JP2867466B2 - PLL circuit - Google Patents

PLL circuit

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JP2867466B2
JP2867466B2 JP1246826A JP24682689A JP2867466B2 JP 2867466 B2 JP2867466 B2 JP 2867466B2 JP 1246826 A JP1246826 A JP 1246826A JP 24682689 A JP24682689 A JP 24682689A JP 2867466 B2 JP2867466 B2 JP 2867466B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は位相差を量子化してデジタル的に処理をする
PLL回路に関し、入力信号のジッタが大きくても出力信
号のジッタは少ないPLL回路を提供するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention performs digital processing by quantizing a phase difference.
An object of the present invention is to provide a PLL circuit in which the jitter of the output signal is small even if the jitter of the input signal is large.

従来の技術 従来のPLL回路を第13図に示す。第13図でPD28は位相
比較器(以下、PDと略す)、フィルタ29は抵抗及びコン
デンサ等で構成されたフィルタ、VCO10は電圧制御発振
器(以下、VCOと略す)、分周器11は信号を1/Nに分周す
る分周器である。たとえば、PD28に排他的論理和(以
下、EXORと略す)を用いたとすると第14図に示す様な特
性となり、その位相利得は電源電圧をVとするとV/πと
なる。フィルタ29に第15図に示す様な特性のラグリード
・フィルタを採用し、VCO10の電圧−周波数利得をKfと
し、開ループ特性を求めると、 となり、その特性は第16図に示す様な特性となる。第
16図において、ω0はゲイン交点と呼ばれPLL回路の高
周波領域の特性を表わし、ループ利得K(=ω0)とも
呼ばれる。
FIG. 13 shows a conventional PLL circuit. In FIG. 13, PD 28 is a phase comparator (hereinafter abbreviated as PD), filter 29 is a filter composed of a resistor and a capacitor, VCO 10 is a voltage controlled oscillator (hereinafter abbreviated as VCO), and frequency divider 11 is a signal This is a frequency divider that divides frequency by 1 / N. For example, if an exclusive OR (hereinafter, abbreviated as EXOR) is used for the PD 28, the characteristics will be as shown in FIG. 14, and its phase gain will be V / π when the power supply voltage is V. A lag-lead filter with characteristics as shown in FIG. 15 is adopted as the filter 29, the voltage-frequency gain of the VCO 10 is Kf, and the open-loop characteristics are obtained. The characteristics are as shown in FIG. No.
In FIG. 16, ω0 is called a gain crossing point and represents a characteristic in a high frequency region of the PLL circuit, and is also called a loop gain K (= ω0).

同様にして、一部をデジタル処理をしているPLL回路
の例を第17図に示す。
Similarly, FIG. 17 shows an example of a PLL circuit which is partially digitally processed.

第17図において、PD28は位相比較器、ADC30はアナロ
グ値からデジタル値に変換をするアナログ−デジタル変
換器(以下、ADCと略す)、乗算器7はデジタル値を定
数倍(A倍)する乗算器7,デジタルフィルタ8はデジタ
ル値に対しフィルタ処理をするデジタルフィルタ、DAC9
はデジタル値をアナログ値に変換するデジタル−アナロ
グ変換器(以下、DACと略す)、VCO10は電圧−周波数利
得がKfの電圧制御発振器、分周器11は1/N分周器であ
る。たとえば、PD28にEXORを用い、ADC30に4ビット分
解能のアナログ−デジタル変換器を用い、デジタルフィ
ルタ8の特性を第15図に示す様な特性に設定し、DAC9に
8ビットのデジタル−アナログ変換器を用いたとする。
この時、開ループ特性は、 となり、A=24とすれば、 となり、(1)式と同様になる。上記の様なPLL回路で
はアナログのPLL回路と特性は同様になるが、ADC30及び
DAC9の分解能が低い場合には量子化誤差の影響が無視で
きなくなり、アナログのPLL回路の場合の課題に加え
て、量子化誤差の課題が加わる。
In FIG. 17, PD 28 is a phase comparator, ADC 30 is an analog-to-digital converter (hereinafter abbreviated as ADC) for converting an analog value to a digital value, and multiplier 7 is a multiplier for multiplying the digital value by a constant (A). The digital filter 8 is a digital filter that filters digital values, and the digital filter 8 is a digital filter.
Is a digital-analog converter (hereinafter abbreviated as DAC) for converting a digital value to an analog value, VCO 10 is a voltage controlled oscillator having a voltage-frequency gain of Kf, and frequency divider 11 is a 1 / N frequency divider. For example, an EXOR is used for the PD 28, an analog-to-digital converter with 4-bit resolution is used for the ADC 30, the characteristics of the digital filter 8 are set to the characteristics shown in FIG. 15, and the DAC 9 is an 8-bit digital-to-analog converter. Is used.
At this time, the open loop characteristics Next, if A = 2 4, Which is similar to equation (1). The characteristics of the above PLL circuit are similar to those of the analog PLL circuit, but the ADC 30 and
When the resolution of the DAC 9 is low, the effect of the quantization error cannot be ignored, and the problem of the quantization error is added to the problem of the analog PLL circuit.

上記のPLL回路の場合、ループ利得Kが大きければ大
きい程入力信号に対する追従性が良いので、入力信号の
ジッタに追従してしまい出力信号にジッタが発生する。
しかし、PLL回路自体の特性、すなわち、ロックレン
ジ,プルインレンジ等はループ利得Kに比例するので、
できるだけ大きい方が望ましいという相反する課題があ
った。
In the case of the above-described PLL circuit, the larger the loop gain K is, the better the tracking of the input signal is. Therefore, the PLL circuit follows the jitter of the input signal and causes jitter in the output signal.
However, since the characteristics of the PLL circuit itself, that is, the lock range, the pull-in range, and the like are proportional to the loop gain K,
There was a contradictory problem that it is desirable to have as large as possible.

従来、このような課題の解決のために第13図において
フィルタ29の特性を引き込み時と安定動作時で切り換え
るという手法があった。フィルタ29の特性を切り換えた
時の特性図を第18図に示す。フィルタの定数を変えるこ
とによりループ特性を変化させて、第18図のようにルー
プの引き込み時には引き込みが容易なように高いゲイン
交点にし、引き込み後の安定動作時にはゲイン交点を低
くして外乱の影響を受け難くしジッタを減少させるとい
う手法であった。
Conventionally, in order to solve such a problem, there has been a method in FIG. 13 in which the characteristics of the filter 29 are switched between at the time of pull-in and at the time of stable operation. FIG. 18 shows a characteristic diagram when the characteristic of the filter 29 is switched. By changing the filter constants, the loop characteristics are changed, and as shown in Fig. 18, when the loop is pulled in, a high gain crossing point is set so that pulling in is easy. This is a method of reducing jitter and reducing jitter.

しかし、アナログのPLL回路の場合、ゲイン交点を大
きく変化させようとすると切り換え時にノイズが発生し
かえってPLLの同期をはずしてしまう。切り換え時にVCO
10の電圧を保持する手法もあるが、どうしてもドループ
が発生し完全にVCO10の電圧を保持することができず切
り換え後に大きな影響を及ぼすことになる。
However, in the case of an analog PLL circuit, if an attempt is made to greatly change the gain intersection, noise is generated at the time of switching, and the PLL is desynchronized. VCO when switching
Although there is a method of holding the voltage of 10, the droop is inevitably generated, and the voltage of the VCO 10 cannot be completely held.

また、一部をデジタル処理をしているようなPLL回路
の場合、ジッタを極端に少なくするようにあまりにも低
い周波数にゲイン交点を設定するとデジタルフィルタ8
の演算語長を長くする必要があり、実用的でない。
In addition, in the case of a PLL circuit in which a part is digitally processed, setting the gain intersection at a frequency that is too low so as to extremely reduce the jitter can reduce the digital filter 8.
Requires a longer operation word length, which is not practical.

以上のように、ループフィルタの特性を切り換える手
法においても課題があり、最適な手法というものがなか
った。
As described above, there is also a problem in the method of switching the characteristics of the loop filter, and there is no optimum method.

発明が解決しようとする課題 従来のPLL回路の場合、ループ利得Kが大きければ大
きい程入力信号に対する追従性が良いので、入力信号の
ジッタに追従してしまい出力信号にジッタが発生する。
しかし、PLL回路自体の特性、すなわち、ロックレン
ジ,プルインレンジ等はループ利得Kに比例するので、
できるだけ大きい方が望ましいという相反する課題があ
った。
Problems to be Solved by the Invention In the case of the conventional PLL circuit, the larger the loop gain K is, the better the tracking of the input signal is. Therefore, the PLL follows the jitter of the input signal, and the jitter occurs in the output signal.
However, since the characteristics of the PLL circuit itself, that is, the lock range, the pull-in range, and the like are proportional to the loop gain K,
There was a contradictory problem that it is desirable to have as large as possible.

本発明は、上記の課題を解決し、かつ、一部をデジタ
ル処理をしているPLL回路でも極めてジッタの少ない安
定した動作が得られるPLL回路を提供するものである。
An object of the present invention is to provide a PLL circuit which solves the above-mentioned problem and which can obtain a stable operation with very little jitter even in a PLL circuit partially digitally processed.

課題を解決するための手段 (1) 少なくとも一部がディジタル処理をしているPL
L回路であり、位相差を量子化する第1の量子化手段
と、量子化する時の標本化周波数を切り換える第1の切
り換え手段と、第1の量子化手段で量子化された位相差
を定数倍する第1の定数倍手段と、第1の切り換え手段
で標本化周波数を切り換えると同時に、前記第1の定数
倍手段の定数倍する量を切り換える第2の切り換え手段
とを具備する。
Means for Solving the Problems (1) PL at least partially performing digital processing
An L circuit, a first quantizing means for quantizing the phase difference, a first switching means for switching a sampling frequency at the time of quantization, and a phase difference quantized by the first quantizing means. There are provided first constant multiplying means for multiplying a constant, and second switching means for switching the sampling frequency by the first switching means and for switching the amount of the first constant multiplying means by a constant.

また、第1の量子化手段であり、入力された信号のパ
ルス数を計数する第1のカウンタと、PLLを構成する制
御発振器の出力パルスを計数する第2のカウンタと、第
1のカウンタと第2のカウンタの差を求める第1の減算
器と、前記第1の減算器の減算結果を保持する第1の保
持手段とを具備する。
A first counter for counting the number of pulses of the input signal; a second counter for counting the output pulses of the control oscillator constituting the PLL; and a first counter. A first subtractor for obtaining a difference between the second counters; and a first holding unit for holding a subtraction result of the first subtractor.

また、第1の量子化手段であり、第1及び第2のカウ
ンタと、第1の減算器と、第1の保持手段と、第1の保
持手段の下位Mビットのみを取り出す第1のリミッタ
と、第1のリミッタの出力からあらかじめ定められた第
1の値を減算する第2の減算器とを具備する。
A first quantizer, a first limiter for extracting only the lower M bits of the first and second counters, a first subtractor, a first holding means, and the first holding means; And a second subtractor for subtracting a predetermined first value from the output of the first limiter.

また、第1の切り換え手段で標本化周波数を切り換え
ると同時に、PLL回路のループフィルタの特性を切り換
える第3の切り換え手段を具備する。
Further, a third switching means for switching the sampling frequency by the first switching means and simultaneously switching the characteristics of the loop filter of the PLL circuit is provided.

(2) また、PLL回路を構成する制御発振器の制御入
力の値があらかじめ定められた第1の範囲の中にあるこ
とを検出する第1の検出手段と、あらかじめ定められた
第1の時間前記第1の範囲内にあることを検出する第2
の検出手段を備える。
(2) first detection means for detecting that the value of the control input of the control oscillator constituting the PLL circuit is within a predetermined first range; and A second detecting that it is within the first range
Is provided.

(3) また、第1の切り換え手段で標本化周波数を切
り換える直前の、PLL回路を構成する制御発振器の制御
入力を保持する第2の保持手段と、前記第2の保持手段
で保持した値とPLL回路を構成する制御発振器の制御入
力値を加算する第1の加算器を備える。
(3) Second holding means for holding a control input of a control oscillator constituting the PLL circuit immediately before switching the sampling frequency by the first switching means, and a value held by the second holding means. A first adder that adds a control input value of a control oscillator constituting the PLL circuit;

(4) また、前記第1の量子化手段の出力があらかじ
め定められた第2の値より大きいことを検出する第4の
検出手段と、前記第2の検出器の出力と前記第4の検出
器の出力のどちらかを選択して出力する選択器を備え
る。
(4) a fourth detecting means for detecting that an output of the first quantizing means is larger than a predetermined second value; an output of the second detector; and a fourth detecting means. A selector for selecting and outputting one of the outputs of the container.

(5) あらかじめ定められた時点の第1の量子化手段
の出力を保持する第3の保持手段と、標本化周波数を切
り換える第1の切り換え手段と、前記第3の保持手段の
出力と前記第1の量子化手段の出力とを減算する第3の
減算器を備える。
(5) third holding means for holding the output of the first quantization means at a predetermined point in time, first switching means for switching the sampling frequency, and the output of the third holding means and the output of the third holding means. A third subtractor for subtracting the output of the first quantization unit from the output of the first quantization unit.

(6) また、あらかじめ定められた時点の前記第1の
量子化手段の出力を保持する第4の保持手段と、前記第
1の量子化手段の出力と前記第4の保持手段の出力とを
減算する第3の減算器と、前記第4の保持手段からあら
かじめ定められた時間毎にあらかじめ定められた一定量
だけ減算し、第4の保持手段の内容を更新する第4の減
算器と、前記第4の保持手段の出力があらかじめ定めら
れた範囲内にあることを検出する第5の検出手段と、第
5の検出手段で第4の保持手段の出力があらかじめ定め
られた範囲内にあることを検出して前記第4の保持手段
の出力を零にする第1のクリアー手段を備える。
(6) a fourth holding means for holding an output of the first quantization means at a predetermined time, and an output of the first quantization means and an output of the fourth holding means. A third subtractor for subtracting, and a fourth subtractor for subtracting a predetermined constant amount from the fourth holding means at predetermined time intervals and updating the contents of the fourth holding means; Fifth detecting means for detecting that the output of the fourth holding means is within a predetermined range, and output of the fourth holding means is within a predetermined range by the fifth detecting means. A first clearing means for detecting the fact that the output of the fourth holding means is zero.

(7) また、第1の量子化手段の出力があらかじめ定
められた範囲を越えることを検出する第4の検出手段
と、前記第4の検出手段で検出された時に標本化周波数
を切り換える第1の切り換え手段と、第1の切り換え手
段で切り換え後、前記第1の量子化手段の出力があらか
じめ定められた範囲を越えることを検出する第6の検出
手段と、前記第6の検出手段で検出された時、前記第1
の量子化手段の出力を零にする第2のクリアー手段を備
える。
(7) A fourth detecting means for detecting that the output of the first quantizing means exceeds a predetermined range, and a first detecting means for switching a sampling frequency when the output is detected by the fourth detecting means. Switching means, a sixth detection means for detecting that the output of the first quantization means exceeds a predetermined range after switching by the first switching means, and a detection means for detecting the output by the sixth detection means. When done, the first
And second clearing means for setting the output of the quantizing means to zero.

作用 上記手段により本発明の作用は次のようになる。Operation The operation of the present invention by the above means is as follows.

(1) 少なくとも一部をデジタル処理をしているPLL
回路であり、位相差を量子化する第1の量子化手段と、
量子化する時標本化周波数を切り換える手段とを具備す
ることにより、引き込み時には標本化周波数を高くして
引き込み時間をみじかくし、引き込み後の安定動作時に
は、標本化周波数を低くすることによりPLLを構成して
いる制御発振器の周波数の変化を小さくして安定にでき
る。
(1) PLL that performs digital processing at least partially
A first quantization means for quantizing the phase difference;
By providing a means for switching the sampling frequency when quantizing, the PLL is configured by increasing the sampling frequency at the time of pull-in to make the pull-in time shorter, and at the time of stable operation after the pull-down, lowering the sampling frequency. The change in the frequency of the controlled oscillator can be reduced and stabilized.

特に、前記第1の量子化手段であり、入力された信号
のパルス数を計数する第1のカウンタと、PLL回路を構
成する制御発振器の出力パルスを計数する第2のカウン
タと、前記第1のカウンタと前記第2のカウンタの差を
求める第1の減算器と、前記第1の減算器の減算結果を
保持する第1の保持手段とを具備した場合には、カウン
タのビット数を適切に選んでおけば、前記標本化周波数
を切り換えて低くした場合に結果として分解能が上がる
ことになる。
In particular, the first quantization means is a first counter that counts the number of pulses of an input signal, a second counter that counts output pulses of a control oscillator that constitutes a PLL circuit, When a first subtracter for obtaining a difference between the counter of the second counter and the second counter and a first holding unit for holding a subtraction result of the first subtractor are provided, the number of bits of the counter is set to an appropriate value. If the sampling frequency is switched to lower, the resolution will increase as a result.

さらに、前記第1の保持手段の下位Mビットのみを取
り出す第1のリミッタと、前記第1のリミッタの出力か
らあらかじめ定められた第1の値を減算する第2の減算
器とを追加すれば第1のカウンタと第2のカウンタの間
にオフセットがあっても正確な量子化された位相差を得
ることができる。
Furthermore, a first limiter for extracting only the lower M bits of the first holding means and a second subtractor for subtracting a predetermined first value from the output of the first limiter are added. An accurate quantized phase difference can be obtained even if there is an offset between the first counter and the second counter.

同時に、前記第1の量子化手段で量子化された位相差
を定数倍する第1の定数倍手段と、前記第1の切り換え
手段で標本化周波数を切り換えると同時に、前記第1の
定数倍手段の定数倍する量を切り換える第2の切り換え
手段と、前記第1の切り換え手段で標本化周波数を切り
換えると同時に、PLL回路のループフィルタの特性を切
り換える第3の切り換え手段とを具備すればより安定な
PLL回路を得ることができる。
At the same time, a first constant multiplying means for multiplying the phase difference quantized by the first quantizing means by a constant, and a sampling frequency switching by the first switching means, and a first constant multiplying means. More stable if it is provided with a second switching means for switching the amount by which the constant is multiplied by a constant, and a third switching means for switching the sampling frequency by the first switching means and simultaneously switching the characteristics of the loop filter of the PLL circuit. What
A PLL circuit can be obtained.

(2) PLL回路を構成する制御発振器の制御入力の値
があらかじめ定められた第1の範囲の中にあることを検
出する第1の検出手段と、あらかじめ定められた第1の
時間前記第1の範囲内にあることを検出する第2の検出
手段とを具備することにより適切なタイミングで標本化
周波数を切り換えることが可能である。
(2) first detection means for detecting that the value of the control input of the control oscillator constituting the PLL circuit is within a predetermined first range, and a first time for the predetermined first time And the second detecting means for detecting that the sampling frequency is within the range described above, it is possible to switch the sampling frequency at an appropriate timing.

(3) 第1の切り換え手段で標本化周波数を切り換え
る直前の、PLL回路を構成する制御発振器の制御入力を
保持する第2の保持手段と、前記第2の保持手段で保持
した値とPLL回路を構成する制御発振器の制御入力値を
加算する第1の加算器とを具備することにより標本化周
波数切り換え後も直ちにPLLを引き込むことが可能であ
る。
(3) Second holding means for holding the control input of the control oscillator constituting the PLL circuit immediately before switching the sampling frequency by the first switching means, and the value held by the second holding means and the PLL circuit And the first adder that adds the control input value of the control oscillator that constitutes the above, can pull in the PLL immediately after switching the sampling frequency.

(4) 前記第1の量子化手段の出力があらかじめ定め
られた第2の値より大きいことを検出する第4の検出手
段と、前記第2の検出手段の出力と前記第4の検出手段
の出力のどちらかを選択して出力する第1の選択器を具
備することにより、標本化周波数が低い場合に位相差が
急に変化したことを検出可能にし、もとの引き込み用の
高い標本化周波数に切り換える適切なタイミングと、標
本化周波数を切り換える信号の選択手段を得ることがで
きる。
(4) fourth detecting means for detecting that the output of the first quantizing means is larger than a predetermined second value, and the output of the second detecting means and the fourth detecting means. By providing a first selector for selecting and outputting one of the outputs, it is possible to detect a sudden change in the phase difference when the sampling frequency is low, and to obtain a high sampling for the original pull-in. Appropriate timing for switching to a frequency and a means for selecting a signal for switching the sampling frequency can be obtained.

(5) あらかじめ定められた時点の前記第1の量子化
手段の出力を保持する第3の保持手段と、標本化周波数
を切り換える前記第1の切り換え手段と、前記第3の保
持手段の出力と前記第1の量子化手段の出力とを減算す
る第3の減算器とを具備することにより、標本化周波数
を切り換えた時に、大きな位相差があった場合に滑らか
に切り換えることが可能となる。
(5) third holding means for holding the output of the first quantizing means at a predetermined time, the first switching means for switching a sampling frequency, and the output of the third holding means. The provision of the third subtractor for subtracting the output of the first quantization means makes it possible to smoothly switch the sampling frequency when there is a large phase difference when switching the sampling frequency.

(6) あらかじめ定められた時点の前記第1の量子化
手段の出力を保持する第4の保持手段と、前記第1の量
子化手段の出力と前記第4の保持手段の出力とを減算す
る第3の減算器と、前記第4の保持手段からあらかじめ
定められた時間毎にあらかじめ定められた一定量だけ減
算し、第4の保持手段の内容を更新する第4の減算器
と、前記第4の保持手段の出力があらかじめ定められた
範囲内にあることを検出する第5の検出手段と、第5の
検出手段で第4の保持手段の出力があらかじめ定められ
た範囲内にあることを検出して前記第4の保持手段の出
力を零にする第1のクリアー手段とを具備することによ
り、標本化周波数を切り換えた時に、大きな位相差があ
った場合に滑らかに切り換えると共に、切り換え後速や
かに前記第1の量子化手段のダイナミックレンジの最大
値を確保することが可能になる。
(6) Fourth holding means for holding the output of the first quantization means at a predetermined point in time, and subtracting the output of the first quantization means and the output of the fourth holding means. A third subtractor, a fourth subtractor for subtracting a predetermined constant amount from the fourth holding means at predetermined time intervals and updating the content of the fourth holding means, Fifth detecting means for detecting that the output of the fourth holding means is within a predetermined range, and detecting that the output of the fourth holding means is within a predetermined range by the fifth detecting means. By providing a first clear means for detecting and making the output of the fourth holding means zero, when the sampling frequency is switched, if there is a large phase difference, the switching is performed smoothly, and after the switching, Promptly the first quantization It is possible to secure the maximum value of the dynamic range of the means.

(7) 第1の量子化手段の出力があらかじめ定められ
た範囲を越えることを検出する第4の検出手段と、前記
第4の検出手段で検出された時に標本化周波数を切り換
える第1の切り換え手段と、第1の切り換え手段で切り
換え後、前記第1の量子化手段の出力があらかじめ定め
られた範囲を越えることを検出する第6の検出手段と、
前記第6の検出手段で検出された時、前記第1の量子化
手段の出力を零にする第2のクリアー手段とを具備する
ことにより、位相差が急激に変化をして、PLL回路のロ
ックレンジを越えてしまった場合にも、速やかに再引き
込みが可能となる。
(7) Fourth detecting means for detecting that the output of the first quantizing means exceeds a predetermined range, and first switching for switching a sampling frequency when detected by the fourth detecting means. Means, and after the switching by the first switching means, sixth detecting means for detecting that the output of the first quantization means exceeds a predetermined range,
A second clearing means for making the output of the first quantizing means zero when detected by the sixth detecting means, whereby the phase difference changes abruptly, Even if the lock range is exceeded, re-pulling can be quickly performed.

実 施 例 本発明の実施例を以下図面を参照にして説明をする。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例である。カウンタ1は入力
された信号を計数するカウンタ、カウンタ2はVCO10の
出力を1/Nに分周した信号を計数するカウンタ、減算器
3はカウンタ2からカウンタ1の値を減算する減算器、
ラッチ4は減算器3の結果をラッチするラッチ回路、定
数5はカウンタ1とカウンタ2の初期に持っているオフ
セット値と同値の定数、減算器6はラッチ4の値から定
数5の値を減算する減算器、乗算器7は減算器6の結果
を定数倍する乗算器、デジタルフィルタ8は乗算器7の
結果をフィルタ処理をするデジタルフィルタ、DAC9はデ
ジタルフィルタ8のデジタル出力値をアナログ値に変換
するデジタル−アナログ変換器、VCO10はデジタルアナ
ログ変換器の出力を電圧制御入力とする電圧制御発振
器、分周器11は電圧制御発振器の出力を1/Nに分周する
分周器である。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The counter 1 is a counter that counts the input signal, the counter 2 is a counter that counts a signal obtained by dividing the output of the VCO 10 by 1 / N, the subtractor 3 is a subtractor that subtracts the value of the counter 1 from the counter 2,
Latch 4 is a latch circuit for latching the result of subtractor 3, constant 5 is a constant having the same value as the initial offset value of counter 1 and counter 2, and subtractor 6 subtracts the value of constant 5 from the value of latch 4 , A multiplier 7 is a multiplier for multiplying the result of the subtractor 6 by a constant, a digital filter 8 is a digital filter for filtering the result of the multiplier 7, and a DAC 9 is a digital output value of the digital filter 8 to an analog value. A digital-to-analog converter for conversion, a VCO 10 is a voltage-controlled oscillator using the output of the digital-to-analog converter as a voltage control input, and a frequency divider 11 is a frequency divider for dividing the output of the voltage-controlled oscillator to 1 / N.

カウンタ1とカウンタ2のオフセットのない場合の動
作を第2図に示す。ここでは説明をしやすくする上で簡
単化されてかかれている。カウンタ1は入力の信号に比
例してカウントアップしていく。カウンタ2はVCO10の
出力を分周した信号をカウントしており、標本化周期毎
にカウンタ1とカウンタ2の差を求めている。その差に
応じて次の標本化周期のVCO10の発振周波数を設定し、
結果として、第2図のようにカウンタ2の動作はカウン
タ1の動作に漸近し、カウンタ1に同期して動作するよ
うになる。
FIG. 2 shows the operation when there is no offset between the counter 1 and the counter 2. Here, it is simplified for ease of explanation. The counter 1 counts up in proportion to the input signal. The counter 2 counts a signal obtained by dividing the output of the VCO 10, and obtains the difference between the counter 1 and the counter 2 for each sampling period. According to the difference, set the oscillation frequency of VCO10 in the next sampling cycle,
As a result, as shown in FIG. 2, the operation of the counter 2 approaches the operation of the counter 1 and operates in synchronization with the counter 1.

このカウンタ1とカウンタ2の差は位相差になり、第
3図に位相比較特性を示す。第3図にあるように、標本
化周期に2Lカウントする場合には、2L/(2π)の位相
比較利得を持つことになる。
The difference between the counter 1 and the counter 2 becomes a phase difference, and FIG. 3 shows a phase comparison characteristic. As shown in FIG. 3, when 2L is counted in the sampling period, the phase comparison gain has 2L / (2π).

第1図の開ループ伝達特性を求めてみる。 The open-loop transfer characteristics shown in FIG. 1 will be obtained.

カウンタ1,カウンタ2,減算器3,ラッチ4,定数5及び減
算器6で位相比較器を構成し、その位相比較利得は2L/
(2π)である。乗算器7はA倍、デジタルフィルタ8
の特性を次式で示される特性とする。
A phase comparator is composed of a counter 1, a counter 2, a subtractor 3, a latch 4, a constant 5, and a subtractor 6, and the phase comparison gain is 2L /
(2π). Multiplier 7 is A times, digital filter 8
Is a characteristic represented by the following equation.

F(s)=(1+s・T2)/(1+s・T1) ……(4) ただし、sは微分演算子、T2,T1はフィルタの時定
数。
F (s) = (1 + s · T2) / (1 + s · T1) (4) where s is a differential operator, and T2 and T1 are filter time constants.

デジタルフィルタ8の構成にもよるが、(4)式を離
散的に取り扱えるように、たとえば、s−Z変換で双一
次変換を用いたとすると、(4)式は次式になる。
Although it depends on the configuration of the digital filter 8, if the bilinear transformation is used in the sZ transformation so that the equation (4) can be handled discretely, the equation (4) becomes the following equation.

ただし、Tは標本化周期を表わす。(標本化周波数
fs=1/T) DAC9のビット数をbビットとし、電源電圧をVとする
と、DAC9のデジタル−アナログ変換利得はV/2bとなる。
VCO10の電圧−周波数変換利得をKvとし、分周器11の分
周比を1/Nとする。
Here, T represents a sampling period. (Sampling frequency
fs = 1 / T) DAC9 number of bits of the b bits, if the power supply voltage is V, the digital DAC 9 - analog conversion gain becomes V / 2 b.
The voltage-frequency conversion gain of the VCO 10 is Kv, and the frequency division ratio of the frequency divider 11 is 1 / N.

以上より、開ループ伝達特性は、 となる。この特性を示したものが第4図である。G
(Z)は標本化周期Tの関数となっている。
From the above, the open loop transfer characteristic is Becomes FIG. 4 shows this characteristic. G
(Z) is a function of the sampling period T.

ここで、標本化周波数を切り換えた時の振舞いを記述
する。標本化周波数を切り換えると、G(Z)は標本化
周期Tの関数となっているので、開ループ伝達特性が変
化をする。(5)式でT1とT、T2とTの比を一定に保つ
ようにしてやると、特性の形はそのままに、ω−利得特
性図上で、ちょうど平行移動したような形となる。すな
わち、デジタルフィルタの係数を標本化周波数で正規化
しておくと、標本化周波数を切り換えることによりデジ
タルフィルタの係数を変えることなくω−利得特性上で
平行移動が可能になる。また、この時、デジタルフィル
タの係数を変化させて切り換え前後で異なった特性を実
現してもよい。入力の信号とVCO10を分周した信号の各
々の信号は変化をしないので、第1図の場合には、標本
化周波数をn1倍したとすると、位相比較利得が1/n1にな
る。したがって、定数倍の乗算器7の利得をn1倍してや
る必要がある。この定数倍する量を可変する方法には、
まず、乗算器の入力の一方に量子化された位相差を、も
う一方の入力に定数を入力しておくと、定数倍が可能に
なる。乗算器に入力されている定数を可変することによ
り、定数倍する量を可変することが可能になる。
Here, the behavior when the sampling frequency is switched will be described. When the sampling frequency is switched, the open loop transfer characteristic changes because G (Z) is a function of the sampling period T. If the ratio of T1 to T and the ratio of T2 to T are kept constant in equation (5), the shape of the characteristic will be as if it has just moved in parallel on the ω-gain characteristic diagram. That is, if the coefficients of the digital filter are normalized by the sampling frequency, the translation can be performed on the ω-gain characteristic without changing the coefficients of the digital filter by switching the sampling frequency. At this time, different characteristics may be realized before and after the switching by changing the coefficient of the digital filter. Since each of the input signal and the signal obtained by dividing the frequency of the VCO 10 does not change, in the case of FIG. 1, if the sampling frequency is multiplied by n1, the phase comparison gain becomes 1 / n1. Therefore, it is necessary to multiply the gain of the multiplier 7 which is a constant multiple by n1. To change the amount by which this constant is multiplied,
First, if a quantized phase difference is input to one of the inputs of the multiplier and a constant is input to the other input, a constant multiplication can be performed. By varying the constant input to the multiplier, the amount by which the constant is multiplied can be varied.

この第1図の特徴は、標本化周波数を切り換えて低く
してやると、ゲイン交点を下げることができる。また、
カウンタを使用しているので、標本化周期以内で平均的
に発生したジッタは相殺されて、位相比較出力に表れて
こない。また、標本化周波数を下げて、標本化周期を大
きくすると、DAC9の入力が安定し、したがって、安定し
たVCO10の発振周波数を得ることができる。
The feature of FIG. 1 is that the gain intersection can be lowered by switching the sampling frequency to lower. Also,
Since the counter is used, the jitter generated on average within the sampling period is canceled and does not appear in the phase comparison output. Further, when the sampling frequency is lowered and the sampling period is increased, the input of the DAC 9 is stabilized, so that a stable oscillation frequency of the VCO 10 can be obtained.

以上のように、標本化周波数を切り換えると、ゲイン
交点を下げることが可能で、ジッタの少ない安定した信
号がえられる。
As described above, by switching the sampling frequency, the gain intersection can be lowered, and a stable signal with little jitter can be obtained.

なお、ここでVCO10を電圧制御発振器としたが、デジ
タル値を入力して所定の周波数を発振するデジタル値制
御発振器であってもかまわない。
Although the VCO 10 is a voltage-controlled oscillator here, it may be a digital-value-controlled oscillator that inputs a digital value and oscillates at a predetermined frequency.

また、カウンタ1,カウンタ2,減算器3,ラッチ4,定数5,
減算器6,乗算器7,デジタルフィルタ8,DAC9,VCO10,分周
器11をデジタルシグナルプロセッサで実現してもよい。
Also, counter 1, counter 2, subtractor 3, latch 4, constant 5,
The subtractor 6, the multiplier 7, the digital filter 8, the DAC 9, the VCO 10, and the frequency divider 11 may be realized by a digital signal processor.

第5図は本発明の一実施例である。カウンタ1は入力
された信号を計数するカウンタ、カウンタ2はVCO10の
出力を1/Nに分周した信号を計数するカウンタ、減算器
3はカウンタ2からカウンタ1の値を減算する減算器、
ラッチ4は減算器3の結果をラッチするラッチ回路、乗
算器7は減算器6の結果を定数倍する乗算器、デジタル
フィルタ8は乗算器7の結果をフィルタ処理をするデジ
タルフィルタ、DAC9はデジタルフィルタ8のデジタル出
力値をアナログ値に変換するデジタル−アナログ変換
器、VCO10はデジタルアナログ変換器の出力を電圧制御
入力とする電圧制御発振器、分周器11は電圧制御発振器
の出力を1/Nに分周する分周器である。また、検出器12
はデジタルフィルタ8の出力値、すなわち、DAC9の入力
値がある範囲内にあることを検出する検出器、検出器13
は検出器12でデジタルフィルタ8の出力値が設定された
範囲内にタイマー14で設定された時間の間継続すること
を検出する検出器である。
FIG. 5 shows an embodiment of the present invention. The counter 1 is a counter that counts the input signal, the counter 2 is a counter that counts a signal obtained by dividing the output of the VCO 10 by 1 / N, the subtractor 3 is a subtractor that subtracts the value of the counter 1 from the counter 2,
Latch 4 is a latch circuit for latching the result of subtractor 3, multiplier 7 is a multiplier for multiplying the result of subtractor 6 by a constant, digital filter 8 is a digital filter for filtering the result of multiplier 7, and DAC 9 is a digital filter. A digital-to-analog converter that converts the digital output value of the filter 8 to an analog value, a VCO 10 is a voltage-controlled oscillator that uses the output of the digital-to-analog converter as a voltage control input, and a frequency divider 11 is a 1 / N output of the voltage-controlled oscillator. Is a frequency divider. In addition, detector 12
Is a detector for detecting that the output value of the digital filter 8, that is, the input value of the DAC 9 is within a certain range,
Is a detector for detecting that the output value of the digital filter 8 in the detector 12 continues for a time set by the timer 14 within the set range.

第5図は第1図と同様の動作をする。ただし、第5図
は標本化周波数の切り換えのタイミングを規定してお
り、少なくとも一部をデジタル処理をしているPLL回路
で、標本化周波数の適切な切り換えタイミングを与える
ものである。標本化周波数を切り換えるタイミングの検
出は、第7図にデジタルフィルタ8の出力の時間的変化
の一例を示すが、第5図のPLL回路では、デジタルフィ
ルタ8の出力は時間と共にある一定の値に収束してい
く。検出器12でデジタルフィルタ8の出力が定められた
検出範囲内にあることを検出し、タイマー14で設定され
た時間継続することを、検出器13で検出をする。検出器
13で検出されたタイミングで、標本化周波数を切り換え
る。第7図では、標本化周期の1周期の間継続すること
を検出して、標本化周波数を切り換えている。検出器12
の検出範囲とタイマー14の時間を適切に設定すれば、適
切な切り換えタイミングを得ることができる。
FIG. 5 operates in the same manner as FIG. However, FIG. 5 stipulates the timing of switching the sampling frequency, and at least a part thereof is a PLL circuit which performs digital processing, and provides an appropriate switching timing of the sampling frequency. The detection of the timing of switching the sampling frequency is shown in FIG. 7 as an example of the temporal change of the output of the digital filter 8. In the PLL circuit of FIG. 5, the output of the digital filter 8 becomes a certain value with time. Converge. The detector 12 detects that the output of the digital filter 8 is within a predetermined detection range, and the detector 13 detects that the output continues for the time set by the timer 14. Detector
At the timing detected in step 13, the sampling frequency is switched. In FIG. 7, the continuation of one sampling period is detected, and the sampling frequency is switched. Detector 12
By appropriately setting the detection range and the time of the timer 14, an appropriate switching timing can be obtained.

なお、検出器12をDAC9の後に設け、アナログのウィン
ドウコンパレータとしてもよい。
Note that the detector 12 may be provided after the DAC 9, and may be an analog window comparator.

また、検出器12は、デジタルフィルタ8の出力値の絶
体値をとりあらかじめ定められた定数から減算し、正で
あることを検出してもよい。
Further, the detector 12 may take the absolute value of the output value of the digital filter 8 and subtract it from a predetermined constant to detect that it is positive.

また、検出器12は、デジタルフィルタ8の出力値と、
あらかじめ定められた上限値及び下限値と比較をして、
上限値以下、かつ、下限値以下であることを検出しても
よい。
Further, the detector 12 outputs the output value of the digital filter 8 and
Compare with the upper limit and lower limit determined in advance,
You may detect that it is below an upper limit and below a lower limit.

なお、カウンタ1,カウンタ2,減算器3,ラッチ4,乗算器
7,デジタルフィルタ8,検出器12,検出器13,タイマー14,D
AC9,VCO10,1/N分周器11をデジタルシグナルプロセッサ
で実現してもよい。
Note that counter 1, counter 2, subtractor 3, latch 4, multiplier
7, Digital filter 8, Detector 12, Detector 13, Timer 14, D
The AC 9, VCO 10, and 1 / N frequency divider 11 may be realized by a digital signal processor.

第6図は本発明の一実施例である。カウンタ1は入力
された信号を計数するカウンタ、カウンタ2はVCO10の
出力を1/Nに分周した信号を計数するカウンタ、減算器
3はカウンタ2からカウンタ1の値を減算する減算器、
ラッチ4は減算器3の結果をラッチするラッチ回路、乗
算器7は減算器6の結果を定数倍する乗算器、デジタル
フィルタ8は乗算器7の結果をフィルタ処理するデジタ
ルフィルタ、ラッチ15は、標本化周波数を切り換えると
同時にデジタルフィルタ8の出力値を保持するラッチ、
加算器16はデジタルフィルタ8の出力とラッチ15の出力
を加算して出力する加算器、DAC9はデジタルフィルタ8
のデジタル出力値をアナログ値に変換するデジタル−ア
ナログ変換器、VCO10はデジタルアナログ変換器の出力
を電圧制御入力とする電圧制御発振器、分周器11は電圧
制御発振器の出力を1/Nに分周する分周器である。ま
た、検出器12はデジタルフィルタ8の出力値がある範囲
内にあることを検出する検出器、検出器13は検出器12で
デジタルフィルタ8の出力値が設定された範囲内にタイ
マー14で設定された時間の間継続することを検出する検
出器である。
FIG. 6 shows an embodiment of the present invention. The counter 1 is a counter that counts the input signal, the counter 2 is a counter that counts a signal obtained by dividing the output of the VCO 10 by 1 / N, the subtractor 3 is a subtractor that subtracts the value of the counter 1 from the counter 2,
Latch 4 is a latch circuit for latching the result of subtractor 3, multiplier 7 is a multiplier for multiplying the result of subtractor 6 by a constant, digital filter 8 is a digital filter for filtering the result of multiplier 7, and latch 15 is A latch for holding the output value of the digital filter 8 at the same time as switching the sampling frequency;
The adder 16 adds the output of the digital filter 8 and the output of the latch 15, and outputs the result. The DAC 9 is the digital filter 8
VCO10 is a voltage-controlled oscillator that uses the output of the digital-to-analog converter as a voltage control input, and frequency divider 11 divides the output of the voltage-controlled oscillator into 1 / N. It is a frequency divider that circulates. The detector 12 detects that the output value of the digital filter 8 is within a certain range, and the detector 13 is set by the timer 14 within the range where the output value of the digital filter 8 is set by the detector 12. Is a detector that detects that it lasts for a given time.

第6図の動作は第1図,第5図と同様に動作をする。
ただし、ラッチ15と加算器16により標本化周波数を切り
換えをよりスムーズに行えるPLL回路を提供するもので
ある。ラッチ15と加算器16の働きを以下に述べる。
The operation in FIG. 6 operates in the same manner as in FIGS. 1 and 5.
However, the present invention provides a PLL circuit that can more smoothly switch the sampling frequency by the latch 15 and the adder 16. The operation of the latch 15 and the adder 16 will be described below.

第7図はデジタルフィルタ8の出力値の時間的変化を
示したものであるが、ラッチ15と加算器16がない場合に
は、標本化周波数を切り換えた時に、位相比較出力は切
り換える前の値で乗算器、デジタルフィルタ8を経てDA
C9に入力される。第1図で説明したように、標本化周波
数を切り換えた時は、開ループ特性を標本化周期に対し
て相似形で保とうとするには、乗算器7の定数倍の値を
標本化周波数の比に比例した値にしてやる必要がある。
したがって、たとえば、標本化周波数を低くした場合に
は、その割合だけ乗算器7の定数倍を低減してやること
が必要である。標本化周波数を切り換えた直後は標本化
周波数を切り換える前の位相比較出力が入力されるの
で、乗算器7の定数倍が減少した分だけデジタルフィル
タ8の出力は減少してしまう。これにより、DAC9の出力
電圧が大きくずれて、結果として、VCO10の出力周波数
が大きくずれてPLLがはずれてしまうことにもなりかね
ない。
FIG. 7 shows the temporal change of the output value of the digital filter 8. When the latch 15 and the adder 16 are not provided, when the sampling frequency is switched, the phase comparison output becomes the value before switching. Through the multiplier and digital filter 8 to DA
Input to C9. As described with reference to FIG. 1, when the sampling frequency is switched, in order to maintain the open-loop characteristic in a similar manner to the sampling period, the value of a constant multiple of the multiplier 7 is set to the sampling frequency. It is necessary to make the value proportional to the ratio.
Therefore, for example, when the sampling frequency is lowered, it is necessary to reduce the constant times of the multiplier 7 by that ratio. Immediately after the switching of the sampling frequency, the phase comparison output before the switching of the sampling frequency is input, so that the output of the digital filter 8 is reduced by the decrease of the constant times of the multiplier 7. As a result, the output voltage of the DAC 9 may be largely shifted, and as a result, the output frequency of the VCO 10 may be largely shifted and the PLL may be deviated.

それに対し、ラッチ15と加算器16を第6図のように設
けると、標本化周波数の切り換え直後のデジタルフィル
タ8の出力値を保持するため、標本化周波数の切り換え
直後も切り換え以前の近傍のDAC9入力が得られ、上記の
ようにVCO10の出力周波数が大きく変動することはな
い。また、加算器により常に切り換え直後のデジタルフ
ィルタ8の出力値を加算するため、結果としての必要な
位相比較出力が小さくてもよく、より早く安定状態に移
行することが可能である。
On the other hand, if the latch 15 and the adder 16 are provided as shown in FIG. 6, the output value of the digital filter 8 immediately after the switching of the sampling frequency is held, so that immediately after the switching of the sampling frequency, the neighboring DACs 9 before the switching are switched. An input is obtained, and the output frequency of the VCO 10 does not greatly fluctuate as described above. Further, since the output value of the digital filter 8 immediately after the switching is always added by the adder, the required necessary phase comparison output may be small, and it is possible to shift to the stable state sooner.

なお、カウンタ1,カウンタ2,減算器3,ラッチ4,乗算器
7,デジタルフィルタ8,VCO10,分周器11,検出器12,検出器
13,タイマー14,ラッチ15,加算器16をデジタルシグナル
プロセッサで実現してもよい。
Note that counter 1, counter 2, subtractor 3, latch 4, multiplier
7, digital filter 8, VCO10, frequency divider 11, detector 12, detector
13, the timer 14, the latch 15, and the adder 16 may be realized by a digital signal processor.

第8図は本発明の一実施例である。カウンタ1は入力
された信号を計数するカウンタ、カウンタ2はVCO10の
出力を1/Nに分周した信号を計数するカウンタ、減算器
3はカウンタ2からカウンタ1の値を減算する減算器、
ラッチ4は減算器3の結果をラッチするラッチ回路、乗
算器7は減算器6の結果を定数倍する乗算器、デジタル
フィルタ8は乗算器7の結果をフィルタ処理をするデジ
タルフィルタ、ラッチ15は、標本化周波数を切り換える
と同時にデジタルフィルタ8の出力値を保持するラッ
チ、加算器16はデジタルフィルタ8の出力とラッチ15の
出力を加算して出力する加算器、DAC9はデジタルフィル
タ8のデジタル出力値をアナログ値に変換するデジタル
−アナログ変換器、VCO10はデジタルアナログ変換器の
出力を電圧制御入力とする電圧制御発振器、分周器11は
電圧制御発振器の出力を1/Nに分周する分周器である。
また、検出器12はデジタルフィルタ8の出力値がある範
囲内にあることを検出する検出器、検出器13は検出器12
でデジタルフィルタ8の出力値が設定された範囲内にタ
イマー14で設定された時間の間継続することを検出する
検出器である。また、検出器17はラッチ4の出力があら
かじめ定められた値を越えたことを検出する検出器。選
択器18は検出器13の信号か検出器17の信号かを選択する
選択器である。
FIG. 8 shows an embodiment of the present invention. The counter 1 is a counter that counts the input signal, the counter 2 is a counter that counts a signal obtained by dividing the output of the VCO 10 by 1 / N, the subtractor 3 is a subtractor that subtracts the value of the counter 1 from the counter 2,
Latch 4 is a latch circuit for latching the result of subtractor 3, multiplier 7 is a multiplier for multiplying the result of subtractor 6 by a constant, digital filter 8 is a digital filter for filtering the result of multiplier 7, and latch 15 is A latch for switching the sampling frequency and holding the output value of the digital filter 8 at the same time, an adder 16 for adding the output of the digital filter 8 and the output of the latch 15 for output, and a DAC 9 for a digital output of the digital filter 8. A digital-to-analog converter that converts a value to an analog value, VCO 10 is a voltage-controlled oscillator that uses the output of the digital-to-analog converter as a voltage control input, and divider 11 is a divider that divides the output of the voltage-controlled oscillator by 1 / N. It is a circulator.
The detector 12 detects that the output value of the digital filter 8 is within a certain range, and the detector 13 is the detector 12.
Is a detector for detecting that the output value of the digital filter 8 continues within the set range for the time set by the timer 14. The detector 17 detects that the output of the latch 4 has exceeded a predetermined value. The selector 18 is a selector for selecting a signal from the detector 13 or a signal from the detector 17.

第8図は第1図,第5図,第6図と同様の動作をす
る。ただし、第8図は、検出器17により、位相差が一瞬
急激に変化をしてPLL回路の動作をできなくなった時、
標本化周波数を元の周波数に戻し、再引き込みを行なわ
せることができる。
FIG. 8 operates similarly to FIGS. 1, 5 and 6. However, FIG. 8 shows that when the phase difference suddenly changes due to the detector 17 and the PLL circuit cannot operate,
The sampling frequency can be returned to the original frequency and re-pulling can be performed.

第8図の動作を検出器17の役割を中心に述べる。第9
図は位相比較出力の時間変化を示したものである。第9
図のa点で一瞬位相差が増大し、位相比較出力が一瞬大
きくなるとする。検出器17がない場合には、位相比較出
力があまりにも大きくなりすぎて系としてのダイナミッ
クレンジを越えても対処をする術がなく、PLLははずれ
たままとなる。
8 will be described focusing on the role of the detector 17. Ninth
The figure shows the time change of the phase comparison output. Ninth
It is assumed that the phase difference momentarily increases at the point a in the figure, and the phase comparison output momentarily increases. If the detector 17 is not provided, there is no way to cope with the case where the phase comparison output becomes too large and exceeds the dynamic range of the system, and the PLL remains off.

しかし、検出器17があると、あらかじめ定められた限
界値を位相比較出力が越えたことを検出して、標本化周
波数を切り換えて、速やかに、位相差が所定の範囲内に
収まるようにすることができる。たとえば、標本化周波
数が低い場合には、系の応答が遅くなり、検出器17で検
出された値より浜相比較出力が大きくなると、所定の範
囲内に位相差を戻すのに非常に時間がかかる。しかし、
標本化周波数を切り換えて引き込み時の高い標本化周波
数にすれば、速やかに引き込むことが可能である。選択
器18は検出器13の出力か検出器17の出力のどちらを標本
化周波数の切り換え信号に使用するかを選択する選択器
である。通常の場合は、検出器13で標本化周弧数を切り
換え後は、選択器18は検出器17を選択し、検出器17で標
本化周波数を切り換え後は、検出器13を選択するように
しておくとよい。
However, if the detector 17 is provided, it is detected that the phase comparison output exceeds a predetermined limit value, and the sampling frequency is switched so that the phase difference quickly falls within a predetermined range. be able to. For example, when the sampling frequency is low, the response of the system is slow, and when the beach phase comparison output is larger than the value detected by the detector 17, it takes a very long time to return the phase difference to within a predetermined range. Take it. But,
If the sampling frequency is switched to a higher sampling frequency at the time of pull-in, it is possible to pull in quickly. The selector 18 is a selector for selecting which of the output of the detector 13 and the output of the detector 17 is used for the switching signal of the sampling frequency. In the normal case, after switching the number of sampling arcs by the detector 13, the selector 18 selects the detector 17, and after the sampling frequency is switched by the detector 17, the detector 13 is selected. Good to keep.

なお、カウンタ1,カウンタ2,減算器,ラッチ4,乗算器
7,デジタルフィルタ8,VCO10,分周器11,検出器12,検出器
13,タイマー14,ラッチ15,加算器16,検出器17,選択器18
をデジタルシグナルプロセッサで実現してもよい。
Note that counter 1, counter 2, subtractor, latch 4, multiplier
7, digital filter 8, VCO10, frequency divider 11, detector 12, detector
13, Timer 14, Latch 15, Adder 16, Detector 17, Selector 18
May be realized by a digital signal processor.

また、検出器17はラッチ4の出力値の絶対値をとりあ
らかじめ定められた定数から減算し、正であることを検
出してもよい。
Alternatively, the detector 17 may detect the positive value by taking the absolute value of the output value of the latch 4 and subtracting it from a predetermined constant.

また、検出器17はラッチ4の出力値と、あらかじめ定
められた上限値及び下限値と比較をして、上限値以下、
かつ、下限値以下であることを検出してもよい。
Further, the detector 17 compares the output value of the latch 4 with a predetermined upper limit value and lower limit value, and
In addition, it may be detected that the value is equal to or less than the lower limit.

第10図は本発明の一実施例である。カウンタ1は入力
された信号を計数するカウンタ,カウンタ2はVCO10の
出力を1/Nに分周した信号を計数するカウンタ、減算器
3はカウンタ1の値を減算する減算器、ラッチ4は減算
器3の結果をラッチするラッチ回路、乗算器7は減算器
6の結果を定数倍する乗算器、デジタルフィルタ8は乗
算器7の結果をフィルタ処理をするデジタルフィルタ、
ラッチ15は、標本化周波数を切り換えると同時にデジタ
ルフィルタ8の出力値を保持するラッチ、加算器16はデ
ジタルフィルタ8の出力とラッチ15の出力を加算して出
力する加算器、DAC9はデジタルフィルタ8のデジタル出
力値をアナログ値に変換するデジタル−アナログ変換
器、VCO10はデジタルアナログ変換器の出力を電圧制御
入力とする電圧制御発振器、分周器11は電圧制御発振器
の出力を1/Nに分周する分周器である。また、検出器12
はデジタルフィルタ8の出力値がある範囲内にあること
を検出する検出器、検出器13は検出器12でデジタルフィ
ルタ8の出力値が設定された範囲内にタイマー14で設定
された時間の間継続することを検出する検出器である。
また、検出器17はラッチ4の出力があらかじめ定められ
た値を越えたことを検出する検出器。選択器18は検出器
13の信号か検出器17の信号かを選択する選択器である。
また、ラッチ19は検出器17の信号で標本化周波数を切り
換えた時、ラッチ4の値を保持するラッチ、減算器20は
検出器17の信号で標本化周波数を切り換えた後、ラッチ
4の出力からラッチ19出力を減算して出力する減算器で
ある。
FIG. 10 shows an embodiment of the present invention. The counter 1 is a counter for counting the input signal, the counter 2 is a counter for counting a signal obtained by dividing the output of the VCO 10 by 1 / N, the subtractor 3 is a subtractor for subtracting the value of the counter 1, and the latch 4 is a subtractor. A latch circuit for latching the result of the multiplier 3, a multiplier 7 for multiplying the result of the subtracter 6 by a constant, a digital filter 8 for filtering the result of the multiplier 7,
The latch 15 switches the sampling frequency and simultaneously holds the output value of the digital filter 8, the adder 16 adds the output of the digital filter 8 and the output of the latch 15, and outputs the result. The DAC 9 is the digital filter 8 VCO10 is a voltage-controlled oscillator that uses the output of the digital-to-analog converter as a voltage control input, and frequency divider 11 divides the output of the voltage-controlled oscillator into 1 / N. It is a frequency divider that circulates. In addition, detector 12
Is a detector for detecting that the output value of the digital filter 8 is within a certain range, and a detector 13 is for a time set by the timer 14 within a range where the output value of the digital filter 8 is set by the detector 12. It is a detector that detects continuation.
The detector 17 detects that the output of the latch 4 has exceeded a predetermined value. Selector 18 is a detector
This is a selector for selecting between the signal of 13 and the signal of the detector 17.
The latch 19 is a latch for holding the value of the latch 4 when the sampling frequency is switched by the signal of the detector 17, and the subtractor 20 is for switching the sampling frequency by the signal of the detector 17 and then outputting the latch 4. This is a subtractor that subtracts the output of the latch 19 from the output and outputs the result.

第10図は第1図,第5図,第6図,第8図と同様の動
作をする。ただし、ラッチ19,減算器20により、検出器1
7で標本化周波数を切り換え後も安定した位相比較出力
を得ることができる。
FIG. 10 operates in the same manner as FIG. 1, FIG. 5, FIG. 6, and FIG. However, the detector 1 is provided by the latch 19 and the subtractor 20.
A stable phase comparison output can be obtained even after the sampling frequency is switched in step 7.

検出器17で位相比較出力の限界を越えて標本化周波数
を切り換えて元に戻した時を代表で考えると、標本化周
波数を切り換えた場合、通常の場合第4図の逆の現象が
おこり、系として整合性を取るために乗算器7の定数倍
を元の値に戻す必要がある。ラッチ19,減算器20がない
場合には、位相比較出力は標本化周波数を切り換え後も
大きな値となっており、ラッチ4の出力がそのまま乗算
され非常に大きな値となってしまいPLLがはずれてしま
う。
Considering a case where the sampling frequency is switched back to the original value by exceeding the limit of the phase comparison output by the detector 17 as a representative, when the sampling frequency is switched, the reverse phenomenon of FIG. In order to obtain consistency as a system, it is necessary to return the constant times of the multiplier 7 to the original value. When the latch 19 and the subtracter 20 are not provided, the phase comparison output has a large value even after the sampling frequency is switched, and the output of the latch 4 is multiplied as it is to be a very large value, and the PLL is deviated. I will.

ところが、ラッチ19,減算器20があると、検出器17で
標本化周波数を切り換え直後のラッチ4の値を保持し、
標本化周波数を切り換え後は位相比較出力のラッチ4の
値からラッチ19の値を減算すると、ダイナミックレンジ
として適正な値が得られる。これは、位相差がオフセッ
ト値を持った場合と等価になり、ラッチ19に保持された
値だけオフセットを持って系は安定するように動作す
る。
However, if the latch 19 and the subtracter 20 are provided, the detector 17 holds the value of the latch 4 immediately after switching the sampling frequency,
After the sampling frequency is switched, the value of the latch 19 is subtracted from the value of the latch 4 of the phase comparison output to obtain an appropriate value as the dynamic range. This is equivalent to the case where the phase difference has an offset value, and the system operates so that the system is stabilized with an offset by the value held in the latch 19.

なお、カウンタ1,カウンタ2,減算器3,ラッチ4,乗算器
7,デジタルフィルタ8,VCO10,分周器11,検出器12,検出器
13,タイマー14,ラッチ15,加算器16,検出器17,選択器18,
ラッチ19,減算器20をデジタルシグナルプロセッサで実
現してもよい。
Note that counter 1, counter 2, subtractor 3, latch 4, multiplier
7, digital filter 8, VCO10, frequency divider 11, detector 12, detector
13, Timer 14, Latch 15, Adder 16, Detector 17, Selector 18,
The latch 19 and the subtractor 20 may be realized by a digital signal processor.

第11図は本発明の一実施例である。カウンタ1は入力
された信号を計数するカウンタ、カウンタ2はVCO10の
出力を1/Nに分周した信号を計数するカウンタ、減算器
3はカウンタ2からカウンタ1の値を減算する減算器、
ラッチ4は減算器3の結果をラッチするラッチ回路、乗
算器7は減算器6の結果を定数倍する乗算器、デジタル
フィルタ8は乗算器7の結果をフィルタ処理をするデジ
タルフィルタ8、ラッチ16は、標本化周波数を切り換え
ると同時にデジタルフィルタ8の出力値を保持するラッ
チ、加算器16はデジタルフィルタ8の出力とラッチ15の
出力を加算して出力する加算器、DAC9はデジタルフィル
タ8のデジタル出力値をアナログ値に変換するデジタル
−アナログ変換器、VCO10はデジタルアナログ変換器の
出力を電圧制御入力とする電圧制御発振器、分周器11は
電圧制御発振器の出力を1/Nに分周する分周器である。
また、検出器12はデジタルフィルタ8の出力値がある範
囲内にあることを検出する検出器、検出器13は検出器12
でデジタルフィルタ8の出力値が設定された範囲内にタ
イマー14で設定された時間の間継続することを検出する
検出器である。また、検出器17はラッチ4の出力があら
かじめ定められた値を越えたことを検出する検出器。選
択器18は検出器13の信号か検出器17の信号かを選択する
選択器である。また、ラッチ19は検出器17の信号で標本
化周波数を切り換えた時、ラッチ4の値を保持するラッ
チ、減算器20は検出器17の信号で標本化周波数を切り換
えた後、ラッチ4の出力からラッチ19出力を減算して出
力する減算器である。定数21はあらかじめ定められた定
数、減算器22はラッチ24から定数21の値だけ減算する減
算器、選択器23はラッチ19の出力か減算器22の出力かを
選択する選択器、ラッチ24は選択器23の出力を保持する
ラッチ、タイマー25はラッチ24の保持するタイミングを
発生するタイマー、検出器26はラッチ24の出力が略零に
なったことを検出してラッチ24をクリアーする信号を発
生する検出器である。
FIG. 11 shows an embodiment of the present invention. The counter 1 is a counter that counts the input signal, the counter 2 is a counter that counts a signal obtained by dividing the output of the VCO 10 by 1 / N, the subtractor 3 is a subtractor that subtracts the value of the counter 1 from the counter 2,
Latch 4 is a latch circuit for latching the result of subtractor 3, multiplier 7 is a multiplier for multiplying the result of subtractor 6 by a constant, digital filter 8 is digital filter 8 for filtering the result of multiplier 7, and latch 16 Is a latch that switches the sampling frequency and simultaneously holds the output value of the digital filter 8, an adder 16 adds the output of the digital filter 8 and the output of the latch 15, and outputs the result. A digital-to-analog converter that converts an output value to an analog value, a VCO 10 is a voltage-controlled oscillator that uses the output of the digital-to-analog converter as a voltage control input, and a frequency divider 11 divides the output of the voltage-controlled oscillator by 1 / N. It is a frequency divider.
The detector 12 detects that the output value of the digital filter 8 is within a certain range, and the detector 13 is the detector 12.
Is a detector for detecting that the output value of the digital filter 8 continues within the set range for the time set by the timer 14. The detector 17 detects that the output of the latch 4 has exceeded a predetermined value. The selector 18 is a selector for selecting a signal from the detector 13 or a signal from the detector 17. The latch 19 is a latch for holding the value of the latch 4 when the sampling frequency is switched by the signal of the detector 17, and the subtractor 20 is for switching the sampling frequency by the signal of the detector 17 and then outputting the latch 4. This is a subtractor that subtracts the output of the latch 19 from the output and outputs it. The constant 21 is a predetermined constant, the subtractor 22 is a subtractor that subtracts the value of the constant 21 from the latch 24, the selector 23 is a selector that selects the output of the latch 19 or the output of the subtractor 22, and the latch 24 is A latch for holding the output of the selector 23, a timer 25 is a timer for generating the timing for holding the latch 24, and a detector 26 detects that the output of the latch 24 has become substantially zero and outputs a signal for clearing the latch 24. It is a detector that occurs.

第11図は第1図,第5図,第6図,第8図,第10図と
同様の動作をする。ただし、定数21,減算器22,選択器2
3,ラッチ24,タイマー25,検出器26により、検出器17で標
本化周波数を切り換え後も速やかにラッチ19のオフセッ
ト成分に相当する値を零に戻し、本来の系のダイナミッ
クレンジが取れるようにしたものである。
11 operates in the same manner as in FIGS. 1, 5, 6, 8, and 10. FIG. However, constant 21, subtractor 22, selector 2
3, the latch 24, the timer 25, and the detector 26 quickly return the value corresponding to the offset component of the latch 19 to zero even after the sampling frequency is switched by the detector 17, so that the original system dynamic range can be obtained. It was done.

第10図で述べたように、ラッチ19は、位相差のオフセ
ットのようにはたらく。しかし、ラッチ19をそのままに
して再引き込みをして、また、PLLの位相差が大きくず
れた場合には、その値がどんどん加算されてゆき、つい
には、系のダイナミックレンジを越えてしまう。
As described in FIG. 10, the latch 19 acts like an offset of the phase difference. However, if the re-pull-in is performed while the latch 19 is kept as it is, and the phase difference of the PLL is largely shifted, the value is added more and more, and eventually exceeds the dynamic range of the system.

したがって、検出器17で標本化周波数を切り換え後は
速やかにラッチ19の値を零に戻してやる必要がある。第
11図では、検出器17で標本化周波数を切り換え後ラッチ
19にラッチ4の値を保持する。また、同時に、選択器23
を通してラッチ19の値がラッチ24に保持される。ラッチ
19の値がラッチ24に保持された直後に選択器23は減算器
22の出力を選択し、タイマー25で定められた時間毎に、
減算器22で、ラッチ24の出力からあらかじめ定められた
定数21を減算し、選択器23を通してラッチ24に減算器22
の出力を保持し、ラッチ24の内容をタイマー25の時間毎
に更新をする。このようにして、ラッチ24の内容の更新
を続け、略零になったことを検出器26で検出し、ラッチ
24の内容をクリアーする。また同時に、選択器23をラッ
チ19を選択するようにする。このようにすると、加算器
2の加算される入力がタイマー25でさだめられた時間毎
に減少してゆき最終的には零となる。この零となった時
点で再び標本化周波数を切り換える準備をする。上記の
様子を第9図で説明する。T2がタイマー25で定められた
時間である。限界値を越えたa点で位相比較出力はT2
間毎にラッチ24の内容が減少してゆき、だんだん元の値
に漸近する。b点でラッチ24の値が略零となり、元のル
ープに戻すと共に、標本化周波数を切り換えている。
Therefore, it is necessary to return the value of the latch 19 to zero immediately after the sampling frequency is switched by the detector 17. No.
In Fig. 11, the sampling frequency is switched by the detector 17 and latched.
19 holds the value of latch 4. At the same time, the selector 23
Through the latch 19, the value of the latch 19 is held in the latch 24. latch
Immediately after the value of 19 is held in the latch 24, the selector 23
Select 22 outputs, and every time determined by timer 25,
The subtracter 22 subtracts a predetermined constant 21 from the output of the latch 24, and the subtractor 22
Is held, and the contents of the latch 24 are updated every time of the timer 25. In this manner, the update of the content of the latch 24 is continued, and the detector 26 detects that the value has become substantially zero, and
Clear the contents of 24. At the same time, the selector 23 selects the latch 19. In this way, the input to be added to the adder 2 decreases every time set by the timer 25, and finally becomes zero. At the time when the value becomes zero, preparation for switching the sampling frequency is made again. The above situation will be described with reference to FIG. T 2 is a time determined by the timer 25. Phase comparison output at a point beyond the limit value Yuki decreased contents of latch 24 every T 2 hours, gradually asymptotic to the original value. At point b, the value of the latch 24 becomes substantially zero, returning to the original loop and switching the sampling frequency.

このようにすると、PLLがひんぱんにはずれても系と
してのダイナミックレンジを保つことができる。
In this way, the dynamic range of the system can be maintained even if the PLL frequently shifts.

なお、カウンタ1,カウンタ2,減算器3,ラッチ4,乗算器
7,デジタルフィルタ8,VCO10,分周器11,検出器12,検出器
13,タイマー14,ラッチ15,加算器16,検出器17,選択器18,
ラッチ19,減算器20,定数21,減算器22,選択器23,ラッチ2
4,タイマー25,検出器26をデジタルシグナルプロセッサ
で実現してもよい。
Note that counter 1, counter 2, subtractor 3, latch 4, multiplier
7, digital filter 8, VCO10, frequency divider 11, detector 12, detector
13, Timer 14, Latch 15, Adder 16, Detector 17, Selector 18,
Latch 19, subtractor 20, constant 21, subtractor 22, selector 23, latch 2
4. The timer 25 and the detector 26 may be realized by a digital signal processor.

第12図は本発明の一実施例である。カウンタ1は入力
された信号を計数するカウンタ、カウンタ2はVCO10の
出力を1/Nに分周した信号を計数するカウンタ、減算器
3はカウンタ2からカウンタ1の値を減算する減算器、
ラッチ4は減算器3の結果をラッチするラッチ回路、乗
算器7は減算器6の結果を定数倍する乗算器、デジタル
フィルタ8は乗算器7の結果をフィルタ処理をするデジ
タルフィルタ、ラッチ15は、標本化周波数を切り換える
と同時にデジタルフィルタ8の出力値を保持するラッ
チ、加算器16はデジタルフィルタ8の出力とラッチ15の
出力を加算して出力する加算器、DAC9はデジタルフィル
タ8のデジタル出力値をアナログ値に変換するデジタル
−アナログ変換器、VCO10はデジタル−アナログ変換器
の出力を電圧制御入力とする電圧制御発振器、分周器11
は電圧制御発振器の出力を1/Nに分周する分周器であ
る。また、検出器12はデジタルフィルタ8の出力値があ
る範囲内にあることを検出する検出器、検出器13は検出
器12でデジタルフィルタ8の出力値が設定された範囲内
にタイマー14で設定された時間の間継続することを検出
する検出器である。また、検出器17はラッチ4の出力が
あらかじめ定められた値を越えたことを検出する検出
器。選択器18は検出器13の信号か検出器17の信号かを選
択する選択器である。また、ラッチ19は検出器17の信号
で標本化周波数を切り換えた時、ラッチ4の値を保持す
るラッチ、減算器20は検出器17の信号で標本化周波数を
切り換えた後、ラッチ4の出力からラッチ19出力を減算
して出力する減算器である。定数21はあらかじめ定めら
れた定数、減算器22はラッチ24から定数21の値だけ減算
する減算器、選択器23はラッチ19の出力か減算器22の出
力かを選択する選択器、ラッチ24は選択器23の出力を保
持するラッチ、タイマー25はラッチ24の保持するタイミ
ングを発生するタイマー、検出器26はラッチ24の出力が
略零になったことを検出してラッチ24をクリアーする信
号を発生する検出器である。検出器27はラッチ4の出力
があらかじめ定められた限界値を越えたことを検出し、
カウンタ1,カウンタ2を初期値にクリアーする信号を発
生する検出器である。
FIG. 12 shows an embodiment of the present invention. The counter 1 is a counter that counts the input signal, the counter 2 is a counter that counts a signal obtained by dividing the output of the VCO 10 by 1 / N, the subtractor 3 is a subtractor that subtracts the value of the counter 1 from the counter 2,
Latch 4 is a latch circuit for latching the result of subtractor 3, multiplier 7 is a multiplier for multiplying the result of subtractor 6 by a constant, digital filter 8 is a digital filter for filtering the result of multiplier 7, and latch 15 is A latch for switching the sampling frequency and holding the output value of the digital filter 8 at the same time, an adder 16 for adding the output of the digital filter 8 and the output of the latch 15 for output, and a DAC 9 for a digital output of the digital filter 8. A digital-to-analog converter that converts a value to an analog value, VCO 10 is a voltage-controlled oscillator that uses the output of the digital-to-analog converter as a voltage control input, a frequency divider 11
Is a frequency divider for dividing the output of the voltage controlled oscillator to 1 / N. The detector 12 detects that the output value of the digital filter 8 is within a certain range, and the detector 13 is set by the timer 14 within the range where the output value of the digital filter 8 is set by the detector 12. Is a detector that detects that it lasts for a given time. The detector 17 detects that the output of the latch 4 has exceeded a predetermined value. The selector 18 is a selector for selecting a signal from the detector 13 or a signal from the detector 17. The latch 19 is a latch for holding the value of the latch 4 when the sampling frequency is switched by the signal of the detector 17, and the subtractor 20 is for switching the sampling frequency by the signal of the detector 17 and then outputting the latch 4. This is a subtractor that subtracts the output of the latch 19 from the output and outputs the result. The constant 21 is a predetermined constant, the subtractor 22 is a subtractor that subtracts the value of the constant 21 from the latch 24, the selector 23 is a selector that selects the output of the latch 19 or the output of the subtractor 22, and the latch 24 is A latch for holding the output of the selector 23, a timer 25 is a timer for generating the timing for holding the latch 24, and a detector 26 detects that the output of the latch 24 has become substantially zero and outputs a signal for clearing the latch 24. It is a detector that occurs. Detector 27 detects that the output of latch 4 has exceeded a predetermined limit,
This is a detector that generates a signal for clearing the counter 1 and the counter 2 to an initial value.

第11図で説明したように、一瞬の位相差の大きな変化
には追従可能であるが、連続してPLLの系のダイナミッ
クレンジを越えて位相差が大きくずれていくような場合
には対応できない。たとえば、入力にPLLの系がロック
可能な周波数範囲を越えた周波数が入力された場合など
である。この様な場合には、PLLのロックレンジ以内の
信号が入力された場合には直ちにロックできるように対
処する必要がある。このために、検出器27でラッチ4の
出力を監視しておき、あらかじめ定められた限界値を越
えたことを検出し、異常な事態を検出する。また、検出
器27で異常事態を検出すると同時に、カウンタ1,カウン
タ2を初期状態にクリアーをし、常にロックレンジ以内
の信号が入力された時は、ロックできるように対処する
ことが可能となる。
As described in FIG. 11, it is possible to follow the instantaneous large change in the phase difference, but it is not possible to cope with the case where the phase difference continuously shifts greatly beyond the dynamic range of the PLL system. . For example, a case where a frequency exceeding the frequency range in which the PLL system can be locked is input to the input. In such a case, it is necessary to take measures to immediately lock when a signal within the PLL lock range is input. For this purpose, the output of the latch 4 is monitored by the detector 27, and when the output exceeds the predetermined limit value, an abnormal situation is detected. At the same time as detecting an abnormal condition with the detector 27, the counter 1 and the counter 2 are cleared to the initial state, and when a signal within the lock range is always input, it is possible to take measures to lock. .

なお、カウンタ1,カウンタ2,減算器3,ラッチ4,乗算器
7,デジタルフィルタ8,VCO10,分周器11,検出器12,検出器
13,タイマー14,ラッチ15,加算器16,検出器17,選択器18,
ラッチ19,減算器20,定数21,減算器22,選択器23,ラッチ2
4,タイマー25,検出器26,検出器27をデジタルシグナルプ
ロセッサで実現してもよい。
Note that counter 1, counter 2, subtractor 3, latch 4, multiplier
7, digital filter 8, VCO10, frequency divider 11, detector 12, detector
13, Timer 14, Latch 15, Adder 16, Detector 17, Selector 18,
Latch 19, subtractor 20, constant 21, subtractor 22, selector 23, latch 2
4. The timer 25, the detector 26, and the detector 27 may be realized by a digital signal processor.

発明の効果 以上のように、本発明によれば、ループ利得Kが大き
ければ大きい程入力信号に対する追従性が良いので入力
信号のジッタに追従してしまい出力信号にジッタが発生
するが、PLL回路自体の特性、すなわち、ロックレン
ジ,プルインレンジ等はループ利得Kに比例するので、
できるだけ大きい方が望ましいという相反する課題を解
決し、引き込みの範囲が大きく、かつ、一部をデジタル
処理をしているPLL回路でも、入力信号のジッタが大き
くても出力信号のジッタは極めて少ない、安定した動作
が得られるPLL回路を提供するものである。
As described above, according to the present invention, the larger the loop gain K is, the better the tracking of the input signal is, and the jitter of the input signal is tracked. Since its own characteristics, that is, the lock range, the pull-in range, and the like are proportional to the loop gain K,
Solving the contradictory problem that it is desirable to be as large as possible, with a PLL circuit that has a large range of pull-in and a part of which is digitally processed, the jitter of the output signal is extremely small even if the jitter of the input signal is large. It is intended to provide a PLL circuit capable of obtaining a stable operation.

また、位相差がいかなる状態になっても、PLLのロッ
クレンジ以内にある場合には必ず引き込むことが可能な
PLL回路を提供うるものである。
Also, no matter what the phase difference is, it can always be pulled in if it is within the PLL lock range.
A PLL circuit can be provided.

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

第1図から第12図までが本発明に係り、第1図,第5
図,第6図,第8図,第10図,第11図,第12図は本発明
の一実施例のPLL回路のブロック図、第2図はカウンタ
1とカウンタ2の動作を示した線図、第3図は位相比較
特性図、第4図は標本化周波数を切り換えた時の開ルー
プ特性の変化を表わした線図、第7図はデジタルフィル
タの出力の変化を表わした線図、第9図は位相差が急に
変化した時の位相比較出力の時間変化を表わした線図で
ある。第13図から第18図までは従来例を示し第13図は従
来のPLL回路を表わすブロック図、第14図はPDの位相比
較特性を表わした線図、第15図はフィルタの特性を表わ
した線図、第16図は従来例の開ループ特性を表わした線
図、第17図は一部をデジタル処理をした従来例のブロッ
ク図、第18図はフィルタの特性を切り換えた時の開ルー
プ特性図である。 1……カウンタ、2……カウンタ、3……減算器、7…
…乗算器、8……デジタルフィルタ、9……DAC(デジ
タル−アナログ変換器)、10……VCO、11……分周器、2
8……PD(位相比較器)、29……フィルタ、30……ADC
(アナログ−デジタル変換器)。
FIGS. 1 to 12 relate to the present invention, and FIGS.
FIG. 6, FIG. 6, FIG. 8, FIG. 10, FIG. 11, and FIG. 12 are block diagrams of a PLL circuit according to one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3, FIG. 3 is a phase comparison characteristic diagram, FIG. 4 is a diagram showing a change in open loop characteristic when the sampling frequency is switched, FIG. 7 is a diagram showing a change in the output of the digital filter, FIG. 9 is a diagram showing a time change of the phase comparison output when the phase difference changes suddenly. 13 to 18 show a conventional example, FIG. 13 is a block diagram showing a conventional PLL circuit, FIG. 14 is a diagram showing a phase comparison characteristic of a PD, and FIG. 15 is a diagram showing a filter characteristic. FIG. 16 is a diagram showing the open-loop characteristics of the conventional example, FIG. 17 is a block diagram of the conventional example in which a part is digitally processed, and FIG. 18 is an open diagram when the filter characteristics are switched. It is a loop characteristic diagram. 1 ... Counter, 2 ... Counter, 3 ... Subtractor, 7 ...
... Multiplier, 8 ... Digital filter, 9 ... DAC (Digital-to-Analog Converter), 10 ... VCO, 11 ... Divider, 2
8 PD (phase comparator), 29 filter, 30 ADC
(Analog-digital converter).

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03L 7/06 - 7/14Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H03L 7/06-7/14

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくとも一部がディジタル処理をしてい
るPLL回路であり、位相差を量子化する第1の量子化手
段と、量子化する時の標本化周波数を切り換える第1の
切り換え手段と、第1の量子化手段で量子化された位相
差を定数倍する第1の定数倍手段と、第1の切り換え手
段で標本化周波数を切り換えると同時に、前記第1の定
数倍手段の定数倍する量を切り換える第2の切り換え手
段とを具備することを特徴とするPLL回路。
1. A PLL circuit at least partially performing digital processing, comprising: first quantization means for quantizing a phase difference; and first switching means for switching a sampling frequency at the time of quantization. A first constant multiplying means for multiplying the phase difference quantized by the first quantizing means by a constant, and a sampling frequency being switched by the first switching means at the same time as a constant multiplication of the first constant multiplying means. And a second switching means for switching an amount to be performed.
【請求項2】第1の量子化手段であり、入力された信号
のパルス数を計数する第1のカウンタと、PLLを構成す
る制御発振器の出力パルスを計数する第2のカウンタ
と、第1のカウンタと第2のカウンタの差を求める第1
の減算器と、前記第1の減算器の減算結果を保持する第
1の保持手段とを具備することを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のPLL回路。
A first counter for counting the number of pulses of an input signal; a second counter for counting output pulses of a control oscillator constituting a PLL; To find the difference between the second counter and the second counter
2. The PLL circuit according to claim 1, further comprising: a subtractor for storing the subtraction result of the first subtractor.
【請求項3】第1の量子化手段であり、第1及び第2の
カウンタと、第1の減算器と、第1の保持手段と、第1
の保持手段の下位Mビットのみを取り出す第1のリミッ
タと、第1のリミッタの出力からあらかじめ定められた
第1の値を減算する第2の減算器とを具備したことを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載のPLL回路。
3. A first quantizing means, comprising a first and a second counter, a first subtractor, a first holding means, and a first quantizing means.
And a second subtractor for subtracting a predetermined first value from the output of the first limiter. 3. The PLL circuit according to claim 2, wherein
【請求項4】第1の切り換え手段で標本化周波数を切り
換えると同時に、PLL回路のループフィルタの特性を切
り換える第3の切り換え手段を具備することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のPLL回路。
4. The apparatus according to claim 1, further comprising third switching means for switching the sampling frequency by the first switching means and simultaneously switching the characteristics of the loop filter of the PLL circuit. PLL circuit.
【請求項5】少なくとも一部がディジタル処理をしてい
るPLL回路であり、位相差を量子化する第1の量子化手
段と、PLL回路を構成する制御発振器の制御入力の値が
あらかじめ定められた第1の範囲の中にあることを検出
する第1の検出手段と、前記第1の検出手段が、あらか
じめ定められた第1の時間、前記第1の範囲内にあるこ
とを検出する第2の検出手段と、前記第2の検出手段で
検出されたことで標本化周波数を切り換える第1の切り
換え手段とを具備することを特徴とするPLL回路。
5. A PLL circuit at least partially performing digital processing, wherein a first quantizing means for quantizing a phase difference and a control input value of a control oscillator constituting the PLL circuit are predetermined. A first detecting means for detecting that the vehicle is within the first range, and a first detecting means for detecting that the vehicle is within the first range for a predetermined first time. 2. A PLL circuit comprising: a second detection unit; and a first switching unit that switches a sampling frequency based on detection by the second detection unit.
【請求項6】少なくとも一部がディジタル処理をしてい
るPLL回路であり、位相差を量子化する第1の量子化手
段と、標本化周波数を切り換える第1の切り換え手段
と、第1の切り換え手段で標本化周波数を切り換える直
前のPLL回路を構成する制御発振器の制御入力の値を保
持する第2の保持手段と、前記第2の保持手段で保持し
た値とPLL回路を構成する制御発振器の制御入力値とを
加算する第1の加算器とを具備することを特徴とするPL
L回路。
6. A PLL circuit at least partially performing digital processing, wherein said first quantizing means quantizes a phase difference, said first switching means switches a sampling frequency, and said first switching means. Means for holding the value of the control input of the control oscillator constituting the PLL circuit immediately before switching the sampling frequency by the means; and the value of the control oscillator constituting the PLL circuit with the value held by the second holding means. A first adder for adding the control input value to the control signal.
L circuit.
【請求項7】少なくとも一部がディジタル処理をしてい
るPLL回路であり、位相差を量子化する第1の量子化手
段と、PLL回路を構成する制御発振器の制御入力の値が
あらかじめ定められた第1の範囲の中にあることを検出
する第1の検出手段と、前記第1の検出手段が、あらか
じめ定められた第1の時間、前記第1の範囲内にあるこ
とを検出する第2の検出手段と、前記第1の量子化手段
の出力があらかじめ定められた第2の値より大きいこと
を検出する第3の検出手段と、前記第2の検出器の出力
と前記第3の検出器の出力のどちらかを選択して出力す
る第1の選択手段と、前記第1の選択手段の出力で標本
化周波数が切り換えられる第1の切り換え手段とを具備
することを特徴とするPLL回路。
7. A PLL circuit at least partially performing digital processing, wherein a first quantizing means for quantizing a phase difference and a control input value of a control oscillator constituting the PLL circuit are predetermined. A first detecting means for detecting that the vehicle is within the first range, and a first detecting means for detecting that the vehicle is within the first range for a predetermined first time. 2 detecting means, a third detecting means for detecting that the output of the first quantizing means is larger than a predetermined second value, and an output of the second detector and the third detecting means. A PLL comprising: first selection means for selecting and outputting one of the outputs of a detector; and first switching means for switching a sampling frequency by an output of the first selection means. circuit.
【請求項8】少なくとも一部がディジタル処理をしてい
るPLL回路であり、位相差を量子化する第1の量子化手
段と、あらかじめ定められた時点の第1の量子化手段の
出力を保持する第3の保持手段と、標本化周波数を切り
換える第1の切り換え手段と、前記第3の保持手段の出
力と前記第1の切り換え手段の出力とを減算する第3の
減算器と、第1の切り換え手段で切り換え後は、第3の
減算器の出力を位相差出力として制御することを特徴と
する特許請求の範囲第7項記載のPLL回路。
8. A PLL circuit which is at least partially digitally processed, and holds a first quantization means for quantizing a phase difference and an output of the first quantization means at a predetermined time. A third holding unit that performs switching, a first switching unit that switches a sampling frequency, a third subtractor that subtracts an output of the third holding unit and an output of the first switching unit, 8. The PLL circuit according to claim 7, wherein after the switching by the switching means, the output of the third subtractor is controlled as a phase difference output.
【請求項9】少なくとも一部がディジタル処理をしてい
るPLL回路であり、位相差を量子化する第1の量子化手
段と、あらかじめ定められた時点の第1の量子化手段出
力を保持する第4の保持手段と、前記第1の量子化手段
の出力と前記第4の保持手段の出力とを減算する第3の
減算器と、前記第4の保持手段からあらかじめ定められ
た時間毎にあらかじめ定められた一定量だけ減算し、前
記第4の保持手段内容を更新する第4の減算器と、前記
第4の保持手段の出力があらかじめ定められた範囲内に
あることを検出する第4の検出手段と、第4の検出手段
で第4の保持手段の出力があらかじめ定められた範囲内
にあることを検出して前記第4の保持手段の出力を零に
する第1のクリアー手段とを具備することを特徴とする
PLL回路。
9. A PLL circuit which is at least partially digitally processed, and holds a first quantizing means for quantizing a phase difference and an output of the first quantizing means at a predetermined time. A fourth holding unit, a third subtractor for subtracting the output of the first quantization unit and the output of the fourth holding unit, and a third subtractor for every predetermined time from the fourth holding unit. A fourth subtractor for subtracting a predetermined amount and updating the contents of the fourth holding means; and a fourth subtractor for detecting that the output of the fourth holding means is within a predetermined range. A first clearing means for detecting that the output of the fourth holding means is within a predetermined range by means of the fourth detecting means and making the output of the fourth holding means zero. Characterized by having
PLL circuit.
【請求項10】少なくとも一部がディジタル処理をして
いるPLL回路であり、位相差を量子化する第1の量子化
手段と、第1の量子化手段の出力があらかじめ定られた
範囲を越えることを検出する第3の検出手段と、前記第
3の検出手段で検出された時に標本化周波数を切り換え
る第1の切り換え手段と、第1の切り換え手段で切り換
え後、前記第1の量子化手段の出力があらかじめ定めら
れた範囲を越えることを検出する第5の検出手段と、前
記第5の検出手段で検出された時、前記第1の量子化手
段の出力を零にする第2のクリアー手段とを具備するこ
とを特徴とするPLL回路。
10. A PLL circuit at least partially performing digital processing, wherein a first quantizing means for quantizing a phase difference and an output of the first quantizing means exceed a predetermined range. Third detecting means for detecting the fact, a first switching means for switching a sampling frequency when detected by the third detecting means, and a first quantizing means after switching by the first switching means. A fifth detecting means for detecting that the output of the first quantizing means exceeds a predetermined range, and a second clearing means for making the output of the first quantizing means zero when detected by the fifth detecting means. A PLL circuit comprising:
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