JP3281817B2 - 可変分周装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位相同期ループ
（ＰＬＬ）で構成される周波数シンセサイザー等に使用
される可変分周装置に関し、より詳しくは、Ｎ＋１／２
分周を行ない得る可変分周装置に関する。

【０００２】本発明はまた、Ｎ＋Ｂ／Ｃ分周を行ない得
る可変分周装置に関する。

【０００３】本発明はさらにまた上記のような可変分周
装置を用いたＰＬＬに関する。

【０００４】

【従来の技術】一般にＰＬＬで構成される周波数シンセ
サイザーは、図３４のように電圧制御発振器（ＶＣＯ）
１８１、可変分周装置１８２、位相比較器１８３及び低
周波濾波器（ＬＰＦ）１８４で構成され、可変分周装置
１８２内のプログラマブル分周器１８５の分周比Ｎを変
更することにより、基準周波数frの整数Ｎ倍となる電圧
制御発振器（ＶＣＯ）１８１の局部発振周波数fo=N×fr
を安定に発振することができるもので、受信機の局部発
振回路をこの周波数シンセサイザーで構成し、基準周波
数frを受信バンドの局間周波数に対応させ、分周比Ｎを
１ずつ変更することにより、局間周波数ステップで局部
発振周波数foが得られるシンセサイザー受信機が用いら
れている。

【０００５】而して従来の周波数シンセサイザーでは、
局部発振周波数foは基準周波数frの整数倍で発振される
ため、例えば受信機において基準周波数frを１００ＫＨ
ｚに設定すると、局間周波数が５０ＫＨｚの局が受信で
きないと言う問題があった。そこで、基準周波数frの分
数倍にＰＬＬをロックさせることが要望され、そのよう
な要望に答えるＰＬＬが特公昭５１−４９５４０号公報
や実公昭６２−３０３５２号公報に開示されている。図
３５のような回路の一例を示したものである。

【０００６】図示のように、局部発振周波数foがゲート
回路１９３を介してプリセッタブル計数器１９２に入力
される。ゲート回路１９３は、計数器１９２の計数値が
所定値に達する毎に出力の位相を反転する。従って、図
３６に示すように、計数器１９２はある計数サイクルで
は、局部発振周波数foの信号の立上がり計数し、次の計
数サイクルでは立ち下がりを計数する。このようにして
Ｎ＋１／２分周が行なわれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成においては、Ｎ＋１／２の出力がプリセッタブル計
数器にプリセット信号として入力されている。従って、
計数サイクルの切換え時（図３６のＮから１になる時）
は局部発振周波数の１／２周期でカウントする必要があ
り、プリセッタブル計数器の動作速度は、２倍必要であ
った。

【０００８】他の分周器として、フィリップス社の分数
分周装置ＩＣＳＡ８０２５はＮ＋Ｂ／Ｃ（Ｂ及びＣは整
数でＢ≦Ｃ）の分数分周が可能である。この分数分周装
置はＮ分周回路を備え、アキュムレータのオーバーフロ
ーに基づきＮ’分周とＮ’＋１分周を組み合わせてＮ’
＋Ｂ／Ｃ分周を行うものである。

【０００９】この分数分周装置がＮ’＋２／５分周を行
う場合（Ｂ＝２，Ｃ＝５）の動作を図３７に基づき説明
する。この場合アキュムレータには毎回２（分子Ｂの
値）が加算され、５（分母Ｃの値）以上でオーバーフロ
ーとなる。１回目の加算が行なわれるとアキュムレータ
の値は２となり、オーバーフローが起きていないので
Ｎ’分周を行う。２回目の加算が行なわれるとアキュム
レータの値は４となり、オーバーフローが起きていない
のでＮ’分周を行う。３回目の加算を行なうと加算の結
果は６となり、オーバーフローが起きたので５減算して
アキュムレータの値は１となり、オーバーフローが起き
たのでＮ’＋１分周を行う。４回目の加算を行なうとア
キュムレータの値は３となり、オーバーフローが起きて
いないのでＮ’分周を行う。５回目の加算を行なうとア
キュムレータの値は５となり、オーバーフローが起きた
ので５減算して０となり、オーバーフローが起きたので
Ｎ’＋１分周を行う。このように５分周期の平均の分周
比はＮ’＋２／５となり、斯くしてＮ’＋２／５分周が
達成される。

【００１０】然し乍ら、上述のような分数分周装置はア
キュムレータの値に相当する誤差を生じる。この誤差は
アキュムレータの値により位相誤差を推定し、ＰＬＬ内
の位相比較器（例えば図３４の１８３）の出力からその
誤差を差し引くような補正を行えばよい。然し乍ら、実
際にはＰＬＬ内の低周波濾波器（例えば図３４の１８
４）内部のチャージポンプの電流に合致させることや、
チャージポンプの出力と同時に補正を出力させること
や、Ｎ’分周数に正しくスケールさせることが困難なた
めに完全な補正は行われない。従って、分数分周装置の
アキュムレータの値に相当する誤差を無視することがで
きず、この誤差を小さくする必要があった。

【００１１】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、Ｎ分周と同じ速度で動
作するカウンタないしそれを含むプログラマブル分周器
を用いてＮ＋１／２分周をすることのできる可変分周装
置を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、Ｎ分周とＮ＋１分周
を組み合わせて分数の分周を行う従来の分数分周装置に
比較して、誤差の少ない分数分周装置を提供することに
ある。

【００１３】本発明の更に他の目的は、Ｎ＋１／２分周
が可能な可変分周回路を有し、それ自体立上がりまたは
立下がりの一方でしか位相比較を行なえない位相比較器
を用いて、基準信号の立上がり及び立ち下がりの双方で
位相比較を行ない得るＰＬＬを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力信号を分
周比Ｎ（Ｎは整数）と分周比Ｎ＋１で交互に分周するプ
ログラマブル分周手段と、前記プログラマブル分周手段
の出力信号に同期した第１の信号を発生する第１の信号
発生手段と、前記第１の信号を前記入力信号の１／２周
期遅らせた第２の信号を発生する第２の信号発生手段
と、前記第１の信号と前記第２の信号を交互に出力する
出力手段とを有する可変分周装置を提供するものであ
る。

【００１５】本発明はまた、入力信号を分周比Ｍ（Ｍは
整数）或いは分周Ｍ＋１で分周する２モジュラスプリス
ケーラと、前記２モジュラスプリスケーラの分周をＰ２
回行なわせるコースカウンタ部と、前記２モジュラスプ
リスケーラのＭ＋１分周をＰ２回中Ｐ１回行なわせるス
ワロカウンタ部とを有し、前記入力信号を分周比Ｍ×Ｐ
２＋Ｐ１で分周するパルススワロ手段とを備え、前記パ
ルススワロ手段を分周比Ｎのモードに設定されたときＭ
×Ｐ２’＋Ｐ１’分周を行なわせ、分周比Ｎ＋１／２の
モードに設定されたときＭ×Ｐ２’＋Ｐ１’分周とＭ×
Ｐ２’＋Ｐ１’＋１分周を交互に行なわせる制御手段
と、前記コースカウンタ部の出力に同期した第１の信号
を出力する第１の信号発生手段と、前記第１の信号を前
記入力信号の１／２周期遅延させた第２の信号を出力す
る第２の信号発生手段と、分周比Ｎのモードに設定され
たとき前記第１の信号を選択し、分周比Ｎ＋１／２のモ
ードに設定されたとき前記第１の信号と前記第２の信号
を交互に出力する出力手段とをさらに備えた可変分周装
置を提供するものである。

【００１６】本発明はまた、与えられた整数Ｎに従っ
て、分周比Ｎまたは分周比Ｎ＋１／２で分周する分周手
段と、所与の整数Ｎ’、Ｂ及びＣ（但し、Ｂ＜Ｃ）を受
け、前記分周手段にＮ’とＮ’＋１を与えて、Ｎ’分周
かＮ’＋１分周を行わせ、または前記分周手段にＮ’を
与えて、Ｎ’＋１／２分周を行わせ、前記分周手段の分
周比の平均がＮ’＋Ｂ／Ｃとなる様に前記分周手段を制
御する制御手段とを有する可変分周装置を提供するもの
である。

【００１７】

【００１８】本発明はさらに、電圧制御発振器と、該電
圧制御発振器の出力をＮ＋１／２（Ｎは整数）の分周比
で分周する可変分周装置と、該可変分周装置の出力パル
スを奇数番目と偶数番目に分離する分離手段と、基準信
号と前記奇数番目のパルスの位相を比較する第１の位相
比較器と、前記基準信号を反転させる反転手段と、該反
転手段の出力と前記偶数番目のパルスの位相を比較する
第２の位相比較器と、前記第１の位相比較器の出力と前
記第２の位相比較器の出力を制御電圧に変換し前記電圧
制御発振器に入力する低周波濾波器とを備えたＰＬＬを
提供するものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づき
説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施の形態の可変分周
装置の概略構成を示すブロック図であり、図３は図１の
動作説明図である。

【００２１】信号Ｐ０（fi）は、可変分周装置に入力さ
れる信号であり、例えば、電圧制御発振器（ＶＣＯ）か
ら供給される局部発振周波数(fo)の信号またはそれを図
１には示さないプリスケーラ（例えば図７に符号２５で
示すもの）により分周したものである。信号Ｐ０は、図
３に示す如く、ＯＮ／ＯＦＦ時間が互いに等しいクロッ
クパルスである。１はプログラマブル分周器であり、プ
リセッタブルカウンタ回路２と、一致回路３とを有す
る。カウンタ回路２は、例えば入力端子Ｄ１〜Ｄ４にプ
リセット値を指定する信号Ｊ１〜Ｊ４（それぞれ１(Ｈ
ｉｇｈ)または０（Ｌｏｗ))を受け、端子ＰＥの信号が
Ｈｉｇｈになると、プリセット値をロードし、その値を
初期値として端子ＣＰに加えられる入力パルスのカウン
トダウンを開始する。なお、以下の説明で可変分周装置
に入力されるパルス、即ち図１の実施の形態では端子Ｃ
Ｐに加えられるパルスを入力パルスと呼び、またその周
期を入力周期（または単に「周期」）と呼ぶことがあ
る。

【００２２】実際によく用いられる分周比が大きな可変
分周装置のカウンタ回路は、例えば図２に示すように、
複数個（図２では３つ）の１０進ダウンカウンター２
ａ，２ｂ，２ｃを縦続接続することにより構成され、入
力端子Ｊａ１〜Ｊａ４，Ｊｂ１〜Ｊｂ４，Ｊｃ１〜Ｊｃ
４（それぞれＨｉｇｈ＝１かＬｏｗ＝０の信号）に２進
化１０進符号で表わされたプリセット値の各桁（各４ビ
ット）を与えられものであるが、以下では図１に示すよ
うに、プリセット値が４ビットの信号Ｊ１〜Ｊ４で表わ
されるものとして説明する。

【００２３】一致回路３は、カウンタ回路２の端子Ｅ１
〜Ｅ４の出力が所定値例えば「２」になったとき検出出
力Ｐ１がＨ（Ｈｉｇｈ)になる。

【００２４】Ｄ−フリップフロップ４は、Ｐ０をクロッ
クパルスとして一致回路３の出力Ｐ１をＰ０の１入力周
期遅延させた信号Ｐ２を出力する。

【００２５】インバータ５は、Ｄ−フリップフロップ４
の出力を反転させた信号を出力する。ここではＰ０が、
ＯＮ／ＯＦＦ時間が互いに等しいクロックパルスである
ために、Ｐ３がＰ０に対して１／２入力周期シフトする
こととなる。Ｄ−フリップフロップ６は、インバータ５
の出力Ｐ３をクロックパルスとしてＤ−フリップフロッ
プ４の出力Ｐ２をＰ３の１周期遅延させた信号Ｐ４を出
力する。Ｐ３はＰ０に対して１／２入力周期シフトして
いるために、Ｐ４はＰ２に対してＰ０の１／２入力周期
遅延することとなる。

【００２６】Ｄ−フリップフロップ７は、Ｐ０をクロッ
クパルスとしてＤ−フリップフロップ４の出力Ｐ２をＰ
０の１周期遅延させた信号Ｐ５及びＰ５を反転させた信
号Ｐ６を出力する。

【００２７】Ｄ−フリップフロップ８は、Ｄ−フリップ
フロップ７の反転の出力Ｐ６をクロックパルスとし、そ
の反転の出力Ｐ８を入力信号として帰還しており、Ｐ６
の立ち上がりに同期してＯＮ／ＯＦＦ（ＨｉｇｈからＬ
ｏｗ, ＬｏｗからＨｉｇｈへの反転）を繰返す信号Ｐ
７，Ｐ８を出力する。

【００２８】ロジック回路９は１入力周期差のパルス信
号を交互に出力するもので、３つのＮＡＮＤゲート１
０，１１，１２で構成され、Ｄ−フリップフロップ８の
出力Ｐ７とＰ８に同期して、Ｄ−フリップフロップ４の
出力Ｐ２とＤ−フリップフロップ７の出力Ｐ５を交互に
選択して、信号Ｐ１１をプリセット信号として出力す
る。Ｐ２とＰ５は１入力周期ずれているために、Ｐ１１
はＮ分周とＮ＋１分周を交互に繰り返すパルス信号とな
る。プリセット信号Ｐ１１はカウンタ回路２のプリセッ
ト端子ＰＥに入力される。

【００２９】ロジック回路１３はＮ＋１／２分周された
パルスを出力するものであり、３つのＮＡＮＤゲート１
４，１５，１６で構成され、Ｄ−フリップフロップ８の
出力Ｐ７とＰ８に同期して、Ｄ−フリップフロップ４の
出力Ｐ２とＤ−フリップフロップ６の出力Ｐ４を交互に
（１分周期ごとに）選択して、選択信号Ｐ１４を分周信
号として出力する。Ｐ７及びＰ８のＯＮ／ＯＦＦ時間は
１分周期異なっており、またＰ２とＰ４は１／２入力周
期ずれているために、Ｐ１４はＮ＋１／２分周のパルス
信号となる。この信号Ｐ１４（周波数fv）は可変分周装
置の出力信号として位相比較器へ入力される。

【００３０】図３に基づいて上記の装置の動作を詳述す
る。上記の分周装置にＮ＋１／２分周を行なわせるため
には、信号Ｊ１〜Ｊ４はプリセット値Ｎを示すものに設
定される。以下の説明ではＮ＝７と仮定する。入力信号
Ｐ０（fi）がカウンタ回路１に入力され、一致回路３に
て「２」が検出されると、検出信号Ｐ１が出力される。
Ｄ−フリップフロップ４の出力Ｐ２はＰ１より１入力周
期遅れる。Ｄ−フリップフロップ６の出力Ｐ４はインバ
ータの出力Ｐ３によりＰ２より１／２入力周期遅れる。
Ｄ−フリップフロップ７の出力Ｐ５，Ｐ６はＰ２より１
入力周期遅れる。Ｄ−フリップフロップ８の出力Ｐ７，
Ｐ８はＰ６の立ち上がりに同期してＯＮ／ＯＦＦ（Ｈｉ
ｇｈからＬｏｗ, ＬｏｗからＨｉｇｈへの反転）を繰り
返す。

【００３１】Ｐ９はＰ２とＰ７のＮＡＮＤ出力であっ
て、Ｐ７がＯＮで、Ｐ２がＯＮのときに限ってＯＦＦで
ある。言換えれば、Ｐ７のＯＮ中の、Ｐ２のＯＮがＰ９
により検出される。Ｐ１０はＰ５とＰ８のＮＡＮＤ出力
であって、Ｐ７（Ｐ８の反転）がＯＦＦでＰ５（Ｐ２を
１入力周期遅らせたもの）がＯＮのときに限ってＯＦＦ
である。言換えれば、Ｐ７のＯＦＦ中の、Ｐ５のＯＮが
Ｐ１０により検出される。Ｐ１１（ＰＥ）はＰ９とＰ１
０のＮＡＮＤ出力であって、Ｐ２のＯＮ信号と、Ｐ５
（Ｐ２を１入力周期遅らせたもの）のＯＮ信号を交互に
出力する。この信号Ｐ１１によりプログラマブル分周器
１がプリセットされ、図３のように「７」からカウント
ダウンする。この際、Ｐ１１のＯＮ時間の継続により、
「７」のカウントは２入力周期連続する。即ち、次のプ
リセットのＯＮ信号を受信するまで７，７，６，５，
４，・・・とカウントダウンを続ける。このように、プ
リセット信号は、Ｎ（＝７）入力周期及びＮ＋１（＝
８）入力周期の交互する間隔で発生される。プリセット
を、先行するプリセットから（Ｎ＋１）番目の入力周期
まで遅らせるために、Ｎ番目の入力周期に発生するパル
ス（Ｐ２）よりも１入力周期遅れたパルス（Ｐ５）が用
いられる。

【００３２】Ｐ１２はＰ２とＰ７のＮＡＮＤ出力であっ
て、Ｐ７のＯＮ中のＰ２のＯＮを検出する信号であり、
Ｐ７がＯＮであって、Ｐ２がＯＮであるときに限ってＯ
ＦＦとなる。言換えれば、Ｐ７がＯＮ中の、Ｐ２のＯＮ
がＰ１２により検出される。Ｐ１３はＰ４とＰ８のＮＡ
ＮＤ出力であって、Ｐ７のＯＦＦ中のＰ４（Ｐ２を１／
２入力周期遅らせたもの）を検出する信号であり、Ｐ７
（Ｐ８の反転）がＯＦＦであってＰ４（Ｐ２を１／２入
力周期遅らせたもの）がＯＮのときに限ってＯＦＦであ
る。言換えれば、Ｐ７のＯＦＦ中の、Ｐ４のＯＮがＰ１
３によって検出される。

【００３３】Ｐ１４（fv）はＰ１２とＰ１３のＮＡＮＤ
出力であって、Ｐ２とＰ４（Ｐ２を１／２入力周期遅ら
せたもの）とが交互に選択されＰ１４として出力され
る。結果として得られる信号Ｐ１４はＮ＋１／２分周さ
れた信号である。なぜならば、２Ｎ＋１入力周期毎に２
つのパルスを有し、各２分周のうちの１分周期には（Ｐ
１４の形成のために）１／２入力周期遅れたパルスが選
択され、２分周期のうちの他の１分周期には（Ｐ１４の
形成のために）遅延しないパルスが選択されるからであ
る。

【００３４】上記の如く、本実施の形態の可変分周装置
は、先行するプリセットからＮ番目の入力周期に発生す
るパルスと、先行するプリセットからＮ＋１番目の入力
周期に発生するパルスとを交互に選択し、該選択パルス
（Ｐ１１）でプログラマブル分周器をプリセットする手
段（ロジック回路９）と、プログラマブル分周器の出力
に同期した信号と、該信号を１／２入力周期シフトした
信号を交互に選択し、該選択信号を（Ｐ１４）を分周信
号として出力する手段（ロジック回路１３）とを備えた
ものである。

【００３５】上記の説明から分かるように、１／２入力
周期シフトした信号ではなく、１入力周期シフトした信
号を用いてプログラマブル分周器１をプリセットしてい
る。このために、プログラマブル分周器１のカウンタ回
路２が２倍の速度で動作しなくても、Ｎ＋１／２分周が
可能である。即ち、カウンタ回路２は、Ｎ分周の場合と
同じ速度で動作すれば良い。

【００３６】図４は、本発明の他の実施の形態の可変分
周装置の概略構成を示すブロック図であり、図１と同一
の符号は同一または対応する部材、信号を示す。

【００３７】図４の可変分周装置は概して図１の可変分
周装置と同じである。異なるのは、Ｄ−フリップフロッ
プ８のＰＥ端子に分周モードを指示する信号Ｊ０が入力
されている点である。この信号Ｊ０は、Ｎ＋１／２を指
示するときにＨ（Ｈｉｇｈ）であり、Ｎ分周を指示とき
にＬ（Ｌｏｗ）である。信号Ｊ０がＨのときは、Ｐ６
（ＣＰ端子の入力）の立上がりに同期してＯＮ／ＯＦＦ
を繰返す信号Ｐ７、Ｐ８を出力し、信号Ｊ０がＬのとき
は信号Ｐ７がＨ、信号Ｐ８がＬを維持する。

【００３８】以上の構成からなる可変分周装置のＮ＋１
／２分周の動作を説明する。信号Ｊ１〜Ｊ４は、図１の
場合と同じくＮを示すものに設定されている。Ｄ−フリ
ップフロップ８のＰＥ端子に入力されるＪ０はＨ（Ｈｉ
ｇｈ）であり、Ｎ＋１／２分周モードに設定されてい
る。このときの動作は、図１について説明したのと同様
であり、可変分周装置１は入力周波数fiである信号Ｐ０
を分周比Ｎ＋１／２で分周する。

【００３９】次に、可変分周装置のＮ分周の動作を図５
に基づき説明する。このときも、信号Ｊ１〜Ｊ４はＮを
示すものに設定されている。Ｄ−フリップフロップ８の
ＰＥ端子に入力されるＪ０はＬ（Ｌｏｗ）であり、Ｎ分
周モードに設定されている。

【００４０】そこで、入力信号Ｐ０（fi）がカウンタ回
路２に入力され、一致回路３にて「２」が検出される
と、検出信号Ｐ１を出力する。Ｄ−フリップフロップ４
の出力Ｐ２はＰ１より１入力周期遅れる。Ｄ−フリップ
フロップ６の出力Ｐ４はインバータ５の出力Ｐ３により
Ｐ２より１／２入力周期遅れる。Ｄ−フリップフロップ
７の出力Ｐ５，Ｐ６はＰ２より１入力周期遅れる。Ｄ−
フリップフロップ８の出力Ｐ７は常にＨとなり、Ｐ８は
常にＬとなる。

【００４１】Ｐ９はＰ２とＰ７のＮＡＮＤ出力である
が、Ｐ７が常にＨであるためＰ９はＰ２の否定信号とな
る。Ｐ１０はＰ５とＰ８のＮＡＮＤ出力であるが、Ｐ８
が常にＬであるためにＰ１０は常にＨとなる。Ｐ１１
（カウンタ回路２のＰＥ端子に入力される）はＰ９とＰ
１０のＮＡＮＤ出力であるが、Ｐ９がＰ２の否定であり
Ｐ１０が常にＨであるためにＰ１１はＰ２と同一にな
る。この信号Ｐ１１によりカウンタ回路２がプリセット
され、図５のように「７」からカウントダウンする。こ
の際、Ｐ１１のＯＮ時間の継続により、「７」のカウン
トは２連続する。即ち、次のプリセットのＯＮ信号を受
信するまで、「７，７，６，５，４，・・・」とカウン
トダウンを続け、「２」になったときに再びＰ２がＯＮ
となる。

【００４２】Ｐ１２はＰ２とＰ７のＮＡＮＤ出力であっ
て、Ｐ７が常にＨであるためＰ９はＰ２の否定信号とな
る。Ｐ１３はＰ４とＰ８のＮＡＮＤ出力であるが、Ｐ８
が常にＬであるためにＰ１０は常にＨとなる。Ｐ１４
（fv）はＰ１２とＰ１３のＮＡＮＤ出力であるが、Ｐ１
２がＰ２の否定でありＰ１３が常にＨであるためにＰ１
４はＰ２と同一となり、Ｐ１４はＮ分周の信号となる。

【００４３】以上の如く、Ｄ−フリップフロップ８のＰ
Ｅ端子に入力されるＪ０がＬのとき、可変分周装置は周
波数fiの入力信号Ｐ０を分周比Ｎで分周する。従って、
上記図４の実施の形態の可変分周装置は分周比Ｎ＋１／
２と分周比Ｎのいずれか選択的に分周を行うことができ
る。

【００４４】また図１と同様、１／２入力周期ずれた出
力Ｐ１４（fv）をプログラマブル分周器１にプリセット
信号として帰還させず、１／２入力周期ずれていないＰ
１１をプリセットに用いている。このために、プログラ
マブル分周器１のカウンタ回路２は、Ｎ＋１／２分周で
あっても、Ｎ分周の場合と同じ速度で動作すれば良い。

【００４５】次に図４の可変分周装置の第１の応用例と
して、図４の可変分周装置を用いてＰＬＬを構成した例
を、図６を参照して説明する。

【００４６】可変分周装置２１は図４の可変分周装置で
あって、分周比Ｎによる分周又は分周比Ｎ＋１／２によ
る分周を選択的に行なうことができる。可変分周装置で
局部発振周波数foを分周比ＮＡで分周して基準周波数fo
と等しく且つ同相になるよう制御される周波数fvを得る
場合、分周比Ｎ＋１／２が不可能な従来の可変分周装置
の場合、分周比ＮＡは１ずつ変えられる。一方、本実施
の形態の可変分周装置では、分周比を０．５ずつ変えら
れる。従って、局部発振周波数を２倍にし（2foとな
る）、分周比ＮＡを半分にし（ＮＡ／２になる）するこ
とができる。これを式で表すと次のようになる。

【００４７】まず、ＮＡ＝（２Ｎ＋１）／２＝（（Ｎ＋
１／２）×２）／２と考えることにより、ｆｏ＝ＮＡ×
ｆｒ は ｆｏ＝（ＮＡ／２）×２ｆｒとなる。これを
ＡＭバンドに適応して説明する。ＡＭバンドは５２２Ｋ
Ｈｚ〜１６２９ＫＨｚであり、中間周波数fmとして４５
９ＫＨｚを使用すれば、掃引範囲は５２２ＫＨｚ＋４５
９ＫＨｚ〜１６２９ＫＨｚ＋４５９ＫＨｚ＝９８１ＫＨ
ｚ〜２０８８ＫＨｚとなる。本実施の形態では、基準周
波数を１８ＫＨｚとし、分周比を５４．５から１１６の
範囲で、０．５ずつ変更する。これに対し、従来の構成
では、基準周波数を９ＫＨｚとし、分周比を１０９から
２３２の範囲で１ずつ変更する。

【００４８】このように、分周比が半分になり、基準周
波数が２倍になるために、ループゲインが上がってロッ
クアップ時間が短縮される。

【００４９】図７は第２の応用例を示すブロック図であ
り、図８は図７と等価な従来例を示すブロック図であ
る。周波数が高いＦＭラジオ受信機では局部発振部で必
要とする発振出力は、通常プログラマブル分周器を構成
するＴＴＬまたはＣ−ＭＯＳＩＣの動作速度の限界近く
になり、設計が困難になる。このためにプリスケーラ方
式が用いられる。従来のプリスケーラ方式は図８で示す
とおり、局部発振周波数foを固定分周器２５で周波数を
半分にして可変分周装置２７のプログラマブル分周器２
１に入力していた。そして、固定分周器２５の補正とし
て、固定分周器２６を追加し、位相比較器２２に入力す
る基準周波数frを半分にしていた。

【００５０】図７の可変分周装置２１として図４のもの
を用いれば、Ｎ＋１／２の分周比が可能なため、図７の
如く、固定分周器２５を追加しても、基準出力はfrのま
まであり、固定分周器２６を省略することができる。即
ち、可変分周装置２７の動作周波数を２倍に改善するこ
とができる。また、動作周波数を同一で使用すれば、消
費電力を低減することができる。

【００５１】以上の如く、分周比Ｎ＋１／２が可能な可
変分周装置２１の用途は多い。ＰＬＬに組込が可能で、
分周比Ｎ＋１／２が可能な可変分周装置２１は図４に示
すものに限らず、例えば、局部発振周波数foを反転させ
る方式（図３５）等でも可能である。しかしながら、従
来の可変分周装置は、内蔵のカウンターが高い周波数で
動作し得る能力を持たなければならないという問題があ
る。本実施の形態の可変分周装置は上述の如く、この問
題を解決することができる。

【００５２】図９は、本発明のさらに他の実施の形態の
可変分周装置の構成を示すブロック図である。図１、図
４と同一の符号は同一または対応する部材、信号を示
す。

【００５３】アダー３１は図１、図４と同様の入力信号
Ｊ１〜Ｊ４を入力端子Ｂ１〜Ｂ４で受け、端子Ａに入力
された後述の信号Ｐ２４がＬｏｗのときは端子Ｂ１〜Ｂ
４に入力されているＮを表わす信号Ｊ１〜Ｊ４で表わさ
れる値Ｎをそのまま出力端子Ｃ１〜Ｃ４を介してカウン
タ回路２のプリセット値入力端子Ｄ１〜Ｄ４に供給し、
Ｐ２４がＨｉｇｈ（１）のときは信号Ｊ１〜Ｊ４で表わ
される設定値Ｎに「１」を加算した値を出力端子Ｃ１〜
Ｃ４を介してカウンタ回路２のプリセット値入力端子Ｄ
１〜Ｄ４に供給する。図１、図４の実施の形態と同様、
Ｎ＋１／２分周、Ｎ分周を行なう場合、Ｊ１〜Ｊ４はＮ
を示すものに設定される。

【００５４】カウンタ回路２は、入力信号Ｐ０（fi）を
クロックパルスとし、端子Ｄ１〜Ｄ４に供給されている
プリセット値（ＮまたはＮ＋１）を初期値としてカウン
トダウンする。カウンタ回路２は、端子ＰＥに加えられ
ている後述の信号Ｐ２５がＨｉｇｈになると、プリセッ
トされる。

【００５５】Ｄ−フリップフロップ３４は、Ｐ１をクロ
ックパルスとし、その反転出力Ｐ２４をアダー３１のＡ
入力端子に帰還している。そして、端子ＰＥへ入力され
る信号Ｊ０がＬｏｗの場合はＰ１の立ち上がりに同期し
てＯＮ／ＯＦＦを繰り返す信号Ｐ２３を端子Ｑから出力
し、Ｐ２３を反転させた信号Ｐ２４を端子反転Ｑから出
力する。信号Ｊ０がＨｉｇｈの場合はＰ２３はＨｉｇｈ
となり、Ｐ２４はＬｏｗとなる。

【００５６】Ｄ−フリップフロップ３５は、Ｐ０をクロ
ックパルスとして一致回路３の出力Ｐ１を１入力周期
（Ｐ０の１周期）遅延させた信号Ｐ２５を端子Ｑから出
力する。

【００５７】インバータ３６は、Ｐ０を反転させた信号
Ｐ２６を出力する。ここで、Ｐ０はＯＮ／ＯＦＦ時間が
互いに等しいクロックパルスであるために、Ｐ２６はＰ
０に対して１／２入力周期シフトすることとなる。

【００５８】Ｄ−フリップフロップ３７は、Ｐ０に対し
て１／２入力周期シフトしているＰ２６をクロックパル
スとしているために、Ｐ２５をＰ０の１／２入力周期遅
延させた信号Ｐ２７を端子Ｑから出力する。

【００５９】ＮＡＮＤゲート３８は、Ｐ２３とＰ２５の
ＮＡＮＤ出力である信号Ｐ２８を出力する。ＮＡＮＤゲ
ート３９は、Ｐ２４とＰ２７のＮＡＮＤ出力である信号
Ｐ２９を出力する。ＮＡＮＤゲート４０は、Ｐ２８とＰ
２９のＮＡＮＤ出力である信号Ｐ３０（ｆｖ）を出力す
る。Ｐ３０はＰ２３とＰ２４に同期してＰ２５とＰ２７
を交互に出力する信号となる。即ち、３つのＮＡＮＤゲ
ート３８、３９，４０で構成される選択回路４１はＤ−
フリップフロップ３４の出力の周期により交互に２つの
信号Ｐ２５とＰ２７を切り替えて出力することになる。

【００６０】以上の構成からなる可変分周装置の動作を
説明する。可変分周装置はＪ０がＬｏｗ（「０」）の時
にＮ＋１／２分周を行い、Ｊ０がＨｉｇｈ（「１」）の
ときＮ分周を行うものである。

【００６１】まず、Ｎ＋１／２分周（ここでは５．５分
周）の動作を、図１０を参照して説明する。

【００６２】Ｊ０は「１」、Ｊ１〜Ｊ４は設定値「Ｎ＝
５」を表わすものとなる。最初にＰ２４がＬｏｗである
と、この設定値「Ｎ＝５」はそのままカウンタ回路２に
入力され、カウンタ回路２は「５」を初期値としてＰ０
のパルスをカウントダウンする。一方、Ｐ２４がＨｉｇ
ｈであると「５」に「１」を加えた「６」がカウンタ回
路２に供給され、カウンタ回路２は「６」からカウント
ダウンする。一致回路３で「２」が検出されると、
「２」でＨｉｇｈとなる検出信号Ｐ１を出力する。

【００６３】最初にＰ２４がＬｏｗであるとする。Ｄ−
フリップフロップ３４の出力Ｐ２３，Ｐ２４はＪ０がＬ
ｏｗであるため、Ｐ１の立ち上がりに同期してＬｏｗ／
Ｈｉｇｈを繰り返す。Ｄ−フリップフロップ３５の出力
Ｐ２５はＰ１より１入力周期遅れる。Ｐ２５のＨｉｇｈ
はカウンタ回路２をプリセットする。Ｄ−フリップフロ
ップ３７の出力Ｐ２７はインバータ３６の出力Ｐ２６の
ためにＰ２５より１／２入力周期遅れる。

【００６４】ＮＡＮＤゲート３８の出力Ｐ２８はＰ２３
とＰ２５のＮＡＮＤ出力であり、Ｐ１より１入力周期遅
延した信号Ｐ２５のパルスを抽出する。ＮＡＮＤゲート
３９の出力Ｐ２９はＰ２４とＰ２７のＮＡＮＤ出力であ
り、Ｐ２５より１／２入力周期遅延した信号Ｐ２７のパ
ルスを抽出する。ＮＡＮＤゲート４０の出力Ｐ３０（ｆ
ｖ）はＰ２８とＰ２９のＮＡＮＤ出力であり、Ｐ２５と
Ｐ２７のパルスが組合せられ、即ちＤ−フリップフロッ
プ３４に同期して交互に選択されてＰ３０が形成され
る。

【００６５】そして、Ｐ２４はアダー３１の端子Ａに入
力されるために、Ｐ２４がＬｏｗのときにＰ２５がＨｉ
ｇｈになるとカウンタ回路２は５にプリセットされ、Ｐ
２４がＨｉｇｈのときにＰ２５がＨｉｇｈになるとカウ
ンタ回路２は「６」にプリセットされる。従って、カウ
ンタ回路２のカウントは５，５，４，３，２，６，６，
５，４，３，２を繰り返す。このようにして、Ｊ０が
「０」の場合、カウンタ回路２がカウントダウンして２
になったときに、プリセットを「５」から「６」あるい
は「６」から「５」に切り替える。そして、プリセット
が「５」（５分周）のときはＰ０の立上がりと同期した
「２」の検出信号Ｐ２５のＨｉｇｈを抽出し、プリセッ
トが「６」（６分周）のときはＰ０の立ち下がりと同期
し、Ｐ２５より半周期遅れたＰ２７のＨｉｇｈを抽出す
る。このような交互の抽出によりにより、５．５入力周
期毎のパルスが得られる。すなわち、５．５分周が行な
われる。即ち、Ｊ０が「０」の場合、可変分周装置は周
波数fiの入力信号Ｐ０を分周比Ｎ＋１／２で分周するこ
とができる。

【００６６】尚、上述の例ではＰ２４の初期値をＬｏｗ
としたが、Ｐ２４の初期値がＨｉｇｈのときは、カウン
タ回路２の最初のプリセット値が「６」となり、Ｐ２７
が最初に選択されるが、その他の点では上記と同様の動
作が行なわれる。

【００６７】次に、Ｎ分周（ここでは５分周）の動作
を、図１１を参照して説明する。

【００６８】Ｊ０が「１」（Ｈｉｇｈ）、Ｊ１〜Ｊ４が
「５」を表わす信号となり、カウンタ回路２に入力さ
れ、その値がアダー３１からカウンタ回路２に供給され
る。カウタ回路２は、Ｐ０をカウントダウンし、一致回
路３で「２」が検出されると、検出信号Ｐ１がＨｉｇｈ
となる。Ｄ−フリップフロップ３４はＪ０がＨｉｇｈで
あるため、Ｐ２３はＨｉｇｈとなり、Ｐ２４はＬｏｗと
なる。アダー３１の端子Ａに入力されるＰ２４は常にＬ
ｏｗであるために、カウンタ回路２のプリセット値は常
に５である。また、Ｐ２３が常にＨｉｇｈであり、Ｐ２
４が常にＬｏｗであるため、選択回路４１はＰ２５を選
択し続ける。即ち、Ｐ３０(fv)はＰ２５と同じである。

【００６９】Ｎ＋１／２分周について説明したのと同
様、Ｐ２５はＰ１より１入力周期遅れたものであり、Ｐ
２５のパルスによりカウンタ回路２がプリセットされ
る。

【００７０】このようにしてＪ０が「１」のとき、Ｄ−
フリップフロップ３４はカウンタ回路２を常に５分周さ
せるように、また、選択回路を常にＰ２５を選択するよ
うに動作するために、Ｐ３０は５分周信号となる。即
ち、Ｊ０が「１」のとき、可変分周装置は周波数fiの入
力信号Ｐ０を分周比Ｎで分周することができる。

【００７１】以上の如く、可変分周装置は信号（Ｊ０）
によりＮ分周とＮ＋１／２分周の動作を切り替えること
ができる。この切り替えは所定のタイミング（例えば、
Ｐ２５またはＰ２７の信号がＬｏｗになった直後）で行
われる。

【００７２】これにより、１／２ずつで分周比を変化さ
せることができる。従って、図４の実施の形態について
述べたのと同様、分周比が半分になり、基準周波数が２
倍になるために、ループゲインが上がってロックアップ
時間が短縮される。

【００７３】また、本実施の形態でも、１／２入力周期
ずれたパルスをカウンタ回路２のプリセットに用いてい
ないために、カウンタ回路は、Ｎ＋１／２の分周比であ
っても、Ｎの分周比と同様の速度で動作することができ
る。

【００７４】次に図９の実施の形態をパルススワロ方式
に適応させた他の実施の形態を説明する。近年パルスス
ワロ方式がＦＭや短波放送の受信機に使用されている。
この原理を図１２に示す。４６は２モジュラスプリスケ
ーラであり、分周比Ｍ（Ｍは正整数）又は分周比Ｍ＋１
の分周を行う。その１サイクルの合計回数はコースカウ
ンタ４８に設定されている分周比Ｐ２であり、このう
ち、Ｍ＋１分周が行われる回数はスワロカウンタ４７に
設定されている分周比Ｐ１である。

【００７５】従って、１サイクルの分周比は（Ｍ＋１）
×Ｐ１＋Ｍ×（Ｐ２−Ｐ１）＝Ｍ×Ｐ２＋Ｐ１となる。
ここで、Ｐ２≧Ｐ１である。このように、パルススワロ
方式の可変分周装置では、Ｐ１とＰ２を変えることによ
り分周比を色々に変えることができる。しかも、高周波
数で動作するプログラマブル分周器の分周数は２種類
（ＭとＭ＋１）相互間で切換えられるだけであり、伝搬
遅延時間を小さくでき、動作速度が向上する。

【００７６】Ｍ＝１０とすれば、分周比は、１０×Ｐ２
＋Ｐ１となり、Ｐ１が１の位の数値を表わし、Ｐ２（Ｐ
２≦９ならば）が１０の位の数値を表わす２桁の数値と
なる。

【００７７】図９で説明した回路を上記のパルススワロ
方式に適用すれば、分周比Ｍ×Ｐ２＋Ｐ１＋１／２で分
周を行ない得る可変分周装置を得ることができる。

【００７８】以下、Ｍ＝１０とし、Ｐ２＝５とし、Ｐ１
＝２として、５２．５分周あるいは５２分周をするパル
ススワロ方式の可変分周装置を説明する。図１３は本実
施の形態の構成を示すブロック図である。図９の構成部
品と同様の構成部品には同一番号を付し、説明を省略す
る。

【００７９】可変分周装置へは、Ｎ＋１／２分周を行な
うときに「０」となり、Ｎ分周を行なうときに「１」と
なる信号Ｊ０と、下位の分周比Ｐ１を指定する信号Ｊ１
〜Ｊ４及び上位の分周比Ｐ２を指定する信号Ｊ５〜Ｊ８
と、入力信号Ｐ０（fi）が入力される。Ｊ０〜Ｊ８はＬ
ｏｗ（「０」）かＨｉｇｈ（「１」）の信号であり、Ｐ
０はＬｏｗ／Ｈｉｇｈ時間が互いに等しいパルス信号で
ある。

【００８０】５１は２モジュラスプリスケーラであり、
端子10/11に入力される後述の信号Ｒ４がＨｉｇｈであ
ると入力信号Ｐ０を１０分周した信号Ｒ２を出力し、Ｌ
ｏｗであると１１分周した信号Ｒ２を出力する。５２は
ＯＲゲートであり、Ｒ２とＲ４の論理和である信号Ｒ３
を出力する。５３はアダーであり、端子Ａに入力される
信号Ｒ７がＬｏｗのときは端子Ｂ１〜Ｂ８に入力された
信号Ｊ１〜Ｊ８の設定値をそのままスワロカウンタ５４
及びコースカウンタ５５に出力する。Ｒ７がＨｉｇｈの
ときはＪ１〜Ｊ４の設定値に「１」を加算した値をＰ１
として端子Ｃ１〜Ｃ４を介してスワロカウンタ５４に供
給する。加算にともない繰上げがある場合には、Ｊ５〜
Ｊ８の設定値も１が加算される。そのような繰上げはＰ
２の（１０進数で表わした場合の）桁数がＰ１の（１０
進数で表わした場合の）桁数よりも大きいとき、例えば
Ｐ２が２桁であり、Ｐ１が１桁の場合に起こる。

【００８１】スワロカウンタ５４はアダー５３から入力
された設定値を初期値としてＲ３をカウントダウンし、
一致回路５６はスワロカウンタ５４の「０」を検出した
ときにＨｉｇｈとなる信号Ｒ４を出力する。コースカウ
ンタ５５と一致回路５７（２検出）は夫々図９の実施の
形態におけるカウンタ回路２と一致回路３に相当し、詳
細な説明は省略する。

【００８２】Ｄ−フリップフロップ５８，５９，６０は
夫々図９の実施の形態でのＤ−フリップフロップ３４，
３５，３７に相当し、詳細な説明を省略する。Ｄ−フリ
ップフロップ５９のクロックパルスはＲ２であり、その
出力Ｒ８はコースカウンタ５５とスワロカウンタ５４の
ＰＥ端子に入力される。

【００８３】Ｄ−フリップフロップ６０のクロックパル
スは、インバータ６１により反転されたＰ０の反転信号
Ｒ９をクロックパルスとしＲ２を入力とするＤ−フリッ
プフロップ６２の出力Ｒ１０である。これにより(1)Ｄ
−フリップフロップ６０の出力Ｒ１１はＤ−フリップフ
ロップ５９の出力Ｒ８よりＰ０の半周期遅れる。

【００８４】上述の如く接続されているために、Ｊ０が
Ｌｏｗの場合は、スワロカウンタ５４がカウントダウン
して０になると、２モジュラスプリスケーラ５１が１１
分周から１０分周となる。即ち、(2)スワロカウンタ５
４のプリセット値（で与えられる回数）だけ１１分周を
行う。

【００８５】さらに、Ｒ４がＨｉｇｈなり、Ｒ８により
プリセットされるまでＨｉｇｈに維持される。Ｒ４とＲ
２の論理和出力Ｒ３により、１０分周が継続される。こ
のＲ８はコースカウンタ５５の値が「２」になったとき
にＨｉｇｈとなる信号Ｒ５をＲ２の１周期遅延したもの
である。従って、(3)１０分周はコースカウンタ５５の
プリセット値（５）からスワロカウンタ５４のプリセッ
ト値（２または３）を差し引いた回数行われる。

【００８６】上記(1),(2),(3)により、Ｊ０が「０」の
ときは、分周比Ｍ×Ｐ２＋Ｐ１＋１／２で、Ｊ０が
「１」のときは、分周比Ｍ×Ｐ２＋Ｐ１で分周を行うこ
とができる。

【００８７】尚、図１４は図１３の実施の形態の５２．
５分周動作を示す図であり、このときＪ０は「０」、Ｊ
１〜Ｊ４は「２」、Ｊ５〜Ｊ８は「５」である。図１５
は図１３の実施の形態の５２分周動作を示す図であり、
このときＪ０は「１」、Ｊ１〜Ｊ４は「２」、Ｊ５〜Ｊ
８は「５」である。

【００８８】以上の如く、図９の実施の形態をパルスス
ワロ方式に適応させることができる。即ち、パルススワ
ロ方式であっても、コースカウンタ５５の一致回路５７
からの出力Ｒ５に基づいて状態が反転する信号Ｒ７によ
りアダーによる１の加算を１分周期おきに行なうことに
より、Ｍ×Ｐ２＋Ｐ１分周とＭ×Ｐ２＋Ｐ１＋１分周を
交互に出力するようにし、且つこのＲ５と同期した信号
Ｒ８と、Ｒ５を入力信号Ｐ０の１／２周期遅延させた信
号Ｒ１１を交互に出力させることにより、Ｍ×Ｐ２＋Ｐ
１＋１／２分周を行なうことができる。

【００８９】図１６は、本発明のさらに他の実施の形態
の可変分周装置の構成を示すブロック図である。図１、
図４、図９と同一の符号は同一又は対応する部材、信号
を示す。

【００９０】ＯＲゲート７１は、Ｐ０と後述の信号Ｐ７
４を論理和した信号Ｐ６２を出力する。カウンタ回路２
は、入力端子Ｄ１〜Ｄ４に加えられたプリセット値Ｎを
初期値として端子ＣＰに入力されるクロックパルスＰ６
２をカウントダウンし、端子反転ＰＥに加えられた後述
の信号Ｐ６５のＬｏｗによりカウントを初期値Ｎより再
スタートする。一致回路３は、カウンタ回路２の出力が
「２」になったときＨｉｇｈとなる検出信号Ｐ１を出力
する。

【００９１】Ｄ−フリップフロップ７４は、Ｐ０をクロ
ックパルスとして一致回路３の出力Ｐ１を１入力周期遅
延させた信号Ｐ６４を端子Ｑから出力し、Ｐ６４を反転
させた信号Ｐ６５を端子反転Ｑから出力する。Ｄ−フリ
ップフロップ７５は、Ｐ０をクロックパルスとしてＰ６
４を１入力周期遅延させた信号Ｐ６６を端子Ｑから出力
し、Ｐ６６を反転させた信号Ｐ６７を端子反転Ｑから出
力する。

【００９２】Ｄ−フリップフロップ７６は、Ｐ６７をク
ロックパルスとし、その反転出力Ｐ６９をＤ入力端子に
帰還している。そして、反転ＰＥへ入力される信号Ｊ０
がＨｉｇｈの場合はＰ６７の立ち上がりに同期してＯＮ
／ＯＦＦを繰り返す信号Ｐ６８を端子Ｑから出力し、Ｐ
６８を反転させた信号Ｐ６９を端子反転Ｑから出力す
る。信号Ｊ０がＬｏｗの場合はＰ６８はＨｉｇｈとな
り、Ｐ６９はＬｏｗとなる。

【００９３】インバータ７７は、Ｐ０を反転させた信号
Ｐ７０を出力する。ここで、Ｐ０はＯＮ／ＯＦＦ時間が
互いに等しいクロックパルスであるために、Ｐ７０がＰ
０に対して１／２入力周期シフトすることとなる。Ｄ−
フリップフロップ７８は、Ｐ７０をクロックパルスとし
てＰ６４をＰ７０の１周期遅延させた信号Ｐ７１を端子
Ｑより出力する。Ｐ７０はＰ０に対して１／２入力周期
シフトしているために、Ｐ７１はＰ６４に対して１／２
入力周期遅延することとなる。

【００９４】Ｄ−フリップフロップ７９は、Ｐ０をクロ
ックパルスとしてＰ６６を１入力周期遅延させた信号Ｐ
７２を端子Ｑから出力する。ＡＮＤゲート８０は、Ｐ７
２とＪ０の論理積である信号Ｐ７３を出力する。ＡＮＤ
ゲート８１は、Ｐ７３とＰ６８の論理積である信号Ｐ７
４を出力する。

【００９５】ＮＡＮＤゲート８２は、Ｐ６４とＰ６８の
ＮＡＮＤ出力である信号Ｐ７５を出力する。ＮＡＮＤゲ
ート８３は、Ｐ７１とＰ６９のＮＡＮＤ出力である信号
Ｐ７６を出力する。ＮＡＮＤゲート８４は、Ｐ７５とＰ
７６のＮＡＮＤ出力である信号Ｐ７７を出力する。Ｐ６
８とＰ６９は互いに反転の関係にあるために、この場
合、Ｐ７７はＰ６８とＰ６９に同期してＰ６４とＰ７１
のパルスを交互に出力する信号となる。即ち、３つのＮ
ＡＮＤゲート８２，８３，８４で構成される選択回路８
５はＤ−フリップフロップ７６の周期により交互に２つ
の信号Ｐ６４，Ｐ７１を切り替えて出力することにな
る。

【００９６】以上の構成からなる可変分周装置の動作を
説明する。Ｊ１〜Ｊ４にＮが設定されており、Ｊ０が
「１」のときにＮ＋１／２分周が行なわれ、Ｊ０が
「０」のときＮ分周が行なわれる。

【００９７】まず、Ｎ＋１／２分周（ここでは５．５分
周）の動作を、図１７を参照して説明する。Ｊ０〜Ｊ４
は、「５」を表わすものに設定される。この状態で周波
数fiの信号Ｐ０がＯＲゲート７１に入力される。Ｐ７４
の値は不明のため、とりあえずＰ６２はＰ０と同じであ
ると考える。Ｐ６２がカウンタ回路２に入力され、一致
回路３で「２」が検出されると、「２」でＨｉｇｈとな
る検出信号Ｐ１を出力する。

【００９８】Ｄ−フリップフロップ７４の出力Ｐ６４，
Ｐ６５はＰ１より１入力周期遅れる。Ｐ６５のＬｏｗは
カウンタ回路２をプリセットさせる。Ｄ−フリップフロ
ップ７５の出力Ｐ６６，Ｐ６７はＰ６４より１入力周期
遅れる。Ｄ−フリップフロップ７６の出力Ｐ６８，Ｐ６
９はＪ０がＨｉｇｈであるため、Ｐ６７の立ち上がりに
同期してＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。Ｄ−フリップフロッ
プ７８の出力Ｐ７１はインバータ７７の出力Ｐ７０のた
めにＰ６４より１／２入力周期遅れる。

【００９９】Ｄ−フリップフロップ７９の出力Ｐ７２は
Ｐ６６より１入力周期遅れる。ＡＮＤゲート８０の出力
Ｐ７３はＪ０とＰ７２の論理積であり、Ｊ０がＨｉｇｈ
のためにＰ７２と同一である。ＡＮＤゲート８１の出力
Ｐ７４はＰ６８とＰ７３の論理積であり、Ｐ７３のＨｉ
ｇｈ部分がＰ６８により一つおきに削除された信号とな
る。

【０１００】従って、Ｐ７４とＰ０の論理和であるＯＲ
ゲート７１の出力Ｐ６２はＰ０と類似のパルス列である
が、Ｐ７４がＨｉｇｈの期間における２つのパルスが一
つになったものとなる。このため、カウンタ回路２のプ
リセット値は「５」であるが、Ｐ０のパルスが６個入力
されてはじめて一致信号Ｐ１がＨｉｇｈとなる。

【０１０１】そして、ＮＡＮＤゲート８２の出力Ｐ７５
はＰ６４とＰ６８のＮＡＮＤ出力であり、Ｐ１を１入力
周期遅らせたＰ６４のＨｉｇｈを抽出する。ＮＡＮＤゲ
ート８３の出力Ｐ７６はＰ７１とＰ６９のＮＡＮＤ出力
であり、Ｐ６４を１／２入力周期遅らせたＰ７１のＨｉ
ｇｈを抽出する。ＮＡＮＤゲート８４の出力Ｐ７７はＰ
７５とＰ７６のＮＡＮＤ出力であり、Ｐ７５とＰ７６の
抽出部を複合する。即ち、前述のとおり、Ｐ７７はＤ−
フリップフロップ７６に同期してＰ６４とＰ７１を交互
に出力する信号となる。Ｐ６４とＰ７１は１／２入力周
期ずれているために、Ｐ７７は５．５分周となる。

【０１０２】このようにしてＪ０が１のとき、可変分周
装置は周波数fiが入力信号Ｐ０を分周比Ｎ＋１／２で分
周することができる。

【０１０３】次に、Ｎ分周（ここでは５分周）の動作
を、図１８を参照して説明する。Ｊ０は「０」に設定さ
れ、Ｊ１〜Ｊ４は「５」に設定される。この状態で入力
信号Ｐ０（fi）がＯＲゲート７１に入力される。

【０１０４】Ｊ０がＬｏｗのためにＡＮＤゲート８０の
出力Ｐ７３はＬｏｗとなる。Ｐ７３がＬｏｗのためにＡ
ＮＤゲート８１の出力Ｐ７４はＬｏｗとなる。

【０１０５】Ｐ７４がＬｏｗであるので、ＯＲゲート７
１の出力Ｐ６２はＰ０と同じになる。従って、Ｊ０が１
のときのようにＰ０のパルスの立ち上がりが１つ減じら
れることはない。即ち、Ｊ０のパルスが５つ入力される
毎に一致信号Ｐ１がＨｉｇｈとなり、これを１入力周期
遅らせた信号Ｐ６５によりカウンタ回路２がプリセット
され、「５」を初期値とするカウントダウンを開始す
る。

【０１０６】また、Ｊ０が「０」であるので、Ｄ−フリ
ップフロップ７６の出力Ｐ６８はＨｉｇｈに保たれ、Ｐ
６９はＬｏｗに保たれる。従って、Ｐ１を１入力周期遅
らせた信号Ｐ６４が選択され続け、これがＰ７７(fv)と
なる。

【０１０７】従って、Ｐ７７はＰ１、Ｐ６４と同じく、
５入力周期毎に発生されるパルスからなるものであり、
５分周された信号である。

【０１０８】このようにＪ０が０のとき、可変分周装置
は周波数fiの入力信号Ｐ０を分周比Ｎで分周することが
できる。

【０１０９】以上の如く、図１６に示される可変分周装
置もまた信号Ｊ０によりＮ分周とＮ＋１／２分周の動作
を切り替えることができる。この切り替えは所定のタイ
ミング（例えば、Ｐ７７の信号がＬｏｗになった直後）
で行われる。

【０１１０】次に、図１６の実施の形態をパルススワロ
方式に適応させたさらに他の実施の形態を図１９を参照
して説明する。図１６の構成部品と同様の構成部品には
同一番号に「′」を付加した番号を付し、説明を省略す
る。

【０１１１】可変分周装置へは、１／２分周を行うか否
かを指定する信号Ｊ０と、スワロカウンタ９３のプリセ
ット値Ｐ１を指定する信号Ｊ１〜Ｊ４と、コースカウン
タ９８のプリセット値Ｐ２を指定する信号Ｊ５〜Ｊ８
と、入力信号Ｐ０（fi）が入力される。Ｊ０〜Ｊ８はＬ
ｏｗ（「０」）かＨｉｇｈ（「１」）の信号であり、Ｐ
０はＬｏｗ／Ｈｉｇｈ時間が互いに等しいパルス信号で
ある。

【０１１２】９１は２モジュラスプリスケーラであり、
端子10/11に入力される後述の信号Ｒ２５がＨｉｇｈで
あると入力信号Ｐ０を１０分周した信号Ｒ２３を出力
し、Ｌｏｗであると１１分周した信号Ｒ２３を出力す
る。９２はＯＲゲートであり、Ｒ２３とＲ２５の論理和
である信号Ｒ２４を出力する。

【０１１３】スワロカウンタ９３はＪ１〜Ｊ４により設
定された値Ｐ１を初期値としてＲ２４をカウントダウン
し、一致回路（０検出）９４はスワロカウンタ９３の
「０」を検出したときにＨｉｇｈとなる信号Ｒ２５を出
力する。コースカウンタ９８はＪ５〜Ｊ８により設定さ
れる値Ｐ２を初期値としてＲ２３をカウントダウンし、
一致回路（２検出）９９はコースカウンタ９８の「２」
を検出したときにＨｉｇｈとなる信号Ｒ２６を出力す
る。

【０１１４】Ｄ−フリップフロップ７４′のクロックパ
ルスはＲ２３であり、その反転出力Ｒ２８はコースカウ
ンタ９８とスワロカウンタ９３のＰＥ端子に入力され
る。

【０１１５】Ｄ−フリップフロップ７８′のクロックパ
ルスは、インバータ７７’によって反転されたＰ０の反
転信号Ｒ３３をクロックパルスとしＲ２３を入力とする
Ｄ−フリップフロップ９５の出力Ｒ３４である。これに
より(1)Ｄ−フリップフロップ７８′の出力Ｒ３５はＤ
−フリップフロップ７４′の出力Ｒ２７よりＰ０の半周
期遅れる。

【０１１６】図１６の実施の形態の信号Ｐ７２に相当す
る信号Ｒ３６のＨｉｇｈ時間はＰ０の１０倍あるいは１
１倍あるために、Ｐ０をクロックとするＤ−フリップフ
ロップ９６でＰ０の１周期遅延させ、この信号Ｒ３７と
Ｒ３６をＡＮＤゲート９７で論理積して、Ｐ０の１周期
と同じＨｉｇｈ時間の信号Ｒ３８とする。Ｒ３８はＯＲ
ゲート７１’に入力される。これにより、(2)Ｒ４０が
Ｈｉｇｈとなったときに、Ｒ２２はＰ０のパルスを１つ
削除した信号となる。

【０１１７】上述の如く接続されているために、スワロ
カウンタ９３がカウントダウンして０となると、２モジ
ュラスプリスケーラ９１が１１分周から１０分周とな
る。即ち、(3)スワロカウンタ９３のプリセット値だけ
１１分周を行う。

【０１１８】さらに、Ｒ２４が一定のＨｉｇｈとなるた
めにＲ２８によりプリセットされるまで１０分周が継続
される。このＲ２８はコースカウンタ９８の分周サイク
ルでＨｉｇｈを出力する信号であるために、(4)１０分
周はコースカウンタ９８のプリセット値からスワロカウ
ンタ９３のプリセット値を差し引いた回数行われる。

【０１１９】上記(1),(2),(3),(4)により、Ｊ０が
「１」のときは、分周比Ｍ×Ｐ２＋Ｐ１＋１／２で、Ｊ
０が「０」のときは、分周比Ｍ×Ｐ２＋Ｐ１で分周を行
うことができる。

【０１２０】以上の如く、図１６の実施の形態もパルス
スワロ方式に適応させることができる。即ち、パルスス
ワロ方式であっても、コースカウンタ９８の一致回路９
９からの出力Ｒ２６に基づき図１６と同様にパルスを削
除することによりＭ×Ｐ２＋Ｐ１分周とＭ×Ｐ２＋Ｐ１
＋１分周を交互に出力するようにし、且つこのＲ２６と
同期した信号Ｒ２７と、Ｒ２６を入力信号Ｐ０の１／２
周期遅延させた信号Ｒ３５を交互に出力させることによ
り、Ｍ×Ｐ２＋Ｐ１＋１／２分周を行なうことができ
る。

【０１２１】図２０は、本発明のさらに他の実施の形態
の分数分周装置の概略構成を示すブロック図である。こ
の実施の形態の分周装置は、帯分数Ｎ’＋Ｂ／Ｃで分周
を行ない得るものである。１０１は可変分周回路であ
り、Ｎ分周を行うＮ分周回路１０２とＮ＋１／２分周を
行うＮ＋１／２分周回路１０３を有する。

【０１２２】図２０において、このＮ分周回路１０２と
Ｎ＋１／２分周回路１０３は分離して図示されている
が、これは説明の便宜のためであり、発明の実施の形態
に当たっては、制御信号に応じてＮ＋１／２分周とＮ分
周とを選択的に行ない得る回路を用いても良い。そのよ
うな可変分周装置としては、図４、図９、図１６に示し
たものを用い得る。代りに、Ｎ分周回路とＮ＋１／２分
周回路は夫々独立した回路で、制御回路により選択的に
動作させてもよい。この場合、Ｎ＋１／２分周を行なう
分周回路１０３として図１に示したものを用い得る。

【０１２３】制御回路１０４は加算のデータを記憶する
アキュムレータ１０５を有し、外部からの分周比Ｎ’＋
Ｂ／Ｃの指定に基づき可変分周回路１０１を制御する。
１０６はＲＯＭであり、制御回路１０４が動作を行うた
めのプログラムを記憶する。１０７はＲＡＭであり、制
御回路１０４の動作に必要なデータを記憶する。

【０１２４】制御回路１０４は、外部からの分周比
Ｎ’、Ｂ、Ｃ指定する信号を受け、ＲＯＭ１０６に記憶
されたプログラムに従って動作し、端子Ｊ０〜Ｊ４から
出力する信号により可変分周回路１０１の動作を制御す
る。

【０１２５】端子Ｊ１〜Ｊ４からの信号がｍ（正の整
数）を表わすものであり、端子Ｊ０からの信号が「０」
のときは、可変分周回路はｍ分周を行なう。

【０１２６】端子Ｊ１〜Ｊ４からの信号がｍを表わすも
のであり、端子Ｊ０からの信号が「１」のときは、可変
分周回路はｍ＋１／２分周を行なう。

【０１２７】制御回路１０４は後述のように、Ｎ’＋Ｂ
／Ｃ分数を行なうために、ｍの値をＮ’と等しい値にし
たり、Ｎ’＋１に等しい値にしたり、またＪ０から出力
される信号を「０」にしたり「１」にしたりする。

【０１２８】次に、本実施の形態の分数分周動作を説明
する。図２１は制御回路１０４の動作を示すフローチャ
ートである。変数Ｉは分周の回数をカウントするもので
あり、制御回路１０４内部のレジスタ１０４ａに記憶さ
れる。変数Ａはアキュムレータ１０５に記憶される変数
であり、誤差を示すものでもある。変数Ｂ，Ｃは指定さ
れた帯分数分周比の真分数部分の分子，分母であり、Ｒ
ＡＭ１０７に記憶される。

【０１２９】分周比Ｎ’＋Ｂ／Ｃが指定されると、制御
回路１０４は変数Ｉを０、変数Ａを０として記憶し、変
数ＢとＣを指定された帯分数分周比の真分数部分の分
子，分母として記憶させる（Ｓ１）。次に、分子Ｂの２
倍が分母Ｃ以下か否か（２×Ｂ≦Ｃかどうか）を判断し
（Ｓ２）、即ち、Ｎ’＋１分周を必要とするか否かを判
断する。

【０１３０】２×Ｂ≦Ｃであれば（Ｓ２のＹ）、変数Ｉ
を「１」だけインクリメントする（Ｓ３）。そして、変
数ＡにＢ／Ｃ分周分の誤差を加算する（Ｓ４）。このＢ
／Ｃ分周分の誤差はＮ’分周を行ったとした場合の誤差
を表す。この加算された変数Ａが１／２より小さいか否
かを調べる（Ｓ５）。変数Ａが１／２より小さい場合は
Ｎ’分周を行い（Ｓ６）、ステップＳ９に進む。ステッ
プＳ５で変数Ａが１／２以上であればＮ’＋１／２分周
を行い（Ｓ７）、変数Ａから１／２を差し引き（Ｓ
８）、ステップＳ９に進む。アキュムレータ１０５が１
／２でオーバーフローとなるように設定していれば、自
動的に１／２が差し引かれることとなる。但し、この場
合、ステップＳ５の後ではアキュムレータＡの値が１／
２を減じた値になっているので、ステップＳ５において
は、そのようなオーバーフローがあったかどうかの判断
が行なわれる。ステップＳ９で変数ＩがＣになったか否
かを調べる。即ち、１サイクルの分周が行われたか否か
を調べる。変数ＩがＣになっていなかったら、ステップ
Ｓ３に戻って次の分周を行う。ステップＳ９で変数Ｉが
Ｃになっていたら、変数Ｉを０に戻して（Ｓ１０）ステ
ップＳ３に戻る。

【０１３１】ステップＳ２で２×Ｂ≦Ｃでなければ、変
数Ｉを「１」だけインクリメントする（Ｓ１１）。そし
て、変数ＡにＢ／Ｃを加算する（Ｓ１２）。この加算さ
れた変数Ａが１より小さいか否かを調べる（Ｓ１３）。
変数Ａが１より小さい場合はＮ’＋１／２分周を行い
（Ｓ１４）、変数Ａから１／２を差し引き（Ｓ１５）、
ステップＳ１８に進む。ステップＳ１３で変数Ａが１以
上であればＮ’＋１分周を行い（Ｓ１６）、変数Ａから
１を差し引き（Ｓ１７）、ステップＳ１８に進む。ステ
ップＳ１８で変数ＩがＣになったか否かを調べる。即
ち、１サイクルの分周が行われたか否かを調べる。変数
ＩがＣになっていなかったら、ステップＳ１１に戻って
次の分周を行う。ステップＳ１８で変数ＩがＣになって
いたら、変数Ｉを０に戻して（Ｓ１９）ステップＳ１１
に戻る。

【０１３２】上記の動作により、１サイクル（Ｃ回の分
周）の平均分周比がＮ’＋Ｂ／Ｃになることを説明す
る。まず、２×Ｂ≦Ｃの場合（Ｓ３〜Ｓ１０）を考え
る。 (1) Ａの初期値が０であり、加算されるＢ／Ｃが０≦Ｂ
／Ｃ≦１／２であり、そしてＡ≧１／２のときに１／２
減算されるために、ステップＳ９の直前のＡの値（誤
差）は０≦Ａ＜１／２となる。 (2) Ｃ回の分周を行う間にＳ４でＡに加算された値の合
計は（Ｂ／Ｃ）×Ｃ回＝Ｂ（整数）であり、一方Ｓ８で
Ａから減算された値の合計は１／２の倍数である。従っ
て、上記加算された値と上記減算された値の差（これが
Ｃ回の分周が終った時点でのステップＳ９の直前のＡの
値に等しい）も１／２の倍数である。 (3) 上記(1)及び(2)の条件を共に満たすＡの値は、０の
みである。

【０１３３】従って、Ｃ回の分周を行なった後のステッ
プＳ９の直前のＡの値は０であると言える。このように
Ｃ回の分周でＢが加算されるので、平均分周比はＮ’＋
Ｂ／Ｃとなる。

【０１３４】２×Ｂ＞Ｃの場合（Ｓ１１〜Ｓ１９）は、
２×Ｂ≦Ｃの場合を１／２シフトさせたものであるの
で、同様に平均がＮ’＋Ｂ／Ｃとなる。

【０１３５】即ち、 (4) Ａの初期値が０であり、加算されるＢ／Ｃが１／２
＜Ｂ／Ｃ＜１であり、そしてＡ＜１のときに１／２減算
され、Ａ≧１のときに１減算されるために、ステップＳ
１８の直前のＡの値（誤差）は０≦Ａ＜１／２となる。 (5) Ｃ回の分周を行う間にＳ１２でＡに加算された値の
合計は（Ｂ／Ｃ）×Ｃ回＝Ｂ（整数）であり、一方Ｓ１
５、Ｓ１７でＡから減算された値の合計は１／２の倍数
である。従って、上記加算された値と上記減算された値
の差（これがＣ回の分周が終った時点でのステップＳ１
８の直前のＡの値に等しい）も１／２の倍数である。 (6) 上記(4)及び(5)の条件を共に満たすＡの値は、０の
みである。

【０１３６】従って、Ｃ回の分周を行なった後のステッ
プＳ１８の直前のＡの値は０であると言える。このよう
にＣ回の分周でＢが加算されるので、平均分周比はＮ’
＋Ｂ／Ｃとなる。

【０１３７】このようにして、誤差が１／２分周分ある
いは１分周分を越える直前にＮ’＋１／２分周あるいは
Ｎ’＋１分周によって誤差が縮められる。この方法はア
キュムレータ１０５を使用した簡単な構成により実施す
ることができる。

【０１３８】図２２は分周比Ｎ’＋２／５の分周の動作
を上記の実施の形態と、従来例（Ｎ分周回路とＮ＋１分
周回路とによりＮ’＋２／５分周を行なう）とについて
比較して示すタイムチャートである。図２３は動作及び
誤差を表で示した図である。図２４は図２２と同様の図
であるが、分周比はＮ’＋４／５である。図２２〜図２
４から明らかなように本実施の形態における誤差の変動
幅、従って位相の変動幅は従来の半分である。

【０１３９】次に、制御回路１０４の他の例の動作を、
図２５を参照して説明する。この例の制御回路１０４を
用いれば、図２１の動作をする場合に比べ、誤差がより
小さくなる。

【０１４０】分周比Ｎ’＋Ｂ／Ｃが指定されると、制御
回路１０４は変数Ｉを０、変数Ａを０として記憶し、変
数ＢとＣを指定された帯分数分周比の真分数部分の分
子、分母として記憶させる（Ｓ２０）。変数Ｉに１を加
算する（Ｓ２１）。そして、変数ＡにＢ／Ｃ分周分を加
算する（Ｓ２２）。

【０１４１】この加算された変数Ａが１／４より小さい
か否かを調べる（Ｓ２３）。変数Ａが１／４より小さい
場合はＮ’分周を行い（Ｓ２４）、ステップＳ３０に進
む。ステップＳ２２で変数Ａが１／４以上であれば変数
Ａが３／４より小さいか否かを調べる（Ｓ２５）。変数
Ａが３／４より小さい場合はＮ’＋１／２分周を行い
（Ｓ２６）、変数Ａから１／２差し引き（Ｓ２７）、ス
テップＳ３０に進む。ステップＳ２５で変数Ａが３／４
以上であればＮ’＋１分周を行い（Ｓ２８）、変数Ａか
ら１差し引き（Ｓ２９）、ステップＳ３０に進む。

【０１４２】ステップＳ３０で変数ＩがＣになったか否
かを調べる。即ち、１サイクルの分周が行われたか否か
を調べる。変数ＩがＣになっていなかったら、ステップ
Ｓ２１に戻って次の分周を行う。ステップＳ３０で変数
ＩがＣになっていたら、変数Ｉを０に戻して（Ｓ３
１）、ステップＳ２１に戻る。

【０１４３】このように、Ｎ’分周，Ｎ’＋１／２分周
及びＮ’＋１分周のうち、どれを行なったほうが最も誤
差が少ないかを予め計算して分周を行う。

【０１４４】以下、上記の動作により１サイクル（Ｃ回
の分周）の平均分周比がＮ’＋Ｂ／Ｃになることを説明
する。

【０１４５】変数Ａの初期値が０であり、Ｓ２３でＡ＜
１／４のときはその後のステップで減算されることなく
Ｓ２１に戻り、Ｓ２３、Ｓ２５で１／４≦Ａ＜３／４の
ときはＳ２７で１／２減算されてからＳ２１に戻り、Ｓ
２３、Ｓ２５で３／４≦Ａ（１巡目は３／４≦Ａ＜１）
のときはＳ２９で１を減算されてからＳ２１に戻るの
で、１巡目を終えた時点でＳ２１の直前の変数Ａの値
は、−１／４≦Ａ＜１／４である。２巡目以降は、Ｓ２
８の直前において３／４≦Ａ＜５／４となることを除け
ば１巡目と同じであるので、２巡目を終えた時点以降に
おけるＳ２１の直前のＡの値も−１／４≦Ａ＜１／４で
ある。これらを条件として、また０≦Ｂ／Ｃ＜１である
ことを考慮すれば、１巡目、２巡目以降を問わず、Ｓ２
３の直前の変数Ａは、−１／４≦Ａ＜５／４である。Ｓ
２３、Ｓ２４の条件を考慮すれば、Ｓ２４の直前、直後
のいずれにおいても、−１／４≦Ａ＜１／４、Ｓ２６の
直前では、１／４≦Ａ＜３／４、Ｓ２８の直前では、３
／４≦Ａ＜５／４、Ｓ２７の直後では、−１／４≦Ａ＜
１／４、Ｓ２９の直後でも、−１／４≦Ａ＜１／４、従
って、Ｓ３０の直前の変数Ａの値はいずれにしても−１
／４≦Ａ＜１／４である。

【０１４６】Ｃ回の分周を行なう間にＳ２２で変数Ａに
加算される値の合計は、Ｂ／Ｃ×Ｃ＝Ｂ（整数）であ
り、また、Ｓ２７、Ｓ２９で減算される値の合計は１／
２の倍数であり、加算される値の合計と減算される値の
合計の差（これがＣ回の分周が終った時点でのステップ
Ｓ３０の直前のＡの値に等しい）も１／２の倍数であ
る。これらの条件を満たすＡは０である。即ち、Ｃ回の
分周毎に誤差は０となり、分周比の平均はＮ’＋Ｂ／Ｃ
となる。

【０１４７】図２６は分周比Ｎ’＋２／５の分周の動作
を上記の実施の形態と、従来例（Ｎ分周回路とＮ＋１分
周回路とによりＮ’＋２／５分周を行なう）とについて
比較して示すタイムチャートである。図２６から明らか
なように本実施の形態における誤差の変動幅、従って位
相の変動幅は従来の半分以下である。

【０１４８】また、上記実施の形態のＮ＋１／２分周の
方式としては、図１、図４、図９、図１６以外のもの、
たとえば、実公昭６２−３０３５２号公報の如く反転に
より立ち上がりと立ち下がりによるカウントダウンを交
互に切り替える方式を用いても良い。

【０１４９】図２７は、本発明のさらに他の実施の形態
を示したものである。

【０１５０】この実施の形態の可変分周装置は、分周比
Ｐの固定分周器１３１と、分周比Ｎ／Ｐの可変分周器１
３２とを従属接続したものである。可変分周器１３２と
しては、図１、図４、図９、図１３、図１６、或いは図
２０に示された可変分周装置を用い得る。固定分周器１
３１は、可変分周器１３２の分周比を表わす分数の分母
に等しい分周比で分周を行なうものである。例えば可変
分周器１３２が図１の如きＮ／２分周を行なうものであ
れば、固定分周器１３１の分周比は２である。

【０１５１】図２７の固定分周器１３１及び可変分周器
１３２の組合せは、図７のＰＬＬの固定分周器２５及び
可変分周器２１として用い得る。図２７の回路の組合せ
の一例は図２８（ｂ）に示されている。この図では、可
変分周装置の固定分周器及び可変分周器に、図７と同じ
符号を用いて示している。図２８（ａ）は、図２８
（ｂ）の可変分周装置と同じ分周比を持つ従来例を示
す。図２８（ｂ）の可変分周器２１は、例えば、図１の
構成を成しており、それぞれ例えばＴ−ＦＦで構成され
る、分周比が「２」の、４つの分周素子２１ａ〜２１ｄ
を従属接続したものである。これと等価な従来の可変分
周装置１３３は、５つの分周素子１３３ａ〜１３３ｅ
（それぞれ分周比が２）を有する。

【０１５２】ここで、省電力効果について説明する。従
属接続された分周素子２１ａ〜２１ｄ、１３３ａ〜１３
３ｅはプリセット信号のフィードバックの時間遅延のた
めに、入力周波数に対する同さ速度効率が２０〜３０％
程度となる。そこで、ＶＣＯの出力の周波数foを３０Ｍ
Ｈｚとし、動作速度効率を３０％とすると、図２８
（ａ）に示す従来の可変分周装置１３３では、５つの分
周素子１３３ａ〜１３３ｅは１００ＭＨｚで動作する能
力が必要となる。一方、図２８（ｂ）に示す本発明の可
変分周装置では、固定分周器２５にはフィードバックが
掛らないために、１５ＭＨｚで動作する能力を持てば良
く、固定分周器２５の出力（１５ＭＨｚ）を入力とする
可変分周器２１の４つの分周素子２１ａ〜２１ｄは５０
ＭＨｚで動作する能力を持てば良い。

【０１５３】このように固定分周器と可変分周器とを従
属接続する構成を採用すれば、可変分周素子（２１ａ〜
２１ｄ）として動作周波数の低いものを用いることがで
きる。こうすれば、単にデバイスとして低コストのもの
を用い得るだけでなく、電力消費を少なくすることがで
きる。電力消費は動作周波数が高い程大きいからであ
る。

【０１５４】次にクロック遅れ拡大の効果について説明
する。実公昭５９−３１０６０号公報に開示される如
く、分周器の一部を構成するカウンタの内容を検出する
信号を遅延させ、この信号を一致信号（プリセット信
号）として用いることにより、許容伝搬遅延時間を入力
信号の１クロックとることができる周波数エクステンダ
方式が考えられた。許容伝搬遅延時間が長いということ
は、より高い周波数の入力信号で用いることができると
いうことである。

【０１５５】図１、図４、図９、図１３、図１６、図１
９に示す可変分周装置は、カウンターの内容を検出する
信号を遅延させる周波数エクステンダ方式である。そこ
で、これらの可変分周装置を図２７に示す可変分周器と
して用いると、可変分周装置への入力は、固定分周器１
３１へ入力される。従って、一致信号の許容伝搬遅延時
間は固定分周器の分周比に応じて長くなる。例えば、図
２８（ｂ）では、固定分周器２５の分周比が２であるの
で、一致信号の許容伝搬遅延時間は２倍になる。

【０１５６】更に、ＥＸ−ＯＲ位相比較器にも適応でき
るという効果について説明する。ＥＸ−ＯＲ位相比較器
は−π／２≦φ≦π／２に区間において完全な直線であ
るために、位相差があっても誤差信号を出力しないとい
う不感帯がなく、雑音が少ない。しかしながら、ＥＸ−
ＯＲ位相比較器に入力する可変分周装置の出力信号はデ
ューティ比５０％（ＯＮとＯＦＦ時間が同じ）の矩形波
でなければならないという条件がある。（参照：総合電
子出版社、柳沢健著「ＰＬＬ（位相同期ループ）応用回
路」第２４頁） 図２９はＥＸ−ＯＲ位相比較器への適応を示すブロック
図である。図２９は位相比較器１３４を周波数引き込み
に使用し、ＥＸ−ＯＲ位相比較器１３５を位相同期に使
用するＰＬＬ回路図である。図３０に示すごとく、Ｎ／
２分周の可変分周器２１の出力fv’は、従来のＮ分周と
同様、ＯＮ時間がfiの１周期となるためにＯＦＦ時間と
等しくなく、デューティ比５０％ではない。しかし、f
v’を分周 比２の固定分周器で分周することにより、fv
がfv’の１周期でＯＮとＯＦＦを繰 り返すこととな
り、デューティ比５０％となる。このように、分周比１
／２の可変分周器を使用することにより、ＥＸ−ＯＲ位
相比較器への適応を可能にすることができる。

【０１５７】上記の実施の形態、例えば図１を参照して
説明した可変分周装置を用いてＰＬＬを構成した場合に
は、以下のような問題点があった。

【０１５８】即ち、基準周波数の信号と可変分周装置の
出力の位相を比較する位相比較器１８３（図３４）はパ
ルスの立ち上がりか立ち下がりの一方でしか動作しな
い。図３１は所定タイミングで立上がりパルスを発生す
るように構成された可変分周装置１８２を有するＰＬＬ
回路の動作を示したものである。Ｎ＋１／２分周の場
合、可変分周装置１８２の出力パルスfvの奇数番目（整
数分周位置）のパルスを基準周波数frの立ち上がりに合
わせると、偶数番目（１／２分周位置）のパルスが基準
周波数frの立ち下がりになるために、偶数番目の位相の
比較ができないという問題があった。

【０１５９】以下に説明する実施の形態は上記の問題を
解決するためのものである。図３２は、本実施の形態の
ＰＬＬ回路の概略構成を示すブロック図であり、図３３
は図３２で示すＰＬＬ回路の動作説明図である。

【０１６０】１４１は可変分周装置であり、電圧制御発
振器（ＶＣＯ）１４２の出力信号Ｐ０（局部発振周波数
fo）をＮ＋１／２倍に分周する。

【０１６１】この可変分周装置１４１の動作は、図１に
示す装置の動作と同様であり、局部発振周波数foである
信号Ｐ０を分周比Ｎ＋１／２で分周する。

【０１６２】１４９はＤ−フリップフロップであり、可
変分周装置１４１の出力Ｒ５４(fv)をクロックパルスと
し、その反転の出力Ｒ５６を入力信号として帰還してお
り、Ｒ５４の立ち上がりに同期してＯＮ／ＯＦＦを繰り
返す信号Ｒ５５，Ｒ５６を出力する。

【０１６３】１５０はＡＮＤゲートであり、Ｒ５４とＲ
５５を入力してＲ５４の奇数番目（整数分周位置）のパ
ルス信号Ｒ５７を出力する。１５１はＡＮＤゲートであ
り、Ｒ５４とＲ５６を入力してＲ５４の偶数番目（１／
２分周位置）のパルス信号Ｒ５８を出力する。１５２は
第１の位相比較器であり、基準周波数frである信号Ｒ５
９と可変分周装置１４１の出力パルスの奇数番目である
信号Ｒ５７の位相をパルスの立ち上がりで比較する。１
５３は第２の位相比較器であり、インバータ１５４で反
転された基準周波数frの反転信号Ｒ６０と可変分周装置
１４１の出力パルスの偶数番目である信号Ｒ５８の位相
をパルスの立ち上がりで比較する。

【０１６４】１５５は低周波濾波器（ＬＰＦ）であり、
第１の位相比較器１５２の出力と第２の位相比較器１５
３の出力を制御電圧に変換し電圧制御発振器１４２に入
力する。

【０１６５】以上の構成からなるＰＬＬ回路の動作を図
３１に基づいて説明する。まず、可変分周回路１４１の
動作は図１の回路について図３を参照して説明した通り
である。

【０１６６】Ｄ−フリップフロップ１４９の出力Ｒ５
５，Ｒ５６はＲ５４の立ち上がりに同期してＯＮ／ＯＦ
Ｆを繰り返す。Ｒ５７はＲ５４とＲ５５の論理積であっ
て、Ｒ５４の奇数番目のパルス信号である。Ｒ５８はＲ
５４とＲ５６の論理積であって、Ｒ５４の偶数番目のパ
ルス信号である。

【０１６７】第１の位相比較器１５２は基準周波数frで
ある信号Ｒ５９とＲ５７の位相を比較する。即ち、Ｒ５
４の奇数番目のパルスの立上がりの位置（Ａ）を比較す
る。

【０１６８】第２の位相比較器１５３は基準周波数frの
反転である信号Ｒ６０とＲ５８の位相を比較する。即
ち、Ｒ５４の偶数番目のパルスの立上がりの位置（Ｂ）
を比較する。

【０１６９】第１及び第２の位相比較器１５２及び１５
３の出力は、低周波濾波器１５５で制御電圧に変換さ
れ、電圧制御発振器２に入力される。

【０１７０】以上のように、立ち上がりあるいは立ち下
がりの一方でしか比較することができない位相比較器を
有したＰＬＬ回路に分周比Ｎ＋１／２の可変分周装置を
適応させることができる。

【０１７１】尚、本実施の形態のＰＬＬで用いる分周比
Ｎ＋１／２が可能な可変分周装置としては、図１に示す
ものに限らず、図４、図９、図１６、図２０、図２７、
図２８に示すものでもの良く、また従来から知られてい
るもの、例えば、特公昭５１−４９５４０号公報に開示
される如き局部発振周波数foを反転させる方式のもので
あっても良い。

【０１７２】

【発明の効果】本発明によれば、プログラマブル分周器
のカウンタは、Ｎ＋１／２の分周比であっても、Ｎ分周
の分周比と同様な速度で動作することができる。従っ
て、プログラマブル分周器の動作速度を上げることな
く、Ｎ＋１／２分周を行うことができる可変分周装置を
供給することができる。また、パルススワロ方式にも容
易に適応することができる。更に、Ｎ分周しかできない
可変分周装置と同じ局部発振周波数foを得るのに、基準
周波数を分周比Ｎのときの２倍の２frとすることができ
る。このために、ループゲインが上がってロックアップ
時間が短縮される。

【０１７３】また、図２０を参照して説明した実施の形
態によれば、Ｎ分周とＮ＋１分周を組み合わせて分数の
分周を行う従来の分数分周装置に比較して、誤差の少な
い分数分周装置を提供することができる。

【０１７４】さらに、図３２を参照して説明した実施の
形態によれば、立ち上がりあるいは立ち下がりの一方で
しか比較することができない位相比較器を有したＰＬＬ
回路に、分周比Ｎ＋１／２の可変分周装置を適応させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一つの実施の形態における可変分周
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 図１のカウンタ回路の一例の詳細を示すブロ
ック図である。

【図３】 図１の実施の形態の可変分周装置の動作説明
図である。

【図４】 本発明の他の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】 図４の実施の形態の７分周の動作説明図であ
る。

【図６】 本発明のさらに他の実施の形態の可変分周装
置を使用したＰＬＬを示すブロック図である。

【図７】 本発明のさらに他の実施の形態の可変分周装
置を使用したプリスケーラ方式のＰＬＬを示すブロック
図である。

【図８】 従来の可変分周装置を使用したプリスケーラ
方式のＰＬＬを示すブロック図である。

【図９】 本発明のさらに他の実施の形態の可変分周装
置の構成を示すブロック図である。

【図１０】 図９の実施の形態の５．５分周の動作説明
図である。

【図１１】 図９の実施の形態の５分周の動作説明図で
ある。

【図１２】 パルススワロ方式の原理を示すブロック図
である。

【図１３】 本発明のさらに他の実施の形態の構成を示
すブロック図である。

【図１４】 図１３の実施の形態の５２．５分周の動作
説明図である。

【図１５】 図１３の実施の形態の５２分周の動作説明
図である。

【図１６】 本発明のさらに他の実施の形態の可変分周
装置の構成を示すブロック図である。

【図１７】 図１６の実施の形態の５．５分周の動作説
明図である。

【図１８】 図１６の実施の形態の５分周の動作説明図
である。

【図１９】 本発明のさらに他の実施の形態の可変分周
装置の構成を示すブロック図である。

【図２０】 本発明のさらに他の実施の形態における分
数分周装置の構成を示すブロック図である。

【図２１】 図２０の実施の形態の制御回路の動作の一
例を示すフローチャートである。

【図２２】 図２１の動作によるＮ’＋２／５分周を示
すタイムチャートである。

【図２３】 図２２の動作を表で示した図である。

【図２４】 図２１の動作によるＮ’＋４／５分周を示
すタイムチャートである。

【図２５】 図２０の実施の形態の制御回路の動作の他
の例を示すフローチャートである。

【図２６】 図２５の動作によるＮ’＋２／５分周を示
すタイムチャートである。

【図２７】 本発明のさらに他の実施の形態の可変分周
装置を示すブロック図である。

【図２８】 本発明のさらに他の実施の形態の可変分周
装置を示すブロック図である。

【図２９】 本発明のさらに他の実施の形態の可変分周
装置を示すブロック図である。

【図３０】 図２９の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図３１】 図１の可変分周装置を組込んだＰＬＬ回路
の動作説明図である。

【図３２】 本発明のさらに他の実施の形態におけるＰ
ＬＬ回路（図１の可変分周装置を備えた）の構成を示す
ブロック図である。

【図３３】 本発明のさらに他の実施の形態のＰＬＬ回
路の動作説明図である。

【図３４】 従来の可変分周装置を使用したＰＬＬの構
成を示すブロック図である。

【図３５】 従来の可変分周装置の構成を示すブロック
図である。

【図３６】 従来の可変分周装置の動作説明図である。

【図３７】 従来の分数分周装置の２／５分周の動作を
表で示す図である。

【符号の説明】

１ プログラマブル分周器 ２ カウンタ回路 ３ 一致回路 ４ Ｄ−フリップフロップ ５ インバータ ６ Ｄ−フリップフロップ ７ Ｄ−フリップフロップ ８ Ｄ−フリップフロップ ９ ロジック回路（選択回路） １３ ロジック回路（選択回路） ３１ アダー ４１ 選択回路 ５１ ２モジュラスプリスケーラ ５４ スワロカウンタ ５５ コースカウンタ ８５ 選択回路 ９１ ２モジュラスプリスケーラ ９３ スワロカウンタ ９８ コースカウンタ １０１ 可変分周回路 １０２ Ｎ分周回路 １０３ Ｎ＋１／２分周回路 １０４ 制御回路 １０５ アキュムレータ １４２ 電圧制御発振器（ＶＣＯ） １４９ Ｄ−フリップフロップ １５０ ＡＮＤゲート １５１ ＡＮＤゲート １５２ 第１の位相比較器 １５３ 第２の位相比較器 １５４ インバータ １５５ 低周波濾波器（ＬＰＦ） １８１ 電圧制御発振器（ＶＣＯ） １８２ 可変分周装置 １８３ 位相比較器 １８４ 低周波濾波器（ＬＰＦ） １８５ プログラマブル分周器

フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平8−4215 (32)優先日 平成８年１月12日(1996．1．12) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平8−5769 (32)優先日 平成８年１月17日(1996．1．17) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (56)参考文献 特開 平７−288467（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−22826（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−131120（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−53828（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−133640（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4573176（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03L 7/00 - 7/23 H03K 23/64

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号を分周比Ｎ（Ｎは整数）と分周
   比Ｎ＋１で交互に分周するプログラマブル分周手段と、
   前記プログラマブル分周手段の出力信号に同期した第１
   の信号を発生する第１の信号発生手段と、前記第１の信
   号を前記入力信号の１／２周期遅らせた第２の信号を発
   生する第２の信号発生手段と、前記第１の信号と前記第
   ２の信号を交互に出力する出力手段とを有する可変分周
   装置。
2. 【請求項２】 前記第１の信号を前記入力信号の１周期
   遅延した遅延信号を出力する遅延手段と、前記遅延信号
   と、前記第１の信号を交互に選択し、この選択信号によ
   り前記プログラマブル分周手段をプリセットするプリセ
   ット信号発生手段とをさらに備えたことを特徴とする請
   求項１に記載の可変分周装置。
3. 【請求項３】 前記出力手段は、分周比Ｎのモードに設
   定されたとき前記第１の信号を出力し、分周比Ｎ＋１／
   ２のモードに設定されたとき前記第１の信号と前記第２
   の信号を交互に出力することを特徴とする請求項２に記
   載の可変分周装置。
4. 【請求項４】 前記プリセット信号発生手段は、分周比
   Ｎのモードに設定されたとき、前記第１の信号をプリセ
   ット信号として前記プログラマブル分周手段に出力し続
   け、分周比Ｎ＋１／２のモードに設定されたとき、前記
   第１の信号と前記遅延信号とを交互に選択し、この選択
   信号をプリセット信号として前記プログラマブル分周手
   段に出力することを特徴とする請求項２に記載の可変分
   周装置。
5. 【請求項５】 前記プログラマブル分周手段は、分周比
   Ｎのモードに設定されたとき分周比Ｎの分周信号を出力
   し、分周比Ｎ＋１／２のモードに設定されたとき分周比
   Ｎと分周比Ｎ＋１の分周信号を交互に出力することを特
   徴とする請求項１に記載の可変分周装置。
6. 【請求項６】 前記プログラマブル分周手段は、プリセ
   ット信号が入力されると分周比設定値をプリセットする
   ものであることを特徴とする請求項１に記載の可変分周
   装置。
7. 【請求項７】 前記プログラマブル分周手段は、分周比
   Ｎ（Ｎは整数）と分周比Ｎ＋１の設定信号を交互に出力
   するアダー手段と、該アダー手段の前記設定信号に基づ
   いた分周比で分周するプログラマブル分周器とを備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の可変分周装置。
8. 【請求項８】 前記アダー手段は、分周比Ｎのモードに
   設定されたとき分周比Ｎの設定信号を出力し、分周比Ｎ
   ＋１／２のモードに設定されたとき分周比Ｎと分周比Ｎ
   ＋１の設定信号を交互に出力し、前記出力手段は、分周
   比Ｎのモードに設定されたとき、前記第１の信号を出力
   し、分周比Ｎ＋１／２のモードに設定されたとき、前記
   第１の信号と前記第２の信号を交互に出力することを特
   徴とする請求項７に記載の可変分周装置。
9. 【請求項９】 前記プログラマブル分周手段は、入力信
   号の２Ｎ＋１個中１個のパルスを削除して出力する削除
   回路と、前記入力信号を前記削除回路を通して受け、前
   記削除回路の出力をＮ回計数する毎にパルスを一つ出力
   することにより、前記入力信号に対してＮ分周とＮ＋１
   分周を交互に行うプログラマブル分周器とを有すること
   を特徴とする請求項１に記載の可変分周装置。
10. 【請求項１０】 前記削除回路は、分周比Ｎ＋１／２の
    モードが設定されているとき、入力信号の２Ｎ＋１個中
    １個のパルスを削除して出力し、分周比Ｎのモードが設
    定されているとき、入力信号の２Ｎ＋１個中１個のパル
    スを削除することなく出力し、前記出力手段は、分周比
    Ｎ＋１／２のモードが設定されているとき、前記第１の
    信号発生手段の出力と前記第２の信号発生手段の出力を
    交互に出力し、これにより、分周比設定信号に基づい
    て、前記入力信号に対してＮ分周動作あるいはＮ＋１／
    ２分周動作が行われることを特徴とする請求項９に記載
    の可変分周装置。
11. 【請求項１１】 入力信号を分周比Ｍ（Ｍは整数）或い
    は分周比Ｍ＋１で分周する２モジュラスプリスケーラ
    と、前記２モジュラスプリスケーラの分周をＰ２回行わ
    せるコースカウンタ部と、前記２モジュラスプリスケー
    ラのＭ＋１分周をＰ２回中１回行わせるスワロカウンタ
    部とを有し、前記入力信号を分周比Ｍ×Ｐ２＋Ｐ１で分
    周するパルススワロ手段とを備え、前記パルススワロ手
    段を分周比Ｎのモードに設定されたときＭ×Ｐ２’＋Ｐ
    １’分周を行わせ、分周比Ｎ＋１／２のモードに設定さ
    れたときＭ×Ｐ２’＋Ｐ１’分周とＭ×Ｐ２’＋Ｐ１’
    ＋１分周を交互に行わせる制御手段と、前記コースカウ
    ンタ部の出力に同期した第１の信号を出力する第１の信
    号発生手段と、前記第１の信号を前記入力信号の１／２
    周期遅延させた第２の信号を出力する第２の信号発生手
    段と、分周比Ｎのモードに設定されたとき前記第１の信
    号を選択し、分周比Ｎ＋１／２のモードに設定されたと
    き前記第１の信号と前記第２の信号を交互に出力する出
    力手段とをさらに備えた可変分周装置。
12. 【請求項１２】 前記制御手段は、回数Ｐ１（Ｐ１は整
    数）と回数Ｐ２（Ｐ２は整数）の設定信号を出力するア
    ダー手段を有し、前記コースカウンタ部は、前記２モジ
    ュラスプリスケーラの分周を前記アダー手段からの設定
    信号に基づきＰ２回行わせ、前記スワロカウンタ部は、
    前記２モジュラスプリスケーラのＭ＋１分周を前記アダ
    ー手段からの設定信号に基づきＰ２回中Ｐ１回行わせ、
    前記アダー手段は分周比Ｎモードに設定されたとき回数
    Ｐ１と回数Ｐ２の設定信号を出力し、分周比Ｎ＋１／２
    モードに設定されたとき回数Ｐ１と回数Ｐ２を表わす設
    定信号と、回数Ｐ１＋１と回数Ｐ２またはこれにＰ１＋
    １の加算により生じ得るキャリーを加えたものを表わす
    設定信号を交互に出力することを特徴とする請求項１１
    に記載の可変分周装置。
13. 【請求項１３】 与えられた整数Ｎに従って、分周比Ｎ
    または分周比Ｎ＋１／２で分周する分周手段と、所与の
    整数Ｎ’、Ｂ及びＣ（但し、Ｂ＜Ｃ）を受け、前記分周
    手段にＮ’とＮ’＋１を与えて、Ｎ’分周かＮ’＋１分
    周を行わせ、または前記分周手段にＮ’を与えて、Ｎ’
    ＋１／２分周を行わせ、前記分周手段の分周比の平均が
    Ｎ’＋Ｂ／Ｃとなる様に前記分周手段を制御する制御手
    段とを有する可変分周装置。
14. 【請求項１４】 電圧制御発振器と、該電圧制御発振器
    の出力をＮ＋１／２（Ｎは整数）の分周比で分周する可
    変分周装置と、該可変分周装置の出力パルスを奇数番目
    と偶数番目に分離する分離手段と、基準信号と前記奇数
    番目のパルスの位相を比較する第１の位相比較器と、前
    記基準信号を反転させる反転手段と、該反転手段の出力
    と前記偶数番目のパルスの位相を比較する第２の位相比
    較器と、前記第１の位相比較器の出力と前記第２の位相
    比較器の出力を制御電圧に変換し前記電圧制御発振器に
    入力する低周波濾波器とを備えたＰＬＬ。