JPH0629745A - Partial pulse height type reference frequency generating circuit for phase locked loop - Google Patents

Partial pulse height type reference frequency generating circuit for phase locked loop

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JPH0629745A
JPH0629745A JP3358558A JP35855891A JPH0629745A JP H0629745 A JPH0629745 A JP H0629745A JP 3358558 A JP3358558 A JP 3358558A JP 35855891 A JP35855891 A JP 35855891A JP H0629745 A JPH0629745 A JP H0629745A
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the partial pulse height type reference frequency generating circuit for phase locked loop which has a reference frequency generating circuit driving a phase locked loop and can increase the hardware processing speed in comparison with conventional circuit and is effective to reduce the cost. CONSTITUTION:This circuit consists of a control part 40 and an analog part 50, and the control part 40 generates a digital signal synthesized by a high level period detector 42 which detects the high level period of a reference input signal based on an output signal capable of decimal point frequency division, a low level period detector 43 which detects the low level period, a zero-crossing period detector 44 which detects the zero-crossing period, or the like, and the analog part 50 converts the digital signal from the control part 40 into an analog signal and converts it into a digital signal again after eliminating unnecessary noise components, and the output signal from the analog part 50 is inputted to the phase locked loop.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、位相ロック・ループの
基準入力信号を発生させるための位相ロック・ループ用
部分パルス・ハイト型基準周波数発生回路に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase-locked loop partial pulse height type reference frequency generating circuit for generating a reference input signal of a phase-locked loop.

【0002】[0002]

【従来の技術】位相ロック・ループ(PLL)を用いた
周波数シンセサイザは、高精度の固定基準周波数発生器
を使用し、その周波数確度のままでほぼ任意の周波数を
発生させる手段として、多くの分野で利用されている。
そして、高精度な基準周波数発生器として、周囲温度,
回路負荷,電源電圧の広範囲な変動などに対して一定値
を保つことが要求されるような場合には、いわゆる水晶
発振回路にTTL−ICやCMOS−IC等を組み合わ
せたものが多く用いられている。しかしながら、このよ
うな周波数シンセサイザは位相ロック・ループ内の分周
器を可変して希望出力周波数を得るようにしているた
め、分周比によりループ・ゲインが変化しまたセトリン
グ・タイムが大きく変化する。また、速いセトリング・
タイムで安定性を得ることは難しいため、通常オーバー
・ダンピングで使用してさらにこのような組み合わせで
は任意の周波数を自由に得ることは難しいため、通常は
極度に高いクロック源を用いる必要があった。
2. Description of the Related Art A frequency synthesizer using a phase-locked loop (PLL) uses a high-precision fixed reference frequency generator and has been used in many fields as a means for generating almost any frequency with its frequency accuracy maintained. It is used in.
Then, as a highly accurate reference frequency generator, the ambient temperature,
When it is required to maintain a constant value for a wide range of fluctuations in circuit load and power supply voltage, a so-called crystal oscillation circuit combined with a TTL-IC or CMOS-IC is often used. There is. However, in such a frequency synthesizer, the frequency divider in the phase-locked loop is varied to obtain the desired output frequency, so that the loop gain changes and the settling time greatly changes depending on the frequency division ratio. . Also, fast settling
Since it is difficult to obtain stability in time, it is usually difficult to use it with over-damping, and it is difficult to obtain any frequency freely in such a combination, so it was usually necessary to use an extremely high clock source. .

【0003】図9に位相ロック・ループを用いた周波数
シンセサイザの従来例を示す。すなわち、周知のように
位相ロック・ループは位相比較器(PC)1,低域フィ
ルタ(LPF)2,増幅器(A)3,電圧制御発振器
(VCO)4等より構成されるが、この位相ロック・ル
ープを用いた周波数シンセサイザにおける電圧制御発振
器4の発振周波数fO は、下記のようになり、分周回路
5,6のそれぞれの分周比m,nにより、水晶発振回路
7からの単一の発振周波数frに基づいて種々の発振周
波数を得ることができる。
FIG. 9 shows a conventional example of a frequency synthesizer using a phase locked loop. That is, as is well known, the phase lock loop is composed of a phase comparator (PC) 1, a low pass filter (LPF) 2, an amplifier (A) 3, a voltage controlled oscillator (VCO) 4, etc. The oscillation frequency f O of the voltage controlled oscillator 4 in the frequency synthesizer using the loop is as follows, and the frequency division ratios m and n of the frequency division circuits 5 and 6 respectively cause the single oscillation from the crystal oscillation circuit 7. Various oscillation frequencies can be obtained based on the oscillation frequency fr.

【0004】[0004]

【数1】 [Equation 1]

【0005】従来の位相ロック・ループを用いた周波数
シンセサイザでは、高速セトリングの要求がなかったた
め、分周回路6における分周比nと分周回路5における
分周比mの組み合わせで任意の周波数を発生させてい
る。しかし、位相ロック・ループの安定性およびセトリ
ング・タイムが位相ロック・ループ内の分周回路5の分
周比mによって変化するという問題もあった。
Since the conventional frequency synthesizer using the phase-locked loop does not require high-speed settling, any frequency can be selected by combining the frequency division ratio n in the frequency division circuit 6 and the frequency division ratio m in the frequency division circuit 5. Has been generated. However, there is also a problem in that the stability and settling time of the phase-locked loop change depending on the frequency division ratio m of the frequency dividing circuit 5 in the phase-locked loop.

【0006】このため近年は、図9に示したような水晶
発振回路7である固定周波数源に代わって、安定な可変
周波数源を用いて周波数シンセサイザを実現する方法
が、例えば米国特許第4965533号や米国特許第5
028887号等によって提案されてきている。すなわ
ち、安定な可変周波数源としてのダイレクト・デジタル
・シンセサイザ(DDS)による基準周波数発生であ
り、このダイレクト・デジタル・シンセサイザによって
位相ロック・ループを駆動するようにした周波数シンセ
サイザ、いわゆるDDSドライブ型周波数シンセサイザ
の出現である。
Therefore, in recent years, a method of realizing a frequency synthesizer using a stable variable frequency source instead of the fixed frequency source which is the crystal oscillation circuit 7 as shown in FIG. 9 has been disclosed in, for example, US Pat. No. 4,965,533. And US Patent No. 5
No. 028887 has been proposed. That is, a reference frequency is generated by a direct digital synthesizer (DDS) as a stable variable frequency source, and a frequency synthesizer that drives a phase locked loop by this direct digital synthesizer, a so-called DDS drive type frequency synthesizer. Is the appearance of.

【0007】図10にDDSドライブ型周波数シンセサ
イザの従来例を示す。このDDSドライブ型周波数シン
セサイザは、ダイレクト・デジタル・シンセサイザ10
の次段に、位相検波器11,ループ・フィルタ12,電
圧制御発振器(VOC)13およびこの電圧制御発振器
13と位相検波器11間を接続する固定分周器14より
なる位相ロック・ループが接続された構成とされてい
る。しかし、ダイレクト・デジタル・シンセサイザ10
に要求される周波数ステップが小数点分周動作になるた
め、デジタル回路だけでは希望周波数が発生できなくな
る。
FIG. 10 shows a conventional example of a DDS drive type frequency synthesizer. This DDS drive type frequency synthesizer is a direct digital synthesizer 10
The phase-locked loop including the phase detector 11, the loop filter 12, the voltage controlled oscillator (VOC) 13, and the fixed frequency divider 14 connecting the voltage controlled oscillator 13 and the phase detector 11 is connected to the next stage of It has been configured. However, direct digital synthesizer 10
Since the frequency step required for 1 is a decimal point frequency division operation, the desired frequency cannot be generated only by the digital circuit.

【0008】図11は図10のダイレクト・デジタル・
シンセサイザ10をより詳細に示したブロック図であ
り、これを図12に示したようにアキュームレータ(累
積器)30aとレジスタ30bで構成された累算回路3
0を4ビットにした簡略化モデルとして説明すれば次の
ようになる。すなわち、fCL=16MHZ クロックで使
用した場合、位相増分値Δθをバイナリデータとしてア
キュームレータ30に設定すると、基準周波数fR は、
FIG. 11 shows the direct digital circuit of FIG.
FIG. 13 is a block diagram showing the synthesizer 10 in more detail. As shown in FIG. 12, the synthesizer 10 is composed of an accumulator (accumulator) 30a and a register 30b.
The following is a description of a simplified model in which 0 is 4 bits. That is, when f CL = 16 MH Z clock is used, when the phase increment value Δθ is set in the accumulator 30 as binary data, the reference frequency f R becomes

【0009】[0009]

【数2】 で与えられる。[Equation 2] Given in.

【0010】そこで、任意の周波数を得るには、この位
相増分値Δθを可変させればよいことになる。これは言
わばアキュームレータ分周器とも言えるもので、図13
にその分周のメカニズムとその出力波形である鋸波を示
す。この図13から明らかなように、位相増分値Δθに
よって増分値/クロックが異なることがわかる。
Therefore, in order to obtain an arbitrary frequency, the phase increment value Δθ may be varied. This can be said as an accumulator frequency divider, as shown in FIG.
Shows the frequency division mechanism and the sawtooth wave which is the output waveform. As is apparent from FIG. 13, the increment value / clock differs depending on the phase increment value Δθ.

【0011】従って、その位相増分値Δθを24°から
44°まで変化させた場合、図11に示すサインLUT
(ルック・アップ・テーブル)31の出力波形は、図1
4に示した階段状正弦波のデジタル値が得られる。そし
て、位相増分値Δθを22.5°として、発生波形を基
準にしたクロック・シフトの状態を示すのが図15であ
る。
Therefore, when the phase increment value Δθ is changed from 24 ° to 44 °, the sine LUT shown in FIG.
The output waveform of the (lookup table) 31 is shown in FIG.
The digital value of the stepped sine wave shown in 4 is obtained. Then, FIG. 15 shows a state of clock shift based on the generated waveform with the phase increment value Δθ set to 22.5 °.

【0012】このアキュームレータ分周器は、あくまで
も周期関数発生器として働き、そのアキュームレータ出
力である階段状鋸波のデジタル値をサインLUT31通
過させて、正弦波のデジタル・データ値を読み出す。
This accumulator frequency divider functions as a periodic function generator, and passes the digital value of the staircase sawtooth wave, which is the output of the accumulator, through the sine LUT 31 to read the digital data value of the sine wave.

【0013】次に、その正弦波のデジタル・データ値を
次段のD/Aコンバータ32に加えてアナログ波形に変
換し、かつアナログ変換された出力信号を次段の高次L
PF(高次低域通過フィルタ)33に与え、スムージン
グ(補間)を行うと共にクロック周波数成分を除去す
る。
Next, the digital data value of the sine wave is applied to the D / A converter 32 in the next stage to be converted into an analog waveform, and the analog-converted output signal is output in the higher order L in the next stage.
It is applied to a PF (high-order low-pass filter) 33 to perform smoothing (interpolation) and remove clock frequency components.

【0014】この高次LPF33からの出力は、次段の
高域通過フィルタ(HPF)34に与えられ、先のD/
A変換時の量子化エラーおよびその他の誤差による帯域
内ジッタを除去する。そして、この高域通過フィルタ3
4からの出力は、再度デジタル信号に変換するために、
次段に接続されコンデンサCおよびアナログ・ボルテー
ジ・コンパレータ35aよりなる高ゲインのAC結合コ
ンパレータ35に与えられ、このAC結合コンパレータ
35からの出力信号がダイレクト・デジタル・シンセサ
イザ10の基準周波数出力fR となり、位相ロック・ル
ープを駆動することとなる。
The output from the high-order LPF 33 is given to the high-pass filter (HPF) 34 at the next stage, and the D /
In-band jitter due to quantization error and other errors during A conversion is removed. And this high pass filter 3
The output from 4 is converted to a digital signal again,
The output signal from the AC coupling comparator 35, which is connected to the next stage and is composed of the capacitor C and the analog voltage comparator 35a, having a high gain, is the reference frequency output f R of the direct digital synthesizer 10. , Will drive the phase-locked loop.

【0015】この場合、AC結合コンパレータ35のゲ
インが高いほどジッタを少なくでき、また整数分周N=
64とした場合の図11におけるA点,B点,C点,D
点(A点のMSB)の各出力波形は図16で示される波
形となる。さらに、小数点分周N=7.2とした場合
は、同様に図17で示される波形となり、スタート点と
最終点がシフトするのと同時に一周期毎に波形が異なっ
てくるのであるが、図18で示すように図12における
MSBビット出力は5周期毎に同じシーケンスを描くの
で、周期性は存在することがわかる。従って、このまま
では各周期毎に周波数が異なってしまい、基準周波数f
R としては使用できないので、これを補正するために一
度サインLUT31、D/Aコンバータ32を用いてア
ナログ信号に変換する。そして、このアナログ信号は後
続の高次LPF33によってクロックが除去されると同
時に位相連続性のある信号とされ、さらにその信号を後
続の高域通過フィルタ34を通してジッタを軽減した後
に、再びデジタル信号へ戻すためにAC結合コンパレー
タ35を通して周波数基準信号を発生させる。このよう
に動作する従来のDDSドライブ型周波数シンセサイザ
は小数点分周も可能であるため、任意の周波数を発生さ
せることができることとなる。
In this case, the higher the gain of the AC coupling comparator 35, the smaller the jitter, and the integer frequency division N =
In the case of 64, points A, B, C, and D in FIG.
Each output waveform at the point (MSB at point A) becomes the waveform shown in FIG. Further, when the decimal point division N = 7.2 is set, the waveform becomes like that shown in FIG. 17, and the waveform changes every cycle at the same time when the start point and the end point shift. As shown by 18, the MSB bit output in FIG. 12 draws the same sequence every 5 cycles, so it can be seen that there is periodicity. Therefore, if this is left as it is, the frequency is different for each cycle, and the reference frequency f
Since it cannot be used as R, it is once converted into an analog signal by using the sine LUT 31 and the D / A converter 32 in order to correct this. Then, the analog signal is made into a signal having phase continuity at the same time as the clock is removed by the subsequent high-order LPF 33, and the signal is further reduced in jitter through the subsequent high-pass filter 34, and then converted into a digital signal again. A frequency reference signal is generated through an AC coupled comparator 35 for return. Since the conventional DDS drive type frequency synthesizer which operates in this way is also capable of dividing the decimal point, it is possible to generate an arbitrary frequency.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図11に示
したダイレクト・デジタル・シンセサイザ10では、発
生周期にかかわらず、累算した位相値をもとにサインL
UT31から正弦波のデジタル・データ値を読み出して
D/A変換を行う。しかし、この変換を行うD/Aコン
バータ32には高速高分解能のものが必要になるので、
コストが増大するという問題がある。なお、アキューム
レータ分周の場合の周波数精度とアキュームレータ30
のビット幅の関係は、
By the way, in the direct digital synthesizer 10 shown in FIG. 11, the sine L is calculated based on the accumulated phase value regardless of the generation period.
The sine wave digital data value is read from the UT 31 and D / A conversion is performed. However, since the D / A converter 32 that performs this conversion needs to have high speed and high resolution,
There is a problem that the cost increases. The frequency accuracy and the accumulator 30 in the case of the accumulator frequency division
The bit width relationship of

【0017】[0017]

【数3】ビット数=INT〔0.5+ LOg 2(1/周波
数精度)〕
[Equation 3] Number of bits = INT [0.5 + L Og 2 (1 / frequency accuracy)]

【0018】で与えられるため、周波数精度を1ppm
(10-6)とすると、アキュームレータ30のビット幅
が20ビットとなる。また、D/Aコンバータ32の出
力波形は階段状正弦波となるので、D/Aコンバータ3
2の後には高性能な低域通過フィルタである高次LPF
33が必要となる。しかして、近い将来には限られたサ
ンプル・パルスを用いて基準周波数をダイレクト・デジ
タル・シンセサイザにて発生し、位相ロック・ループを
高安定で周波数切り換えるセットリング・タイムが1m
S以下を要求されるようなデジタル・セルラー電話、デ
ジタル・コードレス電話あるいはデジタルPBX等の普
及が予測される。
Since the frequency accuracy is 1 ppm,
If it is (10 −6 ), the bit width of the accumulator 30 becomes 20 bits. Further, since the output waveform of the D / A converter 32 is a stepped sine wave, the D / A converter 3
Higher-order LPF that is a high-performance low-pass filter after 2
33 is required. However, in the near future, the reference frequency is generated by a direct digital synthesizer using a limited number of sample pulses, and the settling time for frequency switching the phase lock loop with high stability is 1 m.
It is expected that digital cellular telephones, digital cordless telephones, digital PBXs, and the like that require S or less will become popular.

【0019】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、位相ロック・ループを駆動する基準周波
数発生回路として、従来に比してより一層ハードウェア
処理による高速処理化が可能でかつコストの低減化に有
効な位相ロック・ループ用部分パルス・ハイト型基準周
波数発生回路の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and as a reference frequency generation circuit for driving a phase locked loop, higher speed processing can be achieved by hardware processing as compared with the prior art. Another object of the present invention is to provide a partial pulse height type reference frequency generation circuit for a phase locked loop, which is effective for cost reduction.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、小数点分周を可能にするために位相アキュームレ
ータのMSB出力信号をもとに基準周波数信号のHig
hレベル周期を検出するHighレベル周期検出器、L
owレベル周期を検出するLowレベル周期検出器、ゼ
ロ・クロス期間を検出するゼロ・クロス期間検出器など
で構成したコントロール部と、 上記コントロール部か
らのコントロール信号でゼロ・クロス期間のデジタル信
号をアナログ変換し、その信号をゼロ・クロス期間に与
えると共にHighレベル周期にフルー・スケールを与
えかつLowレベル周期にゼロ値を同様に与えて部分パ
ルス・ハイト信号を発生させ、その信号から不要なノイ
ズ成分を後続の低域通過フィルタで除去してからアナロ
グ・コンパレータを通して再度デジタル信号に変換する
アナログ部とで構成され、上記アナログ部からの出力信
号を後段の位相ロック・ループへ入力させることを特徴
とする。また、基準周波数信号を受けると同時に自己の
発振出力波形との位相を比較し、その誤差を小さくする
方向に発振出力周波数を制御させることにより、基準周
波数にロックまたは追従動作を行う位相同期ループの基
準周波数発生回路において、与えた基準周波数に対応し
た設定値である位相増分値Δθを累算する位相アキュー
ムレータと、この位相アキュームレータにおける累算結
果である出力値のMSBビット出力からHighレベル
周期を検出するHighレベル周期検出器、Lowレベ
ル周期を検出するLowレベル周期検出器およびゼロ・
クロス期間を検出するゼロ・クロス期間検出器と、上記
位相アキュームレータにおける累算結果である出力値の
MSBビットを除く下位ビット出力から位相余り値の抜
き取りを行う位相余り値抜き取り器と、上記位相余り値
抜き取り結果の出力と上記位相増分値Δθとを元にL→
H、およびH→Lのゼロ・クロス信号を発生させるスィ
ッチ手段と、ゼロ・クロス期間内の真のゼロ・クロスを
基準とした前データまたは後データをスケーリングする
スケーリング器と、上記ゼロ・クロス期間の前データま
たは後データをスケーリング器に入力し、その出力をア
ナログ信号に変換するD/Aコンバータと、上記D/A
コンバータによって変換されたアナログ信号出力をゼロ
・クロス期間に与えると共にHighレベル周期にフル
ー・スケールをかつLowレベル周期にゼロ値を同様に
与えて部分パルス・ハイト波形出力信号を発生させ、こ
れをクロック・ノイズのない正弦波とする低域通過フィ
ルタと、上記低域通過フィルタからの出力信号が入力さ
れ、この出力信号の低調波成分を除去する高域通過フィ
ルタと、上記高域通過フィルタからの出力信号が入力さ
れ、これを基準周波数信号としてのデジタル信号に変換
するコンパレータとよりなり、上記基準周波数信号を基
準周波数として位相ロック・ループに出力することによ
り位相ロック・ループの駆動を行うことを特徴とする。
また、D/Aコンバータの前段に波形発生のサンプル数
に応じてパイプライン遅延を行うデジタル回路手段を備
えることを特徴とするか、D/Aコンバータの前段に3
系列のバッファを備えさせ出力イネーブル信号で各信号
系列を選択できるようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, in order to enable division of a decimal point, a high frequency of a reference frequency signal is generated based on an MSB output signal of a phase accumulator.
High level cycle detector for detecting the h level cycle, L
A control unit composed of a Low level period detector for detecting a low level period and a zero cross period detector for detecting a zero cross period, and a digital signal of the zero cross period is analogized by a control signal from the control unit. The signal is converted, and the signal is applied to the zero-cross period, the high-level period is given a full scale, and the low-level period is similarly given a zero value to generate a partial pulse height signal. Is removed by a subsequent low-pass filter and is then converted into a digital signal again through an analog comparator, and the output signal from the analog section is input to a phase lock loop at a subsequent stage. To do. Also, at the same time as receiving the reference frequency signal, it compares the phase with its own oscillation output waveform, and controls the oscillation output frequency in the direction of reducing the error to lock or follow the reference frequency. In the reference frequency generation circuit, a high level cycle is detected from the phase accumulator that accumulates the phase increment value Δθ that is the set value corresponding to the given reference frequency and the MSB bit output of the output value that is the accumulation result of this phase accumulator. High level cycle detector, Low level cycle detector for detecting Low level cycle and zero
A zero-cross period detector that detects a cross period, a phase remainder value extractor that extracts a phase remainder value from the lower bit output except the MSB bit of the output value that is the accumulation result in the phase accumulator, and the phase remainder Based on the output of the value extraction result and the phase increment value Δθ, L →
Switch means for generating H and H → L zero cross signals, a scaling device for scaling the front data or the back data based on the true zero cross within the zero cross period, and the zero cross period D / A converter for inputting the pre-data or post-data of the above into a scaling device and converting the output thereof into an analog signal;
The analog signal output converted by the converter is applied to the zero-cross period, the full scale is applied to the high level period, and the zero value is applied to the low level period in the same manner to generate the partial pulse height waveform output signal, which is clocked. -A low-pass filter that produces a sine wave with no noise, and a high-pass filter that receives the output signal from the low-pass filter and removes the subharmonic component of this output signal, and the high-pass filter from the high-pass filter. The output signal is input, and it is composed of a comparator that converts this into a digital signal as a reference frequency signal, and outputs the reference frequency signal as a reference frequency to the phase lock loop to drive the phase lock loop. Characterize.
Further, it is characterized in that a digital circuit means for performing pipeline delay according to the number of samples of waveform generation is provided in the preceding stage of the D / A converter, or in the preceding stage of the D / A converter.
A series buffer is provided so that each signal series can be selected by an output enable signal.

【0021】[0021]

【作用】本発明によれば、発生させるべき基準周波数に
対応した設定値である位相増分値Δθを位相アキューム
レータに与えると、アキュームレータ分周出力として階
段状鋸波としてのデジタル信号が発生される。そして、
位相アキュームレータ出力のMSBビット出力から、H
ighレベル期間であるかどうかの検出を、同様にLo
wレベル期間であるかどうかの検出を、同じくゼロ・ク
ロス期間の検出を行う。さらに、位相アキュームレータ
出力のMSBビット出力を除く下位ビット出力を、上記
したゼロ・クロス期間の検出値により位相余り値を抜き
取って記録・保持する。それを、引き算器で演算された
結果の値(at180°H→L)または位相余り値(a
t0°or360°L→H)そのもののいずれかを選択
して、スケーリング器でスケーリング値として出力さ
せ、ゼロ・クロス期間内にその値をD/Aコンバータに
与える。
According to the present invention, when the phase increment value Δθ which is the set value corresponding to the reference frequency to be generated is given to the phase accumulator, a digital signal as a stepped sawtooth wave is generated as the accumulator frequency division output. And
From the MSB bit output of the phase accumulator output,
Similarly, the detection of whether or not it is the high level period is performed by Lo
The zero cross period is also detected to detect whether or not it is the w level period. Further, the low-order bit outputs other than the MSB bit output of the phase accumulator output are recorded / held by extracting the phase remainder value according to the detection value of the zero cross period described above. The value (at 180 ° H → L) of the result calculated by the subtractor or the phase remainder value (a
(t0 ° or 360 ° L → H) itself is selected and output as a scaling value by the scaling device, and the value is given to the D / A converter within the zero crossing period.

【0022】そして、このD/Aコンバータからの出力
信号はゼロ・クロス期間に与え、Highレベル周期に
フルー・スケール、Lowレベル周期にゼロ値を同様に
与えて部分パルス・ハイト波形出力信号を発生させ、そ
の信号が急峻な低域通過フィルタに入力されてクロック
・ノイズのないきれいな正弦波として出力され、かつ高
域通過フィルタに入力されて低調波が除去され、コンパ
レータにより基準周波数信号としてのデジタル信号に変
換されて位相ロック・ループに入力され、位相ロック・
ループを駆動することとなる。また、D/Aコンバータ
の前段にパイプ・ライン遅延回路手段を挿入配置した場
合には、次段のD/Aコンバータのスピードを緩和する
ように働く。
The output signal from the D / A converter is applied to the zero crossing period, the high level period is subjected to the full scale, and the low level period is applied to the zero value in the same manner to generate the partial pulse height waveform output signal. Then, the signal is input to a steep low-pass filter and is output as a clean sine wave with no clock noise, and is input to a high-pass filter to remove subharmonics, and the comparator is used as a digital reference frequency signal. The signal is converted to a signal and input to the phase-locked loop.
It will drive the loop. Further, when the pipeline delay circuit means is inserted and arranged in the preceding stage of the D / A converter, it works to reduce the speed of the D / A converter in the next stage.

【0023】[0023]

【実施例】次に、本発明の好ましい一実施例を添付図面
を参照して説明する。図1は本発明の基本構成を示すブ
ロック図で、大別するとコントロール部40とアナログ
部50に分けられる。すなわち、コントロール部40は
発生させる基準周波数に対応した設定値として位相増分
値Δθが入力される位相アキュームレータ41が設けら
れ、その後段にはHighレベル周期検出器42,Lo
wレベル周期検出器43,ゼロ・クロス期間検出器44
が接続されている。また、これとは別に位相アキューム
レータ41の後段には位相余り値抜き取り器45(VCC
=後データ)が接続され、かつ位相余り値抜き取り器4
5の出力と上記位相増分値Δθとの引き算器(Δθ−V
ACC =前データ)46が接続されている。47はスケー
リング器(VACC /Δθ)であり、Highレベル周期
およびLowレベル周期のアナログ電圧とゼロ・クロス
期間に与える前データまたは後データのアナログ電圧の
スケーリングを合わせるためのものである。アナログ部
50はコントロール部40のHighレベル周期検出器
42,Lowレベル周期検出器43,ゼロ・クロス期間
検出器44からの出力信号によって制御されるスィッチ
(SW1 〜SW3 )が設けられており、またSW1 〜S
3を介して入力される入力信号を受けるバッファ51
を有し、このバッファ51の後段には低域通過フィルタ
(LPF)52,高域通過フィルタ(HPF)53,コ
ンパレータ54が接続されている。55はD/Aコンバ
ータでありスケーリング器47および基準電圧源VREF
の値をデジタル−アナログ変換してSW3 へ出力する。
次に、コントロール部40の動作を図2に示す回路図を
参照しつつ説明する。なお、図3はコントロール部40
の内部における出力波形のタイミング図である。発生さ
せるべき基準周波数に対応した設定値として位相増分値
Δθを、累算器であるアキュームレータ(ALU)41
aとレジスタ41bから構成された位相アキュームレー
タ41に与えて分周出力を得る。このアキュームレータ
分周出力なるデジタル信号のMSBビットの波形を、イ
ンバータ400で反転させたものが図3Aで示した波形
となる。そして、このMSBビット出力をインバータ4
00で反転させてDフリップ・フロップ(D−FF)4
01,エクスクルーシブ・オア(EX−OR)ゲート4
02,インバータ403,アンド(AND)ゲート40
4で構成されたHighレベル周期検出器42で、Hi
ghレベル期間信号なる出力信号を生成する。このHi
ghレベル期間信号は図3Dで示した波形となる。同様
にMSBビット出力を元にインバータ400,Dフリッ
プ・フロップ(D−FF)401,エクスクルーシブ・
オア(EX−OR)ゲート402,ノア(NOR)ゲー
ト405で構成されたLowレベル周期検出器43で、
Lowレベル期間信号なる出力信号を生成する。このL
owレベル期間信号は図3Eで示した波形となる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention, which is roughly divided into a control section 40 and an analog section 50. That is, the control unit 40 is provided with the phase accumulator 41 to which the phase increment value Δθ is input as the set value corresponding to the reference frequency to be generated, and the High level period detector 42, Lo is provided at the subsequent stage.
w level period detector 43, zero cross period detector 44
Are connected. Separately from this, the phase remainder value extractor 45 (V CC
= After data) is connected and the phase remainder value extractor 4
Of the output of FIG. 5 and the phase increment value Δθ (Δθ-V
ACC = previous data) 46 is connected. Reference numeral 47 is a scaling unit (V ACC / Δθ) for adjusting the scaling of the analog voltage of the High level cycle and the Low level cycle and the analog voltage of the previous data or the subsequent data given to the zero crossing period. The analog section 50 is provided with switches (SW 1 to SW 3 ) controlled by output signals from the high level cycle detector 42, the low level cycle detector 43, and the zero-cross period detector 44 of the control section 40. , Again SW 1 ~ S
A buffer 51 that receives an input signal that is input via W 3.
A low pass filter (LPF) 52, a high pass filter (HPF) 53, and a comparator 54 are connected to the subsequent stage of the buffer 51. Reference numeral 55 denotes a D / A converter, which is a scaling device 47 and a reference voltage source V REF.
The value of is converted from digital to analog and output to SW 3 .
Next, the operation of the control section 40 will be described with reference to the circuit diagram shown in FIG. Note that FIG. 3 shows the control unit 40.
FIG. 6 is a timing diagram of output waveforms in the inside of the. The phase increment value Δθ is set as a set value corresponding to the reference frequency to be generated, and an accumulator (ALU) 41 that is an accumulator is used.
It is applied to the phase accumulator 41 composed of a and a register 41b to obtain a frequency-divided output. The waveform of the MSB bit of the digital signal which is the frequency-divided output of the accumulator is inverted by the inverter 400 to obtain the waveform shown in FIG. 3A. Then, the MSB bit output is output to the inverter 4
D flip-flop (D-FF) 4
01, Exclusive OR (EX-OR) Gate 4
02, inverter 403, and (AND) gate 40
In the high level period detector 42 configured by
An output signal which is a gh level period signal is generated. This Hi
The gh level period signal has the waveform shown in FIG. 3D. Similarly, based on the MSB bit output, an inverter 400, a D flip-flop (D-FF) 401, an exclusive
A low level period detector 43 composed of an OR (EX-OR) gate 402 and a NOR (NOR) gate 405,
An output signal that is a low level period signal is generated. This L
The ow level period signal has the waveform shown in FIG. 3E.

【0024】さらに、同じくMSBビット出力を元にイ
ンバータ400,Dフリップ・フロップ(D−FF)4
01,エクスクルーシブ・オア(EX−OR)ゲート4
02で構成されたゼロ・クロス期間検出器44で、ゼロ
・クロス期間信号なる出力信号を生成する。このゼロ・
クロス期間信号は図3Cで示した波形となる。図3Bで
示した波形は、上記MSBビット出力をインバータ40
0で反転させさらにDフリップ・フロップ(D−FF)
401により、システム・クロックの1クロック分遅延
させた波形となることを示す。また、図3Fで示した波
形は上記アキュームレータ分周出力のMSBビットを除
く下位ビット、すなわち(MSB−1)ビット〜LSB
ビットまでの波形を示す。そして、上記ゼロ・クロス期
間信号をトリガー信号として、上記アキュームレータ分
周出力のMSBビットを除く下位ビット出力信号をDラ
ッチ45に取り込みVACC 信号としている。
Further, the inverter 400 and the D flip-flop (D-FF) 4 are also based on the MSB bit output.
01, Exclusive OR (EX-OR) Gate 4
A zero-crossing period detector 44 constituted by 02 generates an output signal which is a zero-crossing period signal. This zero
The cross period signal has the waveform shown in FIG. 3C. In the waveform shown in FIG. 3B, the MSB bit output is output from the inverter 40.
Invert at 0 and D flip-flop (D-FF)
Reference numeral 401 indicates that the waveform is delayed by one clock of the system clock. The waveform shown in FIG. 3F is the lower bits except the MSB bit of the above accumulator frequency division output, that is, (MSB-1) bit to LSB.
Waveform up to bit is shown. Then, using the zero-cross period signal as a trigger signal, the lower bit output signal excluding the MSB bit of the accumulator frequency division output is fetched into the D latch 45 and used as the V ACC signal.

【0025】ところで、アキュームレータ分周出力は図
6で示されるゼロ・クロス周期期間の終了時に(H→
L)または(L→H)にMSBが変化するが、そのゼロ
・クロス期間内の真のゼロ・クロス(0°、180°)
とゼロ・クロス期間の始まりおよび終了時とどれだけズ
レでいるかを示したのが図7の表である。図7の表はΔ
θが50°の時の例を示すものであるが、この表から最
初の周期の0°の場合のゼロ・クロスはズレがないの
で、そのままHighレベルに立ち上がるが、180°
の場合のゼロ・クロスはMSBビット反転の前である2
0°の位置になることがわかる。180°に真のゼロ・
クロスが存在する場合、150°→200°とクロック
が進むので30:20の前/後デュティ比となる。(H
→L)クロスの場合には前データ(Δθ−VACC )なる
演算結果を出力する引き算器46の出力信号を選択しス
ケーリング器47へ入力することとなる。スケーリング
器47では30:20の場合には30/50の振幅レベ
ルとしてスケーリングし、このスケーリング値をゼロ・
クロス期間中だけ次段のD/Aコンバータ55へ入力す
るようにしておく。
By the way, the accumulator frequency-divided output is (H → H) at the end of the zero-cross period period shown in FIG.
MSB changes to L) or (L → H), but the true zero cross (0 °, 180 °) within the zero cross period
The table in FIG. 7 shows how much the time is different from the start and end of the zero-cross period. The table in Figure 7 is Δ
An example of the case where θ is 50 ° is shown. From this table, there is no deviation in the zero cross in the case of the first cycle of 0 °, so it rises to High level as it is, but 180 °
In case of 0 is before MSB bit inversion 2
It can be seen that the position is 0 °. True zero at 180 °
When there is a cross, the clock advances from 150 ° to 200 °, so the front / rear duty ratio is 30:20. (H
→ L) In the case of cross, the output signal of the subtractor 46 that outputs the calculation result of the previous data (Δθ−V ACC ) is selected and input to the scaling unit 47. In the scaler 47, in the case of 30:20, scaling is performed as an amplitude level of 30/50, and this scaling value is set to zero.
Input is made to the D / A converter 55 at the next stage only during the cross period.

【0026】2周期目の0°の場合のゼロ・クロスは図
7の表から40°進んでいることがわかるが、この場合
クロック内の前/後デュティ比は10:40となるが、
(L→H)クロスの場合は後データ(VACC )信号を選
択しスケーリング器47へ入力することとなる。同様に
スケーリング器47では10:40の場合には40/5
0の振幅レベルとしてスケーリングし、このスケーリン
グ値をやはりゼロ・クロス期間中だけ次段のD/Aコン
バータ55へ入力するようにしておく。すなわち、(H
→L)クロスの場合は前/後デュティ比の前データをス
ケーリングしてゼロ・クロス期間中次段のD/Aコンバ
ータ55に与え、(L→H)クロスの場合は前/後デュ
ティ比の後データをスケーリングしてゼロ・クロス期間
中次段のD/Aコンバータ55に与えることとなる。さ
らに、Highレベル期間中は“H”レベルデータを、
Lowレベル期間中は“L”レベルデータをこのD/A
コンバータ55に与えることとなる。
It can be seen from the table of FIG. 7 that the zero cross in the case of 0 ° in the second cycle is advanced by 40 °. In this case, the front / rear duty ratio in the clock is 10:40,
In the case of (L → H) cross, the post data (V ACC ) signal is selected and input to the scaling unit 47. Similarly, in the scaling device 47, in the case of 10:40, 40/5
Scaling is performed as an amplitude level of 0, and this scaling value is input to the D / A converter 55 in the next stage only during the zero crossing period. That is, (H
→ In the case of L) cross, the front data of the front / rear duty ratio is scaled and given to the D / A converter 55 in the next stage during the zero crossing period, and in the case of (L → H) cross, the front / rear duty ratio The post data is scaled and given to the D / A converter 55 at the next stage during the zero cross period. Further, during the High level period, the “H” level data is
During the Low level period, "L" level data is transferred to this D / A
It will be given to the converter 55.

【0027】かくしてアナログ部50のD/Aコンバー
タ55に入力される波形は図8で示したような波形とな
り、前データは引き算器46で前データ=(Δθ−後デ
ータ)として作っている。図8の信号はD/Aコンバー
タ55で、デジタル−アナログ変換されて次段の低域通
過フィルタ(LPF)52へ入力され、さらに次段の高
域通過フィルタ(HPF)55へ入力されることとな
る。これらの2段のフィルタ52,53で不要な成分が
取り除かれた後、コンパレータ54へ入力され、基準周
波数信号としてのデジタル信号fR に変換されて、図示
しないが後段の位相ロック・ループを駆動することとな
る。
Thus, the waveform input to the D / A converter 55 of the analog section 50 has a waveform as shown in FIG. 8, and the previous data is created by the subtractor 46 as previous data = (Δθ−post data). The signal in FIG. 8 is digital-analog converted by the D / A converter 55, input to the low pass filter (LPF) 52 in the next stage, and further input to the high pass filter (HPF) 55 in the next stage. Becomes After the unnecessary components are removed by these two-stage filters 52 and 53, they are input to the comparator 54 and converted into a digital signal f R as a reference frequency signal, which drives a phase-locked loop at the latter stage (not shown). Will be done.

【0028】なお、図1に示したようにD/Aコンバー
タ55の負担を軽減させるためにHighレベル周期検
出器42、Lowレベル周期検出器43からの信号を直
接アナログ・スイッチに与え、それにゼロ・クロス期間
検出器44、スケーリング器47の各器とD/Aコンバ
ータ55から与えられるアナログ信号を足し合わせて部
分パルス・ハイト波形を発生させることもできる。各ス
イッチSW1 〜SW3およびD/Aコンバータ55の動
作タイミングに合わせるために、パイプ・ライン遅延を
行わせるためのデジタル回路手段であるDラッチ410
〜417を挿入配置してD/Aコンバータ55のサンプ
リング・レートを緩和させるようにしてもよい。また、
アナログ部50は図1に示した構成の他、図4に示すよ
うに、D/Aコンバータ55の前にバッファ500〜5
02を3系列備えさせ、出力イネーブルで各信号系列を
D/Aコンバータ55に選択的に入力させるようにして
もよい。この場合には、Highレベル周期検出器42
はHighレベル期間を示す信号を出力するので、この
出力信号が“1”の時はD/Aコンバータ55の入力ラ
インには全ビットを“H”レベルにするデジタル信号を
与える。なお、正確にはHighレベルが2n −1のレ
ベルになるので2n −(2n −1)の誤差がHighレ
ベルに含まれる。このためHighレベルでは1ビット
増しMSB=1とし、MSBを除いた下位データをオー
ルゼロとして対応させる。Lowレベル周期検出器43
はLowレベル期間を示す信号を出力するので、この出
力信号が“1”の時はD/Aコンバータ55の入力ライ
ンには、全ビットを“L”レベルにするデジタル信号を
与える。
As shown in FIG. 1, in order to reduce the load on the D / A converter 55, the signals from the high level period detector 42 and the low level period detector 43 are directly applied to the analog switch, and zero is applied to the analog switch. The partial pulse height waveform can be generated by adding the analog signals provided from the D / A converter 55 and the cross period detector 44 and the scaling device 47. A D-latch 410 which is a digital circuit means for performing a pipeline delay in order to match the operation timing of each of the switches SW 1 to SW 3 and the D / A converter 55.
˜417 may be inserted and arranged to reduce the sampling rate of the D / A converter 55. Also,
In addition to the configuration shown in FIG. 1, the analog section 50 has buffers 500 to 5 in front of the D / A converter 55 as shown in FIG.
02 may be provided in three series, and each signal series may be selectively input to the D / A converter 55 by output enable. In this case, the high level period detector 42
Outputs a signal indicating a High level period, and when this output signal is "1", a digital signal for setting all bits to "H" level is applied to the input line of the D / A converter 55. Incidentally, since the level of the High-level 2 n -1 exactly 2 n - error of (2 n -1) are included in the High level. Therefore, at the High level, the MSB is increased by 1 bit and the lower data excluding the MSB is set to all zeros to correspond. Low level period detector 43
Outputs a signal indicating a Low level period, and when this output signal is "1", a digital signal for setting all bits to "L" level is applied to the input line of the D / A converter 55.

【0029】さらに、ゼロ・クロス期間検出器44はゼ
ロ・クロス期間を示す信号を出力するので、この出力信
号が“1”の時はD/Aコンバータ55の入力ラインに
はスケーリング器47から出力されたスケーリング値な
るデジタル信号を与えることとなる。なお、図6からわ
かるようにHighレベル期間、ゼロ・クロス期間、L
owレベル期間、ゼロ・クロス期間が順次繰り返されて
いくので、これらの期間が同時に存在することがない。
従って、上記Highレベル周期検出器42の出力信
号、Lowレベル周期検出器43の出力信号、ゼロ・ク
ロス期間検出器44の出力信号が同時に“1”となるよ
うな事態は発生しないので、D/Aコンバータ55の入
力ラインにはHighレベル期間には全ビットが“H”
レベルを、Lowレベル期間には全ビットが“L”レベ
ルを、ゼロ・クロス期間にはスケーリング値とを順次選
択的にD/Aコンバータ55に入力されることとなる。
Further, since the zero-cross period detector 44 outputs a signal indicating the zero-cross period, when this output signal is "1", the scaling unit 47 outputs it to the input line of the D / A converter 55. It will give a digital signal which is the scaled value. As can be seen from FIG. 6, High level period, zero cross period, L
Since the ow level period and the zero-cross period are sequentially repeated, these periods do not exist at the same time.
Therefore, since the output signal of the high level period detector 42, the output signal of the low level period detector 43, and the output signal of the zero cross period detector 44 do not simultaneously become "1", D / All the bits of the input line of the A converter 55 are “H” during the high level period.
The level, all the bits at the “L” level during the Low level period, and the scaling value during the zero-cross period are sequentially and selectively input to the D / A converter 55.

【0030】[0030]

【発明の効果】上述したように、本発明における位相ロ
ック・ループの基準周波数発生回路は、従来のように位
相アキュームレータの後にサインLUTを使用していな
いのでLUTを参照するという膨大な容量のROMが必
要なく、また高速高分解能のD/Aコンバータを必要と
しないため、コストの低減化を図りつつ容易に位相ロッ
ク・ループを駆動する任意の周波数を発生させることが
できる。また、デジタル値である信号とアナログ値であ
る信号を順次選択的に切り換えて部分パルス・ハイト波
形を発生させるので、発生周波数の各周期の面積を全て
等しくでき、後続のフィルタ群に経由させてジッタのな
いきれいなコンパレータ出力波形を得ることが可能であ
る。このように、本発明に係る位相ロック・ループ用部
分パルス・ハイト型基準周波数発生回路は、発生周期に
少ないサンプリング・パルスしか利用できない基準周波
数の発生の補償技術を提供するものであるためたいへん
重要な技術であり、近い将来高安定で周波数切り換える
セットリング・タイムが1mS以下を要求されるような
デジタル・セルラー電話、デジタル・コードレス電話、
デジタルPBX用途等に特に有効である。
As described above, since the reference frequency generating circuit of the phase locked loop according to the present invention does not use the sine LUT after the phase accumulator as in the conventional case, the ROM having a huge capacity to refer to the LUT is used. , And a high-speed, high-resolution D / A converter is not required, it is possible to easily generate an arbitrary frequency for driving the phase-locked loop while reducing the cost. In addition, since the partial pulse height waveform is generated by selectively selectively switching between the digital value signal and the analog value signal, the area of each cycle of the generated frequency can be made equal and can be passed to the subsequent filter group. It is possible to obtain a clean comparator output waveform without jitter. As described above, the partial pulse height type reference frequency generation circuit for the phase locked loop according to the present invention is very important because it provides a technique for compensating the generation of the reference frequency in which only a few sampling pulses can be used in the generation period. , A digital cellular phone, a digital cordless phone, which requires a stable and highly stable frequency switching settling time of 1 mS or less in the near future.
It is particularly effective for digital PBX applications and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention.

【図2】本発明におけるコントロール部の一実施例を示
す回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a control unit according to the present invention.

【図3】コントロール部の内部における出力波形のタイ
ミングを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing timing of output waveforms inside a control unit.

【図4】本発明におけるアナログ部の他の実施例を示す
ブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the analog section in the present invention.

【図5】小数点分周時のアキュームレータ分周器出力の
MSBビット出力波形図。
FIG. 5 is an MSB bit output waveform diagram of an accumulator frequency divider output during decimal point frequency division.

【図6】アキュームレータ分周器出力信号において各周
期を定義する説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram that defines each cycle in the output signal of the accumulator frequency divider.

【図7】各ゼロ・クロスと目標ゼロ・クロスとのズレを
示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a deviation between each zero cross and a target zero cross.

【図8】部分パルス・ハイト型の出力波形を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an output waveform of a partial pulse height type.

【図9】従来の位相同期ループを用いた周波数シンセサ
イザのブロック図。
FIG. 9 is a block diagram of a conventional frequency synthesizer using a phase-locked loop.

【図10】従来のDDSドライブ型周波数シンセサイザ
を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional DDS drive type frequency synthesizer.

【図11】図10におけるダイレクト・デジタル・シン
セサイザの詳細を示すブロック図。
11 is a block diagram showing details of the direct digital synthesizer in FIG.

【図12】図11のアキュームレータ部分を4ビットに
簡略化した説明図。
12 is an explanatory diagram in which the accumulator portion of FIG. 11 is simplified to 4 bits.

【図13】アキュームレータ分周のメカニズムを示す
図。
FIG. 13 is a diagram showing a mechanism of accumulator frequency division.

【図14】図10におけるダイレクト・デジタル・シン
セサイザのクロックを基準にした発生波形を示す図。
14 is a diagram showing a waveform generated based on the clock of the direct digital synthesizer shown in FIG.

【図15】発生波形を基準にしたクロック・シフトを示
す図。
FIG. 15 is a diagram showing clock shift based on a generated waveform.

【図16】整数分周の場合の波形図。FIG. 16 is a waveform chart in the case of integer division.

【図17】小数点分周の場合の波形図。FIG. 17 is a waveform chart in the case of decimal point division.

【図18】小数点分周の場合のMBS出力波形図。FIG. 18 is an MBS output waveform diagram in the case of decimal point division.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40 コントロール部 41 位相アキュームレータ 42 Highレベル周期検出器 43 Lowレベル周期検出器 44 ゼロ・クロス期間検出器 45 位相余り値抜き取り器 46 引き算器 50 アナログ部 52 低域通過フィルタ 53 高域通過フィルタ 54 コンパレータ 40 Control Section 41 Phase Accumulator 42 High Level Period Detector 43 Low Level Period Detector 44 Zero Crossing Period Detector 45 Phase Residual Value Extractor 46 Subtractor 50 Analog Section 52 Low Pass Filter 53 High Pass Filter 54 Comparator

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 小数点分周を可能にするために位相アキ
ュームレータのMSB出力信号をもとに基準周波数信号
のHighレベル周期を検出するHighレベル周期検
出器、Lowレベル周期を検出するLowレベル周期検
出器、ゼロ・クロス期間を検出するゼロ・クロス期間検
出器などで構成したコントロール部と、 上記コントロ
ール部からのコントロール信号でゼロ・クロス期間のデ
ジタル信号をアナログ変換し、その信号をゼロ・クロス
期間に与えると共にHighレベル周期にフルー・スケ
ールを与えかつLowレベル周期にゼロ値を同様に与え
て部分パルス・ハイト信号を発生させ、その信号から不
要なノイズ成分を後続の低域通過フィルタで除去してか
らアナログ・コンパレータを通して再度デジタル信号に
変換するアナログ部とで構成され、 上記アナログ部からの出力信号を後段の位相ロック・ル
ープへ入力させることを特徴とする位相ロック・ループ
用部分パルス・ハイト型基準周波数発生回路。
1. A high level period detector for detecting a high level period of a reference frequency signal based on an MSB output signal of a phase accumulator for enabling decimal point frequency division, and a low level period detection for detecting a low level period. And a control unit configured with a zero-cross period detector that detects the zero-cross period, and a control signal from the control unit described above converts the digital signal of the zero-cross period into an analog signal, and that signal is converted into the zero-cross period. To a high level cycle and a low level cycle with a zero value in the same manner to generate a partial pulse height signal, and remove unnecessary noise components from the signal with a subsequent low pass filter. After that, the analog section that converts the digital signal again through the analog comparator In the configuration, a phase locked loop for sub-pulse-height type reference frequency generation circuit an output signal, characterized in that to input to a subsequent phase-locked loop from the analog section.
【請求項2】 基準周波数信号を受けると同時に自己の
発振出力波形との位相を比較し、その誤差を小さくする
方向に発振出力周波数を制御させることにより、基準周
波数にロックまたは追従動作を行う位相ロック・ループ
の基準周波数発生回路において、 与えた基準周波数に対応した設定値である位相増分値Δ
θを累算する位相アキュームレータと、 この位相アキュームレータにおける累算結果である出力
値のMSBビット出力からHighレベル周期を検出す
るHighレベル周期検出器、Lowレベル周期を検出
するLowレベル周期検出器およびゼロ・クロス期間を
検出するゼロ・クロス期間検出器と、 上記位相アキュームレータにおける累算結果である出力
値のMSBビットを除く下位ビット出力から位相余り値
の抜き取りを行う位相余り値抜き取り器と、 上記位相余り値抜き取り結果の出力と上記位相増分値Δ
θとを元にL→H、およびH→Lのゼロ・クロス信号を
発生させるスィッチ手段と、 ゼロ・クロス期間内の真のゼロ・クロスを基準とした前
データまたは後データをスケーリングするスケーリング
器と、 上記ゼロ・クロス期間の前データまたは後データをスケ
ーリング器に入力し、その出力をアナログ信号に変換す
るD/Aコンバータと、 上記D/Aコンバータによって変換されたアナログ信号
出力をゼロ・クロス期間に与えると共にHighレベル
周期にフルー・スケールをかつLowレベル周期にゼロ
値を同様に与えて部分パルス・ハイト波形出力信号を発
生させ、これをクロック・ノイズのない正弦波とする低
域通過フィルタと、 上記低域通過フィルタからの出力信号が入力され、この
出力信号の低調波成分を除去する高域通過フィルタと、 上記高域通過フィルタからの出力信号が入力され、これ
を基準周波数信号としてのデジタル信号に変換するコン
パレータとよりなり、 上記基準周波数信号を基準周波数として位相ロック・ル
ープに出力することにより位相ロック・ループの駆動を
行うことを特徴とする位相ロック・ループ用部分パルス
・ハイト型基準周波数発生回路。
2. A phase that locks or follows the reference frequency by receiving the reference frequency signal and comparing the phase with its own oscillation output waveform and controlling the oscillation output frequency in a direction to reduce the error. In the lock loop reference frequency generation circuit, the phase increment value Δ which is the set value corresponding to the given reference frequency
A phase accumulator that accumulates θ, a high level cycle detector that detects a high level cycle from the MSB bit output of the output value that is the accumulation result in this phase accumulator, a low level cycle detector that detects a low level cycle, and zero. A zero-cross period detector for detecting the cross period, a phase remainder value extractor for extracting the phase remainder value from the lower bit output excluding the MSB bit of the output value which is the accumulation result in the phase accumulator, and the above phase Output of the residual value sampling result and the phase increment value Δ
Switch means for generating L → H and H → L zero cross signals based on θ, and a scaling device for scaling the front data or the back data based on the true zero cross within the zero cross period. And a D / A converter for inputting the data before or after the zero crossing period to the scaling device and converting the output to an analog signal, and an analog signal output converted by the D / A converter for zero crossing. A low-pass filter that generates a partial pulse height waveform output signal by applying a full scale to the high level period and a zero value to the low level period in the same manner as the period signal, and generates this as a sine wave with no clock noise. And the output signal from the above low-pass filter is input, and the high-pass filter that removes the subharmonic component of this output signal is input. And a comparator that receives the output signal from the high-pass filter and converts it into a digital signal as a reference frequency signal. By outputting the reference frequency signal as a reference frequency to the phase-locked loop, Partial pulse height type reference frequency generation circuit for phase locked loop, which drives the phase locked loop.
【請求項3】 D/Aコンバータの前段に波形発生のサ
ンプル数に応じてパイプライン遅延を行うデジタル回路
手段を備えることを特徴とする請求項2記載の位相ロッ
ク・ループ用部分パルス・ハイト型基準周波数発生回
路。
3. A partial pulse height type for a phase locked loop according to claim 2, further comprising digital circuit means for performing a pipeline delay according to the number of samples of waveform generation in the preceding stage of the D / A converter. Reference frequency generation circuit.
【請求項4】 D/Aコンバータの前段に3系列のバッ
ファを備えさせ、出力イネーブル信号で各信号系列を選
択できるようにしたことを特徴とする請求項2または3
記載の位相ロック・ループ用部分パルス・ハイト型基準
周波数発生回路。
4. The D / A converter is provided with a buffer of three series in the preceding stage, and each signal series can be selected by an output enable signal.
Partial pulse height type reference frequency generation circuit for the described phase locked loop.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5831481A (en) * 1996-02-29 1998-11-03 Nec Corporation Phase lock loop circuit having a broad loop band and small step frequency
JP2010130550A (en) * 2008-11-28 2010-06-10 Seiko Epson Corp Clock generating apparatus, and jitter reducing method in the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6065604A (en) * 1983-09-21 1985-04-15 Hitachi Ltd Sinusoidal wave generator
JPS62132406A (en) * 1985-12-04 1987-06-15 Hitachi Ltd Sinusoidal wave generator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6065604A (en) * 1983-09-21 1985-04-15 Hitachi Ltd Sinusoidal wave generator
JPS62132406A (en) * 1985-12-04 1987-06-15 Hitachi Ltd Sinusoidal wave generator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5831481A (en) * 1996-02-29 1998-11-03 Nec Corporation Phase lock loop circuit having a broad loop band and small step frequency
JP2010130550A (en) * 2008-11-28 2010-06-10 Seiko Epson Corp Clock generating apparatus, and jitter reducing method in the same
US8339160B2 (en) 2008-11-28 2012-12-25 Seiko Epson Corporation Clock generating device and jitter reducing method in the clock generating device

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