JPH09205363A - Pll周波数シンセサイザ - Google Patents

Pll周波数シンセサイザ

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JPH09205363A
JPH09205363A JP8011577A JP1157796A JPH09205363A JP H09205363 A JPH09205363 A JP H09205363A JP 8011577 A JP8011577 A JP 8011577A JP 1157796 A JP1157796 A JP 1157796A JP H09205363 A JPH09205363 A JP H09205363A
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 VCO(電圧制御発振器)の出力をプリスケ
ーラで分周し、基準信号と位相比較器において比較した
結果でVCOを制御するPLL周波数シンセサイザで
は、プリスケーラにおける外来雑音によって外乱を受
け、VCO出力周波数及び位相が不安定なものとなる。 【解決手段】 VCO6の出力に複数のプリスケーラ7
1,72を並列接続し、各プリスケーラ71,72の分
周出力を位相比較器3において基準周波数発生装置1か
らの基準信号と比較する。各プリスケーラ71,72に
おけるVCO6からの信号がそれぞれ外来雑音の影響を
受けても、位相比較器3では影響が最も少ない信号を比
較対象とするため、結果としてVCO6の対時間応答性
が向上され、出力周波数及び位相の安定化が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はPLLで構成される
周波数シンセサイザに関し、特に移動通信端末のように
雑音による周波数への影響の大きな装置に用いられる周
波数シンセサイザに関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種のPLL周波数シンセサイザ
としては、例えば特開平5−110431号公報に示さ
れるように、移動通信における時分割多重接続(TDM
A)方式に対応され、通信ゾーンの境界において移動局
自体が隣接ゾーンの電界強度を測定して、ゾーン切り替
えを行うようなシステムに対応した移動通信端末や基地
局での周波数シンセサイザとして用いられている。
【0003】この種のPLL周波数シンセサイザは、例
えば特開平5−327492号公報に示されている技術
を利用すれば、例えば図3のような回路構成とされる。
すなわち、VCO(電圧制御発信器)6から出力される
出力の一部をプリスケーラ(分周器)7で分周して位相
比較器3に帰還させ、ここで基準周波数発生回路1の出
力をリファレンスデバイダ2で分周された信号と比較
し、両者の周波数及び位相を比較する。そして、この位
相比較器3の出力結果に応じて、チャージポンプ4から
出力された電流あるいは電圧をLPF(低域通過フィル
タ)5を経由し、このLPF5の出力でVCO6を制御
する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
によるPLL周波数シンセサイザを構成した場合、VC
O6からプリスケーラ7を経由して位相比較器3へ至
る、いわゆる帰還経路が外来雑音に対して不安定である
という問題点を有している。その理由は、低消費電力で
なおかつVCO6の出力レベルを確保しようとした場合
には、必然的にプリスケーラ7への帰還が少なくなる。
このため、このプリスケーラ7を含む帰還経路において
外来雑音による影響が大きくなり、結果として本来応答
してほしくない外来雑音等に対してPLL系が応答して
しまうためである。このため、この外来雑音によってV
COの出力周波数及び位相が乱され、VCO出力周波数
及び位相が不安定なものになるという問題がある。
【0005】本発明の目的は、プリスケーラを含む帰還
経路での雑音がPLL系全体に与える影響を軽減して出
力周波数を安定させることを可能としたPLL周波数シ
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】本発明は、VCOの出力
信号を分周した信号と、基準周波数信号とを位相比較器
において比較し、その比較結果に基づいてVCOを制御
するように構成されたPLL周波数シンセサイザにおい
て、VCOの出力信号を分周するためのプリスケーラを
複数個設け、これらのプリスケーラをそれぞれ並列接続
したことを特徴とする。ここで、複数個のプリスケーラ
はそれぞれ同一分周数に設定され、またそれぞれVCO
と位相比較器との間に並列状態に接続される。また、複
数個のプリスケーラはそれぞれ異なる回路構成とされて
もよい。
【0007】本発明のPLL周波数シンセサイザは、例
えば、基準信号を発生する基準周波数発生装置と、この
基準信号を分周するリファレンスデバイダと、電圧制御
発振器と、この電圧制御発振器の出力信号をそれぞれ分
周する複数個の同一分周数のプリスケーラと、前記リフ
ァレンスデバイダの出力信号と前記複数のプリスケーラ
の各分周信号とを比較する位相比較器と、この位相比較
の出力に応じた信号を出力して前記電圧制御発振器の制
御電圧を出力する手段とを備える。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施形態のブロッ
ク回路図であり、図3の従来構造と等価な部分には同一
符号を付してある。基準周波数発生装置1より発生され
た基準信号はリファレンスディバイダ2により分周さ
れ、位相比較器3の一方の入力端に入力される。一方、
VCO6はLPF5からの出力信号の電圧値に応じた周
波数の出力信号を発生し、出力端子8から出力される。
また、前記VCO6の出力端と前記位相比較器3の他方
の入力端との間には2個のプリスケレーラ71,72を
含む2つの帰還経路が並列に接続されており、前記VC
O6からの出力信号の一部はこれらの帰還経路を分岐さ
れた状態で通過され、それぞれプリスケーラ71および
72において分周される。ここで、詳細な説明は省略す
るが、両プリスケーラ71,72は同一の分周数のもの
が用いられており、またここでは同一回路構成のものが
用いられている。
【0009】そして、リファレンスディバイダ2で分周
された信号と、これらプリスケーラ71,72によって
分周された信号は位相比較器3において比較され、両信
号の周波数差および位相差に比例したパルス信号をチャ
ージポンプ4に出力する。チャージポンプ4は位相比較
器3より出力されるパルス信号に基づいて出力信号をL
PF5に出力する。LPF5はチャージポンプ4からの
出力信号を平滑化して高周波成分を除去し、その結果で
VCO6を制御する。
【0010】この構成のPLL周波数シンセサイザによ
れば、VCO6の電源電圧や消費電流を増加させずにP
LL系としての出力端子8より出力される信号のレベル
を保つ場合には、必然的にVCO6からプリスケーラ7
1,72へ供給される信号はその絶対レベルは小さくな
る。それゆえ、VCO6からプリスケーラ71,72へ
の帰還経路における外来雑音による影響を受け易くな
る。そして、VCO6からプリスケーラ71,72の帰
還経路を通る信号が雑音によって周波数および位相を乱
された場合、位相比較器3からチャージポンプ4へ周波
数差および位相差に比例した信号を出力し、チャージポ
ンプ4は前記信号に基づいて出力信号をLPF5に出力
し、これによりVCO6の出力周波数や位相が変動され
てしまう。
【0011】しかしながら、この実施形態のようにプリ
スケーラ71,72の帰還経路が2つであるため、各帰
還経路においては外来雑音の影響がそれぞれ異なる状態
となり、各帰還経路から位相比較器3の他方の入力端に
入力される信号の周波数や位相もそれぞれ相違される状
態となる。そして、位相比較器3では最も速く到達され
た信号に基づいて基準周波数発生装置1からの信号との
比較を行うことになるため、仮に2つの帰還経路のうち
の一方の帰還経路での外来雑音が他方に比較して小さい
場合には、外来雑音の影響が少ない一方の帰還経路から
の信号との比較を行うことになる。
【0012】これにより、他方の帰還経路での外来雑音
の影響が大きいのにもかかわらず、位相比較器3におけ
る対時間反応性が向上し、その結果VCO6の対時間反
応性が向上、すなわちPLLの系としての対時間反応性
が向上することになる。したがって、PLL系が定常状
態から外乱によって一時的にVCOの出力信号の周波数
および位相が乱されても、PLLの系としての対時間反
応性が高くなり、より早く定常状態に戻ることになり、
出力周波数及び位相の安定化を高めることが可能とな
る。
【0013】図2は前記実施形態の応用例を示すブロッ
ク図であり、図1と同一部分には同一符号を付してあ
る。ここでは、プリスケーラ73を付設してプリスケー
ラ71,73と共に3つの並列な帰還経路を構成してい
る。この場合でも、プリスケーラ73はプリスケーラ7
1,72と同じ分周数のものが用いられる。このよう
に、帰還経路を3つにすることで、外来雑音の影響が少
ない帰還経路を得る確率がより高いものになり、位相比
較器3における対時間反応性をより向上することが可能
となる。ただし、帰還経路の数を多くすると、その分各
帰還経路における信号レベルが低下されるため、外来雑
音による影響が相対的に大きくなることは否めないた
め、その数は出力信号のレベルに応じて適切に設定する
必要がある。
【0014】また、この実施形態では、プリスケーラ7
3を含む各帰還経路にスイッチ9を設けている。このス
イッチ9は通常はオフさせて図1に示したPLL系の動
作を行っており、プリスケーラ71,72によるPLL
系でも出力周波数や位相の安定度が十分ではないとき
に、スイッチ9をオンしてプリスケーラ73の帰還経路
をプリスケーラ71,72の帰還経路に並列接続させる
ことで、出力周波数や位相の安定化を高めるようにする
ことができる。
【0015】なお、前記実施形態では、複数個のプリス
ケーラは同一分周数で同一回路構成のものを用いている
が、それぞれの回路構成を相違させることで、各帰還経
路における外来雑音の影響の程度を積極的に相違させ、
位相比較器ないしVCOにおける対時間反応性を向上さ
せるようにしてもよい。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、VCOの
出力を位相比較に帰還する帰還経路として複数のプリス
ケーラからなる複数の帰還経路を設けているので、PL
Lが定常状態にあった場合にプリスケーラの帰還経路が
外来雑音により影響を受けたとしても、影響の最も少な
い信号が位相比較器に入力されてPLL動作が行われる
ため、VCOの対時間応答性が実質的に向上され、PL
Lの系としての出力が短時間で定常状態に戻ることがで
きる。これにより、外部雑音に対して安定性の高いPL
L周波数シンセサイザの構成が可能になるという効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のブロック回路図であ
る。
【図2】本発明の第2の実施形態のブロック回路図であ
る。
【図3】従来のPLL周波数シンセサイザの一例のブロ
ック回路図である。
【符号の説明】
1 基準周波数発生装置 2 リファレンスデバイダ 3 位相比較器 4 チャージポンプ 5 LPF 6 VCO 7(71〜73) プリスケーラ 8 出力端子 9 スイッチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電圧制御発振器の出力信号を分周した信
    号と、基準周波数信号とを位相比較器において比較し、
    その比較結果に基づいて前記電圧制御発振器を制御する
    ように構成されたPLL周波数シンセサイザにおいて、
    前記電圧制御発振器の出力信号を分周するためのプリス
    ケーラを複数個設け、これらのプリスケーラをそれぞれ
    並列接続したことを特徴とするPLL周波数シンセサイ
    ザ。
  2. 【請求項2】 複数個のプリスケーラはそれぞれ同一分
    周数に設定されてなる請求項1のPLL周波数シンセサ
    イザ。
  3. 【請求項3】 複数個のプリスケーラはそれぞれ電圧制
    御発振器と位相比較器との間に並列状態に接続されてな
    る請求項1または2のPLL周波数シンセサイザ。
  4. 【請求項4】 複数個のプリスケーラはそれぞれ異なる
    回路構成とされてなる請求項1ないし3のいずれかのP
    LL周波数シンセサイザ。
  5. 【請求項5】 基準信号を発生する基準周波数発生装置
    と、この基準信号を分周するリファレンスデバイダと、
    電圧制御発振器と、この電圧制御発振器の出力信号をそ
    れぞれ分周する複数個の同一分周数のプリスケーラと、
    前記リファレンスデバイダの出力信号と前記複数のプリ
    スケーラの各分周信号とを比較する位相比較器と、この
    位相比較の出力に応じた信号を出力して前記電圧制御発
    振器の制御電圧を出力する手段とを備えることを特徴と
    するPLL周波数シンセサイザ。
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