JPH1098378A - Pll回路 - Google Patents

Pll回路

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JPH1098378A
JPH1098378A JP8271579A JP27157996A JPH1098378A JP H1098378 A JPH1098378 A JP H1098378A JP 8271579 A JP8271579 A JP 8271579A JP 27157996 A JP27157996 A JP 27157996A JP H1098378 A JPH1098378 A JP H1098378A
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JP
Japan
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frequency
vco
feedback loop
pass filter
output
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Withdrawn
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JP8271579A
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English (en)
Inventor
Junichi Ukita
潤一 浮田
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Advantest Corp
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Advantest Corp
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、PLL回路において、広帯域なプ
ルインレンジおよびロックインレンジおよび高速応答
と、良好なSN比を得ることの可能なPLL回路を提供
する。 【解決手段】 第1の位相比較器と、第1の低域通過フ
ィルタと、VCOとを有して、基準信号に対して、周波
数同期および位相同期した信号を出力するPLL回路に
おいて、前記第1の位相比較器の出力から和の周波数成
分を取り出すフィルタ手段と、前記VCOの出力周波数
を2てい倍する周波数てい倍器と、該周波数てい倍器の
出力を増幅する増幅器と、該増幅器の出力信号と、前記
和の周波数成分を取り出すフィルタ手段の出力周波数と
を位相比較する第2の位相比較器と、該第2の位相比較
器の出力の差の周波数を取り出す第2の低域通過フィル
タとを設け、該第2の低域通過フィルタと、前記第1の
低域通過フィルタとの出力で前記VCOを制御する解決
手段。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相比較器として
乗算器を使用するアナログ形のPLL回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術の例について、図2を参照して
説明する。図2に示すように、従来のPLL回路の構成
は、位相比較器10と、低域通過フィルタ20と、VC
O30とで構成している。
【0003】従来のPLL回路の動作は、基準となる基
準信号と、電圧制御発振器のVCO30の発振周波数と
を位相比較器10で位相比較し、ループの動特性を決め
る低域通過フィルタ20で位相誤差信号を誤差電圧に変
換し、この誤差電圧によって電圧制御発振器のVCO3
0の発振周波数をフィードバック制御することにより、
基準信号との位相つまり周波数とが一致した出力信号を
得ている。
【0004】PLL回路が使用される応用例としては、
VCOと位相比較器との間に分周回路を追加した周波数
シンセサイザや、周波数変調器などがある。
【0005】従来、アナログ形のPLL回路は、位相比
較器10としては乗算器を使用している。例えば、乗算
器としてはダブルバランスドミキサ等を使用している。
【0006】この場合、基準信号V1 を下記式(1)と
して、電圧制御発振器のVCO30の出力信号V2 を下
記式(2)とすると、位相比較器10から乗算出力され
る信号V3 は下記式(3)となる。 V1 =21/2 sin θ(t) ・・・・(1) V2 =21/2 cos θ'(t) ・・・・(2) V3 =Asin(θ(t) −θ'(t)) +Acos ((θ(t) +θ'(t)) ・・・・(3)
【0007】従って、位相比較器10から乗算出力され
る信号V3 は、上記(3)式の左辺で示すように、1項
で示す差の成分と、2項で示す和の成分として出力され
る。そして、位相比較器10の出力に低域通過フィルタ
20を通過させることによって、2項の和の成分を除去
し、1項の周波数の差の成分を取り出して、位相誤差信
号に比例した平均直流電圧を得ている。
【0008】また、1項の誤差信号に比例した平均直流
電圧成分を電圧制御発振器のVCO30の制御電圧とし
て印加する。次に、VCO30の出力信号が位相比較器
10にフィードバックされて制御電圧により位相差が少
なくなるように変化して、ロック状態になると基準信号
の位相と一致して、すなわち基準信号とVCO30の発
振周波数が一致する。
【0009】一般に、PLL回路は、周波数引込み(プ
ルイン)過程で基準信号と出力信号との周波数が近接
し、位相同期(ロックイン)過程でそれらが同期すると
いう2段階がある。
【0010】一方、PLL回路のロックレンジは、PL
Lがどれだけの周波数差まで同期を保持できるかを示
す。また、プルインレンジは、フェイズロックループが
フェイズロックする周波数範囲をいい、キャプチャレン
ジともいう。そして、ロックインレンジは、ループがフ
ェーズロックする際に基準周波数がVCO30の自走周
波数にどれだけ近づかなければならないかを示すもので
ある。それぞれの間には、一般に下記の式(4)の関係
がある。 ロックレンジ>プルインレンジ>ロックインレンジ ・・・・(4)
【0011】ところで、PLL回路のダイナミック(動
的)特性は、低域通過フィルタ20の過度応答特性によ
って制御される。もし、基準信号とVCO30との周波
数差が相当大きいと、その差信号は周波数が高すぎて低
域通過フィルタ20を通過できない場合もある。この結
果として、この差信号はループのプルインレンジを越え
ていることになる。
【0012】一方、ループが一度ロックイン状態に入れ
ば、基準信号の周波数の変化に追随するループの応答速
度は低域通過フィルタ20によってのみ制限される。そ
して、システムが瞬間的な雑音によってロック状態がは
ずれても、低域通過フィルタが一種の短時間記憶能力を
持っているので元の基準信号を再び捕獲できる。
【0013】一般に、PLL回路の主特性であるSN比
と、プルインレンジおよびロックインレンジと、応答速
度とは、フィードバックループのループゲインに大きく
依存している。即ち、ループゲインが増加すると、プル
インレンジとロックインレンジは広がり、同期するまで
にかかる時間も短縮されるが、SN比は悪化する。逆
に、ループゲインが減少すると、プルインレンジとロッ
クインレンジは狭まり、高速な同期ができなくなるが、
SN比は向上する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の低域通過フィルタを用いて、基準信号とVCOの出力
信号との周波数の差の成分だけを取り出して、VCOの
発振周波数を制御するPLL回路では、そのフィードバ
ックループのループゲインの性質から、広帯域なプルイ
ンレンジおよびロックインレンジと、高速応答および良
好なSN比を同時に得ることは非常に困難であった。
【0015】そこで、本発明は、こうした問題に鑑みな
されたもので、その目的は、広帯域なプルインレンジお
よびロックインレンジと、高速応答および良好なSN比
を得ることの可能なPLL回路を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた請求項1に記載の発明は、PLL回路
において、差の周波数成分によるフィードバックループ
と、和の周波数成分によるフィードバックループループ
とのループゲイン差を設けてVCOを制御することを特
徴としたPLL回路を要旨としている。
【0017】また、上記目的を達成するためになされた
請求項2に記載の発明は、第1の位相比較器と、第1の
低域通過フィルタと、VCOとを有して、第1のフィー
ドバックループを形成するPLL回路において、前記第
1の位相比較器の出力から和の周波数成分を取り出すフ
ィルタ手段と、前記VCOの出力周波数を2てい倍する
周波数てい倍器と、該周波数てい倍器の出力を増幅する
増幅器と、該増幅器の出力信号と、前記和の周波数成分
を取り出すフィルタ手段の出力信号とを位相比較する第
2の位相比較器と、該第2の位相比較器の出力の誤差信
号を取り出す第2の低域通過フィルタと、該第2の低域
通過フィルタの出力で前記VCOを制御する第2のフィ
ードバックループを有し、第2のフィードバックループ
のループゲインを第1のフィードバックループよりも大
きくしたことを特徴としたPLL回路を要旨としてい
る。
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
説明する。本発明のPLL回路は、2つのフィードバッ
クループによって構成している。
【0018】第1のフィードバックループは、基準信号
と電圧制御発振器のVCOの出力信号とが入力される第
1の位相比較器と、応答特性を決める第1の低域通過フ
ィルタとで構成され、基準信号と同一の周波数で同期が
得られる。
【0019】第2のフィードバックループは、前記第1
の位相比較器の乗算出力を高域通過フィルタから取り出
した基準信号のほぼ倍の周波数成分と、前記VCOの出
力信号を周波数てい倍器で2倍の周波数にてい倍し、か
つ、増幅器で増幅された出力とが入力される第2の位相
比較器と、応答特性を決める第2の低域通過フィルタと
で構成され、基準信号の2倍の周波数で同期が得られ
る。
【0020】そして、基準信号のほぼ2倍の周波数で同
期を得る第2のフィードバックループにおいては、広帯
域なプルインレンジおよびロックインレンジを確保でき
るように、増幅器を用いることによって充分大きなルー
プゲインを設定する。
【0021】また、基準信号と同一の周波数で同期を得
る第1のフィードバックループにおいては、良好なSN
比が確保できるような小さいループゲインを設定する。
【0022】従って、広帯域なプルインレンジを有す
る、第2のフィードバックループにおいて、電圧制御発
振器のVCOの出力信号と、基準信号の2倍の周波数成
分との間で最初に同期作用が働く。
【0023】次に、第2のフィードバックループにおけ
る周波数同期過程において、第1の位相比較器の出力の
周波数差が、第1のフィードバックループのプルインレ
ンジ以下になると、この第1のフィードバックループに
おいて再同期し、完全に同期したとき、この第1のフィ
ードバックループの小さいゲインループ特性により、良
好なSN比が得られる。
【0024】このようにして、従来のものと比較して広
帯域なプルインレンジとロックインレンジおよび高速な
同期特性を有し、かつ、良好なSN比を得ることのでき
るPLL回路を実現できる。
【0025】
【実施例】次に、本発明の実施例について、図1を参照
して説明する。図1に示すように、本発明のアナログ形
のPLL回路の構成は、位相比較器10、11と、低域
通過フィルタ20、21と、高域通過フィルタ22と、
VCO30と、増幅器50と、周波数てい倍器60とで
構成して、フィードバックループ1、2を形成してい
る。次に、このPLL回路の動作を説明する。
【0026】フィードバックループ1は、基準信号と電
圧制御発振器のVCO30の出力信号とが入力される位
相比較器10と、応答特性を決める低域通過フィルタ2
0とで構成され、基準信号と同一の周波数で同期が得ら
れる。
【0027】フィードバックループ2は、前記位相比較
器10の乗算出力を高域通過フィルタ22から取り出し
た基準信号のほぼ倍の周波数成分と、前記VCO30の
出力信号を周波数てい倍器60で2倍の周波数にてい倍
し、かつ、増幅器50で増幅された出力とが入力される
位相比較器11と、応答特性を決める低域通過フィルタ
21とで構成され、基準信号の2倍の周波数で同期が得
られる。
【0028】フィードバックループ1はフィードバック
ループ2よりもループゲインを小さく設定し、フィード
バックループ2はフィードバックループ1よりもループ
ゲインを大きく設定する。
【0029】アナログ形のPLL回路は、位相比較器1
0としては乗算器を使用する。例えば、乗算器としては
ダブルバランスドミキサ等が使用できる。
【0030】位相比較器10に入力された基準信号は、
位相比較器10によって、VCO30の出力信号と乗算
され、基準信号とVCO30の出力周波数との和と差の
成分が、位相比較器10から出力される。
【0031】そして、基準となる基準信号V1 を下記式
(1)、電圧制御発振器のVCO30の出力信号V2 を
下記式(2)として、位相比較器10の乗算器により乗
算した電圧V3 は下記式(3)となる。 V1 =21/2 sin θ(t) ・・・・(1) V2 =21/2 cos θ'(t) ・・・・(2) V3 =Asin(θ(t) −θ'(t)) +Acos ((θ(t) +θ'(t)) ・・・・(3)
【0032】従って、位相比較器10から乗算出力され
た信号V3 は、上記(3)式の左辺に示すように、1項
に示す差の成分と、2項に示す基準信号の約2倍の周波
数である和の成分として出力される。次に、高域通過フ
ィルタ22を用いることによって、2項の周波数の和の
成分を取り出して位相比較器11に出力している。
【0033】そして、位相比較器11において、周波数
の和の成分と、周波数てい倍器60により2てい倍し、
かつ、増幅器50によって増幅されたVCO30の出力
信号とが乗算され、低域通過フィルタ21を介して誤差
成分だけを取出し、VCO30の発振周波数を制御する
ことによりループゲインの十分大きなフィードバックル
ープ2を形成している。
【0034】こうして、広帯域なプルインレンジとロッ
クインレンジを有するフィードバックループ2におい
て、高速に周波数同期を開始し、周波数差が、位相比較
器10、周波数分別器40、およびVCO30で構成さ
れたフィードバックループ2の有するプルインレンジ以
下になると、フィードバックループ1においての同期が
可能となる。
【0035】次に、フィードバックループ1において、
低域通過フィルタ20を用いることによって、式(3)
の2項の和の成分を除去し、誤差信号に比例した平均直
流電圧を得ている。 そして、誤差信号に比例した平均
直流電圧を電圧制御発振器のVCO30の制御電圧とし
て印加する。VCO30の発振周波数が位相比較器10
にフィードバックされて制御電圧により位相が変化して
ロック状態になると基準信号の位相と一致して、すなわ
ち基準信号と発振周波数とが一致する。
【0036】従って、フィードバックループ1におい
て、VCO30が完全に同期した状態になると、フィー
ドバックループ1の小さいループゲインの特性から、良
好なSN比を有するVCO30の出力を得ることが出来
る様になる。
【0037】ところで、本発明の実施例において、和の
周波数成分を取り出すフィルタ手段としては高域通過フ
ィルタで説明したが、バンドパスフィルタ等で構成して
も同様に実現できる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、低域通過
フィルタと高域通過フィルタとによって、位相比較器か
ら出力される誤差成分と高周波成分とを別々に取出し、
それぞれの成分を利用して2つのフィードバックループ
を構成して、フィードバックループのループゲインに差
をつけている。そして、ループゲインの大きなフィード
バックループにより、広帯域なプルインレンジとロック
インレンジ、および高速な同期機能を有し、かつ、ルー
プゲインの小さいフィードバックループにより、良好な
SN比を得ることのできる効果がある。
【0039】さらに、このPLL回路を使用することに
より、例えば、広帯域で、高速な復調機能をもった受信
機が実現できる。したがって、通信および計測器分野で
高速な信号処理が可能になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のPLL回路のブロック図である。
【図2】従来のPLL回路のブロック図である。
【符号の説明】
10、11 位相比較器 20 低域通過フィルタ 30 VCO 40 周波数分別器 50 増幅器 60 周波数てい倍器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】PLL回路において、 差の周波数成分によるフィードバックループと、和の周
    波数成分によるフィードバックループループとのループ
    ゲイン差を設けてVCOを制御することを特徴としたP
    LL回路。
  2. 【請求項2】第1の位相比較器と、第1の低域通過フィ
    ルタと、VCOとを有して、第1のフィードバックルー
    プを形成するPLL回路において、 前記第1の位相比較器の出力から和の周波数成分を取り
    出すフィルタ手段と、 前記VCOの出力周波数を2てい倍する周波数てい倍器
    と、 該周波数てい倍器の出力を増幅する増幅器と、 該増幅器の出力信号と、前記和の周波数成分を取り出す
    フィルタ手段の出力信号とを位相比較する第2の位相比
    較器と、 該第2の位相比較器の出力の誤差信号を取り出す第2の
    低域通過フィルタと、 該第2の低域通過フィルタの出力で前記VCOを制御す
    る第2のフィードバックループを有し、 第2のフィードバックループのループゲインを第1のフ
    ィードバックループよりも大きくしたことを特徴とした
    PLL回路。
JP8271579A 1996-09-20 1996-09-20 Pll回路 Withdrawn JPH1098378A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6856204B2 (en) 2002-05-28 2005-02-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Phase locked loop circuit having wide locked range and semiconductor integrated circuit device having the same
WO2015167109A1 (ko) * 2014-04-30 2015-11-05 부경대학교 산학협력단 복수의 부궤환 루프를 구비한 위상고정루프 장치
WO2016027945A1 (ko) * 2014-08-19 2016-02-25 부경대학교 산학협력단 복수의 부궤환 루프를 구비한 위상고정루프 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6856204B2 (en) 2002-05-28 2005-02-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Phase locked loop circuit having wide locked range and semiconductor integrated circuit device having the same
WO2015167109A1 (ko) * 2014-04-30 2015-11-05 부경대학교 산학협력단 복수의 부궤환 루프를 구비한 위상고정루프 장치
WO2016027945A1 (ko) * 2014-08-19 2016-02-25 부경대학교 산학협력단 복수의 부궤환 루프를 구비한 위상고정루프 장치
KR20160022071A (ko) * 2014-08-19 2016-02-29 부경대학교 산학협력단 복수의 부궤환 루프를 구비한 위상고정루프 장치

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Effective date: 20031202