JP2009510805A - 帯域幅切替型フィードバックループ内にローパスフィルタを用いた位相ロックループシステム - Google Patents
帯域幅切替型フィードバックループ内にローパスフィルタを用いた位相ロックループシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009510805A JP2009510805A JP2008517687A JP2008517687A JP2009510805A JP 2009510805 A JP2009510805 A JP 2009510805A JP 2008517687 A JP2008517687 A JP 2008517687A JP 2008517687 A JP2008517687 A JP 2008517687A JP 2009510805 A JP2009510805 A JP 2009510805A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- signal
- loop
- filter
- pass filter
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 20
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 101100381996 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) BRO1 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920000729 poly(L-lysine) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910002059 quaternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
- H03L7/093—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using special filtering or amplification characteristics in the loop
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/10—Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range
- H03L7/107—Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range using a variable transfer function for the loop, e.g. low pass filter having a variable bandwidth
- H03L7/1075—Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range using a variable transfer function for the loop, e.g. low pass filter having a variable bandwidth by changing characteristics of the loop filter, e.g. changing the gain, changing the bandwidth
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
- H03L7/089—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses
- H03L7/0891—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses the up-down pulses controlling source and sink current generators, e.g. a charge pump
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
- H03L7/095—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using a lock detector
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
Abstract
本発明は、誤差信号を受信してロック信号を供給するローカル・ロック検出器(180)、及びこの誤差信号を受信してチャージ信号を供給するチャージポンプ(120)を含むPLL回路(100)に指向した方法及びシステムに関するものである。ループフィルタが第1ループフィルタ帯域幅及び第2ループフィルタ帯域幅を提供する。このループフィルタは第1ローパスフィルタ(130)を含み、この第1ローパスフィルタは、上記チャージ信号及びロック信号を受信し、ロック信号に応答してフィルタ特性を変更して第1フィルタ信号を供給するように構成されている。上記ループフィルタは第2ローパスフィルタ(150)を含み、この第2ローパスフィルタは、上記第1フィルタ信号及び上記ロック信号を受信し、ロック信号に応答してフィルタ特性を変更してループフィルタ信号を供給するように構成されている。上記PLL回路はさらに、上記ループフィルタ信号を受信して出力信号を供給するVCO(160)、及びこの出力信号を受信し分周して基準信号を供給する分周器(170)を含む。
Description
本発明は一般に位相ロックループに関するものであり、特に、可変帯域幅切り替え(スイッチング)及び適応ローパスフィルタを用いた位相ロックループに関するものである。
位相ロックループ(位相同期ループ)(PLL)は、周期的な入力信号に対して一定の位相関係を有する周期的な出力信号を発生する回路である。PLLは多くの種類の測定、マイクロプロセッサ、及び通信用途に広範に用いられている。PLLの設計者はしばしば、細密な出力分解能(狭いチャンネル間隔)、速いクロック時間、及び低いジッタの同時達成に関する大きな挑戦を行う。このことは特に困難である、というのは、ジッタを低減しループ安定性の位相マージンを改善するために必要な小さいループ帯域幅はPLLのロック時間を増加させるからである。
PLLは一般に、入力信号の周波数及び位相を同期目的で取得した後に出力信号を発生するように使用される。出力信号の周波数は最終的に入力信号の周波数にロックされるが、入力信号と出力信号との間には静的な位相誤差が存在する。位相周波数検出器(PFD:Phase Frequency Detector)を用いて、入力信号と出力信号との間で位相誤差及び周波数を比較する。PFDが発生するパルスの列は位相誤差に比例し、チャージポンプに供給され、チャージポンプの出力はループフィルタにおいて積分され、ループフィルタの出力が電圧制御発振器(VCO:Voltage-Controlled Oscillator)を制御する。VCOからの出力信号はN分周回路に供給され、N分周回路の出力を、位相比較器へのフィードバックとして使用する。最終的に、VCOからの出力信号は、入力信号に対する静的な位相誤差を伴って入力信号にロックされる。
位相ロックループの動作に対する1つの挑戦は、広い帯域幅にわたる入力信号への高速のロック、及びロックを達成した後の精密なトラッキング(追跡)を含む。これら及び他の制約が、位相ロックループの実現への挑戦を与える。
本発明の種々の態様は、上述した問題に応えこれらの問題を克服する方法で、出力信号の位相を入力信号の位相にロックする方法及び装置に指向したものである。
1つの好適例と一貫させれば、本発明は、出力信号の位相を入力信号の位相にロックすることを含む通信方法に指向したものである。この方法は、入力信号と出力信号との間の位相誤差を測定することを含む。入力信号のノイズ特性を測定する。測定した位相誤差及び測定したノイズ特性を共に用いて、位相ロックループ内のローパスフィルタを第1伝達関数から第2伝達関数に適応させるように、位相ロックループのループ特性を変更する。
他の好適例と一貫させれば、本発明は、基準信号と入力信号との位相を比較し、基準信号と入力信号との位相差に応じた誤差信号を供給する位相検出器を有する位相ロックループ(PLL)回路に指向したものである。このPLL回路は、上記誤差信号を受信してロック信号を供給するローカルロック検出器、及びこの誤差信号を受信してチャージ信号を供給するチャージポンプを含む。ループフィルタが、第1ループフィルタ帯域幅及び第2ループフィルタ帯域幅の一方を提供するように構成され、第2ループフィルタ帯域幅は第1ループフィルタ帯域幅より狭く、上記ループフィルタは、上記PLL回路の動作の第1段階中には第1ループフィルタ帯域幅を提供し、上記PLL回路の動作の第2段階中には第2ループフィルタ帯域幅を提供する。上記ループフィルタは第1ローパスフィルタを含み、この第1ローパスフィルタは、上記チャージ信号及び上記ロック信号を受信し、上記PLL回路の動作の上記第1段階及び上記第2段階の一方または両方においてフィルタ特性を変更して第1フィルタ信号を供給するように構成されている。上記ループフィルタはさらに第2ローパスフィルタを含み、この第2ローパスフィルタは、上記第1フィルタ信号及び上記ロック信号を受信し、上記ロック信号に応答して、上記PLL回路の動作の上記第1段階及び上記第2段階の一方または両方においてフィルタ特性を変更してループフィルタ信号を出力するように構成されている。上記PLL回路はさらに、上記ループフィルタ信号を受信して出力信号を供給する電圧制御発振器(VCO)、及びこの出力信号を受信し、この出力信号を分周して上記基準信号を供給する分周器を含む。
上述した本発明の概要は、本発明の各実施例及び本発明のすべての実現を記述することを意図したものではない。本発明の利点及び実現は、本発明のより完全な理解と共に、以下の図面を参照した詳細な説明及び請求項を参照すれば明らかになる。
以下の、本発明の種々の実施例の図面を参照した詳細な説明を考慮すれば、本発明をより完全に理解することができる。
本発明は種々の変形及び代替形態をなし得るが、本発明の細目を図面の例で示して詳細に説明する。しかし、その意図は本発明を説明する特定実施例に限定することにない。逆にその意図は、請求項に規定する本発明の範囲内に入るすべての変形、等価なもの、及び代案をカバーすることにある。
本発明は、電気通信、周波数多重、周波数トラッキング、信号合成、及び能動的なフィードバック及び/または制御を用いる他の方法を含む種々の回路及び方法に適用可能であると確信される。本発明は必ずしもこうした用途に限定されないが、本発明の種々の態様の理解は、こうした環境における例の説明を通して最良に得られる。
本発明の実施例によれば、通信方法が出力信号の位相を入力信号の位相にロックすることを含む。この方法は、入力信号と出力信号との間の位相誤差を測定することを含む。入力信号のノイズ特性を測定する。測定した位相誤差及び測定したノイズ特性を共に用いて、位相ロックループ内のローパスフィルタを第1伝達関数から第2伝達関数に適応させるように、位相ロックループ(PLL)のループ特性を変更する。
PLL周波数シンセサイザ(合成器)は、通信及びコンピュータシステムにおける重要なビルディングブロック(基礎単位、構成要素)である。無線周波数(RF)トランシーバにおける周波数変換及びコンピュータシステムにおけるクロック発生は共に、正確で高性能なPLLシステムを一般に使用する。PLLの位相−ノイズ(特性)は、コンピュータシステムにおけるオンチップ(チップ上の)周波数分布全体についての、クロックの不安定性にソース(発生源)が寄与する量である。従って、PLLの位相−ノイズを低減することは、あらゆる設計において望まれる要素である。
PLLシンセサイザの位相−ノイズ性能は、ブロックで示すシステムの各部分の個別の性能パラメータ、及びPLLシステム全体の挙動に共に依存する。一般に、広帯域ローパスフィルタ(LPF)は、高速の捕捉ブロックを有するものとして特徴付けられるが、そこにはノイズ性能についての妥協があり得る。従って、高性能PLLを非常に短い捕捉時間と組み合わせるために、本発明によるPLLは、適応LPF及び可変帯域幅切り替えを有するPLLを使用する。
本発明の一実施例によれば、本発明が提案するPLLアーキテクチャは、タイプII(2型)の3次PLL、タイプIIの4次PLL、及び適応PLLを統合したものである。タイプIIの4次PLLの実現は、定常状態動作における十分なノイズ及びスプリアス(不要)信号の抑制を保証するように選定することができる。タイプIIの3次PLLの実現は、PLLの1マイクロ秒以下の高速捕捉を保証するように選定することができる。これに加えて適応LPFは、遷移段階中の突発的な帯域幅変化を解消するように選定することができる。例えば、本発明によるPLLシステムは10メガヘルツの3次システムから1メガヘルツの4次システムに切り替わることができる。本発明によるPLLの概略ブロック図を図1に示す。
図1はPLLシステム100を示し、PLLシステム100は、位相周波数検出器(PFD)110、位相誤差検出器180、チャージポンプ120、第1適応LPF 130(図ではLPF1として示す)、第2適応LPF 150(図ではLPF2として示す)、電圧制御発振器160、及び分周回路170を含む。以下でさらに説明するように、LPF130は、フィルタ132、134、136、及び136を生成すべく切替可能な任意数のRC素子を有することができる。4つのフィルタ132、134、136、及び138は例示目的に過ぎず、これに限定されない。同様に、LPF150は、フィルタ152、154、156、及び158を生成すべく切替可能な任意数のRC素子を有する。オペレーショナル(演算)トランスコンダクタンス(伝達コンダクタンス、相互コンダクタンス)増幅器(OTA:Operational Transconductance Amplifier)140は、LPF130とLPF150との間のゲイン(利得)段(Kで表す)を提供する。
ノイズは、本発明による回路に取り組む際に生じる共通の問題である。PLLシステム100の帯域幅及び次数がPLLシステム100全体のノイズ形状を決める。PLLシステム100の一般的な単一サイドバンド(側波帯)(SSB:Single Side-band)の位相−ノイズのグラフ200を図2に示す。位相−ノイズ性能は3つの領域を呈する。第1の位相−ノイズ領域210は基準発振器のノイズによって決まる。第2領域220はPLLの至近距離のノイズとして規定される。第2領域220は基準信号、チャージポンプ(CP)、及び分周器のノイズが支配的であり得る。PLLの帯域幅を超えた第3領域230は実際には、電圧制御発振器(例えば電圧制御発振器160)、位相−周波数検出器(例えば分周回路170)、及び電源のノイズである。許容可能なノイズ性能を達成するために、これらすべての領域を検討することができ、そしてループパラメータを慎重に検討して、本発明による出力の位相−ノイズの総量を低減することができる。
PLLの次数のプログラム可能性(プログラマビリティ)及びPLLの1ループ系内の帯域幅を達成するために、本発明による適応LPFを用いる。ループフィルタのパス(経路)は図1に示す2つのブロック、即ちLPF130及びLPF150で構成される。(以下で図4を参照してさらに説明する)LPF130内では、チャージポンプ120の追加を用いて、受動フィルタを有するタイプIIの3次PLLを構成することができる。例として、図3に示す受動フィルタ300は、2つのキャパシタ310、320、及び抵抗器330を用いる。受動フィルタ300のインピーダンスは次式で与えられ:
ここに、
である。
図3に、タイプIIの3次PLL用のローパスフィルタの例を示す。従って、プログラマブルLPF130はキャパシタC310及びCP320を内蔵し、これらのキャパシタは例えば図4に示すようにn個のセクション(区分)に分かれる。図4では、抵抗器を大文字Rで表わし、キャパシタを大文字Cで表し、これらは共に回路の個別素子を表す添字を有する。ブロック420として表す第1セクションはOTC410及びこれに関連するキャパシタ及び抵抗器を含み、これらについては以下でさらに説明する。ブロック430として表す第2セクションはスイッチ及びキャパシタを含んで、本発明による適応ローパス・フィルタリング(ローパスフィルタ処理)を実現し、これらについては図5A〜5Cを参照してさらに説明する。図3のキャパシタンス及び抵抗の値の図4へのマッピング(対応付け)は次式で与えられる:
C=C1A+C1B+C1C+C1D+....
CP=C2A+C2B+C2C+C2D+.... (3)
R=RZ1+RZ2+RZ3+....
C=C1A+C1B+C1C+C1D+....
CP=C2A+C2B+C2C+C2D+.... (3)
R=RZ1+RZ2+RZ3+....
LPF130の個々のセクションの各々は、(図5Cに示す)非オーバラップ(重複なし)の2相信号によって制御することができ、これらの信号は、PLLの帯域幅またはPLLの次数の切り替え中の、PLLシステム100のノイズレス(無雑音)動作のために用いられる。図5に、本発明による制御信号のタイミングの例を示す。
図5A〜5Cでは、回路510は、本発明によるフィルタを適応させるべく、LPF130にキャパシタを組み入れ、LPF130からキャパシタを除外する切り替えを制御するための可能な具体例を示す。図5Bには一組のスイッチ
を示し、これらのスイッチはそれぞれ、図5Aの回路が発生する図5Cのスイッチング(切替)信号520、530、540、550に関連する。(図5Aに示し、図5Cの信号560に関連する)キャパシタンス(容量)C(i)は、スイッチング信号520、530、540及び550を用いて切り替えられる。図5Bのブロック430は、図4Cに示すようにブロック420に結合される。
を示し、これらのスイッチはそれぞれ、図5Aの回路が発生する図5Cのスイッチング(切替)信号520、530、540、550に関連する。(図5Aに示し、図5Cの信号560に関連する)キャパシタンス(容量)C(i)は、スイッチング信号520、530、540及び550を用いて切り替えられる。図5Bのブロック430は、図4Cに示すようにブロック420に結合される。
従って、LPF130の周波数応答は、図5A、5B、及び5Cに示す各RC群を接続または切り離しすることによって変更することができる。切り離されたセクションの各々は、単一ゲインのオペレーショナル・トランスコンダクタンス増幅器(OTA410)によって制御することができ、OTA410は、PLLシステム100によって捕捉されLPF130に接続されたセクションに格納された瞬時電荷を反映する。PLLシステム100が捕捉した瞬時電荷の反映を用いて、一組のスイッチ
からのスイッチングノイズが低減される。
からのスイッチングノイズが低減される。
ここで図6を参照すれば、PLLシステム100全体の出力の位相−ノイズは、図2について概説したように、PLLのループ伝達関数に強度に依存する。従って、セクションA、セクションB、及びセクションCを含むプログラマブルLPF150のセクションを加えることによって、LPFの伝達関数内の(2)式の上に第3極を加えることができる。LPF150のプログラマビリティは、その構造及び制御において、図5A、5B、及び5Cに示すキャパシタンスの切り替えを参照して上述したようにLPF130のセクションと同様である。図6に、受動フィルタ・セクションAを有するLPF2の実現例を示す。セクションA内に抵抗器Rを導入することができ、抵抗器Rの値はゲイン段140の出力抵抗を表す。ゲイン段K140は、2つの受動回路網間の電気的分離を提供し、これによりこれら2つの回路網間のインピーダンス装荷(ローディング)を回避する任意のゲイン段を表す。このブロックは、ゲイン係数K及びその出力インピーダンスRで記述することができる。この特別な場合には、出力インピーダンスRはC3A、C3B、C3C、またはC3Dとの組合せで第4極の位置を規定する。任意数の受動フィルタ・セクションを回路に追加することができ、図6ではセクションDで表す。セクションDは例えば、セクションCの繰り返しとすることができ、これにより、さらに2つのスイッチ及び1つのキャパシタが図6の回路に加わる(例えばキャパシタC3Dとして表す)。
PLLの起動時の動的な挙動は、考慮すべき重要な設計パラメータの1つである。PLLシステム100の動的な挙動は、2つの異なるステップ、即ち:周波数捕捉及び位相訂正を含む。第1ステップでは、PLLシステム100は電源投入時の非ロック状態から起動し、そして所定周波数への周波数ロックを達成する。従って、高速捕捉の連続を達成するために、本発明によるタイプIIの3次PLLを用いることができ、このPLLについて、オープン(開)ループ伝達関数は次式で与えられ:
ここで、低周波数の零点及び極は次式のように定義される:
τp1>>τp2=R・C3A (5)
τZ=(RZ1+RZ2+RZ3)・C1A (6)
τZ=(RZ1+RZ2+RZ3)・C1A (6)
この段階中には、C1A、C2A、及びRZXの総和のみがPLLシステム100の動特性(ダイナミクス)を規定する。従って、セクションB、C、及びD内の素子C1B、C2B、C1C、C2C、C2Dは主たるLPFの陰で動作し、電圧チャージは単一ゲインOTAによって制御され、素子C1A、C2Aによって捕捉された瞬時電荷を反映する。図7に、LPFパス(経路)のプログラマブル・セクションによって整形されたPLLシステム100のオープンループ伝達関数の特性を示す。
図7では、グラフ700は広い帯域幅にわたるPLLシステム100の伝達関数を示し、本発明による帯域幅の切り替え、及びローパスフィルタLPF1 130及びLPF2 150の適応の両方の結果を示す。プロット710は、LPF1 130及びLPF2 150に共に関連する、添字A、B、C、及びDを有するフィルタ中心周波数の選択の、PLLシステム100に対する寄与を示す。プロット720は、A、B、及びCの選択の、PLLシステム100に対する寄与を示す。プロット730は、A及びBの選択の、PLLシステム100に対する寄与を示す。プロット740は、Aのみの選択の、PLLシステム100に対する寄与を示す。以上で示したRCセクションを切り替えることによって、PLLシステム100全体の特性を操作して、高速のロック及び信号の被制御のトラッキングを共に達成することができる。
PLLシステム100の定常状態における位相−ノイズ特性は重要な設計パラメータである。本発明によるシステムは、((2)式を用いた)
と同じ周波数において、追加的な極を伝達関数に加えることによって、大きなオフセットのあるPLLの出力の位相−ノイズを低減する。このことは、より高いオフセット周波数においてより一層のノイズを抑制し、そしてループパラメータのサイズ設定の緩和を可能にすることができる。従って、ロック状態における低い位相−ノイズ動作を達成するために、本発明によるタイプIIの4次PLLを用いることができ、これについてのオープンループ伝達関数は次式で与えられ:
ここで、低周波数の零点及び極の位置は次式で定義される:
τp1=τp2=R・C3A (9)
τZ=(RZ1+RZ2+RZ3)・C1A (10)
τZ=(RZ1+RZ2+RZ3)・C1A (10)
以上で説明及び図示した種々の実施例は例示として提供するに過ぎず、本発明を限定するものと考えるべきではない。以上の説明及び例示に基づき、本明細書に例示及び説明した好適な実施例及び応用に厳密に従わずに、本発明に種々の変形及び変更を加え得ることは、当業者が容易に認める所である。例えば、同様の方法を用いて、周波数多重以外の応用の実現を行うことができる。これに加えて、上述した実施例及び実現の1つ以上は、ディジタル及び/またはアナログ回路及び/またはソフトウェアベースの方法を含めた種々の方法で実現することができる。上述した実施例及び実現は、メモリー転送、通信、ガイダンス制御、及び周波数トラッキングに関連して使用される種々の回路、装置、システム、及び方法と統合することもできる。これらの方法は、本発明の種々の実施例に関連して実現される。こうした変形及び変更は、請求項に記載した本発明の真の範囲から逸脱しない。
Claims (10)
- 出力信号の位相を入力信号の位相にロックする方法において、
前記入力信号と前記出力信号との間の位相誤差を測定するステップと;
前記入力信号のノイズ特性を測定するステップと;
前記測定した位相誤差及び前記測定したノイズ特性を共に用いて、前記位相ロックループ内のローパスフィルタを第1伝達関数から第2伝達関数に適応させるように、位相ロックループのループ特性を変更するステップと
を具えていることを特徴とする位相ロック方法。 - 前記位相ロックループのループ特性を変更するステップが、所定のノイズ特性に応答して前記ローパスフィルタの極の位置を移動させることを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記位相ロックループのループ特性を変更するステップが、所定の位相誤差に応答して前記位相ロックループの伝達関数の次数を変更することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記位相ロックループのループ特性を変更するステップが、所定の位相誤差に応答して前記位相ロックループの伝達関数の次数を変更し、かつ所定のノイズ特性に応答して前記ローパスフィルタの極の位置を移動させることを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 基準信号の位相と入力信号の位相とを比較して、前記基準信号と前記入力信号との位相差に応じた誤差信号を供給する位相検出器と;
前記誤差信号を受信してロック信号を供給するローカル・ロック検出器と;
前記誤差信号を受信してチャージ信号を供給するチャージポンプと;
第1ループフィルタ帯域幅及び第2ループフィルタ帯域幅の一方を提供するように構成されたループフィルタとを具えた位相ロックループ(PLL)回路であって、
前記第2ループフィルタ帯域幅は前記第1ループフィルタ帯域幅より狭く、前記ループフィルタは、前記PLL回路の動作の第1段階中に前記第1ループフィルタ帯域幅を提供し、前記PLL回路の動作の第2段階中に前記第2ループフィルタ帯域幅を提供し、前記ループフィルタは、第1ローパスフィルタ及び第2ローパスフィルタを具え、
前記第1ローパスフィルタは、前記チャージ信号及び前記ロック信号を受信し、前記PLL回路の動作の前記第1段階中及び前記第2段階中の一方または両方において、前記ロック信号に応答してフィルタ特性を変更して第1フィルタ信号を供給するように構成され、
前記第2ローパスフィルタは、前記第1フィルタ信号及び前記ロック信号を受信し、前記PLL回路の動作の前記第1段階中及び前記第2段階中の一方または両方において、前記ロック信号に応答してフィルタ特性を変更してループフィルタ信号を供給するように構成され、
前記PLL回路がさらに、
前記ループフィルタ信号を受信して出力信号を供給する電圧制御発振器と;
前記出力信号を受信し、当該出力信号を分周して前記基準信号を供給する分周器と
を具えていることを特徴とする位相ロックループ回路。 - 前記第1ローパスフィルタ及び前記第2ローパスフィルタが、前記ロック信号の所定レベルに応答して当該ローパスフィルタの周波数応答を変更することによって前記フィルタ特性を変更することを特徴とする請求項5に記載の回路。
- 出力信号の位相を入力信号の位相にロックする装置において、
前記入力信号と前記出力信号との間の位相誤差を測定する手段と;
前記入力信号のノイズ特性を測定する手段と;
前記測定した位相誤差及び前記測定したノイズ特性を共に用いて、前記位相ロックループ内のローパスフィルタを第1伝達関数から第2伝達関数に適応させるように、位相ロックループのループ特性を変更する手段と
を具えていることを特徴とする位相ロック装置。 - 前記ループ特性を変更する手段が、所定のノイズ特性に応答して前記ローパスフィルタの極の位置を移動させる手段を具えていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ループ特性を変更する手段が、所定の位相誤差に応答して前記位相ロックループの伝達関数の次数を変更する手段を具えていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ループ特性を変更する手段が、所定の位相誤差に応答して前記位相ロックループの伝達関数の次数を変更する手段と、所定のノイズ特性に応答して前記ローパスフィルタの極の位置を移動させる手段とを具えていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US60979905P | 2005-06-21 | 2005-06-21 | |
PCT/IB2006/052018 WO2006137031A2 (en) | 2005-06-21 | 2006-06-21 | Phase-locked loop systems using adaptive low-pass filters in switched bandwidth feedback loops |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009510805A true JP2009510805A (ja) | 2009-03-12 |
Family
ID=37136891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008517687A Withdrawn JP2009510805A (ja) | 2005-06-21 | 2006-06-21 | 帯域幅切替型フィードバックループ内にローパスフィルタを用いた位相ロックループシステム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8456204B2 (ja) |
EP (1) | EP1897221B1 (ja) |
JP (1) | JP2009510805A (ja) |
CN (1) | CN101204012B (ja) |
WO (1) | WO2006137031A2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010245635A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Sony Corp | 通信装置、位相同期ループ、移動体および通信方法 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101204012B (zh) * | 2005-06-21 | 2012-08-29 | Nxp股份有限公司 | 在切换式带宽反馈回路中使用自适应低通滤波器的锁相环系统 |
CN101615905B (zh) * | 2009-07-21 | 2012-10-10 | 清华大学 | 具有功耗缩放预分频器和多模带宽环路滤波器的锁相环 |
CN101807914B (zh) * | 2009-07-21 | 2011-12-28 | 清华大学 | 采用键合线作为振荡器电感的频率自校正锁相环 |
KR101199780B1 (ko) * | 2010-06-11 | 2012-11-12 | (주)에프씨아이 | 주파수 합성기의 주파수 보정 장치 및 그 방법 |
TWI427933B (zh) * | 2011-03-18 | 2014-02-21 | Realtek Semiconductor Corp | 鎖相迴路及其方法 |
JP5677930B2 (ja) * | 2011-08-31 | 2015-02-25 | 株式会社東芝 | 半導体スイッチ及び無線機器 |
CN103001629B (zh) * | 2011-09-08 | 2015-10-14 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 自适应可变带宽锁相环 |
US8760203B1 (en) * | 2013-05-01 | 2014-06-24 | Cypress Semiconductor Corporation | OTA based fast lock PLL |
DE102015007080B3 (de) * | 2015-06-02 | 2016-11-24 | Oliver Bartels | Phasenregelschleife mit automatischer Qualitätsregelung zur Minimierung des Phasenrauschens |
US11349310B2 (en) * | 2019-11-15 | 2022-05-31 | Smart Wires Inc. | Adaptive control technique for stability of impedance injection unit |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4516083A (en) * | 1982-05-14 | 1985-05-07 | Motorola, Inc. | Fast lock PLL having out of lock detector control of loop filter and divider |
JPH0730416A (ja) | 1993-07-13 | 1995-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | Pll回路 |
DE69533913T2 (de) * | 1994-05-26 | 2005-05-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Frequenzsynthesizer |
FI97579C (fi) | 1995-04-04 | 1997-01-10 | Nokia Telecommunications Oy | Vaihelukitun silmukan silmukkasuodatin |
US5818304A (en) * | 1997-03-20 | 1998-10-06 | Northern Telecom Limited | Phase-locked loop |
JP3119205B2 (ja) * | 1997-07-18 | 2000-12-18 | 日本電気株式会社 | Pll回路 |
JP2003087116A (ja) | 2001-09-14 | 2003-03-20 | Nec Saitama Ltd | Pllシンセサイザ |
US7132896B2 (en) * | 2004-11-04 | 2006-11-07 | International Business Machines Corporation | Circuit for minimizing filter capacitance leakage induced jitter in phase locked loops (PPLs) |
CN101204012B (zh) * | 2005-06-21 | 2012-08-29 | Nxp股份有限公司 | 在切换式带宽反馈回路中使用自适应低通滤波器的锁相环系统 |
US7522011B2 (en) * | 2005-08-15 | 2009-04-21 | Nokia Corporation | High pass modulation of a phase locked loop |
US8098779B2 (en) * | 2006-08-08 | 2012-01-17 | Qualcomm Incorporated | Interference detection and mitigation |
US8290100B2 (en) * | 2006-08-08 | 2012-10-16 | Qualcomm Incorporated | Interference detection and mitigation |
US7595698B2 (en) * | 2007-09-05 | 2009-09-29 | Intel Corporation | PLL lock time reduction |
US7893775B2 (en) * | 2008-03-28 | 2011-02-22 | Agilent Technologies, Inc. | Frequency diverse discrete-time phase-lock device and apparatus |
US8217696B2 (en) * | 2009-12-17 | 2012-07-10 | Intel Corporation | Adaptive digital phase locked loop |
KR101004766B1 (ko) * | 2010-05-31 | 2011-01-03 | 주식회사 아나패스 | Lc vco를 포함하는 pll 및 타이밍 컨트롤러 |
US9344100B2 (en) * | 2010-10-05 | 2016-05-17 | Qualcomm Incorporated | Reconfigurable local oscillator for optimal noise performance in a multi-standard transceiver |
US8390358B2 (en) * | 2010-10-07 | 2013-03-05 | Cortina Systems, Inc. | Integrated jitter compliant clock signal generation |
TWI419472B (zh) * | 2010-11-16 | 2013-12-11 | Mstar Semiconductor Inc | 鎖相迴路 |
-
2006
- 2006-06-21 CN CN2006800223183A patent/CN101204012B/zh active Active
- 2006-06-21 EP EP06765819A patent/EP1897221B1/en not_active Not-in-force
- 2006-06-21 JP JP2008517687A patent/JP2009510805A/ja not_active Withdrawn
- 2006-06-21 US US11/993,290 patent/US8456204B2/en active Active
- 2006-06-21 WO PCT/IB2006/052018 patent/WO2006137031A2/en active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010245635A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Sony Corp | 通信装置、位相同期ループ、移動体および通信方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101204012B (zh) | 2012-08-29 |
CN101204012A (zh) | 2008-06-18 |
EP1897221A2 (en) | 2008-03-12 |
WO2006137031A2 (en) | 2006-12-28 |
WO2006137031A3 (en) | 2007-03-08 |
US8456204B2 (en) | 2013-06-04 |
US20110187425A1 (en) | 2011-08-04 |
EP1897221B1 (en) | 2012-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009510805A (ja) | 帯域幅切替型フィードバックループ内にローパスフィルタを用いた位相ロックループシステム | |
JP4630381B2 (ja) | スペクトラム拡散制御pll回路及びそのスタートアップ方法 | |
TW496039B (en) | Self calibrating VCO correction circuit and method of operation | |
US7884655B2 (en) | Control circuitry | |
US8571161B2 (en) | Electronic device for generating a fractional frequency | |
US7772930B2 (en) | Calibration techniques for phase-locked loop bandwidth | |
JP4431015B2 (ja) | 位相同期ループ回路 | |
WO2001011782A9 (en) | Stable phase locked loop having separated pole | |
KR100959476B1 (ko) | 대역폭 제어를 위한 루프 필터 캘리브레이션을 갖는 주파수합성기 | |
KR101307498B1 (ko) | 시그마-델타 기반 위상 고정 루프 | |
WO2018000530A1 (zh) | 锁相环路中压控振荡器的校准系统及方法 | |
US20110254632A1 (en) | Pll frequency synthesizer | |
US8264258B1 (en) | Phase lock loop circuit | |
US10972111B2 (en) | Phase-locked loop circuit | |
US20030160641A1 (en) | Analog implementation of spread spectrum frequency modulation in a programmable phase locked loop (PLL) system | |
CN116671015A (zh) | 数字到时间转换器的参数误差校准 | |
US20060267693A1 (en) | VCO digital range selection | |
JP2006222939A (ja) | Pll回路 | |
JP2001320235A (ja) | 電圧制御発振器 | |
KR20180131017A (ko) | 광대역 fmcw를 지원하는 이중 경로를 가진 주파수 합성기 | |
JP2010093361A (ja) | フィルタ回路 | |
US11290118B2 (en) | Frequency synthesizer | |
Park et al. | Fractional-N PLL with 90/spl deg/phase shift lock and active switched-capacitor loop filter | |
TW202223585A (zh) | 片上系統裝置、擴頻時脈生成器及其離散時間迴路濾波方法 | |
JP2004096470A (ja) | 位相ロックドループ回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090904 |