JP2003324347A - 信号発生装置 - Google Patents
信号発生装置Info
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- JP2003324347A JP2003324347A JP2002128845A JP2002128845A JP2003324347A JP 2003324347 A JP2003324347 A JP 2003324347A JP 2002128845 A JP2002128845 A JP 2002128845A JP 2002128845 A JP2002128845 A JP 2002128845A JP 2003324347 A JP2003324347 A JP 2003324347A
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Abstract
力信号の周波数や位相の変動を抑制する。 【解決手段】 基準信号Frefと出力信号Foutとを位相
比較器3で位相比較することによって基準信号Frefに
同期した出力信号Foutを発生する信号発生装置であっ
て、基準信号Frefに応じて一定の周期で変化する信号
Drを生成して位相比較器3に出力する第1信号生成手
段1と、出力信号Foutに応じて一定の周期で変化する
信号Doを生成して位相比較器3に出力する第2信号生
成手段2を備える。
Description
cked loop)を用いた信号発生装置に関する。
しようとする出力信号と位相比較することにより基準信
号に同期した出力信号を発生させる信号発生方式であ
る。このようなPLLの変形例の1つとして、例えば基
準信号及び出力信号を各々について個別に設けられた分
周器で分周した後に位相比較器に入力するものがある。
仮に基準信号の周波数(基準周波数)をfr、基準信号
用分周器の分周比をn、また出力信号用分周器の分周比
をmとした場合、出力信号の周波数(出力周波数)fo
は、PLLが収束した時に位相比較器に入力される各信
号(基準信号及び出力信号を各々分周したもの)は同一
周波数となるので、fo=(m/n)・frとして表され
る。すなわち、分周器を用いることにより基準周波数の
所定倍つまりm/n倍の出力周波数を有する出力信号を
容易に発生することができる。
器を備えた信号発生装置では、分周比が大きくなる程に
位相比較器に入力される各信号の周波数は低くなる。一
例として基準周波数frを1MHz、n=1×106 、
m=1×107とした場合、上記位相比較器には1Hz
(=1MHz/1×106)の各信号が入力されること
になる。なお、この場合には、出力周波数foは10M
Hz(=(107/106)・1MHz)となる。
周期の時間間隔で各信号の位相差を比較する位相比較周
期を持つので、この位相比較周期の間における出力信号
の周波数や位相の変動を抑制することができない。出力
周波数foは10MHzであり、かつ1Hzが位相比較
周期に設定されているので、当該位相比較周期は出力信
号の1×107個の波数に相当する。この波数に相当す
る期間において出力信号の周波数や位相に変動が生じて
も、位相比較器はこれら変動を修正し得ない。
たもので、位相比較周期をより短くして出力信号の周波
数や位相の変動を抑制することを目的とする。
に、本発明では、第1の手段として、基準信号Frefと
出力信号Foutとを位相比較器(3,6)で位相比較す
ることによって基準信号Frefに同期した出力信号Fout
を発生する信号発生装置であって、基準信号Frefに応
じて一定の周期で変化する信号(Dr)を生成して位相
比較器(3,6)に出力する第1信号生成手段(1)を
備えるという構成を採用する。
において、第1信号生成手段(1)は、基準信号Fref
に第1固定信号を乗算する乗算器であるという構成を採
用する。
手段において、出力信号Foutに応じて一定の周期で変
化する信号(Do)を生成して位相比較器(3,6)に
出力する第2信号生成手段(2)をさらに備えるという
構成を採用する。
て、第2信号生成手段(2)は、出力信号Foutに第2
固定信号を乗算する乗算器であるという構成を採用す
る。
かの手段において、位相比較器(3,6)は、基準信号
Frefの周波数と出力信号Foutの周波数との差を数値と
して比較し、その大小関係を出力する数値比較器である
という構成を採用する。
かの手段において、位相比較器(3,6)は、基準信号
Frefの周波数と出力信号Foutの周波数との差を数値と
して演算し、その周波数差を出力する減算器であるとい
う構成を採用する。
係わる信号発生装置の一実施形態について説明する。
ック図である。この図において、符号1は乗算器(第1
信号生成手段)、2は乗算器(第2信号生成手段)、3
は数値比較器(位相比較器)、4はローパスフィルタ、
5は電圧制御型発振器である。このブロック図から明ら
かなように、本信号発生装置はPLL(phase lockedlo
op)の原理に基づいて基準信号Frefに位相同期した出
力信号Foutを出力するものである。
数)を乗算することにより、基準信号Frefの周波数が
n倍された信号Drを数値比較器3に出力する。乗算器
2は、出力信号Foutの一部として入力される比較信号
Foutにm(正の整数)を乗算することにより、比較信
号Foutの周波数がm倍された信号Doを数値比較器3に
出力する。
波数差を数値比較し、その大小関係を出力する。すなわ
ち、数値比較器3の出力信号は、例えばDr≧Doのとき
は「H(ハイ)」となり、Dr<Doのときには「L(ロ
ー)」となる。ローパスフィルタ4は、このような数値
比較器3の出力信号に含まれる高周波信号成分を除去し
て直流近傍成分のみを電圧制御型発振器5に出力する。
電圧制御型発振器5は、上記直流近傍成分を周波数制御
信号として出力信号Foutを生成して出力する。
ついて図2を参照して説明する。なお、この図2におい
て、(a)は乗算器1の機能構成を示し、(b)は乗算
器2の機能構成を示している。
ジスタ1aと全加算器1bとレジスタ1cとから構成さ
れている。増加幅設定レジスタ1aは、周波数の増幅幅
としての上記整数nを格納するものであり、当該整数n
を全加算器1bに出力する。全加算器1bは、整数nと
レジスタ1cから入力された前回出力データ(1加算周
期前のデータ)とを加算して得られた加算値をレジスタ
1cに出力する。レジスタ1cは、基準信号Frefをク
ロックとして加算値を順次取り込んで、上記信号Drと
して数値比較器3に出力すると共に上記全加算器1bに
フィードバックする。すなわち、レジスタ1cは、加算
値を基準信号Frefの1クロック分遅延させて前回出力
データとして出力する。
は、増加幅設定レジスタ2aと全加算器2bとレジスタ
2cとから構成されている。増加幅設定レジスタ2a
は、周波数の増幅幅としての上記整数mを格納するもの
であり、当該整数mを全加算器2bに出力する。全加算
器2bは、整数mとレジスタ2cから入力された前回出
力データ(1加算周期前のデータ)とを加算して得られ
た加算値をレジスタ2cに出力する。レジスタ2cは、
比較信号Foutをクロックとして加算値を順次取り込ん
で、上記信号Doとして数値比較器3に出力すると共に
上記全加算器2bにフィードバックする。すなわち、レ
ジスタ2cは、加算値を比較信号Foutの1クロック分
遅延させて前回出力データとして出力する。
置の動作について、図3をも参照して詳しく説明する。
1,2の動作について説明する。なお、この図3におい
て、上段の(a)は信号Doを出力する乗算器2の動作
を示し、下段の(b)は信号Drを出力する乗算器1の
動作を示している。なお、この図は、信号D0と信号Dr
の各周期は同一周期、つまり比較信号Foutが基準信号
Frefに周波数同期した状態を示している。
して全加算器1bの加算値を取り込むので、信号Dr
は、(b)に示すように基準信号Frefの1クロック毎
に基底レベルから増加幅である整数nだけ順次増加する
信号となる。そして、全加算器1bが整数nを繰り返し
加算することによりオーバーフローすると、信号Dr
は、基底レベルに復帰する。すなわち、この信号Dr
は、基準信号Frefに整数nを乗算した信号となる。
tをクロックとして全加算器2bの加算値を取り込むの
で、信号Doは、比較信号Foutの1クロック毎に基底レ
ベルから増加幅である整数mだけ順次増加する信号とな
る。そして、信号Doは、全加算器2bが整数mを繰り
返し加算することによりオーバーフローすると、基底レ
ベルに復帰する。すなわち、信号Doは、比較信号Fout
に整数mを乗算した信号になる。
号Drと信号Doとの大小関係を検出し、例えばDr≧Do
のときは「H」となり、Dr<Doのときには「L」とな
信号をローパスフィルタ4に出力する。ローパスフィル
タ4は、このような数値比較器3の出力から直流近傍成
分のみを電圧制御型発振器5に出力し、この結果、電圧
制御型発振器5は、上記直流近傍成分に応じて出力信号
Foutの発信周波数が制御される。そして、このように
制御される出力信号Foutが上記乗算器2を介して数値
比較器3にフィードバックされることにより、最終的に
Dr=DoとなってPLLループが収束するので、出力信
号Foutは、整数m,n及び基準信号Frefに基づく下式
()として与えられる信号となる。 Fout=(m/n)・Fref
うに、信号Dr及び信号Doは1周期の中で段階的に変化
する信号である。したがって、従来ように分周器を位相
比較器の前段に挿入した場合に比較して、Drと信号Do
との位相比較周期を短くすることが可能となる。
4を参照して説明する。なお、この図4では、上記図1
と同一の構成要素には同一符号を付している。
を減算器6とA/D(A/Dコンバータ)7とから構成
するものである。これ以外の構成は、図1と全く同一で
ある。減算器6は、信号Drと信号Doとの差を演算し誤
差値(数値)としてA/D7に出力する。A/D7は、
数値としての誤差値(デジタル信号)をアナログ信号に
変換してローパスフィルタ4に出力する。
との大小関係、つまり何れが大きいかという情報のみを
「H」レベルあるいは「L」レベルとして出力するもの
であるが、本変形例における減算器6は、信号Drと信
号Doとの差を数値として示す誤差値を出力するので、
信号Drと信号Doとの関係について、数値比較器3より
もより細かい情報を出力する。したがって、信号発生装
置としての安定性や過度応答性能に優れたものとなる。
基準信号Frefと出力信号Foutとを位相比較器で位相比
較することによって基準信号Frefに同期した出力信号
Foutを発生する信号発生装置であって、基準信号Fref
に応じて一定の周期で変化する信号を生成して位相比較
器に出力する第1信号生成手段を備えるので、位相比較
周期をより短くして出力信号の周波数や位相の変動を抑
制する。
ック図である。
例を示すブロック図である。
を示すタイミングチャートである。
示すブロック図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 基準信号Frefと出力信号Foutとを位
相比較器(3,6)で位相比較することによって基準信
号Frefに同期した出力信号Foutを発生する信号発生装
置であって、 基準信号Frefに応じて一定の周期で変化する信号(D
r)を生成して位相比較器(3,6)に出力する第1信
号生成手段(1)を備えることを特徴とする信号発生装
置。 - 【請求項2】 第1信号生成手段(1)は、基準信号
Frefに第1固定信号を乗算する乗算器であることを特
徴とする請求項1記載の信号発生装置。 - 【請求項3】 出力信号Foutに応じて一定の周期で変
化する信号(Do)を生成して位相比較器(3,6)に
出力する第2信号生成手段(2)をさらに備えることを
特徴とする請求項1または2記載の信号発生装置。 - 【請求項4】 第2信号生成手段(2)は、出力信号
Foutに第2固定信号を乗算する乗算器であることを特
徴とする請求項3記載の信号発生装置。 - 【請求項5】 位相比較器(3,6)は、基準信号Fr
efの周波数と出力信号Foutの周波数との差を数値とし
て比較し、その大小関係を出力する数値比較器であるこ
とを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の信号発生
装置。 - 【請求項6】 位相比較器(3,6)は、基準信号Fr
efの周波数と出力信号Foutの周波数との差を数値とし
て演算し、その周波数差を出力する減算器であることを
特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の信号発生装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002128845A JP2003324347A (ja) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | 信号発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002128845A JP2003324347A (ja) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | 信号発生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003324347A true JP2003324347A (ja) | 2003-11-14 |
Family
ID=29542463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002128845A Pending JP2003324347A (ja) | 2002-04-30 | 2002-04-30 | 信号発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003324347A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011030071A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | Pll回路 |
-
2002
- 2002-04-30 JP JP2002128845A patent/JP2003324347A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011030071A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | Pll回路 |
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