JP2953992B2 - Pll回路 - Google Patents

Pll回路

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    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
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    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はPLL(Phase L
ocked Loop)回路に関し、特に速応性、耐雑
音性が要求されるPLL回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にPLL回路は、基準信号とVCO
(電圧制御発振器)の出力信号との位相差を検出し、位
相差に応じた制御電圧を生成してVCOに供給し周波数
制御している。また、雑音に対して安定に動作するよう
に、ループフィルタを設けて制御電圧に含まれている高
周波成分を除去している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したPLL回路に
おいてループフィルタの時定数を大きくすれば、VCO
の制御電圧に含まれる高周波成分を少なくでき、PLL
ループの耐雑音性を高めるができる。しかし、その反
面、PLLループの引込み時間が長くなって速応性が悪
くなる。従って、このようなPLL回路を使用した装置
では、周波数を切替えときに引込み時間が制限時間を超
えて正常に動作しないという問題点を有している。
【0004】本発明の目的は、速応性および耐雑音性に
優れたPLL回路を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のPLL回路は、
制御電圧に応じた周波数の出力信号を生成するVCO
と、基準周波数信号と前記VCOの出力信号との位相差
を検出して位相差電圧を出力する位相比較部と、前記位
相差電圧に含まれる高周波成分を除去して前記制御電圧
として前記VCOに供給する抵抗およびコンデンサから
なる低域フィルタと、前記VCOの出力信号の周波数を
アドレスとして前記制御電圧の値をバイアスデータとし
て予め記憶する記憶手段と、この記憶手段が出力する前
記バイアスデータに基づきバイアス電圧を発生するバイ
アス電圧発生手段と、前記バイアス電圧を前記低域フィ
ルタのコンデンサに供給するスイッチと、このスイッチ
をオンオフ制御するスイッチ制御御手段とを備え、前記
スイッチ制御御手段は、前記位相差電圧および前記バイ
アス電圧をそれぞれ受けて比較し、前記位相差電圧の直
流成分と前記バイアス電圧との電圧差があるときは前記
スイッチをオンとして前記バイアス電圧を前記低域フィ
ルタのコンデンサに供給し、前記位相差電圧の直流成分
が前記バイアス電圧に近付いたときに前記スイッチをオ
フとして前記バイアス電圧の供給を断する構成である。
【0006】また、前記VCOに供給される前記制御電
圧を受けて前記バイアスデータを生成して前記記憶手段
へ出力するバイアスデータ生成手段を備えていてもよ
い。
【0007】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0008】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
である。ここで、PLLループは、制御電圧Vcに応じ
て周波数制御して出力信号S1を生成するVCO(電圧
制御発振部)1と、基準周波数信号S2とVCOの出力
信号S1との位相差を検出して位相差に応じた位相差電
圧Vdを出力する位相比較部2と、位相差電圧Vdに含
まれる高周波成分を除去して制御電圧Vcを出力するル
ープフィルタ3とにより形成されている。
【0009】なお、出力信号S1の周波数を所望周波数
に切替える場合、基準周波数信号S2の周波数を所望周
波数に切替えるようにしてもよいし、VCOの出力信号
S1を所定比に分周する可変分周部を設け、分周出力を
位相比較器2に入力するようにしてもよい。また、位相
比較器2とループフィルタ3との間に、パルス信号によ
り充放電を行うチャージポンプ回路を具備して構成して
もよい。
【0010】ループフィルタ3は、抵抗31とコンデン
サ32とで構成される低域フィルタであり、このコンデ
ンサ32には、スイッチ4を介してバイアス電圧Vbが
供給される。スイッチ4はスイッチ制御部5によってオ
ンオフ制御される。
【0011】ところで、バイアスデータ記憶部7は、V
CO1の出力信号S1の周波数に対応する制御電圧Vc
の値を予め記憶するメモリであり、出力信号S1の周波
数を指定する周波数指定データDaをアドレスとして、
この指定周波数に対応する制御電圧Vcの値をバイアス
データDbとして予め記憶している。
【0012】バイアス電圧発生部6は、バイアスデータ
記憶部7が出力するバイアスデータDbが示す電圧値の
バイアス電圧Vbを発生する一種のD−A変換器であ
る。このバイアス電圧Vbは、VCO1の出力信号S1
が周波数指定データDaによって指定される周波数とな
るときの制御電圧Vcと同じ電圧値である。
【0013】スイッチ制御部5は、機器の電源投入後あ
るいは周波数切替え後、PLL回路が動作状態になるま
での期間はスイッチ4をオンとし、PLL回路が動作状
態になった後はスイッチ4をオフするように制御する。
このため、位相比較部2が出力する位相差電圧Vdの直
流成分とバイアス電圧発生部6が出力するバイアス電圧
Vbとを比較し、位相差電圧Vdの直流成分とバイアス
電圧Vbとの電圧差があるときはスイッチ4をオンと
し、位相差電圧Vdの直流成分がバイアス電圧Vbに近
付いたときにスイッチ4をオフするように設定する。な
お、PLL回路の動作状態とは、PLL回路の引込み動
作が完了して所望周波数の出力信号を出力できる状態を
意味している。
【0014】バイアスデータ生成部8は、バイアスデー
タ記憶部7にバイアスデータを予め記憶させるために設
けてあり、VCO1の制御電圧Vcを受けてディジタル
データを変換するA−D変換機能を有している。バイア
スデータを記憶させる際は、スイッチ4をオフ状態と
し、VCO1の出力信号S1が所望周波数になるように
制御電圧Vcを設定する。このとき、所望周波数を示す
周波数指定データDaをアドレスとして、バイアスデー
タ生成部8の出力データをバイアスデータ記憶部7に記
憶させる。
【0015】バイアスデータ生成部8は、例えば図3に
示すように、基準電圧を発生する基準電圧源81と、基
準電圧を分圧するための複数の抵抗からなる抵抗列82
と、抵抗列82のタップを選択する選択スイッチ83
と、選択スイッチ83の出力電圧と制御電圧Vcとを比
較するコンパレータ84と、選択スイッチ83の出力電
圧と制御電圧Vcとが等しくなるように選択スイッチ8
3を制御し、選択したスイッチに対応する値をバイアス
データとして出力するエンコーダ85とを有している。
【0016】次に、出力信号S1の周波数を切替えると
きの動作を説明する。
【0017】まず、VCO1の出力周波数を指定する周
波数指定データDaをバイアスデータ記憶部7に与え
る。バイアスデータ記憶部7は、周波数指定データDa
に対応する予め記憶されたバイアスデータDbを出力す
る。バイアスデータ生成部8は、バイアスデータDbを
受けて、指定周波数に対応する制御電圧Vcに相当する
バイアス電圧Vbを発生する。
【0018】このとき、位相比較部2が出力する位相差
電圧Vdの直流成分とバイアス電圧発生部6が出力する
バイアス電圧Vbとに差が生じるので、スイッチ制御部
5はスイッチ4をオンとする。バイアス電圧Vbは、ス
イッチ4を介してループフィルタ3のコンデンサ32に
供給され、コンデンサ32を短時間に充電してVCO1
に印加される。VCO1は、バイアス電圧Vbを受けて
指定周波数に近い周波数の出力信号S1を出力する。そ
の後、位相差電圧Vdの直流成分がバイアス電圧Vbに
近付いたとき、スイッチ制御部5はスイッチ4をオフと
し、PLL回路を動作状態として周波数を安定させる。
【0019】図2は、本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図であり、スイッチとしてトランジスタを使用した一
例を示している。ここではコンパレータ51が、位相差
電圧Vdとバイアス電圧Vbとを比較してトランジスタ
41のベース電流を制御してオンオフ制御している。ま
た、ループフィルタとしては、コンデンサに抵抗を直列
に接続して構成している。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、V
COの出力周波数に対応する制御電圧値を予めメモリに
記憶させておき、PLL回路が動作状態になる以前に、
該当する制御電圧値をメモリから読出して、該当する制
御電圧値と同じ値のバイアス電圧を発生させ、スイッチ
を介してループフィルタのコンデンサに供給して短時間
に充電し、その後、PLL回路が生成する制御電圧がバ
イアス電圧に近付いときに、スイッチをオフしてバイア
ス電圧の供給を停止することにより、耐雑音性を高める
とためにループフィルタの時定数を大きくしても、PL
L回路の引込み時間を短縮して速応性も高めることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図3】バイアスデータ生成部8の一例を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1 VCO(電圧制御発振部) 2 位相比較部 3 ループフィルタ 4 スイッチ 5 スイッチ制御部 6 バイアス電圧発生部 7 バイアスデータ記憶部 8 バイアスデータ生成部 31 ループフィルタ3の抵抗 32 ループフィルタ3のコンデンサ Da 周波数指定データ Db バイアスデータ S1 出力信号 S2 基準周波数信号 Vb バイアス電圧 Vc 制御電圧 Vd 位相差電圧

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御電圧に応じた周波数の出力信号を生
    成するVCOと、基準周波数信号と前記VCOの出力信
    号との位相差を検出して位相差電圧を出力する位相比較
    部と、前記位相差電圧に含まれる高周波成分を除去して
    前記制御電圧として前記VCOに供給する抵抗およびコ
    ンデンサからなる低域フィルタと、前記VCOの出力信
    号の周波数をアドレスとして前記制御電圧の値をバイア
    スデータとして予め記憶する記憶手段と、この記憶手段
    が出力する前記バイアスデータに基づきバイアス電圧を
    発生するバイアス電圧発生手段と、前記バイアス電圧を
    前記低域フィルタのコンデンサに供給するスイッチと、
    このスイッチをオンオフ制御するスイッチ制御御手段と
    を備え、 前記スイッチ制御御手段は、前記位相差電圧および前記
    バイアス電圧をそれぞれ受けて比較し、前記位相差電圧
    の直流成分と前記バイアス電圧との電圧差があるときは
    前記スイッチをオンとして前記バイアス電圧を前記低域
    フィルタのコンデンサに供給し、前記位相差電圧の直流
    成分が前記バイアス電圧に近付いたときに前記スイッチ
    をオフとして前記バイアス電圧の供給を断することを特
    徴とするPLL回路。
  2. 【請求項2】前記VCOに供給される前記制御電圧を受
    けて前記バイアスデータを生成して前記記憶手段へ出力
    するバイアスデータ生成手段を備えることを特徴とする
    請求項1記載のPLL回路。
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