JP3397193B2 - クロック生成装置 - Google Patents
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- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
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- H03J7/06—Automatic frequency control where the frequency control is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element or where the nature of the frequency controlling element is not significant using counters or frequency dividers
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- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
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- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
- H03L7/089—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses
- H03L7/0891—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses the up-down pulses controlling source and sink current generators, e.g. a charge pump
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はクロック生成装置、
特にデジタル携帯電話機等に使用される基準クロックを
生成するクロック生成装置に関する。
特にデジタル携帯電話機等に使用される基準クロックを
生成するクロック生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話等の無線通信機にあっては、そ
れを構成する各回路の動作基準として高精度且つ高安定
度のクロックを必要とする。また、斯かる携帯電話等の
基地局からの受信波に合わせて、自己のクロック生成回
路が持つ発振子（例えば水晶発振子）の周波数を調整す
る回路は、ＡＦＣ（Automatic Frequency Control）回
路と称され周知である。斯かるＡＦＣ回路の従来技術
は、例えば特開平９−１９９９９７号公報および特開平
１０−２８４９９７号公報に開示されている。また、斯
かるクロック生成回路を使用する受信装置の従来例は、
例えば特開平７−２０２７３７号公報に開示され、ＰＬ
Ｌ（Phase Locked Loop）回路の従来例は、例えば特開
平８−２５１０１９号公報に開示されている。
れを構成する各回路の動作基準として高精度且つ高安定
度のクロックを必要とする。また、斯かる携帯電話等の
基地局からの受信波に合わせて、自己のクロック生成回
路が持つ発振子（例えば水晶発振子）の周波数を調整す
る回路は、ＡＦＣ（Automatic Frequency Control）回
路と称され周知である。斯かるＡＦＣ回路の従来技術
は、例えば特開平９−１９９９９７号公報および特開平
１０−２８４９９７号公報に開示されている。また、斯
かるクロック生成回路を使用する受信装置の従来例は、
例えば特開平７−２０２７３７号公報に開示され、ＰＬ
Ｌ（Phase Locked Loop）回路の従来例は、例えば特開
平８−２５１０１９号公報に開示されている。
【０００３】このように、ＡＦＣ回路で制御されるクロ
ックを使用するシステム（以下メインシステムという）
とは別に、水晶発振子等の周波数を利用する別のシステ
ム（以下サブシステムという）が、同一装置内に同居す
る端末装置等がある。斯かるマルチシステムの1例は、
例えば図６に示す如く、メインシステム６１１およびこ
のメインシステム６１１からシステムクロックが供給さ
れるサブシステム６１２より構成される端末装置であ
る。メインシステム６１１は、例えば現行のＰＤＣ方式
又は次世代のＷＣＤＭＡ方式の携帯端末用システム（携
帯電話）であり、更にＰＨＳ（パーソナルハンディホン
システム）であってもよい。一方、サブシステム６１２
は、これらに付随するシステムであって、例えばBlue T
ooth システムである。
ックを使用するシステム（以下メインシステムという）
とは別に、水晶発振子等の周波数を利用する別のシステ
ム（以下サブシステムという）が、同一装置内に同居す
る端末装置等がある。斯かるマルチシステムの1例は、
例えば図６に示す如く、メインシステム６１１およびこ
のメインシステム６１１からシステムクロックが供給さ
れるサブシステム６１２より構成される端末装置であ
る。メインシステム６１１は、例えば現行のＰＤＣ方式
又は次世代のＷＣＤＭＡ方式の携帯端末用システム（携
帯電話）であり、更にＰＨＳ（パーソナルハンディホン
システム）であってもよい。一方、サブシステム６１２
は、これらに付随するシステムであって、例えばBlue T
ooth システムである。
【０００４】携帯電話機では基準クロック発振子として
極めて高精度を必要とする。そこで、ＴＣＸＯ（Temper
ature Compensated Crystal Oscillator）、即ち温度補
償した水晶発振器を使用するのが一般的である。マルチ
システムの場合には、各システムがＴＣＸＯを使用する
ことは部品点数の増加の理由で好ましくなく、特に小型
軽量化が要求される携帯端末装置では不利である。そこ
で、一般的な手法は、図７のブロック図に示す如く、メ
インシステム内にのみＴＣＸＯ７０を設け、これにより
得られるクロックを、例えば以下の如き複数のＰＬＬ回
路、無線機側のＰＬＬ回路（第1ＰＬＬ回路）７１、メ
インシステム制御用ＰＬＬとしての制御回路用クロック
生成器（第2ＰＬＬ回路）７２、サブシステム無線また
は制御部用ＰＬＬとしてのBlue Tooth用クロック生成
器（第３ＰＬＬ回路）７３に分配して使用する。
極めて高精度を必要とする。そこで、ＴＣＸＯ（Temper
ature Compensated Crystal Oscillator）、即ち温度補
償した水晶発振器を使用するのが一般的である。マルチ
システムの場合には、各システムがＴＣＸＯを使用する
ことは部品点数の増加の理由で好ましくなく、特に小型
軽量化が要求される携帯端末装置では不利である。そこ
で、一般的な手法は、図７のブロック図に示す如く、メ
インシステム内にのみＴＣＸＯ７０を設け、これにより
得られるクロックを、例えば以下の如き複数のＰＬＬ回
路、無線機側のＰＬＬ回路（第1ＰＬＬ回路）７１、メ
インシステム制御用ＰＬＬとしての制御回路用クロック
生成器（第2ＰＬＬ回路）７２、サブシステム無線また
は制御部用ＰＬＬとしてのBlue Tooth用クロック生成
器（第３ＰＬＬ回路）７３に分配して使用する。
【０００５】次に、図８は、一般的な従来のＰＬＬ回路
例の構成を示すブロック図である。このＰＬＬ回路は、
ＴＣＸＯ８０、ＡＦＣ回路８１、分周器Ａ８２、レジス
タ８３、８６、８９、位相比較器８４、チャージポンプ
８５、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator ＝電圧
制御発振器）８７および分周器Ｂ８８より構成される。
レジスタ８３および８９は、夫々分周器Ａ８２および分
周器Ｂ８８の分周比を制御する。また、レジスタ８６
は、位相比較器８４およびチャージポンプ８５を制御す
る。斯かる構成のＰＬＬ回路によると、ＴＣＸＯ８０出
力周波数（ｆｒ）を分周器Ａ８２の分周比（Ｄａ）で分
周した値が、ＶＣＯ８７の出力周波数（ｆo）を分周器
Ｂ８８の分周比（Ｄｂ）で分周した値と等しくなるよう
に動作する。即ち、 ｆｒ／Ｄａ ＝ ｆo／Ｄｂ ……（１） この（１）式は、次式（２）に変形可能である。 ｆo ＝ ｆｒｘＤa／Ｄｂ ……（２） 従って、ＶＣＯ８７からは、ＴＣＸＯ８０の出力周波数
に両分周器８２、８８の分周比を掛けた値で決定され
る。この分周比をレジスタ８３および８９により可変す
ることにより、任意周波数の出力を得ることができる。
例の構成を示すブロック図である。このＰＬＬ回路は、
ＴＣＸＯ８０、ＡＦＣ回路８１、分周器Ａ８２、レジス
タ８３、８６、８９、位相比較器８４、チャージポンプ
８５、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator ＝電圧
制御発振器）８７および分周器Ｂ８８より構成される。
レジスタ８３および８９は、夫々分周器Ａ８２および分
周器Ｂ８８の分周比を制御する。また、レジスタ８６
は、位相比較器８４およびチャージポンプ８５を制御す
る。斯かる構成のＰＬＬ回路によると、ＴＣＸＯ８０出
力周波数（ｆｒ）を分周器Ａ８２の分周比（Ｄａ）で分
周した値が、ＶＣＯ８７の出力周波数（ｆo）を分周器
Ｂ８８の分周比（Ｄｂ）で分周した値と等しくなるよう
に動作する。即ち、 ｆｒ／Ｄａ ＝ ｆo／Ｄｂ ……（１） この（１）式は、次式（２）に変形可能である。 ｆo ＝ ｆｒｘＤa／Ｄｂ ……（２） 従って、ＶＣＯ８７からは、ＴＣＸＯ８０の出力周波数
に両分周器８２、８８の分周比を掛けた値で決定され
る。この分周比をレジスタ８３および８９により可変す
ることにより、任意周波数の出力を得ることができる。
【０００６】次に、図９を参照して、一般的なＡＦＣ機
能を説明する。ＡＦＣ機能とは、携帯電話等を基地局
（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）からの受信波と
同期をとる機能である。図９に示すシステムでは、アン
テナ９１を有する基地局９０と、アンテナ９２、無線部
９３と、加算、平均誤差計算回路９５およびデジタルア
ナログ変換（Ｄ／Ａ）回路９６を含むＡＦＣ回路９４お
よびＴＣＸＯ９７を有する。
能を説明する。ＡＦＣ機能とは、携帯電話等を基地局
（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）からの受信波と
同期をとる機能である。図９に示すシステムでは、アン
テナ９１を有する基地局９０と、アンテナ９２、無線部
９３と、加算、平均誤差計算回路９５およびデジタルア
ナログ変換（Ｄ／Ａ）回路９６を含むＡＦＣ回路９４お
よびＴＣＸＯ９７を有する。
【０００７】基地局９０からの受信波は、伝播路のフェ
ージング等により刻々と変化するが、斯かる場合でも受
信波の同期がとれるようにするのがＡＦＣ回路９４であ
る。即ち、無線部９３は、基地局９０から受信した高周
波をベースバンドまで復調する。ＡＦＣ回路９４の加
算、平均誤差計算回路９５により位相誤差を計算し且つ
Ｄ／Ａ変換器９６の特性をも加味して、ＴＣＸＯ９７へ
Ｄ／Ａ変換回路９６からアナログ電圧を送出する。
ージング等により刻々と変化するが、斯かる場合でも受
信波の同期がとれるようにするのがＡＦＣ回路９４であ
る。即ち、無線部９３は、基地局９０から受信した高周
波をベースバンドまで復調する。ＡＦＣ回路９４の加
算、平均誤差計算回路９５により位相誤差を計算し且つ
Ｄ／Ａ変換器９６の特性をも加味して、ＴＣＸＯ９７へ
Ｄ／Ａ変換回路９６からアナログ電圧を送出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図７に示すシステムで
は、サブシステム（Blue Tooth）のクロックは変化して
はならない。しかし、上述の如く、基準となるＴＣＸＯ
８０の周波数がＡＦＣ回路８１により変化すると、同じ
割合だけＶＣＯ８７の出力周波数（ｆo）も変化するこ
とになる。上述の如く、サブシステムによっては、周波
数変動は好ましくない（回路動作に不具合を生じる）の
で、例えメインシステムでＡＦＣ機能を使用してもサブ
システムはＡＦＣ機能の影響を受けないクロックが望ま
れる。
は、サブシステム（Blue Tooth）のクロックは変化して
はならない。しかし、上述の如く、基準となるＴＣＸＯ
８０の周波数がＡＦＣ回路８１により変化すると、同じ
割合だけＶＣＯ８７の出力周波数（ｆo）も変化するこ
とになる。上述の如く、サブシステムによっては、周波
数変動は好ましくない（回路動作に不具合を生じる）の
で、例えメインシステムでＡＦＣ機能を使用してもサブ
システムはＡＦＣ機能の影響を受けないクロックが望ま
れる。
【０００９】
【発明の目的】従って、本発明の目的は、メインシステ
ムとサブシステムを有する装置において、メインシステ
ムにＡＦＣ機能を採用しても、サブシステムは斯かるＡ
ＦＣ機能の影響を受けないクロックを生成可能にするク
ロック生成装置を提供することである。
ムとサブシステムを有する装置において、メインシステ
ムにＡＦＣ機能を採用しても、サブシステムは斯かるＡ
ＦＣ機能の影響を受けないクロックを生成可能にするク
ロック生成装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によるクロック生
成装置は、ＡＦＣ（自動周波数制御）回路で制御される
ＴＣＸＯ（温度補償水晶発振器）を含むメインシステム
と、該メインシステムのＴＣＸＯの出力に基づいて定ま
る出力周波数をシステムクロックとして受け、位相比較
器およびＶＣＯ（電圧制御発振器）を含むＰＬＬ（位相
ロックループ）回路を有するシステムとより構成される
マルチシステムのクロック生成装置であって、前記シス
テムのＰＬＬ回路を構成する分周器の分周比を前記メイ
ンシステムのＡＦＣ回路の出力に応じて変化させ、該Ａ
ＦＣ回路による位相変化を吸収させる。
成装置は、ＡＦＣ（自動周波数制御）回路で制御される
ＴＣＸＯ（温度補償水晶発振器）を含むメインシステム
と、該メインシステムのＴＣＸＯの出力に基づいて定ま
る出力周波数をシステムクロックとして受け、位相比較
器およびＶＣＯ（電圧制御発振器）を含むＰＬＬ（位相
ロックループ）回路を有するシステムとより構成される
マルチシステムのクロック生成装置であって、前記シス
テムのＰＬＬ回路を構成する分周器の分周比を前記メイ
ンシステムのＡＦＣ回路の出力に応じて変化させ、該Ａ
ＦＣ回路による位相変化を吸収させる。
【００１１】本発明の好適実施形態例によると、上記ク
ロック生成装置は、前記ＡＦＣ回路により制御される前
記ＰＬＬ回路は、前記ＴＣＸＯの出力を分周する第１の
分周器と、前記第１の分周器の出力を一入力とする位相
比較器と、前記位相比較器の出力を入力とするチャージ
ポンプと、前記チャージポンプの出力電圧により発振周
波数を出力するＶＣＯと、前記ＶＣＯの出力を分周し、
分周出力を前記位相比較器の他入力として出力する第２
の分周器とを備え、前記第１の分周器と第２の分周器の
いずれかの分周比を変化させる。また、前記ＡＦＣ回路
の位相変化に応じて前記分周器の分周比を変化させるレ
ジスタを設け、該レジスタを前記ＡＦＣ回路の変化に伴
い能動的に書き換える。更には、前記ＴＣＸＯの温度を
検知する温度検知部を設け、該温度検知部による検知温
度と前記ＴＣＸＯの温度変化に起因する特性変化情報を
記憶するメモリを有し、前記ＡＦＣ回路による補正時に
前記メモリに記憶されている特性変化情報を参照する。
そして、前記ＶＣＯの前段にパルス波形補正回路を含む
チャージポンプを有する。
ロック生成装置は、前記ＡＦＣ回路により制御される前
記ＰＬＬ回路は、前記ＴＣＸＯの出力を分周する第１の
分周器と、前記第１の分周器の出力を一入力とする位相
比較器と、前記位相比較器の出力を入力とするチャージ
ポンプと、前記チャージポンプの出力電圧により発振周
波数を出力するＶＣＯと、前記ＶＣＯの出力を分周し、
分周出力を前記位相比較器の他入力として出力する第２
の分周器とを備え、前記第１の分周器と第２の分周器の
いずれかの分周比を変化させる。また、前記ＡＦＣ回路
の位相変化に応じて前記分周器の分周比を変化させるレ
ジスタを設け、該レジスタを前記ＡＦＣ回路の変化に伴
い能動的に書き換える。更には、前記ＴＣＸＯの温度を
検知する温度検知部を設け、該温度検知部による検知温
度と前記ＴＣＸＯの温度変化に起因する特性変化情報を
記憶するメモリを有し、前記ＡＦＣ回路による補正時に
前記メモリに記憶されている特性変化情報を参照する。
そして、前記ＶＣＯの前段にパルス波形補正回路を含む
チャージポンプを有する。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるクロック生成
装置の好適実施形態例の構成および動作を、添付図を参
照して詳細に説明する。
装置の好適実施形態例の構成および動作を、添付図を参
照して詳細に説明する。
【００１５】先ず、図１は、本発明によるクロック生成
装置の好適実施形態例の構成を示すブロック図である。
このクロック生成回路は、ＴＣＸＯ１、分周器Ａ（第１
分周器）２、ＶＣＯ３、分周器Ｂ（第２分周器）４、位
相比較器５、チャージポンプ６、レジスタ（レジスタ
Ａ、ＢおよびＣを含む）８、温度検知部９、計算部１
０、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）１１およびＡＦＣ回
路１２より構成される。ＴＣＸＯ１は、ＡＦＣ回路１２
の出力を受け、発振出力ｆ（TCXO）を分周器Ａ２に入力
する。分周器Ａ２からの出力ｆｒは、位相比較器５の一
方の入力端子に入力される。ＶＣＯ３の出力は、分周器
Ｂ４を介して分周されて分周出力ｆｐを位相比較器５の
他方の入力端子に入力する。そして、位相比較器５は、
上述した両分周出力ｆｒとｆｐとの位相を比較する。温
度検知部９は、計算部１０に接続され、ＡＦＣ回路１２
からＲＯＭ１１を介して入力される信号と共に計算し
て、計算結果をレジスタ８に入力するよう構成されてい
る。
装置の好適実施形態例の構成を示すブロック図である。
このクロック生成回路は、ＴＣＸＯ１、分周器Ａ（第１
分周器）２、ＶＣＯ３、分周器Ｂ（第２分周器）４、位
相比較器５、チャージポンプ６、レジスタ（レジスタ
Ａ、ＢおよびＣを含む）８、温度検知部９、計算部１
０、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）１１およびＡＦＣ回
路１２より構成される。ＴＣＸＯ１は、ＡＦＣ回路１２
の出力を受け、発振出力ｆ（TCXO）を分周器Ａ２に入力
する。分周器Ａ２からの出力ｆｒは、位相比較器５の一
方の入力端子に入力される。ＶＣＯ３の出力は、分周器
Ｂ４を介して分周されて分周出力ｆｐを位相比較器５の
他方の入力端子に入力する。そして、位相比較器５は、
上述した両分周出力ｆｒとｆｐとの位相を比較する。温
度検知部９は、計算部１０に接続され、ＡＦＣ回路１２
からＲＯＭ１１を介して入力される信号と共に計算し
て、計算結果をレジスタ８に入力するよう構成されてい
る。
【００１６】図２は、図１に示すクロック生成装置中の
チャージポンプ６の具体的構成例を、その前段に接続さ
れた位相比較器５と共に示す。図２の特定例におけるチ
ャージポンプ６は、１対の抵抗６１、６２、この抵抗６
２の入力端に接続されたインバータ（位相反転回路）６
３および抵抗６１、６２の出力端にゲートが接続され且
つ電源と接地間に直列接続された１対の相補ＭＯＳトラ
ンジスタ６４、６５より構成される。ここで、位相比較
器５は、上述した分周器Ａ２および分周器Ｂ４からの分
周出力ｆｒおよびｆｐを受けて、ポンプアップ信号ｐｕ
およびポンプダウン信号ｐｄを出力する。このポンプア
ップ信号ｐｕおよびポンプダウン信号ｐｄは、夫々抵抗
６１の入力端およびインバータ６３の入力端に入力され
る。そして、それぞれのＭＯＳトランジスタ６４、６５
をオン／オフさせて、共通接続されたドレインから出力
信号Ｄｏを得る。この出力信号Ｄｏは、図１に示すＶＣ
Ｏ３に入力され、その発振周波数を制御する。
チャージポンプ６の具体的構成例を、その前段に接続さ
れた位相比較器５と共に示す。図２の特定例におけるチ
ャージポンプ６は、１対の抵抗６１、６２、この抵抗６
２の入力端に接続されたインバータ（位相反転回路）６
３および抵抗６１、６２の出力端にゲートが接続され且
つ電源と接地間に直列接続された１対の相補ＭＯＳトラ
ンジスタ６４、６５より構成される。ここで、位相比較
器５は、上述した分周器Ａ２および分周器Ｂ４からの分
周出力ｆｒおよびｆｐを受けて、ポンプアップ信号ｐｕ
およびポンプダウン信号ｐｄを出力する。このポンプア
ップ信号ｐｕおよびポンプダウン信号ｐｄは、夫々抵抗
６１の入力端およびインバータ６３の入力端に入力され
る。そして、それぞれのＭＯＳトランジスタ６４、６５
をオン／オフさせて、共通接続されたドレインから出力
信号Ｄｏを得る。この出力信号Ｄｏは、図１に示すＶＣ
Ｏ３に入力され、その発振周波数を制御する。
【００１７】また、図３は、図１中のチャージポンプの
別の具体例の構成を、その前段の位相比較器５と共に示
す。このチャージポンプ６’は、パルス波形補正回路
７、１対の抵抗６１、６２および１対の相補ＭＯＳトラ
ンジスタ６４、６５より構成される。パルス波形補正回
路７は、図１に示す計算部１０の出力を受けるレジスタ
８内のレジスタＣの出力により制御され、相補（差動）
パルスを抵抗６１、６２の入力端に出力するよう構成さ
れている。
別の具体例の構成を、その前段の位相比較器５と共に示
す。このチャージポンプ６’は、パルス波形補正回路
７、１対の抵抗６１、６２および１対の相補ＭＯＳトラ
ンジスタ６４、６５より構成される。パルス波形補正回
路７は、図１に示す計算部１０の出力を受けるレジスタ
８内のレジスタＣの出力により制御され、相補（差動）
パルスを抵抗６１、６２の入力端に出力するよう構成さ
れている。
【００１８】次に、上述の図１乃至図３に示す本発明に
よるクロック生成装置の動作を説明する。分周器Ａ２
は、レジスタ８内のレジスタＡからの設定値により分周
比が決定され、ＴＣＸＯ１からの発振出力を分周して出
力信号ｆｒを位相比較器５の一方の入力端子に入力す
る。ここで、ＴＣＸＯ１は、ＡＦＣ回路１２の出力を受
けて制御されるので、ＡＦＣ機能によりＴＣＸＯ１の発
振周波数が変化する場合を考える。Ｄ／Ａ変換器の出力
に対するＴＣＸＯ１の出力周波数が既知であれば、ＴＣ
ＸＯ１の変化量を打ち消すことが可能である。尚、温度
検知部９は、ＴＣＸＯ１の温度を常時検知する。また、
所定温度範囲におけるＴＣＸＯ１の特性は、予めＲＯＭ
１１に記憶しておくものとする。更に、レジスタ８に
は、ＡＦＣ回路１２の位相補正情報を能動的に書き換え
るものとする。
よるクロック生成装置の動作を説明する。分周器Ａ２
は、レジスタ８内のレジスタＡからの設定値により分周
比が決定され、ＴＣＸＯ１からの発振出力を分周して出
力信号ｆｒを位相比較器５の一方の入力端子に入力す
る。ここで、ＴＣＸＯ１は、ＡＦＣ回路１２の出力を受
けて制御されるので、ＡＦＣ機能によりＴＣＸＯ１の発
振周波数が変化する場合を考える。Ｄ／Ａ変換器の出力
に対するＴＣＸＯ１の出力周波数が既知であれば、ＴＣ
ＸＯ１の変化量を打ち消すことが可能である。尚、温度
検知部９は、ＴＣＸＯ１の温度を常時検知する。また、
所定温度範囲におけるＴＣＸＯ１の特性は、予めＲＯＭ
１１に記憶しておくものとする。更に、レジスタ８に
は、ＡＦＣ回路１２の位相補正情報を能動的に書き換え
るものとする。
【００１９】先ず、ｆ（TCXO）／Ｎ＝ｆｒであれば、Ｔ
ＣＸＯ１の出力周波数が変化したｆ’（TCXO）に対して
ｆ’（TCXO）／Ｍ＝ｆｒとなるＭは計算で求めることが
可能である。動作説明図である図４を参照して説明す
る。図４（ａ）は、ＴＣＸＯ１のＶ−ｆ（電圧対周波
数）特性である。図４（ｂ）は、Ｄ／Ａ変換器の入力ビ
ット対電圧特性である。また、図４（ｃ）は、ＶＣＯ３
のＶ−ｆ特性である。このように、ＴＣＸＯ１、Ｄ／Ａ
変換機およびＶＣＯ３のＶ−ｆ特性等は略直線関数であ
る。そこで、Ｄ／Ａ変換器制御値のＡＦＣ制御前後の値
をＲＯＭ１１に記憶させておく。次に、ＡＦＣ回路１２
からの出力制御信号によりＴＣＸＯ１制御用のＤ／Ａ変
換器に変化が生じたときに、分周数用レジスタＡに補正
された値の書き込みを行う。
ＣＸＯ１の出力周波数が変化したｆ’（TCXO）に対して
ｆ’（TCXO）／Ｍ＝ｆｒとなるＭは計算で求めることが
可能である。動作説明図である図４を参照して説明す
る。図４（ａ）は、ＴＣＸＯ１のＶ−ｆ（電圧対周波
数）特性である。図４（ｂ）は、Ｄ／Ａ変換器の入力ビ
ット対電圧特性である。また、図４（ｃ）は、ＶＣＯ３
のＶ−ｆ特性である。このように、ＴＣＸＯ１、Ｄ／Ａ
変換機およびＶＣＯ３のＶ−ｆ特性等は略直線関数であ
る。そこで、Ｄ／Ａ変換器制御値のＡＦＣ制御前後の値
をＲＯＭ１１に記憶させておく。次に、ＡＦＣ回路１２
からの出力制御信号によりＴＣＸＯ１制御用のＤ／Ａ変
換器に変化が生じたときに、分周数用レジスタＡに補正
された値の書き込みを行う。
【００２０】次に、分周器Ａ２の変わりに、分周器Ｂ４
の値を制御しても同様の結果が得られる。即ち、分周器
Ｂ４は、レジスタ８内のレジスタＢの設定値によって分
周されている。ここで、ＴＣＸＯ１の周波数が変わる場
合、f(TCXO)/Ｎ=f(VCO)/Ｍならば、f’(TCXO)/Ｎ=f(VC
O)/Ｍ’となるＭ’を計算により導くことが可能であ
る。図４(ｃ)はＶＣＯ３のＶ-ｆ特性である。これより
上述の場合と同様な制御を行うことが可能である。
の値を制御しても同様の結果が得られる。即ち、分周器
Ｂ４は、レジスタ８内のレジスタＢの設定値によって分
周されている。ここで、ＴＣＸＯ１の周波数が変わる場
合、f(TCXO)/Ｎ=f(VCO)/Ｍならば、f’(TCXO)/Ｎ=f(VC
O)/Ｍ’となるＭ’を計算により導くことが可能であ
る。図４(ｃ)はＶＣＯ３のＶ-ｆ特性である。これより
上述の場合と同様な制御を行うことが可能である。
【００２１】また、上述の場合と同様に、ＴＣＸＯ１の
周波数の変化が起きると、分周器Ａ２と分周器Ｂ４の位
相が一致しなくなるため、一致させる方向にチャージポ
ンプ６が機能する。しかしながら、ＡＦＣ機能による周
波数変動の場合は、計算部１０での結果をレジスタ８内
のレジスタCに書き込み、図３に示すパルス波形補正回
路７によってパルス幅を実際に変化させて、ＶＣＯ３の
制御電圧を補正し、ＶＣＯ３の出力を一定に制御するこ
とも可能である。
周波数の変化が起きると、分周器Ａ２と分周器Ｂ４の位
相が一致しなくなるため、一致させる方向にチャージポ
ンプ６が機能する。しかしながら、ＡＦＣ機能による周
波数変動の場合は、計算部１０での結果をレジスタ８内
のレジスタCに書き込み、図３に示すパルス波形補正回
路７によってパルス幅を実際に変化させて、ＶＣＯ３の
制御電圧を補正し、ＶＣＯ３の出力を一定に制御するこ
とも可能である。
【００２２】図５は、図１乃至図３に示すチャージポン
プ６の動作説明図である。図５中、（ａ）は分周器Ａ２
の出力パルス信号ｆｒであり、（ｂ）は分周器Ｂ４の出
力パルス信号ｆｐ であり、（ｃ）は位相比較器５から
のポンプアップ信号ｐｕ、（ｄ）はポンプダウン信号ｐ
ｄおよび（ｅ）はチャージポンプ６からの出力パルスＤ
ｏである。この出力パルスＤｏは、ＶＣＯ３へ入力さ
れ、その発振周波数を制御する。ここで、分周出力ｆr
が分周出力ｆpよりも位相が進んでいるときは、ｐｕ＝
Ｌおよびｐｄ＝Ｈとなり、Ｄｏには正電圧Ｈが出力され
る。反対に、ｆrがｆpよりも位相が遅れているときは、
ｐｕ＝Ｈおよびｐｄ＝Ｌとなり、Ｄｏには負電圧Ｈが出
力される。両分周出力ｆｒとｆｐの位相が一致している
と、チャージポンプ６の出力Ｄｏは０である。
プ６の動作説明図である。図５中、（ａ）は分周器Ａ２
の出力パルス信号ｆｒであり、（ｂ）は分周器Ｂ４の出
力パルス信号ｆｐ であり、（ｃ）は位相比較器５から
のポンプアップ信号ｐｕ、（ｄ）はポンプダウン信号ｐ
ｄおよび（ｅ）はチャージポンプ６からの出力パルスＤ
ｏである。この出力パルスＤｏは、ＶＣＯ３へ入力さ
れ、その発振周波数を制御する。ここで、分周出力ｆr
が分周出力ｆpよりも位相が進んでいるときは、ｐｕ＝
Ｌおよびｐｄ＝Ｈとなり、Ｄｏには正電圧Ｈが出力され
る。反対に、ｆrがｆpよりも位相が遅れているときは、
ｐｕ＝Ｈおよびｐｄ＝Ｌとなり、Ｄｏには負電圧Ｈが出
力される。両分周出力ｆｒとｆｐの位相が一致している
と、チャージポンプ６の出力Ｄｏは０である。
【００２３】次に、図３に示すパルス波形補正回路７を
含むチャージポンプ６’を使用する場合には、ポンプア
ップ信号ｐｕ、ポンプダウン信号ｐｄのパルス幅を、Ａ
ＦＣ制御量に応じて変化させる方式である。
含むチャージポンプ６’を使用する場合には、ポンプア
ップ信号ｐｕ、ポンプダウン信号ｐｄのパルス幅を、Ａ
ＦＣ制御量に応じて変化させる方式である。
【００２４】以上、本発明によるクロック生成装置の好
適実施形態例を詳述した。しかし、これら実施形態例
は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定す
るものではないと理解するべきである。本発明の要旨を
逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が
可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
適実施形態例を詳述した。しかし、これら実施形態例
は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定す
るものではないと理解するべきである。本発明の要旨を
逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が
可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明の
クロック生成装置によると、システムクロックをメイン
システムから供給を受ける場合において、メインシステ
ムのＡＦＣ機能が働いても、周波数の安定したシステム
クロックをサブシステムに供給することが可能になると
いう実用上の顕著な効果が得られる。
クロック生成装置によると、システムクロックをメイン
システムから供給を受ける場合において、メインシステ
ムのＡＦＣ機能が働いても、周波数の安定したシステム
クロックをサブシステムに供給することが可能になると
いう実用上の顕著な効果が得られる。
【図１】本発明によるクロック生成装置の好適実施形態
例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すクロック生成装置中のチャージポン
プの第１具体例を位相比較器と共に示す図である。
プの第１具体例を位相比較器と共に示す図である。
【図３】図２におけるチャージポンプの第２具体例示す
図である。
図である。
【図４】本発明によるクロック生成装置の動作説明図で
ある。
ある。
【図５】本発明における位相比較器とチャージポンプと
の動作説明図である。
の動作説明図である。
【図６】メインシステムとサブシステムとを有する端末
装置の一般的なブロック図である。
装置の一般的なブロック図である。
【図７】図６のシステムにおけるクロック生成回路のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図８】一般的なＰＬＬ回路のブロック図である。
【図９】ＡＦＣ機能を実現する回路構成図である。
１ ＴＣＸＯ（温度補償水晶発振器）
２ 第１分周器
３ ＶＣＯ（電圧制御発振器）
４ 第２分周器
５ 位相比較器
６、６’ チャージポンプ
７ パルス波形補正回路
８ レジスタ
９ 温度検知部
１０ 計算部
１１ メモリ（ＲＯＭ）
１２ ＡＦＣ回路
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｍ 1/00 Ｇ０６Ｆ 1/04 ３２０Ａ
Claims (5)
- 【請求項１】ＡＦＣ（自動周波数制御）回路で制御され
るＴＣＸＯ（温度補償水晶発振器）を含むメインシステ
ムと、該メインシステムのＴＣＸＯの出力に基づいて定
まる出力周波数をシステムクロックとして受け、位相比
較器およびＶＣＯ（電圧制御発振器）を含むＰＬＬ（位
相ロックループ）回路を有するシステムとより構成され
るマルチシステムのクロック生成装置において、 前記システムのＰＬＬ回路を構成する分周器の分周比を
前記メインシステムのＡＦＣ回路の出力に応じて変化さ
せ、該ＡＦＣ回路による位相変化を吸収させることを特
徴とするクロック生成装置。 - 【請求項２】前記ＡＦＣ回路により制御される前記ＰＬ
Ｌ回路は、前記ＴＣＸＯの出力を分周する第１の分周器
と、前記第１の分周器の出力を一入力とする位相比較器
と、前記位相比較器の出力を入力とするチャージポンプ
と、前記チャージポンプの出力電圧により発振周波数を
出力するＶＣＯと、前記ＶＣＯの出力を分周し、分周出
力を前記位相比較器の他入力として出力する第２の分周
器とを備え、前記第１の分周器と第２の分周器のいずれ
かの分周比を変化させることを特徴とする請求項１に記
載のクロック生成装置。 - 【請求項３】前記ＡＦＣ回路の位相変化に応じて前記分
周器の分周比を変化させるレジスタを設け、該レジスタ
を前記ＡＦＣ回路の変化に伴い能動的に書き換えること
を特徴とする請求項１又は２に記載のクロック生成装
置。 - 【請求項４】前記ＴＣＸＯの温度を検知する温度検知部
を設け、該温度検知部による検知温度と前記ＴＣＸＯの
温度変化に起因する特性変化情報を記憶するメモリを有
し、前記ＡＦＣ回路による補正時に前記メモリに記憶さ
れている特性変化情報を参照することを特徴とする請求
項１乃至３のいずれかに記載のクロック生成装置。 - 【請求項５】前記ＶＣＯの前段にパルス波形補正回路を
含むチャージポンプを有することを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかに記載のクロック生成装置。
Priority Applications (5)
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| GB0100041A GB2360887B (en) | 2000-01-06 | 2001-01-02 | Clock generator and digital or telephone portable terminal using the same |
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| JP2000005785A JP3397193B2 (ja) | 2000-01-06 | 2000-01-06 | クロック生成装置 |
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Family Applications (1)
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| US7161443B2 (en) * | 2004-09-30 | 2007-01-09 | Broadcom Corporation | Temperature compensated crystal oscillator |
| KR100723838B1 (ko) | 2004-12-08 | 2007-05-31 | 한국전자통신연구원 | 주파수 합성 장치 |
| US7256630B2 (en) * | 2005-05-25 | 2007-08-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | System and method for PLL control |
| CN1953332B (zh) * | 2005-10-17 | 2011-01-12 | 联芯科技有限公司 | 时钟发生器和使用该时钟发生器的通信终端 |
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| CN101420510B (zh) * | 2007-10-26 | 2014-06-11 | 瑞昱半导体股份有限公司 | 应用于多媒体接口的时钟的产生装置及其相关方法 |
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| CN101847993B (zh) * | 2010-04-29 | 2015-05-06 | 北京中星微电子有限公司 | 一种音频设备的时钟配置方法及系统 |
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| CN114533254B (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-08 | 天津苏德科技发展有限公司 | 用于射频粒子刀的射频粒子能量聚焦时钟分配方法 |
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| JP3268138B2 (ja) * | 1994-09-29 | 2002-03-25 | 三菱電機株式会社 | 通信装置、周波数シンセサイザ及びシンセサイズ方法 |
| JP3411120B2 (ja) | 1995-03-08 | 2003-05-26 | 富士通株式会社 | Ｐｌｌ回路 |
| JP2929965B2 (ja) * | 1995-03-31 | 1999-08-03 | 日本電気株式会社 | 無線通信端局 |
| JP2845185B2 (ja) * | 1995-11-29 | 1999-01-13 | 日本電気株式会社 | Ｐｌｌ回路 |
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| JPH09326752A (ja) * | 1996-06-04 | 1997-12-16 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 移動体通信端末装置 |
| JP3042429B2 (ja) * | 1996-12-05 | 2000-05-15 | 日本電気株式会社 | 周波数自動制御回路 |
| JP3036460B2 (ja) | 1997-03-31 | 2000-04-24 | 日本電気株式会社 | Ａｆｃ回路 |
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