JP2015046799A - 電子回路および制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リファレンス信号発振器110は、リファレンス信号を発振する。位相比較器160および位相制御装置121〜123は、PLL131〜133のそれぞれにおいて位相比較器141a〜141cからVCO143a〜143cへ入力される各信号を取得する。そして、位相比較器160および位相制御装置121〜123は、取得した各信号に基づいて、リファレンス信号発振器110からPLL131〜133へ入力される各リファレンス信号の相対的な位相を制御する。
【選択図】図1B
Description
(実施の形態1にかかる電子回路の構成例1)
図1Aは、実施の形態1にかかる電子回路の構成例1を示す図である。図1Bは、図1Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図1A,図1Bに示すように、実施の形態1にかかる電子回路100は、リファレンス信号発振器110と、位相制御装置121〜123と、PLL131〜133と、出力部151〜153と、位相比較器160と、を備える。
図2Aは、実施の形態1にかかる電子回路の構成例2を示す図である。図2Bは、図2Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図2A,図2Bにおいて、図1A,図1Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図2A,図2Bに示す電子回路100は、たとえば信号の受信装置に適用可能な装置である。たとえば、電子回路100は、PLL131,132の出力信号をローカル信号として用いて受信信号を周波数変換する。
図3Aは、実施の形態1にかかる電子回路の構成例3を示す図である。図3Bは、図3Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図3A,図3Bにおいて、図2A,図2Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図3A,図3Bに示す電子回路100は、図2A,図2Bに示した構成に加えてADC311,312(Analog/Digital Converter:アナログ/デジタル変換器)を備える。
図4Aは、実施の形態1にかかる電子回路の構成例4を示す図である。図4Bは、図4Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図4A,図4Bにおいて、図2A,図2Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図5Aは、実施の形態1にかかる電子回路の構成例5を示す図である。図5Bは、図5Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図5A,図5Bにおいて、図2A,図2Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図5A,図5Bに示す電子回路100は、たとえば信号の送信装置に適用可能な装置である。たとえば、電子回路100は、送信信号を生成するためのクロック信号をPLL131,132によって生成する。または、デジタルクロックが想定している方形波ではなく、サイン波信号(送信キャリア信号)でもよい。
図6Aは、実施の形態1にかかる電子回路の構成例6を示す図である。図6Bは、図6Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図6A,図6Bにおいて、図5A,図5Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図7Aは、実施の形態1にかかる電子回路の構成例7を示す図である。図7Bは、図7Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図7A,図7Bにおいて、図2A,図2Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図8Aは、実施の形態1にかかる電子回路の構成例8を示す図である。図8Bは、図8Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図8A,図8Bにおいて、図7A,図7Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図9Aは、実施の形態1にかかる電子回路の構成例9を示す図である。図9Bは、図9Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図9A,図9Bにおいて、図7A,図7Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図10Aは、実施の形態1にかかる電子回路の構成例10を示す図である。図10Bは、図10Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図10A,図10Bにおいて、図1A,図1Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
(実施の形態2にかかる電子回路の構成例1)
図11Aは、実施の形態2にかかる電子回路の構成例1を示す図である。図11Bは、図11Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図11A,図11Bにおいて、図1A,図1Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図12Aは、実施の形態2にかかる電子回路の構成例2を示す図である。図12Bは、図12Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図12A,図12Bにおいて、図11A,図11Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図12A,図12Bに示す電子回路100は、たとえば信号の受信装置に適用可能な装置である。たとえば、電子回路100は、PLL131,132の出力信号をローカル信号として用いて受信信号を周波数変換する。
図13Aは、実施の形態2にかかる電子回路の構成例3を示す図である。図13Bは、図13Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図13A,図13Bにおいて、図12A,図12Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図13A,図13Bに示す電子回路100は、図12A,図12Bに示した構成に加えてADC311,312を備える。
図14Aは、実施の形態2にかかる電子回路の構成例4を示す図である。図14Bは、図14Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図14A,図14Bにおいて、図12A,図12Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図15Aは、実施の形態2にかかる電子回路の構成例5を示す図である。図15Bは、図15Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図15A,図15Bにおいて、図12A,図12Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図15A,図15Bに示す電子回路100は、たとえば信号の送信装置に適用可能な装置である。たとえば、電子回路100は、送信信号を生成するためのクロック信号をPLL131,132によって生成する。
図16Aは、実施の形態2にかかる電子回路の構成例6を示す図である。図16Bは、図16Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図16A,図16Bにおいて、図15A,図15Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図17Aは、実施の形態2にかかる電子回路の構成例7を示す図である。図17Bは、図17Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図17A,図17Bにおいて、図12A,図12Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図18Aは、実施の形態2にかかる電子回路の構成例8を示す図である。図18Bは、図18Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図18A,図18Bにおいて、図17A,図17Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図19Aは、実施の形態2にかかる電子回路の構成例9を示す図である。図19Bは、図19Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図19A,図19Bにおいて、図17A,図17Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図20Aは、実施の形態2にかかる電子回路の構成例10を示す図である。図20Bは、図20Aに示した電子回路における信号の流れの一例を示す図である。図20A,図20Bにおいて、図11A,図11Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図21Aは、位相制御装置の構成の一例を示す図である。図21Bは、図21Aに示した位相制御装置の構成における信号の流れの一例を示す図である。図21A,図21Bにおいて、図11A,図11Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図11A,図11Bに示した位相制御装置121は、たとえば図21A,図21Bに示すように、LPF2111aと、レベル変換回路2112aと、スイッチ2113aと、位相シフタ2114aを備える。また、位相制御装置122は、LPF2111bと、レベル変換回路2112bと、スイッチ2113bと、位相シフタ2114bを備える。
図22は、各PLLの出力位相を合わせた場合のタイミングチャートの一例を示す図である。図22においては、一例として、図21A,図21Bに示した電子回路100について説明する。
図23Aは、電子回路を適用した送受信装置の構成の一例を示す図である。図23Bは、図23Aに示した送受信装置の構成における信号の流れの一例を示す図である。図23A,図23Bにおいては、一例として、図12A,図12Bに示した電子回路100と、図15A,図15Bに示した電子回路100と、を適用した送受信装置2300について説明する。
電子回路100を信号の送受信装置2300に適用する場合について説明したが、電子回路100は、電波を対象物に向けて発射し、発射した電波の反射波を測定することにより、対象物までの距離や方向を測定するレーダ等に適用することもできる。また、電子回路100は、電気通信や光通信などの有線通信において複数のトランシーバを用いる場合に、各トランシーバにPLLを設ける構成にも適用することができる。
図24は、VCO特性による位相ずれの一例を示す図である。図24においては、2つのPLLにリファレンス信号を分配する構成について説明する。図24に示すVCO特性2411,2412は、2つのPLL内の各VCOにおける、コントロール電圧に対する発振周波数の特性を示している。2つのPLL内の各VCOのばらつきにより、VCO特性2411,2412は互いにずれている。このため、2つのPLLが安定状態になると、2つのPLL内の各VCOのコントロール電圧にずれが生じる。
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号に基づいて、前記第1発振器から前記複数の位相同期回路へ入力される各基準信号の相対的な位相を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子回路。
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
前記複数の位相同期回路のそれぞれに対応する複数のミキサであって、それぞれ対応する前記位相同期回路の前記出力信号を対象信号に乗じる複数のミキサと、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号に基づいて、前記複数のミキサから出力される各対象信号の相対的な位相を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子回路。
前記制御部は、前記複数のミキサから出力され、前記複数のデジタル変換器によってデジタル信号に変換された各対象信号の相対的な位相を制御することを特徴とする付記4〜6のいずれか一つに記載の電子回路。
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号に基づいて、前記複数の位相同期回路から出力される各出力信号の相対的な位相を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子回路。
前記制御部は、前記複数の位相同期回路からそれぞれ前記複数のミキサへ入力される各出力信号の相対的な位相を制御することを特徴とする付記8に記載の電子回路。
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号に基づいて、前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記第2発振器から前記位相比較器へ入力される各出力信号の相対的な位相を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子回路。
前記制御部は、前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記分周器から前記位相比較器へ入力される各出力信号、または前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記第2発振器から前記分周器へ入力される各出力信号の相対的な位相を制御することを特徴とする付記16〜18のいずれか一つに記載の電子回路。
前記制御部は、前記複数の位相同期回路のそれぞれの前記位相比較器から前記ローパスフィルタへ入力される信号、または前記複数の位相同期回路のそれぞれの前記ローパスフィルタから前記第2発振器へ入力される信号に基づいて前記相対的な位相を制御することを特徴とする付記1〜19のいずれか一つに記載の電子回路。
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
を備える電子回路における制御方法であって、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号を取得し、
取得した各信号に基づいて、前記第1発振器から前記複数の位相同期回路へ入力される各基準信号の相対的な位相を制御する、
ことを特徴とする制御方法。
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
前記複数の位相同期回路のそれぞれに対応する複数のミキサであって、それぞれ対応する前記位相同期回路の前記出力信号を対象信号に乗じる複数のミキサと、
を備える電子回路における制御方法であって、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号を取得し、
取得した各信号に基づいて、前記複数のミキサから出力される各対象信号の相対的な位相を制御する、
ことを特徴とする制御方法。
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
を備える電子回路における制御方法であって、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号を取得し、
取得した各信号に基づいて、前記複数の位相同期回路から出力される各出力信号の相対的な位相を制御する、
ことを特徴とする制御方法。
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
を備える電子回路における制御方法であって、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号を取得し、
取得した各信号に基づいて、前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記第2発振器から前記位相比較器へ入力される各出力信号の相対的な位相を制御する、
ことを特徴とする制御方法。
110 リファレンス信号発振器
121〜123,121a,121b,122a,122b 位相制御装置
131〜133,131a,131b,132a,132b PLL
141a〜141c,160 位相比較器
142a〜142c,2111a,2111b LPF
143a〜143c VCO
144a〜144c,811a,811b 分周器
151〜153 出力部
211,212,611,612 入力部
221,222,511,512,2351,2352 増幅器
231,232 ミキサ
311,312 ADC
621,622 加算部
2112a,2112b レベル変換回路
2113a,2113b スイッチ
2114a,2114b 位相シフタ
2210 分周比
2221,2222 出力周波数
2231,2232 出力位相
2240 スイッチ状態
2251,2252 位相シフタ設定値
2261,2262 位相情報
2300 送受信装置
2310,2320 受信器
2311,2312,2361,2362 アンテナ
2330,2340 送信器
2341,2342 変調器
2411,2412 VCO特性
2421,2422 PD特性
Claims (14)
- 基準信号を発振する第1発振器と、
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号に基づいて、前記第1発振器から前記複数の位相同期回路へ入力される各基準信号の相対的な位相を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子回路。 - 前記制御部は、前記各信号の間の位相差が小さくなるように、前記第1発振器から前記複数の位相同期回路へ入力される各基準信号のうちの少なくともいずれかの位相を制御することを特徴とする請求項1に記載の電子回路。
- 前記制御部は、前記複数の位相同期回路のそれぞれについて、前記位相同期回路において前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される信号に基づいて、前記第1発振器から前記位相同期回路へ入力される基準信号の位相を制御することを特徴とする請求項1に記載の電子回路。
- 基準信号を発振する第1発振器と、
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
前記複数の位相同期回路のそれぞれに対応する複数のミキサであって、それぞれ対応する前記位相同期回路の前記出力信号を対象信号に乗じる複数のミキサと、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号に基づいて、前記複数のミキサから出力される各対象信号の相対的な位相を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子回路。 - 基準信号を発振する第1発振器と、
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号に基づいて、前記複数の位相同期回路から出力される各出力信号の相対的な位相を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子回路。 - 前記制御部によって相対的な位相が制御された各出力信号を、前記各出力信号に基づく信号を送信する送信部へ出力することを特徴とする請求項5に記載の電子回路。
- 前記制御部は、前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号と、所定の位相差に応じた信号と、に基づいて、前記複数の位相同期回路から出力される各出力信号の位相差を前記所定の位相差に制御することを特徴とする請求項6に記載の電子回路。
- 基準信号を発振する第1発振器と、
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号に基づいて、前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記第2発振器から前記位相比較器へ入力される各出力信号の相対的な位相を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子回路。 - 前記制御部は、前記複数の位相同期回路のループより遅い時定数により、前記各信号に基づく前記相対的な位相の制御を行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の電子回路。
- 前記制御部は、前記各信号に基づく前記相対的な位相の制御を間欠的に行うことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の電子回路。
- 基準信号を発振する第1発振器と、
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
を備える電子回路における制御方法であって、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号を取得し、
取得した各信号に基づいて、前記第1発振器から前記複数の位相同期回路へ入力される各基準信号の相対的な位相を制御する、
ことを特徴とする制御方法。 - 基準信号を発振する第1発振器と、
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
前記複数の位相同期回路のそれぞれに対応する複数のミキサであって、それぞれ対応する前記位相同期回路の前記出力信号を対象信号に乗じる複数のミキサと、
を備える電子回路における制御方法であって、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号を取得し、
取得した各信号に基づいて、前記複数のミキサから出力される各対象信号の相対的な位相を制御する、
ことを特徴とする制御方法。 - 基準信号を発振する第1発振器と、
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
を備える電子回路における制御方法であって、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号を取得し、
取得した各信号に基づいて、前記複数の位相同期回路から出力される各出力信号の相対的な位相を制御する、
ことを特徴とする制御方法。 - 基準信号を発振する第1発振器と、
入力に応じた周波数の出力信号を発振する第2発振器と、前記第2発振器によって発振された出力信号および前記第1発振器によって発振された基準信号の間の位相差に応じた信号を前記第2発振器へ入力する位相比較器と、をそれぞれ含む複数の位相同期回路と、
を備える電子回路における制御方法であって、
前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記位相比較器から前記第2発振器へ入力される各信号を取得し、
取得した各信号に基づいて、前記複数の位相同期回路のそれぞれにおいて前記第2発振器から前記位相比較器へ入力される各出力信号の相対的な位相を制御する、
ことを特徴とする制御方法。
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