JPH0918336A - Pll回路制御方式 - Google Patents

Pll回路制御方式

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Publication number
JPH0918336A
JPH0918336A JP7180620A JP18062095A JPH0918336A JP H0918336 A JPH0918336 A JP H0918336A JP 7180620 A JP7180620 A JP 7180620A JP 18062095 A JP18062095 A JP 18062095A JP H0918336 A JPH0918336 A JP H0918336A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
output
dds
vco
spurious
Prior art date
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Pending
Application number
JP7180620A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiteru Hashimoto
義照 橋本
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.)
Yaesu Musen Co Ltd
Original Assignee
Yaesu Musen Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yaesu Musen Co Ltd filed Critical Yaesu Musen Co Ltd
Priority to JP7180620A priority Critical patent/JPH0918336A/ja
Publication of JPH0918336A publication Critical patent/JPH0918336A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 DDS出力をREFとする直接ループ方式の
PLL回路において、DDSに基づくスプリアスがあれ
ばPLL回路に影響を与えないようにスプリアスを低減
させる。 【構成】 DDSのスプリアスが発生する周波数範囲内
のみ、PLL回路のVCOの発振周波数を一定に保ちつ
つDDS出力周波数及び可変分周器の分周比を変化させ
て、DDSのスプリアスをPLL回路のループ帯域より
除去してスプリアスを低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、DDSを用いたPLL
回路の制御方式であって、特にHFトランシーバの局部
発振器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術においては、PLL回路にD
DS(Direct DigitalSynthesi
zer)を用いる場合にはDDSのスプリアスのない狭
い周波数範囲を利用するものがあった。それにそのPL
L回路では、スプリアスの影響を避けるためにPLL回
路のループフィルターも帯域を狭くする方法が用いられ
ていた。
【0003】DDSの周波数範囲を制限することはRE
F選択の自由度が低下し、高いREFを使用することが
不可能になる。このためPLLのロックアップタイムの
高速化が困難であった。
【0004】ループフィルターの帯域を狭くした場合
に、帯域外のスプリアスによる影響は減少するが帯域内
に入り込んだスプリアスについては、ループゲインが上
がるためにかえってスプリアスが悪化する。また、ルー
プフィルターの帯域が狭い場合はロックアップタイムが
低下する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】DDSには出力ビット
数(D/Aコンバータの分解能)によって決まる振幅誤
差とフェーズアキュムレータの分解能によって決まる位
相誤差が存在し、スプリアスの原因になっていた。特に
問題となるのはDDSの出力周波数がサンプリング値N
1 によるサンプリング周波数の1/N1 になる前後であ
り、基本波の付近に集中する。このようなスプリアスを
ともなったDDS出力をREFとしてPLL回路の位相
比較器に入力したとき、PLL回路のループフィルター
の帯域外にスプリアスが出ていれば減衰されるので問題
がないが、ループフィルターの帯域内に入った場合は次
段のVCO回路で変調されてスプリアスとして出力され
てしまう。これが振幅誤差であってもPLL回路内のノ
ンリニア回路を通過することによりAM/PM変換され
るため、位相成分としてスプリアスの原因になる。本発
明はこのようなスプリアスの影響を除去するPLL回路
の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、DDSの出力
周波数帯にスプリアスが発生してPLL回路のループフ
ィルターの帯域内に入る場合において、DDSの出力周
波数を変化させてDDSの出力にスプリアスのない状態
あるいはPLLのループフィルター帯域外になるように
する。このときPLLの出力周波数(VCOの発振周波
数)が希望する周波数となるようにPLL回路の可変分
周器の分周比及びDDSの出力周波数を関係させる。
【0007】
【作用】REFとして使用するDDSは、40MHzの
周波数をDDSによってサンプリングされた4.5MH
z〜5.5MHzの出力周波数をPLL回路に出力す
る。この周波数帯の中で5.0MHz付近では特にスプ
リアスの発生が多い。そこで4.9MHzから5.1M
Hzの帯域のDDS出力周波数となる周波数データを演
算により設定する。DDSの出力の中でこの周波数範囲
だけは異なる周波数にして出力する。この5.0MHz
を出力するために40MHzをサンプリングするのは1
/N1 のN1 =8の場合であり、従って、4.9MHz
〜5.1MHzの帯域だけこのサンプリング値N1 を8
及びその他の整数から外すことによりスプリアスの発生
帯域が避けられる。そこでこのDDS出力に応じて、P
LL回路のVCOの発振周波数出力を分周する可変分周
器の分周比1/N2 の1/10で設定してあるのをDD
Sの出力に合わせるように分周比を変更して位相検出器
により位相比較検出する。これによってVCOの発振周
波数もスプリアスによる異常もなく45MHz〜55M
Hzまで連続的に周波数が可変出力できる。
【0008】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示すPLL回路の
構成図である。図について説明する。図中1はCPU、
2はDDS、3はDDS2に信号を供給する発振器、4
はVCO(電圧制御発振器)、5は可変分周器、6は位
相比較器、7はローパスフィルター、8はアップダウン
スイッチである。
【0009】40MHzを発振する発振器3の出力信号
とCPU1からのアップダウンスイッチ8で選択した周
波数データによってDDS2から4.5MHz〜5.5
MHzの範囲を1Hzステップで出力する。この周波数
に基づいてPLL回路のVCO4は45MHz〜55M
Hzの周波数を発振させる。このVCO4の発振周波数
出力を可変分周器5によって1/10に分周して次の位
相比較器6でDDS2の出力と比較する。この比較出力
をローパスフィルター7を通しVCO4に供給してVC
Oの安定した発振周波数を出力する。
【0010】VCO4の発振周波数出力が可変分周器6
によって1/10に分周されるため、ちょうどDDS2
はREFとなることであり、VCO4の発振周波数出力
は10倍に逓倍されていることになる。従ってDDS2
の出力周波数が1HzステップであればVCO4の出力
周波数は10Hzステップの変化となる。
【0011】DDS2から出力される4.5MHz〜
5.5MHzの周波数の中で40MHzのサンプリング
・クロックの1/N1 になっているのはN1 =8による
5.0MHzである。この5.0MHz前後のDDS2
の出力には特にスプリアスが目立ち、PLL回路のルー
プフィルターの帯域内に入る可能性があるので除去する
必要がある。
【0012】通常PLL回路のループフィルタの帯域は
REFの1/100に設定されるため4.5MHz/1
00として45KHzになるが、実際にはVCO4の発
振周波数が広い場合は、VCO4の周波数対電圧感度K
vが変化するため、ループゲインが変動し、これによっ
てPLLのループにおける自然角周波数ωnも変化す
る。このため更に広い範囲でスプリアスの低減を検討す
る必要がある。
【0013】ここではスプリアス低減の一例として、
5.0MHz±100KHzの範囲で特にスプリアスが
発生するので、REFであるDDS2の出力周波数をそ
の範囲だけ変更させる必要がある。しかし、VCOの発
振周波数を一定に保たねばならないので、DDSのサン
プリング・クロックの1/N1でN1 =8をN1 =9に
変更するとともに、位相比較器6に入力するループ回路
の可変分周器5の分周比が1/10に設定してあるのを
1/11に変更設定させる。これによってVCO4の出
力周波数のステップは10Hz/11≒0.90909
0・・・Hzに変更する。
【0014】VCO4の発振周波数が49.0MHzの
とき分周値N2 を10から11にすると、DDS2の出
力はf=4.9MHzからf≒4.454545・・・
MHzにすることによってVCO4の出力周波数を4
9.0MHzに維持できる。以後、10Hzの加算毎に
f≒0.909090・・・HzステップづつDDS2
の出力周波数を増加していけばVCO4の出力は10H
zステップで変化させることができる。
【0015】以上の動作を図2のフローチャートにより
説明する。処理S1 でイニシャライズされた後、判断ボ
ックスH1 と判断ボックスH2 とで周波数がアップ又は
ダウンに変化するかを判断し、アップ又はダウンのいず
れかを判断すると処理S2 と処理S3 とでアップ又はダ
ウン方向の検出に対応して周波数データを加減算する。
変化がなければ再度周波数のアップ・ダウンの変化を検
出する。次にVCO4の出力周波数を分周する可変分周
器5の分周比を処理S4 によって1/10に設定する。
処理S5 ではDDS2のデータを演算し、判断ボックス
3 とH4 とでスプリアス発生ゾーン、この場合は4.
9MHz以上5.1MHz以下を検出する。スプリアス
発生ゾーンと判断すると処理S6 で可変分周器の分周比
を1/11に変更設定し、処理S7 ではDDS2のデー
タを処理S6 では可変分周器5の変更に対応するように
演算補正し、処理S8 でPLLデータを出力し、次に、
処理S9 でDDS2のデータを出力する。判断ボックス
3 及びH4 でスプリアスゾーン以外と判断されると直
接処理S8 及びS9 を実行する。
【0016】DDS出力をREFとする直接ループ方式
のPLL回路について説明したが、周波数帯域が複数チ
ャンネルの場合でも各チャンネルごとにDDS出力周波
数と可変分周器の分周比を選択変更してスプリアスを低
減させることは設計上の範囲である。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、DDSをREFとする
直接ループ方式のPLL回路において、DDSの出力周
波数帯域で特にスプリアスの発生するゾーンを検出し
て、その帯域ではサンプリング出力データとPLL回路
の可変分周器の分周比とをVCOの周波数が変化しない
状態で可変させることでスプリアスをPLL回路のルー
プフィルターの帯域内から排除してスプリアスの影響を
低減させる実用上の効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
1 CPU 2 DDS 3 発振器 4 VCO 5 可変分周器 6 位相比較器 7 ローパスフィルター 8 アップダウンスイッチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 DDS出力をREFとする直接ループ方
    式のPLL回路において、 DDSからスプリアスが発生する周波数帯域の範囲内の
    み、PLL回路のVCOの発振周波数を一定に保ちつつ
    DDS出力周波数を変化させると共に可変分周器の分周
    比を可変させる手段を備えて、スプリアスを低減させる
    ことを特徴とするPLL回路制御方式。
JP7180620A 1995-06-26 1995-06-26 Pll回路制御方式 Pending JPH0918336A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0936111A1 (en) 1998-02-12 1999-08-18 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Control unit for air bag preventing the reuse of the control unit
US6239660B1 (en) 1997-08-06 2001-05-29 Nokia Networks Oy Step-controlled frequency synthesizer
JP2011019208A (ja) * 2009-06-12 2011-01-27 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd Pll回路

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