JPH11308101A - Tuner device - Google Patents

Tuner device

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Publication number
JPH11308101A
JPH11308101A JP10113299A JP11329998A JPH11308101A JP H11308101 A JPH11308101 A JP H11308101A JP 10113299 A JP10113299 A JP 10113299A JP 11329998 A JP11329998 A JP 11329998A JP H11308101 A JPH11308101 A JP H11308101A
Authority
JP
Japan
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charge pump
frequency
signal
local oscillator
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP10113299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeto Masuda
成人 升田
Kenji Itagaki
憲志 板垣
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP10113299A priority Critical patent/JPH11308101A/en
Publication of JPH11308101A publication Critical patent/JPH11308101A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the fluctuation of a phase noise characteristic by the deviation of a received frequency with respect to a PLL(phased locked loop) synthesizer tuner with a wide received frequency band. SOLUTION: The control voltage signal V of a local oscillator 6 constituted of a voltage control oscillator is converted into a digital signal by an analog digital converter 23 and charge pump current control data C0, C0...Cn are generated. Charge pump current P derived from a charge pump circuit 180 is optimized based on the output of the phase comparator 17 of a PLL circuit with control data and optimized charge pump current P is smoothed by a loop filter 19. A tuner is provided with the PLL circuit obtaining the control voltage signal.

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、PLL(Phas
e Locked Loop)シンセサイザ回路を用い
たチューナ装置であり、特にデジタル対応CATV用の
チューナ装置に関するものである。
The present invention relates to a PLL (Phas).
The present invention relates to a tuner device using a (e Locked Loop) synthesizer circuit, and more particularly to a tuner device for a digital CATV.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のチューナ装置の構成を図8及び図
9に示す。図8は、従来のダブルコンバージョンチュー
ナの全体の構成を示すものである。受信した高周波RF
(Radio Frequency)信号を、2回の周
波数変換処理によって、中間周波数IF(Interm
ediate Frequency)信号を出力する。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional tuner device is shown in FIGS. FIG. 8 shows an entire configuration of a conventional double conversion tuner. High frequency RF received
(Radio Frequency) signal is converted to an intermediate frequency IF (Interm
output signal of the same frequency.

【0003】図8において、1はRF入力端子、2は受
信帯域内のRF信号のみを通過させるバンドパスフィル
タ、3はAGC(Automatic Gain Co
ntrol)増幅回路、4はRF増幅回路、5は第1の
周波数変換器、6は第1の局部発振器、7はPLL回
路、8はバンドパスフィルタ、9は第1のIF増幅回
路、10はバンドパスフィルタ、11は第2の周波数変
換器、12は第2の局部発振器、13はバンドパスフィ
ルタ、14は第2のIF増幅回路、15はこのチューナ
のIF信号出力端子である。
In FIG. 8, 1 is an RF input terminal, 2 is a band-pass filter that allows only an RF signal in a reception band to pass, and 3 is an AGC (Automatic Gain Co).
ntrol), 4 is an RF amplifier circuit, 5 is a first frequency converter, 6 is a first local oscillator, 7 is a PLL circuit, 8 is a band-pass filter, 9 is a first IF amplifier circuit, 10 is A band pass filter, 11 is a second frequency converter, 12 is a second local oscillator, 13 is a band pass filter, 14 is a second IF amplifier circuit, and 15 is an IF signal output terminal of this tuner.

【0004】RF入力端子1より入力されたRF信号
は、バンドパスフィルタ2により、受信周波数帯に対応
したフィルタリング処理が施され、AGC増幅回路3
で、RF信号レベルに応じたAGC電圧により、所定の
レベル範囲に制限された後、RF増幅回路4により増幅
されて、第1の周波数変換器5に供給される。第1の周
波数変換器5は、第1の局部発振器6から出力される第
1の局部発振信号に基づいて、入力されたRF信号を第
1のIF信号に周波数変換している。この場合、第1の
局部発振器6は、PLL回路7により、受信チャンネル
に合わせてその発振周波数が制御されるとともに周波数
の安定化が図られる。
An RF signal input from an RF input terminal 1 is subjected to a filtering process corresponding to a reception frequency band by a band pass filter 2, and the AGC amplifier circuit 3
After being limited to a predetermined level range by an AGC voltage corresponding to the RF signal level, the signal is amplified by the RF amplifier circuit 4 and supplied to the first frequency converter 5. The first frequency converter 5 converts the frequency of the input RF signal into a first IF signal based on the first local oscillation signal output from the first local oscillator 6. In this case, the oscillation frequency of the first local oscillator 6 is controlled by the PLL circuit 7 in accordance with the reception channel, and the frequency is stabilized.

【0005】ここで、上記第1の周波数変換器5から出
力された第1のIF信号は、バンドパスフィルタ8によ
り、第1中間周波数帯に対応した帯域フィルタリング処
理が施され、第1のIF増幅回路9で増幅された後、バ
ンドパスフィルタ10により、再度第1中間周波数帯に
対応した帯域フィルタリング処理が施され、第2の周波
数変換器11に供給される。第2の周波数変換器11
は、第2の局部発振器12から出力される第2の局部発
振信号に基づいて、入力された第1のIF信号を第2の
IF信号に周波数変換している。
Here, the first IF signal output from the first frequency converter 5 is subjected to band filtering corresponding to a first intermediate frequency band by a band-pass filter 8, and the first IF signal is output. After being amplified by the amplifier circuit 9, the bandpass filter 10 again performs band filtering processing corresponding to the first intermediate frequency band, and is supplied to the second frequency converter 11. Second frequency converter 11
Converts the frequency of the input first IF signal into a second IF signal based on the second local oscillation signal output from the second local oscillator 12.

【0006】そして、上記第2の周波数変換器11から
出力された第2のIF信号は、バンドパスフィルタ13
により、第2中間周波数帯に対応した帯域フィルタリン
グ処理が施され、第2のIF増幅回路14で増幅された
後、IF信号出力端子15より出力される。
[0006] The second IF signal output from the second frequency converter 11 is applied to a band-pass filter 13.
As a result, a band filtering process corresponding to the second intermediate frequency band is performed, amplified by the second IF amplifier circuit 14, and then output from the IF signal output terminal 15.

【0007】図9は、図8におけるPLL回路7の詳細
図である。図9において、図8と同一部分には同一符号
を付して示すと、5は第1の周波数変換器、6は第1の
局部発振器、7はPLL回路である。このPLL回路7
において、16は水晶発振器、17は位相比較器、18
はチャージポンプ回路、19は抵抗R1、R2、コンデ
ンサC及び増幅器21より成るループフィルタ、20は
プログラマブル分周器である。
FIG. 9 is a detailed diagram of the PLL circuit 7 in FIG. In FIG. 9, the same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. Reference numeral 5 denotes a first frequency converter, 6 denotes a first local oscillator, and 7 denotes a PLL circuit. This PLL circuit 7
, 16 is a crystal oscillator, 17 is a phase comparator, 18
Is a charge pump circuit, 19 is a loop filter including resistors R1 and R2, a capacitor C and an amplifier 21, and 20 is a programmable frequency divider.

【0008】位相比較器17は、水晶発振器16からの
基準周波数frと第1の局部発振器6の発振周波数fv
coをN分周した(後述)周波数fvco/Nとの位相
を比較し、位相の進み遅れに対応した位相比較信号Q
1、Q2をチャージポンプ回路18に出力する。チャー
ジポンプ回路18は、位相比較信号Q1、Q2に基づ
き、正又は負の直流電流信号Pを生成し、増幅器21、
抵抗R1、R2及びコンデンサCより成るループフィル
タ19に供給する。
The phase comparator 17 calculates the reference frequency fr from the crystal oscillator 16 and the oscillation frequency fv of the first local oscillator 6.
The phase is compared with a frequency fvco / N obtained by dividing the frequency of N by N (described later), and a phase comparison signal Q corresponding to the phase advance / delay is obtained.
1 and Q2 are output to the charge pump circuit 18. The charge pump circuit 18 generates a positive or negative DC current signal P based on the phase comparison signals Q1 and Q2,
The voltage is supplied to a loop filter 19 including resistors R1 and R2 and a capacitor C.

【0009】ループフィルタ19は、チャージポンプ信
号Pをフィルタリング処理(積分処理)して、平滑した
制御電圧信号Vを出力し、第1の局部発振器6に供給す
る。第1の局部発振器6は、制御電圧信号Vに基づく発
振周波数fvcoで発振して、出力信号を第1の周波数
変換器5に出力するとともに、プログラマブル分周器2
0に出力する。プログラマブル分周器20は、第1の局
部発振器6からの出力信号をN分周し、周波数fvco
/Nを、位相比較器17に供給する。
The loop filter 19 filters (integrates) the charge pump signal P, outputs a smoothed control voltage signal V, and supplies it to the first local oscillator 6. The first local oscillator 6 oscillates at an oscillation frequency fvco based on the control voltage signal V, outputs an output signal to the first frequency converter 5, and
Output to 0. The programmable frequency divider 20 divides the output signal from the first local oscillator 6 by N, and outputs the frequency fvco
/ N is supplied to the phase comparator 17.

【0010】このような回路は、水晶発振器16より成
る基準発振器の出力周波数frに位相同期してN倍する
PLLを構成しており、プログラマブル分周器20の出
力する分周比は、ユーザが選局したチャネルに対応して
変化される。これによって、第1の局部発振器6の出力
周波数fvcoは、第1の周波数変換器5に送られ、受
信したRF信号をIF周波数に変換する。
Such a circuit constitutes a PLL which is N times in phase synchronization with the output frequency fr of the reference oscillator comprising the crystal oscillator 16, and the frequency division ratio output from the programmable frequency divider 20 is determined by the user. The value is changed according to the selected channel. Thus, the output frequency fvco of the first local oscillator 6 is sent to the first frequency converter 5 and converts the received RF signal into an IF frequency.

【0011】ここで図9に示す抵抗器R1、R2とコン
デンサCで決定されるPLLループフィルタ(低域通過
フィルタ)の時定数及び利得は選局チャネルに対して固
定値である。図9に示すPLL回路7において、第1の
局部発振器6の出力周波数fvcoは、 fvco=N・fr ・・・ (1) で表され、選局は、マイクロコンピュータ等で構成した
プログラマブル分周器20の分周比Nを変えることによ
って行われる。
Here, the time constant and gain of the PLL loop filter (low-pass filter) determined by the resistors R1 and R2 and the capacitor C shown in FIG. 9 are fixed values for the selected channel. In the PLL circuit 7 shown in FIG. 9, the output frequency fvco of the first local oscillator 6 is represented by fvco = N · fr (1), and the tuning is performed by a programmable frequency divider constituted by a microcomputer or the like. This is done by changing the frequency division ratio N of 20.

【0012】このような従来のチューナ装置におけるP
LLシンセサイザの位相雑音特性を決定づける位相伝達
関数H(s)は、次式で与えられる。
In such a conventional tuner device, P
The phase transfer function H (s) that determines the phase noise characteristic of the LL synthesizer is given by the following equation.

【0013】[0013]

【数1】 (Equation 1)

【0014】上式においてフィルタ時定数τ1、τ2は、
τ1=R1・C、τ2=R2・Cで与えられ、自然周波数
ωnとダンピングファクタζはそれぞれωn=(K/
τ11/2、ζ=τ2/2・(K/τ11/2で与えられ、
又ループゲインKは、K=Kφ・Kvco/Nである。
但し、Kφは位相比較器17の感度、Kvcoは、第1
の局部発振器6の感度であり、Sはラプラス演算子であ
る。
In the above equation, the filter time constants τ 1 and τ 2 are
τ 1 = R1 · C, τ 2 = R2 · C, and the natural frequency ω n and the damping factor ζ are respectively ω n = (K /
tau 1) 1/2, is given by ζ = τ 2/2 · ( K / τ 1) 1/2,
The loop gain K is K = Kφ · Kvco / N.
Here, Kφ is the sensitivity of the phase comparator 17, and Kvco is the first
, And S is a Laplace operator.

【0015】ここで、チャネル選局にて上記の式(1)
における分周比Nが変化すると、上に示した関係から明
らかなようにループゲインKが変化し、自然周波数ωn
及びダンピングファクタζが変化して、位相伝達関数H
(S)の周波数応答特性が変化する。PLLシンセサイ
ザの位相雑音特性は、この位相伝達関数H(S)の周波
数応答特性に近似的に比例するため、受信チャネルが変
わり、分周比Nが変化すれば、位相雑音特性が変わるこ
とになる。このように自然周波数ωnは、PLL回路の
ロックアップ後の位相雑音特性に影響し、ダンピングフ
ァクタζは、PLL回路のロックアップタイムに影響す
る。
Here, in the channel selection, the above equation (1)
When the frequency division ratio N changes, the loop gain K changes as is apparent from the above relationship, and the natural frequency ω n
And the damping factor 変 化 changes, and the phase transfer function H
The frequency response characteristic of (S) changes. Since the phase noise characteristic of the PLL synthesizer is approximately proportional to the frequency response characteristic of the phase transfer function H (S), if the receiving channel changes and the dividing ratio N changes, the phase noise characteristic changes. . As described above, the natural frequency ω n affects the phase noise characteristic of the PLL circuit after lock-up, and the damping factor ζ affects the lock-up time of the PLL circuit.

【0016】このような問題を解決するため特開平9−
93125号のPLLシンセサイザ回路には、選局時の
分周比設定データに基づき、チャージポンプ回路の出力
電流値を可変制御して、周波数範囲の広いPLLシンセ
サイザ回路における高周波数帯域と低周波数帯域の各周
波数間のロックアップタイム及びノイズ特性の変動を制
御する技術が開示されている。
To solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open No.
In the PLL synthesizer circuit of No. 93125, the output current value of the charge pump circuit is variably controlled based on the division ratio setting data at the time of channel selection, so that the PLL synthesizer circuit having a wide frequency range has a high frequency band and a low frequency band. A technique for controlling a lock-up time between each frequency and a variation in noise characteristics is disclosed.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のダブル
コンバージョンチューナを受信帯域が広い地上波デジタ
ルテレビジョン放送受信用チューナとして使用した場
合、次のような問題を有している。地上波デジタルテレ
ビ放送受信用チューナにおいては、受信帯域が50MH
z〜806MHz(米国使用)と非常に広帯域であるの
で、受信周波数によって位相雑音特性のチャネル間偏差
が大きく、位相雑音特性が大きく変動し、チューナの性
能に大きく影響する。
When the above-mentioned conventional double-conversion tuner is used as a tuner for receiving a terrestrial digital television broadcast having a wide receiving band, there are the following problems. In a terrestrial digital television broadcast receiving tuner, the receiving band is 50 MHz.
Since the band is very wide, z to 806 MHz (used in the United States), the inter-channel deviation of the phase noise characteristic is large depending on the reception frequency, and the phase noise characteristic fluctuates greatly, greatly affecting the performance of the tuner.

【0018】又、特開平9−93125号のPLLシン
セサイザ回路では、デジタル信号であるPLL分周比デ
ータでチャージポンプ回路のチャージポンプ電流を制御
しているので受信周波数を複数ゾーンに分割して制御す
る場合に各ゾーン間の境界値をアナログ的に任意の最適
値に選択することができないという問題があった。本発
明は、上記の問題に鑑み、簡単な構成で広帯域の周波数
を受信する場合の選局チャネルによる位相雑音特性の偏
差を抑制したチューナを提供することを目的とする。
In the PLL synthesizer circuit disclosed in JP-A-9-93125, the charge pump current of the charge pump circuit is controlled by the PLL frequency division ratio data which is a digital signal. In such a case, there is a problem that a boundary value between the zones cannot be analogously selected to an arbitrary optimum value. The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a tuner that has a simple configuration and suppresses deviation in phase noise characteristics due to a channel selected when receiving a wideband frequency.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のチューナ装置は請求項1では、入力される
電圧に応じて出力周波数を変化させる電圧制御型発振器
で構成された局部発振器と;外部からの指令に応じて分
周比を可変でき、かつこの分周比に応じて前記局部発振
器の出力を分周した分周信号を導出する分周器と;基準
周波数信号を発生する基準周波数発振器と;この基準周
波数信号と上記分周信号の間の位相を比較する位相比較
器と;この位相比較器の出力に基づき前記局部発振器の
発振周波数を制御するためのチャージポンプ電流を生成
するチャージポンプ回路と;前記チャージポンプ電流を
平滑して、前記局部発振器の発振周波数を制御するため
の制御電圧を導出するループフィルタと;この制御電圧
に基づき、前記チャージポンプ回路から導出されるチャ
ージポンプ電流の電流値を前記ループフィルタの時定数
の変化が少なくなる予め定めた最適値に設定するチャー
ジポンプ電流制御手段とで構成したPLLシンセサイザ
ー回路を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a tuner apparatus comprising: a local oscillator comprising a voltage-controlled oscillator for changing an output frequency in accordance with an input voltage; A frequency divider that can vary the frequency division ratio in response to an external command and derives a frequency-divided signal obtained by dividing the output of the local oscillator according to the frequency division ratio; and generates a reference frequency signal. A reference frequency oscillator; a phase comparator for comparing a phase between the reference frequency signal and the frequency-divided signal; and a charge pump current for controlling an oscillation frequency of the local oscillator based on an output of the phase comparator. A charge pump circuit; a loop filter for smoothing the charge pump current to derive a control voltage for controlling an oscillation frequency of the local oscillator; And a charge pump current control means for setting the current value of the charge pump current derived from the charge pump circuit to a predetermined optimum value that reduces the change in the time constant of the loop filter. And

【0020】又、請求項2では、請求項1記載のチュー
ナ装置において、前記局部発振器の発振周波数を制御す
るアナログ信号の制御電圧を前記チャージポンプ回路の
チャージポンプ電流を制御するデジタルの制御信号に変
換するアナログデジタル変換手段を備えたことを特徴と
する。
According to a second aspect of the present invention, in the tuner device according to the first aspect, a control voltage of an analog signal for controlling an oscillation frequency of the local oscillator is converted into a digital control signal for controlling a charge pump current of the charge pump circuit. It is characterized by comprising analog-to-digital conversion means for converting.

【0021】又、請求項3では、請求項2記載のチュー
ナ装置において、前記アナログデジタル変換手段を、任
意の複数のコンパレータ回路で構成したことを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, in the tuner device according to the second aspect, the analog-to-digital converter is constituted by a plurality of arbitrary comparator circuits.

【0022】[0022]

【作用】プログラマブル分周器は、第1の局部発振器か
らの発振周波数fvcoを選局チャネルに応じて1/N
に分周し、この分周した周波数fvco/Nを位相比較
器で水晶発振器からの基準周波数frと位相比較して位
相の進み遅れに応じた位相比較信号Q1、Q2をチャー
ジポンプ回路に出力する。チャージポンプ回路は、上記
の位相比較信号Q1、Q2に基づき、正又は負の直流電
流信号Pを作りループフィルで平滑して、上記第1の局
部発振器に選局チャネルに応じた制御電圧信号Vを供給
する。
The programmable frequency divider sets the oscillation frequency fvco from the first local oscillator to 1 / N according to the selected channel.
The phase of the divided frequency fvco / N is compared with a reference frequency fr from a crystal oscillator by a phase comparator, and phase comparison signals Q1 and Q2 corresponding to the phase advance / delay are output to the charge pump circuit. . The charge pump circuit generates a positive or negative DC current signal P based on the above-mentioned phase comparison signals Q1 and Q2, smoothes it with a loop fill, and makes the first local oscillator control voltage signal V corresponding to the selected channel. Supply.

【0023】一方、上記ループフィルタより出力される
制御電圧信号Vは、A/D変換器で、チャージポンプ回
路のチャージポンプ電流制御データCn、Cn-1、……C
oに変換される。このチャージポンプ電流制御データC
n、Cn-1、……Coは、選局チャネルによる周波数に応
じたデジタル信号でループフィルタの時定数が周波数に
より偏移するのを抑制するチャージポンプ回路からの正
又は負の直流電流信号Pを導出できるように予め設定さ
れている。
On the other hand, the control voltage signal V output from the loop filter is an A / D converter, and charge pump current control data Cn, Cn-1,... C of the charge pump circuit.
Converted to o. This charge pump current control data C
n, Cn-1,... Co are digital signals corresponding to the frequency of the selected channel, and are positive or negative DC current signals P from the charge pump circuit for suppressing the time constant of the loop filter from shifting with frequency. Is set in advance so that can be derived.

【0024】A/D変換器より導出された上記チャージ
ポンプ電流制御データCn、Cn-1、……Coはチャージ
ポンプ電流制御回路を介し、チャージポンプ回路に供給
され、チャージポンプ回路で直流電流信号Pを作りルー
プフィルタに供給する。従ってループフィルタは選局周
波数が大きく変化した場合でも時定数の偏差が抑制され
ておりPLLシンセサイザ回路の位相雑音特性が悪化す
るのを防止している。上記のようにして導出した第1の
局部発振回路の出力周波数fvcoは第1の周波数変換
器で入力RF信号と混合されIF信号に変換される。
The charge pump current control data Cn, Cn-1,... Co derived from the A / D converter are supplied to the charge pump circuit via the charge pump current control circuit. P is made and supplied to the loop filter. Therefore, the loop filter suppresses the deviation of the time constant even when the tuning frequency greatly changes, and prevents the phase noise characteristic of the PLL synthesizer circuit from deteriorating. The output frequency fvco of the first local oscillation circuit derived as described above is mixed with the input RF signal by the first frequency converter and converted into an IF signal.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
1から図7を参照して詳細に説明する。本発明のチュー
ナ装置の全体の構成は、PLL回路を除いて従来の技術
で説明した図8と全く同一であるため、説明を省略す
る。図1は、図8及び図9に示す従来技術のPLL回路
7に対応した本発明に用いるPLL回路70の構成を示
すブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. Since the entire configuration of the tuner device of the present invention is exactly the same as that of FIG. 8 described in the related art except for the PLL circuit, the description is omitted. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a PLL circuit 70 used in the present invention corresponding to the conventional PLL circuit 7 shown in FIGS.

【0026】図1において、従来の図9に対応する部分
には同一符号を付して示すと、5は第1の周波数変換
器、6は第1の局部発振器、70は本発明に用いるPL
L回路である。このPLL回路70において、16は水
晶発振器、17は位相比較器、180はチャージポンプ
回路、19はループフィルタ、20はプログラマブル分
周器、22はチャージポンプ電流制御回路、23はアナ
ログデジタル変換器である。図9に示す従来技術と比較
して、チャージポンプ電流制御回路22とアナログデジ
タル変換器23が追加になった点が異なっている。
In FIG. 1, portions corresponding to those of the prior art shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, 5 indicates a first frequency converter, 6 indicates a first local oscillator, and 70 indicates a PL used in the present invention.
This is an L circuit. In this PLL circuit 70, 16 is a crystal oscillator, 17 is a phase comparator, 180 is a charge pump circuit, 19 is a loop filter, 20 is a programmable frequency divider, 22 is a charge pump current control circuit, and 23 is an analog-to-digital converter. is there. The difference from the prior art shown in FIG. 9 is that a charge pump current control circuit 22 and an analog-to-digital converter 23 are added.

【0027】位相比較器17は、水晶発振器16からの
基準周波数frと第1の局部発振器6の発振周波数fv
coをN分周した(後述)周波数fvco/Nとの位相
を比較し、位相の進み遅れに対応した位相比較信号Q
1、Q2をチャージポンプ回路180に出力する。チャ
ージポンプ回路180は、位相比較信号Q1、Q2に基
づき、正又は負の直流電流信号Pを生成し、ループフィ
ルタ19に供給する。
The phase comparator 17 calculates the reference frequency fr from the crystal oscillator 16 and the oscillation frequency fv of the first local oscillator 6.
The phase is compared with a frequency fvco / N obtained by dividing the frequency of N by N (described later), and a phase comparison signal Q corresponding to the phase advance / delay is obtained.
1 and Q2 are output to the charge pump circuit 180. The charge pump circuit 180 generates a positive or negative DC current signal P based on the phase comparison signals Q1 and Q2, and supplies it to the loop filter 19.

【0028】ループフィルタ19は、チャージポンプ信
号Pをフィルタリング処理(積分処理)して、制御電圧
信号Vを出力する。第1の局部発振器6は、制御電圧信
号Vに基づく発振周波数fvcoで発振して、出力信号
を第1の周波数変換器5に出力するとともに、プログラ
マブル分周器20に出力する。プログラマブル分周器2
0は、第1の局部発振器6からの出力信号をN分周し、
周波数fvco/Nを位相比較器17に供給する。
The loop filter 19 filters (integrates) the charge pump signal P and outputs a control voltage signal V. The first local oscillator 6 oscillates at an oscillation frequency fvco based on the control voltage signal V, and outputs an output signal to the first frequency converter 5 and to the programmable frequency divider 20. Programmable frequency divider 2
0 divides the output signal from the first local oscillator 6 by N,
The frequency fvco / N is supplied to the phase comparator 17.

【0029】水晶発振器16からの基準周波数frと第
1の局部発振器6の発振周波数fvcoとの関係は、 fvco=N・fr…(1)式 であり、選局はプログラマブル分周器20の分周比Nを
変えることにより行われる。
The relationship between the reference frequency fr from the crystal oscillator 16 and the oscillation frequency fvco of the first local oscillator 6 is given by fvco = N · fr (1). This is performed by changing the circumferential ratio N.

【0030】上記の制御電圧信号Vは、第1の局部発振
器6とは別に、アナログデジタル変換器23に供給され
る。アナログデジタル変換器23は、制御電圧信号V
(アナログ信号)をチャージポンプ回路180のチャー
ジポンプ電流制御データCn、Cn-1、……Co(デジタ
ル信号のパラレルデータ)に変換する。チャージポンプ
電流制御回路22は、上記チャージポンプ電流制御デー
タCn、Cn-1、……Coに基づき、チャージポンプ回路
180のチャージポンプ電流を制御する。ここで、チャ
ージポンプ電流制御データ(Cn、Cn-1、……Co)
は、任意に設定可能である。
The control voltage signal V is supplied to an analog-to-digital converter 23 separately from the first local oscillator 6. The analog-to-digital converter 23 outputs the control voltage signal V
(Analog signal) is converted into charge pump current control data Cn, Cn-1,... Co (parallel data of digital signal) of the charge pump circuit 180. The charge pump current control circuit 22 controls the charge pump current of the charge pump circuit 180 based on the charge pump current control data Cn, Cn-1,... Co. Here, the charge pump current control data (Cn, Cn-1,... Co)
Can be set arbitrarily.

【0031】図2は、図1におけるチャージポンプ回路
180とループフィルタ19及びチャージポンプ電流制
御回路22の詳細図である。図2において、図1と同一
部分には同一符号を付して示すと、17は位相比較器、
180はチャージポンプ回路、19はループフィルタ、
22はチャージポンプ電流制御回路、23はアナログデ
ジタル変換器である。
FIG. 2 is a detailed diagram of the charge pump circuit 180, the loop filter 19, and the charge pump current control circuit 22 in FIG. In FIG. 2, the same parts as those of FIG.
180 is a charge pump circuit, 19 is a loop filter,
22, a charge pump current control circuit; and 23, an analog-to-digital converter.

【0032】チャージポンプ回路180は、PNPバイ
ポーラトランジスタQ20、Q24、Q26、NPNバ
イポーラトランジスタQ23、Q25、PMOSトラン
ジスタQ21、NMOSトランジスタQ22から構成さ
れる。バイポーラトランジスタQ20、Q24、Q26
は各々のエミッタが電源(+B)に共通に接続され、バ
イポーラトランジスタQ20、Q24は、バイポーラト
ランジスタQ26に対し、カレントミラー接続され、バ
イポーラトランジスタQ20のコレクタが、PMOSト
ランジスタQ21のソースに接続される。従って、バイ
ポーラトランジスタQ20のコレクタ電流である供給電
流Iaは、バイポーラトランジスタQ26のコレクタを
流れる制御電流Icに比例した電流量となる。
The charge pump circuit 180 comprises PNP bipolar transistors Q20, Q24, Q26, NPN bipolar transistors Q23, Q25, a PMOS transistor Q21, and an NMOS transistor Q22. Bipolar transistors Q20, Q24, Q26
Are connected in common to a power supply (+ B), the bipolar transistors Q20 and Q24 are current mirror-connected to the bipolar transistor Q26, and the collector of the bipolar transistor Q20 is connected to the source of the PMOS transistor Q21. Therefore, the supply current Ia, which is the collector current of the bipolar transistor Q20, has a current amount proportional to the control current Ic flowing through the collector of the bipolar transistor Q26.

【0033】バイポーラトランジスタQ23、Q25は
各々のエミッタが接地されるとともに、カレントミラー
接続されている。そして、バイポーラトランジスタQ2
5のコレクタ及びベースが、バイポーラトランジスタQ
24のコレクタに接続され、バイポーラトランジスタQ
23のコレクタがNMOSトランジスタQ22のソース
に接続される。従って、バイポーラトランジスタQ23
のコレクタ電流である供給電流Ibも、バイポーラトラ
ンジスタQ26のコレクタを流れる制御電流Icに比例
した電流量となる。
The bipolar transistors Q23 and Q25 have their emitters grounded and are connected in current mirror. And the bipolar transistor Q2
5 is a bipolar transistor Q
24, connected to the collector of a bipolar transistor Q
23 is connected to the source of the NMOS transistor Q22. Therefore, the bipolar transistor Q23
Is also proportional to the control current Ic flowing through the collector of the bipolar transistor Q26.

【0034】チャージポンプ電流制御回路22はスイッ
チング機能付き定電流源RIn…RIoより構成され
る。定電流源RIn…RIoの片方は、上記チャージポ
ンプ回路180のバイポーラトランジスタQ26のコレ
クタに共通に接続され、もう片方は、共通に接地され
る。定電流源RIn…RIoの供給電流量は、Icn…
Icoである。定電流源RIn…RIoは、アナログデ
ジタル変換器23から出力されるチャージポンプ電流制
御データCn…Coによりオン/オフ制御される。即
ち、上記チャージポンプ電流制御回路22から出力され
る制御電流Icは、オン状態となる定電流源RIn…R
Ioの電流Icn…Icoの和に比例した電流量となる
ことから、制御電流Icは、チャージポンプ電流制御デ
ータCn…Coにて制御可能となる。
The charge pump current control circuit 22 is composed of constant current sources RIn. One of the constant current sources RIn... RIo is commonly connected to the collector of the bipolar transistor Q26 of the charge pump circuit 180, and the other is commonly grounded. The amount of supply current of the constant current sources RIn ... Rio is Icn ...
Ico. The constant current sources RIn ... RIo are on / off controlled by charge pump current control data Cn ... Co output from the analog-to-digital converter 23. That is, the control current Ic output from the charge pump current control circuit 22 is a constant current source RIn.
Since the current amount is proportional to the sum of the currents Icn ... Ico of Io, the control current Ic can be controlled by the charge pump current control data Cn ... Co.

【0035】前記の説明で、チャージポンプ電流制御デ
ータCn…Coのデータビット数は、任意に設定可能で
ある。また、それに伴い、チャージポンプ電流制御回路
15のスイッチング機能付き定電流源RIn…RIoの
個数も、任意に設定可能である。
In the above description, the number of data bits of the charge pump current control data Cn... Co can be set arbitrarily. Accordingly, the number of constant current sources RIn... RIo with a switching function of the charge pump current control circuit 15 can be set arbitrarily.

【0036】このような構成において、チャージポンプ
回路180は、位相比較器17からの位相比較信号Q
1、Q2がそれぞれPMOSトランジスタQ21とNM
OSトランジスタQ22のゲートに入力される。位相比
較信号Q1が「L」の時、PMOSトランジスタQ21
がオンし、供給電流Iaがソースされ、位相比較信号Q
2が「H」時、NMOSトランジスタQ22がオンし、
供給電流Ibがシンクされる。
In such a configuration, the charge pump circuit 180 controls the phase comparison signal Q from the phase comparator 17.
1 and Q2 are PMOS transistors Q21 and NM, respectively.
The signal is input to the gate of the OS transistor Q22. When the phase comparison signal Q1 is "L", the PMOS transistor Q21
Is turned on, the supply current Ia is sourced, and the phase comparison signal Q
2 is "H", the NMOS transistor Q22 turns on,
The supply current Ib is sinked.

【0037】そして、PMOSトランジスタQ21のド
レインとNMOSトランジスタQ22のドレインとの間
から、チャージポンプ信号(電流)Pが得られ、このチ
ャージポンプ信号Pは、ループフィルタ19に供給され
る。ループフィルター19は、増幅器21と抵抗R1、
R2、コンデンサCから構成される。このループフィル
タ19に供給されるチャージポンプ信号P(ソース電流
Ia、シンク電流Ib)を変えることにより、ループフ
ィルタ19の時定数を変えている。
Then, a charge pump signal (current) P is obtained from between the drain of the PMOS transistor Q21 and the drain of the NMOS transistor Q22, and the charge pump signal P is supplied to the loop filter 19. The loop filter 19 includes an amplifier 21 and a resistor R1,
R2 and a capacitor C. By changing the charge pump signal P (source current Ia, sink current Ib) supplied to the loop filter 19, the time constant of the loop filter 19 is changed.

【0038】図3は、図1におけるアナログデジタル変
換器23の詳細図である。アナログデジタル変換器23
は、n+1個のコンパレータAo〜Anと抵抗RAo、
RBo、RCo、RDo〜RAn、RBn、RCn、R
Dnから構成される。コンパレータAnの基準電圧Vr
nは、抵抗RAn、RBnにて設定される。チャージポ
ンプ電流制御電圧信号Vが、コンパレータAnの基準電
圧Vrnより、高い場合は、コンパレータAnの出力
は、「H」レベルに、電流制御電圧信号Vが、コンパレ
ータAnの基準電圧Vrnより、低い場合は、コンパレ
ータAnの出力は、「L」レベルとなる。
FIG. 3 is a detailed diagram of the analog-to-digital converter 23 in FIG. Analog-to-digital converter 23
Are n + 1 comparators Ao to An and a resistance RAo,
RBo, RCo, RDo to RAn, RBn, RCn, R
Dn. Reference voltage Vr of comparator An
n is set by the resistors RAn and RBn. When the charge pump current control voltage signal V is higher than the reference voltage Vrn of the comparator An, the output of the comparator An is at “H” level, and when the current control voltage signal V is lower than the reference voltage Vrn of the comparator An. The output of the comparator An is at the “L” level.

【0039】なお、電流制御電圧信号Vが、コンパレー
タAnの基準電圧Vrnの近傍で微少変動した場合は、
コンパレータAnの出力は、「H」レベル、「L」レベ
ルを繰り返してしまうので、これを防ぐために抵抗RC
n,RDnでコンパレータAnにヒステリシス特性を持
たせている。なお、コンパレータAnの入力インピーダ
ンスは、非常に高いためにPLLループに影響を与える
ことはない。
When the current control voltage signal V slightly fluctuates near the reference voltage Vrn of the comparator An,
Since the output of the comparator An repeats the “H” level and the “L” level, the resistor RC is used to prevent this.
n and RDn give the comparator An a hysteresis characteristic. Note that the input impedance of the comparator An is so high that it does not affect the PLL loop.

【0040】次に、前記の説明で、第1の局部発振器6
の制御電圧信号(=チャージポンプ電流制御電圧信号)
Vを、低いほうから順に、Z01,Z12,Z23,Z
34の4つのゾーンに分けた場合について、さらに詳細
に説明する。ここでは、4つのゾーンに分けたが、これ
に限ったことはなく任意の分けかたが可能である。
Next, in the above description, the first local oscillator 6
Control voltage signal (= charge pump current control voltage signal)
V, Z01, Z12, Z23, Z
The case of dividing into 34 zones will be described in more detail. Here, the zone is divided into four zones. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary division is possible.

【0041】図4は、第1の局部発振器6の制御電圧信
号(=チャージポンプ電流制御電圧信号)Vに対する、
第1の局部発振器6の発振周波数fvcoの関係を示し
ている。第1の局部発振器6の制御電圧信号(=チャー
ジポンプ電流制御電圧信号)Vを、低い方から順に、Z
01,Z12,Z23,Z34の4つのゾーンに分け、
それぞれのゾーンの境界値を、低い方から順にV0,V
1,V2,V3,V4とすると、第1の局部発振器6の
発振周波数fvcoは、制御電圧信号(=チャージポン
プ電流制御電圧信号)Vに、比例して増加する。制御電
圧信号(=チャージポンプ電流制御電圧信号)Vが、低
い方から順にV0,V1,V2,V3,V4と増加する
と、発振周波数fvcoは、低い方から順にf0,f
1,f2,f3,f4と増加する。
FIG. 4 shows the relationship between the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V of the first local oscillator 6.
3 shows the relationship between the oscillation frequency fvco of the first local oscillator 6. The control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V of the first local oscillator 6 is set to Z
01, Z12, Z23, Z34
The boundary value of each zone is V0, V
Assuming that 1, V2, V3, and V4, the oscillation frequency fvco of the first local oscillator 6 increases in proportion to the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V. When the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V increases to V0, V1, V2, V3, and V4 in ascending order, the oscillation frequency fvco becomes f0 and f in descending order.
1, f2, f3, and f4.

【0042】図5は、制御電圧信号(=チャージポンプ
電流制御電圧信号)Vが、低い方から順にV0,V1,
V2,V3,V4と増加(発振周波数fvcoは、低い
方から順にf0,f1,f2,f3,f4と増加)した
場合、即ち、受信チャンネル周波数が低い方から高い方
へ変化した場合、自然周波数ωn54の変化に対するV
CO制御電圧入力レベル50、A/D変換器出力51、
チャージポンプ電流52、ループフィルタ時定数(τ1
=R1・C)53の変化をまとめたものである。
FIG. 5 shows that the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V is V0, V1,
V2, V3, V4 and increase (oscillation frequency fvco increases f0, f1, f2, f3, f4 in descending order), ie, when the reception channel frequency changes from low to high, the natural frequency V for changes in ωn54
CO control voltage input level 50, A / D converter output 51,
Charge pump current 52, loop filter time constant (τ1
= R1 · C) 53.

【0043】次に、VCO制御電圧入力レベル50とA
/D変換器出力51の関係を説明する。図3に示すアナ
ログデジタル変換器において、n=2とする。制御電圧
信号(チャージポンプ電流制御電圧信号)Vとコンパレ
ータAnの基準電圧Vrnを、V1=Vr0,V2=V
r1,V3=Vr2とする。
Next, the VCO control voltage input level 50 and A
The relationship between the / D converter output 51 will be described. In the analog-to-digital converter shown in FIG. 3, n = 2. The control voltage signal (charge pump current control voltage signal) V and the reference voltage Vrn of the comparator An are calculated as follows: V1 = Vr0, V2 = V
r1, V3 = Vr2.

【0044】1)制御電圧信号(チャージポンプ電流制
御電圧信号)VがゾーンZ01にある場合制御電圧信号
(=チャージポンプ電流制御電圧信号)Vは、V1=V
r0より低いので、C2=L,C1=L,C0=Hとな
る。
1) When the control voltage signal (charge pump current control voltage signal) V is in the zone Z01 The control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V is V1 = V
Since it is lower than r0, C2 = L, C1 = L, and C0 = H.

【0045】2)制御電圧信号(=チャージポンプ電流
制御電圧信号)VがゾーンZ12にある場合制御電圧信
号(=チャージポンプ電流制御電圧信号)Vは、V1=
Vr0より高く、V2=Vr1より低いので、C2=
L,C1=L,C0=Hとなる。
2) When the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V is in the zone Z12 The control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V is V1 =
Since it is higher than Vr0 and lower than V2 = Vr1, C2 =
L, C1 = L, C0 = H.

【0046】3)制御電圧信号(=チャージポンプ電流
制御電圧信号)VがゾーンZ23にある場合制御電圧信
号(=チャージポンプ電流制御電圧信号)Vは、V2=
Vr1より高く、V3=Vr2より低いので、C2=
L,C1=H,C0=Hとなる。
3) When the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V is in the zone Z23, the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V is V2 =
Since it is higher than Vr1 and lower than V3 = Vr2, C2 =
L, C1 = H, and C0 = H.

【0047】4)制御電圧信号(=チャージポンプ電流
制御電圧信号)VがゾーンZ34にある場合、制御電圧
信号(=チャージポンプ電流制御電圧信号)Vは、V3
=Vr2より高いので、C2=H,C1=H,C0=H
となる。
4) When the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V is in the zone Z34, the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V is V3
= Vr2, C2 = H, C1 = H, C0 = H
Becomes

【0048】次に、A/D変換器出力51とチャージポ
ンプ電流52の関係を説明する。図2にチャージポンプ
回路180、チャージポンプ電流制御回路22で説明し
たように、チャージポンプ電流制御回路22でn=2と
すると、 1)制御電圧信号(=チャージポンプ電流制御電圧信
号)VがゾーンZ01にある場合C2=L,C1=L,
C0=Lとなり、チャージポンプ制御電流はゼロとな
る。 2)制御電圧信号(=チャージポンプ電流制御電圧信
号)VがゾーンZ12にある場合C2=L,C1=L,
C0=Hとなり、チャージポンプ制御電流はIc0とな
る。 3)制御電圧信号(=チャージポンプ電流制御電圧信
号)VがゾーンZ23にある場合C2=L,C1=H,
C0=Hとなり、チャージポンプ制御電流はIc0+I
c1となる。 4)制御電圧信号(=チャージポンプ電流制御電圧信
号)VがゾーンZ34にある場合、C2=H,C1=
H,C0=Hとなり、チャージポンプ制御電流はIc0
+Ic1+Ic2となる。
Next, the relationship between the A / D converter output 51 and the charge pump current 52 will be described. As described in FIG. 2 for the charge pump circuit 180 and the charge pump current control circuit 22, if n = 2 in the charge pump current control circuit 22, 1) the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V When in Z01, C2 = L, C1 = L,
C0 = L, and the charge pump control current becomes zero. 2) When the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V is in the zone Z12, C2 = L, C1 = L,
C0 = H, and the charge pump control current becomes Ic0. 3) When the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V is in zone Z23, C2 = L, C1 = H,
C0 = H, and the charge pump control current is Ic0 + I
c1. 4) When the control voltage signal (= charge pump current control voltage signal) V is in the zone Z34, C2 = H, C1 =
H, C0 = H, and the charge pump control current is Ic0
+ Ic1 + Ic2.

【0049】図6は、前記の説明をグラフで示したもの
であり、第1の局部発振器6の発振周波数fvcoが高
くなると、チャージポンプ制御電流Icが比例して増加
する。チャージポンプ電流Pはチャージポンプ制御電流
Icに比例するのでチャージポンプ電流Pは、第1の局
部発振器6の発振周波数に比例して増加することにな
る。
FIG. 6 is a graph showing the above description. When the oscillation frequency fvco of the first local oscillator 6 increases, the charge pump control current Ic increases in proportion. Since the charge pump current P is proportional to the charge pump control current Ic, the charge pump current P increases in proportion to the oscillation frequency of the first local oscillator 6.

【0050】次に、チャージポンプ電流52とループフ
ィルタ時定数53の関係を説明する。図2のチャージポ
ンプ回路180とループフィルタ19において、ループ
フィルタ19に供給されるチャージポンプ信号P(ソー
ス電流Ia、シンク電流Ib)を変えることにより、ル
ープフィルタ13の時定数を変えている。即ちチャージ
ポンプ信号P(ソース電流Ia、シンク電流Ib)が大
きくなると、ループフィルタ19の時定数τ1=R1・
Cが小さくなる。つまり第1の局部発振器6の発振周波
数fvcoが大きくなるにつれて、ループフィルタ19
の時定数τ1=R1・Cが小さくなる。
Next, the relationship between the charge pump current 52 and the loop filter time constant 53 will be described. In the charge pump circuit 180 and the loop filter 19 of FIG. 2, the time constant of the loop filter 13 is changed by changing the charge pump signal P (source current Ia, sink current Ib) supplied to the loop filter 19. That is, when the charge pump signal P (source current Ia, sink current Ib) increases, the time constant τ1 of the loop filter 19 = R1 ·
C becomes smaller. That is, as the oscillation frequency fvco of the first local oscillator 6 increases, the loop filter 19
Τ1 = R1 · C becomes smaller.

【0051】次に、ループフィルタ時定数53と自然周
波数ωn54の関係を説明する。前記の従来の技術の項
で詳細に説明されているように、自然周波数ωnとリー
プフィルタ時定数τ1=R1・Cとの関係は、 ωn=(K/τ1)1/2…(2)式 となる。
Next, the relationship between the loop filter time constant 53 and the natural frequency ωn54 will be described. As described in detail in the section of the prior art, the relationship between the natural frequency ωn and the reep filter time constant τ1 = R1 · C is expressed as follows: ωn = (K / τ1) 1/2 (2) Becomes

【0052】(2)式より、第1の局部発振器6の発振
周波数fvcoが大きくなるにつれて、ループフィルタ
19の時定数τ1=R1・Cが小さくなり、自然周波数
ωnは大きくなる。
From equation (2), as the oscillation frequency fvco of the first local oscillator 6 increases, the time constant τ1 = R1 · C of the loop filter 19 decreases, and the natural frequency ωn increases.

【0053】以上に説明したように、本発明では、受信
周波数が高くなる(第1の局部発振器6の発振周波数f
vcoが大きくなる)につれて、自然周波数ωnが、大
きくなるように制御される。
As described above, according to the present invention, the reception frequency becomes higher (the oscillation frequency f of the first local oscillator 6).
As vco increases, the natural frequency ωn is controlled to increase.

【0054】図7は、受信周波数(第1の局部発振器6
の発振周波数fvco)と自然周波数ωnの関係を従来
例と本発明で比較したものである。従来例を点線(イ)
で、本発明を実線(ロ)で示す。自然周波数ωnは、上
記(2)式で示すように、ωn=(K/τ1)1/2とな
り、各値は次のようになる: ωn:自然周波数、K:ループゲイン、τ1:フィルタ
時定数 K=Kφ・Kvco/N…(3)式 K:ループゲイン、Kφ:位相比較器の感度、Kvc
o:VCOの感度、N:分周比(N=fvco/fr)
FIG. 7 shows the reception frequency (the first local oscillator 6).
The relationship between the oscillation frequency fvco) and the natural frequency ωn is compared between the conventional example and the present invention. Dotted line (a)
The present invention is shown by a solid line (b). The natural frequency ωn becomes ωn = (K / τ1) 1/2 as shown in the above equation (2), and the respective values are as follows: ωn: natural frequency, K: loop gain, τ1: filter time Constant K = Kφ · Kvco / N (3) Expression: K: loop gain, Kφ: sensitivity of phase comparator, Kvc
o: VCO sensitivity, N: frequency division ratio (N = fvco / fr)

【0055】さらに、上記τ1はチャージポンプ電流を
変えることにより変化する。ここでωnとfvcoの関係
を考えると、Kφ、Kvco、frはfvcoに依存しない
ためτ1を一定値とすれば図10のような関係となる。
ここで、τ1をfvcoの値によって変化させる。例え
ば、次の例のようにfvcoの値によってτ1を4つの値
に切り換える。 f0〜f1 :τ1 1 f1〜f2 :τ1 2 f2〜f3 :τ1 3 f3〜f4 :τ1 4 ここで、f0<f1<f2<f3 τ1 1>τ1 2>τ1 3>τ1 4 とすれば、ωnとfvcoの関係は図11のようになる。
この図11は図7に対応する。
Further, τ1 changes by changing the charge pump current. Here, considering the relationship between ωn and fvco, Kφ, Kvco, and fr do not depend on fvco, so that if τ1 is a constant value, the relationship is as shown in FIG.
Here, τ1 is changed according to the value of fvco. For example, τ1 is switched to four values depending on the value of fvco as in the following example. f0 to f1: τ1 1 f1 to f2: τ1 2 f2 to f3: τ1 3 f3-f4: τ1 4 Here, f0 <f1 <f2 <f3 τ1 1> τ1 2> τ1 3> τ1 4, the relationship between ωn and fvco is as shown in FIG.
FIG. 11 corresponds to FIG.

【0056】従来は、受信周波数が高くなると、分周比
Nが大きくなり、(3)式よりループゲインKが小さく
なる。ループゲインKが小さくなると、(2)式より自
然周波数ωnが小さくなる。即ち、図7の受信周波数
(第1の局部発振器6の発振周波数fvco)と自然周
波数ωnの関係で、点線で示すように変化する。
Conventionally, when the reception frequency increases, the frequency division ratio N increases, and the loop gain K decreases according to the equation (3). When the loop gain K decreases, the natural frequency ωn decreases according to the equation (2). That is, the relationship changes as indicated by the dotted line in the relationship between the reception frequency (the oscillation frequency fvco of the first local oscillator 6) and the natural frequency ωn in FIG.

【0057】本発明では、チャージポンプ電流を制御す
ることにより、図5で説明したように、自然周波数ωn
を、従来と逆方向に制御にするため、図7の受信周波数
(第1の局部発振器6の発振周波数fvco)と自然周
波数ωnの関係で、実線のように補正される。
In the present invention, the natural frequency ωn is controlled by controlling the charge pump current as described with reference to FIG.
Is controlled in the direction opposite to the conventional one, the correction is made as shown by the solid line in the relationship between the reception frequency (the oscillation frequency fvco of the first local oscillator 6) and the natural frequency ωn in FIG.

【0058】図7に示すように、本発明により、自然周
波数ωnのチャンネル間偏差が、従来技術に比べて少な
くなるように改善されている。PLL回路の位相雑音特
性を決定づけるのは、既に説明したように位相伝達関数
H(s)である。位相伝達関数H(s)は、自然周波数
ωnの関数であり、自然周波数ωnが、変化すると位相
伝達関数H(s)も変化する。よって、本発明により、
自然周波数ωnのチャンネル間偏差を、従来と比べて少
なくすることにより、位相伝達関数H(s)のチャンネ
ル間偏差が小さくなる結果、PLL回路の位相雑音特性
のチャンネル間偏差を少なくすることができる。
As shown in FIG. 7, according to the present invention, the channel-to-channel deviation of the natural frequency ωn is improved so as to be smaller than that of the prior art. It is the phase transfer function H (s) that determines the phase noise characteristic of the PLL circuit as described above. The phase transfer function H (s) is a function of the natural frequency ωn, and when the natural frequency ωn changes, the phase transfer function H (s) also changes. Thus, according to the present invention,
By reducing the channel-to-channel deviation of the natural frequency ωn as compared with the related art, the channel-to-channel deviation of the phase transfer function H (s) becomes smaller, so that the channel-to-channel deviation of the phase noise characteristic of the PLL circuit can be reduced. .

【0059】また、従来例で挙げた特開平9−9312
5号に比し、次のような長所がある。ここで、例えば分
周比Nが1000から2000までの値をとるとする。
Nは分周器を動作させるため2進数で与えられるので、
仮に14bitの分周器とすると、 となる。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-9312 described in the prior art
It has the following advantages over No.5. Here, it is assumed that the frequency division ratio N takes a value from 1000 to 2000, for example.
Since N is given in binary to operate the divider,
Assuming a 14-bit divider, Becomes

【0060】特開平9−93125号では上位bitのデ
ータを見て切り換えるので、この例ではLSBより11
bit目のデータにて2つのバンドに切り換えるとする。
すると、その閾値は、0010000000000 と
なり、10進数では、1024となる。従って、11bi
t目にて判断すれば、 1000〜1023 1024〜2000 と固定のポイントでしか切り換えることができない。こ
のポイントが必ずしも最適な切り換え周波数となるとは
いえず、充分な特性(例えば位相雑音特性)が獲られな
い。これに対して、本発明の上記実施形態では、バンド
切り換えの閾値がアナログデータ(VCOの制御電圧)
であるためバンド切り換えの閾値が自由に設定できる。
従って、周波数の偏移に対し位相雑音特性の偏差を好適
に抑制できる。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-93125, switching is performed by looking at the data of the upper bit.
It is assumed that the data is switched to two bands by the data of the bit.
Then, the threshold value becomes 100000000000000000, which is 1024 in decimal. Therefore, 11bi
Judging from the viewpoint, switching can be performed only at fixed points of 1000 to 1023 and 1024 to 2000. This point is not always the optimum switching frequency, and sufficient characteristics (eg, phase noise characteristics) cannot be obtained. On the other hand, in the above embodiment of the present invention, the band switching threshold is set to the analog data (VCO control voltage)
Therefore, the threshold for band switching can be set freely.
Therefore, it is possible to preferably suppress the deviation of the phase noise characteristic with respect to the frequency shift.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、地上波デジタルテレビ放送受信用チューナのよう
な、受信帯域が50MHz〜806MHz(米国仕様)
と非常に広帯域で、かつ位相雑音特性がチューナの性能
に大きく影響するような場合でも、位相雑音特性の受信
チャンネル間偏差の少ない地上波デジタルテレビ放送受
信用チューナを提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, the receiving band is 50 MHz to 806 MHz (U.S. specification), such as a tuner for receiving terrestrial digital television broadcasting.
Therefore, even in a case where the phase noise characteristic greatly affects the performance of the tuner in a very wide band, it is possible to provide a tuner for receiving a terrestrial digital television broadcast having a small deviation between reception channels in the phase noise characteristic.

【0062】また、アナログ電圧であるVCOの制御電
圧よりデジタル信号であるチャージポンプ電流制御デー
タを取り出すアナログデジタル変換回路は、任意の複数
のコンパレータ回路で構成されているのでPLL分周比
データ(デジタル信号)でチャージポンプ電流を制御す
るものに比べ、複数ゾーンに分割して制御する場合のゾ
ーン間の境界値を、アナログ的に任意の最適値に選択す
ることができ、選局する周波数の変位に対し、位相雑音
特性の偏差を効果的に抑制することができる。
The analog-to-digital conversion circuit for extracting charge pump current control data, which is a digital signal, from the control voltage of the VCO, which is an analog voltage, is composed of an arbitrary plurality of comparator circuits. Signal), the boundary value between zones when controlling by dividing into a plurality of zones can be selected analogously to any optimum value, and the displacement of the frequency to be selected can be selected. In contrast, the deviation of the phase noise characteristic can be effectively suppressed.

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

【図1】この発明の要部の一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 a main part of the present invention.

【図2】この発明の要部の一実施形態を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a main part of the present invention.

【図3】この発明の要部の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a main part of the present invention.

【図4】この発明の一実施形態の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of one embodiment of the present invention.

【図5】この発明の一実施形態の動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram of one embodiment of the present invention.

【図6】この発明の一実施形態の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of one embodiment of the present invention.

【図7】この発明の一実施形態の動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory diagram of one embodiment of the present invention.

【図8】ダブルコンバージョンチューナの概要を示すブ
ロック構成図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an outline of a double conversion tuner.

【図9】従来技術の要部ブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a main part of a conventional technique.

【図10】図7を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining FIG. 7;

【図11】同じく図7を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 RF入力端子 2 バンドパスフィルタ 3 AGC(Automatic Gain Control)増幅回路 4 RF増幅回路 5 第1の周波数変換器 6 第1の局部発振器 7 PLL回路 8 バンドパスフィルタ 9 第1のIF増幅回路 10 第1のバンドパスフィルタ 11 第2の周波数変換器 12 第2の局部発振器 13 バンドパスフィルタ 14 第2のIF増幅回路 15 IF信号出力端子 16 水晶発振器 17 位相比較器 18 チャージポンプ回路 19 ループフィルタ 20 プログラマブル分周器 21 増幅器 22 チャージポンプ電流制御回路 23 アナログデジタル変換器 70 PLL回路 180 チャージポンプ回路 REFERENCE SIGNS LIST 1 RF input terminal 2 band-pass filter 3 AGC (Automatic Gain Control) amplifier circuit 4 RF amplifier circuit 5 first frequency converter 6 first local oscillator 7 PLL circuit 8 band-pass filter 9 first IF amplifier circuit 10 1 band pass filter 11 second frequency converter 12 second local oscillator 13 band pass filter 14 second IF amplifier circuit 15 IF signal output terminal 16 crystal oscillator 17 phase comparator 18 charge pump circuit 19 loop filter 20 programmable Frequency divider 21 Amplifier 22 Charge pump current control circuit 23 Analog-to-digital converter 70 PLL circuit 180 Charge pump circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力される電圧に応じて出力周波数を変
化させる電圧制御型発振器で構成された局部発振器と、 外部からの指令に応じて分周比を可変でき、かつこの分
周比に応じて前記局部発振器の出力を分周した分周信号
を導出する分周器と、 基準周波数信号を発生する基準周波数発振器と、 この基準周波数信号と上記分周信号の間の位相を比較す
る位相比較器と、 この位相比較器の出力に基づき、前記局部発振器の発振
周波数を制御するためのチャージポンプ電流を生成する
チャージポンプ回路と、 前記チャージポンプ電流を平滑して、前記局部発振器の
発振周波数を制御するための制御電圧を導出するループ
フィルタと、 この制御電圧に基づき、前記チャージポンプ回路から導
出されるチャージポンプ電流の電流値を前記ループフィ
ルタの時定数の変化が少なくなる予め定めた最適値に設
定するチャージポンプ電流制御手段、 とで構成したPLLシンセサイザー回路を備えたことを
特徴とするチューナ装置。
1. A local oscillator comprising a voltage-controlled oscillator for changing an output frequency in accordance with an input voltage, and a frequency division ratio which can be varied in response to an external command. A frequency divider that derives a frequency-divided signal obtained by dividing the output of the local oscillator, a reference frequency oscillator that generates a reference frequency signal, and a phase comparison that compares a phase between the reference frequency signal and the frequency-divided signal. A charge pump circuit for generating a charge pump current for controlling the oscillation frequency of the local oscillator based on the output of the phase comparator; and smoothing the charge pump current to reduce the oscillation frequency of the local oscillator. A loop filter for deriving a control voltage for controlling; a current value of a charge pump current derived from the charge pump circuit based on the control voltage; A tuner device comprising: a PLL synthesizer circuit comprising: a charge pump current control means for setting a predetermined optimum value for reducing a change in the time constant of the filter.
【請求項2】 前記局部発振器の発振周波数を制御する
アナログ信号の制御電圧を前記チャージポンプ回路のチ
ャージポンプ電流を制御するデジタルの制御信号に変換
するアナログデジタル変換手段を備えたことを特徴とす
る請求項1記載のチューナ装置。
2. An analog-to-digital converter for converting a control voltage of an analog signal for controlling an oscillation frequency of the local oscillator to a digital control signal for controlling a charge pump current of the charge pump circuit. The tuner device according to claim 1.
【請求項3】 前記アナログデジタル変換手段を、任意
の複数のコンパレータ回路で構成したことを特徴とする
請求項2記載のチューナ装置。
3. The tuner device according to claim 2, wherein said analog-to-digital conversion means comprises a plurality of arbitrary comparator circuits.
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