JP2776725B2 - Frequency synthesizer - Google Patents

Frequency synthesizer

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JP2776725B2
JP2776725B2 JP5167779A JP16777993A JP2776725B2 JP 2776725 B2 JP2776725 B2 JP 2776725B2 JP 5167779 A JP5167779 A JP 5167779A JP 16777993 A JP16777993 A JP 16777993A JP 2776725 B2 JP2776725 B2 JP 2776725B2
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義一 鹿倉
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、周波数切り替え速度が
速く、かつ切り替え後の位相雑音の少ない周波数シンセ
サイザに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency synthesizer having a high frequency switching speed and a small phase noise after switching.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の周波数シンセサイザでは、基準信
号位相と電圧制御発振器位相の時々刻々変化する位相差
を検出し、位相信号を負帰還制御して、位相を同期する
ことにより、周波数切り替え動作を行っていた。以下図
2を用いて動作を説明する。
2. Description of the Related Art In a conventional frequency synthesizer, a phase difference that changes every moment between a reference signal phase and a voltage-controlled oscillator phase is detected, and the phase switching is performed by performing negative feedback control on the phase signal and synchronizing the phase. I was going. The operation will be described below with reference to FIG.

【0003】カウンタA11は基準信号を入力として値
を連続的に変え、カウンタB12は電圧制御発振器15
の出力を入力として値を連続的に変える。両カウンタの
値は分周された信号位相に対応する。位相比較器15
は、カウンタA11の出力信号位相とカウンタB12の
出力信号位相の差に比例した信号を出力し、この信号は
帯域制限回路14を通過した後、電圧制御発振器15に
制御信号として入力される。電圧制御発振器15は制御
信号をもとに信号を出力し、この信号はカウンタB12
に入力される。
The counter A11 receives a reference signal as an input and changes its value continuously.
The value is continuously changed using the output of The values of both counters correspond to the divided signal phase. Phase comparator 15
Outputs a signal proportional to the difference between the output signal phase of the counter A11 and the output signal phase of the counter B12. This signal passes through the band limiting circuit 14 and is input to the voltage controlled oscillator 15 as a control signal. The voltage controlled oscillator 15 outputs a signal based on the control signal, and this signal is
Is input to

【0004】以上の操作を繰り返すことにより、位相の
同期を行い、同時に周波数の切り替えを行う。この時の
フィードバックループは、電圧制御発振器出力の位相信
号に関する2次PLLを構成している。
By repeating the above operation, the phases are synchronized and the frequency is switched at the same time. The feedback loop at this time constitutes a secondary PLL related to the phase signal of the output of the voltage controlled oscillator.

【0005】このような回路で高速周波数引き込みを実
現するには帯域制限回路の帯域を広げる必要がある。し
かし、この場合、位相雑音の劣化が生じ、変調回路等に
用いた場合、伝送特性の劣化を引き起こすという問題点
がある。
In order to realize high-speed frequency acquisition with such a circuit, it is necessary to widen the band of the band limiting circuit. However, in this case, there is a problem that phase noise is deteriorated, and when used in a modulation circuit or the like, transmission characteristics are deteriorated.

【0006】一方、高速周波数切り替えを目的として改
良された回路構成(例えば、1992年電子情報通信学
会秋季大会予稿集第2分冊255頁に記載されている回
路)について図3を用いて説明する。この回路の動作に
ついて以下説明する。
On the other hand, a circuit configuration improved for the purpose of high-speed frequency switching (for example, a circuit described in the 1992 IEICE Autumn Meeting Preliminary Collection, second volume, page 255) will be described with reference to FIG. The operation of this circuit will be described below.

【0007】数値制御発振器31は基準信号をクロック
として、チャネル設定と予測器35出力により値を設定
し、カウンタ32は電圧制御発振器15出力を入力とし
て値を設定する。数値制御発振器31の値とカウンタ3
2の値は位相比較器13で比較され、位相比較出力はD
Aコンバータ33でアナログ変換された後、帯域制限回
路14を通して電圧制御発振器15に入力される。引き
込み終了後、平均化回路34は位相比較器13の出力を
平均化し、予測器35は、平均化回路34の出力と次チ
ャネル指示により、次に切り替える周波数を電圧制御発
振器15が出力するような制御信号を発生するような数
値制御発振器31の予測値を出力する。周波数切り替え
時には、カウンタ32の入力を切断し、これをリセット
すると同時に、数値制御発振器31の動作を停止して予
測値を数値制御発振器31に設定することにより、帯域
制限回路に対し周波数プリセットを行う。その後、数値
制御発振器31の動作及びカウンタ31の入力を開始
し、通常の2次PLLの引き込み動作を行う。
The numerically controlled oscillator 31 sets a value based on the channel setting and the output of the predictor 35 using the reference signal as a clock, and the counter 32 sets the value using the output of the voltage controlled oscillator 15 as an input. Value of Numerically Controlled Oscillator 31 and Counter 3
2 is compared by the phase comparator 13 and the phase comparison output is D
After being analog-converted by the A-converter 33, it is input to the voltage-controlled oscillator 15 through the band limiting circuit 14. After the pull-in, the averaging circuit 34 averages the output of the phase comparator 13, and the predictor 35 outputs the next switching frequency from the voltage control oscillator 15 according to the output of the averaging circuit 34 and the next channel instruction. The predicted value of the numerically controlled oscillator 31 that generates a control signal is output. At the time of switching the frequency, the input of the counter 32 is cut off and reset, and at the same time, the operation of the numerically controlled oscillator 31 is stopped and the predicted value is set in the numerically controlled oscillator 31 to perform frequency presetting on the band limiting circuit. . Thereafter, the operation of the numerically controlled oscillator 31 and the input of the counter 31 are started, and a normal operation of pulling in the secondary PLL is performed.

【0008】図3のような回路の場合、数GHzという
ような高い周波数に対して±2〜3kHzの安定度を得
ようとするとカウンタのビット数が多くなってしまう。
また、電圧制御発振器の電圧−周波数特性にばらつきが
ある場合には、高精度なプリセットが困難となる。
In the case of the circuit as shown in FIG. 3, if the stability of ± 2 to 3 kHz is to be obtained for a high frequency such as several GHz, the number of bits of the counter increases.
In addition, when the voltage-frequency characteristics of the voltage controlled oscillator vary, it is difficult to perform high-precision presetting.

【0009】以上のように従来の周波数シンセサイザに
おいては、電圧制御発振器の電圧−周波数特性にばらつ
きを許した条件で、低位相雑音と高精度かつ高速周波数
切り替えを安定して実現することは困難である。
As described above, in the conventional frequency synthesizer, it is difficult to stably realize low phase noise, high precision, and high-speed frequency switching under the condition that the voltage-frequency characteristic of the voltage controlled oscillator is allowed to vary. is there.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】係る問題を解決する手段
として本発明が提供する周波数シンセサイザは、周波数
制御信号を発生する周波数制御信号発生回路と、前記周
波数制御信号の周波数帯域制限を付加し、帯域制限周波
数制御信号を生成する帯域制限回路と、前記帯域制限周
波数制御信号の電圧に応じた周波数の周波数信号を出力
する電圧制御発振器とから構成され、前記周波数制御信
号発生回路は基準発振周波数発生部と第1カウンタと第
2カウンタとリセット信号発生回路とスイッチとモード
切り替え信号発生回路と位相比較器とから構成され、前
記基準発振周波数発生部は内設された水晶振動子等を用
いて自励的に基準周波数発振信号を生成し、前記第1カ
ウンタは前記基準周波数発振信号を分周し、前記第2カ
ウンタは前記周波数信号を分周し、前記リセット信号発
生回路は前記第2カウンタの出力の最も遅い周期よりも
長い周期で前記位相比較器において位相比較動作を行っ
た後に前記第1カウンタと前記第2カウンタの分周出力
をゼロにするリセット信号を発生し、前記モード切り替
え信号発生回路は周波数引き込みモードと位相同期モー
ドの切り替えを制御するためのリセットスイッチ開閉制
御信号を発生し、前記スイッチは前記リセットスイッチ
開閉制御信号が周波数引き込みモードの場合、前記第1
カウンタと前記第2カウンタに前記リセット信号を送
り、前記位相比較器は、前記周波数引き込みモードの場
合、前記第1カウンタの出力と前記第2カウンタの出力
を受けて前記第1カウンタの出力と前記第2カウンタの
出力との周波数の比較を行い、両者の周波数差に基づく
電圧信号によって前記周波数制御信号を生成し、前記位
相同期モードの場合、前記第1カウンタの出力と前記第
2カウンタの出力を受けて前記第1カウンタの出力と前
記第2カウンタの出力との位相比較を行い、両者の位相
差に基づく電圧信号によって前記周波数制御信号を生成
することを特徴とする。
Frequency synthesizer provided by the present invention as a means for solving such problems SUMMARY OF THE INVENTION, the frequency
A frequency control signal generating circuit for generating a control signal;
Adds frequency band limitation of wave number control signal,
A band limiting circuit for generating a number control signal;
Outputs a frequency signal with a frequency corresponding to the voltage of the wave number control signal
The frequency control signal.
The signal generation circuit includes a reference oscillation frequency generation section, a first counter, and a
2 counter, reset signal generation circuit, switch and mode
It consists of a switching signal generation circuit and a phase comparator.
The reference oscillation frequency generator uses a built-in crystal oscillator, etc.
Self-excitedly generates a reference frequency oscillation signal,
The counter divides the frequency of the reference frequency oscillation signal, and
The counter divides the frequency signal and generates the reset signal.
The raw circuit is longer than the slowest period of the output of the second counter.
Perform phase comparison operation in the phase comparator at a long cycle
The divided outputs of the first counter and the second counter
Generates a reset signal to reset the mode to zero
The signal generation circuit operates in frequency lock mode and phase lock mode.
Reset switch opening / closing system to control switching
Control signal, and the switch is the reset switch
When the switching control signal is in the frequency pull-in mode, the first
Sending the reset signal to the counter and the second counter.
The phase comparator operates in the frequency lock-in mode.
The output of the first counter and the output of the second counter
Receiving the output of the first counter and the output of the second counter.
Compare the frequency with the output, and based on the frequency difference between the two
Generating the frequency control signal by a voltage signal;
In the case of the phase synchronization mode, the output of the first counter and the second
Receiving the output of the second counter and the output of the first counter
The phase of the output of the second counter is compared with the output of the second counter.
Generating the frequency control signal by a voltage signal based on the difference
It is characterized by doing.

【0011】[0011]

【作用】本発明は、過渡応答の速度が優れている1次ル
ープのフィードバック回路を用いている。カウンタを位
相比較の度に一旦リセットしてカウンタの位相をそろえ
ることにより、一定時間後の位相差が周波数に比例する
ようになる。
According to the present invention, a primary loop feedback circuit having an excellent transient response speed is used. By resetting the counter once each time the phase is compared and aligning the phases of the counter, the phase difference after a certain time becomes proportional to the frequency.

【0012】このような動作を行わせると周波数に関し
て1次のループを構成でき、高速な周波数引き込みが可
能となる。この際、位相の同期を行わないため得られる
信号のスペクトルが広がってしまうという問題がある
が、周波数を引き込んだ後にカウンタのリセットを停止
し、時々刻々変化する電圧制御発振器出力の位相を基準
信号位相に追従させる位相同期を行うことにより高発振
精度かつ純度の高い信号を得られる。
By performing such an operation, a first-order loop can be formed with respect to frequency, and high-speed frequency pull-in can be performed. At this time, since the phase of the signal is not synchronized, there is a problem that the spectrum of the obtained signal is widened.However, after resetting the frequency, the reset of the counter is stopped, and the phase of the voltage-controlled oscillator output that changes every moment is referred to as the reference signal. By performing phase synchronization to follow the phase, a signal with high oscillation accuracy and high purity can be obtained.

【0013】すなわち、カウンタのリセットのON・O
FFで周波数を引き込むモードと位相同期モードを切り
替えることにより、高速、高精度かつ低位相雑音の周波
数切り替えが同時に実現できる。
That is, ON / O for resetting the counter
By switching between the mode in which the frequency is pulled in by the FF and the phase synchronization mode, frequency switching with high speed, high accuracy, and low phase noise can be realized at the same time.

【0014】[0014]

【実施例】本発明について、図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明を説明するためのブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining the present invention.

【0016】カウンタA11は基準信号を入力として値
を変え、カウンタB12は電圧制御発振器15の出力を
入力として値を変える。
The counter A11 changes its value with the reference signal as input, and the counter B12 changes its value with the output of the voltage controlled oscillator 15 as input.

【0017】位相比較器13は、カウンタA11の分周
された出力信号の値とカウンタB12の分周された出力
信号位相の値の差に比例した信号を出力し、この信号は
回路を安定して動作させる帯域制限回路14を通過した
後、電圧制御発振器15に制御信号として入力される。
The phase comparator 13 outputs a signal proportional to the difference between the value of the divided output signal of the counter A11 and the value of the divided output signal phase of the counter B12, and this signal stabilizes the circuit. After passing through the band-limiting circuit 14 that operates, the signal is input to the voltage-controlled oscillator 15 as a control signal.

【0018】電圧制御発振器15は制御信号をもとに信
号を出力し、この信号はカウンタB12に入力される。
これは通常のシンセサイザと同じ動作である。
The voltage controlled oscillator 15 outputs a signal based on the control signal, and this signal is input to the counter B12.
This is the same operation as a normal synthesizer.

【0019】本発明では、高速に周波数を引き込むモー
ドと位相同期を行うモードを切り替えるために、その切
り替えの制御信号を出力するモード切り替え信号発生回
路16と、この制御信号によりモードの切り替えを行う
スイッチ17と、周波数引き込みモードを実現するため
にカウンタA11及びカウンタB12のリセットを制御
する信号を出力するリセット信号発生回路18が備えら
れている。
In the present invention, a mode switching signal generating circuit 16 for outputting a switching control signal for switching between a mode for rapidly pulling in a frequency and a mode for performing phase synchronization, and a switch for switching the mode based on the control signal. 17 and a reset signal generating circuit 18 for outputting a signal for controlling resetting of the counters A11 and B12 to realize the frequency pull-in mode.

【0020】例えば位相比較器13としてチャージポン
プ型位相比較器、カウンタA11及びカウンタB12と
して通常の分周カウンタ、帯域制限回路14としてロー
パスフィルタ或いはラグリードフィルタを用いて回路を
構成できる。
For example, a circuit can be constructed using a charge pump type phase comparator as the phase comparator 13, a normal frequency dividing counter as the counters A11 and B12, and a low-pass filter or a lag-lead filter as the band limiting circuit 14.

【0021】カウンタB12の分周数を変えると、カウ
ンタA11とカウンタB12の位相がずれる。これによ
り、モード切り替え信号発生回路16はスイッチ17を
ONとするような信号を発生し、周波数引き込みモード
となる。
When the frequency division number of the counter B12 is changed, the phases of the counter A11 and the counter B12 are shifted. As a result, the mode switching signal generating circuit 16 generates a signal for turning on the switch 17, and the frequency switching mode is set.

【0022】リセット信号発生回路18は、カウンタA
11の値が2πとなったΔT後にリセット信号を出力
し、これがスイッチ17を介してカウンタA11及びカ
ウンタB12をリセットする。基準信号の周期をTとす
るとT+ΔTは、カウンタB出力の最も遅い周期よりも
長い値とする。カウンタA11及びB12のリセットは
T+△T周期で毎回行われる。また、カウンタA11に
入力する信号とカウンタB12に入力する信号の周波数
差の検出にカウンタA11が2πに達する時刻とカウン
タB12が2πに達する時刻の差を用いる。そのため、
カウンタA11及びカウンタB12が共に一度2πに達
した後、次にカウンタA11またはカウンタB12のど
ちらかが2πとなるまでの間にカウンタA11及びB1
2のリセットを行うよう△Tの値を設定する必要があ
る。従って、T+△TはカウンタB12の出力の最も遅
い周期及びカウンタA11の出力の周期よりも長い値と
なる。
The reset signal generating circuit 18 has a counter A
A reset signal is output after ΔT when the value of 11 becomes 2π, and this resets the counters A11 and B12 via the switch 17. Assuming that the period of the reference signal is T, T + ΔT is a value longer than the slowest period of the output of the counter B. The counters A11 and B12 are reset every T + ΔT cycle. The difference between the time when the counter A11 reaches 2π and the time when the counter B12 reaches 2π is used for detecting the frequency difference between the signal input to the counter A11 and the signal input to the counter B12. for that reason,
After both the counters A11 and B12 have once reached 2π, the counters A11 and B1 will not change until either the counter A11 or the counter B12 reaches 2π.
It is necessary to set the value of ΔT to perform the reset of 2. Therefore, T + ΔT is a value longer than the latest cycle of the output of the counter B12 and the cycle of the output of the counter A11.

【0023】例えば、デジタルコードレスの場合、最も
高い周波数と最も低い周波数の差が最も低い周波数の3
%であるので、リセット信号(a)の周期を、カウンタ
A11に入力される基準信号の周期の1.05倍程度に
設定する。
For example, in the case of digital cordless, the difference between the highest frequency and the lowest frequency is 3 of the lowest frequency.
%, The cycle of the reset signal (a) is set to about 1.05 times the cycle of the reference signal input to the counter A11.

【0024】位相比較器13はカウンタA11とカウン
タB12の値の差に比例した電圧を出力する。この時の
カウンタA11、カウンタB12及び位相比較器13の
動作を図4を用いて説明する。
The phase comparator 13 outputs a voltage proportional to the difference between the values of the counters A11 and B12. The operation of the counter A11, the counter B12 and the phase comparator 13 at this time will be described with reference to FIG.

【0025】カウンタA11及びカウンタB12は、時
刻0にリセットされ分周を開始する。T後にカウンタA
11から分周された基準パルスが出力され、カウンタB
12からはカウンタの値に応じて、時刻Tの前後にパル
スを出力する。両カウンタが時刻0にリセットされてい
るため、両パルスの発生する時間差に相当する位相比較
パルスの長さは、この時刻での周波数差に等しい。
The counters A11 and B12 are reset at time 0 to start frequency division. Counter A after T
11 outputs a frequency-divided reference pulse, and the counter B
12 outputs a pulse before and after time T according to the value of the counter. Since both counters are reset at time 0, the length of the phase comparison pulse corresponding to the time difference between the occurrence of both pulses is equal to the frequency difference at this time.

【0026】位相比較パルス(f)は、カウンタA11
に入力される信号の周波数がカウンタB12に入力され
る信号の周波数より高いとき、カウンタAの出力パルス
(c)の立ち上がりで立ち上がりカウンタBの出力パル
ス(e)の立ち上がりで立ち下がる正のパルスとなる。
また、カウンタA11に入力される信号の周波数がカウ
ンタB12に入力される信号の周波数より低いとき、カ
ウンタBの出力パルス(e)の立ち上がりで立ち下がり
カウンタAの出力パルス(c)の立ち上がりで立ち上が
る負のパルスとなる。
The phase comparison pulse (f) is supplied to the counter A11
When the frequency of the signal input to the counter B12 is higher than the frequency of the signal input to the counter B12, the rising edge of the output pulse (c) of the counter A rises and the positive pulse falling at the rising edge of the output pulse (e) of the counter B. Become.
Further, when the frequency of the signal input to the counter A11 is lower than the frequency of the signal input to the counter B12, the output pulse (e) of the counter B falls and rises and the output pulse (c) of the counter A rises and rises. The result is a negative pulse.

【0027】制御電圧の値(g)は、位相比較パルス
(f)が正の時増加し、負の時減少する。位相比較パル
ス(f)の長さはカウンタA11に入力される信号とカ
ウンタB12に入力される信号の周波数差に比例するた
め、位相の同期は取らず、周波数の引き込みのみを行う
ことになる。このとき、ループの帯域制限要素は帯域制
限回路14のみであり、この帯域制限回路14をローパ
スフィルタまたはラグリードフィルタとすると、この回
路は周波数に関して1次のループを構成することにな
り、高速に周波数の引き込みを行える。
The value (g) of the control voltage increases when the phase comparison pulse (f) is positive, and decreases when the phase comparison pulse (f) is negative. Since the length of the phase comparison pulse (f) is proportional to the frequency difference between the signal input to the counter A11 and the signal input to the counter B12, the phases are not synchronized and only the frequency is pulled. At this time, the band-limiting element of the loop is only the band-limiting circuit 14. If this band-limiting circuit 14 is a low-pass filter or a lag-lead filter, this circuit forms a first-order loop with respect to the frequency. Frequency pull-in can be performed.

【0028】カウンタA11に入力される信号とカウン
タB12に入力される信号の周波数差が小さくなると、
あるいは零になると、モード切り替え信号発生回路16
はスイッチ17をOFFとするような信号を発生し、位
相同期モードへ移行する。この動作は、位相比較パルス
(f)を観測することで容易に判定できる。
When the frequency difference between the signal input to the counter A11 and the signal input to the counter B12 decreases,
Alternatively, when it becomes zero, the mode switching signal generation circuit 16
Generates a signal to turn off the switch 17, and shifts to the phase synchronization mode. This operation can be easily determined by observing the phase comparison pulse (f).

【0029】位相同期モードへ移行すると、リセット信
号発生回路18とカウンタA11、カウンタB12との
接続は切り離される。従って、カウンタA11及びカウ
ンタB12のリセット動作は解除となり、カウンタA1
1とカウンタB12の分周された出力信号位相の差は連
続的に変化することになる。
When the mode shifts to the phase synchronization mode, the connection between the reset signal generation circuit 18 and the counters A11 and B12 is disconnected. Accordingly, the reset operation of the counter A11 and the counter B12 is released, and the counter A1
The difference between 1 and the divided output signal phase of the counter B12 changes continuously.

【0030】位相比較器13はカウンタA11とカウン
タB12の出力の時々刻々と変化する位相差に比例した
電圧を出力する。この時のカウンタA11、カウンタB
12、及び位相比較器13の動作を図4を用いて説明す
る。
The phase comparator 13 outputs a voltage proportional to the constantly changing phase difference between the outputs of the counters A11 and B12. At this time, the counter A11 and the counter B
Operations of the phase comparator 12 and the phase comparator 13 will be described with reference to FIG.

【0031】位相同期モードでは、カウンタA11の値
(b)及びカウンタB12の値(d)の相対的差が連続
的に変化するため、カウンタA11の値(b)が2πと
なったときに立ち上がるカウンタA11の出力パルス
(c)と、カウンタB12の値(d)が2πとなったと
きに立ち上がるカウンタB12の出力パルス(e)の立
ち上がり時間の差は、その比較時刻におけるカウンタA
11に入力される信号とカウンタB12に入力される信
号の瞬時位相差に比例する。
In the phase synchronization mode, since the relative difference between the value (b) of the counter A11 and the value (d) of the counter B12 changes continuously, it starts when the value (b) of the counter A11 becomes 2π. The difference between the rising time of the output pulse (c) of the counter A11 and the rising time of the output pulse (e) of the counter B12 which rises when the value (d) of the counter B12 becomes 2π is the counter A at the comparison time.
11 is proportional to the instantaneous phase difference between the signal input to the counter 11 and the signal input to the counter B12.

【0032】位相比較パルス(f)は、カウンタA11
に入力される信号の位相がカウンタB12に入力される
信号の位相より早いとき、カウンタAの出力パルス
(c)の立ち上がりで立ち上がりカウンタBの出力パル
ス(e)の立ち上がりで立ち下がる正のパルスとなる。
The phase comparison pulse (f) is supplied to the counter A11
When the phase of the signal input to the counter B12 is earlier than the phase of the signal input to the counter B12, the rising edge of the output pulse (c) of the counter A rises and the positive pulse falling at the rising edge of the output pulse (e) of the counter B. Become.

【0033】また、カウンタA11に入力される信号の
位相がカウンタB12に入力される信号の位相より遅い
とき、カウンタBの出力パルス(e)の立ち上がりで立
ち下がりカウンタAの出力パルス(c)の立ち上がりで
立ち上がる負のパルスとなる。
When the phase of the signal input to the counter A11 is later than the phase of the signal input to the counter B12, the output pulse (c) of the counter A falls at the rising edge of the output pulse (e) of the counter B. It becomes a negative pulse rising at the rise.

【0034】制御電圧の値(g)は、位相比較パルス
(f)が正の時増加し、負の時減少する。位相比較パル
ス(f)の長さはカウンタA11に入力される信号とカ
ウンタB12に入力される信号の瞬時位相差に比例する
ため、周波数の微調整を行いながら位相の同期をとるこ
とになる。このとき、この回路は2次のループを構成す
ることになり、安定した動作及び高精度な信号を得るこ
とができる。
The value (g) of the control voltage increases when the phase comparison pulse (f) is positive, and decreases when the phase comparison pulse (f) is negative. Since the length of the phase comparison pulse (f) is proportional to the instantaneous phase difference between the signal input to the counter A11 and the signal input to the counter B12, the phase is synchronized while finely adjusting the frequency. At this time, this circuit forms a secondary loop, and a stable operation and a highly accurate signal can be obtained.

【0035】以上のように、カウンタのリセットのON
・OFFで周波数引き込みモードと位相引き込みモード
を切り替えることにより、フィルタの切り替えを行うこ
となく、1次ループと2次ループの切り替えが行える。
As described above, the reset of the counter is turned on.
By switching between the frequency pull-in mode and the phase pull-in mode with OFF, the primary loop and the secondary loop can be switched without switching the filter.

【0036】[0036]

【発明の効果】このように、周波数引き込みモードで電
圧制御発振器の発振周波数を高速に切り替え、その後に
位相同期モードに移行することによって、周波数の精度
及び安定度を上げかつ位相雑音を低減することが可能と
なる。このような切り替え動作は、ループフィルタの切
り替えを行うことなく引き込み、過渡応答のスピードが
切り替えられるという優れた効果を持つ。
As described above, by switching the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator at a high speed in the frequency pull-in mode and then shifting to the phase locked mode, the frequency accuracy and stability can be increased and the phase noise can be reduced. Becomes possible. Such a switching operation has an excellent effect that pull-in is performed without switching the loop filter and the speed of the transient response can be switched.

【0037】更に、カウンタのリセット動作により1次
のループを構成し、高速に周波数の引き込みを行い、そ
の後、リセット動作を解除することにより2次のループ
を構成し、位相同期モードへと移行し、安定した動作及
び高精度の信号を得ることができる。
Further, a primary loop is formed by the reset operation of the counter, the frequency is pulled in at a high speed, and then a secondary loop is formed by canceling the reset operation to shift to the phase locked mode. , Stable operation and highly accurate signals can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明で提案する周波数シンセサイザの構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a frequency synthesizer proposed in the present invention.

【図2】従来のの周波数シンセサイザの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional frequency synthesizer.

【図3】位相・周波数プリセットを用いた周波数シンセ
サイザの構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a frequency synthesizer using a phase / frequency preset.

【図4】本実施例における(a)カウンタリセットパル
ス、(b)カウンタA11の値、(c)カウンタA11
の出力パルス、(d)カウンタB12の値、(e)カウ
ンタB12の出力パルス、(f)位相比較パルス、及び
(g)位相比較器出力電圧を示す図である。
FIG. 4 shows (a) a counter reset pulse, (b) a value of a counter A11, and (c) a counter A11 in the present embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing an output pulse of (d), a value of a counter B12, (e) an output pulse of the counter B12, (f) a phase comparison pulse, and (g) a phase comparator output voltage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 カウンタA 12 カウンタB 13 位相比較器 14 帯域制限回路 15 電圧制御発振器 16 モード切り替え信号発生回路 17 スイッチ 18 リセット信号発生回路 31 数値制御発振器 32 カウンタ 33 DAコンバータ 34 平均化回路 35 予測器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Counter A 12 Counter B 13 Phase comparator 14 Band limiting circuit 15 Voltage controlled oscillator 16 Mode switching signal generating circuit 17 Switch 18 Reset signal generating circuit 31 Numerically controlled oscillator 32 Counter 33 DA converter 34 Averaging circuit 35 Predictor

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】周波数制御信号を発生する周波数制御信号
発生回路と、 前記周波数制御信号の周波数帯域制限を付加し、帯域制
限周波数制御信号を生成する帯域制限回路と、 前記帯域制限周波数制御信号の電圧に応じた周波数の周
波数信号を出力する電圧制御発振器とから構成され、 前記周波数制御信号発生回路は基準発振周波数発生部と
第1カウンタと第2カウンタとリセット信号発生回路と
スイッチとモード切り替え信号発生回路と位相比較器と
から構成され、 前記基準発振周波数発生部は内設された水晶振動子等を
用いて自励的に基準周波数発振信号を生成し、 前記第1カウンタは前記基準周波数発振信号を分周し、 前記第2カウンタは前記周波数信号を分周し、 前記リセット信号発生回路は前記第2カウンタの出力の
最も遅い周期よりも長い周期で前記位相比較器において
位相比較動作を行った後に前記第1カウンタと前記第2
カウンタの分周出力をゼロにするリセット信号を発生
し、 前記モード切り替え信号発生回路は周波数引き込みモー
ドと位相同期モードの切り替えを制御するためのリセッ
トスイッチ開閉制御信号を発生し、 前記スイッチは前記リセットスイッチ開閉制御信号が
波数引き込みモードの場合、前記第1カウンタと前記第
2カウンタに前記リセット信号を送り、 前記位相比較器は、前記周波数引き込みモードの場合、
前記第1カウンタの出力と前記第2カウンタの出力を受
けて前記第1カウンタの出力と前記第2カウンタの出力
との周波数の比較を行い、両者の周波数差に基づく電圧
信号によって前記周波数制御信号を生成し、前記位相同
期モードの場合、前記第1カウンタの出力と前記第2カ
ウンタの出力を受けて前記第1カウンタの出力と前記第
2カウンタの出力との位相比較を行い、両者の位相差に
基づく電圧信号によって前記周波数制御信号を生成する
ことを特徴とする周波数シンセサイザ。
1. A frequency control signal for generating a frequency control signal.
A generating circuit; a band limiting circuit that adds a frequency band limit of the frequency control signal to generate a band limited frequency control signal; and a voltage controlled oscillator that outputs a frequency signal having a frequency corresponding to the voltage of the band limited frequency control signal. Wherein the frequency control signal generation circuit includes a reference oscillation frequency generation unit, a first counter, a second counter, a reset signal generation circuit, a switch, a mode switching signal generation circuit, and a phase comparator. frequency generating unit generates a reference frequency oscillation signal to the self-excited using a crystal oscillator or the like which is internally provided, the first counter divides the reference frequency oscillation signal, the second counter is the frequency signal The reset signal generation circuit outputs the output of the second counter.
After performing the phase comparison operation in the phase comparator in a cycle longer than the slowest cycle, the first counter and the second
A reset signal for setting the divided output of the counter to zero is generated, and the mode switching signal generation circuit generates a frequency lock mode.
Generates a reset switch switching control signal for controlling the switching of de phase synchronous mode, the switch the reset switch-off control signal is circumferential
In the case of the wave number pull-in mode, the reset signal is sent to the first counter and the second counter. In the case of the frequency pull-in mode,
Receiving the output of the first counter and the output of the second counter;
The output of the first counter and the output of the second counter
And the frequency based on the frequency difference between the two.
The frequency control signal is generated by a signal, and the phase
In the case of the period mode, the output of the first counter and the second
The output of the first counter and the output of the
Performs phase comparison with the output of the two counters and calculates the phase difference between the two.
A frequency synthesizer for generating the frequency control signal with a voltage signal based on the frequency control signal .
【請求項2】帯域制限回路をローパスフィルタで構成す
ることを特徴とする請求項1に記載の周波数シンセサイ
ザ。
2. The frequency synthesizer according to claim 1, wherein the band limiting circuit is constituted by a low-pass filter.
【請求項3】帯域制限回路をラグリードフィルタで構成
することを特徴とする請求項2に記載の周波数シンセサ
イザ。
3. The frequency synthesizer according to claim 2, wherein said band limiting circuit is constituted by a lag-lead filter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100348358B1 (en) * 2000-08-21 2002-08-09 웰링크 주식회사 Digital PLL Circuit Having Good Frequency Stability
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60189326A (en) * 1984-03-08 1985-09-26 Mitsubishi Electric Corp Phase locked loop circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006196986A (en) * 2005-01-11 2006-07-27 Sharp Corp Genlock device
JP4646637B2 (en) * 2005-01-11 2011-03-09 シャープ株式会社 Genlock device

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