JPS588612B2 - デイジタル位相比較器 - Google Patents

デイジタル位相比較器

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JPS588612B2
JPS588612B2 JP50103721A JP10372175A JPS588612B2 JP S588612 B2 JPS588612 B2 JP S588612B2 JP 50103721 A JP50103721 A JP 50103721A JP 10372175 A JP10372175 A JP 10372175A JP S588612 B2 JPS588612 B2 JP S588612B2
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JP
Japan
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output
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input
flop
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JP50103721A
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JPS5227343A (en
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浜田修
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Sony Corp
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Sony Corp
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D13/00Circuits for comparing the phase or frequency of two mutually-independent oscillations
    • H03D13/003Circuits for comparing the phase or frequency of two mutually-independent oscillations in which both oscillations are converted by logic means into pulses which are applied to filtering or integrating means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は2つの入力信号をデイジタル処理することによ
って、上記2つの入力信号の位相差に応じた比較出力を
得るようにしたデイジタル位相比較器に関し、特にPL
L回路を時分割して用いる場合に用いて最適なものであ
る。
第1図は複数のV.C.O(電圧制御形発振器で1つの
PLL(Phase Locked Loop)回路を
時分割的に共用することによって、夫々周波数の異る複
数の信号を同時に得るようにした信号発生装置を示すも
のである。
第1図に於いて、n個のV.C.O11,12・・・・
・・1nは夫々f1,f2・・・・・・fnの発振周波
数を有するものであり、各発振出力信号E1,E2・・
・・・・Enはマルチプレクサ2に加えられると共に出
力端子31,32・・・・・・33に加えられる。
マルチプレクサ2はn個のスイッチング回路とアドレス
デコーダとを内蔵するもので、アドレスデコーダの指示
に基いて、上記出力E1〜Enを順次に切換えて次段の
プログラマブルカウンタ4に加える。
このカウンタ4は例えば4ピットバイナリーカウンタを
構成するもので、V.C.O11〜1nの各々よりマル
チプレクサ2を介して順次に送られて来る出力信号E1
〜Enを入力クロツクパルスとして各出力信号に応じて
分周比をN1,N2・・・・・・Nnと順次変えながら
計数を行うものである。
上記N1〜Nnの分周比の制御はアドレスデコーダ5の
指示に基いて行われる。
次にカウンタ4から順次得られるf1/N1,f2/N
2・・・・fn/Nnに夫々分周された周波数を有する
分周信号は位相比較器6の一方の入力端子に加えられる
この位相比較器6の他方の入力端子には水晶発振器等で
構成された基準信号発振器7からの周波数fsを有する
基準信号が加えられ、この基準信号とカウンタ4からの
上記分周信号との位相が順次に比較される。
この順次比較出力はマルチプレクサ8に順次加えられる
このマルチプレクサ8は前記マルチプレクサ2と同様に
n個のスイッチング回路とアドレスデコーダとを内蔵す
るもので、マルチプレクサ2と同期してスイッチング回
路が順次に切換えられることにより、上記順次比較出力
を次段のn個の積分器91,92・・・・・・9nに順
次に加える。
この積分器91〜9nは各比較出力電圧を積分して制御
電圧Vc1,Vc2・・・・・・Vcnと成し、この制
御電圧はV.C.O11〜1nの各々に順次に加えられ
て、夫々の発振周波数f1〜fnを制御する。
一方前記基準発振器7からの基準信号はロードパルス発
振器10及びチャンネルカウンタ11に加えられる。
このチャンネルカウンタ11はV.C.O11〜1nを
n個用いる場合即ち目的とする信号がn種類ならばn進
カウンタとするもので、その出力はマルチプレクサ2,
8及びアドレスデコーダ5に加えられる。
これによってマルチプレクサ2,8のスイッチング回路
が順次に切換えられると共にアドレスデコーダ5を動作
させる。
アドレスデコーダ5はダイオードマトリックスを内蔵し
、チャンネルカウンタ11の出力に基いて、ダイオード
マトリックスの各ダイオードの動作を選択することによ
って4ピットの出力信号をカウンタ4のA,B,C,D
端子に加える。
これによってカウンタ4のリセット値がマルチプレクサ
2,8の切換えと同期して順次変えられ、分周此がN1
,N2・・・・・・Nnと変えられる。
チャンネルカウンタ11がn進計数を行う周期Tsは基
準信号の周波数fsに対してTs=K×1/fs(但し
K:整数)であり、この周期Tsでマルチプレクサ2,
8のスイッチング回路の切換え及びカウンタ4の分周比
N1〜Nnの切換えを制御することになる。
またロードパルス発振器10は例えばモノマルチ等が用
いられるもので、基準信号の所定周期毎に1個のロード
パルスを出力し、このパルスをV.C.O11〜1n及
びカウンタ4に加えることによって、これらのV.C.
O及びカウンタを上記所定周期毎に強制的にリセットし
て、初期位相を基準信号の位相と合致させるようにして
いる。
以上の構成及び動作によれば、V.C.O11〜1nの
中の1個、カウンタ4、位相比較器6、基準信号発振器
7及び積分器91〜9nの中の1個によりPLL回路を
構成することになり、このPLL回路がn個のV.C.
O11〜1nで共用され前記Tsの周期で時分割的に動
作することによって、出力端子31〜3nよりV.C.
O11〜1nからの周波数制御された安定な周波数を有
するn種の出力信号E1〜Enを同時に得ることができ
る。
次に第1図の比較回路6に適用し得る本発明によるデイ
ジタル位相比較器の実施例について説明する。
第2図に於いて、入力端子12a,12bには互いに位
相比較されるべき第1及び第2のパルス入力信号Ea,
Ebが加えられる。
この入力信号Ea,Ebは第1のF.F(フリツプ・フ
ロツプ)13a,13bの各トリガ一端子T1,T2に
夫々加えられると共に、入力信号EbはORゲート14
aの一方の入力端子に加えられ、入力信号EaはORゲ
ート14bの一方の入力端子に加えられる。
またORゲート14aの他方の入力端子にはF・F13
bの出力端子Q2の出力が加えられると共に、このOR
ゲート14aの出力はF・F13aのリセット端子R1
に加えられる。
ORゲート14bの他方の入力端子にはF・F13aの
出力端子Q1の出力が加えられると共に、このORゲー
ト14bの出力はF・F13bのリセット端子R2に加
えられる。
上記Q1 出力はまた加算器15にも加えられ、上記Q
2出力はインバータ16で極性反転されて加算器15に
加えられ、この加算器15の出力は入力信号EaとEb
との位相差に応じた位相比較出力Ecとして出力端子1
7より取り出される。
次に上記構成による動作を説明する。
尚初期状態では、Q1,Q2出力は共に「0」(低レベ
ル)であり、またF・F13a,13bは共にT1,T
2入力パルスが「0」から「1」(高レベル)に立上っ
たときに、R1,R2入力が「0」であればQ1,Q2
出力は反転し、R1,R2入力が「1」であればT1,
T2よりも優先し、Q1,Q2=「0」、Q1,Q2=
「1」を保持するように動作する。
今、入力信号Eaとして第3図Aに示す時間巾taを有
するパルスが入力端子12aに加えられ、入力信号Eb
として入力信号Eaに対して時間t1の遅れを有する第
3図Bに示す時間巾tbを有するパルスが加えられたと
する。
入力信号EaはF・F13aのT1端子に加えられその
立上りによってQ1出力が「0」から「1」に反転する
(第3図E)。
尚このとき上記Q1出力の反転はこのF・F13aを構
成する回路の特性によって、入力信号Eaの立上りより
も微小時間Δt2だけ遅れて立上る。
入力信号EaはORゲート14bにも加えられ、このO
Rゲート14bの回路によって入力信号Eaの立上りが
Δt3だけ遅れてF・F13bのR2端子にリセット信
号「1」が時間taだけ加えられる(第3図D)。
このリセット時間taの間に入力信号Ebが時間t1遅
れてF・F13bのT2端子及びORゲート14aに加
えられるがこのF・F13bはリセットされているため
Q2出力は「0」を保持する(第3図F)。
またORゲート14aからは入力信号Ebの立上りに対
して時間Δt4遅れて立上るリセット信号「1」がR1
端子に時間tbだけ加えられる(第3図C)。
これによってF・F13aはリセットされQ1出力は時
間Δt5遅れて「0」に反転する(第3図E)。
従ってQ1 出力として入力信号EaとEbとの位相差
に応じた時間巾を有するパルスが得られる。
このQ1出力とQ2出力(「0」を保持)を極性反転し
た出力とが加算器15に加えられることにより、出力端
子17より上記位相差に応じた時間巾を有し、且つ正極
性のパルス出力Ecが得られる。
(第3図C)第4図A〜Gは、入力信号EbがEaより
時間t1 だけ進んでいる場合を示すものである。
入力信号EbによりF・F13bのQ2出力が時間Δt
8遅れて反転する(第4図F)と共に、R1端子に時間
Δt4遅れてリセット信号(第4図C)が加えられてF
・F13aがリセットされる。
次に時間t1遅れて入力信号Eaが加えられることによ
りR2端子にリセット信号(第4図D)が加えられてF
・F13bがリセットされると共に、F・F13aに加
えられるがリセットされているためQ1出力は「0」を
保持している(第4図E)。
F・F13bがリセットされることによってQ2出力は
時間Δt7遅れて反転する(第4図F)。
従って加算器15には、上記「0」に保持されたQ1出
力と上記Q2出力をインバータ16で極性反転した出力
とが加えられることにより、出力端子17より第4図G
に示すような入力信号EaとEbとの位相差に応じた時
間巾を有する負極性のパルス出力Ecが得られる。
上述した第3図及び第4図より明らかなように入力信号
EaがEbに対して進んでいるときは出力Ecは正極性
パルスとなり、遅れているときは出力Ecは負極性パル
スとなり、このパルスの時間巾はEaとEbとの位相差
に応じたものとなる。
第5図A〜Gは入力信号EaとEbとが同相で加えられ
た場合を示し、この場合はR1,R2端子に加えられる
リセット信号(第5図C,D)は入力信号Ea,Ebに
対して夫々時間Δt8,19遅れたものとなり、F・F
13a,13bは略同時にリセットされることになる。
このためQ1,Q2出力(第5図E,F)として時間巾
Δt10,Δt11を有するパルスが得られ、これらの
Q1,Q2出力が加算器15に加えられると出力端子1
7より正又は負極性の極めて細いヒゲパルスが出力Ec
(第5図Gの図示では正極性)が得られるが、これは比
較出力としては無視することができる。
第7図は上述した第2図のデイジタル位相比較器を第1
図の回路に適用した場合の各部の出力波形を示すもので
ある。
V.C.O11〜1nの出力E1〜Enを時分割した出
力の1つは例えば第6図Aに示す出力となり、この出力
がプログラマブルカウンタ4の入力となる。
カウンタ4により所定の分周比で分周された分周信号は
第6図Cに示すものとなり、図示では1/6に分周した
ものが示されている。
この分周信号は第2図の位相比較器の入力端子12aに
加えられ、入力端子12bには第6図Dに示す基準信号
が基準信号発振器7から加えられている。
またロードパルス発振器10からの第6図Bに示すロー
ドパルスによって各V.C.Oがリセットされることに
よって時分割信号の初期位相を基準信号の位相と一致さ
せるようにしている。
この第6図の場合は分周信号が基準信号より時間tだけ
進んでいるために、位相比較器の前述した動作により、
第6図Eに示すような上記時間tに応じた巾を有する正
極性の比較出力Ecが得られる。
この比較出力Ecは第1図に於いてマルチプレクサ8を
介して積分器91〜9nの何れか1つに加えられるもの
であり、この比較出力Ecは積分されてV.C.Oの制
御電圧Vc1又はVc2又は・・・・・・又はVcnと
なる。
この場合各V.C.Oの時分割出力と基準信号とが同相
の場合は制御電圧としては一定の直流電圧となり、位相
差がある場合は比較出力Ecの正又は負極性のパルスが
積分されることによって上記直流電圧を中心にして変動
する制御電圧Vc1〜Vcnを得ることができる。
本発明は、第1の入力信号を第1のフリツプ・フロツプ
のトリガ一端子に加えると共に第1のORゲートを介し
て第2のフリップ・フロツプのリセット端子に加え、第
2の入力信号を上記第2のフリツプ・フロツプのトリガ
一端子に加えると共に第2のORゲートを介して上記第
1のフリツプフロツプのリセット端子に加え、上記第1
のフリツプ・フロツプの出力端子の出力を上記第1のO
Rゲートを介して上記第2のフリツプ・フロツプのリセ
ット端子に加えると共に加算器に加え、上記第2のフリ
ツプ・フロツプの出力端子の出力を上記第2のORゲー
トを介して上記第1のフリップ・フロツプのリセット端
子に加えると共に極性反転して上記加算器に加えること
により、上記加算器より上記第1の入力信号と第2の入
力信号との位相差に応じた出力を得るようにしたもので
あり、2つの入力信号をデイジタル処理することによっ
て、正又は負の位相差に応じた時間巾を有するパルス状
の位相比較出力を得ることができるので、PLL回路を
例えば第1図のように時分割し動作させるような場合に
用いて特に有効である。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明を適用し得る信号発生装置の実施例を示
す回路ブロック図、第2図は本発明によるデイジタル位
相比較器の回路構成図、第3図A,B,C,D,E,F
,Gは第1の入力信号が第2の入力信号に対して位相が
進んでいる場合の第2図の各部の出力波形図、第4図A
,B,C,D,E,F,Gは第1の入力信号が第2の入
力信号に対して位相が遅れている場合の第2図の各部の
出力波形図、第5図A,B,C,D,E,F,Gは第1
及び第2の入力信号が同相の場合の第2図の各部の出力
波形図、第6図A,B,C,D,Eは第2図の回路を第
1図に適用した場合の第1図の各部の出力波形図である
。 なお図面に用いられている符号において、12a,12
bは入力端子、13a,13bはフリツプ・フロツプ、
14a,14bはORゲート、15は加算器、16はイ
ンバータ、17は出力端子である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 第1の入力信号を第1のフリツプ・フロツプのトリ
    ガ一端子に加えると共に第1のORゲートを介して第2
    のフリップ・フロツプのリセット端子に加え、第2の入
    力信号を上記第2のフリツプフロツプのトリガ一端子に
    加えると共に第2のORゲートを介して上記第1のフリ
    ツプ・フロツプのリセット端子に加え、上記第1のフリ
    ツプ・フロツプの出力端子の出力を上記第1のORゲー
    トを介して上記第2のフリツプ・フロツプのリセット端
    子に加えると共に加算器に加え、上記第2のフリツプ・
    フロツプの出力端子の出力を上記第2のORゲートを介
    して上記第1のフリップ・フロツプのリセット端子に加
    えると共に極性反転して上記加算器に加えることにより
    、上記加算器より上記第1の入力信号と第2の入力信号
    との位相差に応じた出力を得るようにしたことを特徴と
    するデイジタル位相比較器。
JP50103721A 1975-08-27 1975-08-27 デイジタル位相比較器 Expired JPS588612B2 (ja)

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JPS5227343A JPS5227343A (en) 1977-03-01
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2732571B2 (ja) * 1987-03-31 1998-03-30 株式会社東芝 チューナ用pll回路

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