JP6556383B2 - Pll回路 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1に係るPLL回路の一構成例を示す構成図である。本PLL回路は、PFD(Phase Frequency Detector)1、CP(Charge Pump)2、LF(Loop Filter)3、VCO4、分周器5、ΔΣ変調器6、チャープ生成回路7、パラメータ制御回路8、周波数変換回路9、ADC(Analog to Digital Conveter)10、DSP(Digital Signal Processor)11、DAC12、スイッチ13を備える。
図2に示すように、DAC12からの印加量が大きすぎる場合(図2(a)参照)及び小さすぎる場合(図2(c)参照)においては、DAC12による印加量が適切な場合(図2(b)参照)に比べて収束時間が長くなる。つまり、収束時間を観測し、収束時間を最小化するようなパラメータを探すことで、適切な印加パラメータを求めることができる。 収束時間が最小となるパラメータの探索手法としては、例えば以下の2つが挙げられる。
図3の構成にすると、分周器5及び分周器22の動作周波数は下がるので、分周比も小さくなる。分周器は、高い周波数で動作するほど消費電力が大きい特徴があるため、分周器31(第2の分周器の一例)を設けることにより、全体としての消費電力が小さくなる。また、分周器5及び分周器22の分周比が小さくなるため、分周器31を設けることにより全体の回路規模が小さくなる。
図4は、この発明の実施の形態2に係るPLL回路の一構成例を示す構成図である。
実施の形態2の構成は、実施の形態1のDAC12及びスイッチ13を削除し、新たに追加したCP41(チャージポンプ回路の一例)の出力端子をCP2の出力端子と接続し、パラメータ制御回路8がCP41を制御する構成としたものである。実施の形態1との違いは、実施の形態1がDAC12とスイッチ13とを用いてLF3の出力端子に電圧を印加していたのに対し、実施の形態2は、CP41がLF3の入力端子に電流を印加することである。
パラメータ制御回路8及びCP41以外の動作は、実施の形態1と同様であるので、主にパラメータ制御回路8及びCP41について説明する。
図5のように分周器31を挿入することにより、実施の形態1で説明したのと同様の理由で、全体としての消費電力を下げるとともに、回路規模を小さくすることができる。
Claims (7)
- 周波数が時間変化する発振信号を分周する第1の分周器と、
基準信号と前記第1の分周器からの出力信号を比較し、前記基準信号と前記第1の分周器からの出力信号の位相差に応じた信号を出力する位相周波数比較器と、
前記位相周波数比較器が出力した信号の高周波成分を遮断し、高周波成分を遮断した信号を出力するループフィルタと、
前記ループフィルタの出力信号にしたがって、発振周波数を変化させ、前記発振信号を出力する発振器と、
前記発振器からの発振信号を周波数変換して出力する周波数変換回路と、
前記発振器からの発振信号の周波数が急峻に変化してから、所望の周波数と実際の周波数の誤差が所定の値以下となるまでの収束時間を前記周波数変換回路からの出力に基づいて算出し、収束時間を示す信号を出力するデジタルシグナルプロセッサと、
前記発振器からの発振信号の周波数が急峻に変化するタイミングを示す信号に同期し、前記デジタルシグナルプロセッサからの収束時間を示す信号にしたがったオン/オフを制御するオン/オフ制御信号と、前記デジタルシグナルプロセッサからの収束時間を示す信号にしたがった出力電圧を制御する出力電圧制御信号を、前記デジタルシグナルプロセッサが出力する収束時間を最小化するように出力するパラメータ制御回路と、
前記パラメータ制御回路からの出力電圧制御信号にしたがって出力電圧を設定し、出力電圧を出力するデジタルアナログ変換器と、
前記パラメータ制御回路からのオン/オフ制御信号にしたがってオンとオフを切り替え、前記デジタルアナログ変換器からの出力電圧を前記発振器に伝達するか否かを制御するスイッチと、
を備えたPLL回路。 - 前記周波数変換回路は、前記発振器からの発振信号を分周する第2の分周器と、前記基準信号を分周する第3の分周器と、前記第2の分周器が分周した信号と前記第3の分周器が分周した信号を混合し、出力するミキサを備える請求項1に記載のPLL回路。
- 前記発振器の出力と前記第1の分周器の入力及び前記周波数変換回路の入力との間に接続された第4の分周器を備えた請求項1または請求項2に記載のPLL回路。
- 前記発振信号の周波数変化を示すチャープ信号を生成し、前記チャープ信号において周波数が急激に変化するタイミングを示す信号を前記パラメータ制御回路に出力するチャープ生成回路と、
前記チャープ信号をΔΣ変調するΔΣ変調器と、
を備え、
前記第1の分周器は、ΔΣ変調された前記チャープ信号にしたがって、前記発振信号を分周する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のPLL回路。 - 周波数が時間変化する発振信号を分周する第1の分周器と、
基準信号と前記第1の分周器からの出力信号を比較し、前記基準信号と前記第1の分周器からの出力信号の位相差に応じた信号を出力する位相周波数比較器と、
前記位相周波数比較器からの出力信号が入力される第1のチャージポンプ回路と、
前記第1のチャージポンプ回路が出力した信号の高周波成分を遮断し、高周波成分を遮断した信号を出力するループフィルタと、
前記ループフィルタの出力信号にしたがって、発振周波数を変化させ、前記発振信号を出力する発振器と、
前記発振器からの発振信号を周波数変換して出力する周波数変換回路と、
前記発振器からの発振信号の周波数が急峻に変化してから、所望の周波数と実際の周波数の誤差が所定の値以下となるまでの収束時間を前記周波数変換回路からの出力に基づいて算出し、収束時間を示す信号を出力するデジタルシグナルプロセッサと、
前記発振器からの発振信号の周波数が急峻に変化するタイミングを示す信号に同期し、前記デジタルシグナルプロセッサからの収束時間を示す信号にしたがった設定電流及びオン時間を制御する出力電流制御信号を、前記デジタルシグナルプロセッサが出力する収束時間を最小化するように出力するパラメータ制御回路と、
出力端子が前記第1のチャージポンプ回路の出力端子に接続され、前記パラメータ制御回路からの出力電流制御信号にしたがって出力する第2のチャージポンプ回路と、
備えたPLL回路。 - 前記周波数変換回路は、前記発振器からの発振信号を分周する第2の分周器と、前記基準信号を分周する第3の分周器と、前記第2の分周器が分周した信号と前記第3の分周器が分周した信号を混合し、出力するミキサを備える請求項5に記載のPLL回路。
- 前記発振器の出力と前記第1の分周器の入力及び前記周波数変換回路の入力との間に接続された第4の分周器を備えた請求項5または請求項6に記載のPLL回路。
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