JPH0637631A - Pll発振装置 - Google Patents

Pll発振装置

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JPH0637631A
JPH0637631A JP4080409A JP8040992A JPH0637631A JP H0637631 A JPH0637631 A JP H0637631A JP 4080409 A JP4080409 A JP 4080409A JP 8040992 A JP8040992 A JP 8040992A JP H0637631 A JPH0637631 A JP H0637631A
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弘一 山田
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
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    • HELECTRICITY
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    • H03L2207/06Phase locked loops with a controlled oscillator having at least two frequency control terminals

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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良い応答性を保ちつつ、簡単な構成でPLL
発振器の出力周波数可変帯域を広くする。 【構成】 発振回路12に可変容量ダイオード14及び
16が接続されている。汎用IC10は、出力周波数と
基準周波数の位相を比較し、位相が一致する方向に可変
容量ダイオード14及び16の容量を変化させる制御電
圧を発生して可変容量ダイオード14及び16の一端A
点に印加する。演算増幅器20は、制御電圧を反転増幅
して可変容量ダイオード14及び16の他端B点に印加
する。コンデンサ22及び24がフィルタの機能を果た
すので、演算増幅器20の出力電圧の変化は制御電圧よ
り遅い一方で、制御電圧は、出力周波数の微妙な変動に
高速で応答して基準信号に対して位相をロックする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に出力周波数可変帯
域の広いPLL発振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来の位相ロックループ(PL
L)を用いたPLL発振装置の基本的な回路図である。
発振回路12には、可変容量ダイオード14及び16が
接続されている。この可変容量ダイオードは、通常逆バ
イアスで使用し、その両端に印加する電圧により容量が
変化する。従って、可変容量ダイオードの両端間電位差
を変えて発振回路の出力周波数を変化させるためにしば
しば用いられる。汎用IC10は、基準信号と発振回路
の出力信号を受けてそれぞれの位相を比較し、得られる
差信号を用いて制御電圧を発生する。この制御電圧を可
変容量ダイオードの一端に印加して、出力信号の周波数
を変化させることにより基準信号の位相と一致させる。
汎用IC10は、出力周波数が基準周波数より高いとき
には、制御電圧出力端に出力する制御電圧を下げ、出力
周波数が基準信号の周波数(基準周波数)より低いとき
には、制御電圧を上げる。このように、制御電圧によっ
て出力周波数が変わる発振回路のことを電圧制御発振器
(VCO)と呼ぶ。このとき、制御電圧の可変範囲を大
きく取れば出力周波数可変帯域が広くなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】汎用IC10が出力す
る制御電圧の可変範囲は、汎用IC10の電源電圧に制
限されるので、可変範囲をあまり広くすることができな
かった。
【0004】そこで本発明の目的は、簡単な構成で制御
電圧の可変範囲を広くすることにより、出力周波数可変
帯域の広いPLL発振装置を提供することである。ま
た、本発明の他の目的は、良い応答性を保ちながら広い
出力周波数可変帯域を有するPLL発振装置を提供する
ことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のPLL発振装置
では、発振回路12に可変容量ダイオード14及び16
が接続され、この可変容量ダイオード14及び16の容
量を変化させれば出力周波数が変化する。比較及び制御
電圧発生手段10は、出力周波数と基準周波数の位相を
比較し、位相が一致する方向に可変容量ダイオード14
及び16の容量を変化させる制御電圧を発生して可変容
量ダイオード14及び16の一端に印加する。ここで更
に、制御電圧を反転増幅すると共に濾波する増幅フィル
タ手段26を具えて、この増幅フィルタ手段26の出力
電圧を可変容量ダイオード14及び16の他端に印加す
ることを特徴としている。。
【0006】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示している。発
振回路12には、可変容量ダイオード14及び16が接
続されており、それぞれの容量を可変して出力信号の周
波数(出力周波数)を可変する。汎用IC10は、比較
及び制御電圧発生手段として機能する。つまり、基準信
号と発振回路の出力信号を受けてそれぞれの位相を比較
し、得られる差信号を用いて制御電圧を発生し、可変容
量ダイオード14及び16の一端A点に制御電圧を印加
して、出力信号の周波数を変化させることにより基準信
号の位相と一致させる。演算増幅器20は、汎用IC1
0が出力する制御電圧をその反転入力端で受けて反転増
幅する。可変容量ダイオード14及び16の他端B点
は、コンデンサ18で交流的には接地される一方で、直
流的には演算増幅器20の出力電圧が印加される。演算
増幅器20の正入力端には比較電圧が印加されており、
図1の実施例ではその電圧は2.5Vである。コンデン
サ22は、演算増幅器20の負帰還路に設けられてミラ
ー積分回路を構成するので、制御電圧を濾波するフィル
タとして機能する。また、演算増幅器20の出力は、コ
ンデンサ24で交流的に接地されている。これらによっ
て、演算増幅器20並びにコンデンサ22及び24全体
では、A点と接地点間を常に2.5Vに保つように制御
する。
【0007】可変容量ダイオード14及び16の容量
は、その両端間の電圧、つまり、A点とB点間の電位差
で決まる。従来は図3に示すように、通常B点を接地電
位にしていたが、本発明では、従来と同じく制御電圧を
A点に印加する一方で、B点には制御電圧を反転増幅し
た演算増幅器20の出力電圧を印加する。演算増幅器2
0の電源電圧は、例えば+5V及び−12Vを用いるの
で、汎用ICよりその出力電圧の変化幅を大きくでき
る。よって、汎用IC10の電源電圧に関係なく、可変
容量ダイオード14及び16に印加する電圧の可変範囲
を大きくすることができ、よって、出力周波数の可変帯
域が広くなる。
【0008】図2は、図1の回路の動作例を示してい
る。可変容量ダイオード14及び16の両端のA点及び
B点間に必要な電位差は、出力周波数が140MHzの
ときはV1、出力周波数が180MHzのときはV2と
する。140MHzのときの電位差V1を2.5Vとす
る。また、演算増幅器の正入力端電圧に印加する電圧
(比較電圧)を2.5Vとする。よって、演算増幅器2
0の出力電圧は、制御電圧が2.5Vより高くなると負
方向へ、低くなると正方向へ変化する。過渡的にA点及
びB点間の電位差が逆転しても、回路は定常状態に戻る
ように働くので、動作不能になることはない。
【0009】出力周波数が140MHzのときには、A
点及びB点の電圧がそれぞれ2.5V及び0.0Vで安
定している(状態1)。出力周波数を180MHzにす
るために汎用IC10に入力する基準信号の周波数(基
準周波数)を変えると、汎用IC10の制御電圧が正方
向に変化して+2.5Vの比較電圧を越えるため、演算
増幅器20の出力電圧は負方向に変化する(状態2)。
やがて出力周波数が基準周波数に近づくと、汎用IC1
0の制御電圧が降下し始める。しかし、この時点では、
制御電圧が+2.5Vの比較電圧を越えているため演算
増幅器20の出力電圧は降下を続けている。そして、制
御電圧の降下が+2.5Vの比較電圧を切った時点で演
算増幅器20の出力電圧は降下を止め、A点及びB点間
の電位差がV2になるところで安定する。ここで、演算
増幅器20の応答速度は、コンデンサ22がフィルタと
して機能するために制御電圧より遅いので、出力周波数
が安定(ロック)した後には、ほとんど変化しない。一
方、汎用IC10の制御電圧は、出力周波数の微妙な変
動に高速に応答するため、出力周波数の位相は基準周波
数に対してロックされる。
【0010】本発明では、コンデンサ22をミラー積分
型で演算増幅器20に接続するとともに、演算増幅器2
0の出力をコンデンサ24を介して接地することにより
それぞれフィルタとして機能するが、反転増幅器の応答
速度を制御信号の変化より遅くする機能を果たすなら
ば、どのようなフィルタでもよい。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、従来のPLL発振装置
の回路に反転増幅器とフィルタを加えるだけで、簡単且
つ安価に出力周波数の可変帯域を広げることができる。
また、比較及び制御信号発生手段として用いる汎用IC
は安価なもので良く、その一方で、出力周波数の微妙な
位相の変動に対する応答性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるPLL発振装置の回路の実施例の
概略図である。
【図2】図1の回路の動作例を示す図である。
【図3】従来のPLL発振装置の回路の例である。
【符号の説明】
10 比較及び制御電圧発生手段 12 発振回路 14 可変容量ダイオード 16 可変容量ダイオード 26 増幅フィルタ手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9182−5J H03L 7/10 A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可変容量ダイオードが接続され、該可変
    容量ダイオードの容量変化により出力周波数が変化する
    発振回路と、上記出力周波数と基準周波数の位相を比較
    し、上記位相が一致する方向に上記可変容量ダイオード
    の容量を変化させる制御電圧を発生して上記可変容量ダ
    イオードの一端に印加する比較及び制御電圧発生手段と
    を有する発振装置において、 上記制御電圧を反転増幅すると共に濾波する増幅フィル
    タ手段とを具え、 該増幅フィルタ手段の出力電圧を上記可変容量ダイオー
    ドの他端に印加することを特徴とするPLL発振装置。
JP4080409A 1992-03-02 1992-03-02 Pll発振装置 Expired - Lifetime JP2613521B2 (ja)

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