JPH04142814A - Pll circuit - Google Patents

Pll circuit

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JPH04142814A
JPH04142814A JP2265001A JP26500190A JPH04142814A JP H04142814 A JPH04142814 A JP H04142814A JP 2265001 A JP2265001 A JP 2265001A JP 26500190 A JP26500190 A JP 26500190A JP H04142814 A JPH04142814 A JP H04142814A
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JP
Japan
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voltage
sampling signal
sampling
signal
reference signal
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JP2265001A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Horie
弘 堀江
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the spurious characteristic stably and effectively by providing a sampling signal generating means and a sample and hold means to the PLL circuit. CONSTITUTION:A sampling signal generating means 6 generates a sampling signal with the same period as that of a reference signal but different in phase, and a sample and hold means 7 samples and holds a DC voltage outputted from a loop filter 3 according to a sampling signal generated from the sampling signal generating means 6. Then the voltage subject to sampling and holding is fed to a voltage controlled oscillator 4 as its control voltage. Thus, the spurious characteristic is stably and effectively improved.

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の1」的] (産業上の利用分野) 本発明は、例えば無線機の周波数シンセサイザを構成す
るために使用されるPLL回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [First aspect of the invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a PLL circuit used for configuring a frequency synthesizer of a radio device, for example.

(従来の技術) 一般にP L L (Phase 1ocked 1o
op )回路は、例えば第9図に示す如く電圧制御発振
器(V CO)4を有し、このVCO4の発振出力信号
MSをプログラマブル分周器5で分周して位相比較器(
PD)2に帰還し、この位相比較器2で上記帰還された
発振出力信号FSの位相を基準発振器1から発生された
基準信号BSの位相と比較している。そして、その比較
出力POに応してループフィルタ3から制御電圧C■を
発生し、この制御電圧CVを上記VCO4に供給するこ
とにより、このVCO4から上記制御電圧値C■に応じ
た周波数の信号MSを発振するように構成されている。
(Prior art) Generally, P L L (Phase 1 locked 1 o
The oscillator (op) circuit has a voltage controlled oscillator (VCO) 4 as shown in FIG.
PD) 2, and the phase comparator 2 compares the phase of the fed back oscillation output signal FS with the phase of the reference signal BS generated from the reference oscillator 1. Then, a control voltage C■ is generated from the loop filter 3 in accordance with the comparison output PO, and by supplying this control voltage CV to the VCO 4, a signal with a frequency corresponding to the control voltage value C■ is sent from the VCO 4. The MS is configured to oscillate.

ここで上記位相比較器2は、例えば第10図に示す如く
位相比較部2]と2個のスイッチ22H522Lとから
構成される。位相比較部21は、例えば第11図に示す
如く帰還信号FSの位相か基準信号BSの位相よりも遅
れている場合には、この遅れ位相に相当するパルス幅の
比較出力POHを出力し、−力帰還信号FSの位相が基
準信号BSの位相よりも進んでいる場合には、この進み
位相に相当するパルス幅の比較出力POLを出力する。
Here, the phase comparator 2 is composed of, for example, a phase comparator section 2] and two switches 22H522L, as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 11, when the phase of the feedback signal FS lags behind the phase of the reference signal BS, the phase comparator 21 outputs a comparison output POH having a pulse width corresponding to this delayed phase, and - When the phase of the force feedback signal FS leads the phase of the reference signal BS, a comparison output POL having a pulse width corresponding to this leading phase is output.

各スイッチ22H,22Lは、それぞれ上記各比較出力
POH,POLが“H” レベルの期間のみオンとなる
。またループフィルタ3は、抵抗R1,R2とコンデン
サCIとから構成される。
Each of the switches 22H and 22L is turned on only while the respective comparison outputs POH and POL are at "H" level. Further, the loop filter 3 is composed of resistors R1 and R2 and a capacitor CI.

制御電圧CVは、このコンデンサCの両端間に生じる電
圧値であり、この電圧値は上記各スイッチ22H,22
Lのオン期間にコンデンサCに対し行なわれる電荷の注
入および除去によって変化する。
The control voltage CV is the voltage value generated across the capacitor C, and this voltage value is the voltage value generated between each of the switches 22H, 22
It changes depending on the charge injection and removal performed on the capacitor C during the on-period of L.

(発明か解決しようとする課題) ところでこの種の回路は、理想的には基準信号BSの位
相と帰還信号FSの位相とが完全に一致した状態で安定
状態となる。しかし、実際にはスイッチ22H,22L
やループフィルタ3のコンデンサC1にリークがあり、
このリークによる制御電圧の低下を補うためにスイッチ
22H22Lは定期的に非常に短い時間たけ閉じる動作
を繰り返している。このため、制御電圧CVは理想的な
直流電圧にはならず、基準信号の周波数を基本波成分と
する交流信号が重畳される。そして、この様な制御電圧
CvによりVCO4を制御すると、VCO4の発振出力
には例えば第12図に示す如く基準信号周波数frの間
隔て側帯波が発生ずる。
(Problems to be Solved by the Invention) Ideally, this type of circuit is in a stable state when the phase of the reference signal BS and the phase of the feedback signal FS completely match. However, in reality, the switches 22H and 22L
There is a leak in capacitor C1 of loop filter 3,
In order to compensate for the drop in control voltage due to this leakage, the switch 22H22L periodically repeats an operation of closing for a very short period of time. Therefore, the control voltage CV does not become an ideal DC voltage, and an AC signal having the frequency of the reference signal as a fundamental wave component is superimposed. When the VCO 4 is controlled by such a control voltage Cv, sideband waves are generated in the oscillation output of the VCO 4 at intervals of the reference signal frequency fr, as shown in FIG. 12, for example.

マルチチャネルアクセス方式を採用した移動無線通信機
では、局部発振信号に上記側帯波のようなスプリアス成
分があると、希望する無線チャネルを受信する際に隣接
する無線チャネルの電波も受信してしまうことになり、
このため希望無線チャネルで他の無線チャネルからの混
信が発生して受信感度の劣化を招く。したがって、移動
無線通信機において高い受信感度を得ようとすれば、P
LL回路からは側帯波のようなスプリアス成分の極めて
少ない局部発振信号を発生させる必要がある。
In a mobile radio communication device that employs a multi-channel access method, if a local oscillation signal contains spurious components such as the sideband waves mentioned above, when receiving a desired radio channel, it may also receive radio waves from an adjacent radio channel. become,
Therefore, interference from other radio channels occurs on the desired radio channel, resulting in deterioration of reception sensitivity. Therefore, if you want to obtain high reception sensitivity in a mobile radio communication device, P
The LL circuit needs to generate a local oscillation signal with extremely few spurious components such as sidebands.

そこで、従来では例えば第13図に示す如く、ループフ
ィルタ3とVCO4との間に低域通過フィルタ(LPF
)3]を挿入することが行なわれている。この種のLP
F31は一般にスプリアス除去フィルタと呼ばれるもの
で、2段構成のRC回路により構成される。しかるに、
PLL回路の応答特性はループフィルタ3の時定数によ
って決定されるように設シーするのが一般的であるため
、スプリアス除去フィルタのカットオフ周波数はループ
フィルタ3のものよりも高く設定する必要がある。この
ため、スプリアス除去フィルタ31により除去できるス
プリアス成分の量には限度かあり、白゛効な対策にはな
っていない。
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 13, for example, a low pass filter (LPF
)3] is inserted. This kind of LP
F31 is generally called a spurious removal filter, and is composed of a two-stage RC circuit. However,
Since the response characteristics of a PLL circuit are generally set to be determined by the time constant of loop filter 3, the cutoff frequency of the spurious removal filter needs to be set higher than that of loop filter 3. . Therefore, there is a limit to the amount of spurious components that can be removed by the spurious removal filter 31, and this is not an effective countermeasure.

一方、別のスプリアス除去フィルタとしてtwin−T
回路からなるフィルタ32を用い、このフィルタ32を
第L4図に示す如くループフィルタ3とVCO4との間
に挿入することも考えられている。この回路は、第15
図に示す如く伝送零点を有している。そして、この周波
数fsをスプリアス周波数となるfrと一致させること
により、スプリアス成分を効果的に低減させることがで
きる。しかし、twin−T回路の伝達特性は非常に急
峻であるため、仮にfsがfrからずれるとスプリアス
特性が急激に劣化する虞れがある。このため、例えば抵
抗やコンデンサの素子値のばらつきや温度変動による素
子値の変化の影響を受は易く、現実には有効な解決策と
はなっていない。
On the other hand, as another spurious removal filter, twin-T
It has also been considered to use a filter 32 consisting of a circuit and insert this filter 32 between the loop filter 3 and the VCO 4 as shown in FIG. L4. This circuit is the 15th
As shown in the figure, it has a transmission zero point. By making this frequency fs coincide with fr, which is a spurious frequency, spurious components can be effectively reduced. However, since the transfer characteristics of the twin-T circuit are very steep, if fs deviates from fr, there is a risk that the spurious characteristics will deteriorate rapidly. For this reason, it is susceptible to variations in element values of resistors and capacitors, for example, and changes in element values due to temperature fluctuations, and is not an effective solution in reality.

その他、スプリアス特性を改善するための方法として、
スプリアス除去フィルタを使用せずに例えばループフィ
ルタ3のカットオフ周波数を下げることも試みられてい
る。しかし、ループフィルタ3のカットオフ周波数を下
げると、PLL回路のループの応答性が遅くなるため、
無線チャネルの切替時間が長くなるという問題点を生し
る。
In addition, as a method to improve spurious characteristics,
Attempts have also been made to lower the cutoff frequency of the loop filter 3, for example, without using a spurious removal filter. However, if the cutoff frequency of the loop filter 3 is lowered, the response of the PLL circuit loop becomes slower.
This creates a problem in that it takes a long time to switch wireless channels.

そこで本発明は」−記事情に着[1し、素子値のばらつ
きや温度変動に影響を受けることかなく、さらに無線チ
ャネルの切替時間を長くすることなくスプリアス成分を
十分に低減することができ、これによりスプリアス特性
を安定かつ効果的に改善することができるPLL回路を
提供することをl三l r+勺とする。
Therefore, the present invention is based on the information in the article [1], and can sufficiently reduce spurious components without being affected by variations in element values or temperature fluctuations, and without increasing wireless channel switching time. The purpose of the present invention is to provide a PLL circuit that can stably and effectively improve spurious characteristics.

[発明の構成コ (課題を解決するための手段) 上記[1的を達成するために本発明は、電圧制御発振器
の発振出力を分周器を介して位相比較器に帰還し、この
位相比較器で上記帰還信号と基弗信号とを位相比較して
その比較出力に応してループフィルタから直流電圧を発
生し前記電圧制御発振器に供給するPLL回路において
、サンプリング信号発生手段と、サンプルホールド手段
とを新たに(6iiえる。そして、サンプリング信号発
生手段により上記基準信号と同周期でかつ位相が異なる
サンプリング信号を発生し、上記サンプルホールド手段
により、上記ループフィルタから出力された直流電圧を
上記サンプリング信号発生手段から発生されたサンプリ
ング信号にしたがってサンプルホールドし、このサンプ
ルホールドされた電圧を制御電圧として上記電圧制御発
振器に供給するようにしたものである。
[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems)] In order to achieve the above [1], the present invention feeds back the oscillation output of the voltage controlled oscillator to the phase comparator via a frequency divider, and performs this phase comparison. In the PLL circuit, the phase of the feedback signal and the reference signal are compared with each other in the oscillator, a DC voltage is generated from the loop filter according to the comparison output, and is supplied to the voltage controlled oscillator. Then, the sampling signal generating means generates a sampling signal having the same period and a different phase from the reference signal, and the sample holding means generates the DC voltage output from the loop filter using the sampling signal. The sampled and held voltage is sampled and held in accordance with a sampling signal generated by the signal generating means, and the sampled and held voltage is supplied to the voltage controlled oscillator as a control voltage.

(作 用) この結果本発明によれば、ループフィルタの出力電圧に
含まれるスプリアス成分は、サンプルホールド手段で基
準信号と同周期のサンプリング信号に同期してサンプリ
ングされることにより、直流成分に変換されることにな
る。そして、この直流成分はPLL回路の帰還作用によ
り抑圧されるため、結果的にスプリアス成分は効果的に
除去されることになる。したかって、スプリアス特性は
改善される。また、サンプリング信号は温度変動などに
対し安定な基準信号を基に生成されるため、素子値のば
らつきや温度変動による影響を受は難く、安定なスプリ
アス除去動作を行なうことができる。
(Function) As a result, according to the present invention, spurious components included in the output voltage of the loop filter are converted into DC components by being sampled by the sample and hold means in synchronization with a sampling signal having the same period as the reference signal. will be done. Since this DC component is suppressed by the feedback action of the PLL circuit, the spurious component is effectively removed as a result. Therefore, spurious characteristics are improved. Furthermore, since the sampling signal is generated based on a reference signal that is stable against temperature fluctuations, it is hardly affected by variations in element values or temperature fluctuations, and a stable spurious removal operation can be performed.

(実施例) 第1図は、本発明の一実施例におけるPLL回路の構成
を示す回路ブロック図である。尚、同図において前記第
9図と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略
する。
(Embodiment) FIG. 1 is a circuit block diagram showing the configuration of a PLL circuit in an embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG. 9 are given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted.

本実施例のPLL回路は、サンプリング信号発生手段と
しての遅延回路6と、サンプルホールド回路(S/H)
7とを新たに有している。遅延回路6は基準発振器10
と位相比較器2との間に設けられている。またサンプル
ホールド回路7は、ループフィルタ3とVCO4との間
に設けられている。
The PLL circuit of this embodiment includes a delay circuit 6 as a sampling signal generating means and a sample hold circuit (S/H).
7. The delay circuit 6 is a reference oscillator 10
and the phase comparator 2. Further, the sample hold circuit 7 is provided between the loop filter 3 and the VCO 4.

第2図は、上記遅延回路6およびサンプルホールド回路
7の具体的な構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of the delay circuit 6 and sample hold circuit 7. As shown in FIG.

遅延回路6はD型フリップフロップ61からなり、クロ
ック端子に基準f0号BSか供給され、またD入力端子
にはQ出力か帰還人力されている。したかって、このD
型フリップフロップ6]により基準信号BSに対する2
分周回路が構成されている。
The delay circuit 6 consists of a D-type flip-flop 61, the reference f0 BS is supplied to the clock terminal, and the Q output or feedback input is supplied to the D input terminal. I want this D
2 for the reference signal BS by means of a type flip-flop 6].
A frequency dividing circuit is configured.

このD型フリップフロップ61のQ出力は、基準信号B
S’ として位相比較器2に供給される。またQ出力は
、サンプリング信号C8としてサンプルホールド回路7
に供給される。
The Q output of this D-type flip-flop 61 is the reference signal B
It is supplied to the phase comparator 2 as S'. In addition, the Q output is sent to the sample hold circuit 7 as the sampling signal C8.
is supplied to

一方サンプルホールド回路7は、半導体スイッチからな
るスイッチ71.72と、電圧保持用コンデンサC71
,C72と、バッファ回路74.75と、インバータ7
3とから構成される。スイッチ71.72は、それぞれ
上記遅延回路6から発生されたサンプリング信号C8お
よびこのサンプリング信号C8を上記インバータ73で
論理反転した反転サンプリング信号C8′により動作す
るもので、サンプリング信号が“H”レベルのときに“
閉”状態、“L” レベルの時に“開“状態となる。
On the other hand, the sample hold circuit 7 includes switches 71 and 72 made of semiconductor switches, and a voltage holding capacitor C71.
, C72, buffer circuits 74 and 75, and inverter 7
It consists of 3. The switches 71 and 72 are operated by the sampling signal C8 generated from the delay circuit 6 and the inverted sampling signal C8' obtained by logically inverting the sampling signal C8 by the inverter 73, and when the sampling signal is at the "H" level, sometimes"
It is in the "closed" state, and it is in the "open" state when it is at the "L" level.

次に、以上のように構成された回路の動作を説明する。Next, the operation of the circuit configured as above will be explained.

基準発振器10は、前記第9図に示した坊準発振器1の
2倍の周波数を有する基準信号BSを発生する。この基
準信号BSは、遅延回路6のD型フリップフロップ61
により2分周され、この結巣位相比較器2には第3図に
示す如く上記基準信号BSに対し周波数が1/2でかつ
デユーティが50%のQ出力が新たな基準信号BS’ 
として供給される。位相比較器2では、前記第11図に
示したように基準信号BS’ とVCO4から可変分周
器5を介して帰還された発振出力信号FSとの位相が比
較され、その位相差に相当する直流電圧cVがループフ
ィルタ3から出力される。このとき位相比較器2は、定
常状態においてもコンデン→ノ゛C1のリーク等を補う
ために例えば第3図に示す如く基準信号BS’ に応じ
た周期で位相差パルスPOを出力している。このため上
記直流電圧c■には、第3図に示すように上記位相差パ
ルスP。
The reference oscillator 10 generates a reference signal BS having twice the frequency of the frequency oscillator 1 shown in FIG. 9 above. This reference signal BS is applied to the D-type flip-flop 61 of the delay circuit 6.
As shown in FIG. 3, this phase comparator 2 outputs a Q output with a frequency of 1/2 and a duty of 50% relative to the reference signal BS as a new reference signal BS'.
Supplied as. In the phase comparator 2, as shown in FIG. 11, the phases of the reference signal BS' and the oscillation output signal FS fed back from the VCO 4 via the variable frequency divider 5 are compared, and the phase difference corresponds to the phase difference. A DC voltage cV is output from the loop filter 3. At this time, the phase comparator 2 outputs a phase difference pulse PO at a period corresponding to the reference signal BS', as shown in FIG. 3, for example, in order to compensate for leakage from the capacitor to the noise C1 even in the steady state. Therefore, the above-mentioned DC voltage c■ has the above-mentioned phase difference pulse P as shown in FIG.

による交流信号成分が重畳され、この交流成分がスプリ
アス発生の原因となる。
The alternating current signal component caused by this is superimposed, and this alternating current component causes spurious generation.

一方、上記遅延回路6からは基準信号BSに対し周波数
が1/2でかつ位相が1800移和されたサンプリング
信号C8が発生される。そうすると、サンプルホールド
回路7では、上記サンプリング信号C8およびその反転
信号であるC8′に応じ1 ] てスイッチ72.71がそれぞれスイッチング動作する
On the other hand, the delay circuit 6 generates a sampling signal C8 having a frequency of 1/2 and a phase shifted by 1800 with respect to the reference signal BS. Then, in the sample-and-hold circuit 7, the switches 72 and 71 each perform a switching operation in response to the sampling signal C8 and its inverted signal C8'.

例えば、基準信号BS’の立ち上かり時点t。For example, the rising time t of the reference signal BS'.

においては、サンプリング信号C8が立ち下がるため、
これに応じてスイッチ72は開状態となる。
In , since the sampling signal C8 falls,
In response to this, switch 72 becomes open.

またスイッチ72は、インバータ73の遅延時間により
上記t。から微小時間遅れて時刻t1で閉状態となる。
Further, the switch 72 operates at the above t due to the delay time of the inverter 73. The closed state is reached at time t1 after a minute delay.

このため、以後サンプリング信号C8の次の立ち上がり
タイミングt2までの期間では、ループフィルタ3の出
力電圧CVはコンデンサC71に供給されるか、VCO
4にはコンデンサC72の充電電圧C■′が制御電圧と
して供給される。すなわち、この期間において、VCO
4にはループフィルタ3の出力電圧Cvに含まれる交流
成分は伝達されない。
Therefore, in the period until the next rising timing t2 of the sampling signal C8, the output voltage CV of the loop filter 3 is either supplied to the capacitor C71 or
4 is supplied with the charging voltage C72 of the capacitor C72 as a control voltage. That is, during this period, VCO
4, the AC component included in the output voltage Cv of the loop filter 3 is not transmitted.

次に、基準信号BS’の立ち下がり時点、つまり立ち上
がり時点から1/2周期遅れた時点t2になると、スイ
ッチ72か閉状態になる。このたメ、ルーフフィルタ3
の出力電圧CVはコンデンサC71を介してコンデンサ
C72に供給される。しかし、微小時間後t3にスイッ
チ7]は開状態になる。このため、コンデンサC71の
充電電圧E1はこの時点t、での値を保持する。すなわ
ち、」1記t2〜t、の微小期間にループフィルタ3の
出力電圧CVのサンプリングが行なわれ、このサンプリ
ングされた電圧値はコンデンサC72に保持される。
Next, at time t2 when the reference signal BS' falls, that is, delayed by 1/2 period from the rise, the switch 72 is closed. This item, roof filter 3
The output voltage CV is supplied to a capacitor C72 via a capacitor C71. However, after a short time t3, the switch 7 is opened. Therefore, the charging voltage E1 of the capacitor C71 maintains the value at this time t. That is, the output voltage CV of the loop filter 3 is sampled during the minute period from t2 to t in 1. This sampled voltage value is held in the capacitor C72.

以下同様に、基準信号BS’の立上がり時には、スイッ
チ72が開状態になったのちスイッチ73が閉状態とな
る。このため、スイッチ71を閉じたことによるコンデ
ンサC71の電位E]の変動、つまりループフィルタ3
の出力電圧CVに含まれる交流成分による電圧変動がコ
ンデンサC72の電位C■′の変動として現れることは
なく、従ってVCO4の制御電圧CV′は一定値に保た
れる。
Similarly, when the reference signal BS' rises, the switch 72 is opened and then the switch 73 is closed. Therefore, the change in the potential E of the capacitor C71 caused by closing the switch 71, that is, the change in the potential E of the capacitor C71, that is, the loop filter 3
Voltage fluctuations due to alternating current components contained in the output voltage CV of the VCO 4 do not appear as fluctuations in the potential C' of the capacitor C72, and therefore the control voltage CV' of the VCO 4 is kept at a constant value.

一方、基準信号BS′の立ち下がり時には、スイッチ7
2か閉状態になりその直後にスイッチ71が開状態にな
る。このため、この微小期間にルブフィルタ3の出力電
圧CVのサンプリングが行なわれ、このサンプリングし
た値がコンデンサ]3 C72で保持されてVCO4に制御電圧CV′とじて供
給される。
On the other hand, when the reference signal BS' falls, the switch 7
2 is in the closed state, and immediately after that, the switch 71 is in the open state. Therefore, the output voltage CV of the Lube filter 3 is sampled during this minute period, and this sampled value is held in the capacitor C72 and supplied to the VCO 4 as the control voltage CV'.

このように本実施例であれば、サンプリングホールド回
路7を用いて、ループフィルタ3の出力電圧Cvを基準
信号BS′の周期でサンプリングし、このサンプリング
した電圧を次のサンプリング時点まで保持してこの電圧
を制御電圧CV′としてVCO4に供給するようにした
ので、ループフィルタ3の出力電圧C■に含まれる基準
信号BS’ に同期した交流成分を直流値に変換するこ
とができ、結果的に除去することができる。
As described above, in this embodiment, the sampling and holding circuit 7 is used to sample the output voltage Cv of the loop filter 3 at the cycle of the reference signal BS', and this sampled voltage is held until the next sampling point. Since the voltage is supplied to the VCO4 as the control voltage CV', the AC component synchronized with the reference signal BS' contained in the output voltage C■ of the loop filter 3 can be converted into a DC value, and as a result, the AC component can be removed. can do.

この作用を第4図を用いてさらに説明する。尚、同図で
は理解を助けるため基準信号BSと同じ周期の正弦波を
用いた場合を示している。この正弦波をその周期と同じ
周期を有するサンプリング信号C8I、C32,C33
を用いてサンプリングすると、いずれのサンプリング信
号C8I。
This effect will be further explained using FIG. 4. Note that, in order to facilitate understanding, the figure shows a case where a sine wave having the same period as the reference signal BS is used. This sine wave is converted into a sampling signal C8I, C32, C33 having the same period as that period.
When sampling using , any sampling signal C8I.

C32,C33を用いた場合でも、その周期が正弦波の
周期と等しければ、サンプリングされた電圧値SEI、
SE2.SE3は第5図に示す如くそれぞれ−・定値と
なる。すなわち、正弦波の交流【、)はサンプリング電
圧には直流値となって現れるだけで交流成分は一切現れ
ない。換言すれば、交流成分は除去されたことになる。
Even when C32 and C33 are used, if the period is equal to the period of the sine wave, the sampled voltage value SEI,
SE2. As shown in FIG. 5, SE3 becomes a constant value. That is, the sine wave alternating current [,) appears only as a direct current value in the sampling voltage, and no alternating current component appears at all. In other words, the AC component has been removed.

したがって、本実施例のPLLM路によれば、基準信号
に同期した交流成分を含まない制御電圧CV′によりV
CO4を駆動することかでき、これによりスプリアスの
極めて少ない状態で無線信号の送受信を行なうことがで
きる。
Therefore, according to the PLLM path of this embodiment, V
CO4 can be driven, thereby making it possible to transmit and receive wireless signals with extremely little spurious.

しかも本実施例では、ループフィルタ3の出力電圧CV
のサンプリングを、基準信号BS’ の立ち下がり時点
で、つまり立上がりから1/2周期ずれた時点で行なっ
ているので、サンプリング信号の位相が多少変動したと
しても、出力電圧CVに含まれる基準信号成分をできる
限り含まない状態でサンプリングを行なうことができる
Moreover, in this embodiment, the output voltage CV of the loop filter 3
Since sampling is performed at the falling edge of the reference signal BS', that is, at a 1/2 period shift from the rising edge, even if the phase of the sampling signal varies slightly, the reference signal component included in the output voltage CV Sampling can be performed in a state that contains as little as possible.

すなわち、ループフィルタ3の出力電圧CVに含まれる
基準信号成分は、第3図に示したように基準信号BS’
の立上がり付近で発生する。このため、出力電圧C■を
サンプリングするに際し、例えば第6図のサンプリング
信号C8Iを用いてサンプリングを行なうと、基準信号
成分の変化が急な位置でサンプリングが行なわれること
になる。
That is, the reference signal component included in the output voltage CV of the loop filter 3 is the reference signal BS' as shown in FIG.
Occurs near the rising edge of . Therefore, when sampling the output voltage C■ using, for example, the sampling signal C8I of FIG. 6, sampling will be performed at a position where the reference signal component changes rapidly.

このため、サンプリング信号C3Iの位相が微小に変化
しても、その変化がサンプリング電圧に大きな変化とな
って現われ、結局基本信号成分を除去しきれないことに
なる。
Therefore, even if the phase of the sampling signal C3I changes slightly, the change appears as a large change in the sampling voltage, and eventually the fundamental signal component cannot be completely removed.

これに対し基準信号BS′の立ち下がり時点て発生され
た第6図のサンプリング信号C82を使用すると、基準
信号BS’の立ち下がリイ・1近では基本信号成分の変
化量は小さいため、サンプリング信号C82の位相が微
小に変化しても、その変化がサンプリング電圧に大きな
変化となって現われることはない。
On the other hand, if the sampling signal C82 in FIG. 6, which is generated at the falling edge of the reference signal BS', is used, the amount of change in the fundamental signal component is small when the falling edge of the reference signal BS' approaches 1. Even if the phase of the signal C82 changes minutely, the change does not appear as a large change in the sampling voltage.

また、サンプルホールド回路7の伝達特性は、twin
−T回路と同様に伝送零点を持つ。しかし、伝送零点と
なる周波数はサンプリング周波数であり、このサンプリ
ング周波数は基準発振器10から発生される基準信号B
Sを基に生成しているため、素子値のばらつきや温度変
動の影響をほとんど受けることかない。したがって、極
めて安定なスプリアス除去を実現することができる。
Further, the transfer characteristic of the sample and hold circuit 7 is twin
-It has a transmission zero point like the T circuit. However, the frequency at which the transmission zero point occurs is the sampling frequency, and this sampling frequency is the reference signal B generated from the reference oscillator 10.
Since it is generated based on S, it is hardly affected by variations in element values or temperature fluctuations. Therefore, extremely stable spurious removal can be achieved.

さらに本実施例によれば、サンプルホールド回路7の各
スイッチ7]、72のうち、前段側に位置するスイッチ
71を駆動するためのサンプリング信号C8′のタイミ
ングを、インバータ73を通すことによって、スイッチ
72を駆動するためのサンプリング信号C8よりも微小
時間だけ遅らせるようにしたので、基準信号BS’の立
上かり時点においてスイッチ71.72が同時に閉状態
にならないようにし、必ずスイッチ72が開状態になっ
た後にスイッチ71が閉状態になるようにすることかで
きる。したかって、ループフィルタの出力電圧CVが、
たとえ瞬間的であってもスイッチ71.72を通過して
そのままVCO4に供給される不具合を防止することが
できる。
Further, according to the present embodiment, the timing of the sampling signal C8' for driving the switch 71 located on the previous stage among the switches 7] and 72 of the sample and hold circuit 7 is changed by passing the timing of the sampling signal C8' through the inverter 73. Since the sampling signal C8 for driving 72 is delayed by a minute time, the switches 71 and 72 are not closed at the same time at the rising edge of the reference signal BS', and the switch 72 is always open. Alternatively, the switch 71 may be closed after the time is reached. Therefore, the output voltage CV of the loop filter is
Even if it is momentary, it is possible to prevent a problem in which the signal passes through the switches 71 and 72 and is supplied directly to the VCO 4.

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、基準信号BSがデユーティ50%の場合には、サ
ンプリング信号発生手段としては第7図に示す如くイン
バータ62を用いて構成して]7 もよい。たたし、この場合には基準信号BSの周波数は
移相比較器2に供給する基準信号BS’の周波数の2倍
に設定する必要はなく、同じ周波数でよい。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments. For example, when the reference signal BS has a duty of 50%, the sampling signal generating means may be configured using an inverter 62 as shown in FIG. However, in this case, the frequency of the reference signal BS does not need to be set to twice the frequency of the reference signal BS' supplied to the phase shift comparator 2, and may be the same frequency.

また、基準信号は基準発振器の高周波出力を分周器で分
周して作成することも多い。この場合、サンプリング信
号発生回路としては、例えば第8図に示す如く分周器6
3の出力信号BS’をシフトレジスタ64てシフトする
ことによりサンプリング信号C8を生成するように構成
すればよい。
Further, the reference signal is often created by dividing the high frequency output of the reference oscillator using a frequency divider. In this case, as a sampling signal generation circuit, for example, a frequency divider 6 as shown in FIG.
The sampling signal C8 may be generated by shifting the output signal BS' of No. 3 using the shift register 64.

この回路であれば、シフトレジスタ64の段数を変えた
り、基準発振器1の出力信号を分周器で適宜分周してこ
れをシフトクロックとして使用することにより、サンプ
リング信号C8の位相を比較的自由に簡単に設定するこ
とができる。さらに、その場合サンプリング信号の位相
は、基準信号の立上がりタイミングから〕/2移和した
時点に設定する以外に、基準信号の立」二かり付近を除
いた位置であればどの位置に設定してもよい。
With this circuit, the phase of the sampling signal C8 can be controlled relatively freely by changing the number of stages of the shift register 64 or appropriately dividing the output signal of the reference oscillator 1 with a frequency divider and using it as a shift clock. can be easily set. In addition, in this case, the phase of the sampling signal can be set at any position other than around the rising edge of the reference signal, in addition to setting it at a point shifted by /2 from the rising edge of the reference signal. Good too.

その他、サンプリング信号発生手段およびサンプルホー
ルド手段の回路構成やP L LH路を適用する装置の
種類等についても、本発明の堡旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施できる。
In addition, the circuit configuration of the sampling signal generating means and the sample holding means, the type of device to which the PLLH path is applied, etc. can be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、サンプリング信号
発生手段と、サンプルホールド手段とを新たに備え、サ
ンプリング信号発生手段により上記基準信号と同周期で
かつ位相が異なるサンプリング信号を発生し、上記サン
プルホールド手段により、上記ループフィルタから出力
された直流電圧を」二記ザンプリング信号発生手段から
発生されたサンプリング信号にしたがってサンプルホー
ルドし、このサンプルホールドされた電圧を制御電圧と
して上記電圧制御発振器に供給するようにしたことによ
って、素子値のばらつきや温度変動に影響されず、さら
に無線チャネルの切替時間を長くすることなくスプリア
ス成分を十分に低減することかでき、これによりスプリ
アス特性を安定かつ効果的に改善することができるPL
L回路を提供することができる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, a sampling signal generation means and a sample hold means are newly provided, and the sampling signal generation means generates a sampling signal having the same period and a different phase from the reference signal. The sampling and holding means samples and holds the DC voltage output from the loop filter according to the sampling signal generated from the sampling signal generating means, and the sampled and held voltage is used as the control voltage. By supplying the voltage to the voltage controlled oscillator, it is not affected by variations in element values or temperature fluctuations, and it is possible to sufficiently reduce spurious components without increasing the wireless channel switching time. PL that can stably and effectively improve
L circuit can be provided.

]9]9

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

第1図は本発明の一実施例におけるPLL回路の構成を
示す回路ブロック図、第2図は同PLL回路の要部構成
を示す回路構成図、第3図乃至第6図は同PLL回路の
動作説明に用いるf6号波形図、第7図および第8図は
それぞれ本発明の他の異なる実施例を示す回路図、第9
図は従来のPLL回路の基本的な構成を示す回路ブロッ
ク図、第10図は同PLL回路の要部構成を示す回路図
、第11図は同PLL回路の動作説明に使用するタイミ
ング図、第12図は従来のPLL回路の問題点を説明す
るための特性図、第13図およびm14図はそれぞれ従
来の異なるPLL回路の要部構成を示す回路図、第15
図は第14図に示した回路の問題点を説明するための特
性図である。 1.10・・・基準発振器、2・・位相比較器、3・・
・ループフィルタ、4・・・電圧制御発振器(VCO)
  5・・・可変分周器、6・・・遅延回路、7・・・
サンプルホールド回路、71.72・・・スイッチ、7
3・・・インバータ、74.75・・・バッファ回路、
BS、BS’・・・基準信号、FS・・・帰還信号、P
O・・位相比較出力、cs、cs’  ・・サンプリン
グ信号、C■・・・ループフィルタの出力電圧、CV′
・・・サンプルホールド回路の出力電圧(制御電圧)。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing the configuration of a PLL circuit in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing the main part configuration of the PLL circuit, and FIGS. 3 to 6 are block diagrams of the PLL circuit. The f6 waveform diagram, FIG. 7, and FIG. 8 used to explain the operation are circuit diagrams showing other different embodiments of the present invention, and FIG.
The figure is a circuit block diagram showing the basic configuration of a conventional PLL circuit, FIG. 10 is a circuit diagram showing the main part configuration of the PLL circuit, FIG. Figure 12 is a characteristic diagram for explaining the problems of the conventional PLL circuit, Figures 13 and 14 are circuit diagrams showing the main part configurations of different conventional PLL circuits, respectively.
This figure is a characteristic diagram for explaining the problem of the circuit shown in FIG. 14. 1.10... Reference oscillator, 2... Phase comparator, 3...
・Loop filter, 4...Voltage controlled oscillator (VCO)
5... Variable frequency divider, 6... Delay circuit, 7...
Sample hold circuit, 71.72... switch, 7
3... Inverter, 74.75... Buffer circuit,
BS, BS'...Reference signal, FS...Feedback signal, P
O... Phase comparison output, cs, cs'... Sampling signal, C ■... Output voltage of loop filter, CV'
... Output voltage (control voltage) of the sample and hold circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電圧制御発振器の発振出力を分周器を介して位相
比較器に帰還し、この位相比較器で上記帰還信号と基準
信号とを位相比較してその比較出力に応じてループフィ
ルタから直流電圧を発生し前記電圧制御発振器に供給す
るPLL回路において、前記基準信号と同周期でかつ位
相が異なるサンプリング信号を発生するためのサンプリ
ング信号発生手段と、前記ループフィルタと前記電圧制
御発振器との間に介挿され、ループフィルタから出力さ
れた直流電圧を前記サンプリング信号発生手段から発生
されたサンプリング信号にしたがってサンプルホールド
し、このサンプルホールドされた電圧を制御電圧として
前記電圧制御発振器に供給するサンプルホールド手段と
を具備したことを特徴とするPLL回路。
(1) The oscillation output of the voltage controlled oscillator is fed back to the phase comparator via the frequency divider, the phase of the feedback signal is compared with the reference signal in this phase comparator, and the DC current is output from the loop filter according to the comparison output. In a PLL circuit that generates a voltage and supplies it to the voltage controlled oscillator, a sampling signal generating means for generating a sampling signal having the same period and a different phase as the reference signal, and between the loop filter and the voltage controlled oscillator. A sample hold is inserted into the loop filter to sample and hold the DC voltage output from the loop filter according to the sampling signal generated from the sampling signal generating means, and supplies the sampled and held voltage to the voltage controlled oscillator as a control voltage. A PLL circuit characterized by comprising means.
(2)サンプリング信号発生手段は、基準信号に対して
位相を180゜移相したサンプリング信号を発生するこ
とを特徴とする請求項(1)記載のPLL回路。
(2) The PLL circuit according to claim 1, wherein the sampling signal generating means generates a sampling signal whose phase is shifted by 180 degrees with respect to the reference signal.
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