JP2014135670A - PLL frequency synthesizer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、PLL(Phase Locked Loop)方式の周波数シンセサイザの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a PLL (Phase Locked Loop) frequency synthesizer.
図5は、従来のPLL周波数シンセサイザ1の回路構成を示す図である。従来のPLL周波数シンセサイザ1は、基準発振器10と、周波数位相比較器11と、ループフィルタ12と、電圧制御発振器13と、可変分周器14とを備えた位相同期ループで構成されている。
FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional
電圧制御発振器13から出力された出力信号は分岐して可変分周器14に入力され、その可変分周器14により分周された後に、周波数位相比較器11にフィードバック入力される。
The output signal output from the voltage controlled
周波数位相比較器11には、フードバック入力された信号以外に、基準発振器10から出力された基準周波数の信号が入力され、それら2つの入力信号の周波数差又は位相差の電圧信号がループフィルタ12を介して電圧制御発振器13に繰り返し出力される。
The
その後、その電圧制御発振器13により、入力された信号の電圧に応じた周波数の信号がPLL周波数シンセサイザ1からの出力信号として外部出力される。これらの動作を通じて、基準発振器10での基準周波数に同期した数GHzの発振周波数信号を繰り返し出力している。
Thereafter, the voltage-controlled
ここで、非特許文献2のLeesonのモデル式から明らかのように、電圧制御発振器13での位相雑音は、PLL周波数シンセサイザ1から出力される出力信号の周波数が2倍になると、その倍率の2乗に比例して大きくなる。
Here, as is clear from Leeson's model equation of Non-Patent Document 2, the phase noise in the voltage controlled
従来のPLL周波数シンセサイザ1では、最終的に外部出力される周波数の信号を1つの電圧制御発振器13によって生成するため、その出力信号の周波数が数百GHz以上に高くなると、当該電圧制御発振器13での信号周波数生成時に生じた過大な位相雑音が出力信号に含まれてしまうという問題があった。
In the conventional
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、高周波信号出力時における位相雑音の発生を抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to suppress the generation of phase noise when a high-frequency signal is output.
請求項1記載のPLL周波数シンセサイザは、中心周波数がPLL周波数シンセサイザから出力される出力信号の周波数の1/N(Nは1より大きい値)に設定され、固定周波数の信号を発振する固定周波数発振器と、中心周波数が前記出力信号の周波数の1/M(Mは1より大きい値)に設定され、入力された信号の電圧に応じて周波数を変化させた信号を発振する電圧制御発振器と、前記固定周波数発振器と前記電圧制御発振器から出力された2つの信号を乗算し、得られた大・小2つの成分の中から大きい成分のみを前記出力信号として出力する乗算器と、前記乗算器から出力された信号を分周する分周器と、基準信号を発振する基準発振器と前記分周器からそれぞれ出力された2つの信号の周波数差又は位相差に応じた電圧の信号を前記電圧制御発振器に出力する周波数位相比較器と、を有することを要旨とする。
2. A PLL frequency synthesizer according to
請求項2記載のPLL周波数シンセサイザは、請求項1記載のPLL周波数シンセサイザにおいて、前記固定周波数発振器は、周波数の異なる複数の固定周波数発振器であり、所望の周波数チャンネルに応じて動作する固定周波数発振器が切り換えられることを要旨とする。
The PLL frequency synthesizer according to claim 2 is the PLL frequency synthesizer according to
請求項3記載のPLL周波数シンセサイザは、請求項1又は2記載のPLL周波数シンセサイザにおいて、前記乗算器は、前記2つの信号を乗算し、高周波成分と低周波成分の中から高周波成分のみを前記出力信号として出力する第1の乗算器と、前記2つの信号を乗算し、和周波成分と差周波成分の中から和周波成分のみを出力する第2の乗算器と、であり、前記分周器は、前記第2の乗算器から出力された信号を分周することを要旨とする。
The PLL frequency synthesizer according to claim 3 is the PLL frequency synthesizer according to
請求項4記載のPLL周波数シンセサイザは、請求項3記載のPLL周波数シンセサイザにおいて、前記固定周波数発振器から出力された信号を2の階乗の分周比で分周して前記第2の乗算器に出力する第1の分周器と、前記電圧制御発振器から出力された信号を2の階乗の分周比で分周して前記第2の乗算器に出力する第2の分周器と、を更に有することを要旨とする。 A PLL frequency synthesizer according to a fourth aspect is the PLL frequency synthesizer according to the third aspect, wherein the signal output from the fixed frequency oscillator is divided by a division factor of 2 to the second multiplier. A first frequency divider that outputs, a second frequency divider that divides the signal output from the voltage controlled oscillator by a factorial division ratio of 2 and outputs the result to the second multiplier; It is a summary to have further.
請求項5記載のPLL周波数シンセサイザは、請求項4記載のPLL周波数シンセサイザにおいて、前記固定周波数発振器は、周波数の異なる複数の固定周波数発振器であって、前記第1の分周器は、各固定周波数発振器の周波数にそれぞれ対応した周波数特性を有する複数の分周器であり、所望の周波数チャンネルに応じて動作する分周器が切り換えられることを要旨とする。 The PLL frequency synthesizer according to claim 5 is the PLL frequency synthesizer according to claim 4, wherein the fixed frequency oscillator is a plurality of fixed frequency oscillators having different frequencies, and the first frequency divider includes each fixed frequency oscillator. The gist is a plurality of frequency dividers each having frequency characteristics corresponding to the frequency of the oscillator, and the frequency dividers operating according to a desired frequency channel are switched.
請求項6記載のPLL周波数シンセサイザは、請求項1乃至5のいずれかに記載のPLL周波数シンセサイザにおいて、前記固定周波数発振器と前記電圧制御発振器の各中心周波数は、前記出力信号の周波数の1/2に設定されていることを要旨とする。
The PLL frequency synthesizer according to claim 6 is the PLL frequency synthesizer according to any one of
本発明によれば、高周波信号出力時の位相雑音を低減できる。 According to the present invention, it is possible to reduce phase noise when a high frequency signal is output.
以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。但し、本発明は多くの異なる様態で実施することが可能であり、本実施の形態の記載内容に限定して解釈すべきではない。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes and should not be construed as being limited to the description of the present embodiment.
〔第1の実施の形態〕
第1の実施の形態では、PLL周波数シンセサイザ1から出力される出力信号の周波数(所望周波数)よりも低くなるように中心周波数を設定した固定周波数発振器15を新たに設け、更に、位相同期ループを構成していた電圧制御発振器13の中心周波数も同様に設定するようにしている。
[First Embodiment]
In the first embodiment, a
そして、それら2つの発振器13,15からの出力を乗算して和周波成分のみを従来の可変分周器14に入力して周波数位相比較器11にフィードバック入力すると共に、各発振器13,15からの出力を乗算して高周波成分のみを上記出力信号として出力することにより、高周波信号出力時の位相雑音を低減している。
Then, the outputs from the two
最初に、本実施の形態に係るPLL周波数シンセサイザ1の構成について説明する。図1は、第1の実施の形態に係るPLL周波数シンセサイザの回路構成を示す図である。
First, the configuration of the
PLL周波数シンセサイザ1は、基準発振器10と、周波数位相比較器11と、ループフィルタ12と、電圧制御発振器13と、可変分周器14と、固定周波数発振器15と、第1のアップコンバージョンミキサ16と、第1の高速動作分周器17と、第2の高速動作分周器18と、第2のアップコンバージョンミキサ19と、で構成される。
The
基準発振器10は、高精度の基準周波数の信号を発振する回路である。例えば、水晶発振器等で構成される。
The
周波数位相比較器11は、入力された2つの信号の周波数差又は位相差を電圧に変換し、その電圧の信号を出力する回路である。周波数差のみを電圧に変換する周波数比較器を用いても構わない。
The
ループフィルタ12は、入力された信号を平滑化する回路である。例えば、ローパスフィルタやチャージポンプ等で構成される。
The
電圧制御発振器13は、制御電圧の入力端子に印加された信号の電圧に応じて周波数を変化させた信号を発振する回路である。その中心周波数は、PLL周波数シンセサイザ1から出力される出力信号の周波数の1/2に設定されている。
The voltage controlled
固定周波数発振器15は、固定周波数の信号を発振する回路である。その中心周波数は、電圧制御発振器13と同様に、PLL周波数シンセサイザ1から出力される出力信号の周波数の1/2に設定されている。
The
第1のアップコンバージョンミキサ16は、入力された2つの信号を乗算し、高周波成分と低周波成分の中から高周波成分のみをPLL周波数シンセサイザ1からの出力信号として出力する回路である。
The first up-
第1の高速動作分周器17及び第2の高速動作分周器18は、それぞれ、入力された信号を2の階乗の分周比で分周する回路である。
Each of the first high-speed
第2のアップコンバージョンミキサ19は、入力された2つの信号を乗算し、和周波成分と差周波成分の中から和周波成分のみを出力する回路である。
The second up-
可変分周器14は、分周比を外部から設定可能であり、その設定された分周比で入力された信号を分周する回路である。分周比を外部から設定されることのない固定分周比の分周器を用いても構わない。
The
続いて、PLL周波数シンセサイザ1の動作について説明する。
Next, the operation of the
電圧制御発振器13から出力された信号は、導線上で分岐され、第2の高速動作分周器18に出力される。電圧制御発振器13の中心周波数が所望周波数の1/2に設定されているため、ここで出力された信号の周波数は、所望周波数のほぼ1/2となっている。
The signal output from the voltage controlled
そして、第2の高速動作分周器18により、2の階乗分の1(=1/2N)に分周された後に、第2のアップコンバージョンミキサ19に出力される。このように分周処理を新たに追加して可変分周器14で分周可能な周波数まで分周することにより、デジタル回路を用いた可変分周器14での分周が難しい高周波信号についても確実に分周するようにしている。
Then, the frequency is divided by a factorial of 2 (= 1/2 N ) by the second high-speed
このような第2の高速動作分周器18として、例えば図2に示すようなインジェクションロック型の分周器を用いることにより、フリップフロップ等のデジタル回路を用いた分周器に比べて高周波の信号を高速に分周することができる。
As such a second high-speed
一方、以上の処理に並行して、固定周波数発振器15から出力された信号が、第1のアップコンバージョンミキサ16及び第1の高速動作分周器17に出力される。固定周波数発振器15の中心周波数も所望周波数の1/2に設定されているため、ここで出力された信号の周波数も、所望周波数のほぼ1/2となっている。
On the other hand, in parallel with the above processing, the signal output from the fixed
そして、第1の高速動作分周器17により、2の階乗分の1(=1/2N)に分周された後に、第2のアップコンバージョンミキサ19に出力される。このように分周処理を新たに追加することにより、可変分周器14での分周が難しい高周波信号についても確実に分周するようにしている。
Then, the first high-speed
その後、第1の高速動作分周器17及び第2の高速動作分周器18から出力された2つの信号は、第2のアップコンバージョンミキサ19により乗算され、乗算された和周波成分と差周波成分の中から和周波成分のみが可変分周器14に出力される。
Thereafter, the two signals output from the first high-speed
そして、可変分周器14により、外部から設定された分周比で分周された後に周波数位相比較器11にフィードバック入力され、その周波数位相比較器11により、分周後の和周波成分信号と基準発振器10から出力された基準周波数信号とが比較され、その周波数差の電圧信号がループフィルタ12を介して電圧制御発振器13に繰り返し出力される。
Then, the
その電圧信号は繰り返しの交流信号なので、ループフィルタ12によって平滑化された後に、制御信号として電圧制御発振器13に供給されることになる。その後、電圧制御発振器13により、その供給された信号の電圧に応じて周波数を変化させた信号が第1のアップコンバージョンミキサ16に出力される。
Since the voltage signal is a repetitive AC signal, it is smoothed by the
最後に、第1のアップコンバージョンミキサ16により、電圧制御発振器13及び固定周波数発振器15から出力された2つの信号が乗算され、乗算された高周波成分と低周波成分の中から高周波成分のみがPLL周波数シンセサイザ1からの出力信号として出力される。
Finally, the first up-
尚、電圧制御発振器13及び固定周波数発振器15での周波数変動については、第2のアップコンバージョンミキサ19によって電圧制御発振器13の分周信号と固定周波数発振器15の分周信号とが積算され、電圧制御発振器13にフィードバックされ、当該電圧制御発振器13で補償されることになる。
Regarding frequency fluctuations in the voltage controlled
以上より、本実施の形態によれば、中心周波数を所望周波数の1/2に設定した固定周波数発振器15を新たに設け、電圧制御発振器13の中心周波数も所望周波数の1/2に設定し、電圧制御発振器13及び固定周波数発振器15から出力された2つの信号を乗算して大きい成分(高周波成分,和周波成分)のみを可変分周器14に入力して周波数位相比較器11にフィードバック入力すると共にPLL周波数シンセサイザ1からの出力信号として出力するので、高周波信号を出力する際の位相雑音を低減することができる。以下、この効果について詳述する。
As described above, according to the present embodiment, the fixed
(効果1)従来のPLL周波数シンセサイザでは、PLL周波数シンセサイザからの出力信号の周波数が例えば2倍になると、電圧制御発振器13での位相雑音成分の振幅成分も2倍になるため、位相雑音の電力は2の2乗倍、すなわち6dB増となっていた。
(Effect 1) In the conventional PLL frequency synthesizer, when the frequency of the output signal from the PLL frequency synthesizer is doubled, for example, the amplitude component of the phase noise component in the voltage controlled
一方、本実施の形態に係るPLL周波数シンセサイザ1によれば、互いに独立した2つの電圧制御発振器13及び固定周波数発振器15を用いて所望周波数の1/2でそれぞれ発振するため、それら2つの発振器13,15で生じる位相雑音に相関関係がないことから、乗算信号の位相雑音は単純に電力が加算されただけになるので、位相雑音の電力は2倍、すなわち3dB増にしかならない。これにより、同じ周波数の信号を出力する従来のPLL周波数シンセサイザに比べて、位相雑音の電力を3dB低減することができる。
On the other hand, according to the
(効果2)従来のPLL周波数シンセサイザでは、電圧制御発振器を構成しているトランジスタのカットオフ周波数(電圧制御発振器の利得が3dB減衰する周波数)が所望周波数以上であっても、そのトランジスタの最大発振周波数(発振周波数の最大値)が所望周波数以下であれば、PLL周波数シンセサイザから所望周波数の信号を得ることができなかった。 (Effect 2) In the conventional PLL frequency synthesizer, even when the cutoff frequency of the transistor constituting the voltage controlled oscillator (the frequency at which the gain of the voltage controlled oscillator is attenuated by 3 dB) is equal to or higher than the desired frequency, the maximum oscillation of the transistor If the frequency (the maximum value of the oscillation frequency) is equal to or lower than the desired frequency, a signal having the desired frequency cannot be obtained from the PLL frequency synthesizer.
一方、本実施の形態に係るPLL周波数シンセサイザ1によれば、電圧制御発振器13と固定周波数発振器15の各設定周波数が所望周波数の1/2に設定されているので、それらを構成している各トランジスタの最大発振周波数が所望周波数の1/2程度でも所望周波数の信号を発振することができる。
On the other hand, according to the
すなわち、第1のアップコンバージョンミキサ16を構成するトランジスタのカットオフ周波数が所望周波数以上でさえあれば、電圧制御発振器13と固定周波数発振器15を構成する各トランジスタの最大発振周波数が所望周波数の1/2程度であっても、位相同期ループから当該所望周波数の信号を出力することができる。
That is, as long as the cutoff frequency of the transistors constituting the first up-
また、アップコンバージョンミキサでは、2つの信号を乗算した結果、得られる信号の和周波数成分と差周波数成分の値が近いと弁別が難しいが、本実施の形態では、第2のアップコンバージョンミキサ19に入力される信号の周波数が近いため、和周波数成分が第2のアップコンバージョンミキサ19に入力される信号の2倍程度となり、差周波数成分が0に近い値になるので、和周波数成分と差周波数成分の周波数差が大きくなることから、弁別が容易で、和周波成分を容易に取り出すことができる。
Further, in the up-conversion mixer, as a result of multiplying two signals, it is difficult to discriminate if the values of the sum frequency component and the difference frequency component of the obtained signal are close to each other. Since the frequency of the input signal is close, the sum frequency component is about twice that of the signal input to the second up-
〔第2の実施の形態〕
第2の実施の形態では、図3に示すように、第1の実施の形態で説明したPLL周波数シンセサイザ1の固定周波数発振器15を、Q値が高く所望の周波数チャンネル間隔毎に周波数の異なる複数の固定周波数発振器15を並べた発振器バンク15’に変更している。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the fixed
また、発振器バンク15’と第1の高速動作分周器17との間を複数の固定周波数発振器15に応じた複数の導線で接続し、ON/OFF信号により制御可能な複数のスイッチ素子Sを各導線上にそれぞれ挿入している。その他の構成は第1の実施の形態で説明したPLL周波数シンセサイザ1と同じである。
Further, a plurality of switch elements S that are connected between the
従来のPLL周波数シンセサイザから出力される高周波信号では、高速データを無線通信で送受するためのキャリア信号として用いられるが、高速データ通信には幅広い周波数帯域幅が必要とされる。例えば、20Gbpsのデータ通信には20GHz程度の帯域幅が要とされる。100GHz以上の周波数の場合、電圧制御発振器のQ値を高くする必要があるだけでなく、導線で構成したインダクタやキャパシタが多用されるため、波長に対して極めて敏感であり、固定周波数発振器のみを用いて発振することだけでも難しい。更に、Q値が高いため、電圧制御発振器の出力周波数の範囲は狭帯域となり、電圧制御発振器の可変容量を制御して周波数チューニング・レンジを拡大する方法では、複数ユーザーが混信しない20GHz程度のチャンネル間隔で出力信号の周波数を切換える事は極めて難しかった。 A high-frequency signal output from a conventional PLL frequency synthesizer is used as a carrier signal for transmitting and receiving high-speed data by wireless communication. However, a wide frequency bandwidth is required for high-speed data communication. For example, a bandwidth of about 20 GHz is required for 20 Gbps data communication. In the case of a frequency of 100 GHz or more, it is not only necessary to increase the Q value of the voltage controlled oscillator, but also because the inductor and the capacitor composed of conducting wires are frequently used, it is extremely sensitive to the wavelength, and only the fixed frequency oscillator is used. It is difficult to oscillate using only it. Furthermore, since the Q value is high, the output frequency range of the voltage controlled oscillator is narrow, and the method of expanding the frequency tuning range by controlling the variable capacitance of the voltage controlled oscillator is a channel of about 20 GHz where multiple users do not interfere. It was extremely difficult to switch the frequency of the output signal at intervals.
一方、本実施の形態に係るPLL周波数シンセサイザ1によれば、所望の周波数チャンネルに応じて動作させる固定周波数発振器15及びスイッチ素子Sを切り換える(例えば、20GHz間隔で切り換える)ことにより、広い周波数チャンネルで出力周波数を切り換えることができ、且つ、消費電力が一定の条件下では位相雑音が低く、位相雑音が一定の条件下では消費電力を低くすることができる。
On the other hand, according to the
これは、広帯域の高速通信で周波数を切り換える用途では、チャンネル間隔が極めて広く、電圧制御発振器13のように一つの周波数可変発振器を用いて全チャンネルをカバーしようとすると、信号特性の劣化が避けられないため、Q値が高い固定周波数発振器15を複数用いた方が有利だからである。但し、固定周波数発振器15も周波数が変動するので、電圧制御発振器13を併用し、その変動分を補償する必要がある。
This is because, in applications where the frequency is switched by broadband high-speed communication, the channel interval is extremely wide, and if one frequency variable oscillator such as the voltage-controlled
〔第3の実施の形態〕
第3の実施の形態では、図4に示すように、第1の実施の形態で説明したPLL周波数シンセサイザ1の固定周波数発振器15を、Q値が高く所望の周波数チャンネル間隔毎に周波数の異なる複数の固定周波数発振器15を並べた発振器バンク15’に変更している。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, as shown in FIG. 4, the fixed
また、発振器バンク15’と第1の高速動作分周器17との間を複数の固定周波数発振器15に応じた複数の導線で接続している。更に、それら複数の導線を第1のアップコンバージョンミキサ16に接続し、ON/OFF信号により制御可能な複数のスイッチ素子S1を第1のアップコンバージョンミキサ16の直前にそれぞれ挿入している。
Further, the
また、第2の実施の形態で説明したPLL周波数シンセサイザ1の第1の高速動作分周器17を、発振器バンク15’を構成する各固定周波数発振器15の周波数にそれぞれ対応した周波数特性を有する複数の第1の高速動作分周器17を並べた高速分周器バンク17’に変更している。
Further, the first high-speed
また、高速分周器バンク17’と第2のアップコンバージョンミキサ19との間を複数の第1の高速動作分周器17に応じた複数の導線で接続し、ON/OFF信号により制御可能な複数のスイッチ素子S2を各導線上にそれぞれ挿入している。その他の構成は第1の実施の形態で説明したPLL周波数シンセサイザ1と同じである。
Further, the high-
第1の高速動作分周器17が広帯域で十分な特性が得られない場合には、所望の周波数チャンネルに応じて動作させる第1の高速動作分周器17及びスイッチ素子S2を切り換える(例えば、20GHz間隔で切り換える)ことにより、信号を劣化させることなく分周することができる。
When the first high-speed
以上説明した各実施の形態を通じて、例えば、280GHz、300GHz、320GHzといった数百GHz以上の高い周波数であって広いチャンネル間隔で切り換えられる信号を低位相雑音及び低消費電力で生成可能なPLL周波数シンセサイザ1を提供することが可能となる。
Through the above-described embodiments, for example, a
これにより、数百GHz以上の周波数をキャリアとする数十Gbpsの無線データ通信を多周波数チャンネルで品質の低下を防止可能に行うことができる。 Thereby, it is possible to perform wireless data communication of several tens of Gbps using a frequency of several hundreds GHz or more as a carrier in a multi-frequency channel so that deterioration in quality can be prevented.
最後に、各実施の形態では、固定周波数発振器15と電圧制御発振器13の各中心周波数を所望周波数の1/2に設定した場合を例に説明したが、各中心周波数を当該所望周波数よりも低くなるように、例えば1/N(Nは1より大きい値)に設定していれば同様の効果を得ることができる。
Finally, in each embodiment, the case where each center frequency of the fixed
また、各実施の形態では、第1の高速動作分周器17及び第2の高速動作分周器18を用いた場合を例に説明したが、これらは可変分周器14での分周が難しい高周波信号についても確実に分周することを目的としているので、それらを積極的に使用しなくても同様の効果を得ることができる。
In each of the embodiments, the case where the first high-speed
また、各実施の形態では、2つのアップコンバージョンミキサ16,19を用いた場合を例に説明したが、電圧制御発振器13及び固定周波数発振器16から出力された2つの信号を乗算する機能は共通しているので、それらを1つのアップコンバージョンミキサで実現しても構わない。その場合、当該1つのアップコンバージョンミキサからの出力は、可変分周器14に入力されると共に、PLL周波数シンセサイザからの出力信号となる。
In each embodiment, the case where two up-
また、各実施の形態で説明したPLL周波数シンセサイザ1の各構成回路は、抵抗,コンデンサ,キャパシタ等の様々な素子や、それらを組み合わせた様々な論理回路で実現することができる。
Each component circuit of the
1…PLL周波数シンセサイザ
10…基準発振器
11…周波数位相比較器
12…ループフィルタ12
13…電圧制御発振器
14…可変分周器14
15…固定周波数発振器
15’…発振器バンク
16…第1のアップコンバージョンミキサ
17…第1の高速動作分周器
17’…高速分周器バンク
18…第2の高速動作分周器
19…第2のアップコンバージョンミキサ
DESCRIPTION OF
13 ... Voltage controlled
DESCRIPTION OF
Claims (6)
中心周波数が前記出力信号の周波数の1/M(Mは1より大きい値)に設定され、入力された信号の電圧に応じて周波数を変化させた信号を発振する電圧制御発振器と、
前記固定周波数発振器と前記電圧制御発振器から出力された2つの信号を乗算し、得られた大・小2つの成分の中から大きい成分のみを前記出力信号として出力する乗算器と、
前記乗算器から出力された信号を分周する分周器と、
基準信号を発振する基準発振器と前記分周器からそれぞれ出力された2つの信号の周波数差又は位相差に応じた電圧の信号を前記電圧制御発振器に出力する周波数位相比較器と、
を有することを特徴とするPLL周波数シンセサイザ。 A fixed frequency oscillator whose center frequency is set to 1 / N (N is a value greater than 1) of the frequency of the output signal output from the PLL frequency synthesizer, and which oscillates a signal of a fixed frequency;
A voltage controlled oscillator that oscillates a signal whose center frequency is set to 1 / M of the frequency of the output signal (M is a value greater than 1) and whose frequency is changed according to the voltage of the input signal;
A multiplier that multiplies two signals output from the fixed frequency oscillator and the voltage controlled oscillator, and outputs only a large component as the output signal from the obtained two components, large and small;
A frequency divider for frequency-dividing the signal output from the multiplier;
A frequency phase comparator that outputs a voltage signal corresponding to a frequency difference or a phase difference between two signals respectively output from a reference oscillator that oscillates a reference signal and the frequency divider, to the voltage controlled oscillator;
A PLL frequency synthesizer characterized by comprising:
周波数の異なる複数の固定周波数発振器であり、所望の周波数チャンネルに応じて動作する固定周波数発振器が切り換えられることを特徴とする請求項1記載のPLL周波数シンセサイザ。 The fixed frequency oscillator is
2. The PLL frequency synthesizer according to claim 1, wherein a plurality of fixed frequency oscillators having different frequencies are switched to operate according to a desired frequency channel.
前記2つの信号を乗算し、高周波成分と低周波成分の中から高周波成分のみを前記出力信号として出力する第1の乗算器と、
前記2つの信号を乗算し、和周波成分と差周波成分の中から和周波成分のみを出力する第2の乗算器と、であり、
前記分周器は、
前記第2の乗算器から出力された信号を分周することを特徴とする請求項1又は2記載のPLL周波数シンセサイザ。 The multiplier is
A first multiplier that multiplies the two signals and outputs only the high frequency component from the high frequency component and the low frequency component as the output signal;
A second multiplier that multiplies the two signals and outputs only the sum frequency component from the sum frequency component and the difference frequency component;
The frequency divider is
3. The PLL frequency synthesizer according to claim 1, wherein the signal output from the second multiplier is frequency-divided.
前記電圧制御発振器から出力された信号を2の階乗の分周比で分周して前記第2の乗算器に出力する第2の分周器と、
を更に有することを特徴とする請求項3記載のPLL周波数シンセサイザ。 A first frequency divider that divides the signal output from the fixed frequency oscillator by a factorial ratio of 2 and outputs the divided signal to the second multiplier;
A second frequency divider that divides the signal output from the voltage controlled oscillator by a factorial ratio of 2 and outputs the divided signal to the second multiplier;
The PLL frequency synthesizer according to claim 3, further comprising:
前記第1の分周器は、
各固定周波数発振器の周波数にそれぞれ対応した周波数特性を有する複数の分周器であり、所望の周波数チャンネルに応じて動作する分周器が切り換えられることを特徴とする請求項4記載のPLL周波数シンセサイザ。 The fixed frequency oscillator is a plurality of fixed frequency oscillators having different frequencies,
The first frequency divider is
5. The PLL frequency synthesizer according to claim 4, wherein a plurality of frequency dividers each having a frequency characteristic corresponding to a frequency of each fixed frequency oscillator are switched, and the frequency divider operating according to a desired frequency channel is switched. .
前記出力信号の周波数の1/2に設定されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のPLL周波数シンセサイザ。 Each center frequency of the fixed frequency oscillator and the voltage controlled oscillator is:
The PLL frequency synthesizer according to claim 1, wherein the PLL frequency synthesizer is set to ½ of the frequency of the output signal.
Priority Applications (1)
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JP2013003418A JP2014135670A (en) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | PLL frequency synthesizer |
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JP2013003418A Pending JP2014135670A (en) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | PLL frequency synthesizer |
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