JPH03263922A - 位相同期発振器 - Google Patents

位相同期発振器

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JPH03263922A
JPH03263922A JP2060960A JP6096090A JPH03263922A JP H03263922 A JPH03263922 A JP H03263922A JP 2060960 A JP2060960 A JP 2060960A JP 6096090 A JP6096090 A JP 6096090A JP H03263922 A JPH03263922 A JP H03263922A
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JP
Japan
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phase
signal
input signal
oscillator
converter
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JP2060960A
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English (en)
Inventor
Shinji Suzuki
慎治 鈴木
Takehiko Shimizu
武彦 清水
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は通信装置に用いられる位相同期発振器に係り、
特にその伝達特性を可変とする位相同期発振器に関する
〔従来の技術〕
従来、入力信号が断となった後も障害発生以前の周波数
を保持し得る位相同期発振器は、位相比較器、ローパス
フィルタ、A/D変換器、D/A変換器、電圧制御発振
器、分周期、入力信号断検出器、制御回路から構成され
ている。
従来の位相同期発振器の例を第3図に示し説明する。第
3図において1は位相比較器、2はローパスフィルタ、
3は電圧制御発振器(■C○)であり、4は分周期であ
り、vC○3の出力から位相比較信号200とローパス
フィルタ2の出力電圧をサンプリングするためのタイミ
ング周期信号700を作成する。5は入力信号100の
入力信号断検出器であり、入力断信号300を出力する
6は制御電圧保持回路であり、このうち7はローパスフ
ィルタ出力をディジタルデータに変換するA/D変換器
、8はディジタルデータに変換されたローパスフィルタ
出力を■C○制御電圧500に変換するD/A変換器で
ある。9は分周期4から出力されるタイミング周期信号
700と入力信号断検出器5の出力する入力断信号30
0により、位相比較周期よりも短い周期若しくは等しい
周期でA/D変換器7およびD/A変換器8を制御する
制御信号600を出力する制御回路であり、入力信号1
00が断の場合に制御信号600の出力を停止し、A/
D変換器7およびD/A変換器8の動作を停止する。
第4図は第3図で示した位相同期発振器の動作を示す図
であり、以下第3図と第4図を用いて動作を説明する。
入力信号100が正常な場合、(第4図の区間A)、入
力信号100と位相比較信号200の位相差はローパス
フィルタ2を通り、ローパスフィルタ出力400となる
。A/D変換器7とD/A変換器8は、制御信号600
を用いてローパスフィルタ出力400のディジタルデー
タ変換およびアナログデータ変換を行い、VCO3の制
御電圧500を出力する。このvCo制御電圧500は
、ローパスフィルタ出力400と近(Qできるため、位
相周期発振器は周期を保つことができる。
入力信号100が断の場合(第4図の区間B)は、入力
断信号300により制御回路9は制御信号600を停止
する。このため、A/D変換器7およびD/A変換器8
は動作を停止するので、VCOIIJ御電圧500の値
は入力断直前の値に保持される。すなわち、入力信号1
00が断となり、ローパスフィルタ出力400の値が変
動してもVCO3に加わるvCO制御電圧500は一定
であり、出力周波数は入力断の直前から変化しないので
入力断の場合でも出力周波数精度を入力に同期した場合
と同じに保つことができる。
しかし、入力信号100が断から回復した場合(第4図
の区間C)、入力信号100の位相は入力信号100が
断となる以前の位相から変化しているため、位相同期発
振器は入力信号100の位相に位相比較信号200を一
致させるため、出力周波数を大きく変化させる。
高安定度の位相同期周期発振器では外部の雑音、ジッタ
等を抑圧するために伝達特性における固有周波数を低く
設定しており、入力信号100と位相比較信号2000
位相が一致し、出力周波数が安定するための時間は長く
なるため、長時間にわたり、本来の出力周波数、位相と
異った周波数、位相が出力される。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術においては、入力信号100が断から回復
した場合に速やかに入力信号100に同期するという点
について配慮されておらず、入力信号100が断から回
復し同期引込みをする場合、高安定な位相同期発振器は
ど出力周波数、位相が長時間にわたり本来の出力周波数
、位相と異ってしまうという問題点があった。
本発明の目的は、位相同期発振器の入力信号が入力され
た場合に速やかに入力信号に同期する高安定度の位相同
期発振器を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために本発明では、従来の位相同期
発振器のA/D変換器とD/A変換器との間にディジタ
ル値を乗算する乗算機能を設け、入力信号回復時にロー
パスフィルタ出力電圧をA/D変換した値を任意の係数
で乗算し、D/A変換器に加えることで位相同期発振器
のループ利得を高くし、引込時間を短かくしたものであ
る。
〔作用〕
位相比較器、ローパスフィルタ、A/D変換器、D/A
変換器、発振器、分周期、入力信号断検出器、タイミン
グ発生器とからなる位相同期発振器において1乗算機能
を付加することにより、ローパスフィルタ出力電圧をA
/D変換した値は乗算機能により任意の係数KA倍され
D/A変換器に加えられる。このため、位相同期発振器
のループ利得には下式で表される。
K=KPXKLXKAXKV (但し、KP:位相比較器利得、KL:ローバスフィル
タ利得、K■:発振器利得)位相同期発振器の伝達特性
における固有周波数ωOについては、ローパスフィルタ
しゃ新局波数をωとすると下式で表される。
ω o   CCKX ω よって、同期引込み時に乗算機能の係数KAを大きくす
ることにより、位相同期発振器の伝達特性における固有
周波数ωOが高くなり、同期に要する時間を短くするこ
とができる。
また、同期引込みが完了後に乗算機能の係数KAを小さ
く抑えることにより、位相同期発振器の伝達特性におけ
る固有周波数ωOを低くすることで、雑音、ジッタ等の
影響を排除できる。
これにより、位相同期発振器の伝達特性が状態により変
化するため、長時間に渡り本来の周波数、位相以外の周
波数、位相が出力されることはない。
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。
第1図はこの発明の一実施例である位相同期発振器のブ
ロック図である。第1図において、1は位相比較器、2
はローパスフィルタ、3は電圧制御発振器(vCO)で
ある。4は分周器であり、vCOの出力から位相比較信
号200とローパスフィルタ2の出力をサンプリングす
るためのタイミング周期信号700とを作成する。5は
入力信号100の入力信号断検出器であり、入力断信号
300を出力する。6は制御電圧保持回路であり、この
うち7はローパスフィルタ出力をディジタルデータに変
換するA/D変換器、10は位相同期発振器のループ利
得を変化させるためにディジタルデータに変換されたロ
ーパスフィルタ出力を乗算する乗算器、8は乗算器出力
を■CO制御電圧500に変換するD/A変換器である
。9は分周器4から出力されるタイミング周期信号70
0と入力信号断検出器5の出力する入力断信号300に
より位相比較周期よりも短いか若しくは等しい周期でA
/D変換器7およびD/A変換器8を制御する制御回路
であり、入力信号100が断の場合に制御信号600の
出力を停止し、A/D変換器7およびD/A変換器8の
動作を停止する。
前記1〜9については従来技術と同一のものである。第
2図は第1図で示した位相同期発振器の動作を示す図で
あり、以下第1図と第2図を用いて一実施例を説明する
入力信号100が正常な場合(第2図の区間A)、入力
信号100と位相比較信号200の位相差はローパスフ
ィルタ2を通り、ローパスフィルタ出力400となる。
A/D変換機7は制御信号600を用いてローパスフィ
ルタ出力400をディジタルデータ変換する。乗算器1
0は正常時にはループ利得を低く設定するためにディジ
タルデータに変換されたローパスフィルタ出力を乗算係
数KA (KA=1)倍したデータに変換する。
D/A変換器8は制御信号600を用いて乗算器10の
出力データのアナログ変換を行い、vCO3の制御電圧
を出力する。この■Co制御電圧500は、ローパスフ
ィルタ出力400と近似できるため、位相同期発振器は
同期を保つことができる。
入力信号100が断の場合(第2図の区間B)−入力断
信号300により制御回路9は制御信号600を停止す
る。このため、A/D変換器7およびD/A変換器8は
動作を停止するので、vCO制御電圧500の値は入力
断直前の値に保持される。
すなわち、入力信号100が断となり、ローパスフィル
タ出力400の値が変動してもvCO3に加わるvCO
制御電圧500は一定であり、出力周波数は入力断の直
前から変化しないので、入力断の場合でも出力周波数精
度を入力に同期した場合と同じに保つことができる。
入力信号100が断から回復した場合、又は入力信号−
100が入力された場合、(第2図の区間C)入力断信
号300により制御回路9は制御信号600を出力する
。入力信号100の位相は入力信号100が断となる以
前の位相から変化しているためローパスフィルタ出力4
00は大きく変化する。
A/D変換器7は制御信号600を用いてローパスフィ
ルタ出力400をディジタルデータ変換する。
乗算器10は同期引込み時にはループ利得を大きく設定
するため入力信号100と位相比較信号200の位相が
同期するまでの間、ディジタルデータ変換されたローパ
スフィルタ出力を乗算係数KA (KA>1)倍したデ
ータに変換する。
D/A変換器8は制御信号600を用いて乗算器10の
出力データのアナログ変換を行い、VCO3の制御電圧
を出力する。この■CO制御電圧500は、ローパスフ
ィルタ出力の変化量をKA倍した電圧に近似できるため
、位相同期発振器は同期に要する時間を短くすることが
できる。
入力信号100が正常で入力信号100と位相比較信号
200の位相が同期した場合(第2図の区間D)、乗算
器10の乗算係数KA (KA=1)倍とし、第2図の
区間Aと同様の状態とすることにより、入力信号100
に安定に同期することができる。
以上に述べたように本実施例によれば、従来の位相同期
発振器において、わずかな回路を付加することで、高精
度の出力周波数及び位相を提供できるという効果がある
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、入力信号が断から
回復した場合に位相同期発振器の伝達特性を変化させ、
同期時間を短くすることができるので、高精度の出力周
波数、位相のクロックを提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の位相同期発振器のブロック
図、第2図は本発明の動作の詳細を示すタイミング図、
第3図は従来の位相同期発振器のブロック図、第4図は
従来の位相同期発振器の動作の詳細を示すタイミング図
である。 1−m−位相比較器、2−m−ローバスフィルタ、3−
m−電圧制御発振器(VCO)、4−m−分周器、5−
−一人力信号断検出器、6一−−制御電圧保持回路、7
−−−A/D変換器、8−−−D/A変換器、9−m−
制御回路、10−m−乗算器、100−−−人力信号、
200−m−位相比較信号、300−−〜入力断信号、
400−m−ローパスフィルタ出力、500−−−VC
O制御電圧、600−m−制御信号、700−m−タイ
ミング周期信号 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、制御電圧により発振周波数を変化させる発振器と、
    該発振器の出力信号を分周する分周器と、該分周器の出
    力信号と入力信号の位相差を比較する位相比較器と、該
    位相比較器の出力信号を該発振器の制御電圧に変換する
    ローパスフィルタと、前記入力信号の断検出を行う入力
    信号断検出器と、ある一定の周期でタイミング信号を出
    力するタイミング発生器と、アナログ/ディジタル変換
    を行うA/D変換器、ディジタル/アナログ変換を行う
    D/A変換器を用いて前記タイミング信号が発生した時
    点での前記制御電圧をディジタル値に変換して記憶、保
    持し、再びアナログ電圧に変換して前記発振器に出力す
    る電圧保持手段からなる位相周期発振器において、前記
    A/D変換器と、D/A変換器の間に前記タイミング信
    号発生時の前記ディジタル値を任意の乗算係数で乗算す
    る乗算機能を加え、該乗算機能の前記乗算係数を変化さ
    せて位相同期発振器の伝達特性を可変とすることを特徴
    とする位相同期発振器。 2、請求項1記載の位相同期発 振器において、前記乗算機能としてシフトレジスタから
    なる乗算器を用いることを特徴とする位相同期発振器。 3、請求項1記載の位相同期発 振器において、引込時は前記乗算機能の乗算係数を同期
    安定時と比べ大きくとり、位相同期発振器のループ利得
    を大きくすることを特徴とする位相同期発振器。
JP2060960A 1990-03-14 1990-03-14 位相同期発振器 Pending JPH03263922A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016539347A (ja) * 2013-09-30 2016-12-15 エアバス ディフェンス アンド スペイス リミテッド 剰余数系アナログ−デジタル変換を使用した位相角測定

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016539347A (ja) * 2013-09-30 2016-12-15 エアバス ディフェンス アンド スペイス リミテッド 剰余数系アナログ−デジタル変換を使用した位相角測定

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