JP2007259431A - Pll circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、周波数シンセサイザとして用いられるPLL(Phase Locked Loop)回路に係り、特に温度変化や装置の個体差に基づく位相雑音の劣化を防ぎ、広い周波数帯域で安定した位相雑音の抑圧特性が得られるPLL回路に関する。 The present invention relates to a PLL (Phase Locked Loop) circuit used as a frequency synthesizer, and in particular, prevents deterioration of phase noise due to temperature changes and individual differences between devices, and provides stable phase noise suppression characteristics in a wide frequency band. The present invention relates to a PLL circuit.
標準信号発生器の一つとしてPLLを応用した周波数シンセサイザ(以下、「PLL回路」とする)がある。
PLL回路は、移動体通信や地上デジタル放送等の基地局に広く用いられており、キャリア配置時の周波数間隔を狭め、隣接するキャリア間での干渉を減らすために、低く、且つ安定した位相雑音特性が要求されている。
One of the standard signal generators is a frequency synthesizer (hereinafter referred to as “PLL circuit”) using a PLL.
The PLL circuit is widely used in base stations such as mobile communication and digital terrestrial broadcasting, and has a low and stable phase noise in order to reduce the frequency interval at the time of carrier arrangement and reduce interference between adjacent carriers. Characteristics are required.
例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;直交周波数分割多重)方式では、広帯域信号を互いに直交する多数のサブキャリアで伝送するため、OFDM信号の位相雑音特性が劣化すると、それがそのまま周波数ゆらぎとなってしまい、サブキャリアの直交性が崩れてキャリアの識別ができなくなるおそれがある。 For example, in the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system, a wideband signal is transmitted by a large number of subcarriers orthogonal to each other. Therefore, if the phase noise characteristic of the OFDM signal deteriorates, it becomes frequency fluctuation as it is. As a result, the orthogonality of the subcarriers may be lost and the carrier cannot be identified.
従来のPLL回路について図7を使って説明する。図7は、従来のPLL回路の概略構成ブロック図である。
図7に示すように、従来のPLL回路は、制御電圧に応じた周波数を発振するVCO(Voltage Controlled Oscillator;電圧制御発振器)1と、VCO1からの分岐された出力周波数を1/Nに分周する1/N分周器2と、分周された周波数をA/D(analog/digital)変換するA/D変換器3と、一定の基準周波数を発振する基準発振器5と、A/D変換器3からの出力と基準周波数との位相差を比較する位相比較器4と、積分回路により位相差を時間積分して制御電圧値としてのパルスを出力するループフィルタとしてのデジタルフィルタ10′と、制御電圧値をD/A(digital/analog)変換するD/A変換器8と、信号を平滑化して制御電圧を出力するアナログフィルタ9とから構成されている。
尚、位相比較器4は、通常PLLICによって実現される。また、分周器2は、通常カウンタが使用されている。
A conventional PLL circuit will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic block diagram of a conventional PLL circuit.
As shown in FIG. 7, the conventional PLL circuit divides the output frequency branched from the VCO (Voltage Controlled Oscillator) 1 that oscillates the frequency according to the control voltage by 1 / N. 1 /
The
上記構成のPLL回路では、VCO1から出力された発振周波数は、分岐されて、1/N分周器2で1/Nに分周されて、A/D変換器3でデジタル信号に変換され、位相比較器4で基準発振器5からの基準周波数と位相が比較され、位相差が出力される。
In the PLL circuit having the above-described configuration, the oscillation frequency output from the
そして、検出された位相差は、デジタルフィルタ10′で一定時間積分されて積分値が出力され、D/A変換器8でアナログ信号に変換されて、アナログフィルタ9で平滑化されて制御電圧が生成され、VCO1に与えられる。VCO1は、入力された制御電圧に応じた周波数を発振する。このようにして、上記PLL回路では、VCO1の発振周波数の位相を基準周波数の位相に一致させるフィードバック制御を行うものである。
Then, the detected phase difference is integrated for a certain time by the
一般的に、PLL回路における自然周波数fNは、fN=(√K0)/2πで得られる。ここでK0はループ利得である。また、位相雑音特性は、ループ利得を最適化することにより所望の抑圧量を得るようになっている。 In general, the natural frequency fN in the PLL circuit is obtained by fN = (√K0) / 2π. Here, K0 is a loop gain. The phase noise characteristic is obtained by optimizing the loop gain to obtain a desired amount of suppression.
ループ利得に影響を与えるパラメータは、図8の(1)〜(4)に示したパラメータであり、(1)Kp:位相検出変換利得、(2)A(s):ループフィルタ伝達関数、(3)B:D/A変換器8出力におけるビットあたりの重み、(4)Kv:VCO変換利得(VF感度)の4つのパラメータである。
The parameters affecting the loop gain are the parameters shown in (1) to (4) of FIG. 8, (1) Kp: phase detection conversion gain, (2) A (s): loop filter transfer function, ( 3) B: Weight per bit at the output of the D /
各パラメータの値は、以下の式に基づいて算出されるものである。
(1)Kp=(2πA0 2/fs×N)×fs/2π[V/radian]
(2)A(s)=fs/NL[V/V]
(3)B:D/A変換器8の出力電圧幅/ビット数
(4)KvはVCOの固有値[Hz/V]
ここで、A0は直交検波したI,Q信号の振幅の2分の1の値、fsはサンプリング周波数、Nは分周器2による分周比、NLは積分する際の分周比である。
The value of each parameter is calculated based on the following formula.
(1) Kp = (2πA 0 2 / fs × N) × fs / 2π [V / radian]
(2) A (s) = fs / N L [V / V]
(3) B: Output voltage width / number of bits of D / A converter 8 (4) Kv is an eigenvalue of VCO [Hz / V]
Here, A 0 is a half value of the amplitude of the I and Q signals subjected to quadrature detection, fs is the sampling frequency, N is a frequency division ratio by the
そして、ループ利得K0は、図8に示した(1)〜(4)の各パラメータを乗算することによって求められる。
つまり、K0=(1)×(2)×(3)×(4)=Kp×A(s)×B×Kv
で算出され、結果としてK0は固定値になってしまい、位相雑音の抑圧量も一定となる。
The loop gain K0 is obtained by multiplying the parameters (1) to (4) shown in FIG.
That is, K0 = (1) × (2) × (3) × (4) = Kp × A (s) × B × Kv
As a result, K0 becomes a fixed value, and the suppression amount of phase noise is also constant.
尚、PLL回路に関する従来技術としては、平成15年6月13日公開の特開2003−168975「フェイズロックドループ回路及びクロック再生回路」(出願人:日本電気株式会社、発明者:野口栄実)がある(特許文献1参照)。
この従来技術は、位相比較器としてアナログ型のものを使用して、位相差検出出力に基づいて発振制御を行う第一の制御ループと、位相差検出出力の直流近傍の成分を増加させた信号に応じて発振制御され、第一の制御ループより低速制御を行う第二の制御ループとを備えたフェイズロックドループ回路及びクロック再生回路であり、これにより、ロックレンジを拡大しつつ、ジッタをより抑圧して、ジッタ耐力を増加できるものである。
As a conventional technique related to the PLL circuit, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-168975 “Phase Locked Loop Circuit and Clock Recovery Circuit” (Applicant: NEC Corporation, Inventor: Eimi Noguchi) published on June 13, 2003 is disclosed. Yes (see Patent Document 1).
This prior art uses an analog type phase comparator, a first control loop that performs oscillation control based on the phase difference detection output, and a signal in which the component near the direct current of the phase difference detection output is increased. A phase-locked loop circuit and a clock recovery circuit including a second control loop that performs oscillation control in response to the first control loop and performs lower-speed control than the first control loop, thereby increasing jitter while increasing the lock range. The jitter tolerance can be increased by suppressing.
また、別の従来技術としては、平成17年2月3日公開の特開2005−33581「フラクショナル−N方式の位相同期ループ形周波数シンセサイザ」(出願人:三菱電機株式会社、発明者:田島賢一)がある(特許文献2参照)。
この従来技術は、電圧制御発振器からの高周波信号より同期信号を生成する帰還回路が、高周波信号を分周して同期信号を出力する複数の可変分周器と、可変分周器に対応して、クロック信号に従って各可変分周器の制御信号を出力する変調回路を備えたフラクショナル−N方式の位相同期ループ形周波数シンセサイザであり、これにより、高速且つ安定な動作を行わせることができるものである。
As another prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-33581 “Fractional-N Phase-Locked Loop Synthesizer” (Applicant: Mitsubishi Electric Corporation, Inventor: Kenichi Tajima) published on February 3, 2005 (See Patent Document 2).
In this prior art, a feedback circuit that generates a synchronization signal from a high-frequency signal from a voltage-controlled oscillator corresponds to a plurality of variable frequency dividers that divide a high-frequency signal and output a synchronization signal, and a variable frequency divider. This is a fractional-N type phase-locked loop type frequency synthesizer equipped with a modulation circuit that outputs a control signal for each variable frequency divider in accordance with a clock signal, thereby enabling high-speed and stable operation. is there.
しかしながら、従来のPLL回路では、位相雑音の抑圧特性は環境温度によって影響され易く、気温変動の大きい設置場所では安定した抑圧特性が得られないという問題点があった。 However, the conventional PLL circuit has a problem that the suppression characteristic of the phase noise is easily influenced by the environmental temperature, and a stable suppression characteristic cannot be obtained at an installation place where the temperature fluctuation is large.
また、従来のPLL回路では、抑圧特性はPLL回路を構成する各部品の特性ばらつき等によっても影響され、装置毎の個体差が生じてしまうという問題点があった。 Further, in the conventional PLL circuit, the suppression characteristic is also affected by the characteristic variation of each component constituting the PLL circuit, and there is a problem that individual differences occur for each device.
更に、従来のPLL回路では、広い周波数帯域に亘って安定した抑圧特性を得るのは困難であるという問題点があった。 Further, the conventional PLL circuit has a problem that it is difficult to obtain a stable suppression characteristic over a wide frequency band.
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、温度変化や部品の特性ばらつきによる位相雑音特性の変動を吸収すると共に、広い周波数帯域で安定した位相雑音の抑圧特性を得ることができるPLL回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a PLL circuit that can absorb fluctuations in phase noise characteristics due to temperature changes and component characteristic variations, and can obtain stable phase noise suppression characteristics in a wide frequency band. The purpose is to provide.
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、制御電圧に応じた周波数を発振する電圧制御発振器と、一定の周波数を発振する基準周波数発振器と、電圧制御発振器の出力周波数と基準周波数発振器の出力周波数とを比較して位相差を出力する位相比較器と、位相差に基づいて制御電圧を生成するループフィルタとから構成されるPLL回路であって、位相比較器の出力段に、当該回路のループ利得を可変とするループ利得可変手段を備えたことを特徴としている。 The present invention for solving the problems of the conventional example includes a voltage controlled oscillator that oscillates a frequency according to a control voltage, a reference frequency oscillator that oscillates a constant frequency, an output frequency of the voltage controlled oscillator, and a reference frequency oscillator A phase comparator that compares the output frequency and outputs a phase difference, and a loop filter that generates a control voltage based on the phase difference. The present invention is characterized by comprising loop gain variable means for making the loop gain of the circuit variable.
また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、制御電圧に応じた周波数を発振する電圧制御発振器と、一定の周波数を発振する基準周波数発振器と、電圧制御発振器の出力周波数と基準周波数発振器の出力周波数とを比較して位相差を出力する位相比較器と、位相差に基づいて制御電圧を生成するループフィルタとから構成されるPLL回路であって、位相比較器の出力段に、当該回路の応答特性を可変とする応答特性可変手段を備えたことを特徴としている。 Further, the present invention for solving the problems of the above-described conventional example includes a voltage controlled oscillator that oscillates a frequency according to a control voltage, a reference frequency oscillator that oscillates a constant frequency, an output frequency of the voltage controlled oscillator, and a reference A PLL circuit comprising a phase comparator that compares the output frequency of a frequency oscillator and outputs a phase difference, and a loop filter that generates a control voltage based on the phase difference. Further, there is provided a response characteristic varying means for varying the response characteristic of the circuit.
また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、制御電圧に応じた周波数を発振する電圧制御発振器と、一定の周波数を発振する基準周波数発振器と、電圧制御発振器の出力周波数と基準周波数発振器の出力周波数とを比較して位相差を出力する位相比較器と、位相差に基づいて制御電圧を生成するループフィルタとから構成されるPLL回路であって、位相比較器の出力段に、当該回路のループ利得の値を可変とするループ利得可変手段と、当該回路の応答特性を可変とする応答特性可変手段とを備えたことを特徴としている。 Further, the present invention for solving the problems of the above-described conventional example includes a voltage controlled oscillator that oscillates a frequency according to a control voltage, a reference frequency oscillator that oscillates a constant frequency, an output frequency of the voltage controlled oscillator, and a reference A PLL circuit comprising a phase comparator that compares the output frequency of a frequency oscillator and outputs a phase difference, and a loop filter that generates a control voltage based on the phase difference. The circuit includes a loop gain variable means for changing the loop gain value of the circuit and a response characteristic variable means for changing the response characteristic of the circuit.
また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記PLL回路において、ループ利得可変手段が、第1のパラメータを記憶する第1のレジスタと、位相比較器からの出力に、第1のレジスタから出力される第1のパラメータを乗算する第1の乗算器とで構成され、第1のレジスタに、装置の状態及び使用条件に基づいて第1のパラメータを設定する制御部を備えたことを特徴としている。 Further, the present invention for solving the problems of the conventional example is that, in the PLL circuit, the loop gain varying means includes a first register for storing the first parameter and an output from the phase comparator. And a first multiplier that multiplies the first parameter output from the first register, and includes a control unit that sets the first parameter in the first register based on the state of the apparatus and usage conditions. It is characterized by that.
また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記PLL回路において、応答特性可変手段が、第2のパラメータを記憶する第2のレジスタと、位相比較器からの出力に、第2のレジスタから出力される第2のパラメータを乗算する第2の乗算器とで構成され、第2のレジスタに、装置の状態及び使用条件に基づいて第2のパラメータを設定する制御部を備えたことを特徴としている。 Further, the present invention for solving the problems of the above conventional example is that, in the PLL circuit, the response characteristic variable means includes a second register for storing the second parameter and an output from the phase comparator. And a second multiplier that multiplies the second parameter output from the second register, and includes a control unit that sets the second parameter in the second register based on the state of the apparatus and usage conditions. It is characterized by that.
また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記PLL回路において、ループ利得可変手段が、第1のパラメータを記憶する第1のレジスタと、位相比較器からの出力に、第1のレジスタから出力される第1のパラメータを乗算する第1の乗算器とから構成され、応答特性可変手段が、第2のパラメータを記憶する第2のレジスタと、第1の乗算器の出力を分岐して入力し、第1の乗算器からの出力に第2のレジスタから出力される第2のパラメータを乗算する第2の乗算器とで構成され、装置の状態及び使用条件に基づいて、第1のレジスタに、第1のパラメータを設定すると共に、第2のレジスタに、第2のパラメータを設定する制御部を備えたことを特徴としている。 Further, the present invention for solving the problems of the conventional example is that, in the PLL circuit, the loop gain varying means includes a first register for storing the first parameter and an output from the phase comparator. A first multiplier that multiplies the first parameter output from the first register, and the response characteristic variable means stores the second register that stores the second parameter, and the output of the first multiplier. And a second multiplier that multiplies the output from the first multiplier by the second parameter output from the second register, and is based on the state of the device and the usage conditions The first register is set in the first register, and the second register is provided with a control unit for setting the second parameter.
また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記PLL回路において、装置の個体差を補償するために第1,第2のレジスタに設定されるパラメータとしての、第1のデフォルトパラメータ及び第2のデフォルトパラメータと、第1,第2のデフォルトパラメータを温度に応じて補正する補正値としての第1の温度パラメータ及び第2の温度パラメータを、温度に対応して記憶する温度テーブルとを記憶する補正値メモリと、温度を検出する温度センサとを備え、制御部が、温度センサからの検出温度に応じて、温度テーブルを参照して、第1のデフォルトパラメータと、検出温度に対応する第1の温度パラメータとの和を第1のパラメータとして第1のレジスタに設定し、第2のデフォルトパラメータと、検出温度に対応する第2の温度パラメータとの和を第2のパラメータとして第2のレジスタに設定することを特徴としている。 Further, the present invention for solving the problems of the above conventional example is the first default as a parameter set in the first and second registers in order to compensate for individual differences in the PLL circuit. Temperature table for storing the first temperature parameter and the second temperature parameter as correction values for correcting the parameter, the second default parameter, and the first and second default parameters according to the temperature, corresponding to the temperature And a temperature sensor for detecting the temperature, and the control unit refers to the temperature table according to the detected temperature from the temperature sensor, and sets the first default parameter and the detected temperature. The sum of the corresponding first temperature parameter is set as the first parameter in the first register, and the second default parameter and the first temperature parameter corresponding to the detected temperature are set. It is characterized by setting the sum of the temperature parameters of the second register as the second parameter.
また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記PLL回路において、補正値メモリが、複数の使用周波数帯に対応する温度テーブルを備え、制御部が、外部から使用周波数帯が設定されると、設定された使用周波数帯に対応する温度テーブルを参照することを特徴としている。 Further, according to the present invention for solving the problems of the conventional example described above, in the PLL circuit, the correction value memory includes a temperature table corresponding to a plurality of use frequency bands, and the control unit has a use frequency band from the outside. When set, the temperature table corresponding to the set use frequency band is referred to.
本発明によれば、制御電圧に応じた周波数を発振する電圧制御発振器と、一定の周波数を発振する基準周波数発振器と、電圧制御発振器の出力周波数と基準周波数発振器の出力周波数とを比較して位相差を出力する位相比較器と、位相差に基づいて制御電圧を生成するループフィルタとから構成されるPLL回路であって、位相比較器の出力段に、当該回路のループ利得を可変とするループ利得可変手段を備えたPLL回路としているので、ループ利得を調節して、位相雑音の抑圧特性を広い周波数帯域で安定させることができる効果がある。 According to the present invention, the voltage controlled oscillator that oscillates the frequency according to the control voltage, the reference frequency oscillator that oscillates a constant frequency, the output frequency of the voltage controlled oscillator and the output frequency of the reference frequency oscillator are compared and compared. A PLL circuit comprising a phase comparator that outputs a phase difference and a loop filter that generates a control voltage based on the phase difference, wherein the loop gain of the circuit is variable at the output stage of the phase comparator Since the PLL circuit includes the gain varying means, there is an effect that the loop gain can be adjusted to stabilize the phase noise suppression characteristic in a wide frequency band.
また、本発明によれば、制御電圧に応じた周波数を発振する電圧制御発振器と、一定の周波数を発振する基準周波数発振器と、電圧制御発振器の出力周波数と基準周波数発振器の出力周波数とを比較して位相差を出力する位相比較器と、位相差に基づいて制御電圧を生成するループフィルタとから構成されるPLL回路であって、位相比較器の出力段に、当該回路の応答特性を可変とする応答特性可変手段を備えたPLL回路としているので、応答特性を調節して、位相雑音の抑圧特性を広い周波数帯域で安定させることができる効果がある。 Further, according to the present invention, the voltage controlled oscillator that oscillates the frequency according to the control voltage, the reference frequency oscillator that oscillates a constant frequency, the output frequency of the voltage controlled oscillator and the output frequency of the reference frequency oscillator are compared. A phase comparator that outputs a phase difference and a loop filter that generates a control voltage based on the phase difference, and the response characteristic of the circuit is variable at the output stage of the phase comparator. Since the PLL circuit is provided with the response characteristic varying means, there is an effect that the response characteristic can be adjusted to stabilize the phase noise suppression characteristic in a wide frequency band.
また、本発明によれば、制御電圧に応じた周波数を発振する電圧制御発振器と、一定の周波数を発振する基準周波数発振器と、電圧制御発振器の出力周波数と基準周波数発振器の出力周波数とを比較して位相差を出力する位相比較器と、位相差に基づいて制御電圧を生成するループフィルタとから構成されるPLL回路であって、位相比較器の出力段に、当該回路のループ利得の値を可変とするループ利得可変手段と、当該回路の応答特性を可変とする応答特性可変手段とを備えたPLL回路としているので、ループ利得及び応答特性を調節して、位相雑音の抑圧特性を最適化し、位相雑音の抑圧特性を広い周波数範囲で安定させることができる効果がある。 Further, according to the present invention, the voltage controlled oscillator that oscillates the frequency according to the control voltage, the reference frequency oscillator that oscillates a constant frequency, the output frequency of the voltage controlled oscillator and the output frequency of the reference frequency oscillator are compared. PLL circuit composed of a phase comparator that outputs a phase difference and a loop filter that generates a control voltage based on the phase difference, and a loop gain value of the circuit is set to the output stage of the phase comparator. Since the PLL circuit includes a variable loop gain variable means and a response characteristic variable means for changing the response characteristic of the circuit, the loop gain and the response characteristic are adjusted to optimize the phase noise suppression characteristic. The phase noise suppression characteristic can be stabilized over a wide frequency range.
また、本発明によれば、ループ利得可変手段が、第1のパラメータを記憶する第1のレジスタと、位相比較器からの出力に、第1のレジスタから出力される第1のパラメータを乗算する第1の乗算器とで構成され、第1のレジスタに、装置の状態及び使用条件に基づいて第1のパラメータを設定する制御部を備えた上記PLL回路としているので、装置の状態及び使用条件に応じてループ利得を調節して、位相雑音の抑圧特性を広い周波数範囲で最適化できる効果がある。 According to the invention, the loop gain variable means multiplies the first register that stores the first parameter and the output from the phase comparator by the first parameter output from the first register. Since the PLL circuit includes a control unit configured to set the first parameter in the first register based on the state and use conditions of the device, the device state and use conditions are configured. The loop gain is adjusted according to the above, and the phase noise suppression characteristic can be optimized in a wide frequency range.
また、本発明によれば、応答特性可変手段が、第2のパラメータを記憶する第2のレジスタと、位相比較器からの出力に、第2のレジスタから出力される第2のパラメータを乗算する第2の乗算器とで構成され、第2のレジスタに、装置の状態及び使用条件に基づいて第2のパラメータを設定する制御部を備えた上記PLL回路としているので、装置の状態及び使用条件に応じて応答特性を調節して、位相雑音の抑圧特性を広い周波数範囲で最適化できる効果がある。 According to the present invention, the response characteristic varying means multiplies the second register storing the second parameter and the output from the phase comparator by the second parameter output from the second register. Since the PLL circuit includes a control unit configured to set a second parameter in the second register based on the state and use conditions of the device, the device state and use conditions are configured. The response characteristic is adjusted according to the above, and the phase noise suppression characteristic can be optimized in a wide frequency range.
また、本発明によれば、ループ利得可変手段が、第1のパラメータを記憶する第1のレジスタと、位相比較器からの出力に、第1のレジスタから出力される第1のパラメータを乗算する第1の乗算器とから構成され、応答特性可変手段が、第2のパラメータを記憶する第2のレジスタと、第1の乗算器の出力を分岐して入力し、第1の乗算器からの出力に第2のレジスタから出力される第2のパラメータを乗算する第2の乗算器とで構成され、装置の状態及び使用条件に基づいて、第1のレジスタに、第1のパラメータを設定すると共に、第2のレジスタに、第2のパラメータを設定する制御部を備えた上記PLL回路としているので、装置の状態及び使用条件に応じてループ利得及び応答特性を調節して、位相雑音の抑圧特性を最適化し、広い周波数範囲で安定した抑圧特性を得ることができる効果がある。 According to the invention, the loop gain variable means multiplies the first register that stores the first parameter and the output from the phase comparator by the first parameter output from the first register. And a response characteristic varying means for branching and inputting the second register for storing the second parameter and the output of the first multiplier, and from the first multiplier. And a second multiplier that multiplies the output by the second parameter output from the second register, and sets the first parameter in the first register based on the state of the apparatus and usage conditions In addition, since the PLL circuit is provided with a control unit for setting the second parameter in the second register, the loop gain and the response characteristics are adjusted according to the state of the apparatus and the use conditions, and the phase noise is suppressed. Optimize properties, There is an effect that it is possible to obtain a stable suppression characteristic in the stomach frequency range.
また、本発明によれば、装置の個体差を補償するために第1,第2のレジスタに設定されるパラメータとしての、第1のデフォルトパラメータ及び第2のデフォルトパラメータと、第1,第2のデフォルトパラメータを温度に応じて補正する補正値としての第1の温度パラメータ及び第2の温度パラメータを、温度に対応して記憶する温度テーブルとを記憶する補正値メモリと、温度を検出する温度センサとを備え、制御部が、温度センサからの検出温度に応じて、温度テーブルを参照して、第1のデフォルトパラメータと、検出温度に対応する第1の温度パラメータとの和を第1のパラメータとして第1のレジスタに設定し、第2のデフォルトパラメータと、検出温度に対応する第2の温度パラメータとの和を第2のパラメータとして第2のレジスタに設定する上記PLL回路としているので、装置個体差を補償したデフォルトパラメータを更に温度に応じて補正して第1のレジスタ及び第2のレジスタに設定することができ、個体バラツキや温度変化の影響を軽減し、最適なループ利得及び応答特性を実現して、広い周波数帯域で位相雑音の抑圧特性を安定させることができる効果がある。 In addition, according to the present invention, the first default parameter and the second default parameter as parameters set in the first and second registers to compensate for individual differences between the devices, and the first and second parameters. A correction value memory that stores a temperature table that stores the first temperature parameter and the second temperature parameter corresponding to the temperature as correction values for correcting the default parameter according to the temperature, and a temperature for detecting the temperature And a control unit refers to a temperature table in accordance with a detected temperature from the temperature sensor, and calculates a sum of a first default parameter and a first temperature parameter corresponding to the detected temperature as a first The parameter is set in the first register, and the sum of the second default parameter and the second temperature parameter corresponding to the detected temperature is set as the second parameter. Since the PLL circuit set in the register is used, the default parameter compensated for individual device differences can be further corrected according to the temperature and set in the first register and the second register. This has the effect of reducing the influence, realizing the optimum loop gain and response characteristics, and stabilizing the phase noise suppression characteristics in a wide frequency band.
また、本発明によれば、補正値メモリが、複数の使用周波数帯に対応する温度テーブルを備え、制御部が、外部から使用周波数帯が設定されると、設定された使用周波数帯に対応する温度テーブルを参照する上記PLL回路としているので、使用周波数帯に応じた温度補正を行うことができ、より精度の高い補正を行って、広い周波数帯域で位相雑音の抑圧特性を安定させることができる効果がある。 According to the present invention, the correction value memory includes a temperature table corresponding to a plurality of use frequency bands, and the control unit corresponds to the set use frequency band when the use frequency band is set from the outside. Since the PLL circuit referring to the temperature table is used, it is possible to perform temperature correction according to the used frequency band, and to perform correction with higher accuracy to stabilize the phase noise suppression characteristics in a wide frequency band. effective.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係るPLL回路は、位相比較器の後段に、ループ利得を調節する第1のパラメータを格納する第1のレジスタと、位相比較器からの出力に第1のパラメータを乗算する第1の乗算器と、ダンピングファクター(応答特性)を調節する第2のパラメータを格納する第2のレジスタと、第1の乗算器の出力に第2のパラメータを乗算する第2の乗算器と、使用周波数帯・周囲の温度・装置の個体差に応じて第1及び第2のレジスタに最適なパラメータを設定する制御部とを備えたものであり、使用周波数帯・周囲の温度・装置の個体差に基づいてループ利得及びダンピングファクターを最適な値に調整して、広い周波数帯において安定した位相雑音の抑圧特性が得られるものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The PLL circuit according to the embodiment of the present invention includes a first register that stores a first parameter for adjusting a loop gain, and a first parameter multiplied by an output from the phase comparator, following the phase comparator. A second multiplier for storing a second parameter for adjusting a damping factor (response characteristic), and a second multiplier for multiplying the output of the first multiplier by the second parameter And a control unit for setting optimum parameters in the first and second registers according to the use frequency band / ambient temperature / individual difference of the device, and the use frequency band / ambient temperature / device. By adjusting the loop gain and damping factor to optimum values based on the individual differences, stable phase noise suppression characteristics can be obtained in a wide frequency band.
図1は、本発明の実施の形態に係るPLL回路の構成ブロック図である。尚、図7と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
本実施の形態のPLL回路(本装置)は、図1に示すように、図8に示した従来のPLL回路と同様の部分として、VCO1と、1/N分周器2と、A/D変換器3と、位相比較器4と、基準発振器5と、A/D変換器8と、アナログフィルタ9とを備え、本装置の特徴部分として、第1のレジスタ(図では「レジスタ(1)」)6と、第1の乗算器7と、ループフィルタとしてのデジタルフィルタ10と、CPU(Central Processing Unit;中央処理装置)20と、補正値メモリ21と、温度センサ22とを備えている。
更に、デジタルフィルタ10は、積分回路11と、第2のレジスタ(図では「レジスタ(2)」)12と、乗算器13とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a PLL circuit according to an embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the part which has the structure similar to FIG.
As shown in FIG. 1, the PLL circuit (this device) according to the present embodiment includes a
The
本装置の特徴部分について説明する。
第1のレジスタ6は、位相比較器4からの出力に乗算される第1のパラメータを格納するものである。第1のパラメータは、良好な抑圧特性が得られる周波数帯域を可変とするための周波数補正係数であり、CPU20によって、使用周波数帯・周囲の温度・装置の個体差に応じて最適な値が設定される。CPU20の動作については後述する。
The characteristic part of this apparatus is demonstrated.
The
第1の乗算器7は、位相比較器4からの出力である位相差に、第1のレジスタから出力される第1のパラメータを乗算するものである。
The first multiplier 7 multiplies the phase difference output from the
本装置では、ループ利得を可変とする手段として、第1のレジスタ6及び第1の乗算器7を設け、CPU20から第1のパラメータを適宜設定することにより、第1の乗算器7からの出力を調整し、使用する周波数帯域及び温度に応じてPLLのループ利得を変化させることが可能となり、広い周波数帯域において適正なループ利得に調整して、安定した位相雑音の抑圧特性を得るようにしたものである。
In this apparatus, the
第2のレジスタ12は、第1の乗算器7からの出力に乗算される第2のパラメータを格納するものである。第2のパラメータは、ダンピングファクター(応答特性)を調節するものであり、CPU20によって、使用周波数帯・周囲の温度・装置の個体差に応じて最適な値が設定される。CPU20の動作については後述する。
The second register 12 stores a second parameter to be multiplied by the output from the first multiplier 7. The second parameter adjusts a damping factor (response characteristic), and an optimum value is set by the
第2の乗算器13は、第1の乗算器7からの出力に、第2のレジスタ12から出力される第2のパラメータを乗算するものである。そして、第2の乗算器における乗算結果は、積分回路11の出力に加算されて、デジタルフィルタ10の出力となる。
The
本装置では、ダンピングファクターを可変とする手段として、第2のレジスタ12及び第2の乗算器13を設け、CPU20から第2のパラメータを適宜設定することにより、ダンピングファクターを変化させることが可能となり、装置の応答時間の個体差を補償して、安定した位相雑音の抑圧特性が得られるようにしている。特に、ループ利得の過多による抑圧特性の盛り上がりを抑えることが可能となるものである。
In this apparatus, the second register 12 and the
温度センサ22は、定期的に装置周囲の温度を検出してCPU20に出力するものである。
また、補正値メモリ21は、CPU20によって、第1のレジスタ6及び第2のレジスタ12に設定される第1及び第2のパラメータを生成する際に用いられる各種データが記憶されている。記憶されているデータとしては、個体差を補償したデフォルトパラメータ、使用される周波数帯の情報、及び使用周波数帯に応じた温度補正値がある。
The
Further, the
補正値メモリ21に記憶されているデータについて具体的に説明する前に、本装置における第1,第2のパラメータの算出方法と、そこで用いられるパラメータの種類について簡単に説明する。
まず、本装置では、標準的な使用条件で最適な位相雑音特性が得られるよう、第1,第2のレジスタに設定されるパラメータとして、個体差補償を行ったデフォルトパラメータC1,C2を補正値メモリ21に記憶しておく。
Before specifically describing the data stored in the
First, in this apparatus, default parameters C1 and C2 subjected to individual difference compensation are used as correction values as parameters set in the first and second registers so that optimum phase noise characteristics can be obtained under standard use conditions. Stored in the
デフォルトパラメータC1,C2を補正するパラメータとしては、温度に応じた補正をするための温度パラメータp1,p2があり、それぞれ使用周波数に応じて細分化された周波数毎のテーブルを持つ。 As parameters for correcting the default parameters C1 and C2, there are temperature parameters p1 and p2 for correcting according to the temperature, and each has a table for each frequency subdivided according to the used frequency.
補正値メモリ21に記憶されているパラメータについて具体的に説明する。
まず、補正値メモリ21には、第1のレジスタ6に設定する第1のパラメータのデフォルト値として、第1のデフォルトパラメータC1と、第2のレジスタ12に設定する第2のパラメータのデフォルト値として、第2のデフォルトパラメータC2とが記憶されている。
デフォルトパラメータは、常温時、本装置が通常最もよく使用される周波数帯域の中心周波数において、最適な位相雑音特性が得られる値として実験的に求められ、装置の構成部品の特性のばらつき等に起因する装置の個体差を補償するように決定された値であって、予め補正値メモリ21に書き込まれている。
The parameters stored in the
First, in the
The default parameter is experimentally determined as a value that can obtain the optimum phase noise characteristics at the center frequency of the frequency band in which this device is usually most commonly used at room temperature, and is caused by variations in the characteristics of the components of the device. This value is determined so as to compensate for individual differences between the devices to be corrected, and is written in the
すなわち、平均的な動作特性を備えた本装置を、デフォルトパラメータが決定された装置条件(周波数、温度)で運用する場合には、第1のレジスタ6に設定される第1のパラメータは、第1のデフォルトパラメータC1となり、第2のレジスタ12に設定される第2のパラメータは、第2のデフォルトパラメータC2となる。
That is, when this apparatus having average operating characteristics is operated under apparatus conditions (frequency and temperature) for which default parameters are determined, the first parameter set in the
そして、補正値メモリ21は、実際に使用される周波数帯及び温度に応じて、更にデフォルトパラメータC1,C2を補正するための係数を記憶する温度テーブルを備えている。
ここで、温度テーブルについて図2を用いて説明する。図2は、補正値メモリ21に記憶されている温度テーブルの説明図である。
図2に示すように、温度テーブルは、測定温度(t)に対応して、第1のレジスタ6に設定されるデフォルトパラメータC1を補正する温度パラメータp1を格納すると共に、第2のレジスタ12に設定されるデフォルトパラメータC2を補正する温度パラメータp2を格納している。温度パラメータp1及びp2は、予め実験的に求められて、補正値メモリ21に書き込まれているものである。
The
Here, the temperature table will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram of a temperature table stored in the
As shown in FIG. 2, the temperature table stores a temperature parameter p1 for correcting the default parameter C1 set in the
本装置の特徴として、温度テーブルは、低周波数帯域(Low ch)用、中間周波数帯域(Middle ch)用、高周波数帯域(High ch)用の3種類の温度テーブルが設けられている。図2の例では、いずれか1つの周波数帯域に対応する温度テーブルの例が示されている。そして、CPU20が、設定部から使用される周波数帯域が設定されると、それに対応する温度テーブルを選択して読み出し、以下の処理を当該選択された温度テーブルを参照して行うようになっている。
周波数帯域毎に温度テーブルを設けたことにより、使用周波数帯域に応じてより精度の高い温度補正を行うことができるものである。また、周波数帯域が広い場合は、周波数に応じて温度テーブルを増やすことで対応可能である。
As a feature of this apparatus, three types of temperature tables are provided for the low frequency band (Low ch), the intermediate frequency band (Middle ch), and the high frequency band (High ch). In the example of FIG. 2, an example of a temperature table corresponding to any one frequency band is shown. When the frequency band to be used is set by the setting unit, the
By providing a temperature table for each frequency band, more accurate temperature correction can be performed according to the used frequency band. Further, when the frequency band is wide, it can be dealt with by increasing the temperature table according to the frequency.
温度テーブルは、−30℃〜70℃の温度範囲について、20度の温度幅毎に対応する温度パラメータを格納している。例えば、測定温度(t)が25℃の場合、対応する温度パラメータp1は1.0、p2は0.7が記憶されており、測定温度(t)が0℃の場合、p1は0.9、p2は0.8が記憶されている。温度幅の段階分けは、装置の特性に応じてもっと細かい段階に分けてもよいし、もっと少なくても構わない。
尚、測定温度が別途設定される適正温度範囲外となった場合には、CPU20は、温度アラームを検出(出力)するようになっている。
The temperature table stores temperature parameters corresponding to a temperature range of 20 degrees with respect to a temperature range of −30 ° C. to 70 ° C. For example, when the measured temperature (t) is 25 ° C., the corresponding temperature parameter p1 is stored as 1.0 and p2 is stored as 0.7, and when the measured temperature (t) is 0 ° C., p1 is 0.9. , P2 is stored as 0.8. The temperature range may be divided into finer steps or fewer depending on the characteristics of the apparatus.
When the measured temperature is outside the appropriate temperature range set separately, the
そして、CPU20が、使用周波数に対応する温度テーブルを読み込んでおき、温度センサ22からの測定温度(t)を定期的に読み取って、当該温度テーブルを参照して測定温度に対応する温度パラメータを読み取って、デフォルトパラメータC1又はC2に温度パラメータp1又はp2を加算して、第1のパラメータ及び第2のパラメータを生成し、第1のレジスタ6及び第2のレジスタ12に書き込むようになっている。
具体的には、第1のレジスタに設定される第1のパラメータは、C1+p1となり、第2のレジスタに設定される第2のパラメータは、C2+p2となる。
Then, the
Specifically, the first parameter set in the first register is C1 + p1, and the second parameter set in the second register is C2 + p2.
次に、CPU20について説明する。
CPU20は、使用周波数帯・周囲の温度・装置の個体差に応じて、第1のレジスタ6に最適な第1のパラメータを、第2のレジスタ12に最適な第2のパラメータを設定するものである。
Next, the
The
図示は省略するが、CPU20には、外部から操作者が操作する設定部が接続されており、設定部から、装置が使用される周波数帯域が入力される。周波数帯域としては、低周波数帯域(Low ch)、中間周波数帯域(Middle ch)、高周波数帯域(High ch)があり、その内のいずれか1つが設定部から設定されるようになっている。
Although not shown, the
そして、CPU20は、設定された周波数帯域をCPU20内部の記憶部(図示せず)に保持し、上述したように、装置の運用開始前に、設定された周波数帯域に応じて、補正値メモリ21から対応する温度テーブルを読み込んでおく。
また、CPU20は、運用開始前に、個体差を補償するためのデフォルトパラメータC1,C2を補正値メモリ21から読み込んで保持しておく。
Then, the
Further, the
そして、運用開始後は、定期的に、温度センサ22からの測定温度を入力して、温度テーブルに基づいて個体差補正済みパラメータに温度パラメータを乗じて、第1、第2のパラメータを算出し、第1のレジスタ6及び第2のレジスタ12に更新設定する処理(温度監視処理)を行うようになっている。
After the start of operation, the measured temperature from the
CPU20における処理について、図3を用いて説明する。図3は、CPU20における処理を示すフローチャート図である。
図3に示すように、運用前にまず、PLLを構成する各部品の特性のばらつきを吸収するために、常温時、使用周波数帯域の中心周波数において特性のチェックに基づいて個別調整が行われ(S1)、補正値メモリ21に個体差を補償するデフォルトパラメータC1,C2が書き込まれる(S2)。
そして、CPU20は、補正値メモリに記憶されている第1,第2のデフォルトパラメータC1,C2を読み込んで、内部に保持しておく。
Processing in the
As shown in FIG. 3, before operation, first, individual adjustment is performed based on a characteristic check at the center frequency of the used frequency band at room temperature in order to absorb variations in the characteristics of the components constituting the PLL. S1), default parameters C1 and C2 for compensating for individual differences are written in the correction value memory 21 (S2).
Then, the
そして、CPU20は、設定部から設定された使用周波数帯域が、低周波数帯域(Low ch)、中間周波数帯域(Middle ch)、高周波数帯域(High ch)のいずれであるかを判断し(S4)、使用周波数帯域が低周波数帯域(Low ch)であれば、補正値メモリ21から、低周波数帯域用の温度テーブルを読み込んで保持しておく(S5)。そして、CPU20は、温度に応じて第1及び第2のパラメータを算出する温度監視処理を行う(S6)。温度監視処理については後述する。
Then, the
また、使用周波数帯域が中間周波数帯域(Middle ch)であれば、CPU20は、補正値メモリ21から、中間周波数帯域用の温度テーブルを読み込んで保持しておき(S7)、温度に応じ第1及び第2のパラメータを算出する温度監視処理を行う(S8)。
If the use frequency band is an intermediate frequency band (Middle ch), the
同様に、使用周波数帯域が高周波数帯域(High ch)であれば、CPU20は、補正値メモリ21から、高周波数帯域用の温度テーブルを読み込んで保持しておき(S9)、温度に応じ第1及び第2のパラメータを算出する温度監視処理を行う(S10)。
このようにして、CPU20における処理が行われるものである。
Similarly, if the use frequency band is a high frequency band (High ch), the
In this way, processing in the
次に、図3のS6,S8,S10に示した温度監視処理について図4を用いて説明する。図4は、CPU20における温度監視処理のフローチャート図である。
図4に示すように、温度監視処理が開始されると、CPU20は、温度センサ22によって測定された温度を定期的に読み取り(S11)、測定温度が装置が適正に動作可能な適正温度範囲内であるか(適切か)否かを判断する(S12)。
Next, the temperature monitoring process shown in S6, S8, and S10 in FIG. 3 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of the temperature monitoring process in the
As shown in FIG. 4, when the temperature monitoring process is started, the
そして、測定温度が適正温度範囲内であれば、CPU20は、温度テーブルから測定温度に対応する温度パラメータp1,p2を読み込み、内部に保持している第1のデフォルトパラメータC1にp1を加算して第1のパラメータとし、第2のデフォルトパラメータC2にp2を加算して第2のパラメータとし、第1のパラメータを第1のレジスタ6に書き込むと共に、第2のパラメータを第2のレジスタ12に書き込んで(S13)、S11に移行する。
If the measured temperature is within the appropriate temperature range, the
また、S12で測定温度が適正温度範囲外であった場合は、CPU20は、温度アラームを検出(出力)する(S14)。
このようにしてCPU20の温度監視処理が行われる。
If the measured temperature is outside the appropriate temperature range in S12, the
In this way, the temperature monitoring process of the
図3及び図4に示した処理により、本装置では、個体差によるばらつきが補償されたデフォルトパラメータC1及びC2を元に、使用周波数に応じた最適な補正パラメータが記憶された温度テーブルを参照して、温度センサ22で定期的に測定される温度に対応する温度パラメータによって、デフォルトパラメータを補正して、第1及び第2のパラメータを算出して第1のレジスタ6と、第2のレジスタ12に設定することにより、周波数帯・温度・装置の個体差に応じて第1のレジスタ6及び第2のレジスタ12に常に最適なパラメータを設定して、ループ利得及びダンピングファクターを変化させることができ、広い周波数帯域で安定した位相雑音の抑圧特性を得るPLL回路とすることができるものである。
With the processing shown in FIGS. 3 and 4, the present apparatus refers to the temperature table in which the optimum correction parameter corresponding to the operating frequency is stored based on the default parameters C <b> 1 and C <b> 2 in which variations due to individual differences are compensated. Then, the
次に、第1のレジスタ6及び第1の乗算器7を設けたことによる効果について図5を用いて説明する。図5は、第1のレジスタ6及び第1の乗算器7を設けたことによる効果を示す説明図である。
図5に示すように、離調周波数と位相雑音抑圧のグラフにおいて、適切な位相雑音の抑圧特性が得られるループ抑圧帯域幅は、グラフの変曲点として表される。図5の例では、第1のレジスタ6及び第1の乗算器7を設けない標準の場合の位相雑音特性を実線で示し、第1のレジスタ6及び第1の乗算器7を設けて、第1のレジスタ6に設定するパラメータの値を変えた場合の例を破線と一点破線で示している。
Next, the effect obtained by providing the
As shown in FIG. 5, in the graph of the detuning frequency and the phase noise suppression, the loop suppression bandwidth capable of obtaining an appropriate phase noise suppression characteristic is expressed as an inflection point of the graph. In the example of FIG. 5, the phase noise characteristic in the standard case where the
そして、図5の例では、破線で示した曲線は、標準の場合に比べてピークが低周波数側にシフトした位相雑音特性を示し、一点破線で示した曲線は、標準の場合に比べてピークが高周波数側にシフトした位相雑音特性を示しており、パラメータの値によってループ抑圧帯域幅を変化させることができるものである。 In the example of FIG. 5, the curve indicated by the broken line indicates the phase noise characteristic in which the peak is shifted to the low frequency side compared to the standard case, and the curve indicated by the dashed line is the peak compared to the standard case. Shows the phase noise characteristic shifted to the high frequency side, and the loop suppression bandwidth can be changed according to the parameter value.
このように、第1のレジスタ6に設定するパラメータの値に幅をもたせ、広い範囲の値を設定可能となるよう補正値を調節することにより、一層抑圧帯域の可変幅を広げることができるものである。
As described above, the variable range of the suppression band can be further widened by giving a range to the parameter value set in the
次に、第2のレジスタ12及び第2の乗算器13を設けたことによる効果について図6を用いて説明する。図6は、第2のレジスタ12及び第2の乗算器13を設けたことによる効果を示す説明図である。
図6の例では、第2のレジスタ12及び第2の乗算器13を設けない場合の位相雑音特性を実線で示し、第2のレジスタ12及び第2の乗算器13を設けて、第2のレジスタ12に設定するパラメータの値を変えた場合の例を破線と一点破線で示している。
Next, effects obtained by providing the second register 12 and the
In the example of FIG. 6, the phase noise characteristic when the second register 12 and the
図6に示すように、第2のレジスタ12に設定するパラメータの値を変えることにより、ダンピングファクターを変化させて応答の速さを変えることができ、位相雑音のピーク位置を変えずに、ピークの高さが異なる位相雑音特性を得ることができる。このことを利用して、第2のパラメータの値を、所望の特性が得られるように設定することが可能となる。 As shown in FIG. 6, by changing the parameter value set in the second register 12, the damping factor can be changed to change the speed of response, and the peak position of the phase noise can be changed without changing the peak position. Phase noise characteristics having different heights can be obtained. Using this, it is possible to set the value of the second parameter so as to obtain a desired characteristic.
更に、第2のレジスタ12に設定するパラメータの値に幅をもたせ、広い範囲の値を設定可能となるよう補正値を調節することにより、一層ダンピングファクターの可変幅を広げることができるものである。 Furthermore, the variable range of the damping factor can be further widened by giving a range to the parameter value set in the second register 12 and adjusting the correction value so that a wide range of values can be set. .
すなわち、本PLL回路では、図5及び図6に示したように、第1のレジスタ6及び第2のレジスタ12に設定するパラメータを調節して、ループ利得及びダンピングファクターを可変とすることができ、所望の位相雑音特性を得ることができるものである。
That is, in the present PLL circuit, the loop gain and the damping factor can be made variable by adjusting the parameters set in the
本発明の実施の形態に係るPLL回路(本装置)によれば、位相比較器の後段に、ループ利得を調節するための第1のパラメータを格納する第1のレジスタ6と、位相比較器4からの出力に第1のパラメータを乗算する第1の乗算器7と、ダンピングファクターを調節するための第2のパラメータを格納する第2のレジスタ12と、第1の乗算器の出力に第2のパラメータを乗算する第2の乗算器13と、使用周波数帯・周囲の温度・装置の個体差に応じて第1及び第2のレジスタに最適なパラメータを設定するCPU20とを備えているので、CPU20が、使用周波数帯・周囲の温度・装置の個体差に基づいてループ利得及びダンピングファクターを最適な値に調整することができ、広い周波数帯域で安定した位相雑音の抑圧特性が得られる効果がある。
According to the PLL circuit (this device) according to the embodiment of the present invention, the
また、本装置によれば、第1のパラメータ及び第2のパラメータを算出する際に用いるパラメータを記憶する補正値メモリ21と、装置周囲の温度を測定する温度センサ22とを備え、補正値メモリ21に、予め標準的な使用条件において個体差を補償するよう実験的に求めたデフォルトパラメータC1,C2と、温度に応じてデフォルトパラメータを補正する温度パラメータp1,p2とを格納しておき、CPU20が、装置の運用開始前にデフォルトパラメータC1、C2を読み込んで内部に保持しておき、運用が開始されると、温度センサ22にて検出された測定温度に対応する温度パラメータp1,p2をC1、C2に加算して、第1及び第2のパラメータを算出し、それぞれ第1のレジスタ6、第2のレジスタ12に設定するようにしているので、運用開始前に装置の個体差に基づいてデフォルトパラメータを設定し、運用開始後には温度環境に応じて対応する温度パラメータでデフォルトパラメータを更に補正して、第1及び第2のレジスタに、装置の個体差と温度に対する補正を施した適切なパラメータを設定することができ、ループ利得及びダンピングファクターを最適な値に調整して、広い周波数帯域で安定した位相雑音の抑圧特性が得られる効果がある。
In addition, according to the present apparatus, the
更に、本装置によれば、温度パラメータとして、使用周波数帯に応じて異なる温度パラメータを記憶した温度テーブルを補正値メモリ21に記憶しているので、CPU20は、使用される周波数帯が設定されると、補正値メモリ21から当該周波数帯に対応する温度テーブルを読み込んで、当該温度テーブルを参照して温度補正を行うことができ、周波数に応じてきめ細かい温度補正を施した最適なパラメータを第1のレジスタ及び第2のレジスタに設定することができ、ループ利得及びダンピングファクターを最適な値に調整して、広い周波数帯域で安定した位相雑音の抑圧特性が得られる効果がある。
Furthermore, according to this apparatus, since the temperature table which memorize | stored the temperature parameter which changes according to a use frequency band as a temperature parameter is memorize | stored in the
本発明は、温度変化や装置の個体差に基づく位相雑音の劣化を防ぎ、広い周波数帯域で安定した位相雑音の抑圧特性が得られるPLL回路に適している。 The present invention is suitable for a PLL circuit that prevents phase noise deterioration based on temperature changes and individual differences between apparatuses and that provides stable phase noise suppression characteristics in a wide frequency band.
1…VCO、 2…1/N分周器、 3…A/D変換器、 4…位相比較器、 5…基準発振器、 6…第1のレジスタ、 7…第1の乗算器、 8…D/A変換器、 9…アナログフィルタ、 10…デジタルフィルタ、 11…積分回路、 12…第2のレジスタ、 13…第2の乗算器、 20…CPU、 21…補正値メモリ、 22…温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記位相比較器の出力段に、当該回路のループ利得を可変とするループ利得可変手段を備えたことを特徴とするPLL回路。 A voltage controlled oscillator that oscillates a frequency according to a control voltage, a reference frequency oscillator that oscillates a constant frequency, and compares the output frequency of the voltage controlled oscillator and the output frequency of the reference frequency oscillator to output a phase difference A PLL circuit including a phase comparator and a loop filter that generates a control voltage based on the phase difference,
A PLL circuit comprising loop gain variable means for varying the loop gain of the circuit at the output stage of the phase comparator.
前記位相比較器の出力段に、当該回路の応答特性を可変とする応答特性可変手段を備えたことを特徴とするPLL回路。 A voltage controlled oscillator that oscillates a frequency according to a control voltage, a reference frequency oscillator that oscillates a constant frequency, and compares the output frequency of the voltage controlled oscillator and the output frequency of the reference frequency oscillator to output a phase difference A PLL circuit including a phase comparator and a loop filter that generates a control voltage based on the phase difference,
A PLL circuit comprising response characteristic varying means for varying the response characteristic of the circuit at an output stage of the phase comparator.
前記位相比較器の出力段に、当該回路のループ利得の値を可変とするループ利得可変手段と、当該回路の応答特性を可変とする応答特性可変手段とを備えたことを特徴とするPLL回路。 A voltage controlled oscillator that oscillates a frequency according to a control voltage, a reference frequency oscillator that oscillates a constant frequency, and compares the output frequency of the voltage controlled oscillator and the output frequency of the reference frequency oscillator to output a phase difference A PLL circuit including a phase comparator and a loop filter that generates a control voltage based on the phase difference,
A PLL circuit comprising: an output stage of the phase comparator; loop gain variable means for changing a loop gain value of the circuit; and response characteristic variable means for changing the response characteristic of the circuit. .
位相比較器からの出力に、前記第1のレジスタから出力される前記第1のパラメータを乗算する第1の乗算器とで構成され、
前記第1のレジスタに、装置の状態及び使用条件に基づいて第1のパラメータを設定する制御部を備えたことを特徴とする請求項1記載のPLL回路。 A first register for storing a first parameter;
A first multiplier that multiplies the output from the phase comparator by the first parameter output from the first register;
The PLL circuit according to claim 1, further comprising: a controller configured to set a first parameter based on a state of the device and a use condition in the first register.
位相比較器からの出力に、前記第2のレジスタから出力される前記第2のパラメータを乗算する第2の乗算器とで構成され、
前記第2のレジスタに、装置の状態及び使用条件に基づいて第2のパラメータを設定する制御部を備えたことを特徴とする請求項2記載のPLL回路。 A response characteristic varying means, a second register for storing a second parameter;
A second multiplier that multiplies the output from the phase comparator by the second parameter output from the second register;
The PLL circuit according to claim 2, further comprising a control unit that sets a second parameter based on a state of the apparatus and a use condition in the second register.
応答特性可変手段が、第2のパラメータを記憶する第2のレジスタと、前記第1の乗算器の出力を分岐して入力し、前記第1の乗算器からの出力に前記第2のレジスタから出力される前記第2のパラメータを乗算する第2の乗算器とで構成され、
装置の状態及び使用条件に基づいて、前記第1のレジスタに、第1のパラメータを設定すると共に、前記第2のレジスタに、第2のパラメータを設定する制御部を備えたことを特徴とする請求項3記載のPLL回路。 A first gain register for storing a first parameter; and a first multiplier for multiplying the output from the phase comparator by the first parameter output from the first register; Consisting of
The response characteristic variable means branches and inputs the second register for storing the second parameter and the output of the first multiplier, and outputs from the second register to the output from the first multiplier. A second multiplier for multiplying the output second parameter,
A control unit that sets a first parameter in the first register and sets a second parameter in the second register based on a state of the apparatus and a use condition is provided. The PLL circuit according to claim 3.
温度を検出する温度センサとを備え、
制御部が、前記温度センサからの検出温度に応じて、前記温度テーブルを参照して、第1のデフォルトパラメータと、前記検出温度に対応する第1の温度パラメータとの和を第1のパラメータとして第1のレジスタに設定し、第2のデフォルトパラメータと、前記検出温度に対応する第2の温度パラメータとの和を第2のパラメータとして第2のレジスタに設定することを特徴とする請求項6記載のPLL回路。 First and second default parameters as parameters set in the first and second registers to compensate for individual differences between devices, and the first and second default parameters according to temperature A correction value memory for storing a temperature table for storing the first temperature parameter and the second temperature parameter as correction values to be corrected according to the temperature;
A temperature sensor for detecting the temperature,
The control unit refers to the temperature table according to the detected temperature from the temperature sensor, and uses the sum of the first default parameter and the first temperature parameter corresponding to the detected temperature as the first parameter. 7. The first register is set, and a sum of a second default parameter and a second temperature parameter corresponding to the detected temperature is set as a second parameter in the second register. The PLL circuit described.
制御部が、外部から使用周波数帯が設定されると、前記設定された使用周波数帯に対応する温度テーブルを参照することを特徴とする請求項7記載のPLL回路。 The correction value memory has a temperature table corresponding to a plurality of use frequency bands,
8. The PLL circuit according to claim 7, wherein when a use frequency band is set from the outside, the control unit refers to a temperature table corresponding to the set use frequency band.
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