JP2790152B2 - 位相同期発振回路 - Google Patents
位相同期発振回路Info
- Publication number
- JP2790152B2 JP2790152B2 JP2416745A JP41674590A JP2790152B2 JP 2790152 B2 JP2790152 B2 JP 2790152B2 JP 2416745 A JP2416745 A JP 2416745A JP 41674590 A JP41674590 A JP 41674590A JP 2790152 B2 JP2790152 B2 JP 2790152B2
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- JP
- Japan
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- output
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- frequency
- phase
- comparison circuit
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位相同期発振回路に関す
るものであり、特に位相比較回路と周波数比較回路を有
し、周波数差に従って位相比較回路の出力を制御するも
のである。
るものであり、特に位相比較回路と周波数比較回路を有
し、周波数差に従って位相比較回路の出力を制御するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の位相同期発振器は、図２に示すよ
うに、位相比較回路１により出力された、入力位相θｒ
と電圧制御発振器４の出力位相θ１との位相差θｅを、
低域濾波器３を通して、電圧制御発振器４に帰還する構
成である。この位相差θｅを出力する位相比較回路１の
特性は例えば図３の如くである。図３に示すものは位相
差に対してのこぎり歯状の特性であるが、この他に３角
波状あるいは正弦波状の位相比較特性を有する位相比較
回路もよく知られている。ここで重要な点は位相差が３
６０°以上変化すると位相比較回路１の出力は周期的に
くり返す事である。
うに、位相比較回路１により出力された、入力位相θｒ
と電圧制御発振器４の出力位相θ１との位相差θｅを、
低域濾波器３を通して、電圧制御発振器４に帰還する構
成である。この位相差θｅを出力する位相比較回路１の
特性は例えば図３の如くである。図３に示すものは位相
差に対してのこぎり歯状の特性であるが、この他に３角
波状あるいは正弦波状の位相比較特性を有する位相比較
回路もよく知られている。ここで重要な点は位相差が３
６０°以上変化すると位相比較回路１の出力は周期的に
くり返す事である。
【０００３】従って、このような位相比較回路１を使用
した位相同期回路では、その同期引き込み過程に於い
て、位相比較回路１の出力が図４の如くなる。すなわち
同期していない時には位相比較回路１が入力信号と電圧
制御発振器４の周波数差に従ったビート周波数の信号を
出力し、低域濾波器３を通して電圧制御発振器４を制御
する。この動作の結果、電圧制御発振器４の有する制御
可変範囲すべてから実際に引き込み可能になるのでな
く、一部は引き込み不能の領域が生ずることになる。す
なわち、ある必要なひき込み範囲を確保しようとした場
合、それ以上の制御可変範囲を有する電圧制御発振器を
準備する必要がある。
した位相同期回路では、その同期引き込み過程に於い
て、位相比較回路１の出力が図４の如くなる。すなわち
同期していない時には位相比較回路１が入力信号と電圧
制御発振器４の周波数差に従ったビート周波数の信号を
出力し、低域濾波器３を通して電圧制御発振器４を制御
する。この動作の結果、電圧制御発振器４の有する制御
可変範囲すべてから実際に引き込み可能になるのでな
く、一部は引き込み不能の領域が生ずることになる。す
なわち、ある必要なひき込み範囲を確保しようとした場
合、それ以上の制御可変範囲を有する電圧制御発振器を
準備する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の位相同期発
振回路は前述の如く電圧制御発振器４の有する周波数制
御範囲の一部分しか使用できない（引き込まない）為、
所定の引き込み範囲を実現する為にはより大きな周波数
範囲を電圧制御発振器４にもたせる必要があり、その為
に自走時の周波数安定度が劣化する等の欠点を有してい
た。
振回路は前述の如く電圧制御発振器４の有する周波数制
御範囲の一部分しか使用できない（引き込まない）為、
所定の引き込み範囲を実現する為にはより大きな周波数
範囲を電圧制御発振器４にもたせる必要があり、その為
に自走時の周波数安定度が劣化する等の欠点を有してい
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、位相比
較回路と、周波数比較切替手段と、低域濾波器と、電圧
制御発振器とを具備した位相同期発振回路であって、外
部入力信号と前記電圧制御発振器の出力信号を前記位相
比較回路及び前記周波数比較切替手段の各々に入力し、
前記位相比較回路は前記外部入力信号と前記電圧制御発
振器の出力信号との位相差に対応した値を出力し、前記
周波数比較切替手段は、前記外部入力信号の周波数から
前記電圧制御発振器の出力信号の周波数を引いた周波数
差をあらかじめ定めたプラス及びマイナスのスレショル
ド値に比較し、前記周波数差が前記プラスのスレショル
ド値よりも大か、前記マイナスのスレショルド値よりも
小か、前記プラスのスレショルド値以下でかつ前記マイ
ナスのスレショルド値以上かを判定し、前記周波数差が
前記プラスのスレショルド値以下でかつ前記マイナスの
スレショルド値以上の場合は、前記位相比較回路の出力
を選択的に出力し、前記周波数差が前記プラスのスレシ
ョルド値よりも大の場合は、前記周波数差が前記プラス
のスレショルド値に等しい場合の前記位相比較回路の出
力に等しく設定した第１の固定値を選択的に出力し、前
記周波数差が前記マイナスのスレショルド値よりも小の
場合は、前記周波数差が前記マイナスのスレショルド値
に等しい場合の前記位相比較回路の出力に等しく設定し
た第２の固定値を選択的に出力し、この周波数比較切替
手段の出力は低域濾波器に入力され、この低域濾波器の
出力は前記電圧制御発振器の制御入力として入力される
ことを特徴とする位相同期発振回路が得られる。
較回路と、周波数比較切替手段と、低域濾波器と、電圧
制御発振器とを具備した位相同期発振回路であって、外
部入力信号と前記電圧制御発振器の出力信号を前記位相
比較回路及び前記周波数比較切替手段の各々に入力し、
前記位相比較回路は前記外部入力信号と前記電圧制御発
振器の出力信号との位相差に対応した値を出力し、前記
周波数比較切替手段は、前記外部入力信号の周波数から
前記電圧制御発振器の出力信号の周波数を引いた周波数
差をあらかじめ定めたプラス及びマイナスのスレショル
ド値に比較し、前記周波数差が前記プラスのスレショル
ド値よりも大か、前記マイナスのスレショルド値よりも
小か、前記プラスのスレショルド値以下でかつ前記マイ
ナスのスレショルド値以上かを判定し、前記周波数差が
前記プラスのスレショルド値以下でかつ前記マイナスの
スレショルド値以上の場合は、前記位相比較回路の出力
を選択的に出力し、前記周波数差が前記プラスのスレシ
ョルド値よりも大の場合は、前記周波数差が前記プラス
のスレショルド値に等しい場合の前記位相比較回路の出
力に等しく設定した第１の固定値を選択的に出力し、前
記周波数差が前記マイナスのスレショルド値よりも小の
場合は、前記周波数差が前記マイナスのスレショルド値
に等しい場合の前記位相比較回路の出力に等しく設定し
た第２の固定値を選択的に出力し、この周波数比較切替
手段の出力は低域濾波器に入力され、この低域濾波器の
出力は前記電圧制御発振器の制御入力として入力される
ことを特徴とする位相同期発振回路が得られる。
【０００６】更に本発明によれば、位相比較回路と、周
波数比較回路と、切替回路と、低域濾波器と、電圧制御
発振器とを具備した位相同期発振回路であって、外部入
力信号と前記電圧制御発振器の出力信号を前記位相比較
回路及び前記周波数比較回路の各々に入力し、前記位相
比較回路は前記外部入力信号と前記電圧制御発振器の出
力信号との位相差に対応した値を出力し、前記周波数比
較回路は、前記外部入力信号の周波数から前記電圧制御
発振器の出力信号の周波数を引いた周波数差をあらかじ
め定めたプラス及びマイナスのスレショルド値に比較
し、該プラスのスレショルド値よりも大か、前記マイナ
スのスレショルド値よりも小か、前記プラスのスレショ
ルド値以下でかつ前記マイナスのスレショルド値以上か
を判定し、前記切替回路は、前記周波数比較回路に接続
されて、前記周波数差が前記プラスのスレショルド値以
下でかつ前記マイナスのスレショルド値以上の場合は、
前記位相比較回路の出力を選択的に出力し、前記周波数
差が前記プラスのスレショルド値よりも大の場合は、前
記周波数差が前記プラスのスレショルド値に等しい場合
の前記位相比較回路の出力に等しく設定した第１の固定
値を選択的に出力し、前記周波数差が前記マイナスのス
レショルド値よりも小の場合は、前記周波数差が前記マ
イナスのスレショルド値に等しい場合の前記位相比較回
路の出力に等しく設定した第２の固定値を選択的に出力
し、この切替回路の出力は前記低域濾波器に入力され、
この低域濾波器の出力は前記電圧制御発振器の制御入力
として入力されることを特徴とする位相同期発振回路が
得られる。
波数比較回路と、切替回路と、低域濾波器と、電圧制御
発振器とを具備した位相同期発振回路であって、外部入
力信号と前記電圧制御発振器の出力信号を前記位相比較
回路及び前記周波数比較回路の各々に入力し、前記位相
比較回路は前記外部入力信号と前記電圧制御発振器の出
力信号との位相差に対応した値を出力し、前記周波数比
較回路は、前記外部入力信号の周波数から前記電圧制御
発振器の出力信号の周波数を引いた周波数差をあらかじ
め定めたプラス及びマイナスのスレショルド値に比較
し、該プラスのスレショルド値よりも大か、前記マイナ
スのスレショルド値よりも小か、前記プラスのスレショ
ルド値以下でかつ前記マイナスのスレショルド値以上か
を判定し、前記切替回路は、前記周波数比較回路に接続
されて、前記周波数差が前記プラスのスレショルド値以
下でかつ前記マイナスのスレショルド値以上の場合は、
前記位相比較回路の出力を選択的に出力し、前記周波数
差が前記プラスのスレショルド値よりも大の場合は、前
記周波数差が前記プラスのスレショルド値に等しい場合
の前記位相比較回路の出力に等しく設定した第１の固定
値を選択的に出力し、前記周波数差が前記マイナスのス
レショルド値よりも小の場合は、前記周波数差が前記マ
イナスのスレショルド値に等しい場合の前記位相比較回
路の出力に等しく設定した第２の固定値を選択的に出力
し、この切替回路の出力は前記低域濾波器に入力され、
この低域濾波器の出力は前記電圧制御発振器の制御入力
として入力されることを特徴とする位相同期発振回路が
得られる。
【０００７】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１を参照すると、本発明の一実施例による
位相同期発振回路は、位相比較回路１と、周波数比較回
路５と、切替回路２と、低域濾波器３と、電圧制御発振
器４とを具備している。外部入力信号と電圧制御発振器
４の出力信号とは、位相比較回路１及び周波数比較回路
５の各々に入力される。位相比較回路１は前記外部入力
信号と電圧制御発振器４の出力信号との位相差に対応し
た値を出力する。周波数比較回路５は、前記外部入力信
号の周波数から電圧制御発振器４の出力信号の周波数を
引いた周波数差をあらかじめ定めたプラス及びマイナス
のスレショルド値に比較し、該プラスのスレショルド値
よりも大か、前記マイナスのスレショルド値よりも小
か、前記プラスのスレショルド値以下でかつ前記マイナ
スのスレショルド値以上かを判定する。切替回路２は、
周波数比較回路５に接続されて、前記周波数差が前記プ
ラスのスレショルド値以下でかつ前記マイナスのスレシ
ョルド値以上の場合は、位相比較回路１の出力を選択的
に出力し、前記周波数差が前記プラスのスレショルド値
よりも大の場合は、前記周波数差が前記プラスのスレシ
ョルド値に等しい場合の前記位相比較回路の出力に等し
く設定した第１の固定値を選択的に出力し、前記周波数
差が前記マイナスのスレショルド値よりも小の場合は、
前記周波数差が前記マイナスのスレショルド値に等しい
場合の前記位相比較回路の出力に等しく設定した第２の
固定値を選択的に出力する。この切替回路２の出力は低
域濾波器３に入力され、この低域濾波器３の出力は電圧
制御発振器４の制御入力として入力される。
説明する。図１を参照すると、本発明の一実施例による
位相同期発振回路は、位相比較回路１と、周波数比較回
路５と、切替回路２と、低域濾波器３と、電圧制御発振
器４とを具備している。外部入力信号と電圧制御発振器
４の出力信号とは、位相比較回路１及び周波数比較回路
５の各々に入力される。位相比較回路１は前記外部入力
信号と電圧制御発振器４の出力信号との位相差に対応し
た値を出力する。周波数比較回路５は、前記外部入力信
号の周波数から電圧制御発振器４の出力信号の周波数を
引いた周波数差をあらかじめ定めたプラス及びマイナス
のスレショルド値に比較し、該プラスのスレショルド値
よりも大か、前記マイナスのスレショルド値よりも小
か、前記プラスのスレショルド値以下でかつ前記マイナ
スのスレショルド値以上かを判定する。切替回路２は、
周波数比較回路５に接続されて、前記周波数差が前記プ
ラスのスレショルド値以下でかつ前記マイナスのスレシ
ョルド値以上の場合は、位相比較回路１の出力を選択的
に出力し、前記周波数差が前記プラスのスレショルド値
よりも大の場合は、前記周波数差が前記プラスのスレシ
ョルド値に等しい場合の前記位相比較回路の出力に等し
く設定した第１の固定値を選択的に出力し、前記周波数
差が前記マイナスのスレショルド値よりも小の場合は、
前記周波数差が前記マイナスのスレショルド値に等しい
場合の前記位相比較回路の出力に等しく設定した第２の
固定値を選択的に出力する。この切替回路２の出力は低
域濾波器３に入力され、この低域濾波器３の出力は電圧
制御発振器４の制御入力として入力される。
【０００８】本構成の位相比較回路１の特性を模式的に
描くと図５の如くなる。また、この位相比較回路１を使
用した位相同期発振回路の引き込み過程は図６の如くな
る。図６は引き込み過程における位相比較回路１の出力
を示す。
描くと図５の如くなる。また、この位相比較回路１を使
用した位相同期発振回路の引き込み過程は図６の如くな
る。図６は引き込み過程における位相比較回路１の出力
を示す。
【０００９】このように、本実施例の位相同期発振回路
は、従来の位相同期発振回路に加えて、周波数比較回路
５を有し、外部入力信号の周波数と電圧制御発振器４の
周波数との比較を行ない、各々の周波数差があるスレシ
ョルド以内にあるかスレショルドを越えてプラスにある
かマイナスにあるかを検出する。この３状態に対応して
位相比較回路１の出力を制御する。すなわちスレショル
ド内の時は位相比較回路１の出力をそのまま選択し、ス
レショルド以上になった時にはプラス・マイナスに対し
て各々所定の固定値を選択する切替回路２を通して低域
濾波器３に接続する。
は、従来の位相同期発振回路に加えて、周波数比較回路
５を有し、外部入力信号の周波数と電圧制御発振器４の
周波数との比較を行ない、各々の周波数差があるスレシ
ョルド以内にあるかスレショルドを越えてプラスにある
かマイナスにあるかを検出する。この３状態に対応して
位相比較回路１の出力を制御する。すなわちスレショル
ド内の時は位相比較回路１の出力をそのまま選択し、ス
レショルド以上になった時にはプラス・マイナスに対し
て各々所定の固定値を選択する切替回路２を通して低域
濾波器３に接続する。
【００１０】即ち、入力信号θｒと内部電圧制御発振器
４の出力信号θ１を位相比較回路１で位相比較をするの
とあわせて、周波数比較回路５で周波数比較し、あるス
レショルドε以内にあるかスレショルド以上でプラスで
あるかマイナスであるかの３状態を出力する。本周波数
比較回路５の３状態出力は切替回路２に接続し、位相比
較器１の出力θｅを選択するか、所定の固定値を出力す
るか選択し切替えて低域濾波器３に出力し、さらにその
出力は前記電圧制御発振器４の周波数制御入力に接続す
る。
４の出力信号θ１を位相比較回路１で位相比較をするの
とあわせて、周波数比較回路５で周波数比較し、あるス
レショルドε以内にあるかスレショルド以上でプラスで
あるかマイナスであるかの３状態を出力する。本周波数
比較回路５の３状態出力は切替回路２に接続し、位相比
較器１の出力θｅを選択するか、所定の固定値を出力す
るか選択し切替えて低域濾波器３に出力し、さらにその
出力は前記電圧制御発振器４の周波数制御入力に接続す
る。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は周波数差が
スレッショルド値より大きい同期引き込み過程に於いて
はその偏差の極性に応じた固定電圧を位相比較器出力と
し強制的な周波数制御を行なう。本構成により、（１）
早い引き込み応答特性が得られる。（２）電圧制御発振
器の制御範囲のほとんど大部分が引き込み範囲として使
用できる、等の効果があり、ジッタ抑圧や周波数変換等
通信機器、放送機器に広く使用される位相同期発振器の
設計の自由度を大きくし、性能的にも安定な製品の供給
が可能となる。
スレッショルド値より大きい同期引き込み過程に於いて
はその偏差の極性に応じた固定電圧を位相比較器出力と
し強制的な周波数制御を行なう。本構成により、（１）
早い引き込み応答特性が得られる。（２）電圧制御発振
器の制御範囲のほとんど大部分が引き込み範囲として使
用できる、等の効果があり、ジッタ抑圧や周波数変換等
通信機器、放送機器に広く使用される位相同期発振器の
設計の自由度を大きくし、性能的にも安定な製品の供給
が可能となる。
【図１】本発明の一実施例のブロック図。
【図２】従来の位相同期発振回路のブロック図。
【図３】従来の位相同期発振回路の位相比較回路特性例
を示す図。
を示す図。
【図４】従来の位相同期発振回路の引き込み過程の特性
を示す図。
を示す図。
【図５】本発明の位相同期発振回路の位相比較回路特性
を示す図。
を示す図。
【図６】本発明の位相同期発振回路の引き込み過程の特
性を示す図
性を示す図
１ 位相比較回路 ２ 切替回路 ３ 低域濾波器 ４ 電圧制御発振器 ５ 周波数比較回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03L 7/08 - 7/113
Claims (2)
- 【請求項１】 位相比較回路と、周波数比較切替手段
と、低域濾波器と、電圧制御発振器とを具備した位相同
期発振回路であって、外部入力信号と前記電圧制御発振
器の出力信号を前記位相比較回路及び前記周波数比較切
替手段の各々に入力し、前記位相比較回路は前記外部入
力信号と前記電圧制御発振器の出力信号との位相差に対
応した値を出力し、前記周波数比較切替手段は、前記外
部入力信号の周波数から前記電圧制御発振器の出力信号
の周波数を引いた周波数差をあらかじめ定めたプラス及
びマイナスのスレショルド値に比較し、前記周波数差が
前記プラスのスレショルド値よりも大か、前記マイナス
のスレショルド値よりも小か、前記プラスのスレショル
ド値以下でかつ前記マイナスのスレショルド値以上かを
判定し、前記周波数差が前記プラスのスレショルド値以
下でかつ前記マイナスのスレショルド値以上の場合は、
前記位相比較回路の出力を選択的に出力し、前記周波数
差が前記プラスのスレショルド値よりも大の場合は、前
記周波数差が前記プラスのスレショルド値に等しい場合
の前記位相比較回路の出力に等しく設定した第１の固定
値を選択的に出力し、前記周波数差が前記マイナスのス
レショルド値よりも小の場合は、前記周波数差が前記マ
イナスのスレショルド値に等しい場合の前記位相比較回
路の出力に等しく設定した第２の固定値を選択的に出力
し、この周波数比較切替手段の出力は低域濾波器に入力
され、この低域濾波器の出力は前記電圧制御発振器の制
御入力として入力されることを特徴とする位相同期発振
回路。 - 【請求項２】 位相比較回路と、周波数比較回路と、切
替回路と、低域濾波器と、電圧制御発振器とを具備した
位相同期発振回路であって、外部入力信号と前記電圧制
御発振器の出力信号を前記位相比較回路及び前記周波数
比較回路の各々に入力し、前記位相比較回路は前記外部
入力信号と前記電圧制御発振器の出力信号との位相差に
対応した値を出力し、前記周波数比較回路は、前記外部
入力信号の周波数から前記電圧制御発振器の出力信号の
周波数を引いた周波数差をあらかじめ定めたプラス及び
マイナスのスレショルド値に比較し、該プラスのスレシ
ョルド値よりも大か、前記マイナスのスレショルド値よ
りも小か、前記プラスのスレショルド値以下でかつ前記
マイナスのスレショルド値以上かを判定し、前記切替回
路は、前記周波数比較回路に接続されて、前記周波数差
が前記プラスのスレショルド値以下でかつ前記マイナス
のスレショルド値以上の場合は、前記位相比較回路の出
力を選択的に出力し、前記周波数差が前記プラスのスレ
ショルド値よりも大の場合は、前記周波数差が前記プラ
スのスレショルド値に等しい場合の前記位相比較回路の
出力に等しく設定した第１の固定値を選択的に出力し、
前記周波数差が前記マイナスのスレショルド値よりも小
の場合は、前記周波数差が前記マイナスのスレショルド
値に等しい場合の前記位相比較回路の出力に等しく設定
した第２の固定値を選択的に出力し、この切替回路の出
力は前記低域濾波器に入力され、この低域濾波器の出力
は前記電圧制御発振器の制御入力として入力されること
を特徴とする位相同期発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416745A JP2790152B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 位相同期発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416745A JP2790152B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 位相同期発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04356820A JPH04356820A (ja) | 1992-12-10 |
| JP2790152B2 true JP2790152B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=18524943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2416745A Expired - Lifetime JP2790152B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 位相同期発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2790152B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6496555B1 (en) | 1998-07-22 | 2002-12-17 | Nec Corporation | Phase locked loop |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6320917A (ja) * | 1986-07-15 | 1988-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 位相比較器 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2416745A patent/JP2790152B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 畑 雅恭、他著 「ＰＬＬ−ＩＣの使い方」 第三版、産報出版株式会社 （１９７８年） Ｐ．１００−１０８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04356820A (ja) | 1992-12-10 |
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