JPH11186907A - Frequency synthesizer circuit - Google Patents

Frequency synthesizer circuit

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Publication number
JPH11186907A
JPH11186907A JP9349188A JP34918897A JPH11186907A JP H11186907 A JPH11186907 A JP H11186907A JP 9349188 A JP9349188 A JP 9349188A JP 34918897 A JP34918897 A JP 34918897A JP H11186907 A JPH11186907 A JP H11186907A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
counter
voltage controlled
controlled oscillator
vco
Prior art date
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Pending
Application number
JP9349188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Aoki
鋭明 青木
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9349188A priority Critical patent/JPH11186907A/en
Publication of JPH11186907A publication Critical patent/JPH11186907A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a frequency synthesizer circuit by adding a counter as the components of a conventional frequency synthesizer so that a variable range of a frequency oscillated by VCO is limited within an operating range of a PLL circuit, thereby reducing the number of VCOs and filter circuits. SOLUTION: A phase detector 12 of the frequency synthesizer circuit detects a phase, based on a signal resulting from frequency-dividing (1/a) a reference frequency f0 at a first counter 14. A signal resulting from frequency-dividing (1/b) an oscillated frequency obtained from a voltage controlled oscillator 11 by a second counter 15 is fed back to the voltage controlled oscillator 11, so that the frequency oscillated in the voltage controlled oscillator 11 is equal to (b/a) f0 . A third counter 16 having a frequency division ratio optimal for setting the variable range of the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 11 within a range from 1/2 to 1 is interposed between a second counter 15 and the voltage controlled oscillator 11.

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】本発明は、特に、無線通信の
分野で用いられる周波数シンセサイザ回路に関する。
The present invention particularly relates to a frequency synthesizer circuit used in the field of wireless communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】無線通信機の分野では、局部発振回路を
PLL(Phase Locked Loop)を用いた周波数シンセ
サイザとすることが一般的である。PLLで周波数シン
セサイザを構成することにより、1個の基準発振器で多
くのチャネルの周波数を簡単に切り替えられる。
2. Description of the Related Art In the field of radio communication equipment, a local oscillator circuit is generally a frequency synthesizer using a PLL (Phase Locked Loop). By configuring the frequency synthesizer with the PLL, the frequency of many channels can be easily switched with one reference oscillator.

【0003】PLL回路は、基本的には図3に示すよう
に、電圧制御発振器31(VCO:Voltage Controll
ed Oscillator)、位相検波器32(Phase Detecto
r)、低域フィルタ33(Low Pass Filter)で構成
される。
As shown in FIG. 3, a PLL circuit basically includes a voltage controlled oscillator 31 (VCO).
ed Oscillator), phase detector 32 (Phase Detecto)
r) and a low-pass filter 33 (Low Pass Filter).

【0004】図3に示す例では、基準周波数foをカウン
タ34により1/aに分周した信号と、VCO31によ
る発振周波数をカウンタ35により1/bに分周した信
号とで位相検波を行ない、VCO31の発振周波数が
(b/a)×foになるようにフィードバックをかける方
法である。こここでいうa,bの値を任意(但し、b/
a≦1)に設定することにより、適当な周波数を生成す
ることができる。
In the example shown in FIG. 3, phase detection is performed on a signal obtained by dividing the reference frequency fo into 1 / a by the counter 34 and a signal obtained by dividing the oscillation frequency by the VCO 31 into 1 / b by the counter 35. In this method, feedback is performed so that the oscillation frequency of the VCO 31 becomes (b / a) × fo. Here, the values of a and b are arbitrary (however, b /
By setting a ≦ 1), an appropriate frequency can be generated.

【0005】図3に示す従来例は、出力周波数が一定の
場合に用いられるものであり、このように、出力周波数
が一つ、あるいは、出力周波数の可変範囲が小さい場合
はこのような回路構成で問題ないが、出力周波数が大幅
に異なる複数、あるいは出力周波数の可変範囲が大きく
なると、図4に示すようにVCO、フィルタを複数(図
4に示す例では、VCO31nならびにフィルタ31n
が追加)用意する必要がある。この例では、外部から2
つのカウンタ34,35の分周比を設定して出力周波数
を決定し、同時に出力周波数に応じたVCO31,…3
1n、フィルタ33,…33nを選択する。このことに
より、出力周波数fnは、(bn/an)foとなる。この
ように、出力する周波数の範囲が広い場合、図4に示す
ように複数のVCOならびにフィルタを必要とするもの
であった。
The conventional example shown in FIG. 3 is used when the output frequency is constant. As described above, when the output frequency is one or the variable range of the output frequency is small, such a circuit configuration is used. However, when the output frequency is greatly different or the output frequency variable range is increased, a plurality of VCOs and filters are provided as shown in FIG. 4 (in the example shown in FIG. 4, the VCO 31n and the filter 31n are provided).
Need to be prepared). In this example, 2
The output frequency is determined by setting the frequency division ratio of the three counters 34 and 35, and at the same time, the VCOs 31,.
1n, filters 33,... 33n are selected. As a result, the output frequency fn becomes (bn / an) fo. As described above, when the output frequency range is wide, a plurality of VCOs and filters are required as shown in FIG.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】経験的に、出力周波数
の可変範囲が、高い周波数/低い周波数≦3程度までは
実現できるが、それ以上の広い可変範囲になるとフィー
ドバック回路のアィルタ特性を広範囲に渡って適切に設
定できなくなるため、1個のVCOでは実現できない。
VCOならびにフィルタ回路は、周波数特性、ゲイン調
整が難しく、調整に手間取るばかりか、部品点数が増加
するため、コストアップの要因となる。
Empirically, the variable range of the output frequency can be realized up to a high frequency / low frequency ≦ 3, but if the variable range becomes wider than that, the filter characteristic of the feedback circuit becomes wider. Since the setting cannot be properly made over the whole, it cannot be realized by one VCO.
The VCO and the filter circuit make it difficult to adjust the frequency characteristics and gain, and not only take time to adjust, but also increase the number of components, resulting in an increase in cost.

【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、周波数シンセサイザが従来から持つコンポーネン
トに、少量のハードウェアを追加することにより、出力
の周波数範囲が広い場合でもVCOの発振周波数の可変
範囲をPLL回路が動作する範囲内に抑え、VCOの数
を減らすことのできる周波数シンセサイザ回路を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and by adding a small amount of hardware to the components of a frequency synthesizer conventionally, it is possible to vary the oscillation frequency of a VCO even when the output frequency range is wide. An object of the present invention is to provide a frequency synthesizer circuit in which the range can be suppressed within a range in which a PLL circuit operates and the number of VCOs can be reduced.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の周波数シンセサ
イザ回路は、基準となる周波数(fo)を第1のカウンタ
により分周(1/a )した信号と、電圧制御発信器による
発振周波数を第2のカウンタにより分周(1/b )した信
号により位相検波を行い、電圧制御発振器による発振周
波数が(b/a )foとなるようにフィードバックして構成
され、前記電圧制御発振器上記VCOの発振周波数の可
変範囲を1/2から1の範囲に特定するのに最適な分周
比を持つ第3のカウンタを前記第2のカウンタと電圧制
御発振器の間に介挿することを特徴とする。また、第3
のカウンタの分周比を、1≧(b/a)×2のX乗≧1
/2となるように設定することも特徴とする。
According to the frequency synthesizer circuit of the present invention, a signal obtained by dividing a reference frequency (fo) by a first counter (1 / a) and an oscillating frequency by a voltage controlled oscillator are used. The phase detection is performed by the signal divided (1 / b) by the counter 2 and feedback is performed so that the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator becomes (b / a) fo. A third counter having an optimum frequency division ratio for specifying the variable range of the frequency in a range from 1/2 to 1 is interposed between the second counter and the voltage controlled oscillator. Also, the third
The frequency division ratio of the counter is 1 ≧ (b / a) × 2 × X ≧ 1
/ 2 is also set.

【0009】このことにより、VCOならびにフィルタ
回路を減らすことができるため、調整に要する時間の削
減が可能となり、かつ、部品点数が減るため部品実装の
ための基板面積も減少しレイアウト設計が容易、コスト
ダウンが期待できる。
As a result, the number of VCOs and filter circuits can be reduced, so that the time required for adjustment can be reduced. In addition, since the number of components is reduced, the board area for mounting components is reduced, and layout design is facilitated. Cost reduction can be expected.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【0011】図において、符号11はVCO、符号12
は位相検波器、符号13は低域フィルタ、符号14,1
5はカウンタであり、従来からある周波数シンセサイザ
を構成する基本コンポーネントである。即ち、基準周波
数foをカウンタ14により1/aに分周した信号と、V
CO11による発振周波数をカウンタ15により1/b
に分周した信号とで位相検波を行ない、VCO11の発
振周波数が(b/a)×foになるようにフィードバック
をかける。本発明では、更に、位相検波器12とカウン
タ15の間に、2のX乗(1/n)のカウンタ16を追
加接続することにより、VCO11の発振周波数が、高
い周波数/低い周波数≦2の一定範囲に収まるように設
定し、出力周波数を広範囲に設定しても1個のVCO1
1で対応できるように構成したものである。
In the drawing, reference numeral 11 denotes a VCO, and reference numeral 12 denotes a VCO.
Is a phase detector, 13 is a low-pass filter, 14 and 1
Reference numeral 5 denotes a counter, which is a basic component of a conventional frequency synthesizer. That is, a signal obtained by dividing the reference frequency fo into 1 / a by the counter 14 and V
The oscillation frequency of CO11 is calculated as 1 / b
, And performs feedback so that the oscillation frequency of the VCO 11 becomes (b / a) × fo. In the present invention, furthermore, a counter 16 of 2 X (1 / n) is additionally connected between the phase detector 12 and the counter 15, so that the oscillation frequency of the VCO 11 is higher / lower frequency ≦ 2. Even if the output frequency is set over a wide range, one VCO 1
1 is configured to be able to handle.

【0012】以下、動作について説明する。The operation will be described below.

【0013】ここでは、1≧b/a≧1/2のとき、1
/nのカウンタ16の分周比を1、1/2>b/a≧1
/4のとき、1/nカウンタ16の分周比を1/2とす
る。同様に、b/aに2のX乗をかけて1≧(b/a)
×2の×乗≧1/2となるように1/nカウンタ16の
分周比を決める。1/nカウンタ16の分周比は、b/
aの値により、上記の条件で設定する。
Here, when 1 ≧ b / a ≧ 1/2, 1
/ N, the frequency division ratio of the counter 16 is 1, 1/2> b / a ≧ 1
At / 4, the frequency division ratio of the 1 / n counter 16 is set to 1/2. Similarly, multiplying b / a by 2 to the power of X gives 1 ≧ (b / a)
The frequency division ratio of the 1 / n counter 16 is determined so that × 2 × power ≧ 1/2. The division ratio of the 1 / n counter 16 is b /
The value is set under the above conditions according to the value of a.

【0014】これにより、出力周波数fは、f=(n×
b/a)foとなるが、VCO11の発振周波数は、f×
Xカウンタ16の分周比となり、いつも1≧VCO11
の発振周波数≧1/2となり、1個のVCO11で広範
な周波数変換が可能となる。
Thus, the output frequency f becomes f = (n ×
b / a) fo, but the oscillation frequency of the VCO 11 is f ×
The division ratio of the X counter 16 is obtained, and always 1 ≧ VCO11
Oscillating frequency ≧ 1/2, and one VCO 11 can perform wide frequency conversion.

【0015】b/aが1/2より小さい場合、1/nカ
ウンタ16は、2のX乗でなく、更に、適切な分周比を
使えばVCO11の発振周波数範囲が狭くできる。ま
た、b/aが1/2よりも大きくて、かつ、1/2近辺
の値が無い場合には、同様に2のn乗以外の適切な分周
比を使うことにより、VCO11の発振周波数を狭くす
ることができる。経験的に、高い周波数/低い周波数≧
3ならば実現可能であるが、この比率が1に近い程安定
度が高く、設計が容易になる。
When b / a is smaller than 1/2, the oscillation frequency range of the VCO 11 can be narrowed if the 1 / n counter 16 uses an appropriate frequency division ratio instead of 2 to the power of X. When b / a is larger than 1/2 and there is no value near 1/2, the oscillation frequency of the VCO 11 is similarly determined by using an appropriate frequency division ratio other than 2 to the power of n. Can be narrowed. Empirically, high frequency / low frequency ≧
A value of 3 is feasible, but the closer this ratio is to 1, the higher the stability and the easier the design.

【0016】図2は基準周波数foの1/20〜20/2
0の周波数fを発生させる場合の1/nカウンタ16と
VCO11の周波数との関係を示した表である。表から
明確なように、出力周波数は、(高い周波数/低い周波
数)=20となるが、VCO11の発振周波数は、(高
い周波数/低い周波数)=1/0.55=約1.8とな
り、1個のVCOで実現できるものである。
FIG. 2 shows 1/20 to 20/2 of the reference frequency fo.
5 is a table showing the relationship between the 1 / n counter 16 and the frequency of the VCO 11 when generating a frequency f of 0. As is clear from the table, the output frequency is (high frequency / low frequency) = 20, but the oscillation frequency of the VCO 11 is (high frequency / low frequency) = 1 / 0.55 = about 1.8, This can be realized by one VCO.

【0017】以上説明のように本発明の周波数シンセサ
イザは、基準となる周波数(fo)を第1のカウンタによ
り分周(1/a )した信号と、電圧制御発信器による発振
周波数を第2のカウンタにより分周(1/b )した信号に
より位相検波を行い、電圧制御発振器による発振周波数
が(b/a )foとなるようにフィードバックして構成さ
れ、電圧制御発振器の発振周波数の可変範囲を1/2か
ら1の範囲に特定するのに最適な分周比を持つ第3のカ
ウンタを第2のカウンタと電圧制御発振器の間に介挿す
ることを特徴とするものであり、このことにより、出力
周波数を広範に設定する場合に部品点数の削減がはかれ
る。
As described above, the frequency synthesizer of the present invention uses the signal obtained by dividing (1 / a) the reference frequency (fo) by the first counter and the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator in the second frequency. Phase detection is performed by the signal divided by the counter (1 / b), and the feedback is performed so that the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator becomes (b / a) fo. A third counter having an optimum frequency division ratio for specifying the range from 1/2 to 1 is interposed between the second counter and the voltage controlled oscillator. When the output frequency is set widely, the number of parts can be reduced.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明により、周波数シンセサイザが従
来から持つコンポーネントに、カウンタンタを追加する
ことで、出力の周波数範囲が広い場合であってもVCO
の発振周波数の可変範囲をPLL回路が動作する範囲内
に抑え、VCOの数、ならびにフィルタ回路を減らすこ
とができる。このことにより、調整時間の短縮、低価格
化、信頼性の向上、更には部品実装密度が狭くなること
によるレイアウト設計の容易化がはかれる。
According to the present invention, by adding a counter to the conventional components of a frequency synthesizer, even if the output frequency range is wide, the VCO
Can be suppressed within the range in which the PLL circuit operates, and the number of VCOs and the number of filter circuits can be reduced. As a result, the adjustment time can be reduced, the price can be reduced, the reliability can be improved, and further, the layout design can be simplified due to the reduced component mounting density.

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

【図1】本発明の実施形態を示すブロック図、FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention;

【図2】出力周波数とカウンタの分周比ならびにVCO
周波数との関係を表形式で示した図、
FIG. 2 shows an output frequency, a division ratio of a counter, and a VCO.
Diagram showing the relationship with frequency in a table format,

【図3】周波数シンセサイザの従来例1の構成を示す
図、
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a first conventional example of a frequency synthesizer;

【図4】周波数シンセサイザの従来例2の構成を示す
図、
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional example 2 of a frequency synthesizer;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…電圧制御発振器(VCO)、12…位相検波器、
13…低域フィルタ、14…1/aカウンタ、15…1
/bカウンタ、16…1/nカウンタ
11: voltage controlled oscillator (VCO), 12: phase detector,
13 low-pass filter, 14 1 / a counter, 15 1
/ B counter, 16 ... 1 / n counter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準となる周波数(fo)を第1のカウン
タにより分周(1/a )した信号と、電圧制御発信器によ
る発振周波数を第2のカウンタにより分周(1/b )した
信号により位相検波を行い、電圧制御発振器による発振
周波数が(b/a)foとなるようにフィードバックして構
成され、前記電圧制御発振器による発振周波数の可変範
囲を1/2から1の範囲に特定するのに最適な分周比を
持つ第3のカウンタを前記第2のカウンタと電圧制御発
振器の間に介挿することを特徴とする周波数シンセサイ
ザ回路。
1. A signal obtained by dividing a reference frequency (fo) by a first counter (1 / a) by a first counter and an oscillation frequency by a voltage control oscillator are divided by a second counter (1 / b). The signal is subjected to phase detection, and the feedback control is performed so that the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator becomes (b / a) fo. The variable range of the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator is specified in the range of 1/2 to 1. A frequency synthesizer circuit, wherein a third counter having an optimum frequency division ratio is inserted between the second counter and the voltage controlled oscillator.
【請求項2】 前記第3のカウンタの分周比を、1≧
(b/a)×2のX乗≧1/2となるように設定するこ
とを特徴とする請求項1記載の周波数シンセサイザ回
路。
2. The division ratio of the third counter is 1 ≧
2. The frequency synthesizer circuit according to claim 1, wherein (b / a) .times.2 raised to the power of X.gtoreq.1 / 2.
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