JP4751427B2 - Communications system - Google Patents

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Description

本発明は、受信システム或いは送信システムに適用できる通信システムに関し、より詳細には、信号の通過経路に新たな回路を追加することなく、受信又は送信周波数の同調手段を備え、受信状態又は送信状態を良好に保つことが可能な通信システムに関する。   The present invention relates to a communication system applicable to a reception system or a transmission system. More specifically, the present invention includes a reception or transmission frequency tuning means without adding a new circuit to a signal passing path, and a reception state or a transmission state. The present invention relates to a communication system capable of maintaining a good state.

従来の通信システムにおける受信条件を最適化する方法として、受信フィルタを追加し、その構成要素であるヴァラクタの容量値を可変させる調整手法は良く知られている。このことは、例えば、特許文献1で詳しく述べられている。   As a method for optimizing reception conditions in a conventional communication system, an adjustment method in which a reception filter is added and a capacitance value of a varactor that is a component of the reception filter is varied is well known. This is described in detail in Patent Document 1, for example.

図17は、従来の受信回路を示す図で、特許文献1に開示されている受信回路である。この受信回路は、発振器出力を信号源6とし、この信号源6とは異なる局部発振器25でダウンコンバートした信号を用いて、インダクタ3とヴァラクタ4で構成される受信フィルタの容量を調整することにより受信状態を良好に保つものである。   FIG. 17 is a diagram showing a conventional receiving circuit, which is a receiving circuit disclosed in Patent Document 1. In FIG. This receiving circuit uses the output of the oscillator as a signal source 6 and adjusts the capacity of the receiving filter composed of the inductor 3 and the varactor 4 using a signal down-converted by a local oscillator 25 different from the signal source 6. The reception state is kept good.

つまり、受信待ち受け状態のとき、受信入力を、可変減衰器1をオフにして遮断し、スイッチ2をa側にして送信用局部発振回路6の出力を周波数変換器24への入力とする。そしてその変換出力のレベルを増幅器29で検出し、制御回路5はこのレベルが最大となるようにヴァラクタ4への印加電圧を調節する。この自動同調によって、素子特性の経年変化や温度変化があっても受信状態を常に良好に保つようにしている。   That is, in the reception standby state, the reception input is cut off by turning off the variable attenuator 1, and the output of the transmission local oscillation circuit 6 is used as the input to the frequency converter 24 with the switch 2 set to the a side. The level of the converted output is detected by the amplifier 29, and the control circuit 5 adjusts the voltage applied to the varactor 4 so that this level becomes maximum. By this automatic tuning, the reception state is always kept good even if there is a change in element characteristics over time or a temperature change.

また、VCO/PLLを使用してフィルタを調整するアイディアは、非特許文献1で初めて紹介されたアイディアである。   The idea of adjusting the filter using the VCO / PLL is an idea first introduced in Non-Patent Document 1.

特開平9−298480号公報JP-A-9-298480 KHEN−SNAG TAN,Paul Gray“Fully Integrated Analog Filters Using Bipolar−JFET Technplogy” JSSC SC−13,pp.814〜821, Dec. 1978KHEN-SNAG TAN, Paul Gray "Fully Integrated Analog Filters Using Bipolar-JFET Technology" JSSC SC-13, pp. 814-821, Dec. 1978 B. Gilbert, “A precise four−quadrant multiplier with sub−nanosecond response,” JSSC SC−3, pp. 365〜373, Dec. 1968.B. Gilbert, “A preference four-quad multiple with with sub-nanosecond response,” JSSC SC-3, pp. 365-373, Dec. 1968. Jri Lee, Behzad Razavi “A 40−GHz Frequency Divider in 0.18−um CMOS Technology” JSSC VOL.39 NO.4, pp594〜601, April 2004Jri Lee, Behzad Razavi “A 40-GHz Frequency Divider in 0.18-um CMOS Technology” JSSC VOL. 39 NO. 4, pp594-601, April 2004 Hua Wang,Ali Hajimiri “A Wideband CMOS Linear Digital Phase Rotator” CICC 2007, pp671〜674, 2007Hua Wang, Ali Hajimiri “A Wideband CMOS Linear Digital Phase Rotator” CICC 2007, pp 671-674, 2007

しかしながら、上述した特許文献1に記載の受信方式では、信号源として、局部発振器以外の発振器が必要なことと、帯域調整用のフィルタ回路を別途付加することが必要になるため回路規模の増大を招き、実現コストが大きくなるという課題があった。   However, in the reception method described in Patent Document 1 described above, an oscillator other than a local oscillator is required as a signal source, and it is necessary to add a filter circuit for adjusting the band separately. Invited, there was a problem that the realization cost increased.

また、上述した非特許文献1に記載のものは、フィルタの中心周波数・帯域幅のチューニングとその実現方法に関するものであって、本発明のような、受信周波数の同調手段と受信帯域の最適化手段とを備えた通信システムを開示するものではない。   The above-described non-patent document 1 relates to the tuning of the center frequency / bandwidth of the filter and a method for realizing the tuning, and the receiving frequency tuning means and the optimization of the receiving band as in the present invention. And a communication system comprising means is not disclosed.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、信号の通過経路に新たな回路を追加することなく、受信又は送信周波数の同調手段を備え、受信状態又は送信状態を良好に保つことが可能な通信システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide reception or transmission frequency tuning means without adding a new circuit to a signal passing path, and An object of the present invention is to provide a communication system capable of maintaining a good transmission state.

加えて本発明は、信号帯域の最適化を付加する場合にも、各回路素子に1つの可変抵抗素子を付加することで上記同調システムに影響を与えることなく、独立に制御できる拡張性に富んだシステムの提供も可能にしている。   In addition, the present invention is rich in expandability that can be controlled independently without affecting the tuning system by adding one variable resistance element to each circuit element even when adding optimization of the signal band. It is also possible to provide a system.

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、第1のヴァラクタ(図2のV1〜V4)を含む第1のLCタンク回路(図2のLpv,Lnv及びV1〜V4)を備えた電圧制御発振手段(106)を有する位相同期回路(100)と、第2のヴァラクタ(図3のV5〜V8)を含む第2のLCタンク回路(図3の(図3のLpa、Lna及びV5〜V8)を負荷とする増幅手段(101)と、第3のヴァラクタ(図4のV9〜V12)を含む第3のLCタンク回路(図4のLPM,LNM及びV9〜V12)を負荷とする周波数変換手段と、前記位相同期回路を構成し、第4のヴァラクタ(図5のV13〜V16)を含む第4のLCタンク回路(図4のLPD,LND及びV13〜V16)を負荷とする2分周手段とを有する受信システムである通信システムであって、前記電圧制御発振手段(106)の発振周波数を制御するように、前記位相同期回路(100)からの周波数制御信号(c1)を用いる受信周波数の同調手段と、前記第2のLCタンクと前記第3のLCタンクと前記第4のLCタンクの同調周波数を制御する受信帯域の最適化手段とを備えたことを特徴とする。(図1,図6,図13,図14、実施例1,2,3,4)   The present invention has been made to achieve such an object, and the invention according to claim 1 is directed to a first LC tank circuit (FIG. 2) including a first character (V1 to V4 in FIG. 2). And a second LC tank circuit including a phase locked loop (100) having voltage controlled oscillation means (106) having Lpv, Lnv and V1 to V4), and a second character (V5 to V8 in FIG. 3). A third LC tank circuit (FIG. 4) including amplifying means (101) having a load of Lpa, Lna and V5 to V8 of FIG. 3 and a third character (V9 to V12 of FIG. 4) of FIG. LPM, LNM and V9 to V12) as a load, and a fourth LC tank circuit (LPD in FIG. 4) that constitutes the phase synchronization circuit and includes a fourth varactor (V13 to V16 in FIG. 5). , LND and V13 to V16) A frequency control signal (c1) from the phase synchronization circuit (100) so as to control the oscillation frequency of the voltage controlled oscillation means (106). Receiving frequency tuning means, and receiving band optimizing means for controlling the tuning frequency of the second LC tank, the third LC tank, and the fourth LC tank. (FIG. 1, FIG. 6, FIG. 13, FIG. 14, Examples 1, 2, 3, 4)

また、請求項に記載の発明は、第1のヴァラクタ(図2のV1〜V4)を含む第1のLCタンク回路(図2のLpv,Lnv及びV1〜V4)を備えた電圧制御発振手段(106)を有する位相同期回路(100)と、第2のヴァラクタ(図3のV5〜V8)を含む第2のLCタンク回路(図3の(図3のLpa、Lna及びV5〜V8)を負荷とする増幅手段(101)と、第3のヴァラクタ(図4のV9〜V12)を含む第3のLCタンク回路(図4のLPM,LNM及びV9〜V12)を負荷とする周波数変換手段と、前記位相同期回路を構成し、第4のヴァラクタ(図5のV13〜V16)を含む第4のLCタンク回路(図4のLPD,LND及びV13〜V16)を負荷とする2分周手段とを有する送信システムである通信システムであって、前記電圧制御発振手段(106)の発振周波数を制御するように、前記位相同期回路(100)からの周波数制御信号(c1)を用いる送信周波数の同調手段と、前記第2のLCタンクと前記第3のLCタンクと前記第4のLCタンクの同調周波数を制御する送信帯域の最適化手段とを備えたことを特徴とする。(図1,図6,図13,図14、実施例1,2,3,4) Further, the invention described in claim 2 is a voltage controlled oscillation means comprising a first LC tank circuit (Lpv, Lnv and V1 to V4 in FIG. 2) including a first character (V1 to V4 in FIG. 2). (106) and a second LC tank circuit (Lpa, Lna and V5 to V8 in FIG. 3) including a second character (V5 to V8 in FIG. 3) and a second LC tank circuit (106). Amplifying means (101) as a load, and a frequency converting means using as a load a third LC tank circuit (LPM, LNM and V9 to V12 in FIG. 4) including a third character (V9 to V12 in FIG. 4). The frequency dividing means that constitutes the phase synchronization circuit and uses the fourth LC tank circuit (LPD, LND and V13 to V16 in FIG. 4) including the fourth character (V13 to V16 in FIG. 5) as a load; Communication system which is a transmission system having A transmission frequency tuning means using a frequency control signal (c1) from the phase synchronization circuit (100) so as to control the oscillation frequency of the voltage controlled oscillation means (106); A transmission band optimization means for controlling the tuning frequency of the LC tank, the third LC tank, and the fourth LC tank is provided (FIGS. 1, 6, 13, and 14). Examples 1, 2, 3, 4)

本発明によれば、第1のヴァラクタを含む第1のLCタンク回路を備えた電圧制御発振手段を有する位相同期回路と、第2のヴァラクタを含む第2のLCタンク回路を負荷とする増幅回路と、第3のヴァラクタを含む第3のLCタンク回路を負荷とする周波数変換手段と、第4のヴァラクタを含む第4のLCタンク回路を負荷とする2分周手段とを備えたので、回路の構成要素としては既に組み込まれている電圧制御発振器(VCO)のLCタンク内のヴァラクタと増幅器のLC負荷内のヴァラクタと周波数変換器のLC負荷内のヴァラクタと分周器のLC負荷内のヴァラクタを流用しつつ、受信(送信)周波数の同調は、電圧制御発振器の発振周波数制御信号を用いることで回路特性の周波数変動因にからの影響を受けない受信器及び送信器を実現することができ、製品の高精度化・イールド向上等が期待できる。また、必要に応じて、受信(送信)帯域の最適化をLCタンクに可変抵抗を1個付加する最小単位の変更で実現できるため、帯域、すなわち信号対雑音比の最適化も容易に実現することができる。従って、データ誤りの少ない高品質な受信器及び送信器を実現できる。   According to the present invention, a phase-locked loop circuit having a voltage-controlled oscillating means having a first LC tank circuit including a first varactor, and an amplifier circuit having a second LC tank circuit including a second varactor as a load And a frequency converting means having a third LC tank circuit including a third varactor as a load, and a frequency dividing means having a fourth LC tank circuit including a fourth varactor as a load. The components in the LC tank of the already built-in voltage controlled oscillator (VCO), the varactor in the LC load of the amplifier, the varactor in the LC load of the frequency converter and the varactor in the LC load of the frequency divider The receiver (transmission) frequency tuning is not affected by the frequency fluctuation factor of the circuit characteristics by using the oscillation frequency control signal of the voltage-controlled oscillator. It is possible to realize a high accuracy, yield improvement of product can be expected. In addition, if necessary, optimization of the reception (transmission) band can be realized by changing the minimum unit by adding one variable resistor to the LC tank, so that the band, that is, the signal-to-noise ratio can be easily optimized. be able to. Therefore, a high-quality receiver and transmitter with few data errors can be realized.

以下、図面を参照して本発明の各実施例について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<実施例1>
図1は、本発明の通信システムである実施例1に係る受信システムを説明するためのブロック構成図である。本実施例1における受信システムは、位相同期回路100と増幅器101と周波数変換器107とから構成され、位相同期回路(PLL;Phase Locked Loop)100は、ループフィルタ(LF;Loop Filter)102とチャージポンプ(CP;Charge Pump)103と位相周波数検知器(PFD;Phase Frequency Detector)104と電圧制御発振器(VCO;Voltage Controlled Oscillator)106と2分周器108と任意分周の分周器109とから構成されている。
<Example 1>
FIG. 1 is a block configuration diagram for explaining a receiving system according to a first embodiment which is a communication system of the present invention. The receiving system according to the first embodiment includes a phase locked loop 100, an amplifier 101, and a frequency converter 107. The phase locked loop (PLL) 100 includes a loop filter (LF) 102 and a charge. A pump (CP) 103, a phase frequency detector (PFD) 104, a voltage-controlled oscillator (VCO) 106, a voltage-controlled oscillator 108, a frequency divider 108, and a frequency divider 109 with an arbitrary frequency divider It is configured.

増幅器101には、入力信号dと周波数制御信号c1とが入力されて出力信号eが出力される。この出力信号eは、周波数変換器107に入力されて出力信号mが出力される。電圧制御発振器106と増幅器101にフィードバックされる制御信号である周波数制御信号c1は、電圧制御発振器106と2分周器108と分周器109と位相周波数検知器104とチャージポンプ103とループフィルタ102とで構成される位相同期回路100において、電圧制御発振器106の発振周波数を制御するループフィルタ102からの出力信号である。また、基準クロック(Reference Clock)信号a1は、外部から入力され、位相同期回路100の位相の基準となる信号である。   The amplifier 101 receives the input signal d and the frequency control signal c1 and outputs an output signal e. This output signal e is input to the frequency converter 107 and an output signal m is output. The frequency control signal c1, which is a control signal fed back to the voltage controlled oscillator 106 and the amplifier 101, is a voltage controlled oscillator 106, a divide-by-2 divider 108, a divider 109, a phase frequency detector 104, a charge pump 103, and a loop filter 102. Are output signals from the loop filter 102 that controls the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 106. The reference clock signal a1 is a signal that is input from the outside and serves as a reference for the phase of the phase synchronization circuit 100.

つまり、本発明の通信システムは、第1のヴァラクタ(図2のV1〜V4)を含む第1のLCタンク回路を有する電圧制御発振器106を有する位相同期回路100と、第2のヴァラクタ(図3のV5〜V8)を含む第2のLCタンクを負荷とする増幅器101と第3のヴァラクタ(図4のV9〜V12)を含む第3のLCタンクを負荷とする周波数変換器107と第4のヴァラクタ(図5A又は図5BのV13〜V16)を含む第4のLCタンクを負荷とする2分周器108を有する。ヴァラクタとは、バリキャップ(ヴァラクタダイオード又はヴァラクタ)ともいい、電圧によって静電容量が変化する容量素子のことをいう。   That is, the communication system of the present invention includes the phase locked loop 100 having the voltage controlled oscillator 106 having the first LC tank circuit including the first character (V1 to V4 in FIG. 2), and the second character (FIG. 3). Frequency converter 107 having a load of a second LC tank including V5 to V8) and a third LC tank including a third character (V9 to V12 of FIG. 4) and a fourth LC tank. The divide-by-two 108 is loaded with a fourth LC tank including a varactor (V13 to V16 in FIG. 5A or FIG. 5B). A varactor is also referred to as a varicap (a varactor diode or a varactor), and refers to a capacitive element whose capacitance changes with voltage.

受信周波数の同調は、電圧制御発振器106の発振周波数を制御するように、位相同期回路100からの周波数制御信号c1を用いて行なわれる。   The reception frequency is tuned by using the frequency control signal c1 from the phase locked loop 100 so as to control the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 106.

このように本実施例1における受信システムは、増幅器101と電圧制御発振器106との制御信号が同一であることから増幅器101の増幅周波数と周波数変換器107の出力周波数が電圧制御発振器106の発振周波数と強い相関関係を有すると共に、2分周器108の出力周波数は電圧制御発振器106の発振周波数の半分となる関係を有する受信システムと成る。   As described above, in the receiving system according to the first embodiment, since the control signals of the amplifier 101 and the voltage controlled oscillator 106 are the same, the amplification frequency of the amplifier 101 and the output frequency of the frequency converter 107 are the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 106. And the output frequency of the divide-by-two 108 is a receiving system having a relationship that is half the oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator 106.

図2は、図1に示した電圧制御発振器の回路図で、図3は、図1に示した増幅器の回路図で、図4は図1に示した周波数変換器の回路図で、図5Aと図5Bは図1に示した2分周回路の回路図例である。   2 is a circuit diagram of the voltage controlled oscillator shown in FIG. 1, FIG. 3 is a circuit diagram of the amplifier shown in FIG. 1, FIG. 4 is a circuit diagram of the frequency converter shown in FIG. FIG. 5B is a circuit diagram of the divide-by-2 circuit shown in FIG.

なお、図中、CNTPは正ヴァラクタ制御信号、CNTNは負ヴァラクタ制御信号、CBIASPは正ヴァラクタ直流バイアス電圧、CBIASNは負ヴァラクタ直流バイアス電圧、QCNTはQ値制御信号、R1〜R16は直流バイアス印加用抵抗、Ra〜Rhは直流バイアス印加用抵抗、RQ2〜RQ4はQ値制御用可変抵抗、NVPはVCO負性抵抗発生用トランジスタ、NVNはVCO負性抵抗発生用トランジスタ、NAPは増幅用トランジスタ、NANは増幅用トランジスタ、M1MはMixerRF入力トランジスタ、M2MはMixerRF入力トランジスタ、M3M〜M6Mはローカルクロック入力トランジスタ、M1DはDivider分周信号入力トランジスタ、M2DはDivider分周信号入力トランジスタ、M3D〜M6DはDividerローカルクロック入力トランジスタ、IBIASPはDCバイアス電流端子、PB0はカレントミラー用トランジスタ、PB1はカレントミラー用トランジスタ、IBIASNはDCバイアス電流端子、NB0はカレントミラー用トランジスタ、NB00はカレントミラー用トランジスタ、NB1はカレントミラー用トランジスタ、CIPは直流阻止用キャパシタ、CINは直流阻止用キャパシタ、RIPは直流バイアス印加用抵抗、RINは直流バイアス印加用抵抗、IBMは直流バイアス電流、IBDも直流バイアス電流を示している。   In the figure, CNTP is a positive varactor control signal, CNTN is a negative varactor control signal, CBIASP is a positive varactor DC bias voltage, CBIASN is a negative varactor DC bias voltage, QCNT is a Q value control signal, and R1 to R16 are for DC bias application. Resistors, Ra to Rh are DC bias applying resistors, RQ2 to RQ4 are Q value control variable resistors, NVP is a VCO negative resistance generating transistor, NVN is a VCO negative resistance generating transistor, NAP is an amplifying transistor, NAN Is an amplification transistor, M1M is a MixerRF input transistor, M2M is a MixerRF input transistor, M3M to M6M are local clock input transistors, M1D is a Divider divided signal input transistor, M2D is a Divider divided signal input transistor, M D to M6D are Divider local clock input transistors, IBIASP is a DC bias current terminal, PB0 is a current mirror transistor, PB1 is a current mirror transistor, IBIASN is a DC bias current terminal, NB0 is a current mirror transistor, and NB00 is a current mirror. Transistor, NB1 is a current mirror transistor, CIP is a DC blocking capacitor, CIN is a DC blocking capacitor, RIP is a DC bias applying resistor, RIN is a DC bias applying resistor, IBM is a DC bias current, IBD is also a DC bias current Is shown.

以下では説明を簡単にするため、信号dの周波数と信号mの周波数の比が3:1である場合の受信系を例にとって説明を進める。例えば、信号dの周波数は9GHz、信号mの周波数は3GHz、電圧制御発生器の発振信号は6GHz、2分周器の出力が3GHzとなる場合がこれに相当する。   Hereinafter, in order to simplify the description, the description will be given by taking a reception system when the ratio of the frequency of the signal d and the frequency of the signal m is 3: 1 as an example. For example, this corresponds to the case where the frequency of the signal d is 9 GHz, the frequency of the signal m is 3 GHz, the oscillation signal of the voltage control generator is 6 GHz, and the output of the frequency divider is 3 GHz.

図2において電圧制御発振器106の発振周波数(Fosc)は、インダクタンス値Lpv、LnvのインダクタLpv、Lnv、容量値C1〜C4の直流阻止用キャパシタC1〜C4及びヴァラクタV1〜V4とから成るタンク回路で決定され、その値は以下の式(1)で表される。以下では説明を簡単にするため、
V1の容量=V2の容量=Cv1
V3の容量=V4の容量=Cv3
Lpv=Lnv=Lv
C1=C2=C3=C4=C0
C0>>Cv1,Cv3
とする。
Fosc=(1/Sqrt(Lv×(Cv1+Cv3)) ・・・(1)
In FIG. 2, the oscillation frequency (Fosc) of the voltage controlled oscillator 106 is a tank circuit composed of inductors Lpv and Lnv having inductance values Lpv and Lnv, DC blocking capacitors C1 to C4 having capacitance values C1 to C4, and characters V1 to V4. The value is determined by the following equation (1). Below, for ease of explanation,
V1 capacity = V2 capacity = Cv1
V3 capacity = V4 capacity = Cv3
Lpv = Lnv = Lv
C1 = C2 = C3 = C4 = C0
C0 >> Cv1, Cv3
And
Fosc = (1 / Sqrt (Lv × (Cv1 + Cv3)) (1)

また、図3に示す増幅器101の最大利得を示す周波数(Famax)も、電圧制御発振器106と同様にインダクタンス値Lpa、LnaのインダクタLpa、Lna、容量値C5〜C8の直流阻止用キャパシタC5〜C8及びヴァラクタV5〜V8とから成るタンク回路で決定される、その値は以下の式(2)で示される。ここでも簡単のため、
V5の容量=V6の容量=Cv5
V7の容量=V8の容量=Cv7
Lpa=Lna=La
C5=C6=C7=C8=C0A
C0A>>Cv5,Cv7
とする。
この時RQ2は固定値でも、なくても構わない。
Famax=(1/Sqrt(La*(Cv5+Cv7)) ・・・(2)
Also, the frequency (Famax) indicating the maximum gain of the amplifier 101 shown in FIG. 3 is set to the inductors Lpa and Lna having the inductance values Lpa and Lna, and the DC blocking capacitors C5 to C8 having the capacitance values C5 to C8, as in the voltage controlled oscillator 106. And a value determined by a tank circuit composed of varactors V5 to V8, is represented by the following equation (2). Again here for simplicity,
V5 capacity = V6 capacity = Cv5
V7 capacity = V8 capacity = Cv7
Lpa = Lna = La
C5 = C6 = C7 = C8 = C0A
C0A >> Cv5, Cv7
And
At this time, RQ2 may be a fixed value or not.
Famax = (1 / Sqrt (La * (Cv5 + Cv7)) (2)

図1における信号dの周波数と電圧制御発振器出力fの周波数の比は、上記仮定から3:2になることが決まっている。従って、増幅器101の第2のLCタンク回路と電圧制御発振器106の第1のLCタンク回路とのLC素子定数比を、Lv=(1/1.5)*La,(C1〜C4)=(1/1.5)*(C5〜C8)、(V1〜V4)=(1/1.5)*(V5〜V8)と成るように選ぶ事で各回路の動作すべき周波数を、温度・プロセス変動に因らない制御信号C1で最適値に制御できる。   The ratio between the frequency of the signal d and the frequency of the voltage controlled oscillator output f in FIG. 1 is determined to be 3: 2 from the above assumption. Therefore, the LC element constant ratio between the second LC tank circuit of the amplifier 101 and the first LC tank circuit of the voltage controlled oscillator 106 is expressed as Lv = (1 / 1.5) * La, (C1 to C4) = ( 1 / 1.5) * (C5 to C8), (V1 to V4) = (1 / 1.5) * (V5 to V8). It can be controlled to the optimum value by the control signal C1 that does not depend on the process variation.

同様に、図4に示す周波数変換器107の最大利得を示す周波数(Fmmax)もインダクタンス値Lpm、LnmのインダクタLpm、Lnm、容量値C9〜C12の直流阻止用キャパシタC9〜C12及びヴァラクタV9〜V12とから成るタンク回路で決定される、その値は以下の式(3)で示される。ここでも説明を簡単にするため、
V9の容量=V10の容量=Cv9
V11の容量=V12の容量=Cv11
Lpm=Lnm=Lm
C9=C10=C11=C12=C0M
C0M>>Cv9,Cv11
とする。
この時RQ3は固定値でも、なくても構わない。
Fmmax=(1/Sqrt(Lm*(Cv9+Cv11)) ・・・(3)
Similarly, the frequency (Fmmax) indicating the maximum gain of the frequency converter 107 shown in FIG. 4 also includes inductance values Lpm, inductors Lpm and Lnm with Lnm, capacitors C9 to C12 for DC blocking with capacitance values C9 to C12, and varactors V9 to V12. The value is determined by a tank circuit consisting of: Again, for simplicity of explanation,
V9 capacity = V10 capacity = Cv9
V11 capacity = V12 capacity = Cv11
Lpm = Lnm = Lm
C9 = C10 = C11 = C12 = C0M
C0M >> Cv9, Cv11
And
At this time, RQ3 may be a fixed value or not.
Fmmax = (1 / Sqrt (Lm * (Cv9 + Cv11)) (3)

図1における信号mの周波数と電圧制御発振器出力fの周波数の比は、上記仮定から1:2になることが決まっている。従って、周波数変換器の第3のLCタンク回路と電圧制御発振器106の第1のLCタンク回路とのLC素子定数比をLv=(2.0)*Lm,(C1〜C4)=(2.0)*(C9〜C12)、(V1〜V4)=(2.0)*(V9〜V12)と成るように選ぶ事で各回路の動作すべき周波数を、温度・プロセス変動に因らない制御信号C1で最適値に制御できる。   The ratio between the frequency of the signal m and the frequency of the voltage controlled oscillator output f in FIG. 1 is determined to be 1: 2 from the above assumption. Therefore, the LC element constant ratio between the third LC tank circuit of the frequency converter and the first LC tank circuit of the voltage controlled oscillator 106 is Lv = (2.0) * Lm, (C1 to C4) = (2. 0) * (C9 to C12), (V1 to V4) = (2.0) * (V9 to V12) so that the frequency at which each circuit should operate does not depend on temperature and process fluctuations. It can be controlled to an optimum value by the control signal C1.

同様に、図5A及び図5Bに示す2分周器108の出力信号周波数(Fdmax)もインダクタンス値Lpd、LndのインダクタLpd、Lnd、容量値C13〜C16の直流阻止用キャパシタC13〜C16及びヴァラクタV13〜V16とから成るタンク回路で決定される、その値は以下の式(4)で示される。ここでも説明を簡単にするため、
V13の容量=V14の容量=Cv13
V15の容量=V16の容量=Cv16
Lpd=Lnd=Ld
C13=C14=C15=C16=C0D
C0D>>Cv9,Cv11
とする。
この時RQ4は固定値でも、なくても構わない。
Fmmax=(1/Sqrt(Lm*(Cv9+Cv11)) ・・・(4)
Similarly, the output signal frequency (Fdmax) of the divide-by-two 108 shown in FIGS. 5A and 5B also includes inductors Lpd and Lnd with inductance values Lpd and Lnd, capacitors C13 to C16 for DC blocking with capacitance values C13 to C16, and a character V13. The value determined by the tank circuit consisting of ˜V16 is shown by the following equation (4). Again, for simplicity of explanation,
V13 capacity = V14 capacity = Cv13
V15 capacity = V16 capacity = Cv16
Lpd = Lnd = Ld
C13 = C14 = C15 = C16 = C0D
C0D >> Cv9, Cv11
And
At this time, RQ4 may be a fixed value or not.
Fmmax = (1 / Sqrt (Lm * (Cv9 + Cv11)) (4)

図1における2分周器の出力周波数と電圧制御発振器出力fの周波数の比は、上記仮定から1:2になることが決まっている。従って、周波数変換器の第4のLCタンク回路と電圧制御発振器106の第1のLCタンク回路とのLC素子定数比をLv=(2.0)*Ld,(C1〜C4)=(2.0)*(C13〜C16)、(V1〜V4)=(2.0)*(V3〜V16)と成るように選ぶ事で各回路の動作すべき周波数を、温度・プロセス変動に因らない制御信号C1で最適値に制御できる。   The ratio between the output frequency of the divide-by-2 frequency divider and the frequency of the voltage-controlled oscillator output f in FIG. 1 is determined to be 1: 2 from the above assumption. Therefore, the LC element constant ratio between the fourth LC tank circuit of the frequency converter and the first LC tank circuit of the voltage controlled oscillator 106 is Lv = (2.0) * Ld, (C1 to C4) = (2. 0) * (C13 to C16), (V1 to V4) = (2.0) * (V3 to V16) so that the frequency at which each circuit should operate does not depend on temperature and process fluctuations. It can be controlled to an optimum value by the control signal C1.

図5Aと図5Bの差異は、出力のフィードバックが差動対を構成するM1D・M2Dに掛けられるか、4次元の素子M3D〜M6Dに掛けられるかが異なるだけで2分周器の動作上の差異はない。   The difference between FIG. 5A and FIG. 5B is in the operation of the divide-by-2 circuit only in that the output feedback is applied to M1D and M2D constituting the differential pair or to the four-dimensional elements M3D to M6D. There is no difference.

これまでの実施例から増幅器101と周波数変換器107と2分周器108の全てのブロックが、プロセス変動・温度変動に関係のない制御信号C1で制御され、その動作周波数は精度の高い信号a1を基準とするPLL100の構成要素である電圧制御発振器の発振信号fを決定するC1で制御される特徴を有することが示された。   From the embodiments described so far, all the blocks of the amplifier 101, the frequency converter 107, and the divide-by-2 108 are controlled by the control signal C1 that is not related to the process fluctuation / temperature fluctuation, and the operating frequency thereof is the signal a1 with high accuracy. It is shown that it has a characteristic controlled by C1 that determines the oscillation signal f of the voltage controlled oscillator which is a component of the PLL 100 with reference to.

通常、LCタンク方式の電圧制御発振器では、Single−Endの周波数制御方式を用いるが、この受信システムの実現においては、素子感度が低く抑えることのできる差動制御方式の方が好ましい。図2に示した電圧制御発振器106の回路図と、図3に示した増幅器101の回路図と図4に示した周波数変換器の回路図と図5A,図5Bに示した分周器の回路図は、上述した差動制御方式を採用した回路例を示している。   Normally, a single-end frequency control system is used in an LC tank type voltage-controlled oscillator. However, in the realization of this reception system, a differential control system that can keep the device sensitivity low is preferable. The circuit diagram of the voltage controlled oscillator 106 shown in FIG. 2, the circuit diagram of the amplifier 101 shown in FIG. 3, the circuit diagram of the frequency converter shown in FIG. 4, and the circuit of the frequency divider shown in FIGS. 5A and 5B The figure shows a circuit example employing the above-described differential control method.

本発明では、精度の高い基準信号によって支配される上記電圧制御増幅器の第1のヴァラクタを含む第1のLCタンク共振周波数を決定する上記C1を用いて、第2のヴァラクタを含む第2のLCタンクを負荷とする第2の増幅器と第3のヴァラクタを含む第3のLCタンクを負荷とする第3の周波数変換器と、第4のヴァラクタを含む第4の2分周器を制御する事で、製造誤差・温度変動に依存しない安定な受信が達成できた。   In the present invention, the second LC including the second varactor is determined by using the C1 that determines the first LC tank resonance frequency including the first varactor of the voltage controlled amplifier governed by the accurate reference signal. Controlling a second frequency amplifier including a second LC having a tank as a load, a third LC tank including a third varactor as a load, and a fourth frequency divider including a fourth varactor. Thus, stable reception independent of manufacturing errors and temperature fluctuations was achieved.

<実施例2>
図6は、本発明の通信システムである実施例2に係る受信システムを説明するためのブロック構成図である。本実施例2における受信システムは、図1に示したブロック構成図に帯域最適化のための制御回路Q値制御回路110を付加し、Q値制御信号b1で図6における増幅器101と周波数変換器107の帯域を最適化できるようにした点で相違している。
<Example 2>
FIG. 6 is a block diagram for explaining a receiving system according to the second embodiment which is a communication system of the present invention. In the receiving system according to the second embodiment, a control circuit Q value control circuit 110 for band optimization is added to the block configuration diagram shown in FIG. 1, and the amplifier 101 and the frequency converter in FIG. The difference is that the band 107 can be optimized.

増幅器101には、入力信号dと周波数制御信号c1とQ値制御信号b1が入力されて出力信号eが出力される。この出力信号eと上述のQ値制御信号b1は、周波数変換器107に入力されて出力信号mが出力される。電圧制御発振器106と増幅器101にフィードバックされる制御信号である周波数制御信号c1は、電圧制御発振器106と2分周器108と分周器109と位相周波数検知器104とチャージポンプ103とループフィルタ102とで構成される位相同期回路100において、電圧制御発振器106の発振周波数を制御するループフィルタ102からの出力信号である。また、基準クロック(Reference Clock)信号a1は、外部から入力され、位相同期回路100の位相の基準となる信号である。   The amplifier 101 receives an input signal d, a frequency control signal c1, and a Q value control signal b1, and outputs an output signal e. The output signal e and the above-described Q value control signal b1 are input to the frequency converter 107, and an output signal m is output. The frequency control signal c1, which is a control signal fed back to the voltage controlled oscillator 106 and the amplifier 101, is a voltage controlled oscillator 106, a divide-by-2 divider 108, a divider 109, a phase frequency detector 104, a charge pump 103, and a loop filter 102. Are output signals from the loop filter 102 that controls the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 106. The reference clock signal a1 is a signal that is input from the outside and serves as a reference for the phase of the phase synchronization circuit 100.

Q値制御回路110は、位相データa2と帯域幅データa3と上述の周波数制御信号c1と上述の電圧制御発振器106の出力信号fを入力としQ値制御信号b1を出力とする。この出力信号b1は上述の増幅器101と上述の周波数変換器107とにフィードバックされる。   The Q value control circuit 110 receives the phase data a2, the bandwidth data a3, the frequency control signal c1 and the output signal f of the voltage controlled oscillator 106 as inputs, and outputs the Q value control signal b1. The output signal b1 is fed back to the amplifier 101 and the frequency converter 107.

すなわち、本実施例2における受信システムの帯域最適化は、位相データa2と帯域幅データa3と中心周波数制御信号C1と電圧制御発振器出力fを入力とするQ値制御回路110によって作られたQ値制御信号b1で増幅器101と周波数変換器107の帯域を制御することにより行われる。   That is, the band optimization of the receiving system in the second embodiment is performed by the Q value generated by the Q value control circuit 110 that receives the phase data a2, the bandwidth data a3, the center frequency control signal C1, and the voltage controlled oscillator output f. This is done by controlling the bands of the amplifier 101 and the frequency converter 107 with the control signal b1.

なお、図6中の電圧制御発振器106と増幅器101と周波数変換器107と2分周器108は、上述した実施例1における図2、図3、図4及び、図5A・図5Bと同様であり、この回路図の動作についても、RQ2〜RQ4が固定値から可変値となったことを除けば同一である。   The voltage controlled oscillator 106, the amplifier 101, the frequency converter 107, and the frequency divider 108 in FIG. 6 are the same as those in FIGS. 2, 3, 4, and 5A and 5B in the first embodiment. The operation of this circuit diagram is also the same except that RQ2 to RQ4 are changed from fixed values to variable values.

なお、Q値制御信号b1は、自由度の高い制御を行う観点からは、図6のように前述の増幅器101と前述の周波数変換器107の両方に入力することが好ましいが、どちらか一方だけに入力するだけでも構わない。   The Q value control signal b1 is preferably input to both the amplifier 101 and the frequency converter 107 as shown in FIG. 6 from the viewpoint of performing control with a high degree of freedom. You can just type in

先ず、帯域最適化の方法について説明する。
図7は、帯域最適化のためのQ値制御回路の構成図で、図8は、任意位相発生器+電圧−電流変換器の回路例を示す図で、図9(a)乃至(c)は、任意位相発生器の動作説明図で、図10(a)乃至(c)は、LCバンドパスフィルタ振幅・位相伝達関数説明図で、図11は、位相比較器の回路例を示す図で、図12(a),(b)は、位相比較器の動作説明図である。表1は位相比較器の真理値表を示している。
First, a band optimization method will be described.
FIG. 7 is a configuration diagram of a Q value control circuit for band optimization, and FIG. 8 is a diagram illustrating a circuit example of an arbitrary phase generator + voltage-current converter, and FIGS. 9 (a) to 9 (c). Is an explanatory diagram of the operation of the arbitrary phase generator, FIGS. 10A to 10C are explanatory diagrams of LC bandpass filter amplitude / phase transfer functions, and FIG. 11 is a diagram showing a circuit example of the phase comparator. FIGS. 12A and 12B are explanatory diagrams of the operation of the phase comparator. Table 1 shows a truth table of the phase comparator.

図6中のQ値制御回路は、図7に示される任意位相発生器201と位相比較器202と任意位相発生器203と電圧電流変換器204とLCバンドパスフィルタ205とから構成されている。   The Q value control circuit in FIG. 6 includes an arbitrary phase generator 201, a phase comparator 202, an arbitrary phase generator 203, a voltage-current converter 204, and an LC bandpass filter 205 shown in FIG.

図中符号fは電圧制御発振器の出力クロック(f(t)=Cos(ωot))、c1はループフィルタの出力制御信号、b1はQ値制御信号、gは位相比較器入力1(g(t)=Cos(ω2t)) 帯域幅BW=(ω2−ω0)/2π、hは位相変動した位相比較器入力1(h(t)=Cos(ω2t+Θ1)))、Θ1は位相変動量、iは位相比較器入力2(i(t)=Cos(ω2t+Θ1+Θ2))、Θ2はLCバンドパスフィルタによる位相変動量である。   In the figure, symbol f is the output clock of the voltage controlled oscillator (f (t) = Cos (ωot)), c1 is the output control signal of the loop filter, b1 is the Q value control signal, and g is the phase comparator input 1 (g (t ) = Cos (ω2t)) Bandwidth BW = (ω2−ω0) / 2π, h is phase comparator input 1 with phase variation (h (t) = Cos (ω2t + Θ1))), Θ1 is phase variation amount, i is Phase comparator input 2 (i (t) = Cos (ω2t + Θ1 + Θ2)) and Θ2 are phase fluctuation amounts due to the LC bandpass filter.

周波数と位相の関係は、f=dΘ/dtで、位相の時間変動成分が周波数である。したがって、0〜360°の位相データを一定割合で時間変動されたデータを任意位相発生器に与えると、「入力周波数+一定周波数」の新しい周波数信号を作成できる。   The relationship between the frequency and the phase is f = dΘ / dt, and the time variation component of the phase is the frequency. Therefore, when phase data of 0 to 360 ° is temporally varied at a constant rate and given to the arbitrary phase generator, a new frequency signal of “input frequency + constant frequency” can be created.

任意波形発生器201には、入力信号fと帯域幅データa3とが入力されて信号gが出力される。この出力信号gは、位相比較器202に入力され、この位相比較器202の位相比較結果は信号b1となってLCバンドパスフィルタ205にフィードバックされると共に図6中の他のブロック、すなわち増幅器101と周波数変換器107の制御信号として利用される。   The arbitrary waveform generator 201 receives the input signal f and the bandwidth data a3 and outputs a signal g. The output signal g is input to the phase comparator 202, and the phase comparison result of the phase comparator 202 is fed back to the LC bandpass filter 205 as a signal b1 and is another block in FIG. And used as a control signal for the frequency converter 107.

また、任意波形発生器201の出力gは、もう一つの任意位相発生器203にも入力される。この任意位相発生器203は、もう一つの入力である位相データa2に従って入力信号gと周波数が同じで位相が異なる信号hを出力する。この信号hは、電圧電流変換器204で電流信号に変換された後にLCバンドパスフィルタ205で電流電圧変換を受け位相比較器のもう一つ一方の端子に入力される。ここでLCバンドパスフィルタの中心周波数foは制御信号C1によって、図6の電圧制御発振器106の発振周波数に追従する。   The output g of the arbitrary waveform generator 201 is also input to another arbitrary phase generator 203. The arbitrary phase generator 203 outputs a signal h having the same frequency and a different phase as the input signal g in accordance with the phase data a2, which is another input. This signal h is converted into a current signal by the voltage / current converter 204, and then subjected to current / voltage conversion by the LC bandpass filter 205 and input to the other terminal of the phase comparator. Here, the center frequency fo of the LC bandpass filter follows the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 106 of FIG. 6 by the control signal C1.

また、任意位相発生器201の役割から説明する。任意位相発生器201は、以下の位相―周波数の関係式(5)を用いて、新たな周波数を発生することにある。
fo=dΘo/dt ・・・(5)
ここで、fo;周波数、Θo;位相、t;時間である。
Also, the role of the arbitrary phase generator 201 will be described. The arbitrary phase generator 201 is to generate a new frequency using the following phase-frequency relational expression (5).
fo = dΘo / dt (5)
Here, fo; frequency, Θo; phase, t; time.

この式(5)より、任意位相発生器の位相を時間変動させる事で時間変動分の周波数を加えた周波数を作り出せる事がわかった。図7中の帯域幅データa3は、この新たな周波数を作り出すための時間変動を伴うデータである。他方任意位相発生器203に入力される位相データa2は時間変動を伴わない固定データである。   From this equation (5), it was found that a frequency obtained by adding the frequency corresponding to the time variation can be created by varying the phase of the arbitrary phase generator with time. The bandwidth data a3 in FIG. 7 is data that accompanies time variation to create this new frequency. On the other hand, the phase data a2 input to the arbitrary phase generator 203 is fixed data that does not vary with time.

図8に示してある任意位相発生器の回路は、図7の信号fを入力とし図9(a)に示すような周波数が同じで位相が各々π/2だけずれたI,Q,IB,QBの4信号を発生するクアドラチュラ信号発生器301と、図6の信号a2から分割されたデータの内、Iブランチ用の位相データa2IとQブランチ用の位相データa2Qと2組の4象限の位相加算器を構成するトランジスタM1I〜M4I、M1Q〜M4Qと上記トランジスタに位相データに依る変調を受けたバイアス電流を供給する電流源IIP・IIN・IQP・IQNとで構成されている。   The arbitrary phase generator circuit shown in FIG. 8 receives the signal f of FIG. 7 as input, and has the same frequency as shown in FIG. 9A, and the phases are shifted by I / 2, Q, IB, A quadrature signal generator 301 that generates four signals of QB, and phase data a2I for I branch and phase data a2Q for Q branch out of the data divided from the signal a2 of FIG. The transistors M1I to M4I and M1Q to M4Q constituting the phase adder and current sources IIP, IIN, IQP, and IQN that supply a bias current modulated by the phase data to the transistors.

Iブランチ側の4象限位相加算器を構成するM1Iは、ドレインがIOPに、ゲートがIに、ソースがCS1に接続され、M1Iとソースを共通とするM2Iは、ゲートがIBに、ドレインがIONに接続される。また、M3Iは、ドレインがIOPに、ゲートがIBに、ソースがCS2に接続され、M3Iとソースを共通とするM4Iは、ゲートがIに、ドレインがIONに接続される。   M1I constituting the four-quadrant phase adder on the I branch side has a drain connected to IOP, a gate connected to I, a source connected to CS1, and M2I having a common source with M1I has a gate connected to IB and a drain connected to ION Connected to. In M3I, the drain is connected to IOP, the gate is connected to IB, the source is connected to CS2, and M4I, which shares the source with M3I, has a gate connected to I and a drain connected to ION.

同様にQブランチ側の4象限位相加算器を構成するM1Qは、ドレインがIOPに、ゲートがQに、ソースがCS3に接続され、M1Qとソースを共通とするM2Qは、ゲートがQBに、ドレインがIONに接続される。また、M3Qは、ドレインがIOPに、ゲートがQBに、ソースがCS4に接続され、M3Qとソースを共通とするM4Qは、ゲートがQに、ドレインがIONに接続される。   Similarly, M1Q that constitutes a four-quadrant phase adder on the Q branch side has a drain connected to IOP, a gate connected to Q, a source connected to CS3, and M2Q that shares the source with M1Q has a gate connected to QB and a drain Is connected to the ION. In M3Q, the drain is connected to IOP, the gate is connected to QB, the source is connected to CS4, and M4Q, which shares the source with M3Q, has a gate connected to Q and a drain connected to ION.

加えてCS1とVSSの間には、位相データI(a2I)で変調を受けた電流源IIPが、CS2とVSSの間にも位相データI(a2I)で変調を受けたIINが接続され、CS3とVSSの間に位相データQ(a2Q)で変調を受けた電流源IQPが、CS4とVSSの間にも位相データQ(a2Q)で変調を受けたIQNが接続される。   In addition, a current source IIP modulated with phase data I (a2I) is connected between CS1 and VSS, and an IIN modulated with phase data I (a2I) is also connected between CS2 and VSS. A current source IQP modulated with phase data Q (a2Q) is connected between VSS and VSS, and an IQN modulated with phase data Q (a2Q) is also connected between CS4 and VSS.

上述した変調データと合成された新しい位相との関係を図9(a)乃至(c)に示す。図9(a)には先述のクアドラチュラ信号発生器で発生されるI,Q,IB,QBの4信号の位相関係を、図9(b)にはπ/4位相をずらす場合の動作を、また、図9(c)には入出力間で位相差を生じさせない時の動作を説明している。   FIGS. 9A to 9C show the relationship between the above-described modulation data and the synthesized new phase. FIG. 9A shows the phase relationship of the four signals I, Q, IB, and QB generated by the above-described quadrature signal generator, and FIG. 9B shows the operation when the π / 4 phase is shifted. FIG. 9C illustrates an operation when no phase difference is generated between the input and output.

図6中の帯域幅データa3の時間変動をBW[Hz]とすると、任意波形発生器の入出力の周波数差は以下の式(6)で示される。
g=f+BW ・・・(6)
ここで、f;図6の電圧制御発振器106の出力クロックで周波数はfo[Hz]
g;図7の任意位相発生器201の出力信号周波数[Hz]
BW;図7の帯域幅データa3で規定された周波数[Hz]
更にf(t)=Cos(ωot),ωo=2*π*fo と置くと
g(t)=Cos(ω2t) ・・・(7)
ω2=2*π*(fo+BW)
すなわち、帯域幅BWは
BW=(ω2−ωo)/(2*π) となる。
If the time variation of the bandwidth data a3 in FIG. 6 is BW [Hz], the input / output frequency difference of the arbitrary waveform generator is expressed by the following equation (6).
g = f + BW (6)
Here, f; the output clock of the voltage controlled oscillator 106 in FIG. 6 has a frequency of fo [Hz].
g: Output signal frequency [Hz] of the arbitrary phase generator 201 in FIG.
BW; frequency [Hz] defined by the bandwidth data a3 in FIG.
When f (t) = Cos (ωot), ωo = 2 * π * fo, g (t) = Cos (ω2t) (7)
ω2 = 2 * π * (fo + BW)
That is, the bandwidth BW is BW = (ω2−ωo) / (2 * π).

次に“g(t)=Cos(ω2t)”と位相データa2とが入力された任意波形発生器203からの出力hは、a2に依る位相変動量をΘ1とすると以下の式(8)で示される。
h(t)=Cos(ω2t+Θ1) ・・・(8)
ここで、Θ1;a2に依る位相変動量
Next, the output h from the arbitrary waveform generator 203 to which “g (t) = Cos (ω2t)” and the phase data a2 are input is expressed by the following equation (8), where Θ1 is the amount of phase fluctuation due to a2. Indicated.
h (t) = Cos (ω2t + Θ1) (8)
Here, the amount of phase fluctuation due to Θ1; a2

さらに、LCバンドパスフィルタ205での位相変動Θ2を考慮すると、位相比較器入力のもう一方である信号iは、以下の(9)式で与えられる。
i(t)=Cos(ω2t+Θ1+Θ2) ・・・(9)
ここで、Θ2;LCバンドパスフィルタよる位相変動量
Further, in consideration of the phase fluctuation Θ2 in the LC bandpass filter 205, the signal i which is the other input to the phase comparator is given by the following equation (9).
i (t) = Cos (ω2t + Θ1 + Θ2) (9)
Here, Θ2: Phase fluctuation amount due to LC bandpass filter

したがって、位相比較器202の出力はgXORiであるから、次式(10)で与えられる。   Therefore, since the output of the phase comparator 202 is gXORi, it is given by the following equation (10).

Figure 0004751427
Figure 0004751427

ここで、   here,

Figure 0004751427
Figure 0004751427

は排他的論理を示しその真理値表は表1に示す。 Indicates exclusive logic and its truth table is shown in Table 1.

図7に依るとb1はLCバンドパスフィルタ205に入力され、図10(a)中の可変抵抗RQを可変することに利用される。ここで図10(b)に示されたLCタンクフィルタの中心周波数foとQ値Qとを数式で表現してみる。
fo=1/{2*π*Sqrt(LC)} ・・・(10−a)
Q=RQ*Sqrt(C/L) ・・・(10−b)
この両式より、図7におけるQ値制御信号を用いることで、LCタンク205の中心周波数を変えることなく、LCタンクの帯域幅を制御できることが示された。
According to FIG. 7, b1 is input to the LC bandpass filter 205 and used to vary the variable resistor RQ in FIG. Here, the center frequency fo and the Q value Q of the LC tank filter shown in FIG.
fo = 1 / {2 * π * Sqrt (LC)} (10−a)
Q = RQ * Sqrt (C / L) (10-b)
From these equations, it was shown that the bandwidth of the LC tank can be controlled without changing the center frequency of the LC tank 205 by using the Q value control signal in FIG.

最後に図7のQ値制御回路がどこで安定するのかを説明する。
図7における位相比較器202は、排他的論理和回路で構成されておりその図を図11に真理値表を表1に示す。
Finally, where the Q value control circuit of FIG. 7 is stabilized will be described.
The phase comparator 202 in FIG. 7 is composed of an exclusive OR circuit, and FIG. 11 shows the diagram and Table 1 shows the truth table.

Figure 0004751427
Figure 0004751427

また、この表1を参考に図7における位相比較器入力gとi、そして出力b1に関するタイミングチャートを図12(a),(b)に示す。このタイミングチャートから位相比較器の出力は、gとiの位相差がπ/2の時極大値を取ることがわかった。なお、gとiとが同相では、出力は零である。したがって、図10(c)に示すように、希望の周波数fo+BWの点での位相が周波数foの点での位相に比べπ/2だけ遅れるように、図7における帯域データa3と位相データa2を設定し、図7のループを極大値で安定するようなフィードバックループを構成することで、所望の動作を達成することができる。   In addition, referring to Table 1, timing charts relating to the phase comparator inputs g and i and the output b1 in FIG. 7 are shown in FIGS. From this timing chart, it was found that the output of the phase comparator takes a maximum value when the phase difference between g and i is π / 2. When g and i are in phase, the output is zero. Accordingly, as shown in FIG. 10C, the band data a3 and the phase data a2 in FIG. 7 are set so that the phase at the desired frequency fo + BW is delayed by π / 2 compared to the phase at the frequency fo. A desired operation can be achieved by setting and configuring a feedback loop that stabilizes the loop of FIG. 7 at the maximum value.

本発明では実施例1で、図6に示される増幅器、周波数変換器、2分周器の負荷が希望の周波数に同調されている事を利用して、図6の信号経路に存在する増幅器と周波数変換器の2つの回路素子の帯域幅を任意に、かつ精度良く制御することができる。   In the present invention, the amplifier, frequency converter, and divide-by-2 load shown in FIG. 6 are tuned to a desired frequency in the first embodiment. The bandwidth of the two circuit elements of the frequency converter can be controlled arbitrarily and accurately.

これにより、受信帯域の最適化が可能になり、それによって安定した受信特性を得ることが達成できる。   As a result, it is possible to optimize the reception band, thereby achieving stable reception characteristics.

<実施例3>
図13は、本発明の通信システムである実施例3に係る受信システムを説明するためのブロック構成図である。本実施例3における受信システムは、図6に示した実施例2のブロック構成図のシステムを更に最適受信できるように、Q値制御回路2(111)を付加し、図13におけるQ値制御回路1(110)からのQ値制御信号b1で図13における増幅器101の帯域制御を、また、図13におけるQ値制御回路2(111)からのQ値制御信号d1で図13における周波数変換器107の帯域制御を各々独立してできるようにした点で相違している。
<Example 3>
FIG. 13: is a block block diagram for demonstrating the receiving system based on Example 3 which is a communication system of this invention. The reception system in the third embodiment is added with a Q value control circuit 2 (111) so that the system of the block configuration diagram of the second embodiment shown in FIG. 6 can be further optimally received, and the Q value control circuit in FIG. 1 (110) to control the bandwidth of the amplifier 101 in FIG. 13, and the Q value control signal d1 from the Q value control circuit 2 (111) in FIG. 13 to the frequency converter 107 in FIG. The difference is that each band control can be performed independently.

増幅器101には、入力信号dと周波数制御信号c1とQ値制御信号b1が入力されて出力信号eが出力される。この出力信号eと上述のQ値制御信号b1は、周波数変換器107に入力されて出力信号mが出力される。電圧制御発振器106と増幅器101にフィードバックされる制御信号である周波数制御信号c1は、電圧制御発振器106と2分周器108と分周器109と位相周波数検知器104とチャージポンプ103とループフィルタ102とで構成される位相同期回路100において、電圧制御発振器106の発振周波数を制御するループフィルタ102からの出力信号である。また、基準クロック(Reference Clock)信号a1は、外部から入力され、位相同期回路100の位相の基準となる信号である。   The amplifier 101 receives an input signal d, a frequency control signal c1, and a Q value control signal b1, and outputs an output signal e. The output signal e and the above-described Q value control signal b1 are input to the frequency converter 107, and an output signal m is output. The frequency control signal c1, which is a control signal fed back to the voltage controlled oscillator 106 and the amplifier 101, is a voltage controlled oscillator 106, a divide-by-2 divider 108, a divider 109, a phase frequency detector 104, a charge pump 103, and a loop filter 102. Are output signals from the loop filter 102 that controls the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 106. The reference clock signal a1 is a signal that is input from the outside and serves as a reference for the phase of the phase synchronization circuit 100.

Q値制御回路1(110)は、位相データa2と帯域幅データa3と上述の周波数制御信号c1と上述の電圧制御発振器106の出力信号fを入力としQ値制御信号b1を出力とする。この出力信号b1は上述の増幅器101にフィードバックされる。他方Q値制御回路2(111)は、位相データb2と帯域幅データb3と上述の周波数制御信号c1と上述の電圧制御発振器106の出力信号fを入力としQ値制御信号d1を出力とする。この出力信号d1は上述の周波数変換器107にフィードバックされる。   The Q value control circuit 1 (110) receives the phase data a2, the bandwidth data a3, the frequency control signal c1 and the output signal f of the voltage controlled oscillator 106 as inputs, and outputs the Q value control signal b1. This output signal b1 is fed back to the amplifier 101 described above. On the other hand, the Q value control circuit 2 (111) receives the phase data b2, the bandwidth data b3, the frequency control signal c1 and the output signal f of the voltage controlled oscillator 106 as inputs, and outputs the Q value control signal d1. This output signal d1 is fed back to the frequency converter 107 described above.

なお、図13中の電圧制御発振器106と増幅器101と周波数変換器107と2分周器108は、上述した実施例1における図2,図3,図4及び、図5A,図5Bと同様であり、この回路図の動作についても、RQ2〜RQ4が固定値から可変値となったことを除けば同一である。同様に図13中のQ値制御回路1(110)とQ値制御回路2(111)は実施例2における図8,図9,図10,図11と同様であり、この回路図の動作についても同様である。   The voltage controlled oscillator 106, the amplifier 101, the frequency converter 107, and the frequency divider 108 shown in FIG. 13 are the same as those shown in FIGS. 2, 3, 4 and 5A, 5B in the first embodiment. The operation of this circuit diagram is also the same except that RQ2 to RQ4 are changed from fixed values to variable values. Similarly, the Q-value control circuit 1 (110) and the Q-value control circuit 2 (111) in FIG. 13 are the same as those in FIGS. 8, 9, 10, and 11 in the second embodiment. Is the same.

つまり、本実施例3における受信システムの帯域最適化は、位相データa2と帯域幅データa3と中心周波数制御信号C1と電圧制御発振器出力fを入力とするQ値制御回路1(110)によって作られたQ値制御信号b1で増幅器101の帯域を、位相データb2と帯域幅データb3と中心周波数制御信号C1と電圧制御発振器出力fを入力とするQ値制御回路2(111)によって作られたQ値制御信号d1で周波数変換器107の帯域を制御することにより行われる。   That is, the band optimization of the receiving system in the third embodiment is made by the Q value control circuit 1 (110) that receives the phase data a2, the bandwidth data a3, the center frequency control signal C1, and the voltage controlled oscillator output f. The Q value control signal b1 sets the band of the amplifier 101, and the Q value control circuit 2 (111) having the phase data b2, the bandwidth data b3, the center frequency control signal C1, and the voltage controlled oscillator output f as inputs. This is done by controlling the band of the frequency converter 107 with the value control signal d1.

<実施例4>
図14は、本発明の通信システムである実施例4に係る受信システムを説明するためのブロック構成図である。本実施例4における受信システムは、図6に示した実施例2のブロック構成図のシステムを更に最適受信できるように、Q値制御回路2(111)とQ値制御回路3(112)とを付加し、図14におけるQ値制御回路1(110)からのQ値制御信号b1で図14における増幅器101の帯域制御を、また、図14におけるQ値制御回路2(111)からのQ値制御信号d1で図14における周波数変換器107の帯域制御を加えて図14におけるQ値制御回路3(112)からのQ値制御信号e1で図14における2分周器108の帯域制御を各々独立して出来るようにした点で相違している。
<Example 4>
FIG. 14: is a block block diagram for demonstrating the receiving system which concerns on Example 4 which is a communication system of this invention. The receiving system in the fourth embodiment includes a Q value control circuit 2 (111) and a Q value control circuit 3 (112) so that the system of the block configuration diagram of the second embodiment shown in FIG. In addition, the band control of the amplifier 101 in FIG. 14 is controlled by the Q value control signal b1 from the Q value control circuit 1 (110) in FIG. 14, and the Q value control from the Q value control circuit 2 (111) in FIG. The band control of the frequency converter 107 in FIG. 14 is added by the signal d1, and the band control of the two-frequency divider 108 in FIG. 14 is made independent by the Q value control signal e1 from the Q value control circuit 3 (112) in FIG. It is different in that it can be done.

増幅器101には、入力信号dと周波数制御信号c1とQ値制御信号b1が入力されて出力信号eが出力される。この出力信号eと上述のQ値制御信号b1は、周波数変換器107に入力されて出力信号mが出力される。電圧制御発振器106と増幅器101にフィードバックされる制御信号である周波数制御信号c1は、電圧制御発振器106と2分周器108と分周器109と位相周波数検知器104とチャージポンプ103とループフィルタ102とで構成される位相同期回路100において、電圧制御発振器106の発振周波数を制御するループフィルタ102からの出力信号である。また、基準クロック(Reference Clock)信号a1は、外部から入力され、位相同期回路100の位相の基準となる信号である。   The amplifier 101 receives an input signal d, a frequency control signal c1, and a Q value control signal b1, and outputs an output signal e. The output signal e and the above-described Q value control signal b1 are input to the frequency converter 107, and an output signal m is output. The frequency control signal c1, which is a control signal fed back to the voltage controlled oscillator 106 and the amplifier 101, is a voltage controlled oscillator 106, a divide-by-2 divider 108, a divider 109, a phase frequency detector 104, a charge pump 103, and a loop filter 102. Are output signals from the loop filter 102 that controls the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 106. The reference clock signal a1 is a signal that is input from the outside and serves as a reference for the phase of the phase synchronization circuit 100.

Q値制御回路1(110)は、位相データa2と帯域幅データa3と上述の周波数制御信号c1と上述の電圧制御発振器106の出力信号fを入力としQ値制御信号b1を出力とする。この出力信号b1は上述の増幅器101にフィードバックされる。他方Q値制御回路2(111)は、位相データb2と帯域幅データb3と上述の周波数制御信号c1と上述の電圧制御発振器106の出力信号fを入力としQ値制御信号d1を出力とする。この出力信号d1は上述の周波数変換器107にフィードバックされる。更にQ値制御回路3(112)は、位相データc2と帯域幅データc3と上述の周波数制御信号c1と上述の電圧制御発振器106の出力信号fを入力としQ値制御信号e1を出力とする。この出力信号e1は上述の2分周器108にフィードバックされる。   The Q value control circuit 1 (110) receives the phase data a2, the bandwidth data a3, the frequency control signal c1 and the output signal f of the voltage controlled oscillator 106 as inputs, and outputs the Q value control signal b1. This output signal b1 is fed back to the amplifier 101 described above. On the other hand, the Q value control circuit 2 (111) receives the phase data b2, the bandwidth data b3, the frequency control signal c1 and the output signal f of the voltage controlled oscillator 106 as inputs, and outputs the Q value control signal d1. This output signal d1 is fed back to the frequency converter 107 described above. Further, the Q value control circuit 3 (112) receives the phase data c2, the bandwidth data c3, the frequency control signal c1 and the output signal f of the voltage control oscillator 106 as inputs, and outputs the Q value control signal e1. The output signal e1 is fed back to the above-described frequency divider 108.

なお、図14中の電圧制御発振器106と増幅器101と周波数変換器107と2分周器108は、上述した実施例1における図2,図3,図4及び、図5A,図5Bと同様であり、この回路図の動作についても、RQ2〜RQ4が固定値から可変値となったことを除けば同一である。同様に図13中のQ値制御回路1(110)とQ値制御回路2(111)は実施例2における図8,図9,図10,図11と同様であり、この回路図の動作についても同様である。   The voltage controlled oscillator 106, the amplifier 101, the frequency converter 107, and the frequency divider 108 in FIG. 14 are the same as those in FIGS. 2, 3, 4, and 5A, 5B in the first embodiment. The operation of this circuit diagram is also the same except that RQ2 to RQ4 are changed from fixed values to variable values. Similarly, the Q-value control circuit 1 (110) and the Q-value control circuit 2 (111) in FIG. 13 are the same as those in FIGS. 8, 9, 10, and 11 in the second embodiment. Is the same.

つまり、本実施例3における受信システムの帯域最適化は、位相データa2と帯域幅データa3と中心周波数制御信号C1と電圧制御発振器出力fを入力とするQ値制御回路1(110)によって作られたQ値制御信号b1で増幅器101の帯域を、位相データb2と帯域幅データb3と中心周波数制御信号C1と電圧制御発振器出力fを入力とするQ値制御回路2(111)によって作られたQ値制御信号d1で周波数変換器107の帯域を、また、位相データc2と帯域幅データc3と中心周波数制御信号C1と電圧制御発振器出力fを入力とするQ値制御回路3(112)によって作られたQ値制御信号e1で2分周器102の帯域を制御することにより行われる。   That is, the band optimization of the receiving system in the third embodiment is made by the Q value control circuit 1 (110) that receives the phase data a2, the bandwidth data a3, the center frequency control signal C1, and the voltage controlled oscillator output f. The Q value control signal b1 sets the band of the amplifier 101, and the Q value control circuit 2 (111) having the phase data b2, the bandwidth data b3, the center frequency control signal C1, and the voltage controlled oscillator output f as inputs. It is created by the Q value control circuit 3 (112) which receives the frequency converter 107 band by the value control signal d1 and the phase data c2, the bandwidth data c3, the center frequency control signal C1 and the voltage controlled oscillator output f. This is done by controlling the band of the two-frequency divider 102 with the Q value control signal e1.

<実施例5>
図15は、本発明の通信システムである実施例5に係る受信システムを説明するためのブロック構成図である。本実施例5における受信システムは、図6に示した実施例2のブロック構成図と同様である。実施例2と本実施例5との相違は、上述した実施例2においてはループフィルタからの電圧制御増幅器の発振周波数制御電圧である信号c1が増幅器101と周波数変換器107と2分周器108とに入力されているのに対して、本実施例5では、c1は増幅器101と周波数変換器107にのみ入力されて、2分周器108には入力されていない点で相違している。
<Example 5>
FIG. 15 is a block diagram for explaining a receiving system according to the fifth embodiment which is a communication system of the present invention. The receiving system in the fifth embodiment is the same as the block configuration diagram of the second embodiment shown in FIG. The difference between the second embodiment and the fifth embodiment is that, in the second embodiment described above, the signal c1, which is the oscillation frequency control voltage of the voltage controlled amplifier from the loop filter, is supplied to the amplifier 101, the frequency converter 107, and the two-frequency divider 108. Is different from the first embodiment in that c1 is input only to the amplifier 101 and the frequency converter 107 and is not input to the two-frequency divider 108.

増幅器101には、入力信号dと周波数制御信号c1とQ値制御信号b1が入力されて出力信号eが出力される。この出力信号eと上述のQ値制御信号b1は、周波数変換器107に入力されて出力信号mが出力される。電圧制御発振器106と増幅器101にフィードバックされる制御信号である周波数制御信号c1は、電圧制御発振器106と2分周器108と分周器109と位相周波数検知器104とチャージポンプ103とループフィルタ102とで構成される位相同期回路100において、電圧制御発振器106の発振周波数を制御するループフィルタ102からの出力信号である。また、基準クロック(Reference Clock)信号a1は、外部から入力され、位相同期回路100の位相の基準となる信号である。   The amplifier 101 receives an input signal d, a frequency control signal c1, and a Q value control signal b1, and outputs an output signal e. The output signal e and the above-described Q value control signal b1 are input to the frequency converter 107, and an output signal m is output. The frequency control signal c1, which is a control signal fed back to the voltage controlled oscillator 106 and the amplifier 101, is a voltage controlled oscillator 106, a divide-by-2 divider 108, a divider 109, a phase frequency detector 104, a charge pump 103, and a loop filter 102. Are output signals from the loop filter 102 that controls the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 106. The reference clock signal a1 is a signal that is input from the outside and serves as a reference for the phase of the phase synchronization circuit 100.

Q値制御回路110は、位相データa2と帯域幅データa3と上述の周波数制御信号c1と上述の電圧制御発振器106の出力信号fを入力としQ値制御信号b1を出力とする。この出力信号b1は上述の増幅器101と上述の周波数変換器107とにフィードバックされる。   The Q value control circuit 110 receives the phase data a2, the bandwidth data a3, the frequency control signal c1 and the output signal f of the voltage controlled oscillator 106 as inputs, and outputs the Q value control signal b1. The output signal b1 is fed back to the amplifier 101 and the frequency converter 107.

すなわち、本実施例2における受信システムの帯域最適化は、位相データa2と帯域幅データa3と中心周波数制御信号C1と電圧制御発振器出力fを入力とするQ値制御回路110によって作られたQ値制御信号b1で増幅器101と周波数変換器107の帯域を制御することにより行われる。   That is, the band optimization of the receiving system in the second embodiment is performed by the Q value generated by the Q value control circuit 110 that receives the phase data a2, the bandwidth data a3, the center frequency control signal C1, and the voltage controlled oscillator output f. This is done by controlling the bands of the amplifier 101 and the frequency converter 107 with the control signal b1.

なお、図6中の電圧制御発振器106と増幅器101と周波数変換器107と2分周器108は、上述した実施例1における図2,図3,図4及び、図5A,図5Bと同様であり、この回路図の動作についても、RQ2〜RQ4が固定値から可変値となったことを除けば同一である。   The voltage controlled oscillator 106, the amplifier 101, the frequency converter 107, and the frequency divider 108 shown in FIG. 6 are the same as those shown in FIGS. 2, 3, 4 and 5A, 5B in the first embodiment. The operation of this circuit diagram is also the same except that RQ2 to RQ4 are changed from fixed values to variable values.

なお、Q値制御信号b1は、自由度の高い制御を行う観点からは、図6のように前述の増幅器101と前述の周波数変換器107の両方に入力することが好ましいが、どちらか一方だけに入力するだけでも構わない。   The Q value control signal b1 is preferably input to both the amplifier 101 and the frequency converter 107 as shown in FIG. 6 from the viewpoint of performing control with a high degree of freedom. You can just type in

<実施例6>
図16は、本発明の通信システムである実施例6に係る受信システムを説明するためのブロック構成図である。本実施例6における受信システムは、図15に示した実施例5のブロック構成図のシステムを更に最適受信できるように、Q値制御回路2(111)を付加し、図15におけるQ値制御回路1(110)からのQ値制御信号b1で図15における増幅器101の帯域制御を、また、図15におけるQ値制御回路2(111)からのQ値制御信号d1で図15における周波数変換器107の帯域制御を各々独立して出来るようにした点で相違している。
<Example 6>
FIG. 16: is a block block diagram for demonstrating the receiving system based on Example 6 which is a communication system of this invention. The receiving system in the sixth embodiment is added with a Q value control circuit 2 (111) so that the system of the block configuration diagram of the fifth embodiment shown in FIG. 15 can be optimally received, and the Q value control circuit in FIG. 1 (110) to control the bandwidth of the amplifier 101 in FIG. 15, and the Q value control signal d1 from the Q value control circuit 2 (111) in FIG. 15 to the frequency converter 107 in FIG. The difference is that each band control can be performed independently.

増幅器101には、入力信号dと周波数制御信号c1とQ値制御信号b1が入力されて出力信号eが出力される。この出力信号eと上述のQ値制御信号b1は、周波数変換器107に入力されて出力信号mが出力される。電圧制御発振器106と増幅器101にフィードバックされる制御信号である周波数制御信号c1は、電圧制御発振器106と2分周器108と分周器109と位相周波数検知器104とチャージポンプ103とループフィルタ102とで構成される位相同期回路100において、電圧制御発振器106の発振周波数を制御するループフィルタ102からの出力信号である。また、基準クロック(Reference Clock)信号a1は、外部から入力され、位相同期回路100の位相の基準となる信号である。   The amplifier 101 receives an input signal d, a frequency control signal c1, and a Q value control signal b1, and outputs an output signal e. The output signal e and the above-described Q value control signal b1 are input to the frequency converter 107, and an output signal m is output. The frequency control signal c1, which is a control signal fed back to the voltage controlled oscillator 106 and the amplifier 101, is a voltage controlled oscillator 106, a divide-by-2 divider 108, a divider 109, a phase frequency detector 104, a charge pump 103, and a loop filter 102. Are output signals from the loop filter 102 that controls the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 106. The reference clock signal a1 is a signal that is input from the outside and serves as a reference for the phase of the phase synchronization circuit 100.

Q値制御回路1(110)は、位相データa2と帯域幅データa3と上述の周波数制御信号c1と上述の電圧制御発振器106の出力信号fを入力としQ値制御信号b1を出力とする。この出力信号b1は上述の増幅器101にフィードバックされる。他方Q値制御回路2(111)は、位相データb2と帯域幅データb3と上述の周波数制御信号c1と上述の電圧制御発振器106の出力信号fを入力としQ値制御信号d1を出力とする。この出力信号d1は上述の周波数変換器107にフィードバックされる。   The Q value control circuit 1 (110) receives the phase data a2, the bandwidth data a3, the frequency control signal c1 and the output signal f of the voltage controlled oscillator 106 as inputs, and outputs the Q value control signal b1. This output signal b1 is fed back to the amplifier 101 described above. On the other hand, the Q value control circuit 2 (111) receives the phase data b2, the bandwidth data b3, the frequency control signal c1 and the output signal f of the voltage controlled oscillator 106 as inputs, and outputs the Q value control signal d1. This output signal d1 is fed back to the frequency converter 107 described above.

図15中の電圧制御発振器106と増幅器101と周波数変換器107と2分周器108は、上述した実施例1における図2,図3,図4及び、図5A,図5Bと同様であり、この回路図の動作についても、RQ2〜RQ4が固定値から可変値となったことを除けば同一である。同様に図15中のQ値制御回路1(110)とQ値制御回路2(111)は実施例2における図8,図9,図10,図11と同様であり、この回路図の動作についても同様である。   The voltage controlled oscillator 106, the amplifier 101, the frequency converter 107, and the frequency divider 108 in FIG. 15 are the same as those in FIGS. 2, 3, 4 and 5A, 5B in the first embodiment described above. The operation of this circuit diagram is also the same except that RQ2 to RQ4 are changed from fixed values to variable values. Similarly, the Q value control circuit 1 (110) and the Q value control circuit 2 (111) in FIG. 15 are the same as those of the second embodiment shown in FIGS. Is the same.

つまり、本実施例6における受信システムの帯域最適化は、位相データa2と帯域幅データa3と中心周波数制御信号C1と電圧制御発振器出力fを入力とするQ値制御回路1(110)によって作られたQ値制御信号b1で増幅器101の帯域を、位相データb2と帯域幅データb3と中心周波数制御信号C1と電圧制御発振器出力fを入力とするQ値制御回路2(111)によって作られたQ値制御信号d1で周波数変換器107の帯域を制御することにより行われる。   That is, the band optimization of the receiving system in the sixth embodiment is made by the Q value control circuit 1 (110) that receives the phase data a2, the bandwidth data a3, the center frequency control signal C1, and the voltage controlled oscillator output f. The Q value control signal b1 sets the band of the amplifier 101, and the Q value control circuit 2 (111) having the phase data b2, the bandwidth data b3, the center frequency control signal C1, and the voltage controlled oscillator output f as inputs. This is done by controlling the band of the frequency converter 107 with the value control signal d1.

本発明の通信システムである実施例1に係る受信システムを説明するためのブロック構成図である。It is a block block diagram for demonstrating the receiving system which concerns on Example 1 which is a communication system of this invention. 図1に示した電圧制御発振器の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the voltage controlled oscillator shown in FIG. 1. 図1に示した増幅器の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the amplifier shown in FIG. 1. 図1に示した周波数変換器の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the frequency converter shown in FIG. 1. 図1に示した分周器の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the frequency divider shown in FIG. 1. 図1に示した分周器の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the frequency divider shown in FIG. 1. 本発明の通信システムである実施例2を説明するためのブロック構成図である。It is a block block diagram for demonstrating Example 2 which is a communication system of this invention. 図6に示したQ値制御回路の構成図である。It is a block diagram of the Q value control circuit shown in FIG. 図7に示した任意位相発生器+電圧電流変換器の回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of the arbitrary phase generator + voltage-current converter shown in FIG. 7. 任意位相発生器の動作を説明する図で、(a)はIIP=IQPの時の動作を示し、(b)はIIP=I0、かつIIQ=0の時の動作を示し、(c)は入出力間で位相差を生じさせない時の動作を示している。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of an arbitrary phase generator, where (a) shows the operation when IIP = IQP, (b) shows the operation when IIP = I0 and IIQ = 0, and (c) shows the input. The operation when no phase difference is generated between the outputs is shown. 図7に示したLCバンドパスフィルタの詳細を説明する図で、(a)はLCバンドパスフィルタの詳細な回路図、(b)は、振幅伝達関数の周波数特性模式図、(c)は位相伝達関数の周波数特性模式図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the details of the LC bandpass filter shown in FIG. 7, where (a) is a detailed circuit diagram of the LC bandpass filter, (b) is a frequency characteristic schematic diagram of an amplitude transfer function, and (c) is a phase diagram. It is a frequency characteristic schematic diagram of a transfer function. 図7に示す排他的論理和を示す図である。It is a figure which shows the exclusive OR shown in FIG. 図7に示す位相比較器の動作を説明する図で、(a)はC1とeとの位相差がπ/2[rad]の時の動作を示す、(b)はC1とeとの位相差がπ/2[rad]より大きい時の動作を示している。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the phase comparator shown in FIG. 7, where (a) shows the operation when the phase difference between C1 and e is π / 2 [rad], and (b) shows the order of C1 and e. The operation when the phase difference is larger than π / 2 [rad] is shown. 本発明の通信システムである実施例3を説明するためのブロック構成図である。It is a block block diagram for demonstrating Example 3 which is a communication system of this invention. 本発明の通信システムである実施例4を説明するためのブロック構成図である。It is a block block diagram for demonstrating Example 4 which is a communication system of this invention. 本発明の通信システムである実施例5を説明するためのブロック構成図である。It is a block block diagram for demonstrating Example 5 which is a communication system of this invention. 本発明の通信システムである実施例6を説明するためのブロック構成図である。It is a block block diagram for demonstrating Example 6 which is a communication system of this invention. 従来の受信回路を示す図である。It is a figure which shows the conventional receiving circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1 可変減衰器
2 スイッチ
3 インダクタ
4 ヴァラクタ
6 送信用局部発振回路(信号源)
24 周波数変換器
25 局部発振器
29 増幅器
100,200 位相同期回路
101,201 増幅器
102,202 ループフィルタ
103,203 チャージポンプ
104,204 位相周波数検知器
105,205 ビット誤り率
106,206 電圧制御発振器
107 周波数変換器
108 2分周器
109 周波数分周器
110,111,112 Q値制御回路
201,203 任意位相発生器
202 位相比較器
204 電圧−電流変換器
205 LCバンドパスフィルタ
301 クアドラチュラ信号発生器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable attenuator 2 Switch 3 Inductor 4 Variable 6 Transmission local oscillation circuit (signal source)
24 Frequency converter 25 Local oscillator 29 Amplifier 100, 200 Phase synchronization circuit 101, 201 Amplifier 102, 202 Loop filter 103, 203 Charge pump 104, 204 Phase frequency detector 105, 205 Bit error rate 106, 206 Voltage controlled oscillator 107 Frequency Converter 108 Frequency divider 109 Frequency divider 110, 111, 112 Q-value control circuit 201, 203 Arbitrary phase generator 202 Phase comparator 204 Voltage-current converter 205 LC bandpass filter 301 Quadrature signal generator

Claims (2)

第1のヴァラクタを含む第1のLCタンク回路を備えた電圧制御発振手段を有する位相同期回路と、第2のヴァラクタを含む第2のLCタンク回路を負荷とする増幅手段と、第3のヴァラクタを含む第3のLCタンク回路を負荷とする周波数変換手段と、前記位相同期回路を構成し、第4のヴァラクタを含む第4のLCタンク回路を負荷とする2分周手段とを有する受信システムである通信システムであって、
前記電圧制御発振手段の発振周波数を制御するように、前記位相同期回路からの周波数制御信号を用いる受信周波数の同調手段と、
前記第2のLCタンクと前記第3のLCタンクと前記第4のLCタンクの同調周波数を制御する受信帯域の最適化手段と
を備えたことを特徴とする通信システム。
A phase-locked loop circuit having voltage-controlled oscillation means having a first LC tank circuit including a first varactor; an amplifying means having a second LC tank circuit including a second varactor as a load; and a third varactor A frequency conversion means having a third LC tank circuit including a load as a load, and a frequency dividing means constituting the phase synchronization circuit and having a fourth LC tank circuit including a fourth varactor as a load. A communication system,
Receiving frequency tuning means using a frequency control signal from the phase-locked loop so as to control the oscillation frequency of the voltage controlled oscillating means;
A communication system comprising: a receiving band optimizing unit that controls a tuning frequency of the second LC tank, the third LC tank, and the fourth LC tank.
第1のヴァラクタを含む第1のLCタンク回路を備えた電圧制御発振手段を有する位相同期回路と、第2のヴァラクタを含む第2のLCタンク回路を負荷とする増幅手段と、第3のヴァラクタを含む第3のLCタンク回路を負荷とする周波数変換手段と、前記位相同期回路を構成し、第4のヴァラクタを含む第4のLCタンク回路を負荷とする2分周手段とを有する送信システムである通信システムであって、
前記電圧制御発振手段の発振周波数を制御するように、前記位相同期回路からの周波数制御信号を用いる送信周波数の同調手段と、
前記第2のLCタンクと前記第3のLCタンクと前記第4のLCタンクの同調周波数を制御する送信帯域の最適化手段と
を備えたことを特徴とする通信システム。
A phase-locked loop circuit having voltage-controlled oscillation means having a first LC tank circuit including a first varactor; an amplifying means having a second LC tank circuit including a second varactor as a load; and a third varactor A frequency conversion means having a third LC tank circuit including a load as a load, and a frequency dividing means constituting the phase synchronization circuit and having a fourth LC tank circuit including a fourth character as a load. A communication system,
A transmission frequency tuning means using a frequency control signal from the phase locked loop so as to control the oscillation frequency of the voltage controlled oscillation means;
A communication system comprising: a transmission band optimizing unit that controls a tuning frequency of the second LC tank, the third LC tank, and the fourth LC tank.
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