JPH01133420A - Phase locked loop - Google Patents

Phase locked loop

Info

Publication number
JPH01133420A
JPH01133420A JP62291517A JP29151787A JPH01133420A JP H01133420 A JPH01133420 A JP H01133420A JP 62291517 A JP62291517 A JP 62291517A JP 29151787 A JP29151787 A JP 29151787A JP H01133420 A JPH01133420 A JP H01133420A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
signal
output
supplied
output signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62291517A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukinobu Ishigaki
石垣 行信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP62291517A priority Critical patent/JPH01133420A/en
Priority to US07/266,115 priority patent/US4888564A/en
Publication of JPH01133420A publication Critical patent/JPH01133420A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To lower the voltage level of the AC component of error signals and make the time constant of a loop filter smaller so as to reduce occurrence of jitters, by providing a means which multiplicatively increases the AC component of phase-compared error signals like frequencies. CONSTITUTION:When a reference signal e1(t) is inputted to a phase dividing circuit 2 from an input terminal 1, phase dividing output signals e1(t)-e4(t) are respectively supplied to phase comparators 3-6 from the circuit 2. When the output signal of a voltage-controlled oscillator(VCO) 10 is inputted to a phase dividing circuit 7, on the other hand, phase dividing output signals e5(t)-e8(t) are respectively supplied to the phase comparators 3-6 from the circuit 7. Therefore, at the phase comparator 3 phase comparison is performed by multiplying the signal e1(t) by the signal e5(t) and a phase comparing output signal e9(t) is outputted. Similarly, phase comparing output signals e10(t)-e12(t) are respectively outputted from the phase comparators 4-6. These signals are supplied to an adder circuit 8 where they are added to each other. The output signal e13(t) of the circuit 8 is supplied to the VCO 10 as an error signal through a loop filter 9.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はフェーズ・ロックド・ループに係り、特に電圧
制御発振器(VCO)のジッタの低減が可能なフェーズ
・ロックド・ループに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a phase-locked loop, and more particularly to a phase-locked loop capable of reducing jitter in a voltage controlled oscillator (VCO).

(発明の背景) データの電力線搬送において、そのデータのモデムにN
fi周波数同期で、かつ、周波数逓倍を行ない位相同期
を行なう必要性から、電源周波数のフェーズ・ロックド
・ループ(以下、PLLと略す)による逓倍を行なう場
合、PLLは逓倍数を増すとVCOのジッタもその分増
強されて問題となる。本発明は、この問題と取組み、方
式的に改善する方法を考え出したものである。
(Background of the Invention) In power line transmission of data, the data modem
When multiplying the power supply frequency using a phase-locked loop (hereinafter abbreviated as PLL) due to frequency synchronization and the need to perform frequency multiplication and phase synchronization, the PLL increases VCO jitter as the multiplication number increases. This will also increase and become a problem. The present invention addresses this problem and devises a method to systematically improve it.

(従来の技術) PLLは、変調や復w14.信号のトラッキング。(Conventional technology) The PLL performs modulation and reversal w14. Signal tracking.

自動周波数制御、信号の周期、狭帯域フィルタ等に幅広
く応用されている。
It is widely applied to automatic frequency control, signal period, narrowband filter, etc.

その基本原理は、位相比較器、ループフィルタ(LF)
及びVCOから成る位相同期ループ(PLL)で構成さ
れ、入力信号とvCOの出力信号との位相比較を行い、
その位相誤差信号をループフィルタを介して誤差電圧に
変換し、vCOに供給して、その発蚤周波数(位相)を
制御する一巡ループで、位相同期を行っている。
Its basic principle is a phase comparator, a loop filter (LF)
It is composed of a phase locked loop (PLL) consisting of a VCO and a VCO, and performs a phase comparison between the input signal and the output signal of the
The phase error signal is converted into an error voltage via a loop filter, and the voltage is supplied to the vCO to control the oscillation frequency (phase), thereby performing phase synchronization.

(発明が解決しようとする問題点) PLLにおいて、vCOの一時的な位相誤差(一般にジ
ッタと呼んでいる。)、すなわちジッタは、PLLを用
いた周波数逓倍において問題になりやすく、逓倍数が増
えるに従ってジッタが増える。特に入力信号周波数が低
い時に、ループフィルタの時定数が大となり、VCOの
トランジスタにおける1/fノイズの影響が周波数的に
ループの帯域外に至るためである。従って、このジッタ
を押え込むにはループの帯域を広くする必要が生じるが
、その反面、誤差信号の交流成分が無視できない状態に
至る(これはループフィルタの時定数が小さいからであ
る)、このため、その交流成分によりVCOの発振周波
数が角度変調されて問題になる。すなわち、従来のPL
Lでは周波数逓信を行なう場合にジッタ問題と変調問題
が板挟みになる問題点があった。
(Problem to be solved by the invention) In PLL, temporary phase error (generally called jitter) of vCO, that is, jitter, tends to be a problem in frequency multiplication using PLL, and the number of multiplication increases. jitter increases accordingly. This is because, especially when the input signal frequency is low, the time constant of the loop filter becomes large, and the influence of 1/f noise in the VCO transistor reaches outside the loop band in terms of frequency. Therefore, in order to suppress this jitter, it is necessary to widen the loop band, but on the other hand, the AC component of the error signal becomes impossible to ignore (this is because the time constant of the loop filter is small). Therefore, the oscillation frequency of the VCO is angularly modulated by the alternating current component, which poses a problem. In other words, the conventional PL
L has a problem in which the jitter problem and the modulation problem are caught in the middle when performing frequency transmission.

そこで、本発明は上記した従来の技術の問題点を改善で
きるPLLを提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a PLL that can improve the problems of the above-mentioned conventional technology.

(問題点を解決するための手段) 本発明は上記の目的を達成するために、入力信号を位相
比較器に供給し、電圧制御発振器の出力信号を前記位相
比較器に供給して前記入力信号と位相比較を行ない、前
記位相比較器から出力される誤差信号をループフィルタ
を介して誤差電圧に変換し、前記電圧制御発振器に供給
するフェーズ・ロックド・ループにおいて、入力信号を
2πの範囲で等間隔に複数の位相に分割した第1の複数
の位相出力信号を、分割した数の各位相比較器にそれぞ
れ供給し、前記第1の複数の位相出力信号よりπ/2移
相した電圧制御発振器の出力信号を前記第1の複数の位
相出力信号それぞれに対応させて2πの範囲で等間隔に
複数の位相に分割した第2の複数の位相出力信号を、前
記第1の複数の位相出力信号の対応する位相出力信号が
供給された前記各位相比較器にそれぞれ供給し、前記各
位相比較器で前記第1の複数の位相出力信号と前記第2
の複数の位相出力信号との位相比較をそれぞれ行ない、
前記各位相比較器から出力される複数の位相比較出力信
号を加算した誤差信号をループフィルタを介して誤差電
圧に変換し、前記電圧制御発振器に供給するようにした
ことを特徴とするフェーズ・ロックド・ループを提供す
るものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention supplies an input signal to a phase comparator, supplies an output signal of a voltage controlled oscillator to the phase comparator, and supplies the input signal to the phase comparator. In the phase-locked loop, the error signal output from the phase comparator is converted into an error voltage via a loop filter, and is supplied to the voltage controlled oscillator. A voltage controlled oscillator that supplies a first plurality of phase output signals divided into a plurality of phases at intervals to each of the divided number of phase comparators, and whose phase is shifted by π/2 from the first plurality of phase output signals. A second plurality of phase output signals obtained by dividing the output signal of the first plurality of phase output signals into a plurality of phases equally spaced within a range of 2π corresponding to each of the first plurality of phase output signals are divided into the first plurality of phase output signals. to each of the phase comparators supplied with corresponding phase output signals of the first plurality of phase output signals and the second plurality of phase output signals of the first plurality of phase output signals.
perform phase comparison with multiple phase output signals of
A phase locked oscillator characterized in that an error signal obtained by adding a plurality of phase comparison output signals outputted from each of the phase comparators is converted into an error voltage via a loop filter and supplied to the voltage controlled oscillator.・It provides a loop.

(実 施 例) 本発明になるPLLの一実施例について、以下に図面と
共に説明する。第1図は本発明になるPLLの基本構成
を示す図である。
(Embodiment) An embodiment of the PLL according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of a PLL according to the present invention.

第1図において、入力端子1よりレファレンス信号e 
+ (Uが位相分割回路2に供給される。レファレンス
信号e + (j)は、 e + (t) −Acos(ωt+01(t))  
’     (1)で示される。
In Fig. 1, reference signal e is input from input terminal 1.
+ (U is supplied to the phase division circuit 2. The reference signal e + (j) is e + (t) - A cos (ωt + 01 (t))
' It is shown in (1).

位相分割回路2の出力信号は、位相の異なる複数の信号
(すなわち、2πの範囲で等間隔に複数の位相に分割し
た信号)が出力されているが、ここでは四つの位相の信
号を出力させている。すなわち、位相分割回路2のaの
出力として(1)式に示されるe + (i)がそのま
ま出力される。次に、bの出力e2 (t)は、 e 2 (t) −A Cog((lc) t−−+θ
+ ([))   ■が出力される。次に、Cの出力e
 s (t)は、e s (t) −Acos(ωt 
−−十〇+ (1))   ■が出力される。更に、d
の出力e 4 (j)は、e 4(t)  =Acos
(ωt −□ π十〇 +(t))  (4)が出力さ
れる。
The output signal of the phase division circuit 2 is a plurality of signals with different phases (that is, a signal divided into a plurality of phases at equal intervals within a range of 2π), but here, four phase signals are output. ing. That is, e + (i) shown in equation (1) is output as is as the output of a of the phase division circuit 2. Next, the output e2 (t) of b is e 2 (t) −A Cog((lc) t−−+θ
+ ([)) ■ is output. Next, the output e of C
s (t) is e s (t) −Acos(ωt
−−10+ (1)) ■ is output. Furthermore, d
The output e 4 (j) is e 4 (t) = Acos
(ωt −□ π〇 +(t)) (4) is output.

そして、位相分割出力信号e + (i)はマルチプラ
イヤ−型位相比較器3に、同じ< 82 (t)は位相
比較器4に、同じ< e 3 (t)は位相比較器5に
、同じ< 84 (j)は位相比較器6にそれぞれ供給
される。
Then, the phase division output signal e + (i) is sent to the multiplier type phase comparator 3, the same < 82 (t) is sent to the phase comparator 4, the same < e 3 (t) is sent to the phase comparator 5, and the same < 84 (j) are respectively supplied to the phase comparator 6.

一方、V CO10の出力信号は位相分割回路7に供給
され、その位相分割回路7の出力信号は、位相の異なる
複数の信号(すなわち、2πの範囲で等間隔に複数の位
相に分割した信号)が出力されているが、ここでは四つ
の位相の信号を出力させている。すなわち、位相分割回
路7の(a)の出力e 5 (0は、 e 5 (t) −Asin(ωt+02(t))  
     (5)が出力される。次に、同じく(b)の
出力e e (t)は、 e a (j)  −Asin(ωt −−+02(t
))    03)が出力される。次に、同じく(C)
の出力e 7 (t)は、 π e 7 (t) −Asin(ω1−−+θ2(t))
   (7)が出力される。更に、同じく(d)の出力
e a (t)は、 e e (j) −Asin(ωt −7r+02 (
j))  (8)が出力される。
On the other hand, the output signal of the V CO 10 is supplied to a phase division circuit 7, and the output signal of the phase division circuit 7 is divided into a plurality of signals having different phases (that is, a signal divided into a plurality of phases at equal intervals within a range of 2π). Here, four phase signals are output. That is, the output e 5 (0) of phase division circuit 7 (a) is e 5 (t) −A sin (ωt+02 (t))
(5) is output. Next, similarly, the output e e (t) in (b) is expressed as e a (j) −A sin(ωt −−+02(t
)) 03) is output. Next, similarly (C)
The output e 7 (t) is π e 7 (t) −A sin(ω1−−+θ2(t))
(7) is output. Furthermore, similarly, the output e a (t) in (d) is expressed as e e (j) −A sin(ωt −7r+02 (
j)) (8) is output.

そして、位相分割出力信号e 5(t)は位相比較器3
に、同じ< e s (i)は位相比較器4に、同じ<
 87 (t)は位相比較器5に、同じ< e a (
t)は位相比較器6にそれぞれ供給される。
Then, the phase divided output signal e5(t) is sent to the phase comparator 3.
, the same < e s (i) is applied to the phase comparator 4, the same < e s (i)
87 (t) is given to the phase comparator 5 with the same < e a (
t) are respectively supplied to the phase comparator 6.

従って、位相比較器3では位相分割出力信号e + (
j)と85 (t)との乗算による位相比較が行われ、
その位相比較出力信号としてe 9 (t)が出力され
る。このe 9 (t)は、 e g (j) =   [5in(2ωを十〇I(i
)十02 (t))−5in(θ1(t)−02([)
)]     ■となる。
Therefore, in the phase comparator 3, the phase divided output signal e + (
Phase comparison is performed by multiplying j) and 85 (t),
e 9 (t) is output as the phase comparison output signal. This e 9 (t) is expressed as e g (j) = [5in(2ω) by 10I(i
) 102 (t))-5in(θ1(t)-02([)
)] becomes ■.

また、位相比較器4では位相分割出力信号e 2 ((
)とe s (t)との乗算による位相比較が行われ、
その位相比較出力信号としてe+o(t)が出力される
。このe+o(j)は、 一5in(01(j)−02(t))1     @と
なる。
Furthermore, in the phase comparator 4, the phase division output signal e 2 ((
) and e s (t) are multiplied to perform a phase comparison,
e+o(t) is output as the phase comparison output signal. This e+o(j) becomes -5in(01(j)-02(t))1@.

また、位相比較器5では位相分割出力信号e 3 (t
)と87 (i)との乗算による位相比較が行われ、そ
の位相比較出力信号としてe t+ (j)が出力され
る。このeu(t)は、 611 (t) =−ai [5in(2(c)t−7
t+81(j)+/72 (j))一5in(θ1(t
)−02(t))]   (11)となる。
Furthermore, in the phase comparator 5, the phase division output signal e 3 (t
) and 87 (i) are multiplied to perform a phase comparison, and e t+ (j) is output as the phase comparison output signal. This eu(t) is 611 (t) =-ai [5in(2(c)t-7
t+81(j)+/72(j))-5in(θ1(t
)-02(t))] (11).

更に、位相比較器6では位相分割出力信号e a ((
)とe e (j)との乗算による位相比較が行われ、
その位相比較出力信号としてe+2(t)が出力される
。このe+2(t)は、 一5in(0+ (t)−02(t)月   (12)
となる。
Furthermore, the phase comparator 6 divides the phase divided output signal e a ((
) and e e (j) are multiplied to perform a phase comparison,
e+2(t) is output as the phase comparison output signal. This e+2(t) is 15in(0+(t)-02(t) month (12)
becomes.

そして、それぞれの位相比較出力信号e 9 (t)〜
e+2(t)は次段の加算回路8に供給されて加算が行
われる。加算回路8の出力信号et3(t)は、01=
02のとき e 13 (t) −0(13)となる。
Then, each phase comparison output signal e 9 (t) ~
e+2(t) is supplied to the next-stage adder circuit 8, where addition is performed. The output signal et3(t) of the adder circuit 8 is 01=
02, e 13 (t) −0(13).

また、θ1≠02のとき、e+3(t)は、−−2A2
Sin(θ1(t)−〇2 (t))   (14)と
なり、正か負の誤差電圧として出力される。
Also, when θ1≠02, e+3(t) is −−2A2
Sin(θ1(t)−〇2(t)) (14), which is output as a positive or negative error voltage.

θ1(t)やθ2(t)は比較的値が小さいから、e+
3(t)は、 an(t)’F−2A2 (θ1(t)  −02(t
))  (15)となり、これはループフィルタ9を介
して誤差電圧としてvcoioへ供給される。
Since θ1(t) and θ2(t) have relatively small values, e+
3(t) is an(t)'F-2A2 (θ1(t) -02(t
)) (15), which is supplied to vcoio as an error voltage via the loop filter 9.

更に、このvcoioの出力信号は出力端子11より出
力される一方、前記したように位相分割回路7に供給さ
れる。
Further, the output signal of this vcoio is outputted from the output terminal 11, and is also supplied to the phase division circuit 7 as described above.

以上の様に、第1図の本発明の7エーズ・ロックド・ル
ープでは基本動作としては従来のPLLと変わることが
なく、正しく動作が行なわれる。
As described above, the basic operation of the 7-Aze locked loop of the present invention shown in FIG. 1 is the same as that of the conventional PLL, and the operation is performed correctly.

しかし、実際には、位相分割回路7ではアナログ信号の
多相分割において伝達関数的にその実現が困難であり、
従って、ディジタル信号の多相出力を得るようにしてい
る。
However, in reality, it is difficult to realize this in the phase division circuit 7 in terms of the transfer function in polyphase division of analog signals.
Therefore, a multiphase output of digital signals is obtained.

まず、位相分割回路2については、その具体例として第
2図に示した回路により位相分割を行っている。すなわ
ち、第1図の入力端子1は第2図の端子21に相当し、
更に、位相分割出力信号であるe I(j)は端子27
に、同じ< e 2 (t)は端子28に、同じ< e
 3 (t)は端子29に、同じ< 64 (t)は端
子30にそれぞれ出力される。
First, regarding the phase division circuit 2, phase division is performed by a circuit shown in FIG. 2 as a specific example. That is, input terminal 1 in FIG. 1 corresponds to terminal 21 in FIG.
Furthermore, the phase-divided output signal eI(j) is connected to the terminal 27.
, the same < e 2 (t) is at terminal 28, the same < e
3 (t) is output to the terminal 29, and the same < 64 (t) is output to the terminal 30.

第2図において、22は入力信号をπ/2移相して出力
するためのπ/2移相回路である。図より、端子28に
出力されるe 2 (t)はe + (t)とe 3 
(t)とを加算回路23で加算することにより得ている
。また、端子30に出力されるat(j)はe 3 (
t)より8 + (t)を減筒回路25で減算して得て
いる。また、抵抗24及び26は、信号レベルを1/r
Tに下げるために設けている。
In FIG. 2, 22 is a π/2 phase shift circuit for shifting the input signal by π/2 and outputting the phase-shifted signal. From the figure, e 2 (t) output to terminal 28 is e + (t) and e 3
(t) in an adder circuit 23. Also, at(j) output to the terminal 30 is e 3 (
It is obtained by subtracting 8 + (t) from t) using the tube reduction circuit 25. Further, the resistors 24 and 26 reduce the signal level to 1/r.
It is provided to lower it to T.

次に、位相分割回路7について、その具体例として第3
図に示した回路により説明する。すなわち、第1図のV
ColGの出力信号は第3図の端子31に供給される。
Next, regarding the phase division circuit 7, as a specific example, the third
This will be explained using the circuit shown in the figure. That is, V in FIG.
The output signal of ColG is supplied to terminal 31 in FIG.

第3図では、分局器として172分周器32.33.3
5を使用し、EX−ORゲート34.36゜31を使用
している。従うて、出力端子38.39.40゜41に
出力される多相信号は、次のようになる。
In Figure 3, a 172 frequency divider 32.33.3 is used as a divider.
EX-OR gate 34.36°31 is used. Therefore, the multiphase signals output to the output terminals 38, 39, 40° 41 are as follows.

まず、端子38では、入力信号の1/4に分周された信
号として出力される。この信号はe 5(t)に相当す
る。
First, at the terminal 38, a signal whose frequency is divided to 1/4 of the input signal is output. This signal corresponds to e5(t).

次に、端子39では、e5(t)に対してπ/4移相し
た信号として出力される。この信号はe s (t)に
相当する。
Next, at the terminal 39, a signal whose phase is shifted by π/4 with respect to e5(t) is output. This signal corresponds to e s (t).

次に、端子40では、ea(t)に対してπ/4移相し
た信号として出力される。この信号はe 7 ([)に
相当する。
Next, at the terminal 40, a signal whose phase is shifted by π/4 with respect to ea(t) is output. This signal corresponds to e 7 ([).

更に、端子41では、a7(t)に対してπ/4移相し
た信号として出力される。この信号はe a (i)に
相当する。
Further, at the terminal 41, a signal whose phase is shifted by π/4 with respect to a7(t) is output. This signal corresponds to e a (i).

すなわち、端子38にはe5(t)、端子39にはea
(t)、端子40にはe 7 (t) 、端子41には
e e (Dが出力される。
That is, e5(t) is applied to terminal 38, and ea is applied to terminal 39.
(t), e 7 (t) is output to the terminal 40, and e e (D is output to the terminal 41).

次に、第1図、第2図及び第3図とその各部の信号波形
を示す第4図により説明する。
Next, explanation will be given with reference to FIGS. 1, 2, and 3, and FIG. 4 showing signal waveforms at each part thereof.

第4図において、e + (j)を(^)に、e 2 
(t)を(B) I、、、e 3 (j)を(C)に、
e 4 (Dを(D)にそれぞれ示す。また、VCol
oの出力信号e o (j)を(E)に、そのe o 
(t)の172分周信号e+t(t)を(F)に、e 
5 (t)を(G)に、EX−ORゲート34の出力信
号e F(t)を(H)に、e e (t)を(1)に
、e 7 (t)を(J)に、e s (t)は(に)
をそれぞれ示す。
In Figure 4, e + (j) is changed to (^), e 2
(t) to (B) I, , e 3 (j) to (C),
e 4 (D is shown in (D) respectively. Also, VCol
o's output signal e o (j) to (E), its e o
(t) divided by 172 signal e+t(t) to (F), e
5 (t) to (G), output signal e F (t) of EX-OR gate 34 to (H), e e (t) to (1), e 7 (t) to (J) , e s (t) is (to)
are shown respectively.

従って、e + (t)と85(i)の乗算出力はe 
9(t)として(L)に、e 2 (t)とe e (
t)の乗算出力はe 10(t)として(H)に、e 
3 (t)と87 (t)の乗算出力はe u (t)
として(N)に、e4(j)とe e (t)の乗算出
力はe+2(t)として(0)に示した。ゆえに、e 
9(t)とe+o(j)と(3n (t)とeIt(t
)の加算出力としてeo(t)は(P)の如くなる。
Therefore, the multiplication output of e + (t) and 85(i) is e
9(t) to (L), e 2 (t) and e e (
The multiplication output of t) is e 10(t) to (H), e
The multiplication output of 3 (t) and 87 (t) is e u (t)
The multiplication output of e4(j) and e e (t) is shown in (0) as e+2(t). Therefore, e
9(t) and e+o(j) and (3n (t) and eIt(t
) as the addition output of eo(t) becomes (P).

なお、この第4図ではθ1−02として示している。In addition, in this FIG. 4, it is shown as θ1-02.

このようにアナログ乗算型位相比較器を使用して、この
位相比較器に供給される信号がディジタル信号として一
方の入力又は両方の入力に供給されると、誤差信号周波
数が存在し、その周波数は入力信号周波数が逓倍された
ものとして得られる。
Thus, using an analog multiplying phase comparator, when the signal fed to this phase comparator is fed as a digital signal to one or both inputs, there is an error signal frequency; It is obtained as the input signal frequency is multiplied.

本発明の実施例では四つの位相を合成することにより、
入力信号周波数が8遁倍された誤差信号として出力され
ている。
In the embodiment of the present invention, by combining four phases,
The input signal frequency is multiplied by 8 and output as an error signal.

次に、本発明のフェーズ・0ツクド・ループの基本動作
について説明する。
Next, the basic operation of the phased loop of the present invention will be explained.

第1図、第2図、第3図の構成は等測的に第5図、第6
図の様になる。
The configurations of Figures 1, 2, and 3 are equivalent to Figures 5 and 6.
It will look like the picture.

すなわち、第5図において、入力端子51に供給される
信号は四つに分岐して位相比較器52.53゜54、5
5にそれぞれ供給される。
That is, in FIG. 5, the signal supplied to the input terminal 51 is branched into four parts and sent to phase comparators 52, 53, 54, 5.
5 respectively.

一方、VC058の出力信号は四つに分岐してそれぞれ
174分周器59.60.61.62を介して位相比較
器52.53.54.55に供給される。
On the other hand, the output signal of VC058 is branched into four parts and supplied to phase comparators 52, 53, 54, and 55 via 174 frequency dividers 59, 60, 61, and 62, respectively.

そして、各位相比較器では乗算による位相比較が行われ
、その位相比較出力信号は次段の加算回路58に供給さ
れて加算が行なわれる。更に、加算回路56の出力信号
はループフィルタ57を介して誤差電圧としてVC05
Bへ供給される。更に、このVC058の出力信号は出
力端子63より出力される一方、上記したように四つに
分岐して174分周器59、60.61.62に供給さ
れる。
Then, each phase comparator performs phase comparison by multiplication, and the phase comparison output signal is supplied to the next stage adding circuit 58 for addition. Further, the output signal of the adder circuit 56 is passed through a loop filter 57 to VC05 as an error voltage.
Supplied to B. Further, the output signal of this VC058 is outputted from the output terminal 63, and is branched into four as described above and supplied to the 174 frequency dividers 59, 60, 61, and 62.

また、第6図において、PLLの基本動作は次のように
なる。
Further, in FIG. 6, the basic operation of the PLL is as follows.

入力端子64に供給される信号の位相を01(s)、位
相比較器65(第1図の位相比較器3.4.5゜6の合
成)の変換利得をKc、ループフィルタ66の伝達関数
をF(S) 、VCO67の利得をKO/S。
The phase of the signal supplied to the input terminal 64 is 01 (s), the conversion gain of the phase comparator 65 (combined phase comparator 3.4.5°6 in FIG. 1) is Kc, and the transfer function of the loop filter 66 is F(S) and the gain of VCO67 is KO/S.

174分周器68の利得をKd 、VCO67の出力の
位相をOo (S)とすれば、 一θo (S)  (16) となり、従って、 となる。この(17)式は従来の周波数逓倍PLLと全
く同じである。本発明の一実施例では、KCは4倍とな
り、Kdは174倍となって、−巡のループゲインは従
来の位相比較器とループフィルタとVCoにより構成さ
れるPLLと変らない。
If the gain of the 174 frequency divider 68 is Kd and the phase of the output of the VCO 67 is Oo (S), it becomes -θo (S) (16), and therefore. This equation (17) is exactly the same as the conventional frequency multiplication PLL. In one embodiment of the present invention, KC is multiplied by 4, Kd is multiplied by 174, and the loop gain of the -circuit is the same as that of a conventional PLL composed of a phase comparator, a loop filter, and a VCo.

なお、本発明は、その−実施例として、上記したように
誤差信号8逓倍方式を示したが、この一実施例を発展さ
せれば、16逓倍、32逓倍、64逓倍・・・も容易に
行える。また、本発明では入力信号とvCOよりの比較
信号が方形波(デユーティ50%)であれば、θ1−θ
2のときには誤差信号は直流になる。これにより誤差信
号による角度変調問題は大幅に改善できる。
As an embodiment of the present invention, the error signal multiplication method is shown above by 8, but if this embodiment is developed, 16 multiplication, 32 multiplication, 64 multiplication, etc. can be easily applied. I can do it. In addition, in the present invention, if the comparison signal from the input signal and vCO is a square wave (duty 50%), θ1−θ
2, the error signal becomes DC. This can greatly improve the problem of angle modulation caused by error signals.

(発明の効果) 以上の如く、本発明のフェーズ争ロックド・ループは、
PLLの基本的性質を損なわずに、位相比較された誤差
信号の交流成分を周波数的に逓倍することにより、誤差
信号の交流成分の電圧レベルが小さくなり、従って、誤
差信号電圧レベルを基準にすると、ループフィルタの時
定数が小さくでき、これによりループ帯域が広くなって
ジッタの低減が可能となる。特に、位相比較器とvCO
の間に分周器を使用して構成される従来の周波数逓倍P
LLにおいて問題となりやすいvCOのジッタ問題につ
いては、誤差信号の交流成分が従来方式に比し、周波数
逓倍されているので、誤差信号中のリップル分が下り、
その分PLLのループ帯域を広くすることができる。(
これはリップル分が下るため、ループフィルタのカット
オフ周波数を高められるためである)。同様に、誤差信
号の交流成分(リップル分)によりvCO周波数が角度
変調される問題もループ帯域を基準に置くと従来方式に
比し、逓倍分(誤差信号の)だけ改善できる。
(Effect of the invention) As described above, the phase conflict locked loop of the present invention has the following effects:
By frequency-multiplying the AC component of the phase-compared error signal without impairing the basic properties of the PLL, the voltage level of the AC component of the error signal becomes smaller. , the time constant of the loop filter can be made small, thereby widening the loop band and making it possible to reduce jitter. In particular, the phase comparator and vCO
A conventional frequency multiplier constructed using a frequency divider between P
Regarding the jitter problem of vCO, which tends to be a problem in LL, since the AC component of the error signal is frequency-multiplied compared to the conventional method, the ripple component in the error signal is reduced.
Accordingly, the loop band of the PLL can be widened. (
This is because the cutoff frequency of the loop filter can be increased because the ripple component is reduced.) Similarly, the problem of the vCO frequency being angularly modulated by the alternating current component (ripple component) of the error signal can be improved by the amount of multiplication (of the error signal) compared to the conventional method if the loop band is taken as a reference.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明になるフェーズ・Oラクト・ループの一
実施例の基本構成を示す図、第2図は第1図中の位相分
割回路2の具体回路例を示す図、第3図は第1図中の位
相分割回路7の具体回路例を示す図、第4図は第1図中
の各部の信号波形図、第5図及び第6図は第1図、第2
図、第3図に示す回路構成の等価回路を示す図である。 1 、51.64・・・入力端子、2,7・・・位相分
割回路、3、4.5.6.52.53.54.55.6
5・・・位相比較器、 8、23.56・・・加算回路、 9、57.66・・・ループフィルタ(LF)、10、
58.67・・・電圧制御発振器(VCO)、11、6
3.69・・・出力端子、22・・・π/2移相回路、
25・・・演算回路、24.26・・・抵抗、21、2
7.28.29.3G、 31.38.39.40.4
1・・・端子、32.33.35・・・1/2分周器、
34、36.37・EX−ORゲート、59、6G、 
61.62.68・・・174分周器。
FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of an embodiment of the phase-O tract loop according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a specific circuit example of the phase division circuit 2 in FIG. 1, and FIG. A diagram showing a specific circuit example of the phase division circuit 7 in FIG. 1, FIG. 4 is a signal waveform diagram of each part in FIG. 1, and FIGS.
FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit of the circuit configuration shown in FIGS. 1, 51.64... Input terminal, 2, 7... Phase division circuit, 3, 4.5.6.52.53.54.55.6
5... Phase comparator, 8, 23.56... Addition circuit, 9, 57.66... Loop filter (LF), 10,
58.67... Voltage controlled oscillator (VCO), 11, 6
3.69...output terminal, 22...π/2 phase shift circuit,
25... Arithmetic circuit, 24.26... Resistor, 21, 2
7.28.29.3G, 31.38.39.40.4
1...Terminal, 32.33.35...1/2 frequency divider,
34, 36.37・EX-OR gate, 59, 6G,
61.62.68...174 frequency divider.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 入力信号を位相比較器に供給し、電圧制御発振器の出力
信号を前記位相比較器に供給して前記入力信号と位相比
較を行ない、前記位相比較器から出力される誤差信号を
ループフィルタを介して誤差電圧に変換し、前記電圧制
御発振器に供給するフェーズ・ロツクド・ループにおい
て、 入力信号を2πの範囲で等間隔に複数の位相に分割した
第1の複数の位相出力信号を、分割した数の各位相比較
器にそれぞれ供給し、 前記第1の複数の位相出力信号よりπ/2移相した電圧
制御発振器の出力信号を前記第1の複数の位相出力信号
それぞれに対応させて2πの範囲で等間隔に複数の位相
に分割した第2の複数の位相出力信号を、前記第1の複
数の位相出力信号の対応する位相出力信号が供給された
前記各位相比較器にそれぞれ供給し、 前記各位相比較器で前記第1の複数の位相出力信号と前
記第2の複数の位相出力信号との位相比較をそれぞれ行
ない、前記各位相比較器から出力される複数の位相比較
出力信号を加算した誤差信号をループフィルタを介して
誤差電圧に変換し、前記電圧制御発振器に供給するよう
にしたことを特徴とするフェーズ・ロツクド・ループ。
[Claims] An input signal is supplied to a phase comparator, an output signal of a voltage controlled oscillator is supplied to the phase comparator to perform phase comparison with the input signal, and an error signal is output from the phase comparator. A first plurality of phase output signals are obtained by dividing the input signal into a plurality of phases equally spaced within a range of 2π in a phase-locked loop which converts the error voltage into an error voltage through a loop filter and supplies the error voltage to the voltage controlled oscillator. is supplied to each of the divided number of phase comparators, and an output signal of the voltage controlled oscillator whose phase is shifted by π/2 from the first plurality of phase output signals corresponds to each of the first plurality of phase output signals. and the second plurality of phase output signals divided into a plurality of phases at equal intervals within a range of 2π are sent to each of the phase comparators to which the phase output signals corresponding to the first plurality of phase output signals are supplied. respectively, and each of the phase comparators performs a phase comparison between the first plurality of phase output signals and the second plurality of phase output signals, and a plurality of phase comparisons output from each of the phase comparators. A phase-locked loop characterized in that an error signal obtained by adding output signals is converted into an error voltage via a loop filter and supplied to the voltage controlled oscillator.
JP62291517A 1987-11-06 1987-11-18 Phase locked loop Pending JPH01133420A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62291517A JPH01133420A (en) 1987-11-18 1987-11-18 Phase locked loop
US07/266,115 US4888564A (en) 1987-11-06 1988-11-02 Phase-locked loop circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62291517A JPH01133420A (en) 1987-11-18 1987-11-18 Phase locked loop

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01133420A true JPH01133420A (en) 1989-05-25

Family

ID=17769918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62291517A Pending JPH01133420A (en) 1987-11-06 1987-11-18 Phase locked loop

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01133420A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05243986A (en) * 1991-09-10 1993-09-21 John Fluke Mfg Co Inc Method and device for reducing noise for phase locked loop
JPH06291648A (en) * 1993-04-01 1994-10-18 Nec Corp Pll circuit
WO2004100379A1 (en) * 2003-05-08 2004-11-18 Advantest Corporation Pll circuit
JP2014014081A (en) * 2007-09-21 2014-01-23 Qualcomm Incorporated Signal generator with adjustable frequency

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50150353A (en) * 1974-05-22 1975-12-02
JPS60173927A (en) * 1984-02-20 1985-09-07 Nissin Electric Co Ltd Pll circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50150353A (en) * 1974-05-22 1975-12-02
JPS60173927A (en) * 1984-02-20 1985-09-07 Nissin Electric Co Ltd Pll circuit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05243986A (en) * 1991-09-10 1993-09-21 John Fluke Mfg Co Inc Method and device for reducing noise for phase locked loop
JPH06291648A (en) * 1993-04-01 1994-10-18 Nec Corp Pll circuit
WO2004100379A1 (en) * 2003-05-08 2004-11-18 Advantest Corporation Pll circuit
JP2014014081A (en) * 2007-09-21 2014-01-23 Qualcomm Incorporated Signal generator with adjustable frequency

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6456164B1 (en) Sigma delta fractional-N frequency divider with improved noise and spur performance
US4888564A (en) Phase-locked loop circuit
JP2993200B2 (en) Phase locked loop
US5132633A (en) PLL using a multi-phase frequency correction circuit in place of a VCO
JPH01125024A (en) Phase comparator
US9018996B1 (en) Circuits, architectures, apparatuses, algorithms and methods for providing quadrature outputs using a plurality of divide-by-n dividers
JPH04506735A (en) Two-state phase detector with frequency steering function
EP2571165B1 (en) Accumulator type fractional-n pll synthesizer and control method thereof
US6933791B2 (en) Frequency synthesizing circuit having a frequency multiplier for an output PLL reference signal
KR20100108757A (en) Clock generator with minimum long term jitter
JPH01133420A (en) Phase locked loop
US5170135A (en) Phase and frequency-locked loop circuit having expanded pull-in range and reduced lock-in time
JPS6130814A (en) Digital phase detector
JP2011171784A (en) Pll circuit
US5027373A (en) N-pi phase/frequency detector
EP3624344B1 (en) Pll circuit
JP2577933B2 (en) Phase locked loop
JP3527593B2 (en) Phased locked loop circuit
JP3797791B2 (en) PLL synthesizer oscillator
JPH08279716A (en) Angle modulation circuit
JPH01144818A (en) Numerical value control type oscillation circuit
JPH01243622A (en) Phase locked loop circuit
JP6753132B2 (en) Signal source
JPH01133421A (en) Phase locked loop
JP3161970B2 (en) Frequency synthesizer