JPH06260935A - シンセサイザ - Google Patents

シンセサイザ

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Publication number
JPH06260935A
JPH06260935A JP5067424A JP6742493A JPH06260935A JP H06260935 A JPH06260935 A JP H06260935A JP 5067424 A JP5067424 A JP 5067424A JP 6742493 A JP6742493 A JP 6742493A JP H06260935 A JPH06260935 A JP H06260935A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
signal
frequency
output
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP5067424A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Okutsu
一比古 奥津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tamura Electric Works Ltd
Original Assignee
Tamura Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tamura Electric Works Ltd filed Critical Tamura Electric Works Ltd
Priority to JP5067424A priority Critical patent/JPH06260935A/ja
Publication of JPH06260935A publication Critical patent/JPH06260935A/ja
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  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基準信号の周波数に対し出力周波数を速やか
に追従させる。 【構成】 入力信号及び出力信号の位相差に応じて位相
比較部から出力される第1の電圧信号(H)の入力期間
には出力電圧を昇圧し,かつ第2の電圧信号(Z)の入
力期間には出力電圧の昇圧及び降圧を停止すると共に第
3の電圧信号(L)の入力期間には出力電圧を降圧し、
フィルタに与えて平滑させ基準信号の周波数に同期した
信号として変換させる。この結果、上記出力電圧は直線
状に変化するため、フィルタのカットオフ周波数を高く
設定でき、したがって出力周波数を基準周波数に同期さ
せる際のシンセサイザの応答速度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、出力信号の周波数を基
準となる入力信号の周波数に同期して出力するシンセサ
イザに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のシンセサイザは、位相同
期回路(PLL;phase−looked loo
p)を用いたものが多く、この回路内に位相比較器を設
け、この位相比較器の一方の入力に基準周波数を有する
基準信号を与えると共に、位相比較器の他方の入力に出
力信号を与えると、位相比較器の出力には両信号の周波
数の位相差に応じたパルス状の直流電圧が発生する。そ
してこの直流電圧をローパスフィルタ(LPF)により
平滑して電圧制御発振器(VCO)へ印加すると、電圧
制御発振器の出力である上記出力信号は上記基準信号の
周波数に同期して出力される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなPLLによ
り構成される従来の周波数シンセサイザは、位相比較器
の出力として例えば集積回路により構成されるPLL回
路の電源が5Vである場合は、0Vを「L」及び5Vを
「H」とするパルス状のデジタル出力となることから、
電圧制御発振器へ印加する直流電圧を得るためには、ロ
ーパスフィルタのカットオフ周波数をかなり低く設定す
る必要があり、したがってフィルタの時定数を大きく設
定しなければならないことから、電圧制御発振器へ与え
る直流電圧が確定するまでには時間がかかるという問題
があった。また、リップル電圧が生じるため電源制御発
振器の出力周波数が確定せず、したがってシンセサイザ
としての応答が遅くなって、基準信号の周波数に出力周
波数が速やかに追従できないという問題もあった。
【0004】したがって本発明は、基準信号の周波数に
対し出力周波数を速やかに追従させシンセサイザとして
の応答速度を向上させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、出力信号の周波数を基準となる入力
信号の周波数に同期して出力するシンセサイザにおい
て、出力信号及び入力信号の位相差を比較し位相差に応
じた第1,第2及び第3の3値の電圧信号として出力す
る位相比較部と、第1の電圧信号の入力期間には出力電
圧を昇圧し,かつ第2の電圧信号の入力期間には出力電
圧の昇圧及び降圧を停止すると共に第3の電圧信号の入
力期間には出力電圧を降圧する電圧制御部と、この電圧
制御部の出力電圧を平滑するフィルタと、平滑された出
力電圧に応じた周波数の信号を出力する電圧制御発振部
とを設けたものである。
【0006】
【作用】入力信号及び出力信号の位相差に応じて位相比
較部から出力される第1の電圧信号の入力期間には出力
電圧が昇圧され,かつ第2の電圧信号の入力期間には出
力電圧の昇圧及び降圧が停止されると共に第3の電圧信
号の入力期間には出力電圧が降圧されてそれぞれフィル
タへ与えられる。この結果、フィルタに与えられる電圧
制御部の出力電圧が直線状に変化することから、フィル
タのカットオフ周波数を高く設定でき、出力信号の周波
数を基準周波数に同期させる際の応答速度を向上させる
ことができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は、本発明に係るシンセサイザの一実施例を示
すブロック図である。同図において、1は基準周波数f
r の信号を発生する発振器、2は内部に位相比較器2A
を有し集積回路であるPLL回路、3A,3Bは位相比
較器2Aの出力に接続される定電流源(電圧制御部)、
4は入力電圧に応じた周波数の信号を出力する電圧制御
発振器である。なお、AMPは定電流源3A,3Bによ
り出力されコンデンサC1(電圧制御部)を介する電圧
信号Vaを増幅して電圧信号Vbとする増幅器、またL
PFは抵抗R1とコンデンサC2とにより構成され電圧
信号Vbを平滑して電圧信号Vcとし電圧制御発振器4
へ与えるローパスフィルタである。
【0008】図2は、上記シンセサイザの各部の動作を
示すタイミングチャートであり、このタイミングチャー
トに基づきこのシンセサイザの詳細な動作を説明する。
即ち、位相比較器2Aの一方の入力端子に発振器1から
出力される周波数frの基準信号が与えられ、他方の入
力端子には電圧制御発振器4から出力される図2(b)
に示す周波数fp の信号が与えられているとすると、周
波数fr 及び周波数fp の各信号の位相比較結果を出力
する位相比較器2Aの出力信号Doは、図2(c)に示
すような「H」,「Z」,「L」の各レベルを示す3値
状態の出力波形となる。
【0009】図2(c)に示すように、位相比較器2A
の出力信号Doは、各々入力信号の周波数等が異なるた
めに、周波数fr の信号が周波数fp の信号より位相が
進んでいる区間(fr >fp の場合)は「H」レベル
(第1の電圧信号)となり、また周波数fr の信号と周
波数fp の信号との位相が等しい区間(fr =fp の場
合)は中間レベルを示す「Z」レベル(第2の電圧信
号)、周波数fr の信号が周波数fp の信号より位相が
遅れている区間(fr >fp の場合)は「L」レベル
(第3の電圧信号)となる。
【0010】このような2つの入力信号の進み遅れに応
じて位相比較器2Aの出力が、以上のような3値状態を
示すとき、定電流源3A,3Bはこれらの信号を入力し
てコンデンサC1に対する充放電動作を行う。即ち、位
相比較器2Aの出力信号Doが「H」レベルを示すと
き、定電流源3Aのみが動作してコンデンサC1へ
「H」レベルの期間だけ電流を供給して充電を行う。ま
た、位相比較器2Aの出力信号Doが「Z」レベルを示
すときには、定電流源3A,3Bは動作せず、したがっ
てコンデンサC1は充電電荷を保持すると共に、位相比
較器2Aの出力信号Doが「L」レベルを示すときに
は、定電流源3Bのみが動作してコンデンサC1の充電
電荷を「L」レベルの期間だけ放電させるように電流の
吸い込みを行う。このような、定電流源3A,3Bの動
作については、図2(f)に示してある。なお、定電流
源3A,3Bの電流値は同一になるように設定する。
【0011】このような定電流源3A,3Bの動作によ
り、コンデンサC1の電位、即ち増幅器AMPの入力電
圧Vaは、図2(d)に示すように直線的に変化する。
即ち、周波数fr の信号が周波数fp の信号より位相が
進んでおり、位相比較器2Aの出力信号Doが「H」レ
ベルを示していると、この間、定電流源3Aが動作して
コンデンサC1へ充電し、コンデンサC1の電位は直線
的に上昇する。次に、両信号の位相が等しくなり位相比
較器2Aの出力信号Doが「Z」レベルになると、定電
流源3A,3Bは動作しないためコンデンサC1の電位
は変化しない。続いて、周波数fr の信号が周波数fp
の信号より位相が遅れて位相比較器2Aの出力信号Do
が「L」レベルになると、定電流源3Bが動作してコン
デンサC1の電荷を放電し、この間、コンデンサC1の
電位は直線的に下降する。そして、周波数fr の基準信
号に電圧制御発振器4の出力信号が同期し、両信号の位
相が一致すると、定電流源3A,3Bは不動作となりコ
ンデンサC1の電位の下降が停止し一定の電位を保持す
る。
【0012】このように、コンデンサC1の電位は直線
状に変化するため、後述するようにこのコンデンサC1
の電位をローパスフィルタLPFにより平滑して電圧制
御発振器4へ与える場合、このフィルタLPFのカット
オフ周波数を高く設定することができ、したがってこの
フィルタLPFの減衰量が小となって出力信号の周波数
fr を発振器1の基準周波数に同期させる際の応答速度
が向上する。なお、コンデンサC1の電位が直線状に変
化することから、ローパスフィルタLPFを省略してこ
の電圧を直接電圧制御発振器4へ印加することもでき、
また電圧にリップルを生じないことからシンセサイザと
しての応答速度を向上させることができる。
【0013】ここで、コンデンサC1の電位Vaは、増
幅器AMPにより増幅されて出力電圧Vbとなるが、こ
こでは電圧増幅を行わないため入力電圧Va及び出力電
圧Vbの電位は等電位なり、この出力電圧Vbはローパ
スフィルタLPFにより平滑されてその出力電圧Vcと
して図2(e)に示すような出力波形が得られる。そし
て、この出力電圧Vcは電圧制御発振器4の入力として
与えられ、電圧制御発振器4は、この電圧Vcに応じた
周波数の信号に変換され、この変換された周波数の信号
が再び位相比較器2Aの入力として与えられる。このよ
うな位相同期のループを形成させることにより、電圧制
御発振器4からは、基準周波数fr に同期した周波数の
信号が出力される。
【0014】なお、上記実施例では、定電流源3A,3
Bを用い位相比較器2Aの出力信号Doの変化に応じて
コンデンサC1への充放電を行い直流電圧を得るように
しているが、定電流源3A,3Bの代わりに積分回路を
用いて構成することも可能である。また、上記実施例で
は、位相比較器2Aの出力信号Doの「H」,「L」レ
ベルの期間、定電流源3A,3Bを用いてコンデンサC
1への充放電を行い、各入力信号の位相や周波数の差に
相当する直流電圧を得るようにしているが、定電流源3
A,3B及びコンデンサC1の代わりにアップダウンカ
ウンタ及びD/A変換器を用い、出力信号Doの「H」
レベルの期間に相当するパルス数をカウントアップする
と共に、出力信号Doの「L」レベルの期間に相当する
パルス数をカウントダウンし、これらのカウント値をD
/A変換器で直流電圧に変換するようにしてもよい。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力信号及び出力信号の位相差に応じて位相比較部から出
力される第1の電圧信号の入力期間には出力電圧を昇圧
し、,かつ第2の電圧信号の入力期間には出力電圧の昇
圧及び降圧を停止すると共に第3の電圧信号の入力期間
には出力電圧を降圧してそれぞれフィルタへ与えるよう
にしたので、フィルタに与える上記出力電圧を直線状に
変化させることができ、したがってフィルタのカットオ
フ周波数が高く設定され、出力信号の周波数を基準周波
数に同期させる際の応答速度を向上させることができ
る。また、上記出力電圧が直線状に変化しリップルが無
くなることからシンセサイザの応答性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシンセサイザの一実施例を示すブ
ロック図である。
【図2】上記シンセサイザの動作を示すタイミングチャ
ートである。
【符号の説明】 1 発振器 2A 位相比較器 3A,3B 定電流源(電圧制御部) 4 電圧制御発振器 AMP 増幅器 LPF ローパスフィルタ C1 コンデンサ(電圧制御部)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力信号の周波数を基準となる入力信号
    の周波数に同期して出力するシンセサイザにおいて、 前記出力信号及び入力信号の位相差を比較し位相差に応
    じた第1,第2及び第3の3値の電圧信号として出力す
    る位相比較部と、第1の電圧信号の入力期間には出力電
    圧を昇圧し,かつ第2の電圧信号の入力期間には出力電
    圧の昇圧及び降圧を停止すると共に第3の電圧信号の入
    力期間には出力電圧を降圧する電圧制御部と、この電圧
    制御部の出力電圧を平滑するフィルタと、平滑された出
    力電圧に応じた周波数の信号を出力する電圧制御発振部
    とを備えたことを特徴とするシンセサイザ。
JP5067424A 1993-03-04 1993-03-04 シンセサイザ Pending JPH06260935A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5067424A JPH06260935A (ja) 1993-03-04 1993-03-04 シンセサイザ

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