JPH07202689A - Pll回路 - Google Patents

Pll回路

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JPH07202689A
JPH07202689A JP5335144A JP33514493A JPH07202689A JP H07202689 A JPH07202689 A JP H07202689A JP 5335144 A JP5335144 A JP 5335144A JP 33514493 A JP33514493 A JP 33514493A JP H07202689 A JPH07202689 A JP H07202689A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
capacitor
converter
voltage
pll circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP5335144A
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English (en)
Inventor
Hideaki Masuoka
岡 秀 昭 桝
Hideyuki Kokatsu
勝 秀 行 小
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速ロックアップ特性を有する周波数シンセ
サイザ用のPLL回路を得る。 【構成】 入力電圧によって周波数が制御される電圧制
御発振器と、電圧制御発振器の出力を分周データに応じ
て分周する分周器と、前記電圧制御発振器の出力の位相
と基準信号発生手段からの出力の位相とを比較し、その
位相差に応じた信号を出力する位相比較手段と、前記位
相比較手段の出力を、コンデンサによってフィルタリン
グした後、このコンデンサの一端側から前記電圧制御発
振器に入力させるフィルタリング手段と、前記分周デー
タに応じた、基準電圧を出力し、出力端が前記フィルタ
リング手段における前記コンデンサの他端側としての基
準電圧側に接続された基準電圧発生手段と、をそなえた
ものとして構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PLL回路のうち、特
に、高速ロックアップ特性が要求される周波数シンセサ
イザ用のPLL回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図2、図3に従来考えられていた周波数
シンセサイザ用の高速ロックアップ化を図ったPLL回
路を示す。これらは、通常のPLL回路に、分周データ
とともに制御されるD/Aコンバータ4を加えたものと
して構成される。
【0003】まず、図2に示された回路について説明す
る。データ信号DATA、クロック信号CLK及びスト
ローブ信号STBが加えられるコントロール1からの制
御信号が、N分周器2、R分周器3及びD/Aコンバー
タ4に入力される。N分周器2ではVCO(電圧制御発
振器)5の出力が分周され、一方、R分周器3では基準
信号RSが分周される。N分周器2、R分周器3でそれ
ぞれ分周された信号S1、S2がディジタル位相比較器
6に入力される。ディジタル位相比較器6は、これらの
信号S1、S2の位相を比較し、その位相差に応じたパ
ルス電流Iを出力する。このパルス電流Iの振幅は一定
であるが、パルス幅は位相差に対応する。このため、パ
ルス電流Iの平均値は位相差に比例するものとなる。勿
論、位相差が0のときパルス電流Iは0となる。このパ
ルス電流Iが、ループフィルタ7に入力される。ループ
フィルタ7は、抵抗RF とコンデンサCF から構成され
る。このコンデンサCF は、図2中の全てのコンデンサ
のうちで最も容量の大きなものである。ループフィルタ
7によって、このPLL回路の特性が決定される。この
ループフィルタ7の出力は、次段のリップルフィルタ8
に加えられる。このリップルフィルタ8は抵抗R1 、R
2 とコンデンサC1 、C2 、C3 によって構成され、パ
ルス電流を平均化して高周波成分を落とした平均化信号
S3を出力する。この平均化信号S3はVCO5に入力
される。VCO5は、この平均化信号S3に応じた出力
S4を出力する。リップルフィルタ8の他端は接地電位
GNDに接続されている。上記、D/Aコンバータ4の
出力端は、スイッチSWを介してループフィルタ7の入
力端に接続されている。D/Aコンバータ4は、接地電
位GNDとの間に接続された、ゲイン調整可変抵抗9を
有する。
【0004】上記した図2の回路の動作説明をする。動
作開始時は通常のPLL回路と同様なので説明を省略
し、分周比の設定を切換える場合について説明する。ま
ず、スイッチSWをオンすることによって、D/Aコン
バータ4の出力がループフィルタ7に加えられ、ループ
フィルタ7とリップルフィルタ8のコンデンサCF 、C
1 〜C3 がチャージアップされる。この後、チャージア
ップが十分に行われて、リップルフィルタ8の出力電圧
が、予め設定した分周数に応じた値になったときに、ス
イッチSWをオフする。その後、ディジタル位相比較器
6から位相差に対応したパルス電流Iが出力される。そ
の電流Iはループフィルタ7及びリップルフィルタ8で
電圧に変換される。そして、この電圧(平均化信号S
3)がVCO5に入力され、ロックアップが行われる。
この図2の回路では、予めループフィルタ7及びリップ
ルフィルタ8のコンデンサCF 、C1 〜C3 がD/Aコ
ンバータ4の出力によってチャージアップされているの
で、ロックアップタイムの短縮が図られる。
【0005】次に図3の回路について説明する。図3の
回路と図2の回路との相違点は、D/Aコンバータ4の
出力端がループフィルタ7の抵抗RF とコンデンサCF
の接続点に接続されている点にある。即ち、D/Aコン
バータ4の出力が抵抗RF を介することなく、直接、図
3中のコンデンサのうちの最も容量の大きいコンデンサ
F に接続される。抵抗RF を介さないようにしたの
で、コンデンサCF のチャージアップの高速化が図ら
れ、図2に示された回路よりロックアップタイムの短縮
が可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記図2、図3の回路
では、分周比の設定を変えるごとに、再度ループフィル
タ7及びリップルフィルタ8の各コンデンサをチャージ
アップする必要がある。チャージアップに必要な時間
は、各フィルタ7、8のコンデンサ及び抵抗の値によっ
て決まる時定数に応じて決まる。この時定数を変えるこ
となく、即ち、PLL回路の特性を変えることなく、ロ
ックアップタイムの短縮を図ることは困難であった。ま
た、D/Aコンバータ4の出力電圧がそのままVCO5
の入力電圧となって動作を始めるので、D/Aコンバー
タ4はVCO5の温度特性等を考慮して設計しなければ
ならないという欠点があった。
【0007】本発明は上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、ロックアップ特性のより高速なPLL回路を
実現することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力電圧によ
って周波数が制御される電圧制御発振器と、電圧制御発
振器の出力を分周データに応じて分周する分周器と、前
記電圧制御発振器の出力の位相と基準信号発生手段から
の出力の位相とを比較し、その位相差に応じた信号を出
力する位相比較手段と、前記位相比較手段の出力を、コ
ンデンサによってフィルタリングした後、このコンデン
サの一端側から前記電圧制御発振器に入力させるフィル
タリング手段と、前記分周データに応じた、基準電圧を
出力し、出力端が前記フィルタリング手段における前記
コンデンサの他端側としての基準電圧側に接続された基
準電圧発生手段と、を備えたものとして構成される。
【0009】
【作用】基準電圧発生手段からの基準電圧がフィルタリ
ング手段の基準電圧側、即ち、フィルタリングコンデン
サの基準電圧側に供給される。これにより、基準電圧発
生手段からの出力によってフィルタリング手段中のコン
デンサがチャージアップされることはない。これによ
り、ロックアップタイムの高速化が図られる。
【0010】
【実施例】図1に本発明の一実施例の回路を示す。この
回路において、D/Aコンバータ4の出力端が直接基準
電圧側に接続され、この基準電圧側がコンデンサC4
介して接地電位GNDに接続されている。
【0011】以下に、図1の回路について詳しく述べ
る。データ信号DATA、クロック信号CLK及びスト
ローブ信号STBが加えられるコントロール1からの制
御信号が、N分周器2、R分周器3及びD/Aコンバー
タ4に入力される。N分周器2ではVCO(電圧制御発
振器)5の出力が分周され、一方、R分周器3では基準
信号RSが分周される。N分周器2、R分周器3でそれ
ぞれ分周された信号S1、S2がディジタル位相比較器
6に入力される。ディジタル位相比較器6は、これら信
号S1、S2の位相を比較し、その位相差に応じたパル
ス電流Iを出力する。このパルス電流Iの振幅は一定で
あるが、パルス幅は位相差に対応する。このため、パル
ス電流Iの平均値は位相差に比例するものとなる。勿
論、位相差が0のときパルス電流Iは0となる。このパ
ルス電流Iが、ループフィルタ7に入力される。ループ
フィルタ7は、抵抗RF とコンデンサCF から構成され
る。このコンデンサCF は、図2中の全てのコンデンサ
のうちで最も容量の大きなものである。ループフィルタ
7によって、このPLL回路の特性が決定される。この
ループフィルタ7の出力は、次段のリップルフィルタ8
に加えられる。このリップルフィルタ8は抵抗R1 、R
2 とコンデンサC1 、C2 、C3 によって構成され、パ
ルス電流を平均化して高周波成分を落とした平均化信号
S3を出力する。この平均化信号S3はVCO5に入力
される。VCO5は、この平均化信号S3に応じた出力
S4を出力する。D/Aコンバータ4の出力端は、直
接、基準電位側のノードNに接続されている。つまり、
D/Aコンバータ4の出力をループフィルタ7、リップ
ルフィルタ8の基準電圧とする。このノードNと接地電
位GNDとの間にコンデンサC4 が接続されている。D
/Aコンバータ4と接地電位GNDとの間にゲイン調整
可変抵抗9が接続されている。
【0012】上記した図1の回路の動作説明をする。動
作開始時は通常のPLL回路と同様なので説明を省略
し、分周比の設定を切換える場合について説明する。D
/Aコンバータ4のゲインが、VCO5のゲインと等し
くなるように、ゲイン設定可変抵抗9で調整される。分
周比の設定の切換えごとに、D/Aコンバータ4の出力
電圧によりコンデンサC4 がチャージアップされる。V
CO5の入力端子の電圧の変化は、D/Aコンバータ4
の出力電圧の変化と等しくなる。VCO5の入力端子の
電圧が変化するのに要する時間は、従来の図2、図3に
示される回路のようにループフィルタ7、リップルフィ
ルタ8内のコンデンサ抵抗で決まる時定数に依存するの
とは異なり、D/Aコンバータ4の出力抵抗とコンデン
サC4 とで決まる時定数にのみ依存している。この結
果、従来の方式では、ループフィルタ7、リップルフィ
ルタ8の特性を変えずしてはロックアップタイムの高速
化が図れなかったのに対し、本実施例によればPLL回
路の特性に直接関係しない、D/Aコンバータ4の出力
抵抗とコンデンサC4 の値を減らすことでPLL回路の
特性を変えることなしにロックアップタイムの高速化が
図れる。
【0013】本発明の実施例によれば、以下のような効
果が得られる。 (a)分周比の設定の切換え時にチャージアップが必要
となるのはコンデンサC4 のみなので、ロックアップタ
イムが短縮される。つまり、チャージアップに要する時
間はD/Aコンバータ4の出力抵抗及びコンデンサC4
によって決まる時定数のみに依存するので、PLL回路
のループ特性に影響を与えることなくロックアップタイ
ムの短縮が図れる。 (b)D/Aコンバータ4の出力とVCO5の入力端子
は直接接続されていないので、電圧は厳密に等しくなく
てもよく、分周比の設定の切換えの時のゲインのみ等し
ければ良い。その結果、従来例として示された図2、図
3の回路では、必要であった温度補正のためのデータ
が、本実施例では不要となる。
【0014】最後に具体的な例として、1.9GHz帯
で使用されるディジタルコードレステレフォンへ応用す
る場合、D/Aコンバータ4が動作するのに必要なデー
タ量を計算する。1.9GHzディジタルコードレステ
レフォンの場合20MHzの帯域幅に300kHz間隔
でチャンネルが設定されるので、D/Aコンバータ4に
は、7bit(〜25MHz/300kHz)分のデー
タが必要となる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、基準電圧発生手段から
の出力によってフィルタリング手段のフィルタリングコ
ンデンサを充電しないようにしたので、ロックアップタ
イムを高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路。
【図2】従来の回路。
【図3】従来の回路。
【符号の説明】
1 コントロール 2 N分周器 3 R分周器 4 D/Aコンバータ 5 電圧制御発振器 6 ディジタル位相比較器 7 ループフィルタ 8 リップルフィルタ 9 ゲイン設定可変抵抗 CF 、C1 、C2 、C3 、C4 コンデンサ RF 、R1 、R2 抵抗 N ノード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03L 7/18 D

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力電圧によって周波数が制御される電圧
    制御発振器と、 前記電圧制御発振器の出力を分周データに応じて分周す
    る分周器と、 前記分周器の出力の位相と基準信号発生手段からの出力
    の位相とを比較し、その位相差に応じた信号を出力する
    位相比較手段と、 前記位相比較手段の出力を、コンデンサによってフィル
    タリングした後、このコンデンサの一端側から前記電圧
    制御発振器に入力させるフィルタリング手段と、 前記分周データに応じた、基準電圧を出力し、出力端が
    前記フィルタリング手段における前記コンデンサの他端
    側としての基準電圧側に接続された基準電圧発生手段
    と、を備えることを特徴とするPLL回路。
  2. 【請求項2】前記フィルタリング手段の前記基準電圧側
    と接地電位との間にコンデンサが接続されている請求項
    1記載のPLL回路。
  3. 【請求項3】前記基準信号発生手段は、基準信号発生器
    と、その発生器からの出力を分周する分周手段とを有す
    ることを特徴とする請求項1又は2記載のPLL回路。
JP5335144A 1993-12-28 1993-12-28 Pll回路 Pending JPH07202689A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006135902A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Kenwood Corp Pll回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006135902A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Kenwood Corp Pll回路
JP4691960B2 (ja) * 2004-11-09 2011-06-01 株式会社ケンウッド Pll回路

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