JPH04154220A - 位相同期回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、人力信号の周波数に同期した発振周波数の
出力信号を得るための位相同期回路に関するものである
。

［従来の技術］ 従来、この種の位相同期回路としては（モトローラ社デ
ータブックＭＣ１４０４６Ｂ）に記載されたものがある
。第４図はその位相同期回路のブロック図であり、図に
おいて、（１）は位相比較器であり、原信号である基準
信号ｆ１と後述する分周器（２）の出力信号ｆＦＩｌと
の立ち上がりタイミングのずれを位相差と認識し、その
位相差に対応した信号ｆ、を出力する。この出力信号ｆ
、はローパス・フィルタ（３）で平滑され位相差に対応
した直流電圧値ＶＣＯ，。に変換される。電圧制御発信
器（４）はローパス・フィルタ（３）の出力電圧ＶＣＯ
，ｎに比例した周波数のパルス列ｆ、を発生し、分周器
（２）　に与えられる。

′！Ｊ５図は各部の信号の動作を示しており、この図に
したがって動作について説明する。第５図中の期間（ａ
）のように、分周器（２）の出力位相が同期させるべき
基準信号ｆ、より遅れているとき（あるいは周波数が低
いとき）は位相比較器（１）の出力ｆ４は、位相のずれ
ている期間太きくなり、ローパス・フィルタ（３）の出
力電圧ｖＣＯＩｒｌすなわち電圧制御発信器（４）の入
力電圧も高くなる。そのため、出力されるパルス列ｆ、
の周波数が高くなり、その結果分周器（２）の出力ｆＰ
Ｂの位相を進める動作が行なわれる。

この位相を進める動作の結果、逆に期間（ｂ）のように
分周器（２）の出力位相が基準信号ｆ、より進む（ある
いは周波数か高くなる）と位相比較器（１）の出力値ｆ
６は、位相のずれている期間小さくなり、ローパス・フ
ィルタ（３）の出力電圧ｖＣＯ１ｎすなわち電圧制御発
信器（４）の入力電圧も低くなる。そして、出力される
パルス列ｆ、の周波数が下かり、その結果として分周器
（２）の出力ｆＦ１１１の位相を遅らせる動作が行なわ
れる。

以上のように分周器（２）の出力信号ｆＦＢが基準信号
ｆ１に対するフィード・バック信号となる負帰還の自動
制御系となって分周器（２）の出力信号ｆＰａと基準信
号ｆ１とは互いにわずかな位相おくれと位相進みを繰り
返しなから両信号の同期状態かえられる。

［発明が解決しようとする課題］ 次に、以上のような制御動作中に何らかの理由で基準信
号Ｆ、が停止した場合の動作について説明する。たとえ
ば、第５図に示す時点（Ａ）で基準信号ｆ１が停止する
と、位相比較器（１）では、分周器（２）の出力信号ｆ
ＰＢが基準信号ｆ、に対して位相が進んでいる（あるい
は周波数が高い）と認識し位相を遅らそうとする。とこ
ろが基準信号ｆ１停止しているためさらに位相を遅らせ
ようとし、やがてローパス・フィルタ（３）の出力電圧
ＶＣＯ，，すなわち電圧制御発信器（４）の入力電圧は
最低レベルに達する。その結果、電圧制御発信器（４）
からは最低レベルの周波数パルス列ｆ、が出力される。

そのような無制御状態の時点（Ｂ）で基準信号ｆ、が復
帰すると位相比較器（１）では分局器（２）の出力信号
ｆＦＢは基準信号ｆ、に対して位相が進んでいると判断
する。そのため、ローパス・フィルタ（３）の出力電圧
ＶＣＯ，ｒ１は最低レベルで飽和しているにもかかわら
゛ず依然位相を遅らす指令を出力する。そして、つぎの
位相比較時点ではじめて分周器（２）の出力信号ｆ０が
基準信号ｆ１に対して位相遅れ（周波数低下）と判断す
るため位相を進めよう（あるいは周波数を上げよう）と
する。

しかし、一般にローパス・フィルタ（３）は大きな積分
要素から構成されているため、いったん飽和状態になっ
たローパス・フィルタ（３）の出力電圧ＶＣＯｌ　、、
は、その立ち上がりは遅く位相比較器（１）で位相比較
が何度かおこなわれ、位相進み指令が繰り返しされてよ
うやく電圧制御発信器（４）の入力端子ＶＣＯ、ｎは位
相同期レベルに達する。

従来の位相同期回路は以上のように構成されているため
基準信号ｆ、がなくなりしばらく後に復帰するような場
合は、基準信号ｆ、の復帰タイミングによフては位相が
一致する（同期状態に達する）のに時間かかかり、位相
のずれている状態が長期化することがあった。

この発明は上記のような問題を解消するためになされた
もので、基準信号ｆ、がなくなりしばらく後に復帰する
ような場合に、基準信号ｆ１の復帰タイミングにかかわ
らず高速に同期できる位相同期回路を得ることを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる位相同期回路は基準信号人力を検出す
る基準信号入力検出回路を設けるとともに、分周器を所
定の値に設定する回路を付加したものである。

［作用コ この発明における位相同期回路では、基準信号入力検出
回路は基準信号がいったん停止した後復帰したのを検知
すると直ちに分周器の値をある特定の値に設定し、分周
機能をその値より継続する。

［発明の実施例コ 以下この発明の一実施例を図について説明する。第１図
において（１）ないしく４）はそわぞれ従来の位相同期
回路と同一符号のものとは同一または相当のものである
か、このうち分周器は電圧制御発振器の出力ｆ。を分周
する以外に、ｆｏとは別に入力されるロード信号により
はあらかじめ設定用レジスタ（５）に設定された値に分
周器内の値が設定され、その値から入力されるｆ。に従
い分周動作を継続する、たとえばプリセッタブル・カウ
ンタのようなものとする。

基準信号が人力されていることを監視する基準信号人力
検出回路（６）、（７）はワンジュツト・マルチバイブ
レータで上言己基準信号人力検出回路（６）で基準信号
か停止状態から人力を検出した時点で上記分周器（２）
にロード信号を出力し、分周器を設定用レジスタの値に
設定する。

次に動作について説明する。もつとも、基準信号ｆ１が
存在している状態では分周器にロード信号が人力されな
い状態であるため位相同期回路としての動作は従来と同
一でその説明は重複するため省略する。

したがって、基準信号ｆ１がいったん停止し所定の時間
後これか復帰した場合を想定した動作につき第２図のタ
イミング図をも参照して詳細に説明する。

基準信号が停止している場合は前記従来の位相同期回路
の問題点を述べたと同様にローパス・フィルタ（３）の
出力電圧ＶＣＯ，。すなわち電圧制御発信器（４）の入
力端子は最低レベルに達し、電圧制御発信器（４）から
は最低レベルの周波数のパルス列ｆ０が出力される無制
御状態となる。

この時基準信号人力検出回路（６）は基準信号が入力さ
れていないことを示す信号を出力しこの信号によりロー
パスフィルタ（３）の積分要素を放電させる。

このような無制御状態の時刻（Ｂ）で基準信号ｆ１が復
帰したとすると、基準信号人力検出回路（６）は基準信
号の入力を検知し、基準信号人力信号ＳＤを出力する。

ワンショット・マルチバイブレータ（７）はこの信号Ｓ
Ｄを受は分周器（２）にロード信号ＬＤを出力する。す
ると、分周器（２）はただちに設定用レジスタ（５）の
値が分周器の値となりその後は入力されるｆ、に従い分
周動作を設定値から継続される。ローパスフィルタ（３
）の積分要素を放電させる。

いま分周器（２）がロード信号ＬＤ受信後つぎのｆｏの
入力でｆＦＢが立ち上がるような値が設定用レジスタに
格納されていると、基準信号ｆ、が復帰しｆ、が立ち上
がるとロード信号を受は分周器からｆ、も立ち上がる信
号が出力され位相比較器（１）に人力される。同時にロ
ーパスフィルタの積分要素がリセットされｖＣＯは瞬時
に立ち上がるとともに位相比較器（１）からの信号ｆｌ
によりさらに増大する。

そして、以後、同期化の本来の動作を継続していく。

以上のようにこの実施例では基準信号ｆ、か復帰した場
合、基準信号ｆ１と比較信号であるｆＦＢとがあらかじ
め設定されたきわめてわずかな位相差を有する状態から
位相比較動作を開始するので復帰後同期状態に達するの
に要する時間が大幅に短縮されることになる。

なお、この実施例ではローパスフィルタの積分要素のリ
セットは基準信号入力検出回路の出力で行ったが、積分
要素が十分にリセットできるロード信号を代用してもよ
い。

また、上記実施例では基準信号ｆ、がいったん停止し所
定の時間後これが復帰した場合を想定し基準信号の有無
を検出してロード信号を発生させたが、たとえば基準信
号ｆ、の周波数が大きく変化したり、あるいは基準信号
のレベルが小さくもしくは大きくて位相比較器で位相比
較できなかったりして位相同期の制御可能範囲外となり
同期状態を維持できない場合は、第３図のような構成に
すれば位相同期可能条件に基準信号が達し、再度同期状
態になるのに要する時間を大幅に短縮することかできる
。ローパスフィルタ（３）の出力レベルを位相同期監視
器（８）で監視し、ある所定範囲よりはずれると非同期
状態と判断しこの期間中はつねに基準信号ｆ、の立ち上
がりでロード信号ＬＤを分周器（２）に送り続け、同期
状態と判断するとロード信号を停止する。つまり、非同
期状態中であっても基準信号ｆ、の立ち上がりと分周器
からの比較信号ｆ０のたちあがりの時間差はつねに一定
値かつきわめて短い。そのため基準信号ｆ、が位相同期
可能条件に達するときわめて短時間で同期状態に達する
ことができる。

なお、ここでは位相同期監視器（８）をローパスフィル
タ（３）の出力レベルを監視し同期状態、非同期状態を
判断したが位相比較器（１）の出力を監視してもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明では分周器の値を制御すること
により、基準信号ｆ、が同期可能状態への復帰時は、基
準信号ｆ１の復帰時点に無関係に常に一定の値を初期値
として位相同期制御が行なわれるため、基準信号ｆ、の
復帰タイミングにかかわらず常に高速に同期できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明の実施例による位相同期回路の回路
構成を示すブロック図、第２図はその動作タイミング図
、第３図は他の実施例の位相同期回路構成を示すブロッ
ク図、第４図は、従来の位相同期回路の回路構成を示す
ブロック図、第５図はその動作タイミング図である。 １は位相比較器、２は分周器、３はロー・バスフィルタ
、４は電圧制御発信器、５は設定用レジスタ、６は基準
信号入力検出回路、７はワンショット・マルチバイブレ
ータ、８は位相同期監視器。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基準信号と比較信号との位相差を検出し、この位
   相に応じた信号を出力する位相比較と、この位相比較器
   から出力された信号を平滑化するローパスフィルタとこ
   のローパスフィルタから出力された信号に比例した周波
   数の信号を出力する電圧制御発振器と、この電圧制御発
   振器から出力された信号を分周し上記比較信号として上
   記位相比較器に出力する分周器とを備えたものにおいて
   、上記基準信号の停止を検出する回路と、この検出回路
   の出力に基づき上記分周器を特定な値に設定させる回路
   を備えたことを特徴とする位相同期回路。
2. （２）基準信号と比較信号との位相差を検出し、この位
   相に応じた信号を出力する位相比較と、この位相比較器
   から出力された信号を平滑化するローパスフィルタとこ
   のローパスフィルタから出力された信号に比例した周波
   数の信号を出力する電圧制御発振器と、この電圧制御発
   振器から出力された信号を分周し上記比較信号として上
   記位相比較器に出力する分周器とを備えたものにおいて
   、上記位相同期状態を監視する回路と、この監視回路の
   出力に基づき上記分周器を特定な値に設定させる回路を
   備えたことを特徴とする位相同期回路。