する等の
誤動作の問題は抑えられる。
In the conventional p / p + 1 frequency division prescaler, the ALL of each FF stage output of the 2 n- ary counter is used in order to allow a delay margin of each T-type flip-flop (FF) stage output.
Although only the -Low timing (FIGS. 4 and 9) is operated by the modulus (Swallow), in the prescaler circuit of the present invention, the AND circuits 43 and 44 are arranged so as not to lower the operating frequency determined by the first D-FF stage. , 45, the delay margin is ensured by performing the synchronous operation only in the subsequent T-type FF stage for decoding. Further, there is a concern that the delay margin may be deteriorated even for the swallow signal for performing feedback control from the prescaler output through the swallow counter or the like, but in the present invention, the operating frequency itself of the counter system is lowered as compared with the conventional example, so the swallow signal is reduced. The problem of malfunction such as the output of unnecessary signals from the AND circuits 43, 44, 45 due to the signal delay can be suppressed.

【0046】次に、本実施の形態のプリスケーラの段数
と各カウンタ等の設定BIT数の関係について説明す
る。本実施の形態のプリスケーラ回路では、p/p+1
/p+2/p+4/・・・と複数のモジュラス(Modulu
s)設定が可能なECLのプリスケーラ回路と、追加さ
れたマルチモジュラス(MultiModulus)設定分の下位B
IT制御を行う1ショット回路と、上位BIT制御行う
スワロウカウンタ回路と、メインカウンタ回路を備え
る。
Next, the relationship between the number of stages of the prescaler of this embodiment and the number of BITs set for each counter will be described. In the prescaler circuit of this embodiment, p / p + 1
/ P + 2 / p + 4 / ... and multiple moduli (Modulu
s) ECL prescaler circuit that can be set, and the lower B of the added multimodulus setting
A one-shot circuit for IT control, a swallow counter circuit for higher BIT control, and a main counter circuit are provided.

【0047】ここで、プリスケーラ段数はスワロウカウ
ンタ設定BIT数とマルチモジュラス設定BIT数の和
で決まるのに対し、メインカウンタ回路の設定BIT数
はスワロウカウンタ設定BIT数以上あれば良いため、
スワロウカウンタ設定BIT数=プリスケーラ段数
[p]−マルチモジュラス設 定BIT数<メインカウンタ設定BIT数[M] …式(3) の関係が成り立ち、プリスケーラ段数を上げ(カウンタ
系周波数を下げ)てもその分のマルチモデュラス設定B
IT数を増やすことにより、システムによって制限され
るスワロウカウンタ及びメインカウンタのトータル設定
BIT数は確保できる。前記トータル設定BIT数の最
小値Total Bit(min)は図2に示すとおりである。
Here, the number of prescaler stages is determined by the sum of the swallow counter setting BIT number and the multi-modulus setting BIT number, whereas the main counter circuit setting BIT number may be greater than or equal to the swallow counter setting BIT number.
Swallow counter setting BIT number = prescaler stage number [p] -multimodulus setting BIT number <main counter setting BIT number [M] ... Formula (3) holds, and even if the prescaler stage number is increased (counter system frequency is lowered), Minute multi-modulus setting B
By increasing the IT number, it is possible to secure the total set BIT number of the swallow counter and the main counter which is limited by the system. The minimum value Total Bit (min) of the total number of set BITs is as shown in FIG.

【0048】具体的な動作としては、128/129/
130/132のマルチモデュラス設定が可能なプリス
ケーラと、129/130の独立した制御を行う1ショ
ット回路と、132制御を行う設定BIT数5[1〜3
1]のスワロウカウンタと、設定BIT数7[1〜12
8]のメインカウンタ[設定値100]の場合、 トータル分周数N=12800(128*100) 後ch=12801(129*1+128*99) 前ch=12799(129*1+130*1+132
*31+128*66) の設定が可能であり連続CH設定が可能である。
The concrete operation is 128/129 /
A prescaler capable of 130/132 multi-modulus setting, a 1-shot circuit for independent control of 129/130, and a set BIT number of 5 [1 to 3 for 132 control]
1] Swallow counter and set BIT number 7 [1-12
8] main counter [setting value 100]: total frequency division number N = 12800 (128 * 100) rear ch = 12801 (129 * 1 + 128 * 99) front ch = 12799 (129 * 1 + 130 * 1 + 132)
* 31 + 128 * 66) can be set, and continuous CH can be set.

【0049】(他の実施の形態)以上の実施の形態で
は、p+1、p+2モデュラス制御と、p+4モデュラ
ス制御とを、異なる動作タイミングで行う構成例を示し
たが、両制御は図5に示すようにプリスケーラの動作の
互いに異なる周期で行われるように制御することが可能
であるから、両モデュラス制御を各周期間における同一
動作タイミングで行うように構成することが可能であ
る。
(Other Embodiments) In the above embodiments, the configuration example in which the p + 1, p + 2 modulus control and the p + 4 modulus control are performed at different operation timings has been shown, but both controls are as shown in FIG. Since it is possible to control the prescaler to be performed in different cycles of the prescaler operation, it is possible to configure both modulo controls to be performed at the same operation timing in each cycle.

【0050】図6は、モデュラス制御をかかる同一動作
タイミングで行うように構成した実施の形態を示す図で
ある。従来例のタイミングチャートは図8のプリスケー
ラとの比較のために示している。本実施の形態では、p
+1、p+2モデュラス制御とp+4モデュラス制御を
下位カウンタの動作の後半以降の同一動作タイミングで
動作させるように設定しており、このことによりプリス
ケーラ出力からスワロウカウンタ等を介してフィードバ
ック制御されるスワロウ信号が遅延しても、モジュラス
制御を行わないプリスケーラの動作周期等にアンド回路
43、44、45から信号が出力して誤動作することを
防止するための遅延余裕を改善している。
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment in which the modulus control is performed at the same operation timing. The timing chart of the conventional example is shown for comparison with the prescaler of FIG. In the present embodiment, p
The +1, p + 2 modulus control and p + 4 modulus control are set to operate at the same operation timing after the latter half of the operation of the lower counter, which allows the swallow signal feedback-controlled from the prescaler output via the swallow counter or the like. Even if it is delayed, the delay margin is improved so as to prevent the AND circuits 43, 44, and 45 from outputting signals during the operation cycle of the prescaler that does not perform the modulus control and causing a malfunction.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、単一のデュアルモジュ
ラス・カウンタと2進カウンタ等の下位カウンタとい
う簡単なカウンタ構成により、p/p+1/p+2/p
+4・・・のように複数のマルチモジュラス(MultiMod
ulus)制御を可能とし、モジュラス制御のビット設定も
(n=0、1、2、…)のビット設定を可能とする
プリスケーラを構成することができる。また、単一のデ
ュアルモジュラス・カウンタをp+1(モジュラス)制
御を基本単位とし、その制御回数によりマルチモジュラ
ス制御を実現しており、分散した動作タイミングで行う
ジッタ発生量の少ないマルチモジュラス制御が実現され
る。
According to the present invention, p / p + 1 / p + 2 / p is realized by a simple counter structure such as a single dual modulus counter and a lower counter such as a 2 n- ary counter.
+4 ・ ・ ・ Multimodulus (MultiMod
It is possible to configure a prescaler that enables the (.ulus) control and the bit setting of the modulus control to be 2n (n = 0, 1, 2, ...). In addition, a single dual modulus counter uses p + 1 (modulus) control as a basic unit, and multi-modulus control is realized by the number of times that control is performed, and multi-modulus control with a small amount of jitter generation is realized at distributed operation timing. It

【0052】本発明によればPLL周波数シンセサイザ
を、プリスケーラの分周設定がp/p+1/p+2/p
+4・・・のように複数の制御を可能としたマルチモデ
ュラス方式のPLL制御としたことにより、比較周波数
を下げることなくプリスケーラの設定ビット(BIT)
数を上げることができる、すなわち通常CMOSカウン
タとして構成されノイズ源となるスワロウカウンタ及び
メインカウンタの動作周波数を下げることにより、送信
/受信系に回り込む高調波次数を上げることができ、特
に、PLL周波数シンセサイザを取り込んだ無線通信の
送信/受信系システムLSI、また、高速ロック特性を
得るために比較周波数を上げたフラクショナル(Fracti
onal)制御のPLL周波数シンセサイザのローノイズ化
が可能である。
According to the present invention, the PLL frequency synthesizer has a prescaler frequency division setting of p / p + 1 / p + 2 / p.
By setting the multi-modulus PLL control that enables multiple controls such as +4, the prescaler setting bit (BIT) can be used without lowering the comparison frequency.
It is possible to increase the number, that is, by lowering the operating frequency of the swallow counter and the main counter, which are usually configured as a CMOS counter and serve as a noise source, it is possible to increase the harmonic order sneaking into the transmission / reception system. A wireless communication transmission / reception system LSI that incorporates a synthesizer, and a fractional (Fracti) that increases the comparison frequency to obtain high-speed lock characteristics.
ONAL) It is possible to reduce the noise of the PLL frequency synthesizer.

【0053】本発明によれば、マルチモジュラス制御に
よりCMOSでは動作不可能なRF信号に対して、全て
のCH設定が可能な見かけ上フルプログラム(全整数制
御)のカウンタ制御が可能であり、VCO出力を分周し
た比較周波数を下げることなく無線通信の選局CH間隔
を狭めることも可能である。
According to the present invention, it is possible to perform counter control of an apparent full program (all integer control) capable of setting all CHs with respect to an RF signal inoperable by CMOS by multi-modulus control, and VCO. It is also possible to narrow the channel selection CH interval of wireless communication without lowering the comparison frequency obtained by dividing the output.

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

【図1】 本発明のプリスケーラ、分周カウンタ及びP
LL周波数シンセサイザ回路の一実施の形態を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a prescaler, a frequency dividing counter, and a P of the present invention.
It is a figure which shows one Embodiment of LL frequency synthesizer circuit.

【図2】 本発明の分周カウンタの一実施の形態を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a frequency division counter of the present invention.

【図3】 本発明のマルチモデュラス方式のプリスケー
ラの一実施の形態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a multi-modulus prescaler of the present invention.

【図4】 本実施の形態のプリスケーラの動作を示すタ
イミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the prescaler of the present embodiment.

【図5】 本実施の形態の分周カウンタのメインカウン
タ及びスワロウカウンタの動作を示すタイミングチャー
トである。
FIG. 5 is a timing chart showing operations of a main counter and a swallow counter of the frequency division counter according to the present embodiment.

【図6】 本発明のプリスケーラの他の実施の形態を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the prescaler of the present invention.

【図7】 従来のPLL周波数シンセサイザの構成を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional PLL frequency synthesizer.

【図8】 従来のデュアルモデュラス方式のプリスケー
ラの構成例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a conventional dual-modulus prescaler.

【図9】 従来のプリスケーラの動作を示すタイミング
チャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing the operation of a conventional prescaler.

【図10】 従来のメインカウンタ及びスワロウカウン
タのタイミングチャートを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a timing chart of a conventional main counter and a swallow counter.

【図11】 特開平5−268080号公報記載のプリ
スケーラ回路を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a prescaler circuit described in JP-A-5-268080.

【図12】 特開2001−44824号公報記載の2
つのプリスケーラ構成の分周器構成を示す図である。
FIG. 12: 2 described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-44824
It is a figure which shows the frequency divider structure of one prescaler structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マルチモデュラス・プリスケーラ 2、12 スワロウカウンタ 3 1ショット回路 4、13 メインカウンタ 5、14 位相比較器・チャージポンプ回路 6、5 ループフィルタ 7、16 電圧制御発振器(VCO) 8、9、35、36、37、43、44、45 アンド
回路 46 制御端子 11 デュアルモデュラス・プリスケーラ 20、50 デュアルモデュラス・カウンタ 21、22、51、52 D型フリップフロップ 23、31〜34、53、61〜64 T型フリップフ
ロップ 30、60 下位カウンタ(2進カウンタ) 40 制御回路
1 Multi-modulus prescaler 2, 12 Swallow counter 3 1-shot circuit 4, 13 Main counter 5, 14 Phase comparator / charge pump circuit 6, 5 Loop filter 7, 16 Voltage controlled oscillator (VCO) 8, 9, 35, 36 , 37, 43, 44, 45 AND circuit 46 Control terminal 11 Dual-modulus prescaler 20, 50 Dual-modulus counter 21, 22, 51, 52 D-type flip-flop 23, 31-34, 53, 61-64 T-type flip-flop 30, 60 Lower counter (binary counter) 40 Control circuit

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 p/p+1デュアルモジュラス・カウン
タと、前記p/p+1デュアルモジュラス・カウンタの
出力を計数する下位カウンタと、前記p/p+1デュア
ルモジュラス・カウンタを制御する複数の制御信号を入
力する制御端子と、前記下位カウンタの出力をデコード
して生成した複数のp+1モジュラス動作タイミングに
おいて前記複数の制御信号のそれぞれに応じた1及び複
数回のp+1モジュラス動作を制御する制御回路と、を
備え、マルチモジュラス動作を行うことを特徴とするプ
リスケーラ。
1. A p / p + 1 dual modulus counter, a lower counter for counting the output of the p / p + 1 dual modulus counter, and a control for inputting a plurality of control signals for controlling the p / p + 1 dual modulus counter. A terminal and a control circuit for controlling one or more p + 1 modulus operations according to each of the plurality of control signals at a plurality of p + 1 modulus operation timings generated by decoding the output of the lower counter. A prescaler characterized by performing a modulus operation.
【請求項2】 前記プリスケーラはp/p+1/p+2
/p+4マルチモジュラス動作を行うことを特徴とする
請求項1記載のプリスケーラ。
2. The prescaler is p / p + 1 / p + 2.
The prescaler according to claim 1, which performs / p + 4 multi-modulus operation.
【請求項3】 前記下位カウンタは2進カウンタであ
ることを特徴とする請求項1又は2記載のプリスケー
ラ。
3. The prescaler according to claim 1, wherein the lower counter is a 2 n- ary counter.
【請求項4】 前記下位カウンタは、少なくとも出力を
デコードするカウンタ段を同期型カウンタとすることを
特徴とする請求項1、2又は3記載のプリスケーラ。
4. The prescaler according to claim 1, wherein the lower counter uses a synchronous counter at least in a counter stage for decoding an output.
【請求項5】 p/p+1デュアルモジュラス・カウン
タと、前記p/p+1デュアルモジュラス・カウンタの
出力を計数する下位カウンタと、前記p/p+1デュア
ルモジュラス・カウンタを制御する複数の制御信号を入
力する制御端子と、前記下位カウンタの出力をデコード
して生成した複数のp+1モジュラス動作タイミングに
おいて前記複数の制御信号のそれぞれに応じた1及び複
数回のp+1モジュラス動作を制御する制御回路とを備
えるプリスケーラと、前記下位カウンタの出力を計数す
るメインカウンタと、前記メインカウンタの出力により
セットされ、プリスケーラの上位ビットを制御する前記
制御信号を出力するスワロウカウンタと、プリスケーラ
の下位ビットを制御する前記制御信号を出力する1ショ
ット回路とを備えることを特徴とする分周カウンタ。
5. A p / p + 1 dual modulus counter, a lower counter for counting the output of the p / p + 1 dual modulus counter, and a control for inputting a plurality of control signals for controlling the p / p + 1 dual modulus counter. A prescaler comprising: a terminal; and a control circuit for controlling one and a plurality of p + 1 modulus operations corresponding to each of the plurality of control signals at a plurality of p + 1 modulus operation timings generated by decoding the output of the lower counter, A main counter that counts the output of the lower counter, a swallow counter that is set by the output of the main counter and that outputs the control signal that controls the upper bit of the prescaler, and the control signal that controls the lower bit of the prescaler. And a one-shot circuit for A frequency division counter characterized by the above.
【請求項6】 前記プリスケーラはp/p+1/p+2
/p+4マルチモジュラス動作を行うことを特徴とする
請求項5記載の分周カウンタ。
6. The prescaler is p / p + 1 / p + 2.
6. The frequency division counter according to claim 5, which performs / p + 4 multi-modulus operation.
【請求項7】 前記下位カウンタは2進カウンタであ
ることを特徴とする請求項5又は6記載の分周カウン
タ。
7. The frequency dividing counter according to claim 5, wherein the lower counter is a 2 n- ary counter.
【請求項8】 前記下位カウンタは、少なくとも出力を
デコードするカウンタ段を同期型カウンタとすることを
特徴とする請求項5、6又は7記載のプリスケーラ。
8. The prescaler according to claim 5, wherein at least a counter stage for decoding the output of the lower counter is a synchronous counter.
【請求項9】 1ショット回路からの制御信号によるp
+1モジュラス動作タイミングは、スワロウカウンタか
らの制御信号によるp+1モジュラス動作タイミング
と、前記下位カウンタの異なる動作周期の同一動作タイ
ミングとすることを特徴とする請求項5、6、7又は8
記載の分周カウンタ。
9. A p signal generated by a control signal from a one-shot circuit.
9. The +1 modulus operation timing is the p + 1 modulus operation timing according to the control signal from the swallow counter, and the same operation timing in different operation cycles of the lower counters.
The described frequency division counter.
【請求項10】 電圧制御発振器の出力を分周カウンタ
により分周した分周信号と基準信号との位相差を比較し
て位相誤差信号を生成し、前記位相誤差信号の低周波成
分により前記電圧制御発振器の出力周波数を制御するP
LL周波数シンセサイザにおいて、 前記分周カウンタは、前記電圧制御発振器の出力を計数
するp/p+1デュアルモジュラス・カウンタと、前記
p/p+1デュアルモジュラス・カウンタの出力を計数
する下位カウンタと、前記p/p+1デュアルモジュラ
ス・カウンタを制御する複数の制御信号を入力する制御
端子と、前記下位カウンタの出力をデコードして生成し
た複数のp+1モジュラス動作タイミングにおいて前記
複数の制御信号のそれぞれに応じた1及び複数回のp+
1モジュラス動作を制御する制御回路とを備えるプリス
ケーラと、前記下位カウンタの出力を計数し前記分周信
号を出力するメインカウンタと、前記メインカウンタの
出力によりそれぞれセットされ、プリスケーラの上位ビ
ットを制御する前記制御信号を出力するスワロウカウン
タと、プリスケーラの下位ビットを制御する前記制御信
号を出力する1ショット回路と、を備えることを特徴と
するPLL周波数シンセサイザ。
10. A phase error signal is generated by comparing a phase difference between a frequency-divided signal obtained by frequency-dividing an output of a voltage controlled oscillator by a frequency dividing counter and a reference signal, and the voltage is generated by a low frequency component of the phase error signal. P that controls the output frequency of the controlled oscillator
In the LL frequency synthesizer, the frequency division counter includes a p / p + 1 dual modulus counter that counts the output of the voltage controlled oscillator, a lower counter that counts the output of the p / p + 1 dual modulus counter, and the p / p + 1. A control terminal for inputting a plurality of control signals for controlling a dual modulus counter, and a plurality of p + 1 modulus operation timings generated by decoding the output of the lower counter, one and a plurality of times corresponding to each of the plurality of control signals. P +
A prescaler having a control circuit for controlling 1-modulus operation, a main counter for counting the output of the lower counter and outputting the frequency-divided signal, and an upper bit of the prescaler set by the output of the main counter, respectively. A PLL frequency synthesizer comprising: a swallow counter that outputs the control signal; and a one-shot circuit that outputs the control signal that controls a lower bit of a prescaler.
【請求項11】 前記下位カウンタは2進カウンタで
なることを特徴とする請求項10記載のPLL周波数シ
ンセサイザ。
11. The PLL frequency synthesizer according to claim 10, wherein the lower counter is a 2 n- ary counter.
【請求項12】 前記下位カウンタは、前記p/p+1
デュアルモジュラス・カウンタの出力を計数する同期型
カウンタ段を含むことを特徴とする請求項10又は11
記載のPLL周波数シンセサイザ。
12. The lower counter is the p / p + 1.
12. A synchronous counter stage for counting the output of a dual modulus counter, comprising:
A PLL frequency synthesizer as described.
【請求項13】 前記プリスケーラはp/p+1/p+
2/p+4マルチモジュラス動作を行うことを特徴とす
る請求項10、11又は12記載のPLL周波数シンセ
サイザ。
13. The prescaler is p / p + 1 / p +.
The PLL frequency synthesizer according to claim 10, 11 or 12, which performs 2 / p + 4 multi-modulus operation.
【請求項14】 1ショット回路からの制御信号による
p+1モジュラス動作タイミングは、スワロウカウンタ
からの制御信号によるp+1モジュラス動作タイミング
と、前記下位カウンタの異なる動作周期の同一動作タイ
ミングとすることを特徴とする請求項10、11、12
又は13記載のPLL周波数シンセサイザ。
14. The p + 1 modulus operation timing according to the control signal from the one-shot circuit is the same operation timing as the p + 1 modulus operation timing according to the control signal from the swallow counter and the different operation cycle of the lower counter. Claims 10, 11, 12
Alternatively, the PLL frequency synthesizer according to item 13.
JP2001317352A 2001-10-15 2001-10-15 Prescaler, frequency dividing counter, and pll frequency synthesizer Pending JP2003124808A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001317352A JP2003124808A (en) 2001-10-15 2001-10-15 Prescaler, frequency dividing counter, and pll frequency synthesizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001317352A JP2003124808A (en) 2001-10-15 2001-10-15 Prescaler, frequency dividing counter, and pll frequency synthesizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003124808A true JP2003124808A (en) 2003-04-25

Family

ID=19135234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001317352A Pending JP2003124808A (en) 2001-10-15 2001-10-15 Prescaler, frequency dividing counter, and pll frequency synthesizer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003124808A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7822168B2 (en) 2008-02-25 2010-10-26 Nec Electronics Corporation Frequency divider circuit
US7929594B2 (en) 2005-05-10 2011-04-19 Renesas Electronics Corporation Semiconductor integrated circuit and radio communication apparatus for communication
CN110504961A (en) * 2019-07-05 2019-11-26 加驰(厦门)微电子股份有限公司 A kind of multimode pre-divider and its dividing method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7929594B2 (en) 2005-05-10 2011-04-19 Renesas Electronics Corporation Semiconductor integrated circuit and radio communication apparatus for communication
US7822168B2 (en) 2008-02-25 2010-10-26 Nec Electronics Corporation Frequency divider circuit
CN110504961A (en) * 2019-07-05 2019-11-26 加驰(厦门)微电子股份有限公司 A kind of multimode pre-divider and its dividing method
CN110504961B (en) * 2019-07-05 2023-09-22 厦门润积集成电路技术有限公司 Multimode prescaler and frequency division method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7365580B2 (en) System and method for jitter control
JP5837617B2 (en) Divider with extended synchronization range beyond octave boundary
CN101167242B (en) Multiple reference clock synthesizer for frequency division of source clock and the method
US8891725B2 (en) Frequency divider with improved linearity for a fractional-N synthesizer using a multi-modulus prescaler
US7551009B2 (en) High-speed divider with reduced power consumption
KR101575199B1 (en) Frequency divider frequency synthesizer and application circuit
KR100329590B1 (en) Dual-Modulus Prescaler For RF Frequency Synthesizer
US8565368B1 (en) Wide range multi-modulus divider in fractional-N frequency synthesizer
US7492852B1 (en) Fractional frequency divider
US7262644B2 (en) Method and apparatus for switching frequency of a system clock
WO2008014282A2 (en) Multi-modulus divider retiming circuit
US7372340B2 (en) Precision frequency and phase synthesis with fewer voltage-controlled oscillator stages
US7822168B2 (en) Frequency divider circuit
US5867068A (en) Frequency synthesizer using double resolution fractional frequency division
US6784751B2 (en) Method and apparatus providing resampling function in a modulus prescaler of a frequency source
US20100073052A1 (en) Fractional resolution integer-n frequency synthesizer
Jin et al. Quantization Noise Suppression in Fractional-$ N $ PLLs Utilizing Glitch-Free Phase Switching Multi-Modulus Frequency Divider
US20070139088A1 (en) High-speed divider with pulse-width control
US20090167374A1 (en) Jitter-Free Divider
US8466720B2 (en) Frequency division of an input clock signal
JP2003124808A (en) Prescaler, frequency dividing counter, and pll frequency synthesizer
US6501815B1 (en) Loadable divide-by-N with fixed duty cycle
US20070252620A1 (en) Phase offset control phase-frequency detector
US20180323792A1 (en) Frequency Divider
KR100721727B1 (en) Pll circuit and frequency division method