JPH0998027A - Digital clock generation device - Google Patents

Digital clock generation device

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Publication number
JPH0998027A
JPH0998027A JP25246195A JP25246195A JPH0998027A JP H0998027 A JPH0998027 A JP H0998027A JP 25246195 A JP25246195 A JP 25246195A JP 25246195 A JP25246195 A JP 25246195A JP H0998027 A JPH0998027 A JP H0998027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digital
signal
phase
frequency
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP25246195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yonejiro Hiramatsu
米治郎 平松
Kohei Ueno
耕平 植野
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP25246195A priority Critical patent/JPH0998027A/en
Publication of JPH0998027A publication Critical patent/JPH0998027A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To heighten the frequency range and to reduce spurious waves. SOLUTION: The digitizing signal sin (2π fct) sent from a reference signal generator 50 undergoes phase modulation via a phase modulator 30 based on Δf that is set at a terminal 21 of an integrator 20. This modulation output is outputted to the terminals 44 and 43 as the clock signals of frequency fc ±▵f. That is, cos (C) and sin (C) which are produced by C corresponding to the set ▵f are digitally multiplied by sin (2π fct) and -cos (2π fct) from a reference signal by the multipliers 35 and 36 and then added together at an OR gate 39'. Thus a modulated signal cos (2π fct+C) is obtained and outputted. The spurious waves caused by a cos ROM 32 can be reduced when a complement of +1 sent from an IDR 46 undergoes the phase updating of the ROM 32 as a 2CK via a correction circuit 45 against a reference cycle CK.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、基準信号に対し
て所定の周波数範囲内で、任意のクロック周波数が得ら
れるようにしたクロック発生装置に関し、より詳細に
は、主要部分を純ディジタル式に構成したディジタル式
クロック発生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clock generator capable of obtaining an arbitrary clock frequency within a predetermined frequency range with respect to a reference signal. More specifically, the main part of the clock generator is of pure digital type. The present invention relates to a configured digital clock generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、ある周波数(クロック周波数
を含む)を得るためのクロック発生装置としては、基準
周波数を逓倍若しくは分周したりして求めたり、フェー
ズ・ロックド・ループ(PLL)を使用したりして求め
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a clock generator for obtaining a certain frequency (including a clock frequency), a reference frequency is multiplied or divided to obtain it, or a phase locked loop (PLL) is used. I am asking for it.

【0003】図16は、前者の例であって、基準周波数
の逓倍と分周の組合せによるクロック発生装置の一例を
示す。図16において、水晶発振器1から出力された基
準クロックは、バッファ2を介して共振回路3に供給さ
れる。共振回路3は、周波数逓倍回路として機能するも
ので、1対のコンデンサ3a,3bと共振トランス4の
1次コイル4aが直列接続されて構成され、基準クロッ
クの基準周波数が逓倍されて出力される。逓倍された基
準信号は、共振トランス4の2次コイル4bを経てコン
パレータ5に供給されて2値化される。そして、最後に
分周器6で所定のクロック周波数に分周されて出力端子
7より所定の周波数を持つクロック信号が出力される。
FIG. 16 is an example of the former, showing an example of a clock generator by a combination of multiplication and division of a reference frequency. In FIG. 16, the reference clock output from the crystal oscillator 1 is supplied to the resonance circuit 3 via the buffer 2. The resonance circuit 3 functions as a frequency multiplication circuit, and is composed of a pair of capacitors 3a and 3b and a primary coil 4a of the resonance transformer 4 connected in series, and the reference frequency of the reference clock is multiplied and output. . The multiplied reference signal is supplied to the comparator 5 through the secondary coil 4b of the resonance transformer 4 and binarized. Then, finally, the frequency divider 6 divides the frequency to a predetermined clock frequency, and the output terminal 7 outputs a clock signal having a predetermined frequency.

【0004】図17は、後者のクロック発生装置の例を
示すもので、同図において、水晶発振器11から出力さ
れた基準クロックがPLL18に供給される。PLL1
8は、可変発振器(VCO)13と、その周波数を分周
する分周器14と、位相比較器12とで構成され、基準
クロックと分周出力とが位相比較され、その比較出力で
可変発振器13の発振周波数が制御される。PLL18
より出力された出力クロックは、コンパレータ15で2
値化され、その出力が分周器16において所定比まで分
周されることによって、出力端子17に所定周波数のク
ロック信号が出力される。このクロック発生装置は、映
像信号を記録したり、無線通信などを行う際に使用され
る基準クロックの発生器として適用されている。図16
に示すクロック発生装置では、共振回路3で構成された
周波数選択回路がコンデンサ3a,3b及びコイル4a
のフィルタで構成されている関係上、周波数の選択機能
が十分ではなく、出力信号の波形にジッタを伴う欠点が
ある。図17に示すクロック発生装置では、可変発振器
13とPLL18のループフィルタの性能によっては、
発生周波数を広範囲に安定して発生させることが難しく
なる。
FIG. 17 shows an example of the latter clock generator, in which the reference clock output from the crystal oscillator 11 is supplied to the PLL 18. PLL1
Reference numeral 8 is composed of a variable oscillator (VCO) 13, a frequency divider 14 that divides the frequency of the frequency, and a phase comparator 12. The reference clock and the frequency division output are phase-compared, and the variable output uses the comparison output. The oscillation frequency of 13 is controlled. PLL18
The output clock output from the
The value is digitized and the output is frequency-divided by the frequency divider 16 to a predetermined ratio, whereby a clock signal of a predetermined frequency is output to the output terminal 17. This clock generator is applied as a generator of a reference clock used when recording a video signal or performing wireless communication. FIG.
In the clock generator shown in FIG. 3, the frequency selection circuit composed of the resonance circuit 3 includes capacitors 3a and 3b and a coil 4a.
Since the filter is used, the frequency selection function is not sufficient, and there is a drawback that the waveform of the output signal is accompanied by jitter. In the clock generator shown in FIG. 17, depending on the performance of the variable oscillator 13 and the loop filter of the PLL 18,
It becomes difficult to stably generate the generation frequency in a wide range.

【0005】このような問題を解決するには、本出願人
が既に提案しているクロック発生器(特開平2−312
319号公報及び特開平2−312320号公報)にあ
るように、周波数設定信号で基準信号(クロック信号)
の周波数をディジタル的に変調するような構成とすれば
よいが、そうするためには、設定信号と基準信号のディ
ジタル乗算処理を行う必要がある。
In order to solve such a problem, a clock generator proposed by the present applicant (Japanese Patent Laid-Open No. 2-312).
No. 319 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-312320), a frequency setting signal is used as a reference signal (clock signal).
The frequency may be digitally modulated, but in order to do so, it is necessary to perform digital multiplication processing of the setting signal and the reference signal.

【0006】また、かかるクロック発生器において、乗
算器が単純論理回路などで構成できれば、回路構成が容
易になると共に、IC化にも有利である。本出願人がす
でに提案しているディジタル式クロック発生器(特開平
1−197776号公報)は、このような課題を解決し
たものである。しかし、上記提案においても、無線通信
に使用可能なスプリアス特性には難があり、また、高速
加算回路における加算時間が大であるため、発生可能周
波数の高域化を制限していた。
Further, in such a clock generator, if the multiplier can be configured by a simple logic circuit or the like, the circuit configuration will be easy and it will be advantageous for IC implementation. The digital clock generator (Japanese Patent Laid-Open No. 1-197776) proposed by the present applicant has solved such a problem. However, even in the above proposal, there is a problem in spurious characteristics that can be used for wireless communication, and since the addition time in the high-speed addition circuit is long, the increase in the frequency range that can be generated is limited.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の問題点に鑑みなされたもので、ディジタル動作
をする当該クロック発生装置、及び、スプリアスの大巾
改善と発生可能周波数の高域化手段を備えた当該クロッ
ク発生装置を提供することをその課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the clock generator which operates digitally, and the spurious magnitude improvement and the high frequency range which can be generated. It is an object of the present invention to provide the clock generation device including the conversion means.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、クロ
ック周波数(△f)を設定するための設定信号を積分す
る積分器と、基準信号(fc)の発生器と、該積分器の
出力を入力として位相変調する位相変調器とを有するデ
ィジタル式クロック発生装置において、前記基準信号の
発生器では、基準発振出力としてπ/2ずつ順次位相の
ずれたディジタル基準信号が形成され、前記積分器で
は、積分出力信号がディジタル設定信号に変換され、前
記位相変調器では、前記ディジタル設定信号がディジタ
ルROM手段にて互いに直交位相関係の周期関数におけ
る設定位相信号の成分に変換され、前記ディジタル基準
信号がπ/2位相遅延手段にて互いに直交位相関係にあ
るディジタル基準位相信号の成分に変換されてから、こ
の2成分同士が互いに乗算器において乗算されると共
に、該乗算器出力は互いに論理和で出力合成された後、
D/A変換器で離散的アナログ信号を形成し、該D/A
変換器出力は、バンドパスフィルタを通すことにより変
換された真のアナログ信号の出力を、前記基準信号(f
c)と設定される前記クロック周波数(△f)で決まる
所定の周波数(fc±△f)を有するクロック信号とし
て使用されるようになされたものである。
According to a first aspect of the invention, an integrator for integrating a setting signal for setting a clock frequency (Δf), a generator for a reference signal (fc), and an integrator for the integrator are provided. In a digital clock generator having a phase modulator for phase-modulating an output as an input, the reference signal generator forms a digital reference signal whose phase is sequentially shifted by π / 2 as a reference oscillation output, and the integration is performed. In the converter, the integrated output signal is converted into a digital setting signal, and in the phase modulator, the digital setting signal is converted into a component of the setting phase signal in a periodic function having a quadrature phase relationship with each other by the digital ROM means, and the digital reference signal is converted. After the signal is converted by the π / 2 phase delay means into the components of the digital reference phase signal having the quadrature relationship with each other, these two components are mutually converted. After being multiplied in a multiplier and the outputs of the multipliers are logically summed with each other,
The D / A converter forms a discrete analog signal, and the D / A
The output of the converter is the output of the true analog signal converted by passing through the bandpass filter, and the output of the reference signal (f
It is designed to be used as a clock signal having a predetermined frequency (fc ± Δf) determined by the clock frequency (Δf) set as c).

【0009】請求項2の発明は、上記請求項1の発明に
おいて、前記ディジタルROM手段の周期関数を正弦又
は余弦関数を形成するものとし、正または負の最大振巾
はフルスケールに対して1ステップ差を持って形成し、
前記D/A変換器の前に補数補正回路を設け、スプリア
ス特性を改善したものである。
According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the periodic function of the digital ROM means forms a sine or cosine function, and the maximum positive or negative amplitude is 1 with respect to full scale. Formed with a step difference,
A complement correction circuit is provided in front of the D / A converter to improve spurious characteristics.

【0010】請求項3の発明は、上記請求項1の発明に
おいて、前記ディジタルROM手段の周期関数を正弦又
は余弦関数を形成するものとし、基準サイクルCKに対
して形成される周期関数の周波数発生に必要な移相更新
を2CKサイクルで発生せしめる構成にし、基準サイク
ルに基づくスプリアスを原理的周波数発生外に移動せし
めたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the periodic function of the digital ROM means forms a sine or cosine function, and the frequency of the periodic function formed with respect to the reference cycle CK is generated. In this configuration, the necessary phase shift update is generated in 2CK cycles, and the spurious based on the reference cycle is moved outside the frequency generation in principle.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、この発明に係わるディジタ
ル式のクロック発生装置の動作原理を、図7ないし15
を参照して、詳細に説明する。図7において、ディジタ
ル式クロック発生装置は、端子21に供給された設定信
号を積分する積分器20と、その積分出力を位相変調す
る位相変調器30と、基準信号の発生器50とで構成さ
れる。設定信号は、出力端子43に得ようとするクロッ
ク信号の周波数を定めるのに使用され、後述するように
そのビット数(ビットデータの内容)を設定することに
よって希望する単一周波数のクロック信号が得られる。
ただし、出力されるクロック信号の周波数範囲は、所定
の周波数△fの範囲内である。端子21に供給されたデ
ィジタル設定信号(本例では、8ビットのディジタル信
号)は、レジスタ23より出力された1クロック前の設
定信号と加算器24において加算される。加算器24
は、2nビット(nは整数)構成の加算器であって、本
例では、n=5としている。そのため、8ビットの設定
信号は、その下位8ビットに入力され、残り2ビットは
0入力となされる。そして、この加算出力(10ビット
構成)が再びレジスタ23に入力される。このように、
1クロック前の設定信号を順次加算することによって、
レジスタ23からは積分されたディジタル設定信号が得
られる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The operation principle of a digital clock generator according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
Will be described in detail with reference to. In FIG. 7, the digital clock generator comprises an integrator 20 that integrates the setting signal supplied to the terminal 21, a phase modulator 30 that phase-modulates the integrated output, and a reference signal generator 50. It The setting signal is used to determine the frequency of the clock signal to be obtained at the output terminal 43. By setting the number of bits (content of bit data) of the clock signal as will be described later, a clock signal of a desired single frequency can be obtained. can get.
However, the frequency range of the output clock signal is within the range of the predetermined frequency Δf. The digital setting signal (in this example, an 8-bit digital signal) supplied to the terminal 21 is added by the adder 24 to the setting signal output from the register 23 one clock before. Adder 24
Is an adder having a 2n-bit (n is an integer) configuration, and in this example, n = 5. Therefore, the 8-bit setting signal is input to the lower 8 bits and the remaining 2 bits are input to 0. Then, this addition output (10-bit configuration) is input to the register 23 again. in this way,
By sequentially adding the setting signals one clock before,
The integrated digital setting signal is obtained from the register 23.

【0012】レジスタ23において使用されるクロック
CK0は、基準信号の発生器50に設けられたシフトレ
ジスタ52より出力されるディジタル基準信号のうち、
基準位相のディジタル基準信号CK0(図9(B))が
使用される。クロックCK0は端子25にも供給する。
端子26はレジスタ23に対する初期設定用のクリア端
子である。51は、水晶発振器などで構成された基準発
振器であって、本例では、2.5MHz×4=10.0MHzが
使用される。上記したところのディジタル的に積分され
レジスタ23から出力される設定信号は、位相変調器3
0に供給される。
The clock CK 0 used in the register 23 is one of the digital reference signals output from the shift register 52 provided in the reference signal generator 50.
The reference phase digital reference signal CK 0 (FIG. 9B) is used. The clock CK 0 is also supplied to the terminal 25.
The terminal 26 is a clear terminal for initial setting with respect to the register 23. Reference numeral 51 is a reference oscillator composed of a crystal oscillator or the like, and in this example, 2.5 MHz × 4 = 10.0 MHz is used. The setting signal digitally integrated and output from the register 23 as described above is the phase modulator 3
0 is supplied.

【0013】位相変調器30には、一対の波形変換RO
M32,33が設けられており、入力したディジタル設
定信号が互いに直交位相関係にある2つのディジタル設
定信号に変換される。すなわち、夫々の波形変換ROM
32,33には、図8に示すような余弦波及び正弦波に
対応した振幅値(ディジタル信号)が格納され、入力デ
ィジタル設定信号のビットデータの内容に対応した振幅
値が同時に参照されて、互いに直交関係の周期関数にお
ける2つのディジタル設定位相信号の成分{余弦ディジ
タル設定信号 cos(C)と、正弦ディジタル設定信号 s
in(C)}が出力される。位相Cは、入力ディジタル設
定信号のビットデータの内容に対応する。
The phase modulator 30 includes a pair of waveform conversion ROs.
M32 and M33 are provided, and the input digital setting signals are converted into two digital setting signals having a quadrature relationship with each other. That is, each waveform conversion ROM
Amplitude values (digital signals) corresponding to the cosine wave and the sine wave as shown in FIG. 8 are stored in 32 and 33, and the amplitude values corresponding to the contents of the bit data of the input digital setting signal are simultaneously referred to, Two digital setting phase signal components in a periodic function that are orthogonal to each other {cosine digital setting signal cos (C) and sine digital setting signal s
in (C)} is output. Phase C corresponds to the content of the bit data of the input digital setting signal.

【0014】余弦ディジタル設定位相信号 cos(C)及
び正弦ディジタル設定位相信号 sin(C)は、2nビッ
ト構成の第1及び第2のディジタル乗算器35,36に
供給される。第1及び第2のディジタル乗算器35,3
6には、ディジタル設定信号の他に、ディジタル基準信
号CKが供給される。本例では、基準発振器51からの
発振信号4CK(図9(A))が4ビットのシフトレジ
スタ52に供給されて、π/2ずつ順次位相がずれた4
つのディジタル基準信号CK0〜CK3(図9(B)〜
(E))が形成される。
The cosine digital setting phase signal cos (C) and the sine digital setting phase signal sin (C) are supplied to the first and second digital multipliers 35 and 36 having a 2n-bit structure. First and second digital multipliers 35, 3
A digital reference signal CK is supplied to 6 in addition to the digital setting signal. In this example, the oscillation signal 4CK (FIG. 9A) from the reference oscillator 51 is supplied to the 4-bit shift register 52, and the phase is sequentially shifted by π / 2.
Two digital reference signals CK 0 to CK 3 (Fig. 9 (B)-
(E)) is formed.

【0015】基準の位相をもつディジタル基準信号がC
0であるものとすれば、これよりπ/2,2π/2,
3π/2だけずれた4つのディジタル基準信号CK0
CK3を使用することによって、状態1→状態0→状態
(−1)→状態0の順番に繰り返し変化する乗算値に対
応させることができる。繰り返し変化する信号とは、デ
ィジタル基準信号をアナログ化したときの基準信号のこ
とであり、上述した各状態は、基準信号CKと同一周波
数の正弦波信号sin(2πfct)の0,π/2,2π/
2,3π/2の位相での振幅値に対応させることが可能
である。したがって、4つのディジタル基準信号CK0
〜CK3で1つの正弦波信号 sin(2πfct)を表現する
ことができ、そのときの振幅値は、夫々0,1,(−1)
となる。以後の説明では、4つのディジタル基準信号C
0〜CK3を正弦ディジタル基準信号 sin(2πfct)
という。
A digital reference signal having a reference phase is C
If K 0 , then π / 2, 2π / 2,
Four digital reference signals CK 0 ~ shifted by 3π / 2
By using CK 3 , it is possible to correspond to a multiplication value that repeatedly changes in the order of state 1 → state 0 → state (−1) → state 0. The signal that repeatedly changes is a reference signal when a digital reference signal is converted into an analog signal, and the above-mentioned states are 0, π / 2, and sine wave signal sin (2πfct) of the same frequency as the reference signal CK. 2π /
It is possible to correspond to the amplitude value in the phase of 2,3π / 2. Therefore, four digital reference signals CK 0
~ One sine wave signal sin (2πfct) can be expressed by CK 3 , and the amplitude values at that time are 0, 1, (-1), respectively.
Becomes In the following description, four digital reference signals C
K 0 to CK 3 are sine digital reference signals sin (2πfct)
Say.

【0016】さて、正弦ディジタル基準信号 sin(2π
fct)を構成する4つのディジタル基準信号CK0〜CK
3は、レジスタで構成された1クロック遅延器31に供
給されて、夫々が1クロック分遅延される。この遅延量
は、位相的にはπ/2に相当するから、この1クロック
遅延器31を通すことによって、余弦ディジタル基準信
号CKc{=− cos(2πfct)}が出力される。この
1クロック遅延器31の存在で、基準信号CKは、直交
位相関係の周期関数における第1及び第2のディジタル
基準位相信号の成分{正弦ディジタル基準信号 sin(2
πfct)と余弦ディジタル基準信号− cos(2πfct)}
に変換されたことになる。
Now, the sine digital reference signal sin (2π
fct) four digital reference signals CK 0 to CK
3 is supplied to a 1-clock delay unit 31 composed of a register, and each is delayed by 1 clock. Since this delay amount corresponds to π / 2 in terms of phase, the cosine digital reference signal CKc {= − cos (2πfct)} is output by passing through this 1-clock delay unit 31. Due to the presence of the one-clock delay unit 31, the reference signal CK is a component of the first and second digital reference phase signals in the periodic function of the quadrature phase relation {sinusoidal digital reference signal sin (2
πfct) and cosine digital reference signal − cos (2πfct)}
It has been converted to.

【0017】正弦ディジタル基準信号 sin(2πfct)
と余弦ディジタル設定信号 cos(C)とが第1のディジ
タル乗算器35に供給され、余弦ディジタル基準信号−
cos(2πfct)と正弦ディジタル設定信号 sin(C)
とが第2のディジタル乗算器36に供給される。ディジ
タル乗算器35の乗算動作を説明する。正弦ディジタル
基準信号としての4つのディジタル基準信号CK0〜C
3を使用して、上述したような4つの状態を実現する
には、例えば状態0(0相及び2π/2相の2つ)のと
きには、余弦ディジタル設定信号 cos(C)のビットD
i(i=0〜9)の内容に拘らず、0(Lレベル)が出
力され、状態1のときには、Diそのまま出力され、そ
して、状態(−1)のときには、Diビットが論理的に
反転して出力されるような乗算動作を実現すればよい。
Sine digital reference signal sin (2πfct)
And the cosine digital setting signal cos (C) are supplied to the first digital multiplier 35, and the cosine digital reference signal −
cos (2πfct) and sine digital setting signal sin (C)
Are supplied to the second digital multiplier 36. The multiplication operation of the digital multiplier 35 will be described. Four digital reference signals CK 0 to C as sine digital reference signals
In order to realize the above-mentioned four states by using K 3 , for example, in the state 0 (0 phase and 2π / 2 phases), bit D of the cosine digital setting signal cos (C) is used.
0 (L level) is output regardless of the contents of i (i = 0 to 9), Di is output as it is in the state 1, and the Di bit is logically inverted in the state (-1). It suffices to realize a multiplication operation that is output as

【0018】このような乗算動作は、簡単な論理回路で
構成できる。図10は、その一例であって、10ビット
のディジタル乗算器35は、10個のナンド回路35A
とイクスクルーシブオア回路35B及び35Cとで構成
される。余弦ディジタル設定信号を構成するビットD0
〜D9の夫々が対応するナンド回路35Aに供給される
と共に、正弦ディジタル基準信号のうち、2つのディジ
タル基準信号CK0,CK2がナンド回路35Aに共通に
供給される。ナンド出力は夫々のイクスクルーシブオア
回路35Bに供給され、これらにはその最上位ビットに
対するナンド出力が供給されるイクスクルーシブオア回
路35Cを除き、ディジタル基準信号CK3が共通に供
給される。最上位ビットD9は符号ビットであるので、
これに対応したイクスクルーシブオア回路35Cには、
ディジタル基準信号CK1の反転信号が供給される。
Such a multiplication operation can be configured by a simple logic circuit. FIG. 10 shows an example thereof, and the 10-bit digital multiplier 35 includes 10 NAND circuits 35A.
And exclusive OR circuits 35B and 35C. Bit D 0 constituting the cosine digital setting signal
Each of D 9 to D 9 is supplied to the corresponding NAND circuit 35A, and two digital reference signals CK 0 and CK 2 of the sine digital reference signals are commonly supplied to the NAND circuit 35A. NAND output is supplied to the exclusive OR circuit 35B each, these except for exclusive OR circuit 35C that NAND output is supplied for the most significant bit, a digital reference signal CK 3 is commonly supplied. Since the most significant bit D 9 is the sign bit,
In the exclusive OR circuit 35C corresponding to this,
An inverted signal of the digital reference signal CK 1 is supplied.

【0019】この構成における真理値表を図11に示
す。図11(A)はビットD0からD8までの入出力関係
を示す。その上段はビットD0からD8までが「L」のと
きのものであり、下段は「H」のときのものである。状
態0では、「L」(このレベルを0とする)が出力さ
れ、状態1では、入力がそのまま出力され、状態(−
1)では反転して出力される。図11(B)は同様に、
ビットD9についての真理値表であって、「L」がマイ
ナス(−)を、「H」がプラス(+)極性を表すものと
する。そして、アナログの基準信号(正弦波信号)を考
えたとき、その零点を「0(=100000000
0)」とし、最小値を「−512(=00000000
00)」、最大値を「+511(=111111111
1)」としたときには、状態0のときのビットD9との
乗算出力は0であるので、(0000000000)で
はなく、(1000000000)としなければならな
い。そうなるように、論理構成がなされている。また、
図11(B)より明らかなように、状態1のときは符号
ビットD9がそのまま出力され、状態(−1)のときに
は反転して出力される。ディジタル乗算器36も同様に
構成されているので、その説明は省略する。
The truth table in this configuration is shown in FIG. FIG. 11A shows the input / output relationship of bits D 0 to D 8 . The upper row is when bits D 0 to D 8 are "L", and the lower row is when it is "H". In state 0, “L” (this level is 0) is output, in state 1, the input is output as it is, and the state (−
In 1), it is inverted and output. Similarly, FIG.
A truth table for bits D 9, "L" is minus (-), and it is assumed that "H" represents a plus (+) polarity. Then, when an analog reference signal (sine wave signal) is considered, its zero point is set to “0 (= 100000000
0) ”, and the minimum value is“ −512 (= 0000000000).
00) ”and the maximum value is“ +511 (= 111111111111)
1) ”, the multiplication output with the bit D 9 in the state 0 is 0. Therefore, it is necessary to set it to (1000000000) instead of (0000000000). The logical configuration has been made so. Also,
As is clear from FIG. 11 (B), the sign bit D 9 is output as it is in the state 1, and is inverted and output in the state (−1). Since the digital multiplier 36 has the same structure, its description is omitted.

【0020】以上のようにディジタル乗算器35,36
を構成すれば、比較的簡単な構成で、夫々より正弦信号
と余弦信号のディジタル乗算出力を得ることができる。
したがって、第1のディジタル乗算器35からは、 sin(2πfct)・ cos(C) …(1) が出力される。第2のディジタル乗算器36からは、 −cos(2πfct)・ sin(C) …(2) が出力される。夫々の乗算出力は、バッファレジスタ3
7,38を経てディジタル加算器39で加算、本例では
減算される。ディジタル加算器39の出力は以下のよう
になる。 sin(2πfct)・ cos(C) +cos(2πfct)・ sin(C) = sin(2πfct+C) …(3) このように、正弦ディジタル基準信号 sin(2πfct)
にたいしてCだけ位相が進んだ正弦ディジタル基準信号
sin(2πfct+C)が出力される。この正弦ディジタ
ル基準信号 sin(2πfct+C)が、D/A変換器40
で離散的アナログ信号に変換され、これがさらにバンド
パスフィルタ41で帯域制限されたのち、真のアナログ
信号になり、比較器42に供給されて端子43には、2
値のクロック信号が出力される。このようにして、出力
端子43に得られたクロック信号にあっては、ディジタ
ル基準信号の1サイクルごとに、このディジタル基準信
号に対する入力設定信号の振幅に応じてその位相を高速
に(1/fcの時間)、変化させることができ、結果と
して、FM変調を行うことができる。これは、結果とし
て出力されるクロック周波数そのものが入力設定信号に
よって制御されたことになる。
As described above, the digital multipliers 35 and 36
With the above configuration, it is possible to obtain the digital multiplication output of the sine signal and the cosine signal from each with a relatively simple configuration.
Therefore, sin (2πfct) · cos (C) (1) is output from the first digital multiplier 35. The second digital multiplier 36 outputs -cos (2πfct) · sin (C) (2). The output of each multiplication is the buffer register 3
After 7 and 38, addition is performed by the digital adder 39, and subtraction is performed in this example. The output of the digital adder 39 is as follows. sin (2πfct) ・ cos (C) + cos (2πfct) ・ sin (C) = sin (2πfct + C) (3) Thus, the sine digital reference signal sin (2πfct)
Sine digital reference signal whose phase is advanced by C relative to
sin (2πfct + C) is output. This sine digital reference signal sin (2πfct + C) is applied to the D / A converter 40.
Is converted into a discrete analog signal by the band pass filter 41, which is then band-limited by the band pass filter 41 to become a true analog signal.
A value clock signal is output. In this way, in the clock signal obtained at the output terminal 43, the phase of the clock signal can be rapidly changed (1 / fc) according to the amplitude of the input setting signal with respect to each cycle of the digital reference signal. Time), and as a result, FM modulation can be performed. This means that the output clock frequency itself is controlled by the input setting signal.

【0021】バンドパスフィルタ41の帯域特性を図1
4に示す。キャリア周波数f0を中心にして、±4f0
ところで減衰量が1/〔(2のn乗)−1〕以上で、±
1/2f0の範囲の周波数は十分に通過できるような帯
域特性に選定されることが望ましい。さらに、キャリア
周波数f0を中心にして、±1/2f0の周波数範囲で、
位相遅れ特性が周波数に対して、図15のように線形特
性を保つようにバンドパスフィルタ41の位相特性が選
定されることが望ましい。ところで、上述したディジタ
ル乗算器35,36に入力した正弦ディジタル基準信号
sin(2πfct)及び余弦ディジタル基準信号 −cos
(2πfct)の位相分解能は、夫々、ディジタル乗算器
35,36が夫々10ビット構成とすると、0.35゜
(=360゜÷1023)となる。
FIG. 1 shows the band characteristic of the bandpass filter 41.
4 shows. With the carrier frequency f 0 at the center, the attenuation is 1 / [(2 to the nth power) −1] or more at ± 4f 0 , and ±
It is desirable that the frequency in the range of 1 / 2f 0 be selected as a band characteristic that allows sufficient passage. Furthermore, centering on the carrier frequency f 0 , within a frequency range of ± 1 / 2f 0 ,
It is desirable to select the phase characteristic of the bandpass filter 41 so that the phase delay characteristic maintains a linear characteristic with respect to frequency as shown in FIG. By the way, the sine digital reference signal input to the digital multipliers 35 and 36 described above.
sin (2πfct) and cosine digital reference signal −cos
The phase resolution of (2πfct) is 0.35 ° (= 360 ° / 1023) when the digital multipliers 35 and 36 each have a 10-bit configuration.

【0022】単位時間当たりの最小位相変化dCと周波
数変化dfとの関係は次式で表される。 df=(1/2π) (dC/dt) …(4) よって、単位時間当たりの最小位相変化dCと最大周波
数偏移△fの関係はナイキスト定理から次式となる。 △f=df(29−1) …(5) 位相Cは毎周期ごとの正負の極性も選択可能なことを考
慮すると、発生可能な周波数fは、 f=fc±△f …(6) つまり、基準発振器51からの基準周波数fcを中心周
波数として±△fの範囲内の周波数を出力させることが
できる。したがって、 dC=6.14×10-3 ラジアン …(7) dt=400nsec(=1/fc=2.5MHz) …(8) であるときには、 △f=1.25MHz …(9) df=2443Hz …(10) となり、df間隔で(6)式の範囲内の周波数が得られ
る。dfの値はディジタル乗算器35,36の分解能に
よって決まる。
The relationship between the minimum phase change dC per unit time and the frequency change df is expressed by the following equation. df = (1 / 2π) (dC / dt) (4) Therefore, the relationship between the minimum phase change dC per unit time and the maximum frequency shift Δf is given by the following equation from the Nyquist theorem. Δf = df (2 9 −1) (5) Considering that the positive and negative polarities of the phase C can be selected for each cycle, the frequency f that can be generated is f = fc ± Δf (6) That is, it is possible to output a frequency within the range of ± Δf with the reference frequency fc from the reference oscillator 51 as the center frequency. Therefore, when dC = 6.14 × 10 −3 radian (7) dt = 400 nsec (= 1 / fc = 2.5 MHz) (8), Δf = 1.25 MHz (9) df = 2443 Hz (10), and frequencies within the range of the equation (6) are obtained at df intervals. The value of df is determined by the resolution of the digital multipliers 35 and 36.

【0023】以上のことを総合するならば、図13に示
すように、クロック信号は基準信号の周波数fcを中心
として±△fの範囲内の周波数となる。そして、基準信
号の周波数fcを基準にしてdf間隔で、a,b,c,
d,…のように単一の周波数を出力させることができ
る。dfの間隔はディジタル乗算器35,36の取り扱
うことのできるビット数によって決まり、ビット数が少
ないときにはdfの間隔が広く、ビット数が大きいとき
にはdfの間隔が狭くなる(図12,図13参照)。ど
の周波数を出力させるかは、位相Cの値と極性、つま
り、入力設定信号のビットデ−タの内容によって選択す
る。ビットデ−タが小さいときには、基準信号に近い周
波数のクロック信号が選択され、ビットデ−タが大きい
ときには、基準信号より離れた周波数のクロック信号が
選択される。
To sum up the above, as shown in FIG. 13, the clock signal has a frequency within the range of ± Δf centering on the frequency fc of the reference signal. Then, a, b, c,
It is possible to output a single frequency like d, .... The df interval is determined by the number of bits that can be handled by the digital multipliers 35 and 36. When the number of bits is small, the interval of df is wide, and when the number of bits is large, the interval of df is narrow (see FIGS. 12 and 13). . Which frequency is output is selected by the value of the phase C and the polarity, that is, the content of the bit data of the input setting signal. When the bit data is small, a clock signal having a frequency close to the reference signal is selected, and when the bit data is large, a clock signal having a frequency distant from the reference signal is selected.

【0024】因に、上述した8ビット構成の入力設定信
号のビットデ−タが全て「0」であるときには、C=0
であるために、基準信号そのものが出力される。ビット
デ−タが小さいときに出力されるクロック信号の一例を
図12及び図13に実線で示す。また、図12(A)及
び図13(A)のように、位相Cの極性が正のときに
は、クロック信号としては基準信号より高い周波数のも
のが出力され、負のときには図12(B)及び図13
(B)のように、基準信号より低い周波数のものが出力
される。位相Cの極性を正から負に変更するには、例え
ばディジタル乗算器35,36の入力する正弦及び余弦
のディジタル設定信号 sin(C),cos(C)を逆転さ
せればよい。
Incidentally, when all the bit data of the above-mentioned 8-bit input setting signal are "0", C = 0.
Therefore, the reference signal itself is output. An example of the clock signal output when the bit data is small is shown by a solid line in FIGS. Further, as shown in FIGS. 12A and 13A, when the polarity of the phase C is positive, a clock signal having a frequency higher than that of the reference signal is output, and when the polarity is negative, the clock signal has a frequency higher than that of the reference signal. FIG.
As in (B), a signal having a frequency lower than that of the reference signal is output. To change the polarity of the phase C from positive to negative, for example, the digital setting signals sin (C) and cos (C) of the sine and cosine input to the digital multipliers 35 and 36 may be reversed.

【0025】なお、上式より明らかなように、入力設定
信号の入力電圧と、基準信号の出力周波数とは完全に直
線関係となる。すなわち、線形特性となる。また、設定
可能な周波数範囲fc±△fはナイキスト定理で制限さ
れるため、次式となる。 fc(1−1/2)<fc±△f<fc(1+1/2) 従って、選定する中心周波数fcにより、広範囲な周波
数のクロックが発生できる。また、基準発振器51から
の基準信号をディジタル的処理によりその周波数を結果
的に変化させるようにしているので、周波数の変動は基
準発振器の温度特性のみに依存する。従って、温度特性
のよいクロック発生装置が実現できる。
As is clear from the above equation, the input voltage of the input setting signal and the output frequency of the reference signal have a completely linear relationship. That is, it has a linear characteristic. Further, since the settable frequency range fc ± Δf is limited by the Nyquist theorem, the following equation is obtained. fc (1-1 / 2) <fc ± Δf <fc (1 + 1/2) Therefore, a clock having a wide range of frequencies can be generated by the selected center frequency fc. Further, since the frequency of the reference signal from the reference oscillator 51 is changed by digital processing as a result, the fluctuation of the frequency depends only on the temperature characteristic of the reference oscillator. Therefore, it is possible to realize a clock generator having good temperature characteristics.

【0026】以上はディジタル的に温度特性が良好な発
生周波数の原理を説明したが、この原理に基づくもさら
に発生周波数の高域化、スプリアス特性の改善手法を備
えた本発明について以下に詳細に説明する。図1は、発
生周波数の高域化,スプリアス特性の改善法を備えた本
発明のクロック発生装置の実施の態様を示す。
Although the principle of the generation frequency having a good temperature characteristic digitally has been described above, the present invention which is based on this principle and further has a method for improving the frequency of the generation frequency and improving the spurious characteristics will be described in detail below. explain. FIG. 1 shows an embodiment of a clock generator according to the present invention, which is provided with a method for increasing the frequency of generation and improving spurious characteristics.

【0027】図1,図7の相違の1つは、図1における
ORゲ−ト39´と図7における加算器39である。図
7において、4CK動作条件下にある加算器39は、キ
ャリーアップ時に相当な時刻を要し、クロック発生装置
の上限周波数を限定する。一方、数学的発生原理から
は、バッファレジスタ37および38の出力は加算処理
されなければならず、図7におけるように、そのための
手段としての加算器39を要するが、シフトレジスタ5
2によるCK0〜CK3の動作においては、図7の加算器
39は、図1のORゲート39′と置き換えても全く同
一の論理動作となることが見出され、この点が、この発
明にとっての要点である。この同一の論理動作となる理
由を、図4に従って示すと、加算器39に入力される s
in, cos入力は、互いに一方が‘0’を乗算している論
理になるので、数学的加算の必要がなくなり、結果的に
はウェイトビット毎のOR出力が加算器出力と同一にな
るからである。かかるORゲート39′の論理和合成出
力は、先に述べた加算器に比して、低消費電力化,IC
化,動作スピードアップの3拍子の利益をもたらす。
One of the differences between FIGS. 1 and 7 is the OR gate 39 'in FIG. 1 and the adder 39 in FIG. In FIG. 7, the adder 39 under the 4CK operation condition requires a considerable time during carry-up, and limits the upper limit frequency of the clock generator. On the other hand, according to the mathematical generation principle, the outputs of the buffer registers 37 and 38 must be subjected to addition processing, and as shown in FIG. 7, an adder 39 is required as a means therefor.
It has been found that in the operation of CK 0 to CK 3 according to No. 2, even if the adder 39 of FIG. 7 is replaced with the OR gate 39 ′ of FIG. 1, the same logical operation is performed. Is the point for me. The reason why this same logical operation is shown according to FIG.
Since the in and cos inputs are logics in which one of them is multiplied by "0", there is no need for mathematical addition, and as a result, the OR output for each wait bit becomes the same as the adder output. is there. The logical sum synthesis output of the OR gate 39 'is lower in power consumption and IC than the adder described above.
It brings the benefits of the three beats of speeding up and speeding up the movement.

【0028】スプリアスについては、正弦ROM32,
余弦ROM33のROM記載法に起因する。本案システ
ムのような高速,高周波化を期待するD/A変換器40
は、ストレートバイナリー型で構成する必要があり、交
番信号を取り扱う場合は、オフセットバイナリーとしな
ければならず、この条件に従って cosROM,sinRO
Mを記載作成する必要がある。図3は、10ビットD/
A変換器の使用例を示すもので、ストレートバイナリー
値,オフセットバイナリー値が併記されている。一般的
なD/A変換器は、2進法による入力法で構成されてい
るため、交番信号の‘0’ラインをいずれに定めるかで
ある。換言すれば、信号の正負の区別をMSBで行うた
め、‘0’ラインが512または511(ストレートバ
イナリー値)となる。図3では、正値をMSB=1(H
レベル)と定義したため、‘0’ラインは512となる
(逆論理の定義では、511となる)。
Regarding the spurious, the sine ROM 32,
This is due to the ROM description method of the cosine ROM 33. D / A converter 40 that expects high speed and high frequency like the proposed system
Must be of straight binary type. When handling alternating signals, it must be offset binary.
It is necessary to describe and create M. Figure 3 shows 10-bit D /
This shows an example of using the A converter, in which a straight binary value and an offset binary value are also shown. Since a general D / A converter is configured by the binary input method, it depends on which one defines the "0" line of the alternating signal. In other words, since the positive / negative of the signal is distinguished by the MSB, the '0' line becomes 512 or 511 (straight binary value). In FIG. 3, the positive value is MSB = 1 (H
Since it is defined as (level), the '0' line becomes 512 (in the definition of inverse logic, it becomes 511).

【0029】図3に図示のように、振幅利用率を最大に
した正弦波関数Aを記載した場合は、正の振幅は511
ステップとなり、負振幅は511ステップを確保してス
トレートバイナリー値1としなければならない。点線の
ごとく0ステップにすると歪となり、CK0および正弦
波周期のスプリアスの発生原因の1因子となる。従っ
て、関数ROMの正負の振幅は、フルスケールに対し、
1ステップの差を有せしめる必要が一つある。フルスケ
ールに対し、1ステップ差を作り、Aの如く正負の振幅
を等しく511として、(−1)を乗算した場合はB曲
線になり、B曲線の負側は1ステップオーバー、正側は
1ステップの不足を生ずる。この現象を放置すると、こ
れもスプリアスとして表れる。本現象をくい止めるに
は、(−1)乗算時のみ、+1加算を実行すれば解決す
る。
As shown in FIG. 3, when the sine wave function A that maximizes the amplitude utilization rate is described, the positive amplitude is 511.
It becomes a step, and it is necessary to secure 511 steps for the negative amplitude and make it a straight binary value of 1. Distortion occurs when the number of steps is 0, as indicated by the dotted line, which is one of the factors that cause spurious CK 0 and sine wave periods. Therefore, the positive and negative amplitude of the function ROM is
There is one need to have a one step difference. When a difference of 1 step is created with respect to full scale, and the positive and negative amplitudes are set to 511 as in A and multiplied by (-1), a B curve is obtained, and the negative side of the B curve is one step over and the positive side is 1 It causes a shortage of steps. If this phenomenon is left as it is, this also appears as spurious. This phenomenon can be stopped by executing +1 addition only during (-1) multiplication.

【0030】このための具体的な解決手段として、図1
に示されるIDR(Inrierse Detector Reg.)46が設
けられている。これは、正弦,余弦の(−1)乗算条件
(K3)をOR論理で処理し、それをレジスタで検出す
るという機能を備えるもので、図5にてその論理図が示
される。そして、IDR46の出力は、補正(Compensa
ter)回路45に供給される。補正回路45は、具体的
には図6に例示される回路で+1の補数をCi端子から
加算することにより達成される。
As a concrete solution for this, FIG.
An IDR (Inrierse Detector Reg.) 46 shown in FIG. This has a function of processing a (-1) multiplication condition (K3) of sine and cosine by OR logic and detecting it by a register, and its logic diagram is shown in FIG. Then, the output of the IDR 46 is corrected (Compensa
ter) circuit 45. The correction circuit 45 is specifically achieved by adding the + 1's complement from the Ci terminal in the circuit illustrated in FIG.

【0031】もう一つのスプリアス原因は、図3のHス
テップ(横軸)にある。(4)式で示された df=(1/2π)(dc/dt) におけるdtの規定の仕方である。P.10で説明した dt=400ns(=1/fc=1/2.5MHz) の場合、dtは発生可能周波帯幅の中心に当たり、fc
の周期で移相更新が行われるためにfc成分がスプリア
スとなる。上記のfcスプリアスを避ける最善方法は、
移相更新を発生可能周波数帯域外に設定するシステムが
良い。dc/dt=Kとし、Kを1定値とすれば、例え
ば、dc/2,dt/2となるようブロック構成にすれ
ば良い。すなわち、dc/2は図3のHステップを211
−1=2047のHステップにした cosROM32,si
nROM33を1周期記載とし、ROM駆動クロックを
2CKとすることである。図1の基準発振器51の4C
Kクロックを2分周して、積分器20の端子25に2C
Kを供給することである。以上のスプリアス対策手段の
技法を cosROM32,sinROM33及び積分器20
に適用して図1の状態で発明が実施されると同図の端子
44より出力される信号は、スプリアスが大幅に低域さ
れて、無線通信用信号源として十分なる実用値をもつ信
号を提供することになる。
Another cause of spurious is in step H (horizontal axis) in FIG. This is a method of defining dt in df = (1 / 2π) (dc / dt) shown by the equation (4). P. In the case of dt = 400 ns (= 1 / fc = 1 / 2.5 MHz) described in 10, dt corresponds to the center of the frequency band that can be generated, and fc
Since the phase shift update is performed in the cycle of, the fc component becomes spurious. The best way to avoid the above fc spurs is
A system in which the phase shift update is set outside the frequency band in which generation is possible is preferable. If dc / dt = K and K is set to a constant value, for example, the block configuration may be dc / 2, dt / 2. That is, the H step of dc / 2 FIG 3 2 11
-1 = 2047 H step cosROM32, si
The nROM 33 is described as one cycle, and the ROM drive clock is 2CK. 4C of the reference oscillator 51 of FIG.
Divide the K clock by 2 and input 2C to the terminal 25 of the integrator 20.
Is to supply K. The above-mentioned technique of spurious countermeasures is applied to cosROM32, sinROM33 and integrator 20.
When the present invention is carried out in the state of FIG. 1 when applied to, the signal output from the terminal 44 in the figure is a signal having a practical value sufficient for a wireless communication signal source because spurious is significantly lowered. Will be provided.

【0032】なお、この発明は、上述した実施の形態に
限定されるものではない。例えば、正弦波信号と余弦波
信号は、位相が1/4周期ずれただけで、全く等しい信
号であるから、上述した実施例において、正弦波信号と
余弦波信号を交換しても全く同じ効果が得られる。ま
た、ディジタル乗算器35,36,45,48において
は、正弦波同士,余弦波同士を乗算するように構成して
もよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the sine wave signal and the cosine wave signal are completely the same signal only with a phase difference of 1/4 period. Therefore, in the above-described embodiment, the same effect can be obtained by exchanging the sine wave signal and the cosine wave signal. Is obtained. Further, the digital multipliers 35, 36, 45 and 48 may be configured to multiply sine waves and cosine waves.

【0033】[0033]

【発明の効果】【The invention's effect】

請求項1の発明:この発明によれば、直交位相関係を有
する第1および第2のディジタル設定信号と同じく、直
交信号関係を有する第1および第2のディジタル基準信
号とを互いに乗算し、夫々の乗算出力を論理和合成した
出力をクロック信号として使用するようにしたものであ
る。これによれば、基準信号に対して所定の周波数範囲
内であば、設定信号によって任意の周波数のクロック信
号を得ることができる。そのため、基準信号に非常に近
い周波数のクロック信号でも簡単に得ることができる。
基準信号よりも周波数の高いクロック信号でも簡単に得
られる。また、基準信号1サイクルごとに演算するとい
うディジタル周波数変換処理が行われるため、この発明
によれば、線形特性が優れ、高次歪のないクロック発生
装置を実現できる。また、ディジタル基準信号の位相を
0,π/2,3π/2に対応するタイミングパルスとし
て定義して、正弦基準信号の代わりに使用するようにし
たから、ディジタル乗算器を簡単な論理回路で構成でき
る実益を有する。IC化も容易である。また、ディジタ
ル乗算器出力を論理和合成するので、前述の加算器によ
るものに比して、低消費電力化,IC化及び動作速度の
アップを可能とする。
According to the present invention, according to the present invention, the first and second digital setting signals having the quadrature phase relationship are multiplied by the first and second digital reference signals having the quadrature signal relationship, and respectively. The output obtained by logically synthesizing the multiplication output of is used as a clock signal. According to this, if it is within a predetermined frequency range with respect to the reference signal, it is possible to obtain a clock signal of an arbitrary frequency by the setting signal. Therefore, a clock signal having a frequency very close to the reference signal can be easily obtained.
A clock signal having a frequency higher than that of the reference signal can be easily obtained. Further, since the digital frequency conversion processing of performing the calculation for each cycle of the reference signal is performed, according to the present invention, it is possible to realize a clock generator having excellent linear characteristics and free from higher-order distortion. Further, since the phase of the digital reference signal is defined as a timing pulse corresponding to 0, π / 2, 3π / 2 and is used in place of the sine reference signal, the digital multiplier is composed of a simple logic circuit. Have a real benefit that can It is easy to make IC. Further, since the outputs of the digital multipliers are logically combined, the power consumption can be reduced, the IC can be formed, and the operation speed can be increased, as compared with the above-mentioned adder.

【0034】請求項2,3の発明:請求項1の発明の効
果に加えて、本発明において用いられる位相変調器の正
弦ROM或いは余弦ROMのROM記載法に起因するス
プリアスの発生が大幅に低減化されることになって、無
線通信用の信号源としても十分な実用値をもつクロック
信号発生装置が提供されることになる。
Inventions of Claims 2 and 3: In addition to the effect of the invention of Claim 1, the generation of spurious noise due to the ROM description method of the sine ROM or the cosine ROM of the phase modulator used in the present invention is greatly reduced. As a result, a clock signal generator having a sufficient practical value as a signal source for wireless communication is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のディジタル式クロック発生装置の実施
の形態を例示するブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a digital clock generator of the present invention.

【図2】cos 或いは sinROMのデータ内容を説明する
ための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the data content of cos or sin ROM.

【図3】sinROMへの記載法に起因するスプリアスに
関する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram related to spurious caused by a description method in a sinROM.

【図4】sin(2nfct)及び−cos(2nfct)のディジ
タル基準信号の波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram of sin (2nfct) and −cos (2nfct) digital reference signals.

【図5】IDRの回路例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of an IDR circuit.

【図6】補正回路に関する回路例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a circuit example relating to a correction circuit.

【図7】本発明が基づくディジタル式クロック発生装置
の原構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an original configuration of a digital clock generator according to the present invention.

【図8】図7の cos 或いは sinROMのデータ内容を
説明するための図である。
8 is a diagram for explaining the data content of cos or sin ROM of FIG. 7. FIG.

【図9】図7のディジタル基準信号の波形図である。9 is a waveform diagram of the digital reference signal of FIG.

【図10】図7のディジタル乗算器の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of the digital multiplier shown in FIG.

【図11】図10の真理値表を示し、(A)はビットD
0〜D8まで、(B)はビットD9についての図である。
11 shows a truth table of FIG. 10, (A) shows bit D
Until 0 ~D 8, (B) is a diagram of the bit D 9.

【図12】出力クロック信号を説明し、(A)はCが
正、(B)はCが負の場合を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an output clock signal, where (A) is a case where C is positive and (B) is a case where C is negative.

【図13】図12と同様で設定値を変えた場合の図であ
る。
FIG. 13 is a diagram similar to FIG. 12 in the case where the set value is changed.

【図14】本発明の要素であるバンドパスフィルタの帯
域特性を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing band characteristics of a bandpass filter which is an element of the present invention.

【図15】図14と同様の位相特性図を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a phase characteristic diagram similar to FIG.

【図16】従来のクロック発生装置を例示する図であ
る。
FIG. 16 is a diagram illustrating a conventional clock generator.

【図17】さらに従来の他のクロック発生装置を例示す
る図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating still another conventional clock generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…水晶発振器、2…バッファ、3…共振回路、4…共
振トランス、5…コンパレータ、6…分周器、7…出力
端子、11…水晶発振器、12…位相比較器、13…可
変発振器、14…分周器、15…コンパレータ、16…
分周器、17…出力端子、20…積分器、21…端子、
23…レジスタ、24…加算器、25…端子、26…端
子、30…位相変調器、31…1クロック遅延器、3
2,33…正弦及び余弦ROM、35…第1のディジタ
ル乗算器、36…第2のディジタル乗算器、37,38
…バッファレジスタ、39…ディジタル加算器、39′
…ORゲ−ト、40…D/A変換器、41…バンドパス
フィルタ、42…比較器、43…出力端子、44…端
子、45…補正(Compensater)回路、50…基準信号
の発生器、51…基準発振器、52…シフトレジスタ。
1 ... Crystal oscillator, 2 ... Buffer, 3 ... Resonance circuit, 4 ... Resonance transformer, 5 ... Comparator, 6 ... Divider, 7 ... Output terminal, 11 ... Crystal oscillator, 12 ... Phase comparator, 13 ... Variable oscillator, 14 ... Divider, 15 ... Comparator, 16 ...
Frequency divider, 17 ... Output terminal, 20 ... Integrator, 21 ... Terminal,
23 ... Register, 24 ... Adder, 25 ... Terminal, 26 ... Terminal, 30 ... Phase modulator, 31 ... 1 clock delay device, 3
2, 33 ... Sine and cosine ROM, 35 ... First digital multiplier, 36 ... Second digital multiplier, 37, 38
... buffer register, 39 ... digital adder, 39 '
... OR gate, 40 ... D / A converter, 41 ... Band pass filter, 42 ... Comparator, 43 ... Output terminal, 44 ... Terminal, 45 ... Compensater circuit, 50 ... Reference signal generator, 51 ... Reference oscillator, 52 ... Shift register.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年10月9日[Submission date] October 9, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0006】また、かかるクロック発生器において、乗
算器が単純論理回路などで構成できれば、回路構成が容
易になると共に、IC化にも有利である。本出願人がす
でに提案しているディジタル式クロック発生器(特開平
3−60501号公報)は、このような課題を解決した
ものである。しかし、上記提案においても、無線通信に
使用可能なスプリアス特性には難があり、また、高速加
算回路における加算時間が大であるため、発生可能周波
数の高域化を制限していた。
Further, in such a clock generator, if the multiplier can be configured by a simple logic circuit or the like, the circuit configuration will be easy and it will be advantageous for IC implementation. A digital clock generator that the applicant has already proposed (Patent Document 1)
Japanese Patent Laid-Open No. 3-60501) solves such a problem. However, even in the above proposal, there is a problem in spurious characteristics that can be used for wireless communication, and since the addition time in the high-speed addition circuit is long, the increase in the frequency range that can be generated is limited.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クロック周波数(△f)を設定するため
の設定信号を積分する積分器と、基準信号(fc)の発
生器と、該積分器の出力を入力として位相変調する位相
変調器とを有するディジタル式クロック発生装置におい
て、前記基準信号の発生器では、基準発振出力としてπ
/2ずつ順次位相のずれたディジタル基準信号が形成さ
れ、前記積分器では、積分出力信号がディジタル設定信
号に変換され、前記位相変調器では、前記ディジタル設
定信号がディジタルROM手段にて互いに直交位相関係
の周期関数における設定位相信号の成分に変換され、前
記ディジタル基準信号がπ/2位相遅延手段にて互いに
直交位相関係にあるディジタル基準位相信号の成分に変
換されてから、この2成分同士が互いに乗算器において
乗算されると共に、該乗算器出力は互いに論理和で出力
合成された後、D/A変換器で離散的アナログ信号を形
成し、該D/A変換器出力は、バンドパスフィルタを通
すことにより変換された真のアナログ信号の出力を、前
記基準信号(fc)と設定される前記クロック周波数
(△f)で決まる所定の周波数(fc±△f)を有する
クロック信号として使用されるようになされたことを特
徴とするディジタル式クロック発生装置。
1. An integrator for integrating a setting signal for setting a clock frequency (Δf), a generator for a reference signal (fc), and a phase modulator for phase-modulating the output of the integrator as an input. In the digital clock generator having the above, in the reference signal generator, the reference oscillation output is π.
A digital reference signal whose phase is sequentially shifted by / 2 is formed, the integrated output signal is converted into a digital setting signal in the integrator, and the digital setting signal is quadrature phase in the digital ROM means in the phase modulator. After being converted into a component of the set phase signal in the periodic function of the relation, the digital reference signal is converted into a component of the digital reference phase signal having a quadrature phase relationship with each other by the π / 2 phase delay means, the two components are The multiplier outputs are multiplied by each other, and the outputs of the multipliers are logically summed with each other, and then the discrete analog signal is formed by the D / A converter. The D / A converter output is a bandpass filter. Where the output of the true analog signal converted by passing through is determined by the reference signal (fc) and the clock frequency (Δf) set. Frequency (fc ± △ f) digital clock generator, characterized in that it is adapted to be used as a clock signal having a.
【請求項2】 前記ディジタルROM手段の周期関数を
正弦又は余弦関数を形成するものとし、正または負の最
大振巾はフルスケールに対して1ステップ差を持って形
成し、前記D/A変換器の前に補数補正回路を設け、ス
プリアス特性を改善したことを特徴とする請求項1記載
のディジタル式クロック発生装置。
2. The periodic function of the digital ROM means forms a sine or cosine function, and the maximum positive or negative amplitude is formed with a one-step difference from full scale, and the D / A conversion is performed. 2. A digital clock generator according to claim 1, wherein a complement correction circuit is provided in front of the device to improve spurious characteristics.
【請求項3】 前記ディジタルROM手段の周期関数を
正弦又は余弦関数を形成するものとし、基準サイクルC
Kに対して形成される周期関数の周波数発生に必要な移
相更新を2CKサイクルで発生せしめる構成にし、基準
サイクルに基づくスプリアスを原理的周波数発生外に移
動せしめたことを特徴とする請求項1記載のディジタル
式クロック発生装置。
3. A reference cycle C, wherein the periodic function of the digital ROM means forms a sine or cosine function.
The phase shift update necessary for frequency generation of the periodic function formed for K is generated in 2CK cycles, and the spurious based on the reference cycle is moved outside the principle frequency generation. A digital clock generator as described.
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