JP3239997B2 - Automatic frequency control circuit - Google Patents

Automatic frequency control circuit

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JP3239997B2 JP04397499A JP4397499A JP3239997B2 JP 3239997 B2 JP3239997 B2 JP 3239997B2 JP 04397499 A JP04397499 A JP 04397499A JP 4397499 A JP4397499 A JP 4397499A JP 3239997 B2 JP3239997 B2 JP 3239997B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば無線通信シ
ステムにおける送受信の基準信号を発生させる発振回路
に適用され、発振回路の出力周波数を一定に保つ自動周
波数制御回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic frequency control circuit which is applied to, for example, an oscillation circuit for generating a reference signal for transmission and reception in a wireless communication system and keeps the output frequency of the oscillation circuit constant.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、自動周波数制御回路が用いられ
るディジタル無線通信システムの一例を示すブロック図
である。図6に例示されたシステムはVSATシステム
であって、ハブ局である親局1は無線回線20を介して
各子局(超小型衛星通信地球局)に時分割多重信号を送
信する。ただし、図6には、1つの子局2のみが示され
ている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram showing an example of a digital radio communication system using an automatic frequency control circuit. The system illustrated in FIG. 6 is a VSAT system, in which a master station 1 as a hub station transmits a time division multiplexed signal to each slave station (micro satellite communication earth station) via a radio line 20. However, FIG. 6 shows only one slave station 2.

【0003】子局2は、例えば、親局1からの搬送波信
号からディジタル信号のクロック周波数を再生し、再生
されたクロック信号を基準として高安定な周波数信号を
生成する。生成された周波数信号は、送信のための搬送
波作成のために使用される。
The slave station 2 reproduces the clock frequency of the digital signal from the carrier signal from the master station 1, for example, and generates a highly stable frequency signal based on the reproduced clock signal. The generated frequency signal is used for carrier generation for transmission.

【0004】図6に示された子局2の受信機3におい
て、ミキサ32は、受信信号と局部発振器31からの局
部発振周波数信号を乗算しベースバンド信号を出力す
る。ベースバンド信号は、復調回路33およびクロック
再生回路34に入力される。クロック再生回路34は、
ベースバンド信号からタイミング信号成分を抽出し、親
局1の基準クロック信号を再生する回路でクロック信号
を再生する。再生されたクロック信号は、復調回路3
3、フレーム変換回路35および送信機4に入力され
る。
In the receiver 3 of the slave station 2 shown in FIG. 6, a mixer 32 multiplies a received signal by a local oscillation frequency signal from a local oscillator 31 and outputs a baseband signal. The baseband signal is input to a demodulation circuit 33 and a clock recovery circuit 34. The clock recovery circuit 34
A timing signal component is extracted from the baseband signal, and a clock signal is reproduced by a circuit for reproducing the reference clock signal of the master station 1. The reproduced clock signal is supplied to the demodulation circuit 3
3. Input to the frame conversion circuit 35 and the transmitter 4.

【0005】復調回路33は、ベースバンド信号を再生
クロック信号でサンプリングして復調信号を得て、復調
信号をフレーム変換回路35に出力する。フレーム変換
回路35は、再生クロック信号を用いて子局2向けの受
信データを分離する。受信データは、制御回路5を介し
て出力される。
[0005] The demodulation circuit 33 samples the baseband signal with the reproduced clock signal to obtain a demodulated signal, and outputs the demodulated signal to the frame conversion circuit 35. The frame conversion circuit 35 separates the received data for the slave station 2 using the reproduced clock signal. The received data is output via the control circuit 5.

【0006】子局2の送信機4において、制御回路5を
介して入力された送信データは、フレーム変調回路43
で無線通信用のフレーム形式に変換される。フレーム形
式に変換された信号は変調回路44に供給される。変調
回路44は、電圧制御発振器42から搬送波として入力
される搬送波基準信号をフレーム変調回路43からの信
号で変調して送信周波数帯の変調波を生成する。そし
て、変調回路44からの出力変調波は、時分割多元接続
通信のバースト信号として無線回線20に送出される。
[0006] In the transmitter 4 of the slave station 2, the transmission data input through the control circuit 5 is transmitted to the frame modulation circuit 43.
Is converted into a frame format for wireless communication. The signal converted into the frame format is supplied to the modulation circuit 44. The modulation circuit 44 modulates a carrier reference signal input as a carrier from the voltage controlled oscillator 42 with a signal from the frame modulation circuit 43 to generate a modulated wave in a transmission frequency band. Then, the output modulated wave from the modulation circuit 44 is transmitted to the radio line 20 as a burst signal of the time division multiple access communication.

【0007】ここで、電圧制御発振器42からの搬送波
基準信号の周波数は、自動周波数制御回路41で制御さ
れている。すなわち、自動周波数制御回路41は、受信
機3から再生クロック信号を入力し、また、制御回路5
からクロック同期信号を入力する。自動周波数制御回路
41は、クロック同期信号によって再生クロックの同期
を知り、周波数制御を開始する。そして、電圧制御発振
器42から出力される搬送波基準信号の周波数と再生ク
ロック信号との周波数誤差が一定値以下になると周波数
同期信号を制御回路5に出力する。制御回路5は、周波
数同期信号が入力されると、送信許可と判断して入力送
信データを通過させてフレーム変換回路43に供給す
る。
The frequency of the carrier reference signal from the voltage controlled oscillator 42 is controlled by an automatic frequency control circuit 41. That is, the automatic frequency control circuit 41 inputs the reproduced clock signal from the receiver 3 and
Input a clock synchronization signal. The automatic frequency control circuit 41 knows the synchronization of the reproduced clock by the clock synchronization signal and starts the frequency control. Then, when the frequency error between the frequency of the carrier reference signal output from the voltage controlled oscillator 42 and the reproduced clock signal becomes equal to or less than a certain value, the frequency synchronization signal is output to the control circuit 5. When the frequency synchronizing signal is input, the control circuit 5 determines that transmission is permitted, passes the input transmission data, and supplies it to the frame conversion circuit 43.

【0008】次に、図7のブロック図を参照して従来の
自動周波数制御回路41の構成例および動作について説
明する。図7に示された自動周波数制御回路41におい
て、基準時間生成回路11は、再生クロック信号を分周
して数秒の基準時間を示す基準時間信号を生成する。基
準時間信号は周波数誤差検出回路100に入力される。
Next, a configuration example and operation of the conventional automatic frequency control circuit 41 will be described with reference to the block diagram of FIG. In the automatic frequency control circuit 41 shown in FIG. 7, the reference time generation circuit 11 divides the frequency of the reproduced clock signal to generate a reference time signal indicating a reference time of several seconds. The reference time signal is input to the frequency error detection circuit 100.

【0009】周波数誤差検出回路100は、電圧制御発
振器42の発振周波数の搬送波基準信号(以下、基準信
号という。)周波数に対する誤差を測定する。そして、
周波数誤差信号を利得調整回路12に出力する。周波数
誤差信号は、利得調整回路12で利得調整された後、フ
ィルタとなる積分回路13に入力する。なお、この例で
は、積分回路13は、遅延回路16と、入力信号と遅延
信号とを加算して遅延回路16に入力させる加算器15
とで構成されている。積分回路13の出力は、D−A変
換器14でアナログ信号に変換され電圧制御発振器42
に制御信号として供給される。
The frequency error detection circuit 100 measures the error of the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 42 with respect to the frequency of a carrier reference signal (hereinafter referred to as a reference signal). And
The frequency error signal is output to the gain adjustment circuit 12. After the frequency error signal is gain-adjusted by the gain adjustment circuit 12, the frequency error signal is input to an integration circuit 13 serving as a filter. In this example, the integration circuit 13 includes a delay circuit 16, an adder 15 that adds the input signal and the delay signal and inputs the result to the delay circuit 16.
It is composed of The output of the integrating circuit 13 is converted to an analog signal by the DA converter 14 and
Are supplied as control signals.

【0010】ここで、周波数誤差検出回路100は、基
準時間中の電圧制御発振器42の発振信号の周期をカウ
ントする。そして、基準時間における基準信号の周期数
との差を周波数誤差として出力する。
Here, the frequency error detection circuit 100 counts the period of the oscillation signal of the voltage controlled oscillator 42 during the reference time. Then, a difference from the number of periods of the reference signal at the reference time is output as a frequency error.

【0011】例えば、基準信号を10MHzとし基準時
間を1秒とする。すると、周波数誤差検出回路100
は、電圧制御発振器42の発振周波数を1Hzの精度で
測定できる。従って、電圧制御発振器42の発振周波数
は、再生クロック信号にほぼ1Hzの誤差で同期するこ
とになる。
For example, assume that the reference signal is 10 MHz and the reference time is 1 second. Then, the frequency error detection circuit 100
Can measure the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 42 with an accuracy of 1 Hz. Therefore, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 42 is synchronized with the reproduced clock signal with an error of approximately 1 Hz.

【0012】しかし、10MHzの信号を1Hzの精度
でカウントするには、10*7まで計数できる大きなカ
ウンタが必要である。なお、本明細書では、「*」を指
数の意味で用いることにする。バイナリカウンタを用い
ると、24ビット(2*24≧10*7)幅のカウンタ
が必要になる。さらに、10*7は2の累乗ではないの
で、周波数誤差が0Hzのときにカウンタ出力を”00
0000h”、周波数誤差が1Hzのときにカウンタ出
力を”000001h”とするには、カウンタ初期値に
補正を加えるか、カウンタ出力に補正を加えなければな
らない。ここで、hは16進数であることを示す。
However, in order to count a 10 MHz signal with an accuracy of 1 Hz, a large counter capable of counting up to 10 * 7 is required. In this specification, “*” is used as an index. When a binary counter is used, a counter having a width of 24 bits (2 * 24 ≧ 10 * 7) is required. Further, since 10 * 7 is not a power of 2, the counter output is set to "00" when the frequency error is 0 Hz.
To make the counter output “000001h” when the frequency error is 0000h ”and the frequency error is 1 Hz, the counter initial value must be corrected or the counter output must be corrected, where h is a hexadecimal number. Is shown.

【0013】例えば、8ビットカウントを3段接続すれ
ば2*24を計数できるが、10*7カウント後のカウ
ンタ出力は”000000h”にならない。なお、周波
数誤差が0Hzのときにカウンタ出力を”000000
h” 、周波数誤差が1Hzのときにカウンタ出力を”
000001h”とすると、周波数誤差が0Hzのとき
の積分回路13の入力値が”000000h”となり周
波数誤差が1Hzのときの積分回路13の入力値が”0
00001h”となって都合がよい。
For example, if 3 stages of 8-bit count are connected, 2 * 24 can be counted, but the counter output after 10 * 7 count does not become "000000h". When the frequency error is 0 Hz, the counter output is set to "000000".
h ”, when the frequency error is 1 Hz, the counter output is“
If the frequency error is 0 Hz, the input value of the integrating circuit 13 is “000000h”, and the input value of the integrating circuit 13 is 1 when the frequency error is 1 Hz.
00001h ", which is convenient.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、自動周
波数制御回路においてカウンタを用いて周波数誤差を検
出するように構成した場合には、カウンタの段数が大き
くなり、その結果、装置サイズが増大したり装置コスト
が高くなってしまうという課題がある。上述した例で、
周波数精度を0.5Hz、0,25Hz、・・・と高く
とるには、基準時間をそれぞれ2秒、4秒、・・・と長
くする必要がある。それに伴って、カウンタの段数も、
25ビット、26ビット、・・・と大きくする必要があ
る。すなわち、カウンタの段数はさらに大きくなってし
まう。
As described above, when the automatic frequency control circuit is configured to detect a frequency error using a counter, the number of stages of the counter increases, and as a result, the device size increases. There is a problem that the device cost increases. In the example above,
To increase the frequency accuracy to 0.5 Hz, 0, 25 Hz,..., The reference times need to be extended to 2 seconds, 4 seconds,. Along with that, the number of stages of the counter,
25 bits, 26 bits,... That is, the number of stages of the counter is further increased.

【0015】本発明は、上記のような課題を解決するた
めのものであって、周波数誤差を検出するカウンタを少
ない段数で実現できる自動周波数制御回路を提供するこ
とを目的とする。
An object of the present invention is to provide an automatic frequency control circuit capable of solving the above-mentioned problems and realizing a counter for detecting a frequency error with a small number of stages.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明による自動周波数
制御回路は、所定期間内の発振器の発振信号における周
期を計数して発振信号の周波数と基準周波数との誤差を
検出する周波数誤差検出手段と、周波数誤差検出手段が
出力する周波数誤差信号にもとづいて発振器の発振周波
数を基準周波数に近づけるための制御信号を生成して発
振器に与える制御信号発生手段とを備え、周波数誤差検
出手段が、発振器の発振周波数がとりうる所定の周波数
幅に応じた周期数を計測しうる桁数に対して余裕のある
桁数を有するバイナリカウンタを含むように構成されて
いる。
An automatic frequency control circuit according to the present invention comprises a frequency error detecting means for counting the period of an oscillation signal of an oscillator within a predetermined period and detecting an error between the frequency of the oscillation signal and a reference frequency. Control signal generation means for generating a control signal for bringing the oscillation frequency of the oscillator closer to the reference frequency based on the frequency error signal output from the frequency error detection means and providing the control signal to the oscillator, wherein the frequency error detection means There is room for the number of digits that can measure the number of periods according to the predetermined frequency width that the oscillation frequency can take
It is configured to include a binary counter having a number of digits .

【0017】カウンタはバイナリカウンタであるから
例えば、所定期間が1秒であって発振器の中心周波数が
10MHzで精度を±50Hzとすると、最小限の桁数
は−64Hz〜+63Hzの範囲に応じた周期数を計数
しうる7桁(7ビット)である。
[0017] Since the counter is Ru binary counter der,
For example, if the predetermined period is 1 second, the center frequency of the oscillator is 10 MHz, and the accuracy is ± 50 Hz, the minimum number of digits is 7 digits (7 bits) capable of counting the number of periods according to the range of −64 Hz to +63 Hz. ).

【0018】自動周波数制御回路は、周波数誤差がない
ときのカウント値が0になるようにカウンタの初期値を
与えるカウンタ初期値回路を含むので、制御信号発生手
段の制御信号を生成するための構成が簡略化される。
The automatic frequency control circuit, since it contains a counter initial value circuit count value gives an initial value of the counter to be zero when there is no frequency error, configuration for generating the control signal of the control signal generating means Is simplified.

【0019】バイナリカウンタは、発振器の発振周波数
がとりうる所定の周波数幅に応じた周期数を計測しうる
桁数に対して余裕のある桁数を有する。例えば、所定期
間が1秒であって発振器の中心周波数が10MHzで精
度を±50Hzとすると、−128Hz〜+127Hz
の範囲に応じた周期数を計数しうる9桁(9ビット)の
カウンタか用いられる。桁数(ビット幅)に余裕を持た
せた場合には、カウンタ周回数がずれて誤差制御方向が
逆方向に進んでしまう事態が回避される。
The binary counter has a sufficient number of digits that can measure the number of periods according to a predetermined frequency width that the oscillation frequency of the oscillator can take. For example, if the predetermined period is 1 second, the center frequency of the oscillator is 10 MHz, and the accuracy is ± 50 Hz, -128 Hz to +127 Hz
A 9-digit (9-bit) counter capable of counting the number of periods in accordance with the range is used. If a margin is provided for the number of digits (bit width), it is possible to avoid a situation in which the counter control frequency is shifted and the error control direction proceeds in the opposite direction.

【0020】自動周波数制御回路は、バイナリカウンタ
の出力ビット幅を、所定の周波数幅に応じた周期数を計
測しうるビット幅を越えない範囲に圧縮するオーバフロ
ー処理回路を含むので、後段の制御信号発生手段に入力
されるデータのビット幅が長くなら、制御信号発生手
段の構成が複雑になることが防止される。
The automatic frequency control circuit, the output bit width of the binary counter, since it contains the overflow processing circuit for compressing the range not exceeding the bit width that can measure the number of cycles corresponding to a predetermined frequency width, a subsequent stage of the control signal The bit width of the data input to the generator is not increased, and the configuration of the control signal generator is prevented from becoming complicated.

【0021】オーバフロー処理回路は、例えば、カウン
タの出力値が所定の周波数幅に応じた周期数を計測しう
るビット幅で表現しうる範囲内の値であればカウンタの
出力値をそのまま出力し、カウンタの出力値が所定の周
波数幅に応じた周期数を計測しうるビット幅で表現しう
る範囲を越えていればカウンタの出力値を所定の周波数
幅に応じた周期数を計測しうるビット幅による最大値に
変換して出力するように構成される。
The overflow processing circuit outputs the output value of the counter as it is, for example, if the output value of the counter is a value within a range that can be represented by a bit width capable of measuring the number of cycles corresponding to a predetermined frequency width, If the output value of the counter exceeds the range that can be represented by a bit width capable of measuring the number of cycles corresponding to the predetermined frequency width, the output value of the counter is set to a bit width capable of measuring the number of cycles corresponding to the predetermined frequency width Is converted to the maximum value and output.

【0022】オーバフロー処理回路は、カウンタの出力
値を所定の周波数幅に応じた周期数を計測しうるビット
幅による最大値に変換したときには、その旨を示す情報
も出力するように構成されていてもよい。そのように構
成されている場合には、その情報によって、制御信号発
生手段の追従が速くなるような利得調整を行ったり発振
器の異常発振を検出したりすることができる。
When the output value of the counter is converted into a maximum value based on a bit width capable of measuring the number of cycles corresponding to a predetermined frequency width, the overflow processing circuit outputs information indicating that fact. Is also good. In such a configuration, the information can be used to adjust the gain so that the control signal generating means can follow up quickly, or to detect abnormal oscillation of the oscillator.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明による自動周波数
制御回路の一構成例を示すブロック図である。図1に示
す自動周波数制御回路40において、基準時間生成回路
11は、再生クロック信号aを分周して数秒の基準時間
を示す基準時間信号bを生成する。基準時間信号bは周
波数誤差検出回路10に入力される。周波数誤差検出回
路10は、電圧制御発振器42の発振信号cを入力し発
振周波数の基準信号周波数に対する誤差を測定する。そ
して、周波数誤差信号dを利得調整回路12に出力す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an automatic frequency control circuit according to the present invention. In the automatic frequency control circuit 40 shown in FIG. 1, the reference time generation circuit 11 divides the reproduction clock signal a to generate a reference time signal b indicating a reference time of several seconds. The reference time signal b is input to the frequency error detection circuit 10. The frequency error detection circuit 10 receives the oscillation signal c of the voltage controlled oscillator 42 and measures an error of the oscillation frequency with respect to the reference signal frequency. Then, the frequency error signal d is output to the gain adjustment circuit 12.

【0024】周波数誤差信号dは、利得調整回路12で
利得調整された後、フィルタとなる積分回路13に入力
する。なお、この例では、積分回路13は、遅延回路1
6と、入力信号と遅延信号とを加算して遅延回路16に
入力させる加算器15とで構成されている。積分回路1
3の出力は、D−A変換器14でアナログ信号に変換さ
れ電圧制御発振器42に制御信号として供給される。
After the frequency error signal d is gain-adjusted by the gain adjustment circuit 12, the signal is input to an integration circuit 13 serving as a filter. Note that, in this example, the integrating circuit 13 includes the delay circuit 1
6 and an adder 15 that adds the input signal and the delay signal and inputs the result to the delay circuit 16. Integrating circuit 1
The output of No. 3 is converted into an analog signal by the DA converter 14 and supplied to the voltage controlled oscillator 42 as a control signal.

【0025】図1に示された周波数誤差検出回路10以
外の各部ロックは、図7に示された各ブロックと同じも
のである。しかし、周波数誤差検出回路10の構成は、
従来の周波数誤差検出回路100の構成とは異なる。な
お、自動周波数制御回路40は、例えば、図6に示され
たディジタル無線通信システムに適用可能である。
Each block other than the frequency error detection circuit 10 shown in FIG. 1 is the same as each block shown in FIG. However, the configuration of the frequency error detection circuit 10 is as follows.
This is different from the configuration of the conventional frequency error detection circuit 100. Note that the automatic frequency control circuit 40 is applicable to, for example, the digital wireless communication system shown in FIG.

【0026】図2は、周波数誤差検出回路10の一構成
例を示すブロック図である。図2に示す構成では、周波
数誤差カウンタ101は、基準時間信号bをロード端子
に入力し、電圧制御発振器42の発振信号cをクロック
端子に入力する。ロード端子に基準時間信号bが入力さ
れると、周波数誤差カウンタ101には、カウンタ初期
値回路103に設定されている初期値がロードされる。
そして、クロック端子に入力される発振信号cをアップ
カウントする。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the frequency error detection circuit 10. In the configuration shown in FIG. 2, the frequency error counter 101 inputs the reference time signal b to the load terminal, and inputs the oscillation signal c of the voltage controlled oscillator 42 to the clock terminal. When the reference time signal b is input to the load terminal, the frequency error counter 101 is loaded with the initial value set in the counter initial value circuit 103.
Then, the oscillation signal c input to the clock terminal is counted up.

【0027】図2に示された例では、周波数誤差カウン
タ101はmビット構成であってmビットのカウント値
をオーバフロー処理回路102に出力する。オーバフロ
ー処理回路102は、mビットのカウント値をnビット
(m>n)に圧縮して誤差ラッチ回路104に出力す
る。誤差ラッチ回路104は、nビットのフリップフロ
ップまたはラッチ回路で実現され、基準時間信号bで誤
差ラッチ回路104の出力をラッチして周波数誤差信号
dとして出力する。
In the example shown in FIG. 2, the frequency error counter 101 has an m-bit configuration and outputs an m-bit count value to the overflow processing circuit 102. The overflow processing circuit 102 compresses the m-bit count value into n bits (m> n) and outputs the compressed value to the error latch circuit 104. The error latch circuit 104 is implemented by an n-bit flip-flop or a latch circuit, latches the output of the error latch circuit 104 with the reference time signal b, and outputs it as a frequency error signal d.

【0028】次に動作について説明する。まず、周波数
誤差カウンタ101の構成方法について説明する。ここ
でも、基準周波数を10MHzとし、基準時間を1秒と
して周波数誤差を1Hzの精度で測定する場合を例にす
る。また、電圧制御発振器42は、10MHzで発振す
る場合に±50Hzの発振範囲偏差を有するとする。
Next, the operation will be described. First, a configuration method of the frequency error counter 101 will be described. Here, a case where the reference frequency is 10 MHz, the reference time is 1 second, and the frequency error is measured with an accuracy of 1 Hz is taken as an example. Further, it is assumed that the voltage-controlled oscillator 42 has an oscillation range deviation of ± 50 Hz when oscillating at 10 MHz.

【0029】すると、電圧制御発振器42の発振信号の
周期を1秒間のカウントすると、カウント値は、9,9
99,950ビット〜10,000,050ビット
(9,999,950Hz〜10,000,050Hz
に対応)の範囲をとる。最小値と最大値との間は100
ビットであるから、周波数誤差カウンタ101は、10
0ビットまでカウントできれば周波数誤差を測定でき
る。
Then, when the cycle of the oscillation signal of the voltage controlled oscillator 42 is counted for one second, the count value is 9, 9
99,950 bits to 10,000,050 bits (9,999,950 Hz to 10,000,050 Hz
). 100 between minimum and maximum
The frequency error counter 101 has 10 bits.
If it can count up to 0 bits, the frequency error can be measured.

【0030】例えば、カウント値が0であれば周波数誤
差なし、50以下であれば電圧制御発振器42の発振周
波数が10MHzよりも高く、51以上であれば電圧制
御発振器42の発振周波数が10MHzよりも低いと判
定できる。そして、周波数誤差カウンタ101のカウン
ト値を周波数誤差信号dとして積分回路13に入力し、
積分回路134の出力を電圧制御発振器42に制御電圧
として与えれば周波数誤差を解消することができる。
For example, if the count value is 0, there is no frequency error; if it is 50 or less, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 42 is higher than 10 MHz; if it is 51 or more, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 42 is less than 10 MHz. It can be determined that it is low. Then, the count value of the frequency error counter 101 is input to the integration circuit 13 as a frequency error signal d,
If the output of the integrating circuit 134 is given as a control voltage to the voltage controlled oscillator 42, the frequency error can be eliminated.

【0031】100ビットをカウント可能なバイナリカ
ウンタは、7ビットのカウンタで実現できる。2*7=
128>100だからである。数値表現に2の補数を用
いれば、例えば”0000000b”は0Hz、”00
00001b”は+1Hz、”0111111b”は+
63Hz、”1111111b”は−1Hz、”100
0000b”は−64Hzを表すことになり、−64H
z〜+63Hzの範囲を1Hz刻みで表現できる。な
お、bは2進数であることを示す。
A binary counter capable of counting 100 bits can be realized by a 7-bit counter. 2 * 7 =
This is because 128> 100. If two's complement is used in the numerical expression, for example, “00000000b” is 0 Hz, “00
“00001b” is +1 Hz, and “0111111b” is +
63 Hz, "1111111b" is -1 Hz, "100
0000b "represents -64 Hz, and -64H
The range from z to +63 Hz can be expressed in 1 Hz steps. Note that b indicates a binary number.

【0032】以上のことから、電圧制御発振器42とし
て±50Hzの偏差を有するものを使用した場合には、
周波数誤差カウンタ101は、7ビットバイナリカウン
タで実現可能である。なお、電圧制御発振器42の発振
周波数が10MHz±50Hzの場合には、10*7=
2*7×5*7であるから、5*7周カウンタが回った
後にカウンタ出力に周波数誤差が現れる。
From the above, when a voltage controlled oscillator 42 having a deviation of ± 50 Hz is used,
The frequency error counter 101 can be realized by a 7-bit binary counter. If the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 42 is 10 MHz ± 50 Hz, 10 * 7 =
Since it is 2 * 7 * 5 * 7, a frequency error appears in the counter output after the 5 * 7 round counter has turned.

【0033】しかし、電圧制御発振器42の発振周波数
誤差は、回路調整や発振器精度によって±50Hzを越
える可能性がある。特に問題になるのは、発振周波数誤
差が−64Hz〜+63Hzの範囲を越える場合であ
る。その場合、”0000000b”を0Hzに対応さ
せているときには、カウンタ周回数がずれて、例えば+
65Hzのずれを−63Hzと判定してしまう。
However, the oscillation frequency error of the voltage controlled oscillator 42 may exceed ± 50 Hz due to circuit adjustment and oscillator accuracy. A particular problem arises when the oscillation frequency error exceeds the range of -64 Hz to +63 Hz. In this case, when “00000000b” corresponds to 0 Hz, the number of times of counter rotation is shifted, for example, +
The shift of 65 Hz is determined to be -63 Hz.

【0034】そこで、この実施の形態では、余裕を持た
せて、−64Hz〜+63Hzの4倍の範囲、すなわち
−256Hz〜+255Hzの範囲をカウント可能な9
ビットカウンタで周波数誤差カウンタ101を構成する
ことにする。
Therefore, in the present embodiment, with a margin, a range four times as large as -64 Hz to +63 Hz, that is, a range from -256 Hz to +255 Hz can be counted.
The frequency error counter 101 is configured by a bit counter.

【0035】10MHz(10*7カウントに対応)は
2*9で割り切れないので、カウント値”000000
000b”を0Hzに対応させるために、カウンタの初
期値にオフセットを与える必要がある。 10*7=2*7×5*7=2*9×5*7/2*2=
2*9×(19532−3/4)=2*9×19532
−2*7×3 より、カウンタに初期値2*7×3を与えれば、カウン
トが19532周した後に周波数誤差がカウント値に現
れる。
Since 10 MHz (corresponding to 10 * 7 count) is not divisible by 2 * 9, the count value is "000000".
In order to make 000b "correspond to 0 Hz, it is necessary to give an offset to the initial value of the counter. 10 * 7 = 2 * 7 * 5 * 7 = 2 * 9 * 5 * 7/2 * 2 =
2 * 9 * (19532-3 / 4) = 2 * 9 * 19532.
From -2 * 7 * 3, if an initial value of 2 * 7 * 3 is given to the counter, a frequency error appears in the count value after the count reaches 19532 rounds.

【0036】よって、この実施の形態では、2*7×3
のバイナリ表現である”110000000b”を周波
数誤差カウンタ101に初期値として与える。すなわ
ち、カウンタ初期値回路103には、”1100000
00”が設定される。
Therefore, in this embodiment, 2 * 7 × 3
Is given to the frequency error counter 101 as an initial value. That is, the counter initial value circuit 103 stores “1100000”
00 ”is set.

【0037】以上に述べたような構成で、周波数誤差カ
ウンタ101にロード信号として基準時間信号bが入力
されると、周波数誤差カウンタ101には、カウンタ初
期値回路103に設定されている初期値”110000
000”がロードされ、電圧制御発振器42の発振信号
cのカウントを開始する。なお、初期値”110000
000”がロードされる直前のカウント値すなわち前回
の測定時の周波数誤差は、誤差ラッチ回路104にラッ
チされ、周波数誤差信号dとして利得調整回路12に出
力される。
When the reference time signal b is input to the frequency error counter 101 as a load signal in the above-described configuration, the frequency error counter 101 sets the initial value set in the counter initial value circuit 103 as " 110,000
000 "is loaded, and the counting of the oscillation signal c of the voltage controlled oscillator 42 is started. Note that the initial value" 110000 "
The count value immediately before 000 ″ is loaded, that is, the frequency error during the previous measurement is latched by the error latch circuit 104 and output to the gain adjustment circuit 12 as a frequency error signal d.

【0038】利得調整回路12は、周波数制御時の初期
には大きな利得を与え、周波数誤差が小さくなった後で
は小さな利得を与えるように利得調整される。利得調整
回路12によって利得調整された周波数誤差信号dは、
フィルタとしての積分回路13で積分され、D−A変換
器14でD−A変換された後、電圧制御発振器42に制
御電圧として供給される。電圧制御発振器42は、周波
数誤差が0になるように出力周波数を制御する。従っ
て、電圧制御発振器42の発振周波数は、基準周波数に
近づく。
The gain adjustment circuit 12 adjusts the gain so as to give a large gain at the initial stage of the frequency control and to give a small gain after the frequency error becomes small. The frequency error signal d whose gain has been adjusted by the gain adjustment circuit 12 is
After being integrated by an integration circuit 13 as a filter and D / A converted by a D / A converter 14, the voltage is supplied to a voltage controlled oscillator 42 as a control voltage. The voltage controlled oscillator 42 controls the output frequency so that the frequency error becomes zero. Therefore, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 42 approaches the reference frequency.

【0039】以上のように、この実施の形態では、電圧
制御発振器42が有する偏差分をカウントするのに十分
な最小限のビット幅を有するバイナリカウンタで周波数
誤差カウンタ101を構成したので、周波数誤差カウン
タ101は、従来のものに比べて小型化される。また、
誤差0Hzがカウント値0に対応するようにカウンタ初
期値回路103に設定されている初期値が周波数誤差カ
ウンタ101にロードされるので、後段の回路、特に積
分回路13の構成を複雑にしないですむ。
As described above, in this embodiment, the frequency error counter 101 is constituted by the binary counter having the minimum bit width sufficient to count the deviation of the voltage controlled oscillator 42. The counter 101 is smaller than the conventional counter. Also,
Since the initial value set in the counter initial value circuit 103 is loaded into the frequency error counter 101 so that the error 0 Hz corresponds to the count value 0, the configuration of the circuit at the subsequent stage, in particular, the integration circuit 13 does not have to be complicated. .

【0040】さらに、周波数誤差カウンタ101のビッ
ト幅に、電圧制御発振器42が有する偏差分をカウント
するのに十分な最小限のビット幅に対して余裕を持たせ
ているので、カウンタ周回数がずれて誤差制御方向が逆
方向に進んでしまう事態が回避される。
Further, since the bit width of the frequency error counter 101 has a margin with respect to a minimum bit width sufficient to count the deviation of the voltage controlled oscillator 42, the number of times of the counter rotation is shifted. Thus, a situation in which the error control direction proceeds in the reverse direction is avoided.

【0041】上述した例では、周波数誤差カウンタ10
1のビット幅を7ビットから9ビットに拡張したが、そ
の拡張によって利得調整回路12や積分回路13の回路
規模が大きくなってしまい好ましくない。そこで、この
実施の形態では、図2に示されたように、周波数誤差カ
ウンタ101と誤差ラッチ回路104との間にオーバフ
ロー処理回路102が設けられている。
In the above example, the frequency error counter 10
Although the bit width of 1 is expanded from 7 bits to 9 bits, the expansion undesirably increases the circuit scale of the gain adjustment circuit 12 and the integration circuit 13. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, an overflow processing circuit 102 is provided between the frequency error counter 101 and the error latch circuit 104.

【0042】オーバフロー処理回路102は、周波数誤
差カウンタ101が出力するmビットのカウント値をn
ビットに圧縮する。すなわち、mビットで表現される周
波数誤差がnビットで表現しうる範囲を越えている場合
には、mビットで表現される周波数誤差を、nビットで
表現しうる最大の値(絶対値で)に変換する。なお、上
記の例では、m=9、n=7である。
The overflow processing circuit 102 counts the m-bit count value output from the frequency error counter 101 by n
Compress to bits. That is, when the frequency error represented by m bits exceeds the range that can be represented by n bits, the frequency error represented by m bits is converted into the maximum value (in absolute value) that can be represented by n bits. Convert to In the above example, m = 9 and n = 7.

【0043】mビットで表現される周波数誤差がnビッ
トで表現しうる範囲を越えたか否かは、mビットの上位
ビットで判断できる。例えば、図3の説明図からわかる
ように、m=9、n=7の場合、周波数誤差が、−64
Hz〜+63Hzを越える場合は、9ビットの上位3ビ
ットが”000”および”111”でない場合である。
かつ、+63Hzを越える場合には最上位ビットが0で
あり、−64Hzを下回る場合には最上位ビットが1で
ある。
Whether or not the frequency error represented by m bits exceeds the range that can be represented by n bits can be determined by the upper bits of m bits. For example, as can be seen from the explanatory diagram of FIG. 3, when m = 9 and n = 7, the frequency error is −64.
When the frequency exceeds Hz to +63 Hz, the upper 3 bits of the 9 bits are not "000" or "111".
When the frequency exceeds +63 Hz, the most significant bit is 0, and when the frequency is less than -64 Hz, the most significant bit is 1.

【0044】そこで、オーバフロー処理回路102は、
周波数誤差カウンタ101が出力するmビットのうち上
位の(m−n+1)ビットを監視して、mビットで表現
される周波数誤差がnビットで表現しうる範囲を越えた
場合には、mビットで表現される周波数誤差を、nビッ
トで表現しうる最大の値(絶対値で)に変換する。
Therefore, the overflow processing circuit 102
The upper (m−n + 1) bits of the m bits output from the frequency error counter 101 are monitored, and if the frequency error represented by m bits exceeds the range that can be represented by n bits, The expressed frequency error is converted into a maximum value (in absolute value) that can be expressed by n bits.

【0045】図4は、オーバフロー処理回路102の一
構成例を示す回路図である。図4において、論理積回路
(AND回路)201はmビットのうち上位の(m−n
+1)ビットが”111”であることを監視する。ま
た、論理和回路(NOR回路)202は、mビットのう
ち上位の(m−n+1)ビットが”000”であること
を監視する。上位の(m−n+1)ビットが”111”
または”000”であれば、NOR回路203の出力が
ローレベルになって論理回路204およびAND回路2
05の出力がローレベルになるので、入力された第1ビ
ット〜第nビットがオーバフロー処理回路102からそ
のまま出力される。なお、論理回路204は、上側の入
力が0(ローレベル)であって下側の入力がハイレベル
であるとハイレベルを出力する。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the overflow processing circuit 102. In FIG. 4, an AND circuit 201 has a higher (m−n) of m bits.
+1) Monitor that the bit is "111". The OR circuit (NOR circuit) 202 monitors that the upper (mn + 1) bits of the m bits are “000”. The upper (mn + 1) bits are “111”
Or, if it is “000”, the output of the NOR circuit 203 goes low and the logic circuit 204 and the AND circuit 2
Since the output of step 05 becomes low level, the input first to n-th bits are output from the overflow processing circuit 102 as they are. Note that the logic circuit 204 outputs a high level when the upper input is 0 (low level) and the lower input is high.

【0046】上位の(m−n+1)ビットが”111”
および”000”でなければ、NOR回路203の出力
がハイレベルになる。すなわち、mビットで表現される
周波数誤差がnビットで表現しうる範囲を越えた場合に
は(例えば、−64Hz〜+63Hzを越えた場合)、
NOR回路203の出力がハイレベルになる。よって、
論理回路204によるゲートおよびAND回路205に
よるゲートが開く。ただし、論理回路204は第mビッ
トの値を反転させて通過させる。
The upper (mn) bits are "111".
Otherwise, the output of the NOR circuit 203 goes high. That is, when the frequency error represented by m bits exceeds the range that can be represented by n bits (for example, when the frequency error exceeds −64 Hz to +63 Hz),
The output of the NOR circuit 203 goes high. Therefore,
The gate by the logic circuit 204 and the gate by the AND circuit 205 are opened. However, the logic circuit 204 inverts and passes the value of the m-th bit.

【0047】従って、最上位ビットである第mビットが
1であれば、AND回路205の出力がハイレベルにな
り、NOR回路303,501〜503によるゲートを
閉じる。すなわち、NOR回路303,501〜503
の出力が全てローレベルになる。第nビットに対応した
ラインには反転回路(NOT回路)304が設置されて
いるので、結局、第nビットのみが1になったデータ
(例えば、−64Hzに対応した”1000000
b”)がオーバフロー処理回路102から出力される。
Therefore, if the m-th bit, which is the most significant bit, is 1, the output of the AND circuit 205 goes high, and the gates of the NOR circuits 303, 501 to 503 are closed. That is, the NOR circuits 303, 501 to 503
All outputs go low. Since an inverting circuit (NOT circuit) 304 is provided on the line corresponding to the n-th bit, data in which only the n-th bit becomes 1 (for example, “100000 corresponding to −64 Hz”)
b ″) is output from the overflow processing circuit 102.

【0048】上位の(m−n+1)ビットが”111”
および”000”でなく、最上位ビットである第mビッ
トが0であれば、論理回路204の出力がハイレベルに
なってNOR回路301,401〜403によるゲート
を閉じる。すなわち、NOR回路301,401〜40
3の出力が全てローレベル(例えば”0000000
b”に対応)になる。このとき、NOR回路303,5
01〜503によるゲートは開いているので、NOR回
路301,401〜403の出力が全てハイレベルにな
る。第nビットに対応したラインにはNOT回路304
が設置されているので、結局、第nビットのみが0にな
ったデータ(例えば、+63Hzに対応した”0111
111b”)がオーバフロー処理回路102から出力さ
れる。
The upper (mn + 1) bits are "111"
If the m-th bit, which is the most significant bit, is not 0 and is not “000”, the output of the logic circuit 204 goes high and the gates of the NOR circuits 301, 401 to 403 are closed. That is, the NOR circuits 301, 401 to 40
3 are all low level (for example, “00000000”).
b "). At this time, the NOR circuits 303 and 5
Since the gates 01 to 503 are open, the outputs of the NOR circuits 301 and 401 to 403 all go high. A NOT circuit 304 is provided on the line corresponding to the n-th bit.
Is provided, the data in which only the n-th bit becomes 0 (for example, “0111 corresponding to +63 Hz”)
111b ″) is output from the overflow processing circuit 102.

【0049】なお、NOT回路302は、入力のnビッ
トがそのままオーバフロー処理回路102から出力され
るときに、第nビットの論理を反転しないように、NO
T回路304に対応して設けられている。
Note that the NOT circuit 302 operates so as not to invert the logic of the n-th bit when the input n-bit is output from the overflow processing circuit 102 as it is.
It is provided corresponding to the T circuit 304.

【0050】結局、オーバフロー処理回路102は、m
ビット(表現範囲は−2*(m−1)Hz〜+(2*
(m−1)−1)Hz)の周波数誤差をnビット(表現
範囲は−2*(n−1)Hz〜+(2*(n−1)−
1)Hzに押さえ込むために、−2*(m−1)Hz〜
−(2*(n−1)+1)Hzを−(2*(n−1))
Hzに置き換え、+2*(n−1)Hz〜+(2*(m
−1)−1)Hzを+(2*(n−1)+1)Hzに置
き換える。
After all, the overflow processing circuit 102
Bit (Expression range is -2 * (m-1) Hz to + (2 *
The (m-1) -1) Hz) frequency error is represented by n bits (representation range is -2 * (n-1) Hz to + (2 * (n-1)-
1) To hold down to Hz, -2 * (m-1) Hz ~
− (2 * (n−1) +1) Hz is − (2 * (n−1))
Hz, and + 2 * (n-1) Hz to + (2 * (m
-1) -1) Hz is replaced with + (2 * (n-1) +1) Hz.

【0051】以上のように、この実施の形態では、mビ
ットで表現される周波数誤差がnビットで表現しうる範
囲を越えた場合には、オーバフロー処理回路102が、
mビットで表現される周波数誤差を、nビットで表現し
うる最大の値(絶対値で)に変換する。よって、後段の
利得調整回路12や積分回路13の回路規模が大きくな
ることはない。
As described above, in this embodiment, when the frequency error represented by m bits exceeds the range that can be represented by n bits, the overflow processing circuit 102
The frequency error represented by m bits is converted into a maximum value (in absolute value) that can be represented by n bits. Therefore, the circuit scale of the gain adjustment circuit 12 and the integration circuit 13 at the subsequent stage does not increase.

【0052】一例として、10.000100MHz±
128Hzの発振特性を有する電圧制御発振器42を仮
定する。すなわち、中心周波数が100Hzずれ、±1
28Hzの偏差を持ち、期待する10MHz±50Hz
からずれているとする。なお、自動周波数制御回路40
が起動したときには積分回路13はゼロクリアされてい
る。
As an example, 10.000100 MHz ±
Assume that the voltage controlled oscillator 42 has an oscillation characteristic of 128 Hz. That is, the center frequency is shifted by 100 Hz, ± 1
10MHz ± 50Hz with 28Hz deviation
Is deviated from The automatic frequency control circuit 40
Is activated, the integration circuit 13 is cleared to zero.

【0053】m=9、n=7の場合、周波数誤差カウン
タ101は初期値”110000000b”からカウン
トを開始し、周波数誤差が0である場合には19532
周カウントが回ってカウント値が”000000000
b”になるのであるが、この例では周波数誤差が100
Hzあるので、”001100100b”となる。この
値は、オーバフロー処理回路102で7ビットに制限さ
れ”0111111b”(+63Hz)となる。
When m = 9 and n = 7, the frequency error counter 101 starts counting from the initial value "110000000b", and when the frequency error is 0, 19532
The lap count turns and the count value becomes “000000000”
b ", but in this example, the frequency error is 100
Hz, it becomes “001100100b”. This value is limited to 7 bits by the overflow processing circuit 102 and becomes "0111111b" (+63 Hz).

【0054】7ビットによる周波数誤差信号dは、利得
調整回路12,積分回路13およびD−A変換器14を
経て電圧制御発振器42に対する制御電圧となるが、こ
の間の利得を1とした場合、電圧制御発振器42の発振
周波数を63Hz小さくするように作用する。なお、制
御の方向を周波数誤差が小さくなるように働かせるの
で、途中に論理の反転がある。
The frequency error signal d of 7 bits becomes a control voltage for the voltage controlled oscillator 42 through the gain adjusting circuit 12, the integrating circuit 13 and the DA converter 14. It acts to reduce the oscillation frequency of the control oscillator 42 by 63 Hz. In addition, since the control direction works so as to reduce the frequency error, there is a logic inversion in the middle.

【0055】従って、電圧制御発振器42は、10,0
00,037Hzで発振する。次の基準時間が到来する
と、周波数誤差は+37Hzと判定される(利得が1の
場合)。積分回路13は、前回の63Hzに今回の+3
7Hzを加算して電圧制御発振器42の発振周波数を中
心周波数から100Hz小さくするように制御する。以
上のようにして、電圧制御発振器42の発振周波数は真
の10MHzに近づいていく。
Accordingly, the voltage-controlled oscillator 42 has a value of 10,0
Oscillates at 00,037 Hz. When the next reference time arrives, the frequency error is determined to be +37 Hz (when the gain is 1). The integration circuit 13 calculates the current +3
The control is performed so that the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 42 is reduced by 100 Hz from the center frequency by adding 7 Hz. As described above, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 42 approaches the true 10 MHz.

【0056】図5は、自動周波数制御回路における周波
数誤差検出回路10の他の実施の形態を示すブロック図
である。この場合には、オーバフロー処理回路102A
は、mビットのデータをnビットに圧縮するとともに、
1ビットのオーバフロー信号を出力する。よって、誤差
ラッチ回路104Aは、n+1ビットのデータをラッチ
して出力する。
FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the frequency error detection circuit 10 in the automatic frequency control circuit. In this case, the overflow processing circuit 102A
Compresses m-bit data into n-bit data,
Outputs a 1-bit overflow signal. Therefore, the error latch circuit 104A latches and outputs the (n + 1) -bit data.

【0057】オーバフロー信号は、周波数誤差カウンタ
101の出力値が−2*(n−1)Hz〜+(2*(n
−1)−1)Hzの範囲を越えたことを示す信号であ
る。この信号が周波数誤差検出回路10の外部に出力さ
れる。オーバフロー信号は例えば利得調整回路12の利
得調整に用いられ、オーバフロー信号が出力されたとき
には引き込みを速くするように利得を調整することがで
きる。また、オーバフロー信号が出力されたときには電
圧制御発振器42に異常発振が生じたと判断して自動周
波数制御回路40を初期化するといった処理に用いるこ
ともできる。
As for the overflow signal, the output value of the frequency error counter 101 is -2 * (n-1) Hz to + (2 * (n
-1) -1) A signal indicating that the frequency range has been exceeded. This signal is output to the outside of the frequency error detection circuit 10. The overflow signal is used, for example, for the gain adjustment of the gain adjustment circuit 12, and when the overflow signal is output, the gain can be adjusted so as to speed up the pull-in. Further, when an overflow signal is output, it can be used for processing such as determining that abnormal oscillation has occurred in the voltage controlled oscillator 42 and initializing the automatic frequency control circuit 40.

【0058】なお、上記の実施の形態では、周波数誤差
検出の精度を1Hzとして説明したが、1/k[Hz]
(k:自然数)の誤差を検出するには基準時間をk秒に
する必要がある。その場合には、周波数誤差カウンタ1
01のビット数をkビット増やす必要があるが、電圧制
御発振器42の偏差分をカウントするのに十分な最小限
のビット幅を有するバイナリカウンタで周波数誤差カウ
ンタ101を構成すればよいことは、上記の実施の形態
の場合と同様である。その場合、電圧制御発振器42の
特性に応じた誤差を考慮してビット幅に余裕を持たせる
ことが好ましいことも上記の実施の形態の場合と同様で
ある。
In the above embodiment, the accuracy of the frequency error detection has been described as 1 Hz, but 1 / k [Hz]
To detect an error of (k: natural number), the reference time needs to be set to k seconds. In that case, the frequency error counter 1
Although it is necessary to increase the number of bits of 01 by k bits, the frequency error counter 101 may be constituted by a binary counter having a minimum bit width sufficient to count the deviation of the voltage controlled oscillator 42. This is the same as the embodiment. In this case, it is preferable to provide a margin in the bit width in consideration of an error according to the characteristics of the voltage controlled oscillator 42, as in the case of the above-described embodiment.

【0059】また、上記の実施の形態では、基準周波数
として10MHzを例示したが、その他の周波数であっ
ても、カウンタ初期値をそれに併せて変更すれば、上記
の実施の形態を適用することができる。
In the above-described embodiment, 10 MHz is exemplified as the reference frequency. However, the above-described embodiment can be applied to other frequencies if the counter initial value is changed accordingly. it can.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、自動周
波数制御回路を、周波数誤差検出手段が、発振器の発振
周波数がとりうる所定の周波数幅に応じた周期数を計測
しうる桁数であって最小限の桁数の計数能力を有するカ
ウンタを含むように構成したので、自動周波数制御回路
において周波数誤差を検出するカウンタを少ない段数で
実現できる効果がある。
As described above, according to the present invention, the automatic frequency control circuit is provided with a number of digits by which the frequency error detecting means can measure the number of periods corresponding to a predetermined frequency width that the oscillation frequency of the oscillator can take. However, since the counter is configured to include the counter having the minimum number of digits, the automatic frequency control circuit has an effect that the counter for detecting the frequency error can be realized with a small number of stages.

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

【図1】 本発明による自動周波数制御回路の一構成例
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an automatic frequency control circuit according to the present invention.

【図2】 周波数誤差検出回路の一構成例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a frequency error detection circuit.

【図3】 9ビットバイナリカウンタによる9ビット表
現値と7ビット表現値との関係を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a 9-bit expression value and a 7-bit expression value by a 9-bit binary counter.

【図4】 オーバフロー処理回路の一構成例を示す回路
図である。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an overflow processing circuit.

【図5】 オーバフロー処理回路の他の構成例を示す回
路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing another configuration example of the overflow processing circuit.

【図6】 自動周波数制御回路が用いられるディジタル
無線通信システムの一例を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a digital wireless communication system using an automatic frequency control circuit.

【図7】 従来の自動周波数制御回路の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional automatic frequency control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 周波数誤差検出回路 11 基準時間生成回路 12 利得調整回路 13 積分回路 14 D−A変換器 40 自動周波数制御回路 42 電圧制御発振器 101 周波数誤差カウンタ 102 オーバフロー処理回路 103 カウンタ初期値回路 104 誤差ラッチ回路 Reference Signs List 10 frequency error detection circuit 11 reference time generation circuit 12 gain adjustment circuit 13 integrator circuit 14 DA converter 40 automatic frequency control circuit 42 voltage controlled oscillator 101 frequency error counter 102 overflow processing circuit 103 counter initial value circuit 104 error latch circuit

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 中心周波数に対して所定の周波数範囲の
精度を有する発振器の発振周波数を基準周波数に合わせ
る自動周波数制御回路であって、 所定期間内の前記発振器の発振信号における周期を計数
して発振信号の周波数と基準周波数との誤差を検出する
周波数誤差検出手段と、 前記周波数誤差検出手段が出力する周波数誤差信号にも
とづいて前記発振器の発振周波数を基準周波数に近づけ
るための制御信号を生成して前記発振器に与える制御信
号発生手段とを備え、 前記周波数誤差検出手段が、前記発振器の発振周波数が
とりうる所定の周波数幅に応じた周期数を計測しうる桁
に対して余裕のある桁数を有するバイナリカウンタ
と、周波数誤差がないときのカウント値が0になるよう
に前記バイナリカウンタに初期値を与えるカウンタ初期
値回路と、前記バイナリカウンタの出力ビット幅を、所
定の周波数幅に応じた周期数を計測しうるビット幅を越
えない範囲に圧縮するオーバフロー処理回路とを含むこ
とを特徴とする自動周波数制御回路。
An automatic frequency control circuit for adjusting an oscillation frequency of an oscillator having an accuracy within a predetermined frequency range with respect to a center frequency to a reference frequency, wherein the automatic frequency control circuit counts a period of the oscillation signal of the oscillator within a predetermined period. Frequency error detection means for detecting an error between the frequency of the oscillation signal and the reference frequency, and a control signal for causing the oscillation frequency of the oscillator to approach the reference frequency based on the frequency error signal output by the frequency error detection means. Control signal generating means for giving the signal to the oscillator, wherein the frequency error detecting means has a margin with respect to the number of digits capable of measuring the number of periods according to a predetermined frequency width that the oscillation frequency of the oscillator can take. Binary counter with number
And the count value becomes 0 when there is no frequency error.
Counter initial value for giving an initial value to the binary counter
Value circuit and the output bit width of the binary counter
Exceeds the bit width that can measure the number of periods according to the fixed frequency width
An overflow processing circuit for compressing the data into an impossible range .
【請求項2】 オーバフロー処理回路は、カウンタの出
力値が所定の周波数幅に応じた周期数を計測しうるビッ
ト幅で表現しうる範囲内の値であればカウンタの出力値
をそのまま出力し、カウンタの出力値が所定の周波数幅
に応じた周期数を計測しうるビット幅で表現しうる範囲
を越えていればカウンタの出力値を所定の周波数幅に応
じた周期数を計測しうるビット幅による最大値に変換し
て出力する請求項記載の自動周波数制御回路。
2. An overflow processing circuit comprising :
A bit whose force value can measure the number of periods according to a predetermined frequency width.
Output value of the counter if the value is within the range that can be expressed by
Is output as it is, and the output value of the counter
Range that can be represented by a bit width that can measure the number of periods according to
If the frequency exceeds the threshold, the output value of the counter is
Converted to the maximum value of the measurable bit width
2. The automatic frequency control circuit according to claim 1 , wherein the automatic frequency control circuit outputs the data.
【請求項3】 オーバフロー処理回路は、カウンタの出
力値を所定の周波数幅に応じた周期数を計測しうるビッ
ト幅による最大値に変換したときには、その旨を示す情
報も出力する請求項記載の自動周波数制御回路。
3. An overflow processing circuit according to claim 1 , wherein said overflow processing circuit outputs a counter.
A bit that can measure the number of periods according to a predetermined frequency width
When converted to the maximum value according to the
3. The automatic frequency control circuit according to claim 2 , wherein said automatic frequency control circuit also outputs a report .
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