JPH03198424A - 周波数シンセサイザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 電圧制御発振器から周波数設定情報に従った周波数の信
号を出力する周波数シンセサイザに関し、可変分周器の
分周比を変更して出力周波数を切替えた時に、高速で再
引込みを行わせることを目的とし、 設定された周波数の信号を出力する電圧制御発振器と、
該電圧制御発振器の出力信号を周波数設定情報に従った
分周比で分周する可変分周器と、基準信号を出力する基
準発振器と、該基準発振器の基準信号と前記可変分周器
の分周出力信号との位相を比較する位相比較器と、該位
相比較器の位相比較出力信号を前記電圧制御発振器の制
御電圧として加えるループフィルタとを備えた周波数シ
ンセサイザに於いて、前記周波数設定情報に従った分周
比を、前記可変分周器の分周出力信号のタイミングに於
いて該可変分周器に設定する構成とした。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、電圧制御発振器から周波数設定情報に従った
周波数の信号を出力する周波数シンセサイザに関するも
のである。

無線通信システム等に於いては、装置の小型化及び利用
者数の増加に対応した多チャネル化が進められており、
多チャネル化に対応して送受信周波数の選択切替えを、
周波数シンセサイザを用いて行う構成が採用されている
。又キャリアホッピング等の方式に於いても周波数シン
セサイザが採用されている。このような周波数シンセサ
イザは位相同期ループ（ＰＬＬ）を用いた構成が一般的
であり、出力周波数の切替えを高速化することが要望さ
れている。

〔従来の技術］ 従来例の周波数シンセサイザは、第４図に示す構成が一
般的である。同図に於いて、２１は電圧制御発振器、２
２は可変分周器、２３は基準発振器、２４は位相比較器
、２５はループフィルタである。

電圧制御発振器２１の出力信号ａは、可変分周器２２に
より分周される。この可変分周器２２は周波数設定情報
ｆに従った分周比が設定され、分周出力信号すは基準発
振器２３からの基準信号Ｃと同一の周波数となり、位相
比較器２４に於いて位相が比較され、その位相比較出力
信号ｄはループフィルタ２５を介して電圧制御発振器２
１の制御電圧ｅとなる。従って、位相同期ループ（ＰＬ
Ｌ）により、電圧制御発振器２１の出力信号ａは基準発
振器２３の基準信号Ｃに位相が同期化されたものとなり
、周波数設定情報ｆに従った分周比が可変分周器２２に
設定されることにより、周波数設定情報ｆに対応した周
波数の出力信号ａが電圧制御発振器２１から出力される
。

又可変分周器２２に周波数設定情報ｆに従った分周比が
設定された時に、制御信号ｇによりループフィルタ２５
の帯域を広くするように制御し、位相同期引込みを高速
化し、その引込みが終了すると、元の帯域に切替えて、
位相同期ループの安定化を図るものである。

例えば、移動無線通信システムに適用した場合に、ゾー
ン通過時等に於いて制御チャネルを介して周波数設定情
報ｆに従って可変分周器２２の分周比を変更し、新たな
ゾーンに対応した周波数の信号ａを出力するように切替
えることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のように、従来例の周波数シンセサイザに於いては
、出力周波数の切替時に、位相同期ループの再引込みを
高速化する為、位相同期ループのループフィルタ２５の
帯域を広くするように切替えるものであり、帯域対応の
フィルタ定数に切替える為に、ループフィルタ２５の構
成が複雑化する欠点がある。

又ループフィルタ２５の帯域を切替えて、位相同期引込
みを高速化したとしても、任意のタイミングで可変分周
器２２の分周比を変更するものであるから、その時点の
位相に従って位相同期ループの再引込時間にばらつきが
生じることになり、システム設計が複雑となる欠点があ
る。

本発明は、可変分周器の分周比を変更して出力周波数を
切替えた時に、高速で再引込みを行わせることを目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の周波数シンセサイザは、周波数設定情報に従っ
た可変分周器の分周比を、一定のタイミングに於いて設
定するものであり、第１図を参照して説明する。

設定された周波数の信号を出力する電圧制御発振器１と
、この電圧制御発振器１の出力信号を周波数設定情報に
従った分周比で分周する可変分周器２と、基準信号を出
力する基準発振器３と、この基準発振器３の基準信号と
可変分周器２の分周出力信号との位相を比較する位相比
較器４と、この位相比較器４の位相比較出力信号を電圧
制御発振器１の制御電圧として加えるループフィルタ５
とを備えた周波数シンセサイザに於いて、周波数設定情
報に従った分周比を、可変分周器２の分周周波数信号の
タイミングに於いて可変分周器２に設定する構成とした
ものであり、う・ソチ回路６はその為の構成の一例を示
すものである。

〔作用〕

可変分周器２の分周出力信号は、定常時は、基準発振器
３の基準信号とほぼ位相が同じものである。従って、分
周出力信号のタイミングで、周波数設定情報に従った分
周比をラッチ回路６にラッチし、その分周比を可変分周
器２に設定すると、次の時点の分周出力信号の位相は基
準信号に対して太き（変化することになる。この分周出
力信号と基準信号との位相差が大きくなることにより、
電圧制御発振器１への制御電圧が大きく変化し、電圧制
御発振器ｌは、周波数設定情報に従った周波数となるよ
うに位相が制御される。即ち、位相同期ループの高速引
込みが可能となる。又分周出力信号のタイミングで分周
比を設定するものであるから、位相同期引込時間がほぼ
同しくなる。

〔実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例のブロック図であり、１１は電
圧制御発振器、１２は可変分周器とじてのカウンタ、１
３は基準発振器、１４は位相比較器、１５はループフィ
ルタ、１６はレジスタである。カウンタ１２は、クロッ
ク端子Ｃと、出力端子Ｑと、ロード端子ＬＤと、プリセ
ット端子ＰＳとを有し、クロック端子Ｃに加えられる信
号をカウントし、所定のカウント数となると、出力端子
Ｑから信号を出力し、電圧制御発振器１１の出力信号を
分周するものである。

このカウンタ１２による分周出力信号と、基準発振器１
３からの基準信号との位相が位相比較器１４により比較
され、位相比較出力信号がループフィルタ１５を介して
電圧制御発振器１１の制御電圧となり、周波数設定情報
に従った周波数で、且つ基準信号の位相に同期した出力
信号が、電圧制御発振器１１から得られる。

前述の周波数設定情報に従った分周比が任意の時刻にレ
ジスタ１６にセットされ、そのレジスタ１６からカウン
タ１２のプリセット端子ＰＳに加えられると、カウンタ
１２の出力端子Ｑからの分周出力信号が位相比較器１４
に加えられたタイミングで、ロード端子ＬＤにもその分
周出力信号が加えられるから、レジスタ１６からの分周
比がカウンタ１２にプリセットされる。そして、クロッ
ク端子Ｃに加えられる電圧制御発振器１１の出力信号を
カウントし、プリセット値に対応したキャリ信号が出力
端子Ｑから出力されるから、分周比に従った分周出力信
号を得ることができる。

第３図は本発明の実施例の動作説明図であり、（ａ）は
基準発振器１３からの基準信号、働）はカウンタ１２の
出力端子Ｑからの分周出力信号のそれぞれ一例を示す。

任意の時刻ｔ１に周波数設定情報に従った分周比をレジ
スタ１６にセットしたとすると、この分周比は、時刻Ｌ
２に於ける分周出力信号のタイミングでカウンタ１２に
プリセットされる。

従って、時刻Ｌ３に於ける分周出力信号は、基準信号に
対して大きな位相差りとなる。この位相差りに対応した
制御電圧が電圧制御発振器１１に加えられるから、電圧
制御発振器１１の出力信号は基準信号の位相に一致する
ように制御され、例えば、時刻Ｌ４に於いて位相が一致
する。即ち、時刻ｔ４に位相同期引込みが完了する。

従来例に於いては、分周比をプリセットするタイミング
がランダム的であるから、分周比をプリセットとした後
の分周出力信号と基準信号との位相差が小さく、その後
に次第に大きくなるものであるから、位相同期引込みに
要する時間が長くなる。これに対して、本発明に於いて
は、前述のように、分周比をプリセットした時の位相差
が最も大きい状態となるから、ループフィルタ１５のフ
ィルタ定数の切替えを行うことなく、高速引込みが可能
となる。

本発明は、前述の実施例にのみ限定されるものではなく
、種々付加変更することができるものであり、例えば、
カウンタ１２のプリセット値を変更して分周比を変更し
た時に、その分周比に対応したループゲインが得られる
ように、ループフィルタ１５のフィルタ定数を切替える
構成とすることも可能である。この場合は、位相同期引
込み動作時に於いてのみ帯域を広げる制御とは異なり、
例えば、分周比を大きくして出力周波数を上昇させた時
に、ループゲインを上げるようにフィルタ定数を切替え
ることになる。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明の周波数シンセサイザは、
電圧制御発振器１からの出力信号を可変分周器２により
分周し、基準発振器３からの基準信号と位相比較器４に
より位相比較し、位相比較出力信号をループフィルタ５
を介して電圧制御発振器ｌの制御電圧とし、周波数設定
情報に従った分周比を、可変分周器２の分周出力タイミ
ングで可変分周器２に設定するもので、常に所定のタイ
ミングで分周比が設定されるから、位相同期引込みに要
する時間がほぼ同じ程度となり、且つ基準信号に対する
位相差が最も大きくなるタイミングで設定されるから、
ループフィルタ５の帯域を広げることなく、高速引込み
が可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のブロック図、第３図は本発明の実施例の動作説明図、
第４図は従来例のブロック図である。 ■は電圧制御発振器、２は可変分周器、３は基準発振器
、４は位相比較器、５はループフィルタである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 設定された周波数の信号を出力する電圧制御発振器（１
   ）と、該電圧制御発振器（１）の出力信号を周波数設定
   情報に従った分周比で分周する可変分周器（２）と、基
   準信号を出力する基準発振器（３）と、該基準発振器（
   ３）の基準信号と前記可変分周器（２）の分周出力信号
   との位相を比較する位相比較器（４）と、該位相比較器
   （４）の位相比較出力信号を前記電圧制御発振器（１）
   の制御電圧として加えるループフィルタ（５）とを備え
   た周波数シンセサイザに於いて、 前記周波数設定情報に従った分周比を、前記可変分周器
   （２）の分周出力信号のタイミングに於いて該可変分周
   器（２）に設定する構成としたことを特徴とする周波数
   シンセサイザ。