JPS6039914A - 位相同期ループ回路 - Google Patents

位相同期ループ回路

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JPS6039914A
JPS6039914A JP59143411A JP14341184A JPS6039914A JP S6039914 A JPS6039914 A JP S6039914A JP 59143411 A JP59143411 A JP 59143411A JP 14341184 A JP14341184 A JP 14341184A JP S6039914 A JPS6039914 A JP S6039914A
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JP
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frequency
phase
oscillator
output
input
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JP59143411A
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ロドニイ　ジエームス　ロートン
ピーター　ウイリアム　ゴウセン
イアン　アレクサンダー　ストラチエン
フイリツプ　イアン　ジエレミイ　アインスリイ
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Plessey Overseas Ltd
Original Assignee
Plessey Overseas Ltd
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    • H03L7/10—Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、所定の周波数動作範囲をもち、かつ、制御不
能（１ｏｃｋ　ｕｐ　）に対し抵抗力ある位相同期ルー
プ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋ　Ｌｏｏｐ　）回路に関する
。
発明が解決しようとする問題点 位相同期ループ回路は、内部の可変周波数発振器が制御
信号に応答して、基準信号に、その発振器を同期させる
が、自走発振が起るとき制御不能（ロックアツプ）状態
に駆動されやすい。本発明は、この傾向を回避する位相
制御ループ回路を提供することを目的とする。
問題点を解決するだめの手段 本発明によって、一つの制御入力と一つの出力をもつ可
変周波数発振器、前記発振器の出力に結合する入力と１
位相又は周波数の比較器の第１人力に結合する出力をも
つ分周器、基準周波数のだめの第２人力及び発振器制御
入力に結合する出力を備えて、前記第１人力と第２人力
における信号の位相又は周波数の差に比例する信号を発
生して発振器を基準信号に位相同期させる比較器、制御
信号が所定範囲外に陥るとき切替信号を発生させる検出
器、並びに切替信号に応答してループを開放するループ
内のスイッチを備える位相同期ループ回路が得られる。
制御信号が所定の動作範囲外に陥るとき、ループを開放
することによって回路は、自走発振状態すなわち制御不
能状態に駆動されることがさけられる。
制御信号を電圧とする場合には、検出器を、電圧センサ
として、電圧が所定範囲外に陥るとき。
前記スイッチを動作する信号を発生させることができる
。
電圧センサには、電圧比較器を備え、その比較器が１発
振器制御入力に結合する第１人力と基準電圧に対する第
２人力及び一つの出力を備えて入力が所定の関係を保つ
とき、スイッチ動作信号を発生させることができる。
位相又は周波数の検出器は、ディジタル検出器で、チャ
ージポンプを介して発振器の制御入力に結合できる。こ
のディジタル検出器は、２本の出力導線がチャージポン
プに結合して、第１の導線で、同期を促進するために必
要な周波数の増加を表わすパルスを供給し、また第２の
導線で同期を促進するたでに必要な周波数の減少を表わ
すパルスを供給できる。
本発明の改良型では、セット入力及びリセット入力をも
つ双安定トリが回路を備え、その一方の入力を発振器の
制御入力に結合し、他の一方の入力をチャージポンプへ
の前記第１導線に結合し、またスイッチを制御する出力
も備えて、制御信号が前記所定範囲以下の周波数を表わ
すとき、一方の安定状態へのトリガとスイッチの開放を
実行し、また同期を促進するために必要な周波数の減少
を表わすパルスが発生するとき、他の安定な状態へのト
リガとスイッチの閉鎖を実行することができる。
スイッチはループの開放時に１発振器制御入力に電流源
を接続するようにできる。
分局器は可変分周比をもつことができる。
実施例 本発明と本発明の多くの好適特徴を容易に理解されるた
めに、本発明の実施例を、単なる例示としての図面を参
照して以下に説明する。
第１図は１位相同期ループ型式の基本原理を示したもの
で１発振器１０が分周器１１と周波数又は位相弁別器１
２との閉ループ内に接続される。
弁別器は１発振器の出力周波数Ｆ。ＵＴを分周器のす層
比Ｍで割った周波数に等しい入力Ｆ′を受信すると共に
、基準周波数入力’ＲＦｉＦを受信するっ弁別器は位相
又は周波数のコヒーレンスについて２つの入力Ｆ′とＦ
　を比較して、補正電圧■。０ＥＦ を発生し、この電圧を周波数制御素子１例えば発振器１
０の可変コンデンサに加える。それによって発振器は、
基準周波数に同期されて”ＲＥＦ　ｘＭという周波数を
発振する。
第２図は、ループの伝達特性を示すもので、ｖｏｏに対
するＦ′をプロットしである。制御ループは、この特性
のＣから・Ｄまでの区域で動作することを意図しておシ
、この区域はループに負帰還を生じて安定な制御動作が
得られる。しかしながら、何等かの妨害１例えば過渡現
象１行き過ぎ（０ｖｅｒｓｈｏｏｔ　）又は電源変動な
どによって制御電圧がＶ′以下に低下すると、ループは
特性のＡからＢまでの区域での正帰還動作に駆動される
。発振器１０は発振を停止して、ループが自走発振する
か、又は分周期１１が自走発振して、ループは周波数Ｆ
′で制御不能になる。点Ｖ′は、不完全に定められるも
ので、正確に予言することができない。
これは位相同期ループについての重要問題であって１本
発明が軽減に努力している問題である。
第６図には１本発明に従って基本装置を変形して制御不
能を克復することのできる位相同期ループの方法を示し
た。検出器１３は、弁別器１２の出力に結合する入力を
もって、制御電圧Ｖ。０を受信する。検出器は、制御電
圧Ｖ。０がＶ′程度のレベルまで低下して制御不能の危
険が発生するときを検出して、電子スイッチ１４を動作
させてループを開放するようになっている。ループによ
って帰還される周波数Ｆ′は、も早や弁別器１２０入力
には存在しないが、弁別器はこれを低過ぎるループ周波
数として判断して１発振器１０に周波数を増加させる命
令として増加電圧出力を発生する。検出器１３は、適当
な切替ヒステリシス、すなわち切替遅延をもっていて、
ＶＣｏが適当なレベルに達するとき、ループを再度接続
する。スイッチ１４は１発振器１０と分周器１１との間
の位置以外に、ループ内の任意の他の適当な位置に配置
することができる。スイッチを、弁別器１２と発振器１
０との間に配置し、かつ転換型のものとして、制御電圧
■。０が所定のレベルに降下するときは、充電電流を制
御入力に接続して発振を維持するようにもできる。
第４図は１本発明の特に利点をもつ改良型であって、弁
別器はディジタル弁別器２２として、２本の出力導線２
３及び２４によって、その出力をチャージポンプ２５に
供給する。導線２３はＦ′が低過ぎるので発振器１００
周波数の増加が必要であることを示すパルスを供給し、
また導線２４は、Ｆ′が高過ぎるので周波数を減少させ
ることが必要であることを示すパルスを供給する。チャ
ージポンプはこれらの電圧をアナログ電圧ＡＹｃσに変
換して発振器を制御する。チャージポンプの出力は、電
子スイッチ１４とループ増幅器及びフィルタ２６を介し
て発振器１０の入力に制御電圧ｖｏｏを発生する。弁別
器２２の出力２３は、　ＲＳフリップフロップ２７によ
って形成される豚安定トリガ回路の一方の入力に加えら
れる。フリップフロップ２７の他の入力は、差動増幅器
によって構成される比較器２８の出力に結合される。こ
の差動増幅器は、一方の入力が基準電圧源２′に接続さ
れ、また他方の入力は発振器１０の制側１人力に接続さ
れる。
この回路の動作は次の通シである。
■　正常な動作では、スイッチ１４ｉｄループを１ｙつ
じ１発振器１０は基準周波数Ｆ□、に位相同期してＦＲ
ＥＦ　Ｘ　Ｍに等しい出力周波数Ｆ。ＵＴを発生する。
■　位相同期ループの自走発振、又は分周器の発振によ
って制御不能の危険がある基準電圧Ｖ′まで、制御電圧
■。０が低下するときは、比較器電圧出力が変化して、
双安定回路がセットされて、スイッチ１４に制御電圧が
加えられる。スイッチはループを開路とする位置に切換
って、電流源２９をループ増幅器２６を介して発振器１
０の制御入力に接続し、充電電流が加えられて、発振周
波数が増加する。
■　出力導線２３のパルスが周波数を増加させる必要を
示すような周波数の値に発振周波数が戻ると、フリップ
フロップ２７はリセットされて、スイッチ１４は切替っ
てループを再接続し１位相同期及び正常動作が再開され
て、回路を正常動作に戻す。
分周期１１は、可変分周比Ｍを備えて−ＦＯＵＴがＦＲ
ヨ×Ｍと選択可能なものが好ましい。
産業上の利用分野 この位相同期ループ回路は、特にラジオ受信機又はテレ
ビジョン受像機において局部発振器として使用するのに
適当しているが、さらに１例えばシンセサイずや無線送
信機に多くの普遍的応用がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は通常の位相同期ループ回路の略ブロック図、第
２図は第１図に示した位相同期ループの伝達関数の図、
第６図は本発明による回路を得る基本的相互接続回路ブ
ロックを示す略ブロック図。 及び第４図は本発明の特に利点をもつ改良型の図である
。 １０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・　発振器１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・　分周器１２．２２・・・・・・・・・　
周波数又は位相弁別器１３・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・検出器１４・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・　電子スイッチ２３．
２４・・・・・・・・・　出力導線２５・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・　テーヤージポン
プ２７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　双安定トリガ回路（ＲＳＳフリップフロラフ路） ２８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・　比較器２９・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・　電流源第１頁の続き ＠発明　者　フィリップ　イアン　イギリス国スウノジ
エレミイ　アインス リイ 「ンドン、コーチ　９

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）一つの制御入力と一つの出力をもつ可変周波数発
    振器、前記発振器の出力に結合する一つの入力と位相又
    は周波数の比較器の第１人力に結合する一つの出力をも
    つ分周器、基準周波数に対する第２人力と前記発振器制
    御入力に結合する一つの出力とを備えて前記の第１人力
    と第２人力における信号の位相又は周波数の差に比例す
    る信号を発生して前記発振器を前記基準信号に位相同期
    させる比較器、前記制御信号が所定の範囲外に陥るとき
    切替信号を発生する検出器、及び前記切替信号に応答し
    てループを開放するループ内のスイッチを備える位相同
    期ループ回路。 （２、特許請求の範囲第（１）項において、前記発振器
    制御信号が一つの電圧であシ、また前記検出器は電圧セ
    ンサであって、前記電圧が所定の範囲外に陥るとき前記
    スイッチを動作させる信号を発生するようになっている
    位相同期ループ回路。 （３）　特許請求の範囲第（２）項において、前記電圧
    センサが、前記発振器制御入力に結合する第１人力。 基準電圧のための第２人力、及び−っの出力をもつ電圧
    比較器を備えて、前記入力が所定の関係を保つとき、ス
    イッチ動作信号を発生する位相同期ループ回路。 （４）特許請求の範囲第（１）項から第（３）項のいず
    れかの項において、前記位相又は周波数の検出器が。 ディジタル検出器であって、こ０検出器がテヤーゾボン
    ゾを介して、前記発振器の制御入力に結合される位相同
    期ループ回路。 （５）特許請求の範囲第（４）項において、前記ディジ
    タル検出器は、前記チャージボンゾに結合する２個の出
    力導線を備え、第１の導線は、同期を促進するのに必要
    な周波数の増加を表わすパルスを供給し、また前記第２
    の導線は、同期を促進するのに必要な周波数の減少を表
    わすパルスを供給する位相同期ループ回路。 （６）特許請求の範囲第（５１項において、セット及び
    リセットの入力をもつ双安定トリガ回路の一方の入力が
    前記発振器の制御入力に結合され、他方の入力が前記チ
    ャージポンプの前記第１導線に結合され、またスイッチ
    を制御するための出力も備えて、制御信号が前記所定範
    囲以下の周波数を表わすとき、一方の安定状態へのトリ
    ガとスイッチの開放を実行し、また同期を促進するため
    に周波数の必要な増加を表わすパルスが発生するとき、
    他の安定状態へのトリがとスイッチの閉鎖を実行する前
    記双安定トリガ回路を含む位相同期ループ回路。 （７）　特許請求の範囲第（１）項から第（６）項のい
    ずれかの項において、前記ループが開放されるとき、前
    記スイッチが前記発振器制御入力へ電流源を結合するよ
    うに配置されている位相同期ループ回路。 （８）　特許請求の範囲第（１）項から第（７ン項のい
    ずれかの項において、前記分周器が可変分周比を備える
    位相同期ループ回路。 （９）　特許請求の範囲第（１）項から第（８）項のい
    ずれかの項において、前記発振器出力周波数が受信機の
    局部発振周波数を構成する回路を備えるラジオ受信機又
    はテレビジョン受像機に使用する同調装置。
JP59143411A 1983-07-13 1984-07-12 位相同期ループ回路 Pending JPS6039914A (ja)

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GB08318888A GB2143385A (en) 1983-07-13 1983-07-13 Phase lock loop circuit
GB8318888 1983-07-13

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JPS6039914A true JPS6039914A (ja) 1985-03-02

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