JPH0786933A - Pllシンセサイザ - Google Patents

Pllシンセサイザ

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JPH0786933A
JPH0786933A JP5183383A JP18338393A JPH0786933A JP H0786933 A JPH0786933 A JP H0786933A JP 5183383 A JP5183383 A JP 5183383A JP 18338393 A JP18338393 A JP 18338393A JP H0786933 A JPH0786933 A JP H0786933A
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JP
Japan
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voltage
circuit
frequency
capacitor
lpf
Prior art date
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JP5183383A
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English (en)
Inventor
Tadashi Honma
間 匡 本
Yutaka Hattori
部 裕 服
Toshio Torii
井 敏 雄 鳥
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Kenwood KK
Original Assignee
Kenwood KK
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • 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
    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/089Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses
    • H03L7/0891Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses the up-down pulses controlling source and sink current generators, e.g. a charge pump
    • H03L7/0895Details of the current generators
    • HELECTRICITY
    • 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
    • H03L7/10Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range
    • H03L7/101Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range using an additional control signal to the controlled loop oscillator derived from a signal generated in the loop

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】迅速な周波数の切換及び高精度な出力周波数が
得られるPLLシンセサイザを提供する。 【構成】PLLシンセサイザのチャージポンプ回路
(4)にLPF(5)のコンデンサへの印加電圧を、定
常状態時と、過渡応答状態時とで変え、過渡応答時には
定常状態時の電圧よりも高い電圧と、低い電圧(負電
圧)を印加するように構成することによって、過渡応答
状態における充放電時間を短縮して迅速に安定した出力
周波数が得られるようにし、定常状態においても、出力
インピーダンスを低く抑え、後続の他の構成要素にS/
NやC/Nに関して悪影響を及ぼさないようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はPLLシンセサイザに関
し、特に高速応答特性を有するPLLシンセサイザに関
する。
【0002】
【従来の技術】PLL回路を用いたPLLシンセサイザ
では、可変分周器の分周比を変えることにより出力周波
数を変えている。その際、周波数を高速に変化させ、ロ
ックさせるロック時間を短縮するために種々の回路が用
いられている。従来のPLLシンセサイザの回路例を示
す図3を参照すると、PLLシンセサイザの出力周波数
は、電圧制御発振器6の発振信号として得られる。基準
発振器1からの基準周波数信号が基準分周器2で所定分
周比に分周され、位相比較器3に入力される。位相比較
器3は、基準分周器2からの分周出力と可変分周器7か
らの分周出力との位相を比較し、得られた位相差に対応
する信号電圧をチャージポンプ回路4Aに出力する。
【0003】チャージポンプ回路4Aは、位相比較器3
からの進み位相差信号または遅れ位相差信号の大きさに
応じてトランジスタQ1またはQ2のON時間を変化さ
せ、電源V0からの電圧をローパスフィルタ(LPF)
5Aを構成するコンデンサに印加して充電したり、また
コンデンサの充電電荷を放電させる。また、LPF5A
には、時定数切換部51によりLPF5Aの時定数を変
化させている。すなわち、PLLシンセサイザの過渡応
答時、LPF5Aのコンデンサを高速に充電したりした
り、放電させることによって過渡応答時間を短縮してい
る。LPF5Aは、チャージポンプ回路4Aの出力の低
域周波数成分を抽出して、これを電圧制御発振器6の発
振周波数を制御する制御電圧として出力している。ま
た、LPF5Aのコンデンサには、印加する電圧を切り
換える切り換え回路(図示せず)を設けて、コンデンサ
の充放電を高速化している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
PLLシンセサイザは、高速応答性を実現するため、L
PF5Aの時定数切り換えスイッチやコンデンサの印加
電圧を切り換える切り換えスイッチを用いている。しか
しながら、かかる切り換えスイッチは、LPF5Aに設
けられ、電圧制御発振器6のハイインピーダンス入力端
子に直接接続されているため、LPF5Aの時定数に影
響を与えるだけでなく、切り換えスイッチから発生する
ノイズによって、電圧制御発振器の出力周波数のS/N
やC/Nを低下させるという問題点があった。
【0005】そこで、本発明の目的は、迅速な周波数の
切換及び高精度な出力周波数が得られるPLLシンセサ
イザを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によるチャージポンプ回路は、電圧制御信号
により発振周波数が可変する電圧制御発振器と、基準発
振器からの基準周波数信号と前記電圧制御発振器からの
出力信号との位相差を示す信号を出力する位相比較器
と、該位相比較器の出力に応じて第1の電圧または接地
電圧を出力し、前記位相差に対応する信号を出力するチ
ャージポンプ回路と、該チャージポンプ回路からの出力
信号をコンデンサへの入力とし、その出力を前記電圧制
御信号として出力するローパスフィルタと、前記電圧制
御発振器の出力を所定の分周比で分周する可変分周器と
を備えるPLLシンセサイザにおいて、前記チャージポ
ンプ回路に、前記分周比可変時の過渡応答状態時に、前
記第1の電圧よりも高い第2の電圧を出力する回路と、
負の電圧を出力する回路とが設けられて構成される。
【0007】
【作用】本発明では、PLLシンセサイザのチャージポ
ンプ回路にLPFのコンデンサへの印加電圧を、定常状
態時と、過渡応答状態時とで変更し、過渡応答時には定
常状態時の電圧よりも高い電圧と、低い電圧(負電圧)
を印加するように構成することによって、過渡応答状態
における充放電時間を短縮して迅速に安定した出力周波
数が得られるようにし、定常状態においても、出力イン
ピーダンスを低く抑え、後続の他の構成要素にS/Nや
C/Nに関して悪影響を及ぼさないようにしている。
【0008】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は、本発明によるPLLシンセサ
イザの一実施例を示すブロック図である。図1におい
て、図3と同様にPLL回路ループを形成しており、図
3と同一符号が付されている構成要素は同様な機能を有
する構成要素である。チャージポンプ回路4は、チャー
ジポンプ回路本体41と、スイッチングトランジスタか
ら成る電源スイッチ42、43、44及び45とを有す
る。電源スイッチ42、43、44及び45は、制御回
路46から出力される図2の(A)と(B)に示すよう
なスイッチ制御信号a、b、c及びdを各トランジスタ
のベースに受けてON/OFF制御される。また、電源
スイッチ42、43、44及び45のトランジスタのエ
ミッタにはV1(図3のV0と同じレベル)電源、V1よ
りも充分に高いレベルのV2電源、接地レベル及びーV3
電源が接続されている。
【0009】電源スイッチ42のPNPトランジスタの
ベースには、定常状態時にスイッチ制御レベル”L”、
過渡応答状態時にスイッチ制御レベル”H”が、電源ス
イッチ43のPNPトランジスタのベースには、定常状
態時にスイッチ制御レベル”H”、過渡応答状態時にス
イッチ制御レベル”L”が供給される。また、電源スイ
ッチ44のNPNトランジスタのベースには、定常状態
時にスイッチ制御レベル”H”、過渡応答状態時にスイ
ッチ制御レベル”L”が、電源スイッチ45のPNPト
ランジスタのベースには、スイッチ制御レベル”L”が
供給される。
【0010】したがって、分周比の現在値を増加または
減少させて出力周波数を変化させる場合に、制御電圧の
変化方向にあわせて、位相比較器3の出力側に接続され
たチャージポンプ本体41の出力電源電圧は、定常状態
/過渡応答状態のそれぞれの開始時点で、次のように電
源電圧の切換動作が行われる。
【0011】図2は図1に示す実施例の制御回路46か
ら出力される制御信号a〜d及び電源スイッチ42〜4
5から出力さ電圧のタイミングチャートである。
【0012】第1の場合として、分周比を現在値より大
きくする場合は、図2(A)において、制御回路46か
ら可変分周器7に分周データeが設定される。t1時点
で、分周比が変化して過渡応答状態に入ったとすると、
制御回路46は、制御信号a〜dをそれぞれ対応する電
源スイッチ42〜45に出力して制御を行う。チャージ
ポンプ回路本体41の点Aの電源電圧はV2になり、点
Bは解放される。従って、LPF5のコンデンサは、t
1以前の電圧V1より非常に大きな電圧(=V2)によっ
て、チャージポンプ回路本体41から充電される。t1
からt2までの過渡応答状態期間には、LPF5のコン
デンサに電荷が急速に充電され、電圧制御発振器6に供
給される制御電圧は、迅速に目標の電圧に到達する。t
2時点以降、定常状態に入り、電源スイッチ42〜45
は、引き続いて制御回路46からの入力信号a〜dによ
って制御されているので、直ちにチャージポンプ回路本
体41の点Aの電源電圧は、V1(=通常動作電源)に
なり、点Bは接地(=通常接地電位)され、PLLシン
セサイザは定常状態となる。
【0013】第2の場合として、分周比を現在値より小
さくする場合は、図2(B)において、第1の場合と同
様に、制御回路46から、分周データeが可変分周器7
に設定されている。t1時点で、分周比が変化して過渡
応答状態に入ったとすると、制御回路46は、制御信号
a〜dをそれぞれ対応する電源スイッチ42〜45に出
力して制御を行い、チャージポンプ回路本体41の点A
の電源は解放される。その結果、点Bの電源電圧はーV
3になる。したがって、LPF5のコンデンサに充電さ
れていた電荷は、t1以前の電圧より更に小さい負電源
電圧(=V3)によってチャージポンプ回路本体41を
経由して放電される。これによって目標電圧に到達する
までの放電時間はLPF5の時定数より短縮される。t
1からt2までの過渡応答状態期間に、LPF5のコンデ
ンサに充電されていた電荷は急速に放電され、電圧制御
発振器6への制御電圧が迅速に目標の電圧に到達する。
t2時点以降、定常状態になり、電源スイッチ42〜4
5は、引き続いて、制御回路46からの制御信号a〜d
によって制御されているので、直ちにチャージポンプ回
路本体41の点Aの電源電圧はV1に接続され、点Bは
接地され、PLLシンセサイザ定常状態に戻る。
【0014】上述の実施例では、LPFののコンデンサ
への印加電圧を切り換える電源スイッチは、常時きわめ
て低インピーダンスの他の電源に接続されているため、
従来のように切り換え手段に起因するLPF特性への影
響やノイズの影響が軽減される。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるPL
Lシンセサイザによれば、過渡応答状態におけるLPF
のコンデンサに対する充放電時間及び電圧制御発振器の
発振周波数に対するロック時間の大幅な短縮を可能と
し、定常状態においても、発振周波数に対するノイズ、
及び温度変化に伴う位相比較に対するするノイズの悪影
響をなくするという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるPLLシンセサイザの一実施例を
示す構成ブロック図である。
【図2】図1に示す実施例の制御回路から出力される制
御信号と電源スイッチからの電圧レベルのタイミングチ
ャートである。
【図3】従来のPLLシンセサイザの構成ブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 基準発振器 2 基準分周器 3 位相比較器 4,4A チャージポンプ回路 5,5A LPF 6 電圧制御発振器 7,7A 可変分周器 41 チャージポンプ回路本体 42,43,44,45 電源スイッチ 46 制御回路 51 時定数切換部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電圧制御信号により発振周波数が可変する
    電圧制御発振器と、基準発振器からの基準周波数信号と
    前記電圧制御発振器からの出力信号との位相差を示す信
    号を出力する位相比較器と、該位相比較器の出力に応じ
    て第1の電圧または接地電圧を出力し、前記位相差に対
    応する信号を出力するチャージポンプ回路と、該チャー
    ジポンプ回路からの出力信号をコンデンサへの入力と
    し、その出力を前記電圧制御信号として出力するローパ
    スフィルタと、前記電圧制御発振器の出力を所定の分周
    比で分周する可変分周器とを備えるPLLシンセサイザ
    において、 前記チャージポンプ回路に、前記分周比可変時の過渡応
    答状態時に、前記第1の電圧よりも高い第2の電圧を出
    力する回路と、負の電圧を出力する回路とが設けられて
    構成されることを特徴とするPLLシンセサイザ。
JP5183383A 1993-06-30 1993-06-30 Pllシンセサイザ Pending JPH0786933A (ja)

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JP5183383A JPH0786933A (ja) 1993-06-30 1993-06-30 Pllシンセサイザ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009057289A1 (ja) * 2007-11-02 2009-05-07 Panasonic Corporation スペクトラム拡散クロック発生装置

Cited By (3)

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