JP4356947B2 - Pll装置 - Google Patents
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Description
この電圧制御発振部からの周波数信号に基づいて、外部からの安定した正弦波信号である標準信号をサンプリングしてそのサンプリング値をディジタル信号として出力するアナログ/ディジタル変換部と、
前記ディジタル信号を直交変換部2により直交変換処理して、前記周波数信号と標準信号との位相差に相当する位相のベクトルを複素表示したときの実数部分及び虚数部分を取り出す直交変換部と、
この直交変換部にて得られた前記実数部分及び虚数部分の各時系列データに基づいてベクトルの角速度を演算する角速度演算部と、
この角速度演算部により求められた角速度に応じた直流電圧を前記電圧制御発振部に供給する手段と、を備えたことを特徴とする。
フィルタ24の後段には、前記ベクトルの実数部分であるI値とベクトルの虚数部分であるQ値とについて夫々補正処理するための補正処理部5が設けられている。この補正処理部5は、前記I値及びQ値を夫々ベクトルのスカラー量で割り算することにより、ベクトルの単位長さ当たりのI値及びQ値を求める処理を行う。即ち、ベクトルに符号Vを割り当てると、補正処理部5は図4に示すように、I値とQ値とを夫々2乗して加算し、その加算値の平方根を算出してベクトルVのスカラー量|V|を求め、I値及びQ値を|V|で割り算するように構成されている。
ここでI値及びQ値についてn番目のサンプリングに対応する値を夫々I(n)及びQ(n)とすれば、ΔV及びconj{V(n)}は複素表示すると夫々(2)式及び(3)式で表される。
conj{V(n)}=I(n)−jQ(n) ……(3)
ただしΔIはI(n)−I(n−1)であり、ΔQはQ(n)−Q(n−1)である。(2)式及び(3)式を(1)式に代入して整理すると、Δφは(4)式で表されることになる。
前記角速度演算部6は、この(7)式の演算を行ってΔφの近似値を求めるものであり、その構成は図7に示す通りである。角速度演算部6に入力されたI値がn番目のサンプリングに対応する値であるI(n)であるとすると、レジスタ61には、一つ前のタイミングである(n−1)番目のサンプリングに対応するI(n−1)が保持されており、これらが突き合わせ回路部62で突き合わされてI(n)とI(n−1)との差分ΔIが取り出され、I(n)及びΔIが演算部65に入力される。またQ値についてもレジスタ63及び突き合わせ回路部64により同様に処理されてQ(n)及びΔQが演算部65に入力される。そして演算部65では、(4)式の演算を行ってΔφを求める。詳しくは演算部65の演算結果はΔφとして評価したものである。
以上のようにこの実施の形態の構成をブロック化して説明したが、実際の演算あるいはデータ処理は、ソフトウエアにより実行される。
11 A/D変換部
12 アナログループフィルタ
2 直交変換部
24 フィルタ
5 補正処理部
6 角速度演算部
71 積分回路部
72 フィルタ
73 PWM制御部
Claims (4)
- 供給された直流電圧に応じた周波数信号を発振する電圧制御発振部と、
この電圧制御発振部からの周波数信号に基づいて、外部からの安定した正弦波信号である標準信号をサンプリングしてそのサンプリング値をディジタル信号として出力するアナログ/ディジタル変換部と、
前記ディジタル信号を直交変換部により直交変換処理して、前記周波数信号と標準信号との位相差に相当する位相のベクトルを複素表示したときの実数部分及び虚数部分を取り出す直交変換部と、
この直交変換部にて得られた前記実数部分及び虚数部分の各時系列データに基づいてベクトルの角速度を演算する角速度演算部と、
この角速度演算部により求められた角速度に応じた直流電圧を前記電圧制御発振部に供給する手段と、を備えたことを特徴とするPLL装置。 - 直流電圧を電圧制御発振部に供給する手段は、前記角速度に対応するデューティ比でパルス列を出力するパルス幅変調部と、このパルス幅変調部から出力されたパルス列を平滑化する手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載のPLL装置。
- あるタイミングにおける前記サンプリング値に対応する実数部分及び虚数部分を夫々I(n)及びQ(n)とし、当該タイミングよりも前のタイミングにおける前記サンプリング値に対応する実数部分及び虚数部分を夫々I(n−1)及びQ(n−1)とすると、前記角速度演算部は、{Q(n)−Q(n−1)}・I(n)−{I(n)−I(n−1)}・Q(n)の演算に基づいてベクトルの角速度を求めることを特徴とする請求項1または2記載のPLL装置。
- 電圧制御発振部は、恒温槽付き水晶発振器であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載のPLL装置。
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