JPH09223963A - 周波数逓倍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】逓倍に係わる分周比を変更する際、逓倍された
周波数が安定するまでの時間が短い。 【解決手段】基準信号ｆ_Sを発生する基準信号発生器１
と、基準信号発生器に接続された位相比較器２と、位相
比較器からの位相差信号Φ₀が入力され誤差信号Ｖ₁を出
力するローパスフィルタ３と、電圧制御信号Ｖ₃が入力
され発振信号ｆ0を出力する電圧制御発振器５と、発振
信号が入力され位相比較器へ分周された位相信号ｆ_Cを
出力し分周比１／Ｎが可変に設定可能な分周器４と、設
定された分周比が入力され分周信号Ｖ₂を出力するＤ/Ａ
変換器７と、分周信号と誤差信号を加算し電圧制御発振
器へ電圧制御信号を出力する加算器８とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は周波数逓倍装置に係
わり、特に逓倍に係わる分周比を変更する際、逓倍され
た周波数が安定するまでの時間が短い周波数逓倍装置に
係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図３に示す周波数逓倍装置が
提案されている。この周波数逓倍装置は基準信号ｆ_1Sを
発生する基準信号発生器５１、位相比較器５２、位相比
較器からの位相差信号Φ₁₀が入力され誤差信号Ｖ₁₁を出
力するローパスフィルタ５３、発振信号ｆ₁₀を出力する
電圧制御発振器５５、分周された位相信号ｆ_1Cを出力す
る分周器５４、分周比設定器５６で構成され、基準信号
発生器５１の出力側は位相比較器５２の入力側と接続さ
れている。

【０００３】位相比較器５２の出力側はローパスフィル
タ５３を介して電圧制御発振器５５の入力側と接続さ
れ、電圧制御発振器５５の出力側は分周比設定器５６が
接続された分周器５４の入力側と接続されている。分周
器５４の出力側は位相比較器５２の位相比較側と接続さ
れている。ここで分周器５４に電圧制御発振器５５から
発振信号ｆ₁₀が入力されると、分周器５４から分周され
た位相信号ｆ_1Cが位相比較器５２へ出力される。

【０００４】位相比較器５２は入力された位相信号ｆ_1C
と基準信号発生器５１で発生された基準信号ｆ_1Sの位相
を比較し、位相差に応じて変化する位相差信号Φ₁₀をロ
ーパスフィルタ５３に出力する。ローパスフィルタ５３
では位相差信号Φ₁₀を平滑化し直流電位の誤差信号Ｖ₁₁
として、電圧制御発振器５５に出力する。電圧制御発振
器５５から出力される発振信号ｆ₁₀は誤差信号Ｖ₁₁によ
り変化する。ここで位相比較器５２から出力される位相
差信号Φ₁₀が０になるよう、つまり位相信号ｆ_1Cと基準
信号ｆ_1Sが等しくなるよう動作する。例えば分周器５４
が分周比設定器５６で１／Ｎに設定されているものとす
れば、位相比較器５２、ローパスフィルタ５３、電圧制
御発振器５５、分周器５４によるＰＬＬ回路が動作し、
最終的にｆ₁₀＝Ｎ×ｆ_1Cで周波数が安定する。

【０００５】この電圧制御発振器５５から出力される発
振信号ｆ₁₀が外部回路ＯＵＴ₂へ出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の周波数逓倍装置
では、分周器５４の分周比を変え周波数を切換えると、
周波数が安定するまで時間がかかってしまう。特に例え
ばＮを１から１／８に設定するように始めの周波数と変
更する周波数の差が大きいと、図４に示すように電圧制
御発振器５５に入力される誤差信号Ｖ₁₁の電圧は、に
示す安定な５.３Ｖが続く１２５ｍｓでＮを変化させる
とに示す緩やかな下降曲線を経由し２.０Ｖ程度で安
定する。

【０００７】確実に安定するには更に時間が必要であ
り、に示す５００ｍｓを越えないと安定せず電圧制御
発振器５５から出力される発振信号ｆ₁₀が安定するまで
時間がかかるいう難点がある。本発明は、このような難
点を解消するためになされたもので、分周比を変えたと
き直ちに周波数が安定する周波数逓倍装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による周波数逓倍装置は、基準信号を発生す
る基準信号発生器と、基準信号発生器に接続された位相
比較器と、位相比較器からの位相差信号が入力され誤差
信号を出力するローパスフィルタと、電圧制御信号が入
力され発振信号を出力する電圧制御発振器と、発振信号
が入力され位相比較器へ分周された位相信号を出力し分
周比が可変に設定可能な分周器と、設定された分周比が
入力され分周比信号を出力するＤ/Ａ変換器と、分周比
信号と誤差信号を加算し電圧制御発振器へ電圧制御信号
を出力する加算器とを備えている。

【０００９】このような周波数逓倍装置において、基準
信号発生器で発生された基準信号を基準信号発生器に接
続された位相比較器へ送出する。位相比較器は入力され
る基準信号と比較信号を比較し位相差信号をローパスフ
ィルタへ送出し、ローパスフィルタは誤差信号を加算器
へ送出する。加算器はＤ/Ａ変換器から出力される分周
信号と誤差信号を加算し電圧制御信号を電圧制御発振器
へ送出する。

【００１０】電圧制御発振器は電圧制御信号に対応した
発振信号を分周比が可変に設定可能な分周器へ送出す
る。分周器は発振信号を入力され分周された位相信号を
位相比較器へ送出する。ＰＬＬ回路が位相比較器、ロー
パスフィルタ、加算器、電圧制御発振器及び分周比が可
変に設定可能な分周器で構成されている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の周波数逓倍装置の
一実施例を、図１にしたがって詳述する。本発明による
周波数逓倍装置は図１に示すように、基準信号ｆ_Sを発
生する基準信号発生器１と、基準信号発生器に接続され
た位相比較器２と、位相比較器２からの位相差信号Φ₀
が入力され誤差信号Ｖ₁を出力するローパスフィルタ３
と、電圧制御信号Ｖ₃が入力され発振信号ｆ₀を出力する
電圧制御発振器５と、発振信号ｆ_Sが入力され位相比較
器２へ分周された位相信号ｆ_Cを出力し分周比（１／
Ｎ）が可変に設定可能な分周器４と、設定された分周比
が入力され分周信号Ｖ₂を出力するＤ/Ａ変換器７と、分
周信号Ｖ₂と誤差信号Ｖ₁を加算し電圧制御発振器５へ電
圧制御信号Ｖ₃を出力する加算器８と分周比設定用マイ
クロコンピューター９を備えている。

【００１２】この周波数逓倍装置の基準信号ｆ_Sを発生
する基準信号発生器１は位相比較器２の基準信号入力側
と接続され、位相差信号Φ₀を出力する位相比較器２の
位相差側は誤差信号Ｖ₁を出力するローパスフィルタ３
と接続されている。ローパスフィルタ３の出力側は加算
器８の誤差信号入力側と接続され、加算器８の電圧制御
側は電圧制御発振器５と接続されている。

【００１３】電圧制御発振器５の出力側は分周された位
相信号ｆ_Cを出力する分周器４の入力側と接続され、分
周器４と外部回路ＯＵＴ₁へ発振信号ｆ₀を送出する。分
周比設定用マイクロコンピューター９の分周比設定側は
分周器４と、Ｄ/Ａ変換器側はＤ/Ａ変換器７とそれぞれ
接続されている。尚、説明のため基準信号ｆ_Sを５００
ＫＨｚ、分周器４の分周比を１（Ｎ＝１）〜８（Ｎ＝１
／８）とする。

【００１４】このような図１に示す周波数逓倍装置にお
いて、例えば分周比設定用マイクロコンピューター９に
より分周比が１に設定されていると、発振信号ｆ₀は５
００ＫＨｚとなっている。ここで分周比設定用マイクロ
コンピューター９で分周比を８に設定すると、位相信号
ｆ_Cは５００ＫＨｚ×１／８＝６２.５ＫＨｚとなる。

【００１５】このため基準信号ｆ_S（５００ＫＨｚ）と
位相信号ｆ_C（６２.５ＫＨｚ）の位相を比較する位相比
較器２の出力側に出力される位相差信号Φ₀は大きくな
り、ローパスフィルタ３を介して加算器８に入力される
平滑された直流電位の誤差信号Ｖ₁のレべルが変化す
る。また一方で分周比が８に設定されると同時に、分周
比設定用マイクロコンピューター９より電圧制御発振器
５の出力が６２.５ＫＨｚ（Ｎ×ｆ_S）となる電位をＤ/
Ａ変換器７を介して加算器８に入力する。

【００１６】この時の電圧制御信号Ｖ₃の変化を図２で
説明する。に示す約１００ｍｓの時点で分周比を８に
設定すると、加算器８へＤ/Ａ変換器７から送出されて
いる分周信号Ｖ₂（この場合は分周比が８に相当する電
圧）は直ちに図２ので、の表示する電圧に引きまれ
て安定する。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、基準信号を発生する基準信号発生器と、基準
信号発生器に接続された位相比較器と、位相比較器から
の位相差信号が入力され誤差信号を出力するローパスフ
ィルタと、電圧制御信号が入力され発振信号を出力する
電圧制御発振器と、発振信号が入力され位相比較器へ分
周された位相信号を出力し分周比が可変に設定可能な分
周器と、設定された分周比が入力され分周信号を出力す
るＤ/Ａ変換器と、分周信号と誤差信号を加算し電圧制
御発振器へ電圧制御信号を出力する加算器とを備えてい
るので逓倍に係わる分周比を変更する際、逓倍された周
波数が安定するまでの時間が短い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による周波数逓倍装置の一実施例を示す
ブロック図。

【図２】本発明による周波数逓倍装置の動作図。

【図３】従来の周波数逓倍装置のブロック図。

【図４】従来の周波数逓倍装置の動作図。

【符号の説明】

１・・・・・・基準信号発生器 ２・・・・・・位相比較器 ３・・・・・・ローパスフィルタ ４・・・・・・分周器 ５・・・・・・電圧制御発振器 ７・・・・・・Ｄ/Ａ変換器 ８・・・・・・加算器 ｆ_S・・・・・・基準信号 Φ₀・・・・・・位相差信号 Ｖ₁・・・・・・誤差信号 Ｖ₂・・・・・・分周信号 Ｖ₃・・・・・・電圧制御信号 ｆ₀・・・・・・発振信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準信号（ｆ_S）を発生する基準信号発生
   器(１)と、前記基準信号発生器に接続された位相比較器
   (２)と、前記位相比較器からの位相差信号（Φ₀）が入
   力され誤差信号（Ｖ₁）を出力するローパスフィルタ
   (３)と、電圧制御信号（Ｖ₃）が入力され発振信号
   （ｆ₀）を出力する電圧制御発振器(５)と、前記発振信
   号が入力され前記位相比較器へ分周された位相信号（ｆ
   _C）を出力し分周比（１／Ｎ）が可変に設定可能な分周
   器(４)と、設定された前記分周比が入力され分周信号
   （Ｖ₂）を出力するＤ/Ａ変換器(７)と、前記分周信号と
   前記誤差信号を加算し前記電圧制御発振器へ前記電圧制
   御信号を出力する加算器(８)とを有することを特徴とす
   る周波数逓倍装置。