JPH11308105A - Pll周波数シンセサイザ - Google Patents

Pll周波数シンセサイザ

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JPH11308105A
JPH11308105A JP10114943A JP11494398A JPH11308105A JP H11308105 A JPH11308105 A JP H11308105A JP 10114943 A JP10114943 A JP 10114943A JP 11494398 A JP11494398 A JP 11494398A JP H11308105 A JPH11308105 A JP H11308105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
filter
voltage
switched capacitor
frequency synthesizer
Prior art date
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Pending
Application number
JP10114943A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroya Usui
博哉 臼井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速ロックアップを容易に実現することがで
きるとともに、比較周波数によるリファレンスリークを
確実に減少させることができるようにする。 【解決手段】 可変分周器12で、VCO5の出力信号
を、指示された分周数で分周する。位相比較器13で、
可変分周器12の出力信号と基準発振器11の出力信号
とを位相比較する。位相比較器13の出力電圧を、ルー
プフィルタ2を通じて、スイッチトキャパシタフィルタ
3に供給し、基準周波数のクロックでサンプリングす
る。スイッチトキャパシタフィルタ3の出力電圧を、ロ
ーパスフィルタ4を通じて、制御電圧としてVCO5に
供給して、VCO5の発振周波数を制御する。スイッチ
トキャパシタフィルタ3も、PLLIC1内に設けるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、PLL周波数シ
ンセサイザに関する。
【0002】
【従来の技術】各種の通信装置や送受信機などでは、送
信信号や受信信号の周波数変換などのためにPLL周波
数シンセサイザが用いられるが、TDMA方式の携帯電
話端末などでは、特に高速ロックアップのPLL周波数
シンセサイザが必要である。しかし、高速ロックアップ
のPLL周波数シンセサイザは、比較周波数によるリフ
ァレンスリーク(スプリアス)を抑えるのが難しい。
【0003】図3は、従来のPLL周波数シンセサイザ
の一例を示す。このPLL周波数シンセサイザは、PL
LIC1、ループフィルタ2、ローパスフィルタ4およ
びVCO(電圧制御発振器)5を有し、PLLIC1
は、図では省略したが、基準発振器、プログラマブルカ
ウンタなどの可変分周器、および位相比較器が、ワンチ
ップに集積回路化されたものである。
【0004】このPLL周波数シンセサイザでは、VC
O5の出力信号が、PLLIC1内の可変分周器によっ
て、マイクロコンピュータなどにより指示された分周数
で分周され、PLLIC1内の位相比較器によって、そ
の可変分周器の出力信号と基準発振器の出力信号とが位
相比較され、その位相比較器の出力電圧が、ループフィ
ルタ2を通じ、ローパスフィルタ4を通じて、制御電圧
としてVCO5に供給されて、VCO5の発振周波数が
制御される。
【0005】ローパスフィルタ4は、CR(キャパシタ
と抵抗)からなり、ループフィルタ2を通じた位相比較
器の出力電圧中の、図4に示すようなロールオフ周波数
以上の周波数成分を減衰させて、VCO5に供給される
制御電圧を平滑化するものである。CRからなるローパ
スフィルタを多段に接続することもできる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のPLL周波数シンセサイザでは、比較周波数による
リファレンスリークを抑えるために、ローパスフィルタ
4のロールオフ周波数を低くし、減衰量を大きくする
と、ロックアップ時間が長くなり、高速ロックアップを
実現できなくなる。逆に高速ロックアップを実現しよう
とすると、比較周波数によるリファレンスリークを抑え
ることができなくなる。
【0007】これに対して、ローパスフィルタの代わり
に、図5に示すようなCRからなるノッチフィルタを用
いたものが考えられている。このCRからなるノッチフ
ィルタ6は、図6に示すように中心周波数近傍の周波数
成分を減衰させるもので、ローパスフィルタと比較し
て、ロックアップ時間に与える影響が小さいので、高速
ロックアップを実現しやすい。
【0008】しかしながら、CRによるノッチフィルタ
は、高精度にするのが難しい。CRによるノッチフィル
タで、精度を良くするには、図7に示すように、ノッチ
フィルタ6の前段に、ノッチフィルタ6を低インピーダ
ンス駆動する増幅回路7を接続し、ノッチフィルタ6の
後段に、ノッチフィルタ6の出力を高入力インピーダン
スで受ける増幅回路8を接続する必要があるが、そうす
ると、コストの上昇をきたす。
【0009】さらに、図3に示したような従来のPLL
周波数シンセサイザ、または図5もしくは図7に示した
ようなCRからなるノッチフィルタ6を用いたPLL周
波数シンセサイザでは、比較周波数によるリファレンス
リークを減少させるためには、PLLIC1のチャージ
ポンプの精度を向上させ、ループフィルタ2に用いるキ
ャパシタとしても性能の良いものを用いる必要がある
が、そうすると、コストの上昇と部品面積の増大とをき
たす。
【0010】そこで、この発明は、コストの上昇や部品
面積の増大をきたすことなく、高速ロックアップを容易
に実現することができるとともに、比較周波数によるリ
ファレンスリークを確実に減少させることができるよう
にしたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明のPLL周波数
シンセサイザは、制御電圧に応じた周波数の信号を発生
する電圧制御発振器と、この電圧制御発振器の出力信号
を、指示された分周数で分周する可変分周器と、基準周
波数の信号を発生する基準発振器と、この基準発振器の
出力信号と前記可変分周器の出力信号とを位相比較し
て、両者の位相差に応じた電圧を発生する位相比較器
と、この位相比較器の出力電圧をサンプリングするスイ
ッチトキャパシタフィルタと、このスイッチトキャパシ
タフィルタの出力電圧を平滑化して、前記制御電圧とし
て前記電圧制御発振器に供給するローパスフィルタと、
を備えるものとする。
【0012】この場合、可変分周器、基準発振器および
位相比較器は、ワンチップに集積回路化することができ
る。さらに、スイッチトキャパシタフィルタを、そのワ
ンチップの集積回路内に設けることができる。
【0013】上記のように構成した、この発明のPLL
周波数シンセサイザにおいては、スイッチトキャパシタ
フィルタにおいて、位相比較器の出力電圧を、減衰させ
ようとする比較周波数の整数倍の周波数でサンプリング
することによって、高精度のノッチフィルタを容易に実
現することができ、比較周波数によるリファレンスリー
クを確実に減少させることができる。しかも、このスイ
ッチトキャパシタフィルタによるノッチフィルタは、ロ
ーパスフィルタと比較して、ロックアップ時間に与える
影響が小さいので、高速ロックアップを容易に実現する
ことができる。
【0014】さらに、スイッチトキャパシタフィルタ
は、集積回路化が容易で、上述したように可変分周器、
基準発振器および位相比較器とともにワンチップの集積
回路内に設けることができるので、CRによるノッチフ
ィルタに比べて、ノッチフィルタのコストを低減するこ
とができる。しかも、このスイッチトキャパシタフィル
タのPLL集積回路への内蔵は、基準発振器からの基準
周波数の信号を利用して、集積回路内部にフィルタ部と
カウンタ部とを付加するだけで実現することができ、外
付け部品を追加する必要もない。
【0015】また、スイッチトキャパシタフィルタによ
って、比較周波数によるリファレンスリークを確実に減
少させることができるので、従来のように、比較周波数
によるリファレンスリークを減少させるために、PLL
集積回路のチャージポンプの精度を向上させ、ループフ
ィルタに用いるキャパシタとして性能の良いものを用い
る必要がなく、PLL周波数シンセサイザのコストを低
減することができるとともに、PLL周波数シンセサイ
ザの小型化を図ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、この発明のPLL周波数
シンセサイザの第1の実施形態を示す。この実施形態の
PLL周波数シンセサイザは、PLLIC1、ループフ
ィルタ2、スイッチトキャパシタフィルタ3、ローパス
フィルタ4およびVCO(電圧制御発振器)5を有し、
PLLIC1は、基準発振器11、プログラマブルカウ
ンタなどの可変分周器12、および位相比較器13が、
ワンチップに集積回路化されたものである。
【0017】この実施形態のPLL周波数シンセサイザ
では、VCO5の出力信号が、可変分周器12によっ
て、マイクロコンピュータなどにより指示された分周数
で分周され、位相比較器13によって、その可変分周器
12の出力信号と基準発振器11の出力信号とが位相比
較され、その位相比較器13の出力電圧が、ループフィ
ルタ2を通じて、スイッチトキャパシタフィルタ3に供
給される。
【0018】そして、スイッチトキャパシタフィルタ3
では、ループフィルタ2を通じた位相比較器13の出力
電圧が、基準発振器11からの基準周波数のクロックで
サンプリングされることによって、比較周波数によるリ
ファレンスリークが減少させられ、このスイッチトキャ
パシタフィルタ3の出力電圧が、ローパスフィルタ4を
通じて、制御電圧としてVCO5に供給されて、VCO
5の発振周波数が制御される。
【0019】このように、この実施形態のPLL周波数
シンセサイザでは、スイッチトキャパシタフィルタ3に
よるノッチフィルタによって、比較周波数によるリファ
レンスリークを確実に減少させることができるので、ロ
ーパスフィルタ4のロールオフ周波数をそれほど低くす
る必要はなく、減衰量をそれほど大きくする必要はな
い。したがって、高速ロックアップを容易に実現するこ
とができる。
【0020】また、スイッチトキャパシタフィルタ3に
よるノッチフィルタによって、比較周波数によるリファ
レンスリークを確実に減少させることができるので、従
来のように、比較周波数によるリファレンスリークを減
少させるために、PLLIC1のチャージポンプの精度
を向上させ、ループフィルタ2に用いるキャパシタとし
て性能の良いものを用いる必要がなく、PLL周波数シ
ンセサイザのコストを低減することができるとともに、
PLL周波数シンセサイザの小型化を図ることができ
る。
【0021】図2は、この発明のPLL周波数シンセサ
イザの第2の実施形態を示し、スイッチトキャパシタフ
ィルタ3をPLLIC1内に設けた場合である。この場
合、PLLIC1内において、図1に示した基準発振器
11からの基準周波数のクロックをスイッチトキャパシ
タフィルタ3に供給して、ループフィルタ2を通じた、
図1に示した位相比較器13の出力電圧をサンプリング
する。
【0022】
【発明の効果】上述したように、この発明によれば、コ
ストの上昇や部品面積の増大をきたすことなく、高速ロ
ックアップを容易に実現することができるとともに、比
較周波数によるリファレンスリークを確実に減少させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のPLL周波数シンセサイザの第1の
実施形態を示す図である。
【図2】この発明のPLL周波数シンセサイザの第2の
実施形態を示す図である。
【図3】従来のPLL周波数シンセサイザの一例を示す
図である。
【図4】図3のPLL周波数シンセサイザのローパスフ
ィルタの周波数特性を示す図である。
【図5】CRによるノッチフィルタの一例を示す図であ
る。
【図6】図5のノッチフィルタの周波数特性を示す図で
ある。
【図7】CRによるノッチフィルタを高精度化する場合
の構成を示す図である。
【符号の説明】
1…PLLIC(PLL集積回路)、2…ループフィル
タ、3…スイッチトキャパシタフィルタ、4…ローパス
フィルタ、5…VCO(電圧制御発振器)、11…基準
発振器、12…可変分周器、13…位相比較器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御電圧に応じた周波数の信号を発生する
    電圧制御発振器と、 この電圧制御発振器の出力信号を、指示された分周数で
    分周する可変分周器と、 基準周波数の信号を発生する基準発振器と、 この基準発振器の出力信号と前記可変分周器の出力信号
    とを位相比較して、両者の位相差に応じた電圧を発生す
    る位相比較器と、 この位相比較器の出力電圧をサンプリングするスイッチ
    トキャパシタフィルタと、 このスイッチトキャパシタフィルタの出力電圧を平滑化
    して、前記制御電圧として前記電圧制御発振器に供給す
    るローパスフィルタと、 を備えることを特徴とするPLL周波数シンセサイザ。
  2. 【請求項2】請求項1のPLL周波数シンセサイザにお
    いて、 前記可変分周器、基準発振器および位相比較器は、ワン
    チップに集積回路化されていることを特徴とするPLL
    周波数シンセサイザ。
  3. 【請求項3】請求項2のPLL周波数シンセサイザにお
    いて、 前記スイッチトキャパシタフィルタは、前記ワンチップ
    の集積回路内に設けられていることを特徴とするPLL
    周波数シンセサイザ。
JP10114943A 1998-04-24 1998-04-24 Pll周波数シンセサイザ Pending JPH11308105A (ja)

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