JP3270268B2 - Pllシンセサイザ装置及びこれを用いた無線装置 - Google Patents

Pllシンセサイザ装置及びこれを用いた無線装置

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JP3270268B2
JP3270268B2 JP28520494A JP28520494A JP3270268B2 JP 3270268 B2 JP3270268 B2 JP 3270268B2 JP 28520494 A JP28520494 A JP 28520494A JP 28520494 A JP28520494 A JP 28520494A JP 3270268 B2 JP3270268 B2 JP 3270268B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セルラー無線機などに
用いて好適なPLLシンセサイザ装置及びこれを用いた
無線装置に関する。
【0002】
【従来の技術】セルラー無線電話機などの無線装置で
は、その送信部や受信部に局部発振器の発振周波数を可
変としてチャンネル切替え可能にしたり、安定化したり
するために、PLL周波数シンセサイザが設けられてい
る。
【0003】図12はかかる従来のPLL周波数シンセ
サイザの一例を示したブロック図であって、1はこのP
LL周波数シンセサイザ、2〜6は入力端子、7はシフ
トレジスタ、8はカウンタ、9はリファレンスカウン
タ、10は位相比較器、11はスイッチ、12,13は
出力端子、14はループフィルタである。
【0004】同図において、PLL周波数シンセサイザ
1はシフトレジスタ7、プリスケーラやスワローカウン
タ,プログラムカウンタなどで構成されるカウンタ8や
リファレンスカウンタ9、位相比較器10及びスイッチ
11で構成されており、出力端子12,13からの出力
信号によってループフィルタ14の時定数が切り換えら
れる。ループフィルタ14の出力信号は、図示しない
が、例えば送信機や受信機の局部発振器としてのVCO
(電圧制御発振器)に制御信号として供給され、この制
御信号によってVCOの発振周波数が制御される。
【0005】このVCOの出力信号FVCOが入力端子2
から入力され、カウンタ8により分周比mで分周された
後、位相比較器15に供給される。また、水晶振動子な
どを用いた図示しない基準発振器からの安定した周波数
の基準信号FOSCは入力端子6から入力され、リファレ
ンスカウンタ9により分周比nで分周された後、位相比
較器10に供給される。位相比較10では、これら2つ
の分周出力信号の位相が比較されてその位相差に応じた
信号が出力され、この出力信号は、スイッチ11に供給
されるとともに、出力端子13に供給される。スイッチ
11がオフしているときには、出力端子13に得られる
位相比較器10の出力信号がループフィルタ14を介し
てVCOに制御信号として供給され、また、スイッチ1
1がオンしているときには、ループフィルタ14の時定
数が小さいものに切り換えられ、位相比較器10の出力
信号がスイッチ11を通り、出力端子12及びこのルー
プフィルタ14を介してVCOに制御信号として供給さ
れる。
【0006】かかる構成によってPLLが形成され、上
記基準発振器から出力される基準信号FOSCの周波数を
OSCとすると、VCOの出力信号FVCOの周波数fVCO
は、 fVCO=fOSC・m/n で安定化する。
【0007】カウンタ8の分周比mやリファレンスカウ
ンタ9の分周比nは、入力端子3からシフトレジスタ7
に入力されるデータDHでの設定データDTに応じた値
に設定される。
【0008】入力端子5から入力されるロードイネーブ
ル信号LEが“L”(ローレベル)のとき、入力端子3
からシリアルのデータDHが入力され、これに同期して
入力端子4から入力されるクロックφにより、シフトレ
ジスタ7に取り込まれる。データDHは、図13に示す
ように、最上位ビットMSBから最下位ビットLSBま
での所定ビット数の設定データDTとこれに続く1ビッ
トのレジスタ選択ビットHorLとからなり、設定データ
DTの最上位ビットMSBから順にレジスタ選択ビット
HorLまでシリアルに入力端子3から入力されて、これ
ら各ビットがクロックφの立上りエッジでシフトレジス
タ7に順次取り込まれる。レジスタ選択ビットHorL
は、この設定データDTをカウンタ8,リファレンスカ
ウンタ9のいずれに設定するものであるかを決めるもの
である。
【0009】かかるデータDHがシフトレジスタ7に取
り込まれた後、図13に示したように、ロードイネーブ
ル信号LEを“H”(ハイレベル)または“OPEN”
とし、これにともなって、シフトレジスタ7からレジス
タ選択ビットHorLで指定されるカウンタ8またはリフ
ァレンスカウンタ9に設定データDTがパラレルデータ
として転送され、カウンタ8またはリファレンスカウン
タ9にこの設定データDTに応じた分周比mまたはnが
設定される。
【0010】また、上記のようにロードイネーブル信号
LEが“H”または“OPEN”となると、スイッチ1
1がオンしてループフィルタ14の時定数が小さくな
り、この時定数でループフィルタ14からVCOに制御
信号が送られる。これにより、カウンタ8またはリファ
レンスカウンタ9での分周比mまたはnの設定後のロッ
クアップの高速化が図られる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
PLL周波数シンセサイザでは、一般に、ループフィル
タ14の時定数を切り替え可能とし、シフトレジスタ7
でのデータDHの取込み終了後、ロードイネーブル信号
LEを“H”とすることにより、スイッチ11をオンし
てループフィルタ14の時定数が小さくなるようにして
いる。ところで、ロックアップの高速化を図るために
は、ループフィルタ14の時定数が小さい期間をある程
度長くする必要があり、このため、シフトレジスタ7で
の設定データの取込み終了後所定時間tLEだけロードイ
ネーブル信号LEを“H”に保持しなければならない。
一方、ロードイネーブル信号LEが“H”のときにデー
タDHが入力されると、このデータDHはシフトレジス
タ7を素通りしてカウンタ8またはリファレンスカウン
タ9に転送され、そこに設定されている分周比mまたは
nを破壊してしまう。このため、データDHを入力する
ときには、ロードイネーブル信号LEが“L”でなけれ
ばならない。
【0012】このようなことから、図14に示すよう
に、第1のデータDHでカウンタ8またはリファレンス
カウンタ9の分周比mまたはnを設定した後、新たな第
2のデータDHをシフトレジスタ7に取り込んでカウン
タ8またはリファレンスカウンタ9の分周比mまたはn
を変更する場合には、“H”であるロードイネーブル信
号LEを一度第2のデータDHの期間t1よりも長い期
間t2だけ“L”とし、この期間t2内で第2のデータD
Hをシフトレジスタ7に取り込んだ後、再度ロードイネ
ーブル信号LEを“H”とするという動作が行なわれる
が、第1のデータDHを取込み設定してから第2のデー
タDHを取り込むまでのロードイネーブル信号LEが
“H”の期間tLEは、上記のロックアップの高速化を図
るために必要なループフィルタ14の時定数を小さくし
ておく期間以上でなければならない。
【0013】即ち、第1のデータDHを取込み設定した
後に次の第2のデータDHを取り込むためには、最低で
も、ロックアップの高速化を図るためにロードイネーブ
ル信号LEを“H”にしておかなければならない上記所
定時間tLEを経過しなければならず、ロードイネーブル
信号LEが“H”である期間には、新たなデータDHが
入力端子3から入力されないようにしている。このた
め、上記従来のPLL周波数シンセサイザでは、カウン
タ8やリファレンスカウンタ9で分周比mまたはnを変
更したいときには、ロードイネーブル信号LEが“L”
になるまで待たなければならず、より一層の高速化を図
ることが困難であった。
【0014】このことは、例えば、かかるPLL周波数
シンセサイザを使用したセルラー無線電話システムにお
いては、特に重要な問題となる。かかるシステムでは、
地域毎に区分されるセルでは、複数のチャンネルが設定
されており、各セルでは、使用されていないチャンネル
の使用を夫々のセルの中央局が許可する。従って、セル
ラー無線電話機が自動車に載置されている場合、この自
動車がセルを通過して新たなセルに入る毎に、使用チャ
ンネルが指定される。そこで、例えば、自動車が2つの
セルの境界に沿って移動し、これらセルを短時間で交互
に出入りするような場合、短時間でチャンネルの切替え
が指示されるが、上記従来のPLL周波数シンセサイザ
を使用している場合には、その分周比の切替えがチャン
ネル切替えの指示に追従できず、一瞬通話が途切れると
いうような事態も生ずることになる。
【0015】本発明の目的は、かかる問題を解消し、分
周比変更の際の待ち時間を短縮し、迅速に分周比の変更
を行なうことができるようにしたPLLシンセサイザ装
置及びこれを用いた無線装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、上記従来の構成に加え、上記スイッチを
オン状態に設定する第1の制御信号(上記ロードイネー
ブル信号に相当する)の立上りエッジを検出して、短か
いパルス幅の第2の制御信号(ラッチクロック)を生成
する手段を設け、シフトレジスタが、該第2の制御信号
により、取り込んだ設定データに応じた分周比を第1の
カウンタまたは第2のカウンタに設定するようにする。
【0017】
【作用】第1の制御信号が立ち上がると、スイッチは所
定期間オン状態に保持されるのであるが、この第1の制
御信号の立上りエッジで生成される第2の制御信号はパ
ルス幅が短かく、この第2の制御信号でシフトレジスタ
が第1または第2のカウンタの分周比設定を行なうと、
シフトレジスタは次の設定データの取り込みが可能な状
態となる。従って、ロックアップの高速化を図るため
に、第1の制御信号の“H”の期間(即ち、スイッチの
オン期間)を長くしても、この期間に次の設定データを
シフトレジスタに取り込んで保持しておくことができ、
第1,第2のカウンタの分周比の設定に要する時間を短
縮することができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明によるPLL周波数シンセサイザの一
実施例を示すブロック図であって、15はラッチクロッ
ク生成回路であり、図12に対応する部分には同一符号
をつけて重複する説明を省略する。
【0019】同図において、この実施例は、ラッチクロ
ック生成回路15が設けられていること以外、図12に
示した従来のPLL周波数シンセサイザ1と同様の構成
をなしている。また、ここでも、この実施例によってP
LLが形成されているものとする。
【0020】ラッチクロック生成回路15は、入力端子
5から入力されるロードイネーブル信号LEを入力デー
タとし、入力端子6から入力される図示しない基準発振
器からの基準信号FOSCをクロックとするものであっ
て、この基準信号FOSCでロードイネーブル信号LEの
立上りエッジを検出し、この基準信号FOSCに位相同期
して基準信号FOSCの1サイクル分のパルス幅のラッチ
クロックLC を生成する。
【0021】ロードイネーブル信号LEが“L”で入力
端子3から図13に示したようなシリアルの設定データ
DTとレジスタ選択ビットHorLとからなるデータDH
が入力され、これが入力端子4からのクロックφによっ
てシフトレジスタ7に取り込まれる。そして、図13に
示したようにロードイネーブル信号LEが“H”になる
と、その立上りエッジの直後にラッチクロック生成回路
15からシフトレジスタ7に“H”のラッチクロックL
Cが供給され、これにより、シフトレジスタ7からレジ
スタ選択ビットHorLで指定されるカウンタ8またはリ
ファレンスカウンタ9に設定データDTがパラレルデー
タとして転送される。このようにして、カウンタ8また
はリファレンスカウンタ9の分周比mまたはnがラッチ
クロックLC のタイミングで変更される。
【0022】ここで、リファレンスカウンタ9とプリス
ケーラ分周比設定レジスタを1組とし、カウンタ8内の
プログラムカウンタとスワローカウンタを1組として、
例えば、レジスタ選択ビットHorLが“H”のときに
は、リファレンスカウンタ9とプリスケーラ分周比設定
レジスタが選択されてこのプリスケーラ分周比設定レジ
スタに設定データDTが設定され、また、レジスタ選択
ビットHorLが“L”のときには、カウンタ8内のプロ
グラムカウンタとスワローカウンタレジスタが選択され
てスワローカウンタレジスタに設定データDTが設定さ
れ、夫々で分周比nまたはmの変更が行なわれる。
【0023】なお、データDHのデータ長はロードイネ
ーブル信号LEが“H”となる直前からシフトレジスタ
13のビット長分であり、かかるデータDHがシフトレ
ジスタ13のビット長を超えるときには、設定データD
Tの最上位ビットMSBからシフトレジスタ13のビッ
ト長を超える分までのデータが無視され(この場合のP
LL周波数シンセサイザでは、かかるデータは不要なも
のとなっている)、レジスタ選択ビットHorLと最下位
ビットLSBから数えてシフトレジスタ13のビット長
分となる設定データDTの部分とが有効なものであっ
て、シフトレジスタ7に取り込まれる。
【0024】ここで、上記のように、この実施例を含む
PLLが構成されているものとしてから、出力端子1
2,13に図12に示したようなループフィルタ14が
接続されており、ロードイネーブル信号LEが“H”と
なってスイッチ11がオンし、ループフィルタ14で時
定数が小さい方に切り換えられる。しかし、ロードイネ
ーブル信号LEが“H”状態にあっても、ロードイネー
ブル信号LEが立ち上ってラッチクロックLCが一度供
給された後では、ロードイネーブル信号LEが“L”か
ら“H”に反転するまでシフトレジスタ7に“H”のラ
ッチクロックLCが供給されることがないので、シフト
レジスタ7はデータDHの取込み可能状態(即ち、デー
タDHがシフトレジスタ7をそのまま通過してカウンタ
8またはリファレンスカウンタ9に送られず、シフトレ
ジスタ7に留まる状態)となっている。
【0025】このことから、この実施例では、ロードイ
ネーブル信号LEが“H”のときでも、シフトレジスタ
7はデータDHを取り込み、次のラッチクロックLC
カウンタ8またはリファレンスカウンタ9に転送し、こ
れらの分周比m,nを変更させることができるが、この
ことを図2によりさらに具体的に説明する。
【0026】第1のデータDHの設定後、ロックアップ
の高速化に必要な予め決められたロードイネーブル信号
LEの“H”期間tLEを経過すると、ロードイネーブル
信号LEは“L”となるが、ロードイネーブル信号LE
は、“L”となれば、いつでも“H”にすることができ
る。また、上記のように、ロードイネーブル信号LEの
立上りで基準信号FOSCの1サイクル分のパルス幅のラ
ッチクロックLCが発生し、これが発生した後では、シ
フトレジスタ7はデータDHの取込みが可能な状態とな
る。さらに、上記のように、データDHはロードイネー
ブル信号LEの立上りの直前に入力されるようにしてい
る。
【0027】以上のことから、ロードイネーブル信号L
Eが“H”である所定時間tLEが経過して“L”となっ
た後、直ちに(即ち、データDHの期間tDH(図14で
の期間t2に等しい)よりも充分短かい期間t3が経過し
てから)ロードイネーブル信号LEを“H”とするよう
なタイミングでデータDHを入力端子3から入力して
も、シフトレジスタ7はこれを取り込むことができ、ま
た、その設定データDTをシフトレジスタ7からカウン
タ8やリファレンスカウンタ9に転送することもでき
る。
【0028】これによると、カウンタ8やリファレンス
カウンタ9の分周比の変更のための待ち時間を大幅に低
減することができるが、これを従来のPLL周波数シン
セサイザと比較して説明する。
【0029】図3はロックアップを高速化するために必
要なロードイネーブル信号LEの最小限度の“H”の期
間tLEがデータDHの期間tDHよりも長い場合を示すも
のであって、従来のPLL周波数シンセサイザでは、図
3(a)に示すように、この期間tLEが経過してロード
イネーブル信号LEが“L”となるとともに、次のデー
タDHのシフトレジスタ7への取込みが可能となってい
たが、この実施例の場合には、図3(b)に示すよう
に、ロードイネーブル信号LEが“H”の期間tLE内で
もデータDHの取込みが可能であり、この期間tLEが経
過してロードイネーブル信号LEが“L”となると、短
かい期間t3を経て直ちに“H”となるようなタイミン
グでデータDHをシフトレジスタ7に取り込むことがで
きる。このことから、ロードイネーブル信号LEが
“H”になってからシフトレジスタ7へのデータDHの
取込みタイミングを、この実施例の場合、従来のPLL
周波数シンセサイザよりもほぼデータDHの期間tDH
け早めることができ、それだけ分周比変更のための待ち
時間を短縮できる。
【0030】図4は期間tLE<期間tDHである場合を示
すものであって、従来のPLL周波数シンセサイザで
は、図4(a)に示すように、この期間tLEが経過して
ロードイネーブル信号LEが“L”となるとともに、次
のデータDHのシフトレジスタ7への取込みが可能とな
るが、この実施例では、図4(b)に示すように、ロー
ドイネーブル信号LEの“H”期間の先頭付近(即ち、
ラッチクロックLCの直後)からデータDHの取込みが
可能であり、データDHの入力期間中に期間tLEが経過
してロードイネーブル信号LEが“L”となり、データ
DHの入力完了とともにロードイネーブル信号LEが
“H”となるようなタイミングでデータDHをシフトレ
ジスタ7に取り込むことができる。このことから、ロー
ドイネーブル信号LEが“H”になってからシフトレジ
スタ7へのデータDHの取込みタイミングを、この実施
例の場合、従来のPLL周波数シンセサイザよりも期間
LEだけ早めることができ、それだけ分周比変更のため
の待ち時間を短縮できる。
【0031】このように、この実施例では、ロックアッ
プの高速化のためにロードイネーブル信号LEが“H”
の期間でも、データDHをシフトレジスタ7に取り込む
ことができ、カウンタ8やリファレンスカウンタ9の分
周比の変更のための待ち時間を大幅に低減できて、かか
る分周比の変更を迅速に行なうことができる。
【0032】なお、以上の説明では、データDHはロー
ドイネーブル信号LEの立上り直前に入力されるものと
したが、これに限らず、ラッチクロックLCの直後に入
力端子3から入力されるようにしても、シフトレジスタ
7にはデータDHの入力期間にクロックφが供給されて
いるので、このデータDHをシフトレジスタ7に取り込
むことができる。従って、図3(b)では、ロードイネ
ーブル信号LEの立下り側に寄ったタイミングでデータ
DHが入力されるようにしているが、ロードイネーブル
信号LEの立上り側に寄ったタイミングでデータDHが
入力されても、このデータDHはシフトレジスタ7に取
り込まれる。なお、クロックφは常時供給されるように
してもよく、この場合でも、同様である。但し、この取
り込まれたデータDHは、ロードイネーブル信号LEの
“H”期間tLEが経過した後に直ちにこのロードイネー
ブル信号LEが立ち上がり、これによって生ずるラッチ
クロックRC により、カウンタ8またはリファレンスカ
ウンタ9に転送されることはいうまでもない。
【0033】図5は図1におけるラッチクロック生成回
路15の一具体例を示すブロック図であって、16,1
7はD型フリップフロップ回路(以下、D−FFとい
う)、18はインバータ回路、19はノア(NOR)回
路であり、図1に対応する部分には同一符号をつけてい
る。
【0034】また、図6は図5における各部の信号を示
すタイミング図であって、図5に対応する信号には同一
符号をつけている。
【0035】図5及び図6において、入力端子6から入
力される周期tOSCの基準信号FOSCは、クロックとして
D−FF16,17に供給される。D−FF16では、
入力端子5から入力されるロードイネーブル信号LEが
このクロックFOSCの立上りエッジ毎にサンプルホール
ドされ、立上りエッジがロードイネーブル信号LEの立
上りエッジ直後のクロックFOSCの立上りエッジに位相
が同期したQ1出力が得られる。このQ1出力はD−FF
17の入力D2となってクロックFOSCの立上りエッジ毎
にサンプルホールドされ、D−FF16のQ1出力より
もクロックFOSCの1周期tOSC分だけ遅れて立ち上がる
2出力が得られる。
【0036】D−FF16のQ1出力はインバータ回路
18でレベル反転され、出力Qbとしてノア回路19に
供給され、また、D−FF17のQ2出力はそのレベル
のままノア回路19に供給される。従って、ノア回路1
9からはインバータ回路18の出力QbとD−FF17
のQ2出力がいずれも“L”となる期間“H”となる信
号が出力されるが、この出力信号がラッチクロックLC
である。このラッチクロックLCは、ロードイネーブル
信号LEの立上りエッジ直後のクロックFOSC(即ち、
基準信号FOSC)の立上りエッジに位相同期し、かつ、
ロードイネーブル信号LEの“H”の期間長に関係な
く、このクロックFOSCの1周期tOSC に等しいパルス
幅の“H”の信号である。
【0037】このようにして得られたラッチクロックL
Cは図1のシフトレジスタ7に供給され、このラッチク
ロックLCの期間にシフトレジスタ7からカウンタ8ま
たはリファレンスカウンタ9に設定データDTが転送さ
れ、これらの分周比がこの設定データDTに応じた新た
な値に設定される。従って、ロックアップの高速化を図
るために、ロードイネーブル信号LEが“H”状態に保
持されている期間内でも、カウンタ8またはリファレン
スカウンタ9の分周比を再設定するための設定データD
Tを入力端子3から入力することができ、入力端子4か
らのクロックφでシフトレジスタ7に取り込み保持する
ことができる。
【0038】図1において、以上のように、カウンタ8
またはリファレンスカウンタ9への分周比の変更が完了
すると、外部のVCOなどの出力信号の入力端子2から
入力される信号FVCOはカウンタ8で分周され、水晶
振動子などを用いた基準発振器から入力端子6に入力さ
れる基準信号FOSCがリファレンスカウンタ9で分周さ
れ、これらの出力信号が位相比較器10で比較される。
この位相比較器10の出力信号は、スイッチ11がオン
しているときには、このスイッチ11及び出力端子12
を介して時定数が小さく設定されているループフィルタ
で処理され、制御信号としてVCOに供給され、その
後、スイッチ11がオフしたときには、出力端子13か
ら大きい時定数に切り換えられたこのループフィルタに
供給されて処理され、制御信号としてVCOに供給され
る。
【0039】このようにして、形成されているPLLが
カウンタ8とリファレンスカウンタ9とに設定されてい
る分周比m,nに応じた周波数に安定にロックされる。
【0040】なお、以上の実施例では、ラッチクロック
生成回路15のクロックとして基準信号FOSCを用いた
が、入力端子2からの入力信号FVCOを用いるようにし
てもよい。
【0041】図7は図1に示した実施例の一応用例を示
すブロック図であって、20はVCO、21は安定度の
高い水晶振動子などを用いた基準発振器、22は制御回
路であり、前出図面に対応する部分には同一符号をつけ
ている。
【0042】同図において、位相比較器10(図1)の
出力端子13はループフィルタ14に接続され、このル
ープフィルタ14の出力端子はVCO20に接続され、
このVCO20の出力信号FVCOが図1などで説明した
PLL周波数シンセサイザ1の入力端子2に供給され
る。また、基準発振器21の出力信号FOSCはPLL周
波数シンセサイザ1の入力端子6に供給される。以上の
構成により、PLLが構成される。
【0043】VCO20の発振周波数fVCOを変更する
ときには、制御回路22からデータDHがPLL周波数
シンセサイザ1の入力端子3に、これとともに、クロッ
クφが入力端子4に夫々供給され、このデータDHの供
給完了とともに、PLL周波数シンセサイザ1の入力端
子5に供給するロードイネーブル信号LEを“L”から
“H”に変更する。これにより、カウンタ8またはリフ
ァレンスカウンタ9(図1)の分周比mまたはnが変更
され、これとともに、ロードイネーブル信号LEの立上
りから所定期間tLE、PLL周波数シンセサイザ1の出
力端子12から位相比較器10(図1)の出力信号が出
力されてループフィルタ14はその時定数が小さくな
り、この時定数で処理された信号が発振周波数制御信号
としてVCO20に供給される。
【0044】このように、所定期間tLE、ループフィル
タ14の時定数が小さく設定されたことにより、このル
ープフィルタ14のコンデンサで高速の充放電が行なわ
れ、VCO20は上記変更によって決まるカウンタ8,
リファレンスカウンタ9の分周比m,nに応じた新たな
発振周波数に迅速、かつ、正確にロックし、この所定期
間tLEが経過すると、PLL周波数シンセサイザ1から
は出力端子13からループフィルタ14に位相比較器1
0の出力信号が供給されることになり、ループフィルタ
14の時定数が大きい値に切り換えられて、VCO20
の発振周波数は上記の新たな周波数に安定にロックした
状態となる。
【0045】かかる応用例では、VCO20を携帯用の
セルラー無線電話機などの無線送受信機や、無線送信
機,無線受信機などでの局部発振器として用いることが
でき、かかる装置のチャンネル切替えとしての発振周波
数の切替えを、待ち時間を少なくして、迅速に行なうよ
うにすることができる。
【0046】図8は図7に示したPLLを用いた送信機
を示すブロック図であって、23は変調部、24は増幅
器、25は送信端子であり、図7に対応する部分には同
一符号をつけている。但し、図7に示すループフィルタ
14は本発明のPLL周波数シンセサイザ1に含まれて
いるものとする。
【0047】同図において、送信用VCO20は送信キ
ャリアを発生し、変調部23は外部情報信号によって送
信用VCO20を制御して送信キャリアを振幅変調す
る。上記説明したPLL周波数シンセサイザ1は基準発
振器21と送信用VCO20とともにPLLを構成し、
上記のように、制御回路22からのデータDHに応じた
送信キャリア周波数でVCO20が安定に動作するよう
に、送信用VCO20を制御する。変調された送信キャ
リアは、増幅器24で増幅された後、送信端子25から
送信される。
【0048】制御回路22から新たなデータDHが供給
されると、送信用VCOの送信キャリア周波数が迅速に
この新たなデータDHに応じた周波数に変更され、これ
によってチャンネル切替えが迅速に行なわれる。
【0049】図9は図7に示したPLLを用いた受信機
を示すブロック図であって、26は受信端子、27はR
F部、28はIF部、29は復調部であり、図7に対応
する部分には同一符号をつけている。但し、図7に示す
ループフィルタ14は本発明のPLL周波数シンセサイ
ザ1に含まれているものとする。
【0050】同図において、受信用のVCO20は局部
発振器として動作し、この出力により、RF部27で受
信端子26からの受信信号のうちの所望のチャンネルが
所定周波数のIF信号に変換される。このIF信号は、
IF部28で抽出,増幅された後、復調部29で復調さ
れて出力される。
【0051】上記説明したPLL周波数シンセサイザ1
は基準発振器21と受信用VCO20とともにPLLを
構成し、上記のように、制御回路22からのデータDH
に応じた局部発振周波数でVCO20が安定に動作する
ように、この受信用VCO20を制御する。制御回路2
2から新たなデータDHが供給されると、受信用VCO
の局部発振周波数が迅速にこの新たなデータDHに応じ
た周波数に変更され、これにより、RF部27におい
て、他のチャンネルの受信信号が上記所定の周波数のI
F信号となり、IF部28で抽出される。このようにし
て、チャンネル切替えが迅速に行なわれる。
【0052】図10は図7に示したPLLを用いた送受
信機を示すブロック図であって、1aは上記説明した本
発明の受信側のPLL周波数シンセサイザ、1bは上記
説明した本発明の送信側のPLL周波数シンセサイザ、
20aは受信側のVCO、20bは送信側のVCO、3
0は変復調部、31は送受信切替スイッチ、32は送受
信端子であり、図8,図9に対応する部分には同一符号
をつけている。但し、図7に示すループフィルタ14は
本発明のPLL周波数シンセサイザ1a,1bに含まれ
ているものとする。
【0053】同図において、受信部は図8に示した受信
機と同様の構成をなしており、送信部も図9に示した送
信機と同様の構成をなしているが、制御回路22と基準
発振器21は送受運部に共用される。送受信切替スイッ
チ31は送信時と受信時とで切替えが行なわれ、送信時
には、増幅器24側を選択して送信信号を送受信端子3
2から送信させ、受信時には、RF部27を選択して送
受信端子32から入力される受信信号をRF部27に送
る。変復調部30は、受信時、IF部28からの受信I
F信号を復調して出力し、送信時では、外部からの情報
信号で送信用VCO20bの送信キャリアを振幅変調
し、送信信号を発生させる。
【0054】ここで、送信周波数帯域と受信周波数帯域
とは異ならせている。制御回路22は、チャンネル切替
え時では、夫々の新たな設定する周波数帯域に応じた異
なるデータDHを同時に受信側のPLL周波数シンセサ
イザ1aと送信側のPLL周波数シンセサイザ1bとに
送る。これにより、新たなチャンネルに切替え設定され
る。この実施例では、送受同時に行なうことができるよ
うに構成することもできる。
【0055】また、セルラー無線電話機のような無線装
置でも、図11に示すように、図10に示した実施例と
同様の構成とすることができる。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電圧制御発振器のロックアップの高速化を図るために、
第1の制御信号の“H”期間を長くした場合でも、この
期間内に新たに分周比を設定するための設定データを取
り込むことが可能であって、分周比の設定のための待ち
時間を大幅に短縮できて、短時間でカウンタの分周比設
定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるPLL周波数シンセサイザの一実
施例を示すブロック図である。
【図2】図1に示した実施例での分周比再設定動作を示
すタイミング図である。
【図3】従来のPLL周波数シンセサイザと図1に示し
た実施例とでの設定データの取り込みに要する時間の一
比較例を示す図である。
【図4】従来のPLL周波数シンセサイザと図1に示し
た実施例とでの設定データの取り込みに要する時間の他
の比較例を示す図である。
【図5】図1におけるラッチクロック生成回路の一具体
例を示すブロック図である。
【図6】図5での各部の信号を示すタイミング図であ
る。
【図7】本発明によるPLL周波数シンセサイザの一応
用例を示す構成図である。
【図8】本発明によるPLL周波数シンセサイザを用い
た送信機の一実施例を示すブロック図である。
【図9】本発明によるPLL周波数シンセサイザを用い
た受信機の一実施例を示すブロック図である。
【図10】本発明によるPLL周波数シンセサイザを用
いた送受信機の一実施例を示すブロック図である。
【図11】本発明によるPLL周波数シンセサイザを用
いた無線装置の一実施例を示すブロック図である。
【図12】従来のPLL周波数シンセサイザの一例を示
すブロック図である。
【図13】シフトレジスタのデータ設定方法を示す図で
ある。
【図14】従来のPLL周波数シンセサイザのカウンタ
の分周比再設定動作を示すタイミング図である。
【符号の説明】
1 PLL周波数シンセサイザ 2 信号の入力端子 3 設定データの入力端子 4 クロックの入力端子 5 ロードイネーブル信号の入力端子 6 基準信号の入力端子 7 シフトレジスタ 8 カウンタ 9 リファレンスカウンタ 10 位相比較器 11 スイッチ 12,13 出力端子 14 ループフィルタ 15 ラッチクロック生成回路 16,17 D型フリップフロップ回路 18 インバータ回路 19 ノア(NOR)回路 20 電圧制御発振器 21 基準発振器 22 制御回路 23 変調部 24 増幅器 25 送信端子 26 受信端子 27 RF部 28 IF部 29 復調部 30 変復調部 31 送受信切替スイッチ 32 送受信端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋武 勇夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 映像メディア研 究所内 (72)発明者 渡辺 一雄 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株式会社 日立製作所 半導体事業部内 (72)発明者 萩谷 真一 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式 会社 日立製作所 パーソナルメディア 機器事業部内 (56)参考文献 特開 平4−319818(JP,A) 特開 平2−170720(JP,A) 実開 昭62−139138(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03L 7/183

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周波数設定データにより周波数が設定さ
    れる第1の発振器及び該周波数設定データに関連して時
    定数が設定される第1のループフィルタを有する第1の
    PLL周波数シンセサイザと、 周波数設定データにより周波数が設定される第2の発振
    器及び該周波数設定データに関連して時定数が設定され
    る第2のループフィルタを有する第2のPLL周波数シ
    ンセサイザと、 該第1のPLL周波数シンセサイザ及び該第2のPLL
    周波数シンセサイザを制御する制御回路と を備え、 該第1のPLL周波数シンセサイザ及び該第2のPLL
    周波数シンセサイザは、該制御回路から供給されるロー
    ドイネーブル信号の入力端子と周波数設定データの入力
    端子と入力された該周波数設定データを取り込むデータ
    保持部とを夫々有し、 該ロードイネーブル信号が“L”状態のとき、該周波数
    設定データを該データ保持部に取り込み可能であるとと
    もに、該ロードイネーブル信号が“L”状態から“H”
    状態に変わるとき、該データ保持部に保持された該周波
    数設定データを転送して、“H”状態の期間内において
    も、新たな周波数設定データを取り込み可能であり、 該制御回路は、該周波数設定データを該第1のPLL周
    波数シンセサイザ及び該第2のPLL周波数シンセサイ
    ザに同時に送ることができるように構成したことを特徴
    とするPLLシンセサイザ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記第1のPLL周波数シンセサイザは、 前記第1の発振器の出力を分周する第1のカウンタと、 基準信号を分周する第2のカウンタと、 該第1,第2のカウンタの出力信号の位相差に応じた信
    号を出力して前記第1のループフィルタに供給する第1
    の位相比較器と、 該第1の位相比較器の出力信号を前記第1のループフィ
    ルタに供給するため の第1のスイッチと を備えて、前記
    第1のPLL周波数シンセサイザに設けられている前記
    データ保持部に保持された前記周波数設定データに応じ
    て該第1または第2のカウンタの分周比を設定し、該第
    1または第2のカウンタでの分周比の設定後所定時間該
    第1のスイッチをオンして該第1の位相比較器の出力信
    号を前記第1のループフィルタに供給し、 前記第2のPLL周波数シンセサイザは、 前記第2の発振器の出力を分周する第3のカウンタと、 基準信号を分周する第4のカウンタと、 該第3,第4のカウンタの出力信号の位相差に応じた信
    号を出力して前記第2のループフィルタに供給する第2
    の位相比較器と、 該第2の位相比較器の出力信号を前記第2のループフィ
    ルタに供給するための第2のスイッチと を備えて、第2
    のPLL周波数シンセサイザに設けられている前記デー
    タ保持部に保持された前記周波数設定データに応じて該
    第3または第4のカウンタの分周比を設定し、該第3ま
    たは第4のカウンタでの分周比の設定後所定時間該第2
    のスイッチをオンして該第2の位相比較器の出力信号を
    前記第2のループフィルタに供給することを特徴とする
    PLLシンセサイザ装置。
  3. 【請求項3】 請求項において、前記第1のスイッチがオンすることによって前記第1の
    ループフィルタに供給される前記第1の位相比較器の出
    力信号は、前記第1のループフィルタの時定数を切り替
    える制御信号であり、 前記第2のスイッチがオンすることによって前記第2の
    ループフィルタに供給される前記第2の位相比較器の出
    力信号は、前記第2のループフィルタの時定数を切り替
    える制御信号であることを特徴とするPLLシンセサイ
    ザ装置。
  4. 【請求項4】 請求項2または3において、前記第1,第2のPLL周波数シンセサイザでは、 前記周波数設定データは前記ロードイネーブル信号が
    “L”状態から“H”状態に立ち上がる立上りエッジの
    直前に前記データ保持部に取り込まれ、 前記ロードイネーブル信号の該立上りエッジの検出後所
    定期間t CK (但し、t CK ≪前記第1,第2のスイッチの
    オン期間)のラッチクロックが生成されて、該ラッチク
    ロックにより、前記第1または第2のカウンタと前記第
    3または第4のカウンタとに前記データ保持部に保持さ
    れた前記周波数設定データに応じた値の分周比を設定す
    ことを特徴とするPLLシンセサイザ装置。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記所定期間t CK
    周期とするクロックによって前記ロードイネーブル信号
    の立上りエッジを検出することにより、前記ラッチクロ
    ックを生成することを特徴とするPLLシンセサイザ装
    置。
  6. 【請求項6】 送受信切換器と、該送受信切換器に接続
    された高周波回路部と、該高周波回路部の出力が供給さ
    れる中間周波回路部と、該中間周波回路部の出力が供給
    される変復調部と、該高周波回路部に供給される局部発
    振周波数を制御する第1のPLL周波数シンセサイザ
    と、該変復調部の送信用出力に対する送信キャリアの変
    調と制御とを行なう第2のPLL周波数シンセサイザ
    と、該PLL周波数シンセサイザの出力を増幅する増幅
    器とを有する受信装置と、 該第1のPLL周波数シンセサイザ及び該第2のPLL
    周波数シンセサイザを制御する制御回路と を備え、 該第1のPLL周波数シンセサイザは、周波数設定デー
    タにより周波数が設定される第1の発振器及び該周波数
    設定データに関連して時定数が設定される第1のループ
    フィルタを有し、該第2のPLL周波数シンセサイザ
    は、周波数設定データにより周波数が設定される第2の
    発振器及び該周波数設定データに関連して時定数が設定
    される第2のループフィルタを有し、 該第1のPLL周波数シンセサイザ及び該第2のPLL
    周波数シンセサイザは、該制御回路から供給されるロー
    ドイネーブル信号の入力端子と周波数設定データの入力
    端子と入力された該周波数設定データを取り込むデータ
    保持部を夫々有し、 該ロードイネーブル信号が“L”状態のとき、該周波数
    設定データを該データ 保持部に取り込み可能とするとと
    もに、該ロードイネーブル信号が“L”状態から“H”
    状態に変わるとき、該データ保持部に保持された該周波
    数設定データを転送して、“H”状態の期間内において
    も、新たな周波数設定データを取り込み可能であり、 該制御回路は、チャンネル切換時に、該周波数設定デー
    タを該第1のPLL周波数シンセサイザ及び該第2のP
    LL周波数シンセサイザに同時に送ることができるよう
    に構成したことを特徴とする無線装置。
  7. 【請求項7】 請求項6において、 前記第1のPLL周波数シンセサイザは、 前記第1の発振器の出力を分周する第1のカウンタと、 基準信号を分周する第2のカウンタと、 該第1,第2のカウンタの出力信号の位相差に応じた信
    号を出力して前記第1のループフィルタに供給する第1
    の位相比較器と、 該第1の位相比較器の出力信号を前記第1のループフィ
    ルタに供給するための第1のスイッチと を備えて、前記
    第1のPLL周波数シンセサイザに設けられている前記
    データ保持部に保持された前記周波数設定データに応じ
    て該第1または第2のカウンタの分周比を設定し、該第
    1または第2のカウンタでの分周比の設定後所定時間該
    第1のスイッチをオンして該第1の位相比較器の出力信
    号を前記第1のループフィルタに供給し、 前記第2のPLL周波数シンセサイザは、 前記第2の発振器の出力を分周する第3のカウンタと、 基準信号を分周する第4のカウンタと、 該第3,第4のカウンタの出力信号の位相差に応じた信
    号を出力して前記第2のループフィルタに供給する第2
    の位相比較器と、 該第2の位相比較器の出力信号を前記第2のループフィ
    ルタに供給するための第2のスイッチと を備えて、第2
    のPLL周波数シンセサイザに設けられている前記デー
    タ保持部に保持された前記周波数設定データに応じて該
    第3または第4のカウンタの分 周比を設定し、該第3ま
    たは第4のカウンタでの分周比の設定後所定時間該第2
    のスイッチをオンして該第2の位相比較器の出力信号を
    前記第2のループフィルタに供給することを特徴とする
    無線装置。
  8. 【請求項8】 請求項7において、 前記第1のスイッチがオンすることによって前記第1の
    ループフィルタに供給される前記第1の位相比較器の出
    力信号は、前記第1のループフィルタの時定数を切り替
    える制御信号であり、 前記第2のスイッチがオンすることによって前記第2の
    ループフィルタに供給される前記第2の位相比較器の出
    力信号は、前記第2のループフィルタの時定数を切り替
    える制御信号であることを特徴とする無線装置。
  9. 【請求項9】 請求項7または8において、 前記第1,第2のPLL周波数シンセサイザでは、 前記
    周波数設定データは前記ロードイネーブル信号が“L”
    状態から“H”状態に立ち上がる立上りエッジの直前に
    前記データ保持部に取り込まれ、 前記ロードイネーブル信号の該立上りエッジの検出後所
    定期間t CK (但し、t CK ≪前記第1,第2のスイッチの
    オン期間)のラッチクロックが生成されて、該ラッチク
    ロックにより、前記第1または第2のカウンタと前記第
    3または第4のカウンタとに前記データ保持部に保持さ
    れた前記周波数設定データに応じた値の分周比を設定す
    ことを特徴とする無線装置。
  10. 【請求項10】 請求項9において、 前記所定期間t CK を周期とするクロックによって前記ロ
    ードイネーブル信号の立上りエッジを検出することによ
    り、前記ラッチクロックを生成することを特徴とする無
    線装置。
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