JP2004236141A - Phase locked loop circuit and noise component eliminating method - Google Patents
Phase locked loop circuit and noise component eliminating method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004236141A JP2004236141A JP2003024128A JP2003024128A JP2004236141A JP 2004236141 A JP2004236141 A JP 2004236141A JP 2003024128 A JP2003024128 A JP 2003024128A JP 2003024128 A JP2003024128 A JP 2003024128A JP 2004236141 A JP2004236141 A JP 2004236141A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- division ratio
- frequency division
- output
- 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
Links
Images
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位相同期ループ回路及び雑音成分除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
基準周波数以下のステップで出力周波数を設定できる位相同期ループ(PLL:Phase Locked Loop)回路として、フラクショナルN型のものがある(例えば、特許文献1)。フラクショナルN型のPLL回路は、プログラマブル分周器の分周比を高速で切り換えて、その平均的な分周比によってロックさせるようにしたことで、整数以外の分周比を設定することができるようにしたものである。例えば、分周値N=100.1を実現するには、10回の位相比較の期間中に、9回はN=100で行い、1回をN=101で行う。それによって、N=100.1(=(100×9+101×1)/10)を得る。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−154935号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
フラクショナルN型PLL回路にあっては、分周比を周期的に切り換えることに起因して、特有のスプリアスが発生する(特許文献1参照)。
具体的に説明すると、平均的な分周値として、100.1が得られても、位相比較を行う瞬時瞬時は、分周比N=100或いはN=101であり、位相比較器からは位相ずれによるエラー信号が周期的に発生し、これがスプリアスとして現れる。例えば、次のような設定がなされた場合を想定する。
分周比:i+f(iは分周比の整数部分、fは分周比の小数部分)、分周比を切り換えるクロック周波数:C
【0005】
この場合、平均的な分周比としてして(i+f)を得るためには、分周比iと(i+1)とを(1−f):fの割合で切り換える必要がある。このため、C×f若しくはC×(1−f)の周波数で周期的な分周比の切り換えが行われて位相エラーが発生し、出力周波数がこの周波数によってFM変調された状態となり、これがスプリアスとなる。このスプリアスがループフィルタの通過帯域内にある場合には、出力信号にスプリアスとして現れてしまい、信号純度が低下する。
【0006】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、高い信号純度を有する位相同期ループ回路及び雑音成分除去方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第1の観点にかかる位相同期ループ回路は、
第1の発振器と該第1の発振器の発振信号を分周して基準周波数を有する基準信号を出力する第1の分周器とを有する基準信号出力回路と、
前記基準信号の位相と所定の分周信号との位相とを比較し、両信号の位相差に対応する信号レベルを有する信号を出力する位相比較器と、
通過周波数帯域と減衰周波数帯域とを有し、前記位相比較器の出力信号をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタを通過した前記位相比較器からの信号の信号レベルに従った周波数で発振する第2の発振器と、
前記第2の発振器の出力信号を所定の分周比で分周して、前記所定の分周信号として前記位相比較器に出力する第2の分周器と、
出力周波数指示信号が指示する出力周波数を得るために、第1の分周器に設定する整数表現の第1の分周比を求めて前記第1の分周器に設定し、前記第2の分周器に設定する小数表現の第2の分周比とを求めて出力する設定回路と、
前記設定回路から出力された第2の分周比を平均値で得るために、少なくとも2つの整数の分周比を切り換えて前記第2の分周器に設定する分周比切換制御回路と、
を備え、
前記設定回路は、第1の分周器に設定する第1の分周比と前記第2の分周器に設定する小数表現の第2の分周比とを、前記分周比切換制御回路による分周比の切り換えにより発生するノイズの周波数が前記フィルタの減衰周波数帯域に位置するように設定する、
ことを特徴とする。
【0008】
前記設定回路は、例えば、出力周波数と第1の分周器に設定する整数表現の第1の分周比と前記第2の分周器に設定する小数表現の第2の分周比とが予め対応付けて設定されているテーブルを備え、前記出力周波数指示信号が指示する出力周波数に対応する第1と第2の分周比を前記テーブルから読み出して出力する。
【0009】
前記分周比切換制御回路は、例えば、クロック信号の供給を受け、指示された小数表現の第2の分周比を得るために、小数表現の第2の分周比の整数部で表される第3の分周比と第3の分周比と1だけ差がある第4の分周比とを前記クロック信号に応じて前記第2の分周器に設定する。
【0010】
前記設定回路は、例えば、前記クロック信号の周波数と小数表現の第2の分周比の小数部との積及び/又は前記クロック信号の周波数と小数表現の第2の分周比の小数部と1との差との積で表される周波数が前記フィルタの減衰周波数帯域に位置するように、前記第1の分周比を設定する。
【0011】
本発明の第2の観点に係る雑音成分除去方法は、
所定信号を第1の分周比で分周して基準信号を出力するステップと、
基準信号の位相と所定の分周信号との位相とを比較し、両信号の位相差に対応する位相差信号を出力するステップと、
前記位相差信号に含まれる周波数成分のうち所定の減衰周波数帯域の信号成分を減衰して出力する減衰ステップと、
前記減衰周波数帯域の信号成分が減衰された位相差信号の信号レベルに従った周波数の発振信号を出力するステップと、
該発振信号を小数表現の第2の分周比で分周して、前記所定の分周信号として出力する分周ステップと、
出力周波数指示信号が指示する出力周波数を得るために前記第1と第2の分周比を設定する設定ステップと、
を備え、
前記分周ステップでは、第2の小数表現の分周比を平均値で得るために、少なくとも2つの整数の分周比を切り換えて分周を実行し、
前記設定ステップでは、前記分周ステップにおける分周比の切り換えにより発生するノイズの周波数が前記減衰ステップにおける減衰周波数帯域に位置するように、前記第1と第2の分周比を設定する、
ことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る位相同期ループ回路を図面を参照して説明する。
本実施の形態に係る位相同期ループ回路の構成を図1に示す。
本実施の形態に係る位相同期ループ回路は、発振器111と第1の分周器112とから構成される基準周波数信号出力部11と、位相比較器12と、ループフィルタ13と、電圧制御発振器14と、第2の分周器15と、分周比切換制御回路16と、設定回路17と、から構成される。
【0013】
発振器111は、水晶発振器などから構成され、所定周波数で発振する。第1の分周器112は、プログラマブルカウンタ等から構成され、設定回路17から指示される第1の分周比N1で、発振器111の出力信号を分周して基準周波数信号を出力する。
【0014】
位相比較器12は、基準周波数信号出力部11から出力された周波数信号の位相と第2の分周器15から出力された信号の位相とを比較し、比較結果として位相差に応じたパルス幅を有する位相差信号を出力する。
【0015】
ループフィルタ13は、ローパスフィルタ、即ち、積分器より構成され、位相比較器12から出力された位相差信号を構成するパルス信号の高周波成分を減衰することにより、平滑化して出力する、
【0016】
電圧制御発振器(VCO)14は、ループフィルタ13を介して位相比較器12から出力された位相差信号の電圧レベルに対応した発振周波数の発振信号を出力するものである。尚、電圧制御発振器14は、例えば、印加される制御電圧に従って容量が変化する可変容量ダイオード、発振器等(図示せず)を備え、この可変容量ダイオードの容量の変化に応じた周波数で発振する。
【0017】
第2の分周器15は、プログラマブルカウンタ等から構成され、分周比切換制御回路16から供給される分周比で電圧制御発振器14の出力する発振信号を分周し、位相比較器12に出力する。
【0018】
設定回路17は、マイクロプロセッサ(MPU)等から構成され、外部回路から出力周波数指示信号を受信し、この出力周波数指示信号が指示する周波数を得る(電圧制御発振器14の出力とする)ために、第1と第2の分周器112と15の分周比(第1と第2の分周比)を求め、求めた分周比を指示する信号を第1の分周器112と分周比切換制御回路16とに出力する。
【0019】
具体的に説明すると、設定回路17は、外部より出力周波数foutを指示する出力周波数指示信号が供給されると、出力周波数foutを得るために、第1の分周器112と第2の分周器15にセットすべき分周比N1とN2とを求める。
【0020】
出力信号foutは次式で定義される。
【数1】
ここで、N2は第2の分周器15が行う分周の平均的な小数表現の分周比(第2の分周比)であり(i+f)で表される。iは整数部、fは小数部である。また、N1は第1の分周器112が実行する分周の整数表現の分周比である。frは、発振器111の発振周波数である。
【0021】
設定回路17は、この式より、出力周波数foutを得るために、第1と第2の分周器112と15にセット可能な分周比N1,N2の組を誤差(指示された出力周波数とN1とN2により得られる出力周波数との差)の小さい順に複数組求める。
【0022】
次に、設定回路17は、誤差の小さい組から順番に、小数部f×C(C:後述するクロックCの周波数)と(1−f)×Cとが共にループフィルタ13の減衰特性の減衰周波数帯域(カットオフ周波数fc以上)に位置するか否かを判別する。設定回路17は、位置すると判断された分周比N1とN2の組を、第1の分周器112と分周比切換制御回路16とに出力する。このようにして、設定回路17は、f×Cと(1−f)×Cとが共に減衰周波数範囲に位置するという条件を満足する範囲で、最も目的周波数foutに近い出力周波数が得られる分周比N1とN2とを求めて出力する。
【0023】
分周比切換制御回路16は、クロックCを受け、設定回路17から指示された分周比N2を平均値で得るために、個々のタイミングで第2の分周器15に整数の分周比を設定する。例えば、分周比N1として100.1が設定されている場合には、9クロックの間、N1=100を設定し、1クロックの間、N1=101を設定する。これにより、平均的な分周比はN1=(100×9+101×1)/10=100.1となる。なお、クロックCとしては、第1の分周器112の出力する基準周波数信号を使用できる。
【0024】
次に本実施の形態に係る位相同期ループ回路の動作を説明する。
設定回路17に、この位相同期ループ回路の出力信号の周波数(出力周波数:目的周波数)が外部回路より指示されると、設定回路17は、その周波数を得るために適した第1の分周器112の分周比N1(整数表現)と、第2の分周器15の分周比N2(i+f:iは整数部、fは小数部)と、を求める。この際、設定回路17は、分周比N1(整数表現)と分周比N2(小数表現)とを、分周比N1とN2とで定まる出力周波数と指定された周波数との誤差が許容誤差範囲内で且つ誤差ができるだけ小さく、さらに、周波数C・fとC・(1−f)で表されるスプリアスの周波数がループフィルタ13の通過帯域の外に位置するように選択する。
設定回路17は、このような条件を充足するように選択した第1の分周比N1を第1の分周器112に出力し、第2の分周比N2を分周比切換制御回路16に出力する。
【0025】
分周比切換制御回路16は、通知された平均的な分周比N2を実現するために、第2の分周器15にその時点での分周比iとi+1の一方を指定する。即ち、fが小数点n桁の数字であるとすれば、クロックCの10n回について、f’クロック期間(f’はfの小数点を無視した整数値)、分周比i+1を選択して第2の分周器15に出力し、(10n−f’)クロック期間、分周比iを選択して第2の分周器15に出力する。
【0026】
例えば、分周比N2=100.1が指定された場合、i=100であり、f=0.1であり、f’=1,n=1である。そこで、クロックCの10(=101)クロック期間中の、9(=101−f’)クロック期間はi=100を指定し、f’=1クロック期間中はi=101を指定する。それによって、平均値として、N2=100.1(=(100×9+101×1)/10)を得る。
【0027】
基準周波数信号出力部11の発振器111は所定周波数frの信号を出力する。第1の分周器112は、発振器111の出力信号を、設定回路17から指示された分周比N1で分周して、基準周波数信号を生成して位相比較器12に出力する。
【0028】
位相比較器12は、第2の分周器15からの分周信号と基準周波数信号出力部11から出力された基準周波数信号との位相を比較して、両信号の位相差に対応するパルス幅の位相差信号としてループフィルタ13に出力する。
【0029】
ループフィルタ13は、位相差信号に含まれている周波数成分のうち、カットオフ周波数fcより高い周波数成分とを除去(減衰)して、これを実質的に積分し、平滑化された位相差信号を電圧制御発振器14に出力する。
【0030】
電圧制御発振器14は、位相差信号の制御電圧に対応した発振周波数の発振信号を生成し、生成した発振信号を出力する。この発振信号は、基準周波数信号出力部11の出力する基準周波数信号に同期したものとなる。
【0031】
第2の分周器15は、その時点で、分周比切換制御回路16から指示されている分周比i又はi+1で電圧制御発振器14の出力信号を分周して、位相比較器12に出力する。
【0032】
このような構成によれば、第1の分周器112の分周比N1(整数表現)と第2の分周器15の分周比N2(i+f:iは整数部、fは小数部)とが、分周比N1とN2とで定まる出力周波数と指定された周波数との誤差が許容誤差範囲内で且つ誤差ができるだけ小さく、さらに、周波数C・fとC・(1−f)で表されるスプリアスがループフィルタ13の通過帯域の外に位置するように選択されているので、スプリアスが減衰され、誤差が小さく且つノイズの少ない出力信号を得ることができる。
【0033】
次に、設定回路17を図2及び図3を参照してより詳細に説明する。
設定回路17は、図2に示すように、プロセッサ171と、ROM172と、RAM173と、入出力部(I/O)174とを備える。
ROM172は、ループフィルタ13のカットオフ周波数fcと、クロックCの周波数と、発振器111の発振周波数frと、プロセッサ171の動作プログラムを記憶する。
RAM173は、プロセッサ171のワークエリアとして機能する。
I/O174は、外部より出力周波数(電圧制御発振器14の発振周波数)を指示する出力周波数指示信号を受信して、プロセッサ171に通知する。また、プロセッサ171が計算した、分周比N1とN2とを第1と第2の分周器112と15とにそれぞれ出力する。
プロセッサ171は、マイクロプロセッサなどから構成され、ROM172に格納された動作プログラムに従って動作し、出力周波数指示信号で指定される周波数を出力するために設定すべき分周比N1とN2とを後述する図3のフローチャートに沿って求めて出力する。
【0034】
次に、このような構成の設定回路17の動作を図3のフローチャートを参照して説明する。
I/O174は、外部より新たな出力周波数指示信号が供給されると、それをプロセッサ171に提供する。
プロセッサ171は、この信号に応答して、ROM172に格納された動作プログラムに従って図3に示す処理を開始する。
【0035】
まず、プロセッサ171は、指示された周波数foutを得ることができる分周比N1とN2との組合せを求める(ステップS11)。
この処理の手法自体は、任意であるが、例えば、分周比N1を可変範囲内でスキャンし、各分周比N1について、目的周波数fout近傍の周波数を得ることができる分周比N2を求め、この組合せで得られる周波数と目的周波数foutとの誤差を求め、誤差が許容範囲内の組合せについて、N1、N2、誤差をRAM173に登録する。換言すれば、選択可能なN1とN2との全組合せについて、その組合せにより得られる周波数と目的周波数foutとの差を求め、その誤差が許容誤差内のものをピックアップして、RAM173に登録する。
【0036】
次に、プロセッサ171は、RAM173に登録されたN1:N2:誤差の組合せデータを、誤差の小さい順にソートする(ステップS12)。
【0037】
次に、誤差の小さい順を示すポインタjに1をセットする(ステップS13)。
次に、誤差がj番目に小さい分周比の組合せを選択し(ステップS14)、周波数C・fとC・(1−f)を求める(ステップS15)。
次に、ステップS15で求めた周波数C・fとC・(1−f)(スプリアスの周波数)が、ループフィルタ13のカットオフ周波数fcよりも高域(減衰周波数帯域)にあるか否かを判別する(ステップS16)。
【0038】
次に、スプリアスの位置が共に通過帯域の外であると判別された場合(ステップS16;Yes)、j番目のN1とN2(i+f)とをI/O174を介して出力し(ステップS17)、処理を終了する。
一方、ステップS16で、少なくとも一方が通過帯域(fc以下)内に位置すると判別した場合(ステップS16;No)には、RAM173に登録されている分周比N1とN2の全ての組合せについて処理を終了したか否かを判別する(ステップS18)。処理を終了していない(残りの分周比の組が存在する)と判別した場合(ステップS18;No)には、jを+1して(ステップS19)、ステップS14からの処理を繰り返す。
【0039】
一方、ステップS18で、処理を終了した(残りの分周比の組が存在しない)と判別した場合(ステップS18;Yes)には、所定のエラー処理(例えば、誤差の最も小さい分周比N1とN2を選択して出力する)を実行して(ステップS20)、処理を終了する。
【0040】
この方法によれば、指示された出力周波数foutとの誤差が予め設定されている許容誤差の範囲内で、且つ、スプリアスノイズをループフィルタ13の減衰域に位置させる分周比N1とN2とを求めることができる。
【0041】
なお、この例では、出力周波数の指示があるたびに、分周比N1とN2とを計算する例を示したが、選択可能な全ての出力周波数について、予め最適な分周比N1とN2とを事前に計算して、図4に例示するように、テーブル175に登録して用意しておき、出力周波数foutの指示があると、このテーブル175をアクセスして、指示された出力周波数foutに対応する分周比N1とN2とを読み出して、出力するようにしてもよい。このような構成によれば、実験などにより、誤差以外の要素をも考慮して最適な分周比N1とN2を求めて登録することができる。
【0042】
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施の形態に限られるものではない。
例えば、図1、図2,図4に示すPLL回路の回路構成は任意に変更可能である。同様に、図3に示すフローチャートも同様の機能を実現できるならば、任意に変更可能である。
また、上記実施の形態では、第2の分周器15に設定する分周比として、iとi+1の2つの分周比を設定する例を示したが、3つ以上の分周比を設定するようにしてもよい。例えば、分周比切換制御回路16で分周比(i+f)のΔΣ変調を行って、3つ以上で変化する整数の分周比を得て、これを第2の分周器15に設定するようにしてもよい。
上記実施の形態では、基準周波数信号出力回路11として、発振器111と第1の分周器112とから構成される回路を使用したが、設定回路17からの指示で周波数を変更でき且つ安定した周波数で発振できる任意の回路を使用可能である。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スプリアスを抑えて信号純度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る位相同期ループ回路の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す設定回路17の構成例を示す説明図である。
【図3】図2に示すプロセッサの動作例を示すフローチャートである。
【図4】図1に示す設定回路の他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
11 基準周波数信号出力部
12 位相比較器
13 ループフィルタ
14 電圧制御発振器
15 第2の分周器
16 分周比切換制御回路
17 設定回路
111 発振器
112 第1の分周器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a phase locked loop circuit and a noise component removing method.
[0002]
[Prior art]
As a phase locked loop (PLL) circuit capable of setting an output frequency in steps equal to or lower than a reference frequency, there is a fractional N type circuit (for example, Patent Document 1). The fractional N-type PLL circuit can set a non-integer frequency division ratio by switching the frequency division ratio of the programmable frequency divider at a high speed and locking the frequency with the average frequency division ratio. It is like that. For example, in order to realize the frequency division value N = 100.1, during the period of ten phase comparisons, nine times are performed with N = 100, and one time is performed with N = 101. Thereby, N = 100.1 (= (100 × 9 + 101 × 1) / 10) is obtained.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-154935
[Problems to be solved by the invention]
In a fractional N-type PLL circuit, a spurious characteristic occurs due to periodic switching of the frequency division ratio (see Patent Document 1).
More specifically, even if 100.1 is obtained as an average frequency division value, the instantaneous moment at which the phase comparison is performed is the frequency division ratio N = 100 or N = 101. An error signal due to the shift is periodically generated and appears as spurious. For example, it is assumed that the following settings are made.
Frequency division ratio: i + f (i is an integer part of the frequency division ratio, f is a decimal part of the frequency division ratio), clock frequency for switching the frequency division ratio: C
[0005]
In this case, in order to obtain (i + f) as an average frequency division ratio, it is necessary to switch the frequency division ratios i and (i + 1) at a ratio of (1-f): f. For this reason, the frequency division ratio is periodically switched at the frequency of C × f or C × (1-f) to generate a phase error, and the output frequency is FM-modulated by this frequency, which is a spurious response. It becomes. If the spurious is within the pass band of the loop filter, it appears as spurious in the output signal, and the signal purity is reduced.
[0006]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and has as its object to provide a phase locked loop circuit having high signal purity and a noise component removing method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a phase locked loop circuit according to a first aspect of the present invention comprises:
A reference signal output circuit comprising: a first oscillator; and a first frequency divider for dividing an oscillation signal of the first oscillator to output a reference signal having a reference frequency;
A phase comparator that compares the phase of the reference signal and the phase of the predetermined frequency-divided signal, and outputs a signal having a signal level corresponding to the phase difference between the two signals;
A filter having a pass frequency band and an attenuation frequency band, and filtering an output signal of the phase comparator;
A second oscillator that oscillates at a frequency according to the signal level of the signal from the phase comparator that has passed through the filter;
A second frequency divider that divides an output signal of the second oscillator by a predetermined frequency division ratio and outputs the frequency-divided signal to the phase comparator as the predetermined frequency-divided signal;
In order to obtain an output frequency indicated by the output frequency instruction signal, a first frequency division ratio in an integer expression to be set in the first frequency divider is obtained and set in the first frequency divider, and the second frequency is set in the second frequency divider. A setting circuit for obtaining and outputting a second division ratio in decimal representation to be set in the frequency divider;
A frequency division ratio switching control circuit for switching at least two integer frequency division ratios and setting the second frequency divider in order to obtain a second frequency division ratio output from the setting circuit as an average value;
With
The setting circuit converts a first frequency division ratio set in a first frequency divider and a second frequency division ratio expressed in a decimal number to be set in the second frequency divider into a frequency division ratio switching control circuit. Set so that the frequency of the noise generated by the switching of the frequency division ratio is located in the attenuation frequency band of the filter,
It is characterized by the following.
[0008]
The setting circuit may be configured, for example, such that an output frequency and a first division ratio in an integer representation set in the first divider and a second division ratio in a decimal representation set in the second divider are set. There is provided a table which is set in advance in association with the table, and reads and outputs first and second frequency division ratios corresponding to the output frequency indicated by the output frequency instruction signal from the table.
[0009]
The frequency division ratio switching control circuit is, for example, supplied with a clock signal and is represented by an integer part of a second frequency division ratio of a decimal number in order to obtain a second frequency division ratio of a designated decimal number. A third frequency division ratio and a fourth frequency division ratio having a difference of 1 from the third frequency division ratio are set in the second frequency divider in accordance with the clock signal.
[0010]
The setting circuit may include, for example, a product of a frequency of the clock signal and a fractional part of a second division ratio expressed in decimals and / or a fractional part of a frequency of the clock signal and a second division ratio expressed in decimals. The first frequency division ratio is set so that the frequency represented by the product of the difference from 1 is located in the attenuation frequency band of the filter.
[0011]
The noise component removing method according to the second aspect of the present invention includes:
Outputting a reference signal by dividing the predetermined signal by a first division ratio;
Comparing the phase of the reference signal with the phase of the predetermined frequency-divided signal, and outputting a phase difference signal corresponding to the phase difference between the two signals;
An attenuation step of attenuating and outputting a signal component of a predetermined attenuation frequency band among frequency components included in the phase difference signal,
Outputting an oscillation signal having a frequency according to the signal level of the phase difference signal in which the signal component of the attenuation frequency band has been attenuated,
A frequency dividing step of dividing the oscillation signal by a second frequency dividing ratio expressed as a decimal and outputting as the predetermined frequency divided signal;
A setting step of setting the first and second frequency division ratios to obtain an output frequency indicated by an output frequency instruction signal;
With
In the frequency dividing step, frequency division is performed by switching a frequency dividing ratio of at least two integers in order to obtain a frequency dividing ratio of a second decimal representation as an average value.
In the setting step, the first and second frequency division ratios are set so that the frequency of noise generated by switching the frequency division ratio in the frequency division step is located in the attenuation frequency band in the attenuation step.
It is characterized by the following.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a phase locked loop circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the configuration of the phase locked loop circuit according to the present embodiment.
The phase locked loop circuit according to the present embodiment includes a reference frequency
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The voltage control oscillator (VCO) 14 outputs an oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the voltage level of the phase difference signal output from the
[0017]
The
[0018]
The setting
[0019]
More specifically, when an output frequency instruction signal indicating the output frequency fout is supplied from the outside, the setting
[0020]
The output signal fout is defined by the following equation.
(Equation 1)
Here, N2 is a frequency division ratio (second frequency division ratio) in an average decimal representation of frequency division performed by the
[0021]
From this equation, the setting
[0022]
Next, the setting
[0023]
The division ratio switching
[0024]
Next, the operation of the phase locked loop circuit according to the present embodiment will be described.
When the frequency of the output signal of the phase locked loop circuit (output frequency: target frequency) is instructed to the
The setting
[0025]
The frequency division ratio switching
[0026]
For example, when the frequency division ratio N2 = 100.1, it is i = 100, f = 0.1, f ′ = 1, and n = 1. Therefore, i = 100 is specified during 9 (= 10 1 −f ′) clock periods in 10 (= 10 1 ) clock periods of the clock C, and i = 101 is specified during f ′ = 1 clock period. Thereby, N2 = 100.1 (= (100 × 9 + 101 × 1) / 10) is obtained as an average value.
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The voltage controlled oscillator 14 generates an oscillation signal having an oscillation frequency corresponding to the control voltage of the phase difference signal, and outputs the generated oscillation signal. This oscillation signal is synchronized with the reference frequency signal output from the reference frequency
[0031]
The
[0032]
According to such a configuration, the frequency division ratio N1 of the first frequency divider 112 (expressed as an integer) and the frequency division ratio N2 of the second frequency divider 15 (i + f: i is an integer part, f is a decimal part) Is such that the error between the output frequency determined by the dividing ratios N1 and N2 and the specified frequency is within an allowable error range and the error is as small as possible, and is expressed by the frequencies C · f and C · (1-f). Since the selected spurious is selected to be located outside the pass band of the
[0033]
Next, the setting
The setting
The
The
The I /
The
[0034]
Next, the operation of the setting
When a new output frequency indication signal is supplied from outside, the I /
In response to this signal,
[0035]
First, the
The method of this processing itself is arbitrary. For example, the frequency division ratio N1 is scanned within a variable range, and a frequency division ratio N2 that can obtain a frequency near the target frequency fout is obtained for each frequency division ratio N1. Then, the error between the frequency obtained by this combination and the target frequency fout is obtained, and N1, N2, and the error are registered in the
[0036]
Next, the
[0037]
Next, 1 is set to a pointer j indicating the order of the smallest error (step S13).
Next, a combination of frequency division ratios having the j-th smallest error is selected (step S14), and frequencies C · f and C · (1-f) are obtained (step S15).
Next, it is determined whether or not the frequencies C · f and C · (1−f) (spurious frequencies) obtained in step S15 are in a higher band (attenuation frequency band) than the cutoff frequency fc of the
[0038]
Next, when it is determined that both spurious positions are outside the passband (step S16; Yes), the j-th N1 and N2 (i + f) are output via the I / O 174 (step S17). The process ends.
On the other hand, if it is determined in step S16 that at least one is located within the pass band (fc or lower) (step S16; No), the processing is performed for all combinations of the dividing ratios N1 and N2 registered in the
[0039]
On the other hand, if it is determined in step S18 that the process has been completed (there is no remaining set of frequency division ratios) (step S18; Yes), predetermined error processing (for example, frequency division ratio N1 with the smallest error) is performed. And N2 are selected and output) (step S20), and the process ends.
[0040]
According to this method, the frequency division ratios N1 and N2 that make the error with the specified output frequency fout within the range of a preset allowable error and locate the spurious noise in the attenuation region of the
[0041]
In this example, the division ratios N1 and N2 are calculated each time the output frequency is instructed. However, the optimum division ratios N1 and N2 are set in advance for all selectable output frequencies. Is calculated in advance and registered and prepared in a table 175 as shown in FIG. 4, and when there is an instruction of the output frequency fout, the table 175 is accessed and the specified output frequency fout is The corresponding frequency division ratios N1 and N2 may be read and output. According to such a configuration, it is possible to obtain and register the optimum frequency division ratios N1 and N2 in consideration of factors other than the error by an experiment or the like.
[0042]
In carrying out the present invention, various modes are conceivable, and the present invention is not limited to the above embodiments.
For example, the circuit configurations of the PLL circuits shown in FIGS. 1, 2, and 4 can be arbitrarily changed. Similarly, the flowchart shown in FIG. 3 can be arbitrarily changed as long as the same function can be realized.
In the above-described embodiment, an example has been described in which two division ratios i and i + 1 are set as the division ratios set in the
In the above embodiment, a circuit composed of the
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress spurious and improve signal purity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a phase locked loop circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration example of a
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation example of the processor illustrated in FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram showing another configuration example of the setting circuit shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
11 Reference Frequency
Claims (5)
前記基準信号の位相と所定の分周信号との位相とを比較し、両信号の位相差に対応する信号レベルを有する信号を出力する位相比較器と、
通過周波数帯域と減衰周波数帯域とを有し、前記位相比較器の出力信号をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタを通過した前記位相比較器からの信号の信号レベルに従った周波数で発振する第2の発振器と、
前記第2の発振器の出力信号を所定の分周比で分周して、前記所定の分周信号として前記位相比較器に出力する第2の分周器と、
出力周波数指示信号が指示する出力周波数を得るために、第1の分周器に設定する整数表現の第1の分周比を求めて前記第1の分周器に設定し、前記第2の分周器に設定する小数表現の第2の分周比を求めて出力する設定回路と、
前記設定回路から出力された第2の分周比を平均値で得るために、少なくとも2つの整数の分周比を切り換えて前記第2の分周器に設定する分周比切換制御回路と、
を備え、
前記設定回路は、第1の分周器に設定する第1の分周比と前記第2の分周器に設定する小数表現の第2の分周比とを、前記分周比切換制御回路による分周比の切り換えにより発生するノイズの周波数が前記フィルタの減衰周波数帯域に位置するように設定する、
ことを特徴とする位相同期ループ回路。A reference signal output circuit comprising: a first oscillator; and a first frequency divider for dividing an oscillation signal of the first oscillator to output a reference signal having a reference frequency;
A phase comparator that compares the phase of the reference signal and the phase of the predetermined frequency-divided signal, and outputs a signal having a signal level corresponding to the phase difference between the two signals;
A filter having a pass frequency band and an attenuation frequency band, and filtering an output signal of the phase comparator;
A second oscillator that oscillates at a frequency according to the signal level of the signal from the phase comparator that has passed through the filter;
A second frequency divider that divides an output signal of the second oscillator by a predetermined frequency division ratio and outputs the frequency-divided signal to the phase comparator as the predetermined frequency-divided signal;
In order to obtain an output frequency indicated by the output frequency instruction signal, a first frequency division ratio in an integer expression to be set in the first frequency divider is obtained and set in the first frequency divider, and the second frequency is set in the second frequency divider. A setting circuit for obtaining and outputting a second frequency division ratio in decimal representation to be set in the frequency divider;
A frequency division ratio switching control circuit for switching at least two integer frequency division ratios and setting the second frequency divider in order to obtain a second frequency division ratio output from the setting circuit as an average value;
With
The setting circuit converts a first frequency division ratio set in a first frequency divider and a second frequency division ratio expressed in a decimal number to be set in the second frequency divider into a frequency division ratio switching control circuit. Set so that the frequency of the noise generated by the switching of the frequency division ratio is located in the attenuation frequency band of the filter,
A phase locked loop circuit characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1に記載の位相同期ループ回路。In the setting circuit, an output frequency, a first division ratio in an integer representation set in the first divider, and a second division ratio in a decimal representation set in the second divider correspond in advance. A table which is attached and set, and reads and outputs first and second frequency division ratios corresponding to the output frequency indicated by the output frequency instruction signal from the table,
The phase-locked loop circuit according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の位相同期ループ回路。The frequency division ratio switching control circuit receives the clock signal, and obtains the designated second frequency division ratio in the decimal representation in order to obtain the second frequency division ratio in the decimal representation. Setting a frequency division ratio of 3 and a fourth frequency division ratio having a difference of 1 from the third frequency division ratio in the second frequency divider according to the clock signal;
The phase-locked loop circuit according to claim 1 or 2, wherein:
ことを特徴とする請求項3に記載の位相同期ループ回路。The setting circuit may be a product of a frequency of the clock signal and a decimal part of a second division ratio expressed in a decimal number and / or a frequency part of the clock signal and a decimal part of a second division ratio expressed in a decimal number, and 1 Setting the first frequency division ratio so that a frequency represented by a product of the first and second differences is located in an attenuation frequency band of the filter.
The phase-locked loop circuit according to claim 3, wherein:
基準信号の位相と所定の分周信号との位相とを比較し、両信号の位相差に対応する位相差信号を出力するステップと、
前記位相差信号に含まれる周波数成分のうち所定の減衰周波数帯域の信号成分を減衰して出力する減衰ステップと、
前記減衰周波数帯域の信号成分が減衰された位相差信号の信号レベルに従った周波数の発振信号を出力するステップと、
該発振信号を小数表現の第2の分周比で分周して、前記所定の分周信号として出力する分周ステップと、
出力周波数指示信号が指示する出力周波数を得るために前記第1と第2の分周比を設定する設定ステップと、
を備え、
前記分周ステップでは、第2の小数表現の分周比を平均値で得るために、少なくとも2つの整数の分周比を切り換えて分周を実行し、
前記設定ステップでは、前記分周ステップにおける分周比の切り換えにより発生するノイズの周波数が前記減衰ステップにおける減衰周波数帯域に位置するように、前記第1と第2の分周比を設定する、
ことを特徴とする雑音成分除去方法。Outputting a reference signal by dividing the predetermined signal by a first division ratio;
Comparing the phase of the reference signal with the phase of the predetermined frequency-divided signal, and outputting a phase difference signal corresponding to the phase difference between the two signals;
An attenuation step of attenuating and outputting a signal component of a predetermined attenuation frequency band among frequency components included in the phase difference signal,
Outputting an oscillation signal having a frequency according to the signal level of the phase difference signal in which the signal component of the attenuation frequency band has been attenuated,
A frequency dividing step of dividing the oscillation signal by a second frequency dividing ratio expressed as a decimal and outputting as the predetermined frequency divided signal;
A setting step of setting the first and second frequency division ratios to obtain an output frequency indicated by an output frequency instruction signal;
With
In the frequency dividing step, frequency division is performed by switching a frequency dividing ratio of at least two integers in order to obtain a frequency dividing ratio of a second decimal representation as an average value.
In the setting step, the first and second frequency division ratios are set so that the frequency of noise generated by switching the frequency division ratio in the frequency division step is located in the attenuation frequency band in the attenuation step.
A noise component removing method characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003024128A JP2004236141A (en) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | Phase locked loop circuit and noise component eliminating method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003024128A JP2004236141A (en) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | Phase locked loop circuit and noise component eliminating method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004236141A true JP2004236141A (en) | 2004-08-19 |
Family
ID=32952749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003024128A Pending JP2004236141A (en) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | Phase locked loop circuit and noise component eliminating method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004236141A (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008111832A (en) * | 2006-10-03 | 2008-05-15 | Advantest Corp | Spectrum analyzer, spectrum analyzing method, and program |
JP2009088605A (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Sharp Corp | Communication circuit device |
CN102611434A (en) * | 2011-01-20 | 2012-07-25 | 中国科学院微电子研究所 | 1:1 structural 27MHz crystal oscillator frequency synthesizer for 60GHz wireless communication |
CN102611439A (en) * | 2011-01-24 | 2012-07-25 | 中国科学院微电子研究所 | 2:1 structural 40MHz crystal oscillator frequency synthesizer for 60GHz wireless communication |
CN102611446A (en) * | 2011-01-20 | 2012-07-25 | 中国科学院微电子研究所 | Direct-conversion structural 27MHz crystal oscillator frequency synthesizer for 60GHz wireless communication |
KR101191280B1 (en) * | 2005-05-17 | 2012-10-16 | 오끼 덴끼 고오교 가부시끼가이샤 | Pll frequency setting circuit |
JP2013046392A (en) * | 2011-08-26 | 2013-03-04 | Toshiba Corp | Integrated circuit |
JP2015115824A (en) * | 2013-12-12 | 2015-06-22 | 日本無線株式会社 | PLL circuit |
CN104811191A (en) * | 2014-01-29 | 2015-07-29 | 精工爱普生株式会社 | Oscillation circuit, oscillator, fractional PLL circuit, electronic apparatus, moving object, and determination method of reference frequency of fractional n-pll circuit |
JP2016039488A (en) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 三菱電機株式会社 | Signal generation circuit |
WO2017172219A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Intel Corporation | Methods and mobile communication devices for performing spur relocation for phase-locked loops |
CN110324040A (en) * | 2019-05-06 | 2019-10-11 | 杭州阿姆科技有限公司 | A kind of method and device of clock frequency adjustment |
-
2003
- 2003-01-31 JP JP2003024128A patent/JP2004236141A/en active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101191280B1 (en) * | 2005-05-17 | 2012-10-16 | 오끼 덴끼 고오교 가부시끼가이샤 | Pll frequency setting circuit |
JP2008111832A (en) * | 2006-10-03 | 2008-05-15 | Advantest Corp | Spectrum analyzer, spectrum analyzing method, and program |
JP2009088605A (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Sharp Corp | Communication circuit device |
CN102611434A (en) * | 2011-01-20 | 2012-07-25 | 中国科学院微电子研究所 | 1:1 structural 27MHz crystal oscillator frequency synthesizer for 60GHz wireless communication |
CN102611446A (en) * | 2011-01-20 | 2012-07-25 | 中国科学院微电子研究所 | Direct-conversion structural 27MHz crystal oscillator frequency synthesizer for 60GHz wireless communication |
CN102611439A (en) * | 2011-01-24 | 2012-07-25 | 中国科学院微电子研究所 | 2:1 structural 40MHz crystal oscillator frequency synthesizer for 60GHz wireless communication |
JP2013046392A (en) * | 2011-08-26 | 2013-03-04 | Toshiba Corp | Integrated circuit |
JP2015115824A (en) * | 2013-12-12 | 2015-06-22 | 日本無線株式会社 | PLL circuit |
CN104811191A (en) * | 2014-01-29 | 2015-07-29 | 精工爱普生株式会社 | Oscillation circuit, oscillator, fractional PLL circuit, electronic apparatus, moving object, and determination method of reference frequency of fractional n-pll circuit |
JP2015142265A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | Oscillation circuit, oscillator, fractional n-pll circuit, electronic apparatus, mobile and method of determining reference frequency of fractional n-pll circuit |
US9628096B2 (en) | 2014-01-29 | 2017-04-18 | Seiko Epson Corporation | Oscillation circuit, oscillator, fractional N-PLL circuit, electronic apparatus, moving object, and determination method of reference frequency of fractional N-PLL circuit |
JP2016039488A (en) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 三菱電機株式会社 | Signal generation circuit |
WO2017172219A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Intel Corporation | Methods and mobile communication devices for performing spur relocation for phase-locked loops |
US10715157B2 (en) | 2016-03-31 | 2020-07-14 | Apple Inc. | Methods and mobile communication devices for performing spur relocation for phase-locked loops |
CN110324040A (en) * | 2019-05-06 | 2019-10-11 | 杭州阿姆科技有限公司 | A kind of method and device of clock frequency adjustment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7573303B1 (en) | Digitally controlled system on-chip (SOC) clock generator | |
US8305115B2 (en) | Elimination of fractional N boundary spurs in a signal synthesizer | |
US6914464B2 (en) | Phase locked loop circuit using fractional frequency divider | |
JPH08242165A (en) | One-nth frequency divider and one-nth frequency synthesizer using the divider | |
JP2004236141A (en) | Phase locked loop circuit and noise component eliminating method | |
EP0793348B1 (en) | Phase lock loop circuit | |
US6943598B2 (en) | Reduced-size integrated phase-locked loop | |
EP2571165B1 (en) | Accumulator type fractional-n pll synthesizer and control method thereof | |
TW200419914A (en) | Voltage-controlled oscillator presetting circuit | |
JP2000031820A (en) | Frequency synthesizer | |
JP3344790B2 (en) | Frequency synthesizer | |
GB2250877A (en) | Shifting spurious frequencies away from signal frequency | |
US6928127B2 (en) | Frequency synthesizer with prescaler | |
JP3567779B2 (en) | Synthesizer and reference signal generation circuit | |
JP2005151444A (en) | Frequency synthesizer | |
JP2009016973A (en) | Synthesizer | |
JP2002141797A (en) | Frequency synthesizer | |
JP2001237700A (en) | Phase-locked loop circuit | |
JPH07154246A (en) | Phase-locked loop and operation method | |
JPH10285027A (en) | Pll oscillation circuit | |
JP3746124B2 (en) | Frequency synthesizer | |
JPH08307259A (en) | Frequency synthesizer | |
JPH10126263A (en) | Frequency synthesizer | |
JP2002280897A (en) | Fully digital pll circuit | |
JP3248453B2 (en) | Oscillator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050510 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070824 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070904 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080108 |