JPH04200115A - Phase synchronization circuit - Google Patents

Phase synchronization circuit

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JPH04200115A
JPH04200115A JP2334419A JP33441990A JPH04200115A JP H04200115 A JPH04200115 A JP H04200115A JP 2334419 A JP2334419 A JP 2334419A JP 33441990 A JP33441990 A JP 33441990A JP H04200115 A JPH04200115 A JP H04200115A
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Japan
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voltage
digital data
phase
output
circuit
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JP2334419A
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Inventor
Hitoshi Masuda
等 増田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE:To attain oscillation control of a VCO in response to the synchronization state by providing a control means varying a control voltage outputted from a loop filter based on the result of discrimination of a discrimination means and revising a digital data fed to a D/A converter and adding/subtracting the data. CONSTITUTION:The circuit is provided with a double window comparator circuit 18 and with a discrimination result input port 19. Then the digital data fed to a level shift (LS) D/A converter 8 is added and subtracted depending on the output state of the said circuit 18 to revise the digital data from to a gain control (GC) D/A converter 7. Moreover, a nonvolatile memory 11 stores digital data in two kinds of converters 7 and read selectively in response to the output state of the said circuit 18 by a control circuit 12 and the result is fed to the converters 7. Thus, the state is immediately restored even when locking is released and locking is always implemented regardless of the quantity of jitter.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、位相同期回路(以下、’ P L L (P
hase I、ocked Loop)回路」という」
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a phase-locked circuit (hereinafter referred to as 'PLL (P
hase I,ocked Loop) circuit"
It is related to.

征】顎l支板 従来、斯るPLL回路は第4図に示す如く構成されてお
り、(1)は基準となる周波数f ItEFの入力信号
が印加される入力端子、(2)は供給される制御電圧に
基づいて発振出力信号の周波数f。、Cが制御される電
圧制御発振器(以下、rvc○」という) 、(3)は
v c O (2)の発振出力信号周波数f。scを分
周する分周器、(4)は分周器(3)にて分周されたV
 C O (2)の発振出力信号と入力信号とを位相比
較して位相差(両信号の周波数ズレ)に応じた差信号電
圧を出力する位相比較器で、該位相比較器(4)は基準
周波数f IIEFの入力信号の立ち下がりと分周され
た周波数f PLLの発振出力信号の立ち下がりとの間
に位相差が無い同位相の場合にはハイインピーダンス状
態となって差信号電圧を出力せず(即ち、一定電圧にあ
り)、位相差が有りその入力信号(第5図(a)参照)
が分周した発振出力信号(第5図(b)参照)に対して
進相の場合にはハイレベルの差信号電圧(第5図(c)
参照)を一定電圧に重畳して出力し、逆に遅相の場合に
はローレベルの差信号電圧を一定電圧に重畳して出力す
るようになっている。(5)は位相比較器(4)から位
相差に応じて出力される差信号電圧を制御電圧にしてV
 C O (2)に供給して帰還を掛けるループフィル
タで、該ループフィルタ(5)は位相比較器(4)の差
信号電圧を平滑するローパスフィルタ (以下、rLP
F.という)(6)と、その基準電圧端子に印加される
L P F (6)の出力電圧■L□を供給されるデジ
タルデータに応じた制御電圧にして出力しロックレンジ
の設定を行なうゲインコントロール用デジタル/アナロ
グコンバータ (以下、rcc−D/Aコンハータ」と
いう)(7)と、その基準電圧端子に印加される基準電
圧を供給されるデジタルデータに応した制御電圧にして
出力し発振中心周波数の設定を行なうレベルシフト用デ
ジタル/アナログコンバータ(以下、rLS−D/Aコ
ンバータ」という)(8)と、両り/Aコンハータ(7
) (8)から出力される制御電圧を加算してV C 
O (2)に供給する加算器(9)とから成っている。
Conventionally, such a PLL circuit is configured as shown in Fig. 4, where (1) is an input terminal to which an input signal of the reference frequency fItEF is applied, and (2) is an input terminal to which the input signal is supplied. The frequency f of the oscillation output signal is based on the control voltage. , C is a controlled voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as "rvc○"), (3) is the oscillation output signal frequency f of v c O (2). Frequency divider that divides sc, (4) is V divided by frequency divider (3)
A phase comparator that compares the phases of the oscillation output signal of C O (2) and the input signal and outputs a difference signal voltage according to the phase difference (frequency shift of both signals), and the phase comparator (4) is a reference signal. If there is no phase difference between the falling edge of the input signal of the frequency f IIEF and the falling edge of the divided frequency f PLL oscillation output signal, and there is no phase difference between them, they enter a high impedance state and output a difference signal voltage. (i.e., at a constant voltage), the input signal has a phase difference (see Figure 5(a)).
If the phase is advanced with respect to the frequency-divided oscillation output signal (see Fig. 5(b)), the difference signal voltage of high level (see Fig. 5(c))
) is superimposed on a constant voltage and output, and conversely, in the case of a lagging phase, a low level difference signal voltage is superimposed on a constant voltage and output. (5) is V
The loop filter (5) is a low-pass filter (hereinafter referred to as rLP) that smooths the difference signal voltage of the phase comparator (4).
F. ) (6) and the output voltage of L P F (6) applied to its reference voltage terminal ■ Gain control that outputs the control voltage according to the supplied digital data and sets the lock range. A digital/analog converter (hereinafter referred to as "RCC-D/A converter") (7) converts the reference voltage applied to its reference voltage terminal into a control voltage corresponding to the supplied digital data and outputs it to control the oscillation center frequency. A level shift digital/analog converter (hereinafter referred to as rLS-D/A converter) (8) that performs settings, and a dual/A converter (7).
) Adding the control voltage output from (8), V C
0 (2) and an adder (9).

ここで、両り/Aコンハータ(7)(8)はその基準電
圧端子に印加された電圧とデジタル値の積を出力する乗
算型になっている。そして、(10)は分周器(3)に
その分周比を設定するデジタルデータを供給する分周比
出力ポート、(11)は分周比出力ポート(10)及び
GC,LS・D/Aコンハータ(7) (8)に供給さ
れるデジタルデータが記憶されている不揮発性メモリ、
(l2)はデータハスを通じて不揮発性メモリ(11)
に記憶された各デジタルデータを読み出し分周比出力ポ
ート(10)には分周比を設定するデジタルデータを供
給し、GC,LS−D/Aコンバータ(7) (8)に
は夫々ロックレンジ,発振中心周波数を設定するデジタ
ルデータを供給する制御回路(この場合、マイクロコン
ピュータ)である。ここで、分周比出力ポート(10)
に供給されたデジタルデータは分周器(3)に合致する
よう分周比出力ポート(10)から出力されるようにな
っており、例えば制御回路(12)からの出力が8ビツ
トで分周器(3)が18ビツトであれば、分周比出力ポ
ート(10)ヲ3個使用して18ビツトを出力するよう
になっている。
Here, both/A converters (7) and (8) are of a multiplication type that outputs the product of the voltage applied to its reference voltage terminal and a digital value. (10) is a frequency division ratio output port that supplies digital data for setting the frequency division ratio to the frequency divider (3), and (11) is a frequency division ratio output port (10) and GC, LS, D/ A non-volatile memory in which the digital data supplied to the converter (7) (8) is stored;
(l2) is a non-volatile memory (11) through the data hash
The digital data stored in the GC and LS-D/A converters (7) and (8) are read out and the digital data for setting the frequency division ratio is supplied to the frequency division ratio output port (10). , a control circuit (in this case, a microcomputer) that supplies digital data for setting the oscillation center frequency. Here, divide ratio output port (10)
The digital data supplied to the circuit is output from the frequency division ratio output port (10) so as to match the frequency divider (3).For example, the output from the control circuit (12) is divided by 8 bits. If the circuit (3) is 18 bits, three frequency division ratio output ports (10) are used to output 18 bits.

従って、このような構成のPLL回路では、その電源投
入に伴なって先ず制御回路(12)が不揮発性メモリ(
11)から分周比のデジタルデータを読み出して、その
デジタルデータを分周比出力ポート(10)へ供給し、
分周器(3)の分周比を設定(この場合、N分周)する
。次に、発振中心周波数のデジタルデータを不揮発性メ
モリ(ll)から読み出してLS−D/Aコンハータ(
8)に出力し、LS・D/Aコンハータ(8)より出力
される制御電圧、即ちV C O (2)の発振中心周
波数が設定される。
Therefore, in a PLL circuit having such a configuration, when the power is turned on, the control circuit (12) first loads the nonvolatile memory (
11), and supplies the digital data to the frequency division ratio output port (10);
Set the frequency division ratio of the frequency divider (3) (in this case, divide by N). Next, the digital data of the oscillation center frequency is read from the nonvolatile memory (ll) and the LS-D/A converter (
8) and the control voltage output from the LS/D/A converter (8), that is, the oscillation center frequency of V CO (2) is set.

同様に、ロックレンジのデジタルデータを不揮発性メモ
リ(11)から読み出してGC−D/Aコンバータ(7
)に出力し、GC−D/Aコンバータ(7)より出力さ
れる制御電圧のゲイン、即ちロックレンジが設定される
。そして、この状態で入力端子(1)に印加される基準
となる入力信号と分周器(3)で1/N分周されたv 
CO(2)の発振出力信号とを位相比較して、その位相
差に応した差信号電圧をGC−D/Aコンバータ(7)
でデジタルデータにより設定されたゲインで制御電圧に
変換後、LC−D/Aコンバータ(8)からの制御電圧
と加算してV CO(2)に供給し帰還を掛けることで
、その発振出力信号を制御して位相差がなくなるまでこ
の動作を繰り返し、入力信号に位相同期したN逓倍の発
振出力信号をクロック信号として得るようにしている。
Similarly, the lock range digital data is read from the nonvolatile memory (11) and the GC-D/A converter (7) is read out.
) and the gain of the control voltage output from the GC-D/A converter (7), that is, the lock range is set. In this state, the reference input signal applied to the input terminal (1) and the frequency divided by 1/N by the frequency divider (3) are used.
The phase is compared with the oscillation output signal of CO (2), and the difference signal voltage corresponding to the phase difference is converted to the GC-D/A converter (7).
After converting it to a control voltage with a gain set by digital data, the oscillation output signal is added to the control voltage from the LC-D/A converter (8) and supplied to the V CO (2), where feedback is applied. This operation is repeated until the phase difference disappears by controlling the input signal, and an N-multiplied oscillation output signal phase-synchronized with the input signal is obtained as a clock signal.

日が”しようとする闘− ところが、斯る従来構成のPLL回路では、制御回路か
らLS、  GC−D/Aコンバータに夫々供給される
デジタルデータが一定で、LS−D/Aコンバータより
出力される制御電圧と、GC・D/Aコンバータより出
力される制御電圧への変換ゲインが常に一定になってい
るため、即ちロックレンジや中心周波数が一定であるた
め、ロックが外れた時や外れなくてもジッターが多い時
などは対応出来なくなると云った欠点があった。
However, in PLL circuits with such conventional configurations, the digital data supplied from the control circuit to the LS and GC-D/A converters is constant, and the output from the LS-D/A converters is constant. Since the control voltage output from the GC/D/A converter and the conversion gain to the control voltage output from the GC/D/A converter are always constant, that is, the lock range and center frequency are constant, so there is no problem when the lock goes out. However, there was a drawback that it could not cope with cases where there was a lot of jitter.

本発明はこのような点に鑑み成されたものであって、ロ
ック外れの復帰が直ちに行なえ、またジッターの多い時
でも口・ツクさせ得るP L L回路を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a PLL circuit that can immediately recover from being unlocked and can be turned on and off even when there is a lot of jitter.

i を¥lするための  − 上記した目的を達成するため本発明では、基準となる信
号とVCOからの発振出力信号とを位相比較器で位相比
較した後、この位相比較器から位相差に応して出力され
る差信号電圧をループフィルタより制御電圧としてVC
Oに供給し、その発振出力信号が基準となる信号と位相
同期するようにしたPLL回路において、その同期状態
を判別する判別手段と、該判別手段の判別結果に基づい
て前記ループフィルタより出力される制御電圧を可変す
る制御手段とを設けたもので、具体的に前記ループフィ
ルタは、前記位相比較器の差信号電圧を平滑するローパ
スフィルタと、そのローパスフィルタの出力電圧を供給
されるデジタルデータに応した制御電圧にして出力しロ
ックレンジの設定を行なうD/Aコンバータと、基準電
圧を供給されるデジタルデータに応じた制御電圧にして
出力し発振中心周波数の設定を行なうD/Aコンバータ
と、両り/Aコンバータからの制御電圧を加算してVC
Oに供給する加算器とを含み、両り/Aコンバータに供
給されるデジタルデータが前記判別手段の判別結果に基
づいて前記制御手段により変更並びに加減算されるよう
にしたものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention compares the phases of the reference signal and the oscillation output signal from the VCO using a phase comparator, and then outputs signals from the phase comparator that respond to the phase difference. The difference signal voltage outputted from the loop filter is used as a control voltage by VC
In the PLL circuit, the oscillation output signal is supplied to O, and its oscillation output signal is phase-synchronized with the reference signal. Specifically, the loop filter includes a low-pass filter that smoothes the difference signal voltage of the phase comparator, and digital data supplied with the output voltage of the low-pass filter. A D/A converter outputs a control voltage according to the supplied digital data and sets the lock range, and a D/A converter outputs the reference voltage as a control voltage according to the supplied digital data and sets the oscillation center frequency. , by adding the control voltages from both/A converters to VC
The digital data supplied to both/A converters is changed, added and subtracted by the control means based on the determination result of the determination means.

また、前記制御手段は加減算して更新されたデジタルデ
ータの書き込み、読み出しが行なえる不揮発性メモリを
含み、前記判別手段としては前記位相比較器の差信号電
圧を平滑するローパスフィルタの出力電圧と各基準電圧
とを比較してその比較結果に基づいた出力状態となるダ
ブルウィンドコンパレーク回路を用いるようにしたもの
である。
Further, the control means includes a non-volatile memory capable of writing and reading digital data updated by addition and subtraction, and the discrimination means includes an output voltage of a low-pass filter for smoothing the difference signal voltage of the phase comparator and each A double window comparator circuit is used which compares the voltage with a reference voltage and sets an output state based on the comparison result.

作用 このような構成のPLL回路では、その同期状態の判別
がダブルウィンドコンパレータ回路の出力状態で行なえ
、その判別結果に応してループフィルタのロックレンジ
と発振中心周波数を設定するD/Aコンバータに供給さ
れるデジタルデータを変更及び加減算して制御■電圧を
可変することで、同期状態乙こ応したVCOの発振制御
が行なえることになる。
In a PLL circuit with such a configuration, the synchronization state can be determined based on the output state of the double-wind comparator circuit, and the D/A converter sets the lock range and oscillation center frequency of the loop filter according to the result of the determination. By changing and adding/subtracting the supplied digital data to vary the control voltage, it is possible to control the oscillation of the VCO in response to the synchronous state.

災」L拠 以下、本発明の一実施例について図面と共に説明する。Disaster” L base An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

尚、従来と同一部分については同一符号を付すと共にそ
の説明を省略する。
It should be noted that the same parts as those in the prior art will be given the same reference numerals and the explanation thereof will be omitted.

本実施例では、同期状態を判別する判別手段と、その判
別結果に基づいてループフィルタより出力される制御電
圧を制御する制御手段とを設けたもので、具体的には第
1図に示すように前記LPF(6)の出力電圧と抵抗(
13)〜(17)により電源電圧V CCを分圧して設
定した各基準電圧V、〜V4(V。
In this embodiment, a discriminating means for discriminating the synchronization state and a control means for controlling the control voltage output from the loop filter based on the discriminating result are provided. Specifically, as shown in FIG. The output voltage and resistance of the LPF (6) (
13) to (17), each reference voltage V, to V4 (V), which is set by dividing the power supply voltage VCC.

> V+ > V2 > V3 > V4)とを比較し
て同期状態を判別するダブルウィンドコンパレータ回路
(18)を設けると共に、このダブルウィンドコンパレ
ータ回路(18)の出力状態を制御回路(12)にて読
み込むための判別結果入力ポート(19)を設けたもの
である。
> V+ > V2 > V3 > V4) to determine the synchronization state by providing a double window comparator circuit (18), and the control circuit (12) reads the output state of this double window comparator circuit (18). A determination result input port (19) is provided for this purpose.

そして、そのダブルウィンドコンパレータ回路(18)
の出力状態によりL S −D/Aコンバータ(8)に
供給されるデジタルデータを加減算し、且つGC−D/
Aコンバータ(7)に供給されるデジタルデータを変更
すると共に、その加減算して更新されたLS−D/Aコ
ンバータ(8)のデジタルデータを不揮発性メモ+)(
11)に1,5DATA−0として書き込んで該メモリ
(11)に記憶されている旧LSDATA・0を更新す
るように制御回路(12)をプログラムしたものである
。更に、不揮発性メモリ(11)には2種類のGC−D
/Aコンバータ(7)のデジタルデータ、即ち広いロッ
クレンジを得るためのC,CDATA −Lと、狭いロ
ックレンジを得るためのCCDATA −Sとを記憶し
、制御回路(12)によりダブルウィンドコンパレータ
回路(18)の出力状態に応じて選択的に読み出しGC
−D/Aコンバータ(7)に供給するようにしたもので
ある。
And the double window comparator circuit (18)
The digital data supplied to the LS-D/A converter (8) is added or subtracted depending on the output state of the GC-D/A converter (8), and
The digital data supplied to the A converter (7) is changed, and the updated digital data of the LS-D/A converter (8) is stored in a non-volatile memo +) (
11) as 1,5DATA-0, and the control circuit (12) is programmed to update the old LSDATA.0 stored in the memory (11). Furthermore, there are two types of GC-D in the nonvolatile memory (11).
The digital data of the /A converter (7), that is, C, CDATA-L for obtaining a wide lock range, and CCDATA-S for obtaining a narrow lock range, are stored, and the control circuit (12) controls the double-wind comparator circuit. (18) Selective readout GC according to the output state
- The signal is supplied to the D/A converter (7).

ここで、ダブルウィンドコンパレータ回路(1日)は第
1乃至第4コンパレータ(20)〜(23)からなり、
第1.第2コンパレータ(20) (21)の反転端子
には夫々第1.第2基準電圧V、、 V2が、第3.第
4コンパレータ(22) (23)の非反転端子には夫
々第3゜第4基準電圧V3. Vaが夫々入力され、第
1.第2コンパレータ(20) (21)の非反転端子
と第3.第4コンパレータ(22) (23)の反転端
子には夫々LPF(6)の出力電圧が入力されるように
なっており、第2.第3基準電圧V2. V3は狭ロン
クレンジの上限と下限の電圧に設定され、第1.第4基
準電圧ν1.v4はある程度のジッターを許容する広口
ツクレンジの上限と下限の電圧に設定されている。従っ
て、ダブルウィンドコンパレータ回路(18)の入出力
特性は第2図に示すようになり、L P F (6)か
らの出力電圧■6,1がν3<VLPF≦v2の範囲(
第1ウインド内)になるとほぼ完全にロックしている状
態であるとして第1乃至第4コンパレータ(20)〜(
23)よりLレベル(0)を出力し、またV4<VLF
F ≦v3とV2<VLPF ≦V、の範囲(第2ウイ
ンド内)になるとシック−が多くロックが不安定な状態
であるとして第2.第3コンパレータ(21)(22)
の何れかよりHレベノ喧1)を出力し、V、<VLPF
≦V ctまたは0≦VLPF <Vaの範囲になると
ロック外れ若しくは外れていなくてもかなりジッターが
多い状態であるとして第1.第2または第3、第4コン
パレータ(20) (21) 、 (22) (23)
の何れかよりHレベルを出力することになる。そして、
このダブルウィンドコンパレータ回路(18)の出力状
態を判別結果入力ポート(19)から読み込む制御回路
(12)は、第1乃至第4コンパレータ(2o)〜(2
3)の出力が総てローの状態では狭いロックレンジにす
るために小さめの値のデジタルデータ(G’CDATA
 −S)を不揮発性メモリ(11)より読み出してQC
−D/Aコンバータ(7)に供給し、第2゜第3コンパ
レータ(21) (22)の何れかの出力がハイの状態
では広いロックレンジにするために大きめのデジタルデ
ータ (GCDATA −L)をGC・D/Aコンバー
タ(7)に供給するようになっている。更に第1.第2
コンパレータ(20) (21)の出力がハイの状態で
は制御電圧を小さくして発振中心周波数を低い方にズラ
せるためにLS−D/Aコンバータ(8)に供給するデ
ジタルデータを1減算し、第3.第4コンパレータ(2
2) (23)の出力がハイの状態では制御電圧を大き
くして発振中心周波数を高い方にズラせるためにLS−
D/Aコンバータ(8)に供給するデジタルデータに1
加算するようになっている(下表参照)。
Here, the double window comparator circuit (1st) consists of first to fourth comparators (20) to (23),
1st. The inverting terminals of the second comparators (20) and (21) are connected to the first and second comparators, respectively. The second reference voltages V, , V2 are the third . The non-inverting terminals of the fourth comparators (22) and (23) each have a 3rd and a 4th reference voltage V3. Va are input respectively, and the first . The non-inverting terminals of the second comparators (20) and (21) and the third. The output voltage of the LPF (6) is input to the inverting terminals of the fourth comparators (22) and (23), respectively, and the second. Third reference voltage V2. V3 is set to the upper and lower limit voltages of the narrow long range. Fourth reference voltage ν1. v4 is set to the upper and lower limit voltages of the wide aperture range that allows a certain amount of jitter. Therefore, the input/output characteristics of the double window comparator circuit (18) are as shown in FIG.
Within the first window), it is assumed that the lock is almost completely locked, and the first to fourth comparators (20) to (
23) outputs L level (0), and V4<VLF
In the range of F≦v3 and V2<VLPF≦V (within the second window), there are many sick cases and the lock is in an unstable state. Third comparator (21) (22)
Output H level 1) from either of , V, < VLPF
If it falls within the range of ≦V ct or 0≦VLPF <Va, it is assumed that the lock is out or even if it is not out of lock, there is a considerable amount of jitter. 2nd or 3rd or 4th comparator (20) (21) , (22) (23)
The H level will be output from either one. and,
A control circuit (12) that reads the output state of this double window comparator circuit (18) from a determination result input port (19) controls the first to fourth comparators (2o) to (2).
3) When all the outputs are low, a small value of digital data (G'CDATA) is used to narrow the lock range.
-S) is read from the non-volatile memory (11) and QC
- Larger digital data (GCDATA -L) to be supplied to the D/A converter (7) and to provide a wide lock range when either output of the second or third comparator (21) (22) is high. is supplied to the GC/D/A converter (7). Furthermore, the first. Second
When the outputs of the comparators (20) and (21) are high, the digital data supplied to the LS-D/A converter (8) is subtracted by 1 in order to reduce the control voltage and shift the oscillation center frequency to the lower side. Third. Fourth comparator (2
2) When the output of (23) is high, the LS-
1 for the digital data supplied to the D/A converter (8)
(See the table below).

次に、このような制御回路(12)によるPLL回路の
制御動作について第3図のフローチャートを参照しなが
ら説明する。
Next, the control operation of the PLL circuit by such a control circuit (12) will be explained with reference to the flowchart of FIG.

先ず、電源が投入されると、ステップ(Ill)に進ん
で不揮発性メモリ(11)からGC−D/Aコンバータ
(7)、 L S −D/Aコンバータ(8)及び分周
仕出カポ−)(10)用の各デジタルデータを読み込み
(この場合、GC−D/Aコンバータ(7)のデジタル
データはどちらでも良い)、次のステップ(#2)で読
み込んだLS−D/Aコンバータ(8)のデジタルデー
タであるLSDATA・0は変数ではないのでLSDA
TAという変数を作りここに代入してから出力するよう
にする。そして、ステップ(113)に進んで処理2と
して読み込んだ各デジタルデータをGC−D/Aコンバ
ータ(7)、LS−D/Aコンバータ(8)及び分周器
(10)に夫々出力した後、次のステップ(#4)に進
んでダブルウィンドコンパレータ回路(18)の出力状
態を読み込み、この各デジタルデータによって設定され
た分周比。
First, when the power is turned on, the process proceeds to step (Ill) where the GC-D/A converter (7), L S-D/A converter (8), and frequency dividing capo) are stored from the non-volatile memory (11). (10) (in this case, either digital data of the GC-D/A converter (7) is fine), and in the next step (#2) read each digital data of the LS-D/A converter (8). ) is not a variable, so it is called LSDA.
Create a variable called TA and assign it here before outputting it. After proceeding to step (113) and outputting each read digital data as processing 2 to the GC-D/A converter (7), LS-D/A converter (8), and frequency divider (10), Proceeding to the next step (#4), the output state of the double window comparator circuit (18) is read, and the frequency division ratio set by each digital data is determined.

ロックレンジ、発振中心周波数でのPLL回路の同期状
態を判別するために先ず第1.第4コンパレータ(20
) (23)の再出力がローか否かの判定を行なう。こ
こで、YES (ロー)の場合にはロックしている状態
にあるとして次のステップ(#5)に進み、NO(ロー
でない)の場合にはロック外れ若しくは外れていなくて
もかなりシンターが多い状態であるとしてステップ(#
6)に進み、ステップ(#6)で第1コンパレータ(2
0)がロー、第4コンパレーク(23)がハイであるか
否かの判定を行なう。そして、NOの場合にはステップ
(117) 4こ進んで出力電圧V LPFが第1基準
電圧v1よりも高いとしてLS −D/Aコンバータ(
8)のデジタルデータであるLSDATAを1減算し、
YESの場合にはステップ(#8)に進んで出力電圧V
 LFFが第4基準電圧v4よりも低いとしてLS・D
/Aコンバータ(8)のデジタルデータであるLSDA
TAに1加算した後ステップ(#9)に進む。そして、
ステップ(#9)で加減算したLSDATAをL S 
−D/Aコンハーク(8)に出力した後再びステップ(
#4)に復帰し、以後第1.第4コンパレータ(20)
 (23)の再出力がローになるまで、即ちステップ(
#4)での判定結果がYESになるまで繰り返されるこ
とになる。そして、YESになるとステップ(#5)で
現在のLSDATAと初期デジタルデータであるLSD
ATA・○とが同しであるか否かの判定を行ない、YE
Sの場合にはそのまま次のステップ(#10)に進み、
Noの場合にはステップ(#11)でそのLSDATA
を新しい初期デジタルデータ:I、5DATA・0とし
て不揮発性メモリ(11)に書き込んで更新し、次のス
テップ(#10)に進む。そして、ステップ(#10)
で更に第2.第3コンパレータ(21) (22)の再
出力がローであるか否かの判定を行ない、Noの場合に
は基準となる入力信号の周波数f REFが不安定など
の理由でシック−が多くなりロックが不安定な状態にあ
るとしてステップ(#12)に進み、ステップ(111
2)で不揮発性メモリ(11)よりGCDATA −L
を読み出してGC−D/Aコンバータ(7)に供給する
ことになる。また、YESの場合にはシンターの少ない
完全なロック状態にあるとしてステップ(113)に進
み、ステップ(#13)で不揮発性メモリ(11)より
CCDATA・Sを読み出してGC−D/Aコンバータ
(7)に供給することになる。従って、基準周波数が不
安定でジッターが多い時にはロックレンジを広く取って
ロックを安定させ、また基準周波数が安定してジンク−
が少ない時にはロックレンジを狭くして外部の影宮を受
けないようにし、完全なロック状態を維持するよう制御
することになる。尚、ダブルウィンドコンパレータ回路
(18)の出力状態の読み込みはある一定間隔で定期的
に行なわれ、そのつとステップ(#4)以後の制御動作
が行なわれることになる。そして、常にロックの掛かる
L S・D/Aコンバータ(8)のデジタルデータに更
新される不揮発性メモリ(11)のLSDATA・○は
、次の電源投入時におけるPLL回路のロックが短時間
でなされるようその初期デジタルデータとして用いられ
ることになる。
In order to determine the lock range and synchronization state of the PLL circuit at the oscillation center frequency, first. Fourth comparator (20
) Determine whether the re-output in (23) is low. Here, if YES (low), it is assumed that it is locked and proceed to the next step (#5), and if NO (not low), the lock is off or even if it is not off, there is a lot of sintering. Step as the state is (#
6), and in step (#6), the first comparator (2
0) is low and the fourth comparator (23) is high. If NO, step (117) is performed and the output voltage V LPF is higher than the first reference voltage v1, and the LS-D/A converter (
8) Subtract 1 from the digital data LSDATA,
If YES, proceed to step (#8) and set the output voltage V.
Assuming that LFF is lower than the fourth reference voltage v4, LS・D
/A converter (8) digital data LSDA
After adding 1 to TA, proceed to step (#9). and,
LSDATA added and subtracted in step (#9) is L S
- After outputting to D/A Conharc (8), step again (
#4), and from then on #1. 4th comparator (20)
Until the re-output of (23) goes low, i.e. step (
The process is repeated until the determination result in #4) becomes YES. If the answer is YES, the current LSDATA and the initial digital data LSD are stored in step (#5).
Determine whether ATA・○ is the same or not, and return YE.
If S, proceed directly to the next step (#10),
If No, in step (#11) the LSDATA
is written into the non-volatile memory (11) as new initial digital data: I, 5DATA.0 to update it, and proceed to the next step (#10). And step (#10)
And then there's the second one. It is determined whether the re-output of the third comparator (21) (22) is low or not, and if No, there are many sick signals due to instability of the reference input signal frequency f REF. Assuming that the lock is in an unstable state, proceed to step (#12), and proceed to step (111).
2) GCDATA -L from non-volatile memory (11)
is read out and supplied to the GC-D/A converter (7). If YES, it is assumed that the state is completely locked with little sintering, and the process proceeds to step (113). In step (#13), CCDATA.S is read from the non-volatile memory (11) and the GC-D/A converter ( 7). Therefore, when the reference frequency is unstable and there is a lot of jitter, the lock range is widened to stabilize the lock, and the reference frequency is stable and there is no zinc.
When the amount of power is low, the lock range is narrowed to avoid receiving external shadows, and control is performed to maintain a complete lock state. Incidentally, the output state of the double window comparator circuit (18) is read periodically at certain regular intervals, and the control operations after step (#4) are performed at that time. The LSDATA ○ of the non-volatile memory (11), which is updated to the digital data of the LSD/D/A converter (8) which is always locked, ensures that the PLL circuit will be locked in a short time when the power is turned on next time. It will be used as the initial digital data for the future.

以上、本実施例では基準周波数が単一の場合について述
べたが、基準周波数が複数あるようなマルチスキャンの
場合にも各基準周波数用のLS。
In this embodiment, the case where there is a single reference frequency has been described above, but even in the case of multi-scanning where there are a plurality of reference frequencies, the LS for each reference frequency is used.

DS−D/Aコンバータのデジタルデータを不揮発性メ
モリに記憶させることで対応させることが出来る。
This can be achieved by storing the digital data of the DS-D/A converter in a non-volatile memory.

発明の効果 上述した如く本発明のPLL回路に依れば、その同期状
態の判別がダブルウィンドコンパレータの出力状態で行
なえ、その判別結果に応じてループフィルタのロックレ
ンジと発振中心周波数を設定するD/Aコンバータに供
給されるデジタルデータを変更及び加減算して制御電圧
を可変し、同期状態に応じたVC○の発振制御を行なう
ようにしているので、経年変化などによりロックが外れ
ても直ちに復帰させることが出来ると共に、シック−の
多少に拘わらず常にロックが掛かるようにすることが出
来る。また、加減算して更新されたデータを不揮発性メ
モリに書き込み、次の電源投入時の初期デジタルデータ
として用いるようにしているので、電源投入後のロック
を短時間で行なわせることが出来る。
Effects of the Invention As described above, according to the PLL circuit of the present invention, the synchronization state can be determined based on the output state of the double window comparator, and the lock range and oscillation center frequency of the loop filter can be set according to the result of the determination. The control voltage is varied by changing and adding/subtracting the digital data supplied to the /A converter, and the VC○ oscillation control is performed according to the synchronization state, so even if the lock is lost due to aging, etc., it can be restored immediately. In addition, it is possible to always lock the lock regardless of the degree of sickness. Further, since the data updated by addition and subtraction is written into the nonvolatile memory and used as initial digital data when the power is turned on next time, locking can be performed in a short time after the power is turned on.

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

第1図は本発明を実現するための回路構成例を示す図、
第2図はそのダブルウィンドコンパレータの入出力特性
図、第3図はその制御回路の制御動作を説明するための
フローチャート、第4図は従来の回路構成例を示す図、
第5図はその位相比較器のタイミングチャートである。 (2) −V CO、(4)・−位相比較器。 (5)−ループフィルタ、  (6) −−L P F
 。 (7) −G C−D /Aコンバータ。 (8) −L S −D/Aコンバータ。 (9)−加算器、 (11)−不揮発性メモリ。 (12)−m−制御回路。 (1B)−−−ダブルウィンドコンパレータ回路。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a circuit configuration for realizing the present invention,
FIG. 2 is an input/output characteristic diagram of the double window comparator, FIG. 3 is a flowchart for explaining the control operation of the control circuit, and FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional circuit configuration.
FIG. 5 is a timing chart of the phase comparator. (2) -V CO, (4) - phase comparator. (5)-Loop filter, (6)--L P F
. (7) -G CD /A converter. (8) -LS-D/A converter. (9) - Adder; (11) - Non-volatile memory. (12)-m-control circuit. (1B)---Double window comparator circuit.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基準となる信号と電圧制御発振器からの発振出力
信号とを位相比較器で位相比較した後、この位相比較器
から位相差に応じて出力される差信号電圧をループフィ
ルタより制御電圧として電圧制御発振器に供給し、その
発振出力信号が基準となる信号と位相同期するようにし
た位相同期回路において、その同期状態を判別する判別
手段と、該判別手段の判別結果に基づいて前記ループフ
ィルタより出力される制御電圧を可変する制御手段とを
設けたことを特徴とする位相同期回路。
(1) After comparing the phases of the reference signal and the oscillation output signal from the voltage controlled oscillator using a phase comparator, the difference signal voltage output from the phase comparator according to the phase difference is used as the control voltage by the loop filter. In a phase locked circuit which is supplied to a voltage controlled oscillator so that its oscillation output signal is phase-synchronized with a reference signal, there is a determining means for determining the synchronization state, and the loop filter is configured based on the determination result of the determining means. 1. A phase synchronized circuit comprising: a control means for varying a control voltage output from the phase synchronization circuit.
(2)前記ループフィルタは、前記位相比較器の差信号
電圧を平滑するローパスフィルタと、そのローパスフィ
ルタの出力電圧を供給されるデジタルデータに応じた制
御電圧にして出力しロックレンジの設定を行なうデジタ
ル/アナログコンバータとを含み、その供給されるデジ
タルデータが前記判別手段の判別結果に基づいて前記制
御手段により変更されることを特徴とする第1請求項に
記載の位相同期回路。
(2) The loop filter includes a low-pass filter that smoothes the difference signal voltage of the phase comparator, and sets the lock range by converting the output voltage of the low-pass filter into a control voltage according to the supplied digital data. The phase synchronized circuit according to claim 1, further comprising a digital/analog converter, and the supplied digital data is changed by the control means based on the determination result of the determination means.
(3)前記ループフィルタは、基準電圧を供給されるデ
ジタルデータに応じた制御電圧にして出力し発振中心周
波数の設定を行なうデジタル/アナログコンバータと、
その制御電圧に前記位相比較器の差信号電圧からの制御
電圧を加算して前記電圧制御発振器に供給する加算器と
を含み、その供給されるデジタルデータが前記判別手段
の判別結果に基づいて前記制御手段により加減算される
ことを特徴とする第1請求項に記載の位相同期回路。
(3) The loop filter includes a digital/analog converter that outputs a reference voltage as a control voltage according to supplied digital data and sets an oscillation center frequency;
an adder that adds a control voltage from the difference signal voltage of the phase comparator to the control voltage and supplies the result to the voltage controlled oscillator, and the supplied digital data is determined based on the determination result of the determination means. 2. The phase locked circuit according to claim 1, wherein the addition and subtraction are performed by a control means.
(4)前記制御手段は、加減算して更新されたデジタル
データを記憶する記憶手段を含んでいることを特徴とす
る第3請求項に記載の位相同期回路。
(4) The phase synchronized circuit according to claim 3, wherein the control means includes a storage means for storing digital data updated by addition and subtraction.
(5)前記記憶手段は、更新されたデジタルデータの書
き込み、読み出しが行なえる不揮発性メモリであること
を特徴とする第4請求項に記載の位相同期回路。
(5) The phase synchronized circuit according to claim 4, wherein the storage means is a nonvolatile memory in which updated digital data can be written and read.
(6)前記判別手段は、前記位相比較器の差信号電圧を
平滑するローパスフィルタの出力電圧と各基準電圧とを
比較してその比較結果に基づいた出力状態となるダブル
ウィンドコンパレータ回路であることを特徴とする第1
請求項に記載の位相同期回路。
(6) The discrimination means is a double-wind comparator circuit that compares the output voltage of a low-pass filter that smoothes the difference signal voltage of the phase comparator with each reference voltage and outputs an output state based on the comparison result. The first characterized by
A phase locked circuit according to the claims.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7583948B2 (en) 2005-04-28 2009-09-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Time constant automatic adjusting circuit, filter circuit system, and method of automatically adjusting time constant
WO2009113466A1 (en) * 2008-03-12 2009-09-17 日本電波工業株式会社 Frequency synthesizer

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