JPH05206851A - 周波数シンセサイザ - Google Patents
周波数シンセサイザInfo
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- JPH05206851A JPH05206851A JP4014144A JP1414492A JPH05206851A JP H05206851 A JPH05206851 A JP H05206851A JP 4014144 A JP4014144 A JP 4014144A JP 1414492 A JP1414492 A JP 1414492A JP H05206851 A JPH05206851 A JP H05206851A
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- capacitor
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 迅速に発振周波数を変更することのできる周
波数シンセサイザを提供する。 【構成】 発振出力を分周する分周器４の出力と、基準
信号とを位相比較する比較器３と、この比較結果に基づ
いて充電信号を出力するチャージポンプ回路５と、この
チャージポンプ回路５の出力を充電して平均化するロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）１２と、このＬＰＦ１２の出力
が供給される電圧制御発振器７とを有する周波数シンセ
サイザにおいて、チャージポンプ回路５とＬＰＦ１２と
を切離すスイッチ１１と、ＬＰＦ１２を構成するコンデ
ンサの電荷蓄積量を強制的に制御する電荷制御手段２０
とを設け、出力周波数を変化させるとき、スイッチ１１
により一時的に切離すと共に、この切離されている間
に、電荷制御手段２０による制御で、コンデンサの電荷
蓄積量を変化させるようにした。
波数シンセサイザを提供する。 【構成】 発振出力を分周する分周器４の出力と、基準
信号とを位相比較する比較器３と、この比較結果に基づ
いて充電信号を出力するチャージポンプ回路５と、この
チャージポンプ回路５の出力を充電して平均化するロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）１２と、このＬＰＦ１２の出力
が供給される電圧制御発振器７とを有する周波数シンセ
サイザにおいて、チャージポンプ回路５とＬＰＦ１２と
を切離すスイッチ１１と、ＬＰＦ１２を構成するコンデ
ンサの電荷蓄積量を強制的に制御する電荷制御手段２０
とを設け、出力周波数を変化させるとき、スイッチ１１
により一時的に切離すと共に、この切離されている間
に、電荷制御手段２０による制御で、コンデンサの電荷
蓄積量を変化させるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数シンセサイザに
関し、特に通信装置用のシンセサイザのように出力周波
数の変更を迅速に行う必要のある周波数シンセサイザに
関する。
関し、特に通信装置用のシンセサイザのように出力周波
数の変更を迅速に行う必要のある周波数シンセサイザに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、通信装置などに使用される周波数
シンセサイザは、図８に示すように構成されていた。こ
の図８において、１は基準発振器を示し、この発振器１
の出力を分周器２を介して位相比較器３に供給し、この
比較器３で分周器４の出力と位相比較を行う。そして、
位相比較器３が出力する位相差信号をチャージポンプ回
路５に供給する。このチャージポンプ回路５は、電流源
で構成され、後段に接続されたローパスフィルタ６を構
成するコンデンサを充電させる充電電流を、位相差信号
に応じて出力する。そして、このチャージポンプ回路５
が出力する充電電流をローパスフィルタ６に供給し、こ
のローパスフィルタ６を構成するコンデンサに充電さ
せ、チャージポンプ回路５の出力を積分させて平均化
し、平均化された出力電圧を電圧制御発振器７に供給す
る。そして、この電圧制御発振器７で供給される電位に
応じた周波数信号を発振させ、発振出力を出力端子８に
供給すると共に、分周器４に供給する。
シンセサイザは、図８に示すように構成されていた。こ
の図８において、１は基準発振器を示し、この発振器１
の出力を分周器２を介して位相比較器３に供給し、この
比較器３で分周器４の出力と位相比較を行う。そして、
位相比較器３が出力する位相差信号をチャージポンプ回
路５に供給する。このチャージポンプ回路５は、電流源
で構成され、後段に接続されたローパスフィルタ６を構
成するコンデンサを充電させる充電電流を、位相差信号
に応じて出力する。そして、このチャージポンプ回路５
が出力する充電電流をローパスフィルタ６に供給し、こ
のローパスフィルタ６を構成するコンデンサに充電さ
せ、チャージポンプ回路５の出力を積分させて平均化
し、平均化された出力電圧を電圧制御発振器７に供給す
る。そして、この電圧制御発振器７で供給される電位に
応じた周波数信号を発振させ、発振出力を出力端子８に
供給すると共に、分周器４に供給する。
【０００３】ここで、分周器４は周波数制御回路９によ
り分周比が制御され、この分周比の設定により出力周波
数が決まる。即ち、出力端子８に得られる発振出力の周
波数を変更する場合には、周波数制御回路９から分周器
４に、分周比変更データを供給し、分周器４の分周出力
を変更させる。このようにすることで、位相比較器３で
の位相比較状態に変化が生じ、電圧制御発振器７の制御
電圧が変化して、出力端子８に得られる信号の周波数が
変化する。
り分周比が制御され、この分周比の設定により出力周波
数が決まる。即ち、出力端子８に得られる発振出力の周
波数を変更する場合には、周波数制御回路９から分周器
４に、分周比変更データを供給し、分周器４の分周出力
を変更させる。このようにすることで、位相比較器３で
の位相比較状態に変化が生じ、電圧制御発振器７の制御
電圧が変化して、出力端子８に得られる信号の周波数が
変化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
分周器４の分周比を変えるだけでは、周波数の変更に時
間がかかる不都合があった。即ち、この周波数シンセサ
イザを構成する回路のループが安定するまで、出力端子
８に得られる信号の周波数が所望の周波数にならない。
分周器４の分周比を変えるだけでは、周波数の変更に時
間がかかる不都合があった。即ち、この周波数シンセサ
イザを構成する回路のループが安定するまで、出力端子
８に得られる信号の周波数が所望の周波数にならない。
【０００５】ここで、ローパスフィルタ６の時定数を小
さくすれば、周波数変更時に回路のループが安定するま
での時間を短縮できるが、ローパスフィルタ６で充分に
積分処理しないと、電圧制御発振器７の制御電圧が安定
せず、出力端子８に得られる信号の精度が悪化する。従
って、ローパスフィルタ６の時定数を小さくするのは困
難である。
さくすれば、周波数変更時に回路のループが安定するま
での時間を短縮できるが、ローパスフィルタ６で充分に
積分処理しないと、電圧制御発振器７の制御電圧が安定
せず、出力端子８に得られる信号の精度が悪化する。従
って、ローパスフィルタ６の時定数を小さくするのは困
難である。
【０００６】一方、通信装置などにおいて、迅速に発振
周波数を変更させたい場合がある。例えば、ＴＤＭＡ方
式のような時分割で通信が行われる通信装置の受信チャ
ンネル，送信チャンネル選択用の周波数シンセサイザと
しては、時分割での通信の切換えに連動してシンセサイ
ザの出力周波数を切換える必要があるが、上述した構成
の周波数シンセサイザでは、規定された時間内に周波数
を変更させるのは困難であった。
周波数を変更させたい場合がある。例えば、ＴＤＭＡ方
式のような時分割で通信が行われる通信装置の受信チャ
ンネル，送信チャンネル選択用の周波数シンセサイザと
しては、時分割での通信の切換えに連動してシンセサイ
ザの出力周波数を切換える必要があるが、上述した構成
の周波数シンセサイザでは、規定された時間内に周波数
を変更させるのは困難であった。
【０００７】本発明の目的は、迅速に発振周波数を変更
することのできる周波数シンセサイザを提供することに
ある。
することのできる周波数シンセサイザを提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えば図１に
示すように、基準とする周波数信号と分周器４の分周出
力とを位相比較する比較器３と、この比較器３の出力に
基づいて充電信号を出力するチャージポンプ回路５と、
このチャージポンプ回路５の出力を充電して平均化する
ローパスフィルタ１２と、このローパスフィルタ１２の
出力により発振周波数が制御される電圧制御発振器７と
を有し、この電圧制御発振器７の発振出力を出力周波数
信号とすると共に分周器４に供給してループを構成させ
る周波数シンセサイザにおいて、チャージポンプ回路５
とローパスフィルタ１２とを切離すスイッチ１１と、ロ
ーパスフィルタ１２を構成するコンデンサの電荷蓄積量
を強制的に制御する電荷制御手段２０とを設け、出力周
波数を変化させるとき、スイッチ１１により一時的にチ
ャージポンプ回路５とローパスフィルタ１２とを切離す
と共に、この切離されている間に、電荷制御手段２０に
よる制御で、コンデンサの電荷蓄積量を変化させるよう
にしたものである。
示すように、基準とする周波数信号と分周器４の分周出
力とを位相比較する比較器３と、この比較器３の出力に
基づいて充電信号を出力するチャージポンプ回路５と、
このチャージポンプ回路５の出力を充電して平均化する
ローパスフィルタ１２と、このローパスフィルタ１２の
出力により発振周波数が制御される電圧制御発振器７と
を有し、この電圧制御発振器７の発振出力を出力周波数
信号とすると共に分周器４に供給してループを構成させ
る周波数シンセサイザにおいて、チャージポンプ回路５
とローパスフィルタ１２とを切離すスイッチ１１と、ロ
ーパスフィルタ１２を構成するコンデンサの電荷蓄積量
を強制的に制御する電荷制御手段２０とを設け、出力周
波数を変化させるとき、スイッチ１１により一時的にチ
ャージポンプ回路５とローパスフィルタ１２とを切離す
と共に、この切離されている間に、電荷制御手段２０に
よる制御で、コンデンサの電荷蓄積量を変化させるよう
にしたものである。
【０００９】
【作用】このようにしたことで、ローパスフィルタで積
分されている状態が直ちに変化して、ループを迅速に安
定させることが可能になる。
分されている状態が直ちに変化して、ループを迅速に安
定させることが可能になる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１〜図６を参
照して説明する。この図１〜図６において、図８に対応
する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略す
る。
照して説明する。この図１〜図６において、図８に対応
する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略す
る。
【００１１】図１は本例の周波数シンセサイザの全体構
成を示す図で、本例においては位相比較器３が出力する
位相差信号をチャージポンプ回路５に供給し、位相差信
号に基づいたチャージポンプ回路５の出力を、接続スイ
ッチ１１を介してローパスフィルタ１２に供給する。そ
して、ローパスフィルタ１２で積分された出力を電圧制
御発振器７に供給する。
成を示す図で、本例においては位相比較器３が出力する
位相差信号をチャージポンプ回路５に供給し、位相差信
号に基づいたチャージポンプ回路５の出力を、接続スイ
ッチ１１を介してローパスフィルタ１２に供給する。そ
して、ローパスフィルタ１２で積分された出力を電圧制
御発振器７に供給する。
【００１２】ここで、接続スイッチ１１の接続制御は、
周波数制御回路１０により行われる。また、ローパスフ
ィルタ１２には、補助チャージ回路２０が接続してあ
り、この補助チャージ回路２０によりローパスフィルタ
１２を構成するコンデンサの充電及び放電が強制的にで
きるようにしてある。この補助チャージ回路２０による
強制的な充電及び放電は、周波数制御回路１０による制
御で行われる。また、電圧制御発振器７の発振出力が供
給される分周器４の分周比も、周波数制御回路１０によ
り制御される。この周波数制御回路１０は、例えばマイ
クロコンピュータで構成される。
周波数制御回路１０により行われる。また、ローパスフ
ィルタ１２には、補助チャージ回路２０が接続してあ
り、この補助チャージ回路２０によりローパスフィルタ
１２を構成するコンデンサの充電及び放電が強制的にで
きるようにしてある。この補助チャージ回路２０による
強制的な充電及び放電は、周波数制御回路１０による制
御で行われる。また、電圧制御発振器７の発振出力が供
給される分周器４の分周比も、周波数制御回路１０によ
り制御される。この周波数制御回路１０は、例えばマイ
クロコンピュータで構成される。
【００１３】次に、ローパスフィルタ１２と補助チャー
ジ回路２０を臨む回路構成を図２に示すと、ローパスフ
ィルタ１２は抵抗器とコンデンサとで構成され、接続ス
イッチ１１側から供給されるチャージポンプ回路５の出
力を、抵抗器Ｒ1 の一端に供給する。この抵抗器Ｒ1 の
他端を、電圧制御発振器７の制御電圧入力端子７ａに接
続すると共に、抵抗器Ｒ2 とコンデンサＣの直列回路を
介して接地する。
ジ回路２０を臨む回路構成を図２に示すと、ローパスフ
ィルタ１２は抵抗器とコンデンサとで構成され、接続ス
イッチ１１側から供給されるチャージポンプ回路５の出
力を、抵抗器Ｒ1 の一端に供給する。この抵抗器Ｒ1 の
他端を、電圧制御発振器７の制御電圧入力端子７ａに接
続すると共に、抵抗器Ｒ2 とコンデンサＣの直列回路を
介して接地する。
【００１４】そして、この抵抗器Ｒ2 とコンデンサＣと
の接続中点に、補助チャージ回路２０の出力を供給す
る。この補助チャージ回路２０の構成について説明する
と、一端に電源電圧Ｖc が得られる接続スイッチ２１の
他端を、抵抗器Ｒ3 の一端に接続し、この抵抗器Ｒ3 の
一端を、抵抗器Ｒ4 を介して接地する。そして、抵抗器
Ｒ3 の他端を、接続スイッチ２２を介してローパスフィ
ルタ１２の抵抗器Ｒ2 とコンデンサＣとの接続中点に接
続する。
の接続中点に、補助チャージ回路２０の出力を供給す
る。この補助チャージ回路２０の構成について説明する
と、一端に電源電圧Ｖc が得られる接続スイッチ２１の
他端を、抵抗器Ｒ3 の一端に接続し、この抵抗器Ｒ3 の
一端を、抵抗器Ｒ4 を介して接地する。そして、抵抗器
Ｒ3 の他端を、接続スイッチ２２を介してローパスフィ
ルタ１２の抵抗器Ｒ2 とコンデンサＣとの接続中点に接
続する。
【００１５】ここで、補助チャージ回路２０内の接続ス
イッチ２１，２２は、接続スイッチ１１と共に周波数制
御回路１０により制御される。即ち、接続スイッチ２１
は、周波数制御回路１０から出力される周波数アップ信
号により接続状態が制御され、接続スイッチ２２は、周
波数制御回路１０から出力される充放電制御信号により
接続状態が制御される。また、接続スイッチ２２は、周
波数制御回路１０から出力されるループ制御信号により
接続状態が制御される。この場合、それぞれの信号によ
るスイッチ１１，２１，２２の制御は、周波数制御回路
１０から分周器４にチャンネル設定データが供給されて
分周比が変更されている間に行われる。
イッチ２１，２２は、接続スイッチ１１と共に周波数制
御回路１０により制御される。即ち、接続スイッチ２１
は、周波数制御回路１０から出力される周波数アップ信
号により接続状態が制御され、接続スイッチ２２は、周
波数制御回路１０から出力される充放電制御信号により
接続状態が制御される。また、接続スイッチ２２は、周
波数制御回路１０から出力されるループ制御信号により
接続状態が制御される。この場合、それぞれの信号によ
るスイッチ１１，２１，２２の制御は、周波数制御回路
１０から分周器４にチャンネル設定データが供給されて
分周比が変更されている間に行われる。
【００１６】即ち、出力周波数が安定している状態で
は、ループ制御信号により接続スイッチ１１を接続させ
て、図８に示す従来の周波数シンセサイザと同様のルー
プ構成で、出力端子８に所定周波数の出力を得る。
は、ループ制御信号により接続スイッチ１１を接続させ
て、図８に示す従来の周波数シンセサイザと同様のルー
プ構成で、出力端子８に所定周波数の出力を得る。
【００１７】そして、この周波数シンセサイザの出力周
波数が変更されるときには、周波数制御回路１０から分
周器４にチャンネル設定データが供給されて分周比が変
更されている間に、補助チャージ回路２０内の接続スイ
ッチ２１，２２の制御で、ローパスフィルタ１２を構成
するコンデンサＣの電荷蓄積状態を変化させる。このと
き、出力周波数を上昇させる制御が行われるときには、
コンデンサＣの電荷蓄積量を増大させ、出力周波数を下
降させる制御が行われるときには、コンデンサＣの電荷
蓄積量を減少させる。この電荷蓄積量の増減は、後述す
る制御で出力周波数の変化量に対応した量だけ行われ
る。
波数が変更されるときには、周波数制御回路１０から分
周器４にチャンネル設定データが供給されて分周比が変
更されている間に、補助チャージ回路２０内の接続スイ
ッチ２１，２２の制御で、ローパスフィルタ１２を構成
するコンデンサＣの電荷蓄積状態を変化させる。このと
き、出力周波数を上昇させる制御が行われるときには、
コンデンサＣの電荷蓄積量を増大させ、出力周波数を下
降させる制御が行われるときには、コンデンサＣの電荷
蓄積量を減少させる。この電荷蓄積量の増減は、後述す
る制御で出力周波数の変化量に対応した量だけ行われ
る。
【００１８】次に、この出力周波数変更時の回路の動作
を説明すると、まず出力周波数を上昇させるときには、
図３に示すように、チャンネル設定データ（図３のＡ）
が出力されている間に、周波数アップ信号（図３のＢ）
をハイレベルに変化させ、この周波数アップ信号がハイ
レベルになっている間、接続スイッチ２１を接続状態と
する。そして、同時にループ制御信号（図３のＤ）をロ
ーレベルに変化させ、接続スイッチ１１を非接続状態と
し、周波数シンセサイザを構成する回路のループを切断
させる。そしてこの状態で、充放電制御信号（図３の
Ｃ）をハイレベルに変化させ、このハイレベルとなって
いる間、接続スイッチ２２を接続状態とする。ここで、
この接続スイッチ２２が接続状態となってる期間ｔ
1 （即ち充放電制御信号がハイレベルとなっている期
間）は、出力周波数の変化量に対応した時間とする。
を説明すると、まず出力周波数を上昇させるときには、
図３に示すように、チャンネル設定データ（図３のＡ）
が出力されている間に、周波数アップ信号（図３のＢ）
をハイレベルに変化させ、この周波数アップ信号がハイ
レベルになっている間、接続スイッチ２１を接続状態と
する。そして、同時にループ制御信号（図３のＤ）をロ
ーレベルに変化させ、接続スイッチ１１を非接続状態と
し、周波数シンセサイザを構成する回路のループを切断
させる。そしてこの状態で、充放電制御信号（図３の
Ｃ）をハイレベルに変化させ、このハイレベルとなって
いる間、接続スイッチ２２を接続状態とする。ここで、
この接続スイッチ２２が接続状態となってる期間ｔ
1 （即ち充放電制御信号がハイレベルとなっている期
間）は、出力周波数の変化量に対応した時間とする。
【００１９】このようにして接続スイッチ１１を非接続
状態とすると共に、接続スイッチ２１，２２を接続状態
とすることで、図３のＥに示すように、接続スイッチ２
２が接続状態となってる期間ｔ1 に、電源電圧Ｖc が抵
抗器Ｒ3 を介してローパスフィルタ１２のコンデンサＣ
に供給され、このコンデンサＣが充電されて電荷が蓄積
される。このときの蓄積量は、接続スイッチ２２が接続
状態となってる期間ｔ 1 に対応する。
状態とすると共に、接続スイッチ２１，２２を接続状態
とすることで、図３のＥに示すように、接続スイッチ２
２が接続状態となってる期間ｔ1 に、電源電圧Ｖc が抵
抗器Ｒ3 を介してローパスフィルタ１２のコンデンサＣ
に供給され、このコンデンサＣが充電されて電荷が蓄積
される。このときの蓄積量は、接続スイッチ２２が接続
状態となってる期間ｔ 1 に対応する。
【００２０】このときのコンデンサＣの充電電位の変化
を図４に示すと、出力周波数の変更前にコンデンサＣに
充電されていた電位をＶ0 とすると、充電時間ｔを充分
に長くすると、補助チャージ回路２０側から供給される
信号の電源電圧Ｖc に近づくが、接続スイッチ２２が接
続状態となっている期間ｔ1 で充電時間が制限されるこ
とで、充電電位は目標とする所定電位Ｖ1 となる。な
お、目標とする電位Ｖ1 は、目標とする周波数信号を電
圧制御発振器７が発振するときの制御電圧に相当する。
を図４に示すと、出力周波数の変更前にコンデンサＣに
充電されていた電位をＶ0 とすると、充電時間ｔを充分
に長くすると、補助チャージ回路２０側から供給される
信号の電源電圧Ｖc に近づくが、接続スイッチ２２が接
続状態となっている期間ｔ1 で充電時間が制限されるこ
とで、充電電位は目標とする所定電位Ｖ1 となる。な
お、目標とする電位Ｖ1 は、目標とする周波数信号を電
圧制御発振器７が発振するときの制御電圧に相当する。
【００２１】従って、目標とする電位Ｖ1 が高い場合
（即ち変更される周波数差が大きい場合）には、接続ス
イッチ２２が接続状態となって充電される期間ｔ1 は長
くなり、逆に目標とする電位Ｖ1 が電位Ｖ0 よりも僅か
しか高くない場合（即ち変更される周波数差が小さい場
合）には、期間ｔ1 は短くなる。
（即ち変更される周波数差が大きい場合）には、接続ス
イッチ２２が接続状態となって充電される期間ｔ1 は長
くなり、逆に目標とする電位Ｖ1 が電位Ｖ0 よりも僅か
しか高くない場合（即ち変更される周波数差が小さい場
合）には、期間ｔ1 は短くなる。
【００２２】ここで、この充電期間ｔ1 を設定する関係
式を、次の〔数１〕式に示す。この〔数１〕式におい
て、Ｒａは抵抗器Ｒ3 の抵抗値（ここでの抵抗値Ｒａに
はスイッチ２１，２２の内部抵抗を含む）、Ｃはコンデ
ンサＣの容量である。
式を、次の〔数１〕式に示す。この〔数１〕式におい
て、Ｒａは抵抗器Ｒ3 の抵抗値（ここでの抵抗値Ｒａに
はスイッチ２１，２２の内部抵抗を含む）、Ｃはコンデ
ンサＣの容量である。
【００２３】
【数１】
【００２４】この〔数１〕式に基づいた具体的な計算例
を次に示すと、例えばＣ＝０．００１μＦ，Ｒａ＝１０
０Ωとし、電源電圧Ｖc ＝５Ｖで、電圧制御発振器７の
制御電圧を２．５Ｖから３．０Ｖに変更したいとき、次
の〔数２〕式で期間ｔ1 が求まる。
を次に示すと、例えばＣ＝０．００１μＦ，Ｒａ＝１０
０Ωとし、電源電圧Ｖc ＝５Ｖで、電圧制御発振器７の
制御電圧を２．５Ｖから３．０Ｖに変更したいとき、次
の〔数２〕式で期間ｔ1 が求まる。
【００２５】
【数２】
【００２６】次に、出力周波数を下降させるときには、
図５に示すように、チャンネル設定データ（図５のＡ）
が出力されている間に、ループ制御信号（図５のＤ）を
ローレベルに変化させ、接続スイッチ１１を非接続状態
とし、周波数シンセサイザを構成する回路のループを切
断させる。そしてこの状態で、充放電制御信号（図５の
Ｃ）をハイレベルに変化させ、このハイレベルとなって
いる間、接続スイッチ２２を接続状態とする。ここで、
この接続スイッチ２２が接続状態となってる期間ｔ
2 （即ち充放電制御信号がハイレベルとなっている期
間）は、出力周波数の変化量に対応した時間とする。な
お、この出力周波数の下降時には、周波数アップ信号
（図５のＢ）はローレベルのまま変化させず、接続スイ
ッチ２１は非接続状態のままとする。
図５に示すように、チャンネル設定データ（図５のＡ）
が出力されている間に、ループ制御信号（図５のＤ）を
ローレベルに変化させ、接続スイッチ１１を非接続状態
とし、周波数シンセサイザを構成する回路のループを切
断させる。そしてこの状態で、充放電制御信号（図５の
Ｃ）をハイレベルに変化させ、このハイレベルとなって
いる間、接続スイッチ２２を接続状態とする。ここで、
この接続スイッチ２２が接続状態となってる期間ｔ
2 （即ち充放電制御信号がハイレベルとなっている期
間）は、出力周波数の変化量に対応した時間とする。な
お、この出力周波数の下降時には、周波数アップ信号
（図５のＢ）はローレベルのまま変化させず、接続スイ
ッチ２１は非接続状態のままとする。
【００２７】このようにして接続スイッチ１１を非接続
状態とすると共に、接続スイッチ２２を接続状態とする
ことで、接続スイッチ２２が接続状態となってる期間ｔ
2 に、ローパスフィルタ１２のコンデンサＣの蓄積電荷
が抵抗器Ｒ3 ，Ｒ4 を介して接地側に放電される。この
ときの放電量は、接続スイッチ２２が接続状態となって
いる期間ｔ2 に対応する。
状態とすると共に、接続スイッチ２２を接続状態とする
ことで、接続スイッチ２２が接続状態となってる期間ｔ
2 に、ローパスフィルタ１２のコンデンサＣの蓄積電荷
が抵抗器Ｒ3 ，Ｒ4 を介して接地側に放電される。この
ときの放電量は、接続スイッチ２２が接続状態となって
いる期間ｔ2 に対応する。
【００２８】このときのコンデンサＣの充電電位の変化
を図６に示すと、出力周波数の変更前にコンデンサＣに
充電されていた電位をＶ0 とすると、放電時間ｔを充分
に長くすると０Ｖに近づくが、接続スイッチ２２が接続
状態となっている期間ｔ2 で放電時間が制限されること
で、充電電位は目標とする所定電位Ｖ2 となる。なお、
目標とする電位Ｖ2 は、目標とする周波数信号を電圧制
御発振器７が発振するときの制御電圧に相当する。
を図６に示すと、出力周波数の変更前にコンデンサＣに
充電されていた電位をＶ0 とすると、放電時間ｔを充分
に長くすると０Ｖに近づくが、接続スイッチ２２が接続
状態となっている期間ｔ2 で放電時間が制限されること
で、充電電位は目標とする所定電位Ｖ2 となる。なお、
目標とする電位Ｖ2 は、目標とする周波数信号を電圧制
御発振器７が発振するときの制御電圧に相当する。
【００２９】従って、変更前の周波数と変更される周波
数との差が大きい場合には、接続スイッチ２２が接続状
態となって放電される期間ｔ2 は長くなり、逆に周波数
差が僅かな場合には、期間ｔ2 は短くなる。
数との差が大きい場合には、接続スイッチ２２が接続状
態となって放電される期間ｔ2 は長くなり、逆に周波数
差が僅かな場合には、期間ｔ2 は短くなる。
【００３０】ここで、この充電期間ｔ2 を設定する関係
式を、次の〔数３〕式に示す。この〔数３〕式におい
て、Ｒａは抵抗器Ｒ3 の抵抗値（ここでの抵抗値Ｒａに
はスイッチ２２の内部抵抗を含む）、Ｒｂは抵抗器Ｒ4
の抵抗値である。
式を、次の〔数３〕式に示す。この〔数３〕式におい
て、Ｒａは抵抗器Ｒ3 の抵抗値（ここでの抵抗値Ｒａに
はスイッチ２２の内部抵抗を含む）、Ｒｂは抵抗器Ｒ4
の抵抗値である。
【００３１】
【数３】
【００３２】この〔数３〕式に基づいた具体的な計算例
を次に示すと、例えばＣ＝０．００１μＦ，Ｒａ＝１０
０Ωとし、電圧制御発振器７の制御電圧を３．５Ｖから
３．０Ｖに変更したいとき、次の〔数４〕式で期間ｔ2
が求まる。
を次に示すと、例えばＣ＝０．００１μＦ，Ｒａ＝１０
０Ωとし、電圧制御発振器７の制御電圧を３．５Ｖから
３．０Ｖに変更したいとき、次の〔数４〕式で期間ｔ2
が求まる。
【００３３】
【数４】
【００３４】このようにして、周波数を上昇させる場合
と下降させる場合の何れでも、チャンネル設定データが
分周器４に供給されている間に、ローパスフィルタ１２
のコンデンサＣの充電電位（即ち電圧制御発振器７の制
御電圧）が、目標とする発振周波数の制御電圧となるこ
とで、チャンネル設定データの分周器４への供給が終了
して、分周器４の分周比が新たな値になると共にループ
制御用スイッチ１１が再び接続状態になると同時に、電
圧制御発振器７が所望の周波数で発振するようになる。
従って、分周器４の分周比が変更されると同時に、出力
端子８に得られる出力周波数が新たな周波数になり、周
波数シンセサイザを構成するループがロックするように
なる。この場合、本例ではローパスフィルタ１２を構成
するコンデンサＣの蓄積電荷を制御するだけなので、ス
イッチや抵抗器だけでコンデンサＣの電荷制御手段であ
る補助チャージ回路２０が構成でき、簡単な構成で実現
できる。
と下降させる場合の何れでも、チャンネル設定データが
分周器４に供給されている間に、ローパスフィルタ１２
のコンデンサＣの充電電位（即ち電圧制御発振器７の制
御電圧）が、目標とする発振周波数の制御電圧となるこ
とで、チャンネル設定データの分周器４への供給が終了
して、分周器４の分周比が新たな値になると共にループ
制御用スイッチ１１が再び接続状態になると同時に、電
圧制御発振器７が所望の周波数で発振するようになる。
従って、分周器４の分周比が変更されると同時に、出力
端子８に得られる出力周波数が新たな周波数になり、周
波数シンセサイザを構成するループがロックするように
なる。この場合、本例ではローパスフィルタ１２を構成
するコンデンサＣの蓄積電荷を制御するだけなので、ス
イッチや抵抗器だけでコンデンサＣの電荷制御手段であ
る補助チャージ回路２０が構成でき、簡単な構成で実現
できる。
【００３５】なお、上述実施例においては、ローパスフ
ィルタ１２を構成するコンデンサＣの充電電位を、新た
な発振周波数に対応して細かく制御するようにしたが、
単に発振周波数の上昇時に、一定期間コンデンサＣを充
電させるようにしても良い。即ち、例えば図７に示すよ
うに、補助チャージ回路２０の代わりに、接続スイッチ
２３を設け、この接続スイッチ２３でコンデンサＣへの
電源電圧Ｖc の供給を制御させる。この場合、接続スイ
ッチ２３は、周波数制御回路１０′から出力される各種
周波数設定用データ（例えばＰＬＬデータのストローブ
信号）で制御させ、周波数上昇時には常時一定時間だけ
電源電圧Ｖc をコンデンサＣに充電させるように接続さ
せる。
ィルタ１２を構成するコンデンサＣの充電電位を、新た
な発振周波数に対応して細かく制御するようにしたが、
単に発振周波数の上昇時に、一定期間コンデンサＣを充
電させるようにしても良い。即ち、例えば図７に示すよ
うに、補助チャージ回路２０の代わりに、接続スイッチ
２３を設け、この接続スイッチ２３でコンデンサＣへの
電源電圧Ｖc の供給を制御させる。この場合、接続スイ
ッチ２３は、周波数制御回路１０′から出力される各種
周波数設定用データ（例えばＰＬＬデータのストローブ
信号）で制御させ、周波数上昇時には常時一定時間だけ
電源電圧Ｖc をコンデンサＣに充電させるように接続さ
せる。
【００３６】このようにすることで、上述した図１の例
のように完全な充電電位の制御は行われないが、分周器
４の分周比が変更された直後の電圧制御発振器７の制御
電圧が、目標とする電位に近づき、回路のループが目標
とする周波数でロックするまでの時間が従来よりも短く
なる。特に、発振周波数の変更量が大きい場合に効果が
ある。この図７の例の場合には、電荷制御手段をスイッ
チだけで簡単に構成できると共に、上述した〔数１〕式
や〔数３〕式に示す演算が必要なく、制御系の構成を簡
単にすることができる。
のように完全な充電電位の制御は行われないが、分周器
４の分周比が変更された直後の電圧制御発振器７の制御
電圧が、目標とする電位に近づき、回路のループが目標
とする周波数でロックするまでの時間が従来よりも短く
なる。特に、発振周波数の変更量が大きい場合に効果が
ある。この図７の例の場合には、電荷制御手段をスイッ
チだけで簡単に構成できると共に、上述した〔数１〕式
や〔数３〕式に示す演算が必要なく、制御系の構成を簡
単にすることができる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によると、発振周波数の変更があ
っても、ローパスフィルタで積分されている状態が電荷
制御手段により強制的に変化して、ループが迅速に安定
し、変更後の周波数を直ちに発振するようになる。
っても、ローパスフィルタで積分されている状態が電荷
制御手段により強制的に変化して、ループが迅速に安定
し、変更後の周波数を直ちに発振するようになる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】一実施例の要部の回路構成図である。
【図３】一実施例の説明に供するタイミング図である。
【図４】一実施例の説明に供する特性図である。
【図５】一実施例の説明に供するタイミング図である。
【図６】一実施例の説明に供する特性図である。
【図７】一実施例の変形例を示す構成図である。
【図８】従来の周波数シンセサイザの一例を示す構成図
である。
である。
１ 基準発振器 ２，４ 分周器 ３ 位相比較器 ５ チャージポンプ ７ 電圧制御発振器 ８ 出力端子 １０ 周波数制御回路 １１ 接続スイッチ １２ ローパスフィルタ ２０ 補助チャージ回路
Claims (2)
- 【請求項１】 基準とする周波数信号と分周器の分周出
力とを位相比較する比較器と、該比較器の出力に基づい
て充電信号を出力するチャージポンプ回路と、該チャー
ジポンプ回路の出力を充電して平均化するローパスフィ
ルタと、該ローパスフィルタの出力により発振周波数が
制御される電圧制御発振器とを有し、該電圧制御発振器
の発振出力を出力周波数信号とすると共に上記分周器に
供給してループを構成させる周波数シンセサイザにおい
て、 上記チャージポンプ回路と上記ローパスフィルタとを切
離すスイッチと、上記ローパスフィルタを構成するコン
デンサの電荷蓄積量を強制的に制御する電荷制御手段と
を設け、 出力周波数を変化させるとき、上記スイッチにより一時
的に上記チャージポンプ回路と上記ローパスフィルタと
を切離すと共に、この切離されている間に、上記電荷制
御手段による制御で、上記コンデンサの電荷蓄積量を変
化させるようにした周波数シンセサイザ。 - 【請求項２】 上記コンデンサの電荷蓄積量の増減は、
上記電荷制御手段により、出力周波数の変移に対応して
制御するようにした請求項１記載の周波数シンセサイ
ザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4014144A JPH05206851A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 周波数シンセサイザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4014144A JPH05206851A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 周波数シンセサイザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206851A true JPH05206851A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11852959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4014144A Pending JPH05206851A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 周波数シンセサイザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05206851A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009182911A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-13 | Alaxala Networks Corp | 周波数および電圧制御回路、電子機器およびネットワーク装置 |
| CN104993817A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-10-21 | 电子科技大学 | 一种用于电荷泵锁相环的快速启动电路 |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP4014144A patent/JPH05206851A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009182911A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-13 | Alaxala Networks Corp | 周波数および電圧制御回路、電子機器およびネットワーク装置 |
| CN104993817A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-10-21 | 电子科技大学 | 一种用于电荷泵锁相环的快速启动电路 |
| CN104993817B (zh) * | 2015-08-12 | 2017-12-19 | 电子科技大学 | 一种用于电荷泵锁相环的快速启动电路 |
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