JPH1127144A - Frequency synthesizer - Google Patents

Frequency synthesizer

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JPH1127144A
JPH1127144A JP9175669A JP17566997A JPH1127144A JP H1127144 A JPH1127144 A JP H1127144A JP 9175669 A JP9175669 A JP 9175669A JP 17566997 A JP17566997 A JP 17566997A JP H1127144 A JPH1127144 A JP H1127144A
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phase error
resistor
capacitor
loop filter
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Kenro Hirata
賢郎 平田
Toshio Tachika
寿夫 田近
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fraction division type frequency synthesizer which performs stable phase error compensation, is inexpensive even though it has an excellent spurious characteristic and has low power consumption by configuring a phase error compensation circuit of a fraction dividing system synthesizer with a simple circuit. SOLUTION: This synthesizer configures a loop filter 5 with a serial circuit of resistance 101 and a capacitor 100, one end of the capacitor 100 is connected to an output of a charge pump 4, the other end of the capacitor 100 is connected to one end of the resistance 101, the other end of the resistance 101 is connected to the ground, and an output from a phase error compensation circuit 9 is supplied to a connection point that connects the capacitor 100 and the resistance 101. Thereby, direct current that is leaked from the circuit 9 flows through only the resistance 101 of the filter 5, stable phase comparison gain is acquired and reliable phase error compensation can be performed.

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】本発明は無線通信機の局部発
振器に用いられる周波数シンセサイザに関するものであ
る。より詳細には、本発明は、周波数シンセサイザ中の
分周数切替回路で生成される位相誤差を位相誤差補償回
路によって補償する分数分周方式周波数シンセサイザに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency synthesizer used for a local oscillator of a wireless communication device. More specifically, the present invention relates to a fractional frequency division type frequency synthesizer in which a phase error generated by a frequency division number switching circuit in a frequency synthesizer is compensated by a phase error compensation circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動体通信用の無線通信機においては、
多くの周波数チャンネルを素早く切り替えて送受信する
ために、無線通信機の局部発振器として分数分周方式周
波数シンセサイザが用いられている。
2. Description of the Related Art In a radio communication device for mobile communication,
In order to quickly switch and transmit / receive many frequency channels, a fractional frequency dividing frequency synthesizer is used as a local oscillator of a wireless communication device.

【0003】図7は、従来技術である特開平9−512
68に示される分数分周方式周波数シンセサイザの構成
の一例を示す。図7において、1は基準となる周波数を
発振する水晶発振器、2は水晶発振器1の出力を分周し
基準周波数を生成する基準分周器、3は位相比較器、4
は位相比較器3の出力を電流もしくは電圧に変換し出力
するチャージポンプ、5はチャージポンプの出力信号を
フィルタリングするループフィルタ、6はループフィル
タ5の出力により発振周波数が制御される電圧制御発振
器(VCO)、7は可変分周器、8は分周数切替回路、
9は位相誤差補償回路、12はクロック発生回路であ
る。
FIG. 7 shows a conventional technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-512.
68 shows an example of the configuration of a fractional frequency synthesizer shown at 68. In FIG. 7, 1 is a crystal oscillator that oscillates a reference frequency, 2 is a reference divider that divides the output of the crystal oscillator 1 to generate a reference frequency, 3 is a phase comparator,
Is a charge pump that converts the output of the phase comparator 3 into a current or voltage and outputs the current or voltage, 5 is a loop filter that filters the output signal of the charge pump, and 6 is a voltage controlled oscillator (Oscillation frequency controlled by the output of the loop filter 5) VCO), 7 is a variable frequency divider, 8 is a frequency division number switching circuit,
9 is a phase error compensation circuit, and 12 is a clock generation circuit.

【0004】図7に示す従来技術においては、水晶発振
器1によって発生された信号(周波数fTCXO)を基準分
周器2により分周数Ncで分周し、基準周波数fref
(fref=fTCXO/Nc)を得る。位相比較器3は、こ
の基準周波数frefと可変分周器7の出力(周波数f
v)の位相を比較し、その結果である位相誤差をチャー
ジポンプ4に出力する。チャージポンプ4はこの位相誤
差を電流に変換し、この電流をループフィルタ5におい
て電圧に変換する。VCO6はこのループフィルタ5か
らの電圧に従った周波数(fout)を出力する。可変分
周器7はVCO6からの出力周波数(fout)を分周数
切替回路8で発生された分周数N1に従って分周し位相
比較器3にフィードバックする。
In the prior art shown in FIG. 7, a signal (frequency fTCXO) generated by a crystal oscillator 1 is frequency-divided by a reference frequency divider 2 by a frequency division number Nc to obtain a reference frequency fref.
(Fref = fTCXO / Nc) is obtained. The phase comparator 3 outputs the reference frequency fref and the output of the variable frequency divider 7 (frequency f
The phase of v) is compared, and the resulting phase error is output to the charge pump 4. The charge pump 4 converts the phase error into a current, and converts the current into a voltage in the loop filter 5. The VCO 6 outputs a frequency (fout) according to the voltage from the loop filter 5. The variable frequency divider 7 divides the output frequency (fout) from the VCO 6 according to the frequency division number N1 generated by the frequency division number switching circuit 8 and feeds it back to the phase comparator 3.

【0005】上述したように、従来技術の分数分周方式
周波数シンセサイザは可変分周器7の分周数を切り替
え、等価的に分数を含む分周数N1を実現し、基準周波
数frefの整数分の1の周波数間隔を得ている。分周数
N1は以下の式で得られる。 N1=N+fr fr=m/M ここでN,m,Mは整数であり、frは1より小さい分
数である。
As described above, the fractional frequency dividing frequency synthesizer of the prior art switches the frequency dividing number of the variable frequency divider 7 to realize the frequency dividing number N1 equivalently including the fractional number, and realizes the integral frequency division of the reference frequency fref. 1 is obtained. The frequency dividing number N1 is obtained by the following equation. N1 = N + fr fr = m / M Here, N, m, and M are integers, and fr is a fraction smaller than 1.

【0006】図8は、従来技術における分周数切替回路
8の構成を示す。分周数切替回路8は積分器202と加
算器203から構成される。積分器202はキャリーア
ウト出力を有する加算器200とレジスタ201から構
成される。レジスタ201はクロック発生回路12で発
生されたクロックをラッチし、その出力を加算器200
に供給すると共に、位相誤差データEθ(n)として位
相誤差補償回路9に供給する。クロック発生回路12は
基準分周器2のコンテンツを参照し、基準分周器2のク
ロック周期の真ん中でクロックを発生させるように動作
する。
FIG. 8 shows a configuration of a frequency division number switching circuit 8 in the prior art. The frequency division number switching circuit 8 includes an integrator 202 and an adder 203. The integrator 202 includes an adder 200 having a carry-out output and a register 201. The register 201 latches the clock generated by the clock generation circuit 12 and outputs its output to the adder 200.
And to the phase error compensating circuit 9 as phase error data Eθ (n). The clock generation circuit 12 operates to refer to the content of the reference frequency divider 2 and generate a clock in the middle of the clock cycle of the reference frequency divider 2.

【0007】次に分周数切替回路8の動作について説明
する。図8において、Nは設定する分周数の整数部であ
り、frを小数点以下部とすると、設定する分周数はN
+frで表される。上記従来例の場合、小数点以下部f
rのインクリメントステップはl/Mであり、任意の設
定値m(mは0≦m≦Mの整数)に対して fr=m/M となる。加算器200はmとレジスタ201の出力とを
加算し、加算結果がMに達しオバーフローを起こすと、
キャリーアウト信号COを出力する。加算器200とレ
ジスタ201により構成される積分器202の入力に整
数mを与えると、クロックM/m個に1回の割合でオバ
ーフローが起こり、キャリーアウト信号COが出力され
る。これを1とし、加算器203において分周数Nと加
え合わせ、可変分周器7に分周数を出力する。これによ
り、クロックM/m個のうちm/(m−1)回について
の分周数はN、残りの1回についてはN+1となる。し
たがって、平均の分周数はN+m/Mとなり、mを任意
に設定することにより目的とする分周数を得ることがで
きる。
Next, the operation of the frequency division number switching circuit 8 will be described. In FIG. 8, N is an integer part of a division number to be set, and if fr is a part below the decimal point, the division number to be set is N
+ Fr. In the case of the above conventional example, the fractional part f
The increment step of r is 1 / M, and fr = m / M for an arbitrary set value m (m is an integer of 0 ≦ m ≦ M). The adder 200 adds m to the output of the register 201. When the addition result reaches M and an overflow occurs,
Output carry-out signal CO. When an integer m is given to the input of the integrator 202 constituted by the adder 200 and the register 201, an overflow occurs once every M / m clocks, and the carry-out signal CO is output. This is set to 1 and added to the frequency division number N in the adder 203, and the frequency division number is output to the variable frequency divider 7. As a result, the frequency division number for m / (m-1) times of M / m clocks is N, and for the remaining one time is N + 1. Therefore, the average frequency division number is N + m / M, and the desired frequency division number can be obtained by setting m arbitrarily.

【0008】図9はM=4,m=1の場合の分周数切替
回路8の動作を示す図である。図9(a)は、クロック
発生手段12からのクロック出力を示す。加算器200
の入力端子にはm=1とレジスタ201の出力が加えら
れる。図9(b)で表わされる波形のように、クロック
発生回路12の出力クロックCLKがレジスタ201に
加えられる度に加算器200の加算結果は1ずつ増加
し、その値が4に達した時点で加算器200はキャリー
アウト信号COを出力し(図9(c))、その加算器2
00の加算結果はリセットされ0になる。この動作をさ
せた場合、図9(d)に示すように、クロック4回に1
回だけ加算器203の出力は+1だけインクリメントさ
れ、平均の分周数はN+1/4となる。しかし、以上の
ような構成を取った場合、図9(e)に示すような位相
誤差Q(n)が発生する。この位相誤差Q(n)と位相
誤差データEθ(n)の関係は、以下の式で表される。 2πEθ(n)/M=Q(n)
FIG. 9 is a diagram showing the operation of the frequency division number switching circuit 8 when M = 4 and m = 1. FIG. 9A shows a clock output from the clock generation means 12. Adder 200
M = 1 and the output of the register 201 are applied to the input terminal of As shown in the waveform shown in FIG. 9B, each time the output clock CLK of the clock generation circuit 12 is applied to the register 201, the addition result of the adder 200 increases by one, and when the value reaches four. The adder 200 outputs the carry-out signal CO (FIG. 9C), and the adder 2
The result of adding 00 is reset to 0. When this operation is performed, as shown in FIG.
Only once, the output of the adder 203 is incremented by +1 and the average frequency division number is N + /. However, when the above configuration is adopted, a phase error Q (n) as shown in FIG. The relationship between the phase error Q (n) and the phase error data Eθ (n) is expressed by the following equation. 2πEθ (n) / M = Q (n)

【0009】図10は位相比較器3の入力波形とチャー
ジポンプ4の出力波形を示す。4回に1回のN+1分周
を行いN+1/4分周を行っているが、この分周数切替
のため、図10(a)と図10(b)の波形間には位相
誤差Q(n)が発生する。VCO6の出力周波数fout
と基準周波数frefの間には fout=(N+1/4)fref 1/fref=(N+1/4)・1/fout の関係があるため、N分周を行う毎にfout/4の位相
誤差が発生し、N+1分周を行う毎に−3fout/4の
位相誤差が発生する。これを時間積分したものが上記の
位相誤差Q(n)にあたる。
FIG. 10 shows an input waveform of the phase comparator 3 and an output waveform of the charge pump 4. Although the N + 1 frequency division is performed once every four times and the N + / frequency division is performed, the phase error Q (between the waveforms of FIG. 10A and FIG. n) occurs. Output frequency fout of VCO6
And the reference frequency fref, there is a relation of fout = (N + /) fref 1 / fref = (N + /) 1 / 1 / fout, so that a phase error of fout / 4 occurs every time N division is performed. However, every time the N + 1 frequency division is performed, a phase error of -3fout / 4 occurs. The result of this time integration corresponds to the phase error Q (n).

【0010】従来技術においてはチャージポンプは電流
出力型とし、チャージポンプ4の出力ゲインをIP/2
πとすると、位相誤差によりチャージポンプ4の出力に
おいて振幅がIPで幅が位相誤差に等しい矩形波が発生
する。この矩形波は基準分周器2の出力もしくは可変分
周器7の出力の周期のM倍の周期を持ち、ループフィル
タ5を介してVCO6に入力され、VCO6の出力を変
調するので基準周波数frefの1/Mの間隔のスプリア
スを発生する。
In the prior art, the charge pump is of a current output type, and the output gain of the charge pump 4 is set to IP / 2.
When π is set, a rectangular wave having an amplitude of IP and a width equal to the phase error is generated at the output of the charge pump 4 due to the phase error. This rectangular wave has a cycle M times the cycle of the output of the reference frequency divider 2 or the output of the variable frequency divider 7 and is input to the VCO 6 via the loop filter 5 and modulates the output of the VCO 6 so that the reference frequency fref 1 / M is generated.

【0011】図11は位相誤差をキャンセルする方法を
説明するための図である。図11(a)は位相誤差デー
タEθ(n)を示す。図11(b)は、位相誤差補償回
路9の出力における位相誤差補償信号電流波形を示す。
図11(c)は分数分周を行ったことによる位相誤差に
よってチャージポンプ4の出力に発生した矩形電流波形
を示す。図11(d)は位相誤差補償を行った後の残留
信号電流波形を示す。この残留信号電流波形は、図11
(b)と図11(c)の波形を重畳した電流波形であ
る。図11(e)は図11(d)の電流がループフィル
タ5に流れた時のループフィルタ5の出力電圧波形VL
を示す。また、ここで示されるのは従来技術の周波数シ
ンセサイザが出力周波数foutに同期している状態を示
しており、このときVCO6の出力周波数foutを出力
するためのVCO6のコントロール電圧をVVCOとす
る。
FIG. 11 is a diagram for explaining a method of canceling a phase error. FIG. 11A shows the phase error data Eθ (n). FIG. 11B shows a phase error compensation signal current waveform at the output of the phase error compensation circuit 9.
FIG. 11C shows a rectangular current waveform generated at the output of the charge pump 4 due to a phase error caused by performing fractional frequency division. FIG. 11D shows a residual signal current waveform after performing the phase error compensation. This residual signal current waveform is shown in FIG.
11B is a current waveform obtained by superimposing the waveforms of FIG. 11C and FIG. FIG. 11E shows an output voltage waveform VL of the loop filter 5 when the current shown in FIG.
Is shown. Also shown here is a state in which the conventional frequency synthesizer is synchronized with the output frequency fout, and at this time, the control voltage of the VCO 6 for outputting the output frequency fout of the VCO 6 is VVCO.

【0012】上記のように発生する位相誤差Q1(n)
をキャンセルするために、従来技術では位相誤差補償回
路9を設け、位相誤差補償回路9からの位相誤差補償信
号をチャージポンプ4の出力点に加える。図12は、従
来技術における位相誤差補償回路9の詳細を示す図であ
る。位相誤差補償回路9は,2/fTCXOをパルス幅の単
位とし、位相誤差データEθ(n)に比例するパルス幅
を持つ矩形波を発生させるパルス幅調整回路108と、
パルス幅調整回路108より出力される矩形波の振幅を
調整するアッテネータ109と、アッテネータ109か
ら出力される矩形波を電流値の振幅を持つ矩形波に変換
する出力バッファ111から構成される。この構成の位
相誤差補償回路9によって発生される位相誤差補償信号
は一定の幅と電流値の振幅を持つ矩形波を有する(以
後、単位矩形波という)。この単位矩形波の電流積分値
は、位相誤差が1/4foutの時の位相誤差による矩形
波と同じ電流積分値を持つように、アッテネータ109
と出力バッファ部111によって設定される。位相誤差
補償信号の振幅をIcとすると位相誤差による矩形波の
振幅Ipとの関係を以下の式のようにすると位相誤差を
補償できる。すなわち、この条件は、位相誤差補償信号
の電流時間積が位相誤差の電流時間積に等しくなる時で
ある。 Ip/4fout=2Ic/fTCXO
The phase error Q1 (n) generated as described above
In the prior art, a phase error compensating circuit 9 is provided to cancel the phase error, and a phase error compensating signal from the phase error compensating circuit 9 is applied to the output point of the charge pump 4. FIG. 12 is a diagram showing details of the phase error compensating circuit 9 in the related art. The phase error compensating circuit 9 includes a pulse width adjusting circuit 108 that generates a rectangular wave having a pulse width proportional to the phase error data Eθ (n) using 2 / fTCXO as a unit of the pulse width;
It comprises an attenuator 109 for adjusting the amplitude of the rectangular wave output from the pulse width adjusting circuit 108, and an output buffer 111 for converting the rectangular wave output from the attenuator 109 into a rectangular wave having an amplitude of the current value. The phase error compensation signal generated by the phase error compensation circuit 9 having this configuration has a rectangular wave having a certain width and a current amplitude (hereinafter, referred to as a unit rectangular wave). The attenuator 109 has a current integral value of the unit rectangular wave so as to have the same current integral value as the rectangular wave due to the phase error when the phase error is 4fout.
Is set by the output buffer unit 111. Assuming that the amplitude of the phase error compensation signal is Ic, the phase error can be compensated if the relationship with the amplitude Ip of the rectangular wave due to the phase error is represented by the following equation. That is, this condition is when the current-time product of the phase error compensation signal is equal to the current-time product of the phase error. Ip / 4fout = 2Ic / fTCXO

【0013】この様な単位矩形波をパルス幅調整回路1
08によって、位相誤差データEθ(n)と同じ数だけ
並べてパルス幅を変化させる。このようにして位相誤差
による矩形波と位相誤差補償信号の電流積分値が等しく
なるように出力され、位相誤差による矩形波は図11
(d)のような残留信号を残して打ち消し合うようにな
る。この残留信号の周波数成分は位相誤差により発生し
ていた矩形波の周波数成分よりもはるかに高い周波数分
布を持つ。この残留信号をPLLの低域通過特性により
除去するのは容易である。図11(e)に示す様にルー
プフィルタ5の出力電圧波形VLは残留信号とVvcoを
合わせたものになる。またロックした条件ではループフ
ィルタ5には殆ど電流は流れない為、Vvcoはコンデン
サC100の両端電圧Vcと等しくなる。
The pulse width adjusting circuit 1 converts such a unit rectangular wave into a pulse width.
08, the pulse width is changed by arranging the same number as the phase error data Eθ (n). In this way, the rectangular wave caused by the phase error and the current integrated value of the phase error compensation signal are output to be equal.
As shown in (d), the remaining signals are canceled out. The frequency component of the residual signal has a much higher frequency distribution than the frequency component of the rectangular wave generated due to the phase error. It is easy to remove this residual signal by the low-pass characteristic of the PLL. As shown in FIG. 11E, the output voltage waveform VL of the loop filter 5 is the sum of the residual signal and Vvco. Under the locked condition, almost no current flows through the loop filter 5, so that Vvco becomes equal to the voltage Vc across the capacitor C100.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】以上で述べたとおり従
来技術の位相誤差補償回路はチャージポンプの出力に直
接接続されているために、位相誤差補償回路の出力バッ
ファ部から微少な直流電流が漏れてしまう場合、これを
補償するためにチャージポンプに常に漏れ電流が発生
し、チャージポンプのゲインが不安定になりがちであっ
た。このため、位相誤差により発生する矩形波の振幅が
容易に変化し、位相誤差補償信号による正確な位相誤差
補償を行うことができず、結果的に周波数シンセサイザ
の出力にスプリアスが発生してしまうという問題点があ
った。
As described above, since the prior art phase error compensating circuit is directly connected to the output of the charge pump, a minute DC current leaks from the output buffer section of the phase error compensating circuit. In such a case, a leakage current always occurs in the charge pump to compensate for this, and the gain of the charge pump tends to be unstable. For this reason, the amplitude of the rectangular wave generated by the phase error easily changes, and accurate phase error compensation cannot be performed by the phase error compensation signal. As a result, spurious is generated in the output of the frequency synthesizer. There was a problem.

【0015】本発明は、以上の問題点を解決するために
なされたものであり、位相誤差補償回路から漏れる直流
電流をループフィルタの抵抗のみに流れるように構成す
ることによって、チャージポンプが位相誤差補償回路の
漏れ電流を補償する必要をなくし、安定した位相比較ゲ
インを得ることができ、確実な位相誤差補償を行う周波
数シンセサイザを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the charge pump can be configured so that the DC current leaking from the phase error compensation circuit flows only through the resistance of the loop filter. An object of the present invention is to provide a frequency synthesizer which eliminates the need to compensate for leakage current of a compensation circuit, can obtain a stable phase comparison gain, and performs reliable phase error compensation.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明の周
波数シンセサイザにおける位相誤差補償手段は、分周数
切替手段で発生する位相誤差のデータに従って矩形波を
発生するパルス幅調整手段、その振幅を減衰するアッテ
ネータと、そのアッテネータで減衰された矩形波をルー
プフィルタに供給する出力バッファとを備え、ループフ
ィルタは、抵抗とコンデンサの直列回路によって構成さ
れ、チャージポンプの出力にコンデンサの一端が接続さ
れ、コンデンサの他端が抵抗の一端に接続され、抵抗の
他端がグラウンドに接続され、コンデンサと抵抗を接続
している接続点に位相誤差補償手段からの出力が供給さ
れるように構成される。
The phase error compensating means in the frequency synthesizer according to the first invention of the present invention is a pulse width adjusting means for generating a rectangular wave according to the data of the phase error generated by the frequency dividing number switching means. An attenuator for attenuating the amplitude, and an output buffer for supplying a rectangular wave attenuated by the attenuator to a loop filter, wherein the loop filter is configured by a series circuit of a resistor and a capacitor. The other end of the capacitor is connected to one end of the resistor, the other end of the resistor is connected to the ground, and the output from the phase error compensation means is supplied to the connection point connecting the capacitor and the resistor. Is done.

【0017】また、本発明の第2の発明の周波数シンセ
サイザにおいて、位相誤差補償手段中の出力バッファ
は、PNPトランジスタと、そのPNPトランジスタの
エミッタと電源間に接続された第1の抵抗および第2の
抵抗、そのPNPトランジスタのベースと電源間に接続
された第3の抵抗およびコンデンサと、そのPNPトラ
ンジスタのベースとグラウンド間に接続された第4の抵
抗から構成され、アッテネータの出力は第1の抵抗と第
2の抵抗の接続点に供給され、出力バッファの出力はP
NPトランジスタのコレクタからループフィルタに供給
されるように構成される。
In the frequency synthesizer according to the second aspect of the present invention, the output buffer in the phase error compensating means includes a PNP transistor, a first resistor connected between an emitter of the PNP transistor and a power supply, and a second resistor. , A third resistor and a capacitor connected between the base of the PNP transistor and the power supply, and a fourth resistor connected between the base of the PNP transistor and the ground, and the output of the attenuator is a first resistor. The output of the output buffer is supplied to the connection point of the resistor and the second resistor.
It is configured to be supplied from the collector of the NP transistor to the loop filter.

【0018】また、本発明の第3の発明の周波数シンセ
サイザにおける位相誤差補償手段は、分周数切替手段で
発生する位相誤差のデータに従って矩形波を発生するパ
ルス幅調整手段と、その振幅を減衰するアッテネータ
と、そのアッテネータで減衰された矩形波をループフィ
ルタに供給する出力バッファとを備え、ループフィルタ
は、抵抗とコンデンサの直列回路によって構成され、チ
ャージポンプの出力にコンデンサの一端が接続され、コ
ンデンサの他端が抵抗の一端に接続され、抵抗の他端が
電源に接続され、コンデンサと抵抗を接続している接続
点に位相誤差補償手段からの出力が供給されるように構
成される。
Further, the phase error compensating means in the frequency synthesizer according to the third invention of the present invention comprises: a pulse width adjusting means for generating a rectangular wave according to the phase error data generated by the frequency dividing number switching means; An attenuator, and an output buffer for supplying a rectangular wave attenuated by the attenuator to the loop filter.The loop filter is configured by a series circuit of a resistor and a capacitor, and one end of the capacitor is connected to an output of the charge pump. The other end of the capacitor is connected to one end of the resistor, the other end of the resistor is connected to the power supply, and an output from the phase error compensating means is supplied to a connection point connecting the capacitor and the resistor.

【0019】また、本発明の第4の発明の周波数シンセ
サイザにおける位相誤差補償手段中の出力バッファは、
NPNトランジスタと、そのNPNトランジスタのエミ
ッタとグラウンド間に接続された第1の抵抗および第2
の抵抗、そのNPNトランジスタのベースとグラウンド
間に接続された第3の抵抗およびコンデンサと、そのN
PNトランジスタのベースと電源間に接続された第4の
抵抗から構成され、アッテネータの出力は第1の抵抗と
第2の抵抗の接続点に供給され、出力バッファの出力は
NPNトランジスタのコレクタからループフィルタに供
給されるように構成される。
In the frequency synthesizer according to the fourth aspect of the present invention, the output buffer in the phase error compensating means includes:
An NPN transistor, a first resistor connected between the emitter of the NPN transistor and ground, and a second resistor.
, A third resistor and a capacitor connected between the base of the NPN transistor and ground, and the N
A fourth resistor is connected between the base of the PN transistor and the power supply, the output of the attenuator is supplied to a connection point between the first resistor and the second resistor, and the output of the output buffer is looped from the collector of the NPN transistor. It is configured to be supplied to a filter.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1は本発明の実施の形態1の周波数シ
ンセサイザの構成を示す図である。図1に示す本発明の
周波数シンセサイザは図7に示す従来の周波数シンセサ
イザと比べて、位相誤差補償回路9とループフィルタ5
の構成が従来の位相誤差補償回路と異なっている。図1
に示す本発明の構成において、1は基準となる周波数を
発振する水晶発振器1、2は水晶発振器1の出力を分周
し基準周波数を生成する基準分周器、3は位相比較器、
4は位相比較器3の出力を電流もしくは電圧に変換し出
力するチャージポンプ、5はループフィルタ、6はルー
プフィルタ5の出力により発振周波数が制御される電圧
制御発振器(VCO)、7は可変分周器、8は分周数切
替回路、9は位相誤差補償回路、12はクロック発生回
路である。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the frequency synthesizer according to the first embodiment of the present invention. The frequency synthesizer according to the present invention shown in FIG. 1 is different from the conventional frequency synthesizer shown in FIG.
Is different from the conventional phase error compensation circuit. FIG.
In the configuration of the present invention shown in FIG. 1, 1 is a crystal oscillator 1 that oscillates a reference frequency, 2 is a reference divider that divides the output of the crystal oscillator 1 to generate a reference frequency, 3 is a phase comparator,
Reference numeral 4 denotes a charge pump that converts the output of the phase comparator 3 into a current or voltage and outputs the current or voltage. Reference numeral 5 denotes a loop filter. Reference numeral 6 denotes a voltage controlled oscillator (VCO) whose oscillation frequency is controlled by the output of the loop filter 5. A frequency divider, 8 is a frequency division number switching circuit, 9 is a phase error compensation circuit, and 12 is a clock generation circuit.

【0021】図2は本発明における位相誤差補償回路9
とループフィルタ5の詳細を示す図である。本実施の形
態における位相誤差補償回路9は、パルス幅調整回路1
08、アッテネータ109および出力バッファ110か
ら構成される。パルス幅調整回路108は位相誤差デー
タEθ(n)に比例するパルス幅を持つ矩形波を発生さ
せる、アッテネータ109は、パルス幅調整回路108
より出力される矩形波の振幅を調整し、出力バッファ1
10はアッテネータ109から出力される矩形波を電流
値の振幅を持つ矩形波に変換する。出力バッファ110
は、PNPトランジスタ104と、そのPNPトランジ
スタ104のエミッタと電源間に接続された抵抗102
および抵抗103、PNPトランジスタ104のベース
と電源間に接続された抵抗105およびコンデンサ10
7と、PNPトランジスタ104のベースとグラウンド
間に接続された抵抗106から構成される。アッテネー
タ109の出力は抵抗102と抵抗103の接続点に入
力され、出力バッファ110の出力はPNPトランジス
タ104のコレクタから供給される。出力バッファ11
0は、ベース接地増幅回路で構成される。
FIG. 2 shows a phase error compensating circuit 9 according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing details of a loop filter 5; The phase error compensating circuit 9 in the present embodiment includes the pulse width adjusting circuit 1
08, an attenuator 109 and an output buffer 110. The pulse width adjustment circuit 108 generates a rectangular wave having a pulse width proportional to the phase error data Eθ (n).
The output buffer 1 adjusts the amplitude of the rectangular wave output from the
Reference numeral 10 converts a rectangular wave output from the attenuator 109 into a rectangular wave having a current amplitude. Output buffer 110
Is a PNP transistor 104 and a resistor 102 connected between the emitter of the PNP transistor 104 and a power supply.
And the resistor 103, the resistor 105 and the capacitor 10 connected between the base of the PNP transistor 104 and the power supply.
7 and a resistor 106 connected between the base of the PNP transistor 104 and the ground. The output of the attenuator 109 is input to the connection point between the resistors 102 and 103, and the output of the output buffer 110 is supplied from the collector of the PNP transistor 104. Output buffer 11
Numeral 0 is composed of a grounded base amplifier circuit.

【0022】次に、位相誤差補償回路9の動作を図3を
用いて説明する。図3は本実施の形態における周波数シ
ンセサイザの周波数がfoutにロックされた状態におい
て位相誤差データEθ(n)=1のときの図2の各部の
信号の時間波形を示す図である。図3(a)は、パルス
幅調整回路108が分周数切換回路8の出力する位相誤
差量に比例した幅の矩形波P1を発生させる様子を示す
図である。この矩形波P1の振幅はパルス幅決定回路1
08で使用される回路のロジックレベルV1と同じであ
る。図3(b)は、パルス幅調整回路108から出力さ
れたV1の電圧振幅を持つ矩形波P1がアッテネータ1
09で適切な振幅Vinに減衰され、直流成分がカット
され、矩形波P2となる様子を示す図である。
Next, the operation of the phase error compensation circuit 9 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a time waveform of a signal of each unit in FIG. 2 when the phase error data Eθ (n) = 1 in a state where the frequency of the frequency synthesizer according to the present embodiment is locked at fout. FIG. 3A is a diagram illustrating a state in which the pulse width adjustment circuit 108 generates a rectangular wave P1 having a width proportional to the phase error amount output from the frequency division number switching circuit 8. The amplitude of the rectangular wave P1 is determined by the pulse width determination circuit 1.
08 is the same as the logic level V1 of the circuit used. FIG. 3B shows that the rectangular wave P1 having the voltage amplitude of V1 output from the pulse width adjustment circuit 108 is attenuator 1
FIG. 9 is a diagram showing a state where the amplitude is attenuated to an appropriate amplitude Vin at 09 and a DC component is cut off to form a rectangular wave P2.

【0023】図3(c)は、アッテネータ109から出
力された減衰波形P2が抵抗102と抵抗103の交点
に印加され、PNPトランジスタ104のエミッタに流
れる電流の交流成分波形P3を示す図である。交流成分
波形P3の電流値Ieaは、従来技術の図11に示すI
cと同じ電流値になるようにアッテネータ109でVi
nから以下の式で示すように得られる。 Iea=Vin(R2+R3)/R2R3 ここで、R2は抵抗102の抵抗値、R3は抵抗103
の抵抗値である。
FIG. 3C is a diagram showing an AC component waveform P3 of the current flowing through the emitter of the PNP transistor 104 when the attenuation waveform P2 output from the attenuator 109 is applied to the intersection of the resistors 102 and 103. The current value Iea of the AC component waveform P3 is the current value Iea shown in FIG.
Vi is set by the attenuator 109 so that the current value becomes equal to c.
It is obtained from n as shown by the following equation. Iea = Vin (R2 + R3) / R2R3 where R2 is the resistance value of the resistor 102, and R3 is the resistor 103
Is the resistance value.

【0024】また次の式で表される電流が抵抗102、
抵抗103にバイアス電流Iedとして流れる。 Ied={(V0×R5/(R4+R5))−0.6)}
/(R2+R3) ここで、R2は抵抗102の抵抗値、R3は抵抗103
の抵抗値、R4は抵抗105の抵抗値、R5は抵抗10
6の抵抗値、V0は電源電圧である。
The current expressed by the following equation is the resistance 102,
The current flows through the resistor 103 as the bias current Ied. Ied = {(V0 × R5 / (R4 + R5)) − 0.6)}
/ (R2 + R3) where R2 is the resistance value of the resistor 102 and R3 is the resistor 103
R4 is the resistance value of the resistor 105, and R5 is the resistance value of the resistor 10.
6, a resistance value V0 is a power supply voltage.

【0025】図3(d)は、PNPトランジスタ104
のエミッタに流れる直流成分Iedと交流成分Ieaが
合わさった合成電流波形を持つ電流Ieが流れる様子を
示す図である。図3(e)は、PNPトランジスタ10
4のコレクタに接続されているループフィルタ5の抵抗
101に流れる電流波形Ir1を示す図である。Ir1
は、チャージポンプ4からの電流と位相誤差補償回路9
のコレクタからの電流が合成された電流である。電流I
r1が抵抗101に流れたときに抵抗101で発生する
電圧降下Vr1は Vr1=R1×Ir1 となる。ここでR1は抵抗101の抵抗値である。な
お、図2において、抵抗101の他端はグラウンドに接
続されている。このように接続することによって、抵抗
101を流れる電流値Ir1を増加させることによっ
て、チャージポンプからのコンデンサのディスチャージ
による電流の減少を相殺することによってVCOの平均
電圧を補償できる。
FIG. 3D shows a PNP transistor 104.
FIG. 7 is a diagram showing a state in which a current Ie having a combined current waveform in which a DC component Ied and an AC component Iea flowing through the emitter of FIG. FIG. 3E shows the PNP transistor 10.
4 is a diagram showing a current waveform Ir1 flowing through a resistor 101 of a loop filter 5 connected to a collector No. 4; FIG. Ir1
Is the current from the charge pump 4 and the phase error compensation circuit 9
Is a combined current. Current I
The voltage drop Vr1 generated at the resistor 101 when r1 flows through the resistor 101 is as follows: Vr1 = R1 × Ir1. Here, R1 is the resistance value of the resistor 101. In FIG. 2, the other end of the resistor 101 is connected to the ground. With such a connection, the average voltage of the VCO can be compensated by increasing the current value Ir1 flowing through the resistor 101 to offset the decrease in current caused by discharging the capacitor from the charge pump.

【0026】図3(f)は、ループフィルタ5の出力点
における電圧波形VLを示す図である。コンデンサの両
端電圧をVc1とし、抵抗101における電圧降下をV
r1とすると、VL=Vc1+Vr1で表されるが、周
波数シンセサイザが生成foutに同期しているので、コ
ンデンサの両端電圧Vc1はPLL回路によって直流成
分がVvcoと等しくなるように調整される。その結果、
本実施の形態におけるVLと図11に示す従来技術にお
けるVLは全く同じ波形となる。このため本実施の形態
の構成において位相誤差補償は問題なく行われる。
FIG. 3F shows a voltage waveform VL at the output point of the loop filter 5. The voltage across the capacitor is Vc1, and the voltage drop across the resistor 101 is Vc1.
Assuming that r1 is represented by VL = Vc1 + Vr1, since the frequency synthesizer is synchronized with the generated fout, the voltage Vc1 across the capacitor is adjusted by the PLL circuit so that the DC component becomes equal to Vvco. as a result,
The VL in the present embodiment and the VL in the prior art shown in FIG. 11 have exactly the same waveform. Therefore, in the configuration of the present embodiment, phase error compensation is performed without any problem.

【0027】また位相誤差補償回路9から漏れる直流電
流はすべて抵抗101に流れるため、チャージポンプ4
はこの直流電流を補償する必要はない。したがって、位
相比較ゲインが安定し、確実に位相誤差補償が行われ
る。
Since all the DC current leaking from the phase error compensation circuit 9 flows through the resistor 101, the charge pump 4
Need not compensate for this DC current. Therefore, the phase comparison gain is stabilized, and phase error compensation is reliably performed.

【0028】実施の形態2.図4は本発明の実施の形態
2の周波数シンセサイザの構成を示す図である。図4に
示す本発明の周波数シンセサイザは図1に示す本発明の
周波数シンセサイザと比べて、位相誤差補償回路9にお
いてNPNトランジスタを用い、ループフィルタ5のコ
ンデンサの一端が電源に接続されている点が異なってい
る。図4に示す本発明の構成において、1は基準となる
周波数を発振する水晶発振器1、2は水晶発振器1の出
力を分周し基準周波数を生成する基準分周器、3は位相
比較器、4は位相比較器3の出力を電流もしくは電圧に
変換し出力するチャージポンプ、5はループフィルタ、
6はループフィルタ5の出力により発振周波数が制御さ
れる電圧制御発振器(VCO)、7は可変分周器、8は
分周数切替回路、9は位相誤差補償回路、12はクロッ
ク発生回路である。
Embodiment 2 FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the frequency synthesizer according to the second embodiment of the present invention. The frequency synthesizer of the present invention shown in FIG. 4 is different from the frequency synthesizer of the present invention shown in FIG. 1 in that an NPN transistor is used in the phase error compensation circuit 9 and one end of a capacitor of the loop filter 5 is connected to a power supply. Is different. In the configuration of the present invention shown in FIG. 4, 1 is a crystal oscillator that oscillates a reference frequency, 2 is a reference divider that divides the output of the crystal oscillator 1 to generate a reference frequency, 3 is a phase comparator, 4 is a charge pump for converting the output of the phase comparator 3 into a current or a voltage and outputting it, 5 is a loop filter,
6 is a voltage controlled oscillator (VCO) whose oscillation frequency is controlled by the output of the loop filter 5, 7 is a variable frequency divider, 8 is a frequency division number switching circuit, 9 is a phase error compensation circuit, and 12 is a clock generation circuit. .

【0029】図5は本発明における位相誤差補償回路9
とループフィルタ5の詳細を示す図である。本実施の形
態における位相誤差補償回路9は、パルス幅調整回路1
08、アッテネータ109および出力バッファ110か
ら構成される。パルス幅調整回路108は位相誤差デー
タEθ(n)に比例するパルス幅を持つ矩形波を発生さ
せる、アッテネータ109は、パルス幅調整回路108
より出力される矩形波の振幅を調整し、出力バッファ1
10はアッテネータ109から出力される矩形波を電流
値の振幅を持つ矩形波に変換する機能を有する。出力バ
ッファ110は、NPNトランジスタ114と、そのN
PNトランジスタ114のエミッタとグラウンド間に接
続された抵抗102および抵抗103、NPNトランジ
スタ114のベースとグラウンド間に接続された抵抗1
05およびコンデンサ107と、NPNトランジスタ1
14のベースと電源間に接続された抵抗106から構成
される。アッテネータ109の出力は抵抗102と抵抗
103の接続点に入力され、出力バッファ110の出力
はNPNトランジスタ114のコレクタから供給され
る。
FIG. 5 shows a phase error compensating circuit 9 according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing details of a loop filter 5; The phase error compensating circuit 9 in the present embodiment includes the pulse width adjusting circuit 1
08, an attenuator 109 and an output buffer 110. The pulse width adjustment circuit 108 generates a rectangular wave having a pulse width proportional to the phase error data Eθ (n).
The output buffer 1 adjusts the amplitude of the rectangular wave output from the
Reference numeral 10 has a function of converting a rectangular wave output from the attenuator 109 into a rectangular wave having a current amplitude. The output buffer 110 includes an NPN transistor 114 and its N
The resistor 102 and the resistor 103 connected between the emitter of the PN transistor 114 and the ground, and the resistor 1 connected between the base and the ground of the NPN transistor 114
05, capacitor 107 and NPN transistor 1
14 and a resistor 106 connected between the power supply and the base. The output of the attenuator 109 is input to the connection point between the resistors 102 and 103, and the output of the output buffer 110 is supplied from the collector of the NPN transistor 114.

【0030】次に、位相誤差補償回路9の動作を図6を
用いて説明する。図6は本実施の形態における周波数シ
ンセサイザの周波数がfoutにロックされた状態におい
て位相誤差データEθ(n)=1のときの図5の各部の
信号の時間波形を示す図である。図6(a)は、パルス
幅調整回路108が分周数切換回路8の出力する位相誤
差量に比例した幅の矩形波P1を発生させる様子を示す
図である。この矩形波P1の振幅はパルス幅決定回路1
08で使用される回路のロジックレベルVlと同じであ
る。図6(b)は、パルス幅調整回路108から出力さ
れたV1の電圧振幅を持つ矩形波P1がアッテネータ1
09で適切な振幅Vinに減衰され、直流成分がカット
され、矩形波P2となる様子を示す図である。
Next, the operation of the phase error compensation circuit 9 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing a time waveform of a signal of each unit in FIG. 5 when the phase error data Eθ (n) = 1 in a state where the frequency of the frequency synthesizer according to the present embodiment is locked at fout. FIG. 6A is a diagram illustrating a state in which the pulse width adjustment circuit 108 generates a rectangular wave P1 having a width proportional to the phase error amount output from the frequency division number switching circuit 8. The amplitude of the rectangular wave P1 is determined by the pulse width determination circuit 1.
08 is the same as the logic level Vl of the circuit used. FIG. 6B shows that the rectangular wave P1 having the voltage amplitude of V1 output from the pulse width adjustment circuit 108 is attenuator 1
FIG. 9 is a diagram showing a state where the amplitude is attenuated to an appropriate amplitude Vin at 09 and a DC component is cut off to form a rectangular wave P2.

【0031】図6(c)は、アッテネータ109から出
力された減衰波形P2が抵抗102と抵抗103の交点
に印加され、NPNトランジスタ114のエミッタに流
れる電流の交流成分波形P3を示す図である。交流成分
波形P3の電流値Ieaは、従来技術の図11に示すIc
と同じ電流値になるようにアッテネータ109でVin
から以下の式で示すように得られる。ただし、この電流
Ieaは振幅調整用アッテネータ109の出力電圧波形を
反転させた波形となる。 Iea=Vin(R2+R3)/R2R3 ここで、R2は抵抗102の抵抗値、R3は抵抗103
の抵抗値である。
FIG. 6C is a diagram showing an AC component waveform P3 of the current flowing through the emitter of the NPN transistor 114 when the attenuation waveform P2 output from the attenuator 109 is applied to the intersection of the resistors 102 and 103. The current value Iea of the AC component waveform P3 is Ic shown in FIG.
Attenuator 109 so that the current value becomes the same as Vin
Is obtained from the following equation. However, this current Iea has a waveform obtained by inverting the output voltage waveform of the amplitude adjusting attenuator 109. Iea = Vin (R2 + R3) / R2R3 where R2 is the resistance value of the resistor 102, and R3 is the resistor 103
Is the resistance value.

【0032】また次の式で表される電流が抵抗102、
抵抗103にバイアス電流Iedとして流れる。 Ied={(V0×R5/(R4+R5))−0.6)}
/(R2+R3) ここで、R2は抵抗102の抵抗値、R3は抵抗103
の抵抗値、R4は抵抗105の抵抗値、R5は抵抗10
6の抵抗値、V0は電源電圧である。
The current represented by the following equation is the resistance 102,
The current flows through the resistor 103 as the bias current Ied. Ied = {(V0 × R5 / (R4 + R5)) − 0.6)}
/ (R2 + R3) where R2 is the resistance value of the resistor 102 and R3 is the resistor 103
R4 is the resistance value of the resistor 105, and R5 is the resistance value of the resistor 10.
6, a resistance value V0 is a power supply voltage.

【0033】図6(d)は、NPNトランジスタ114
のエミッタに流れる直流成分Iedと交流成分Ieaが合わ
さった合成電流波形を持つ電流Ieが流れる様子を示す
図である。図6(e)は、NPNトランジスタ114の
コレクタに接続されているループフィルタ5の抵抗10
1に流れる電流波形Ir1を示す図である。Ir1は、
チャージポンプ4からの電流と位相誤差補償回路9のコ
レクタからの電流が合成された電流である。電流Ir1
が抵抗101に流れたときに抵抗101で発生する電圧
降下Vr1は Vr1=R1×Ir1 となる。ここでR1は抵抗101の抵抗値である。な
お、図5において、抵抗101の他端は電源に接続され
ている。このように接続することによって、抵抗101
を流れる電流値Ir1を減少させることによって、チャ
ージポンプからのコンデンサのチャージによる電流の増
加を相殺することによってVCOの平均電圧を補償でき
る。
FIG. 6D shows an NPN transistor 114.
FIG. 7 is a diagram showing a state in which a current Ie having a combined current waveform in which a DC component Ied and an AC component Iea flowing to the emitter of FIG. FIG. 6E shows the resistance 10 of the loop filter 5 connected to the collector of the NPN transistor 114.
FIG. 3 is a diagram showing a current waveform Ir1 flowing through the circuit No. 1; Ir1 is
This is a combined current of the current from the charge pump 4 and the current from the collector of the phase error compensation circuit 9. Current Ir1
When voltage flows through the resistor 101, the voltage drop Vr1 generated in the resistor 101 is as follows: Vr1 = R1 × Ir1. Here, R1 is the resistance value of the resistor 101. In FIG. 5, the other end of the resistor 101 is connected to a power supply. By connecting in this manner, the resistance 101
, The average voltage of the VCO can be compensated by canceling the increase in current caused by charging the capacitor from the charge pump.

【0034】図6(f)は、ループフィルタ5の出力点
における電圧波形VLを示す図である。コンデンサの両
端電圧をVc1とし、抵抗101における電圧降下をV
r1とすると、VL=VDD−(Vc1+Vr1)で表
されるが、周波数シンセサイザが生成foutに同期して
いるので、コンデンサの両端電圧Vc1はPLL回路に
よって直流成分がVvcoと等しくなるように調整され
る。その結果、本実施の形態におけるVLと図11に示
す従来技術におけるVLは全く同じ波形となる。このた
め本実施の形態の構成において位相誤差補償は問題なく
行われる。
FIG. 6F is a diagram showing the voltage waveform VL at the output point of the loop filter 5. The voltage across the capacitor is Vc1, and the voltage drop across the resistor 101 is Vc1.
Assuming that r1, VL = VDD− (Vc1 + Vr1). Since the frequency synthesizer is synchronized with the generated fout, the voltage Vc1 across the capacitor is adjusted by the PLL circuit so that the DC component becomes equal to Vvco. . As a result, the VL in the present embodiment and the VL in the prior art shown in FIG. 11 have exactly the same waveform. Therefore, in the configuration of the present embodiment, phase error compensation is performed without any problem.

【0035】また位相誤差補償回路9から漏れる直流電
流はすべて抵抗101に流れるため、チャージポンプ4
はこの直流電流を補償する必要はない。したがって、位
相比較ゲインが安定し、確実に位相誤差補償が行われ
る。
Since all the DC current leaking from the phase error compensation circuit 9 flows through the resistor 101, the charge pump 4
Need not compensate for this DC current. Therefore, the phase comparison gain is stabilized, and phase error compensation is reliably performed.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の第1の発明の周波数シンセサイ
ザにおける位相誤差補償手段は、分周数切替手段で発生
する位相誤差のデータに従って矩形波を発生するパルス
幅調整回路と、その振幅を減衰するアッテネータと、そ
のアッテネータで減衰された矩形波をループフィルタに
供給する出力バッファとを備え、ループフィルタは、抵
抗とコンデンサの直列回路によって構成され、チャージ
ポンプの出力にコンデンサの一端が接続され、コンデン
サの他端が抵抗の一端に接続され、抵抗の他端がグラウ
ンドに接続され、コンデンサと抵抗を接続している接続
点に位相誤差補償手段からの出力が供給されるように構
成されるので、位相誤差補償手段から漏れる直流電流は
ループフィルタの抵抗のみを流れる。したがって、チャ
ージポンプが位相誤差補償手段の漏れ電流を補償する必
要がなく、安定した位相比較ゲインが得られ、確実な位
相誤差補償を行う事が可能となる。さらに、本発明は、
IC上に形成されるPNPトランジスタを用いる場合に
時に有効である。
The phase error compensating means in the frequency synthesizer according to the first invention of the present invention comprises: a pulse width adjusting circuit for generating a rectangular wave in accordance with the phase error data generated by the frequency dividing number switching means; An attenuator, and an output buffer for supplying a rectangular wave attenuated by the attenuator to the loop filter.The loop filter is configured by a series circuit of a resistor and a capacitor, and one end of the capacitor is connected to an output of the charge pump. The other end of the capacitor is connected to one end of the resistor, the other end of the resistor is connected to the ground, and the output from the phase error compensation means is supplied to the connection point connecting the capacitor and the resistor. DC current leaking from the phase error compensating means flows only through the resistance of the loop filter. Therefore, it is not necessary for the charge pump to compensate for the leakage current of the phase error compensating means, so that a stable phase comparison gain can be obtained, and it is possible to perform a reliable phase error compensation. Further, the present invention provides
This is sometimes effective when using a PNP transistor formed on an IC.

【0037】また、本発明の第2の発明の周波数シンセ
サイザにおいて、位相誤差補償手段中の出力バッファ
は、PNPトランジスタと、そのPNPトランジスタの
エミッタと電源間に接続された第1の抵抗および第2の
抵抗、そのPNPトランジスタのベースと電源間に接続
された第3の抵抗およびコンデンサと、そのPNPトラ
ンジスタのベースとグラウンド間に接続された第4の抵
抗から構成され、アッテネータの出力は第1の抵抗と第
2の抵抗の接続点に供給され、出力バッファの出力はP
NPトランジスタのコレクタからループフィルタに供給
されるように構成されるので、位相誤差補償を行う適切
な信号を生成でき、安定した位相比較ゲインが得られ、
確実な位相誤差補償を行う事が可能となる。位相誤差補
償手段から漏れる直流電流はループフィルタの抵抗のみ
を流れるので、チャージポンプが位相誤差補償回路の漏
れ電流を補償する必要がなくなり回路構成が簡単にな
る。
In the frequency synthesizer according to the second aspect of the present invention, the output buffer in the phase error compensating means includes a PNP transistor, a first resistor connected between the emitter of the PNP transistor and a power supply, and a second resistor. , A third resistor and a capacitor connected between the base of the PNP transistor and the power supply, and a fourth resistor connected between the base of the PNP transistor and the ground, and the output of the attenuator is a first resistor. The output of the output buffer is supplied to the connection point of the resistor and the second resistor.
Since it is configured to be supplied from the collector of the NP transistor to the loop filter, an appropriate signal for performing phase error compensation can be generated, and a stable phase comparison gain can be obtained.
Reliable phase error compensation can be performed. Since the DC current leaking from the phase error compensating means flows only through the resistance of the loop filter, the charge pump does not need to compensate for the leak current of the phase error compensating circuit, thereby simplifying the circuit configuration.

【0038】また、本発明の第3の発明の周波数シンセ
サイザにおける位相誤差補償手段は、分周数切替手段で
発生する位相誤差のデータに従って矩形波を発生するパ
ルス幅調整回路と、その振幅を減衰するアッテネータ
と、そのアッテネータで減衰された矩形波をループフィ
ルタに供給する出力バッファとを備え、ループフィルタ
は、抵抗とコンデンサの直列回路によって構成され、チ
ャージポンプの出力にコンデンサの一端が接続され、コ
ンデンサの他端が抵抗の一端に接続され、抵抗の他端が
電源に接続され、コンデンサと抵抗を接続している接続
点に位相誤差補償手段からの出力が供給されるように構
成されるので、位相誤差補償手段から漏れる直流電流は
ループフィルタの抵抗のみを流れる。したがって、チャ
ージポンプが位相誤差補償手段の漏れ電流を補償する必
要がなく、安定した位相比較ゲインが得られ、確実な位
相誤差補償を行う事が可能となる。さらに、本発明は、
IC上に形成されるNPNトランジスタを用いる場合に
時に有効である。
The phase error compensating means in the frequency synthesizer according to the third invention of the present invention comprises: a pulse width adjusting circuit for generating a rectangular wave according to the phase error data generated by the frequency dividing number switching means; An attenuator, and an output buffer for supplying a rectangular wave attenuated by the attenuator to the loop filter.The loop filter is configured by a series circuit of a resistor and a capacitor, and one end of the capacitor is connected to an output of the charge pump. The other end of the capacitor is connected to one end of the resistor, the other end of the resistor is connected to the power supply, and the output from the phase error compensation means is supplied to the connection point connecting the capacitor and the resistor. DC current leaking from the phase error compensating means flows only through the resistance of the loop filter. Therefore, it is not necessary for the charge pump to compensate for the leakage current of the phase error compensating means, so that a stable phase comparison gain can be obtained, and it is possible to perform a reliable phase error compensation. Further, the present invention provides
This is sometimes effective when an NPN transistor formed on an IC is used.

【0039】また、本発明の第4の発明の周波数シンセ
サイザにおける位相誤差補償手段中の出力バッファは、
NPNトランジスタと、そのNPNトランジスタのエミ
ッタとグラウンド間に接続された第1の抵抗および第2
の抵抗、そのNPNトランジスタのベースとグラウンド
間に接続された第3の抵抗およびコンデンサと、そのN
PNトランジスタのベースと電源間に接続された第4の
抵抗から構成され、アッテネータの出力は第1の抵抗と
第2の抵抗の接続点に供給され、出力バッファの出力は
NPNトランジスタのコレクタからループフィルタに供
給されるように構成されるので、位相誤差補償を行う適
切な信号を生成でき、安定した位相比較ゲインが得ら
れ、確実な位相誤差補償を行う事が可能となる。さら
に、位相誤差補償回路から漏れる直流電流はループフィ
ルタの抵抗のみを流れるので、チャージポンプが位相誤
差補償手段の漏れ電流を補償する必要がなくなり回路構
成が簡単になる。
The output buffer in the phase error compensating means in the frequency synthesizer according to the fourth aspect of the present invention comprises:
An NPN transistor, a first resistor connected between the emitter of the NPN transistor and ground, and a second resistor.
, A third resistor and a capacitor connected between the base of the NPN transistor and ground, and the N
A fourth resistor is connected between the base of the PN transistor and the power supply, the output of the attenuator is supplied to a connection point between the first resistor and the second resistor, and the output of the output buffer is looped from the collector of the NPN transistor. Since it is configured to be supplied to the filter, it is possible to generate an appropriate signal for performing phase error compensation, obtain a stable phase comparison gain, and perform reliable phase error compensation. Further, since the DC current leaking from the phase error compensation circuit flows only through the resistance of the loop filter, it is not necessary for the charge pump to compensate for the leakage current of the phase error compensating means, thereby simplifying the circuit configuration.

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

【図1】 本発明の実施の形態1における周波数シンセ
サイザの構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a frequency synthesizer according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1における位相誤差補償
回路とループフィルタの構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating configurations of a phase error compensation circuit and a loop filter according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態1における位相誤差補償
回路の動作を示す時間波形を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a time waveform illustrating an operation of the phase error compensation circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態2における周波数シンセ
サイザの構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a frequency synthesizer according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態2における位相誤差補償
回路とループフィルタの構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a phase error compensation circuit and a loop filter according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態2における位相誤差補償
回路の動作を示す時間波形を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a time waveform illustrating an operation of the phase error compensation circuit according to the second embodiment of the present invention.

【図7】 従来技術における周波数シンセサイザの構成
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a frequency synthesizer according to the related art.

【図8】 従来技術における分周数切替回路の構成を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a frequency division number switching circuit according to the related art.

【図9】 従来技術における周波数シンセサイザにおい
て分数数切替をすることにより発生する位相誤差と分周
数切換回路の動作を示す時間波形を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a phase error generated by switching a fraction in a frequency synthesizer according to the related art and a time waveform showing an operation of a division number switching circuit.

【図10】 従来技術において分周数切替により発生す
る位相誤差によりチャージポンプ出力に表れる矩形波を
示す時間波形を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a time waveform indicating a rectangular wave appearing in a charge pump output due to a phase error generated by frequency division switching in the related art.

【図11】 従来技術において行われる位相誤差補償を
示す時間波形を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a time waveform showing phase error compensation performed in the related art.

【図12】 従来技術における位相誤差補償回路の構成
を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a phase error compensation circuit according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水晶発振器、2 基準分周器、3 位相比較器、4
チャージポンプ、5ループフィルタ、6 VCO、7
可変分周器、8 分周数切替回路、9 位相誤差補償
回路、12 クロック発生回路、100 コンデンサ
(容量値C1)、101 抵抗(抵抗値R1)、102
抵抗(抵抗値R2)、103 抵抗(抵抗値R3)、
104,114 トランジスタ、105 抵抗(抵抗値
R4)、106 抵抗(抵抗値R5)、107 コンデ
ンサ(容量値C2)、108 パルス幅調整回路、10
9 アッテネータ、110 出力バッファ、200 加
算器、201 レジスタ、202 積分器、203 加
算器
1 crystal oscillator, 2 reference frequency divider, 3 phase comparator, 4
Charge pump, 5 loop filter, 6 VCO, 7
Variable frequency divider, frequency division number switching circuit, 9 phase error compensation circuit, 12 clock generation circuit, 100 capacitor (capacitance value C1), 101 resistor (resistance value R1), 102
Resistance (resistance R2), 103 resistance (resistance R3),
104, 114 transistor, 105 resistor (resistance value R4), 106 resistor (resistance value R5), 107 capacitor (capacitance value C2), 108 pulse width adjustment circuit,
9 attenuator, 110 output buffer, 200 adder, 201 register, 202 integrator, 203 adder

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準クロックを用いてその基準クロック
の整数の分周数を発生する分周数切替手段と、電圧制御
発振手段と、この電圧制御発振手段の出力を前記分周数
切替手段が与える分周数で分周する可変分周手段と、前
記基準クロックと前記可変分周手段の出力信号の位相誤
差を検出して出力する位相比較手段と、前記位相比較手
段の出力を入力とし、前記電圧制御発振手段を制御する
信号を出力するチャージポンプと、前記チャージポンプ
の出力を平滑して前記電圧制御発振手段を制御する信号
を供給するループフィルタと、前記分周数切替手段から
の出力によって位相誤差を補償する信号をループフィル
タに供給する位相誤差補償手段とを備えた周波数シンセ
サイザにおいて:前記位相誤差補償手段は、前記分周数
切替手段で発生する前記位相誤差のデータに従って矩形
波を発生するパルス幅調整手段と、その振幅を減衰する
アッテネータと、そのアッテネータで減衰された矩形波
をループフィルタに供給する出力バッファとを備え、前
記ループフィルタは、抵抗とコンデンサの直列回路によ
って構成され、前記チャージポンプの出力に前記コンデ
ンサの一端が接続され、前記コンデンサの他端が前記抵
抗の一端に接続され、前記抵抗の他端がグラウンドに接
続され、前記コンデンサと前記抵抗を接続している接続
点に前記位相誤差補償手段からの出力が供給されること
を特徴とする周波数シンセサイザ。
1. A frequency dividing number switching means for generating an integral frequency dividing number of a reference clock using a reference clock, a voltage controlled oscillating means, and an output of the voltage controlled oscillating means. A variable frequency dividing means for dividing by a given frequency dividing number, a phase comparing means for detecting and outputting a phase error between the reference clock and an output signal of the variable frequency dividing means, and an output of the phase comparing means as an input, A charge pump for outputting a signal for controlling the voltage-controlled oscillation means, a loop filter for smoothing the output of the charge pump and supplying a signal for controlling the voltage-controlled oscillation means, and an output from the frequency division number switching means And a phase error compensating means for supplying a signal for compensating a phase error to the loop filter by the phase error compensating means. The phase error compensating means is generated by the frequency division number switching means. Pulse width adjusting means for generating a rectangular wave according to the data of the phase error, an attenuator for attenuating the amplitude thereof, and an output buffer for supplying a rectangular wave attenuated by the attenuator to a loop filter, the loop filter comprising: One end of the capacitor is connected to the output of the charge pump, the other end of the capacitor is connected to one end of the resistor, the other end of the resistor is connected to ground, An output from the phase error compensator is supplied to a connection point connecting a capacitor and the resistor.
【請求項2】 位相誤差補償手段中の出力バッファは、
PNPトランジスタと、そのPNPトランジスタのエミ
ッタと電源間に接続された第1の抵抗および第2の抵
抗、そのPNPトランジスタのベースと前記電源間に接
続された第3の抵抗およびコンデンサと、そのPNPト
ランジスタのベースとグラウンド間に接続された第4の
抵抗から構成され、アッテネータの出力は前記第1の抵
抗と前記第2の抵抗の接続点に供給され、前記出力バッ
ファの出力は前記PNPトランジスタのコレクタから前
記ループフィルタに供給され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。
2. An output buffer in the phase error compensating means,
A PNP transistor, a first resistor and a second resistor connected between the emitter of the PNP transistor and a power supply, a third resistor and a capacitor connected between the base of the PNP transistor and the power supply, and the PNP transistor The output of the attenuator is supplied to a connection point between the first resistor and the second resistor, and the output of the output buffer is connected to the collector of the PNP transistor. 2. The frequency synthesizer according to claim 1, wherein the signal is supplied to the loop filter.
【請求項3】 基準クロックを用いてその基準クロック
の整数の分周数を発生する分周数切替手段と、電圧制御
発振手段と、この電圧制御発振手段の出力を前記分周数
切替手段が与える分周数で分周する可変分周手段と、前
記基準クロックと前記可変分周手段の出力信号の位相誤
差を検出して出力する位相比較手段と、前記位相比較手
段の出力を入力とし、前記電圧制御発振手段を制御する
信号を出力するチャージポンプと、前記チャージポンプ
の出力を平滑して前記電圧制御発振手段を制御する信号
を供給するループフィルタと、前記分周数切替手段から
の出力によって位相誤差を補償する信号を前記ループフ
ィルタに供給する位相誤差補償手段とを備えた周波数シ
ンセサイザにおいて:前記位相誤差補償手段は、前記分
周数切替手段で発生する前記位相誤差のデータに従って
矩形波を発生するパルス幅調整手段と、その振幅を減衰
するアッテネータと、そのアッテネータで減衰された矩
形波をループフィルタに供給する出力バッファとを備
え、前記ループフィルタは、抵抗とコンデンサの直列回
路によって構成され、前記チャージポンプの出力に前記
コンデンサの一端が接続され、前記コンデンサの他端が
前記抵抗の一端に接続され、前記抵抗の他端が前記電源
に接続され、前記コンデンサと前記抵抗を接続している
接続点に前記位相誤差補償手段からの出力が供給される
ことを特徴とする周波数シンセサイザ。
3. A division number switching means for generating an integer division number of the reference clock using a reference clock, a voltage controlled oscillation means, and an output of the voltage controlled oscillation means, wherein the division number switching means outputs A variable frequency dividing means for dividing by a given frequency dividing number, a phase comparing means for detecting and outputting a phase error between the reference clock and an output signal of the variable frequency dividing means, and an output of the phase comparing means as an input, A charge pump for outputting a signal for controlling the voltage-controlled oscillation means, a loop filter for smoothing the output of the charge pump and supplying a signal for controlling the voltage-controlled oscillation means, and an output from the frequency division number switching means And a phase error compensating means for supplying a signal for compensating a phase error to the loop filter by the phase error compensating means: the phase error compensating means is generated by the frequency dividing number switching means. Pulse width adjusting means for generating a rectangular wave according to the data of the phase error, an attenuator for attenuating the amplitude thereof, and an output buffer for supplying a rectangular wave attenuated by the attenuator to a loop filter, wherein the loop filter includes: , A resistor and a series circuit of a capacitor, one end of the capacitor is connected to the output of the charge pump, the other end of the capacitor is connected to one end of the resistor, the other end of the resistor is connected to the power supply An output from the phase error compensating means is supplied to a connection point connecting the capacitor and the resistor.
【請求項4】 位相誤差補償手段中の出力バッファは、
NPNトランジスタと、そのNPNトランジスタのエミ
ッタとグラウンド間に接続された第1の抵抗および第2
の抵抗、そのNPNトランジスタのベースとグラウンド
間に接続された第3の抵抗およびコンデンサと、そのN
PNトランジスタのベースと電源間に接続された第4の
抵抗から構成され、アッテネータの出力は前記第1の抵
抗と前記第2の抵抗の接続点に供給され、前記出力バッ
ファの出力は前記NPNトランジスタのコレクタから前
記ループフィルタに供給されることを特徴とする請求項
3記載の周波数シンセサイザ。
4. An output buffer in the phase error compensating means,
An NPN transistor, a first resistor connected between the emitter of the NPN transistor and ground, and a second resistor.
, A third resistor and a capacitor connected between the base of the NPN transistor and ground, and the N
A fourth resistor connected between a base of the PN transistor and a power supply, an output of the attenuator is supplied to a connection point between the first resistor and the second resistor, and an output of the output buffer is connected to the NPN transistor 4. The frequency synthesizer according to claim 3, wherein said loop filter is supplied from said collector to said loop filter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002027282A (en) * 2000-07-10 2002-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Synchronizing separator circuit
JP2002314408A (en) * 2001-04-13 2002-10-25 Texas Instr Japan Ltd Pll circuit
JP2007274081A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Mitsubishi Electric Corp Phase locked loop type frequency synthesizer
KR100916641B1 (en) 2007-10-30 2009-09-08 (주)카이로넷 Adaptive Frequency Error Compensation Circuit And Wide Band Frequency Synthesizer including The Same

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