JPH0445307Y2

JPH0445307Y2 -

Info

Publication number: JPH0445307Y2
Application number: JP20157685U
Authority: JP
Priority date: 1985-12-25
Filing date: 1985-12-25
Publication date: 1992-10-26
Also published as: JPS62109528U

Description

【考案の詳細な説明】「考案の目的」（産業上の利用分野）この考案は、デイジタルPLL回路用の可変分
周器に関する。

（従来の技術・考案が解決しようとする問題点）従来、位相比較器から出力されるパルスによつ
て、分周比を可変しているものとしては、例え
ば、第５図に示すようなTTL・IC
（SN74LS297；T_EXAS I_NSTRUMENTS社製；Ｉ／Ｄサ
ーキツトと示された部分）がある。

上記のTTL・ICは、INCREMENTと
DECREMENTの信号がない（共に“Ｌ”レベ
ル）とき、Ｉ／Ｄ CLKに対しＩ／Ｄ OUTは
１／２に分周されている。

すなわち、第５図のブロツクダイヤグラムおよ
び第６図のタイミングチヤートに示すように、○ハ
＝○ニ＝“Ｌ”が続いている場合、○ホ，○ヘは共に
“Ｈ”となる。従つて、○ロは○イを1/2に分周した波
形○ロ−１となる。このため、出力○トは、入力パル
スが１つ毎に禁止される。（波形○ト−１）次に、波形○ハ−２のようなINCREMENTパル
スがあると、○イのクロツクにして、３又は４クロ
ツク後の○ロ＝“Ｌ”のタイミングで、○ホに伝達さ
れ（波形○ホ−２）JK・フリツプフロツプ回路を
リセツトし、信号を２クロツクにわたつて“Ｌ”
にする。（波形○ロ−２）従つて、波形○ト−２のよ
うに出力は波形○ト−１に比べ１クロツクサイクル
進むことになる。逆に、波形○ニ−２のような
DECREMENTパルスの場合は、波形○ト−３のよ
うに１クロツクサイクル遅れることになる。

上記したように、カウント出力により、カウン
タをプリセツト又はリセツトする従来の可変分周
器は、素子のデイレイ要素により、その動作周波
数は単純な1/2分周器やデイレイ・フリツプフロ
ツプ回路（以下Ｄ−FFという）に比べ大幅に低
くなり、これが、デイジタルPLL回路の周波数
の上限を制限するという欠点があつた。

この考案は上記した点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、動作周波数の上
限近くで、１／ｎ，ｎ＋２／１／１，１／ｎ−２／１の３通りの分周比を持つ可変分周器を提供するこ
とにある。

「考案の構成」（問題点を解決するための手段）位相比較器の出力パルスによりトグル動作を行
なう一対のフリツプフロツプ回路と、そのフリツ
プフロツプ回路の出力により駆動される２つの極
性選択回路を持ち、その一方の極性選択回路は、
一方のフリツプフロツプ回路の出力を前記水晶発
振器からのクロツク信号によりラツチする第１の
ラツチ手段と、前記第１のラツチ手段の出力によ
り前記クロツク信号の極性を反転する第１の反転
手段と、前記第１の反転手段からの反転時に生じ
る短いパルス幅の出力を無効とする無効手段とを
備え、その出力を1/2分周した後他方の極性選択
回路の入力とし、他方の極性選択回路は、他方の
フリツプフロツプ回路の出力を前記水晶発振器か
らのクロツク信号によりラツチする第２のラツチ
手段と、前記第２のラツチ手段の出力を後段に接
続される素子を駆動するのに充分なパルス幅だけ
遅延させる遅延手段と、前記遅延手段の出力によ
り、一方の極性選択回路の出力を反転させる第２
の反転手段とを備え、その出力を固定分周するよ
うに構成して問題の解決を図つている。

（作用）位相比較器よりの（＋）パルスと（−）パルス
により、それぞれ1/2波長分の増減を行ない、動
作周波数の上限近くで１／ｎ，１／ｎ＋２／１，１／ｎ−２／１の３通りの分周比を持つことができる。

（実施例）この考案に係る可変分周器の実施例を第１図乃
至第４図並びに第６図に基づいて説明する。

まず、この考案の原理について、上記した第５
図に示す従来例と比較しながら説明する。

上記した第５図の従来例におけるＩ／Ｄサーキ
ツト部では、第６図のタイミング目盛で１目盛幅
のパルス波形○イに正確に応答する必要がある。従
つて、仮りに、正確に動作するのに２目盛幅が必
要であるとすると、上記従来例のＩ／Ｄサーキツ
ト部を使用することはできない。ここで出力波形
○ト−１，○ト−２，○ト−３について考察をくわえる
と、その各出力波形と立上りのタイミングを同一
にした方形波を考えれば、波形とし、出力に
○ハ、○ニのパルスに応じて波形，，が考えら
れる。つまり、入力を波形，，を出力すれ
ば良い。このためには、○ハ，○ニのパルス毎に出力
位相を反転すれば良い。反転するタイミングによ
つて、波形のようになつたり、あるいは、波形
のようになる。波形の場合は、細かいパルス
があり、このままで良くない。そこで、波形，
，を、それぞれ1/2に分周した波形，，
を考えると、これは、第５図の従来例の
DIVIDE−BY−Ｎ COUNTERで２分周した出
力と等しい。波形を波形→としたタイミン
グでさらに反転した波形は、波形と反転制御
するタイミング（すなわち、○ハと○ニのタイミング
の違いに起因するもの）を除いて同じである。

つまり、○ハと○ニのパルス共、同じように波形
に対してパルス毎に位相を反転するようにし、こ
のタイミングを反転時に同一極性を保つタイミン
グとするか、必要に応じて切り替えタイミングの
前後の出力を禁止又はクランプすることによつ
て、反転時にパルス発生のない波形を得、これ
を1/2に分周する。更に、INCREMENTの場合
は、充分長いパルス幅となるようなタイミングを
選んで、再度出力極性を反転すれば、波形とな
る。このようにすれば、応答性のやや悪い素子で
も使用が可能となる。

この考案に係る可変分周器は、上記したような
原理で考えられたものである。以下、第１図に示
すこの考案の実施例に基づいて説明する。

（＋）パルスおよび（−）パルス信号はデイジ
タル的な位相比較器（図示しない）の出力信号
で、出力位相を増（周波数を下げる）減（周波数
を上げる）するような制御信号である。

このパルス信号は、トグル動作を行なうトグ
ル・フリツプフロツプ回路（以下Ｔ−FFという）
１および２に供給され、第２図に示す波形ａ，ｂ
のようなパルス毎に反転する信号となる。

Ｔ−FF１の出力信号ａは、（±）の双方向の制
御時にともに反転し、反転毎に水晶発振器３の出
力のクロツクｃの位相を反転し波形ｄとなる。波
形ｃ，ｄ上に示した矢印はその時点で制御が行な
われたことを示している。（以下第２図中の矢印
は同じ意味を表す。）上記した第２図のタイミングチヤートは、素子
のデイレイ要素を入れてあるため見にくくなつて
いるので、そのポイントとなる部分を示す第３図
により説明する。

Ｔ−FF１の出力信号ａは、上記したように、
水晶発振器３のクロツクｃの極性を反転するか否
かを意味しているが、この出力信号ａは、クロツ
クｃによつて、ラツチされる。このラツチ用のＤ
−FF８の遅延により、波形ｃの立ち上がりエツ
ジより、その立ち上がりは遅れる。そして、その
ラツチ出力によつて、波形ｃの極性はEX−OR
１０により反転され信号ｄとなるが、Ｄ−FF８
の遅れによる細いパルスが発生する。

クロツクｃをインバータを介してEX−OR１
０に入力しているのは、Ｄ−FF８の遅れを補償
して、より細いパルスですませるためである。そ
して、この、細いパルスを禁止するため、信号ｄ
は、Ｄ−FF８の出力と遅延線１１を通つたＤ−
FF８の出力とを、AND−OR−INV１２へ入力
する。

ブロツク４は、上記したEX−OR１０と、遅
延線１１と、AND−OR−INV１２とから構成
され、Ｔ−FF１の出力信号ａの反転毎に1/2波長
分の遅れを挿入する回路となつている。従つて、
AND−OR−INV１２では、Ｄ−FF８の出力が
反転した後、遅延線１１を通過するまでの期間を
禁止する動作を行なつている。

こうして、ブロツク４の出力信号ｅは、クロツ
クｃに対して（素子の遅延はあるが）、（＋）パル
スおよび（−）パルス毎に1/2クロツク同期だけ
信号を遅らせる動作をする。

その後、フリツプフロツプ回路（以下FFとい
う）５によつて、1/2に分周され、信号ｆとなる。
一方、（−）パルスをＴ−FF２により反転した信
号ｄを得る。この信号ｂは、出力位相を減ずる制
御パルス毎に反転する信号であるが、Ｄ−FF９
およびＪ−−FF１３でタイミングを合わせ、
更に遅延線１４により、接続する素子を駆動する
パルス幅としては、充分大きな量だけ遅らせた信
号ｇにより、EX−OR６による極性反転され信
号ｈとなる。

この場合、FF５とＪ−−FF１３は、共通ク
ロツクｅによりFF５はＴ−FFとしての動作を、
またＪ−−FF１３はＤ−FF動作を行ない、同
じタイミングで出力させるため、遅延線１４の遅
延量だけのパルス幅が極性反転時に発生する。第
２図に示す波形ｈ上の３つの矢印のうち右端側の
ものが、EX−OR６により生じたパルスである
が、２分周された信号であるため、ブロツク４と
異なり、EX−OR６では、後段を動作させ得る
パルス幅を得ることができる。

上記信号ｈを分周器７により、４分周すれば、
出力ｊは、クロツクｃに対して、８分周されたこ
とになるが、（＋）パルスがある毎に、入力クロ
ツクにして、1/2クロツク周期の遅れと、２分周
期後の1/2周期、すなわち、２×1/2＝１クロツク
周期の進みが同時に発生し、結局1/2クロツク周
期の進みが発生することになる。（ただし、入力
クロツクのデイレイ比は、50％・50％とする。）これは、等価的に、１クロツクづつ進み遅れの
制御を行なつた場合に対し、入力クロツクが1/2
ですむことになり、素子を低速のものでも使用可
能とすることができ、また、上記したように出力
信号ｊはクロツクｃを８分周した信号であるが、
（＋）パルスと（−）パルスにより、それぞれ1/2
波長分の増減を行なうことができ、1/8，1/8.5，
１／７．５の３通りの分周比を持たせることができる。

「考案の効果」この考案に係る可変分周器によれば、動作周波
数の上限近くで、１／ｎ，１／ｎ＋２／１，１／ｎ−１／２の３通りの分周比を持つ可変分周器を構成するこ
とができ、また入力クロツクが1/2ですみ、使用
する素子を低速のものでも使用可能とすることが
でき、実用上きわめて有効なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、この考案に係る可変分周
器の実施例を示すものであつて、第１図はブロツ
ク図、第２図乃至第３図はタイミングチヤート図
である。第５図および第６図は、従来例を示すも
ので、第５図はブロツク図、第６図はタイミング
チヤート図である。１，２，５……フリツプフロツプ回路（Ｔ−
FF）、３……水晶発振器、８，９，１３……フリ
ツプフロツプ回路（Ｄ−FF）、６，１０……EX
−OR、１１，１４……遅延線、１２……AND−
OR−INV、７……分周器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】水晶発振器と、可変分周器と、その可変分周器
の出力を分周する固定分周器と、入力信号と前記
固定分周器との位相を比較し、位相の進み遅れに
対応したパルスを出力する位相比較器とを備え、
位相の進み遅れに対応したパルスによつて分周比
を変化させるように構成したPLL回路に使用さ
れる可変分周器において、前記位相比較器の出力パルスによりトグル動作
を行なう一対のフリツプフロツプ回路と、そのフ
リツプフロツプ回路の出力により駆動される２つ
の極性選択回路を持ち、その一方の極性選択回路
は、一方のフリツプフロツプ回路の出力を前記水
晶発振器からのクロツク信号によりラツチする第
１のラツチ手段と、前記第１のラツチ手段の出力
により前記クロツク信号の極性を反転する第１の
反転手段と、前記第１の反転手段からの反転時に
生じる短いパルス幅の出力を無効とする無効手段
とを備え、その出力を1/2分周した後他方の極性
選択回路の入力とし、他方の極性選択回路は、他
方のフリツプフロツプ回路の出力を前記水晶発振
器からのクロツク信号によりラツチする第２のラ
ツチ手段と、前記第２のラツチ手段の出力を後段
に接続される素子を駆動するのに充分なパルス幅
だけ遅延させる遅延手段と、前記遅延手段の出力
により、一方の極性選択回路の出力を反転させる
第２の反転手段とを備え、その出力を固定分周す
るように構成したことを特徴とする可変分周器。