JPS63196112A - Frequency synthesizer - Google Patents

Frequency synthesizer

Info

Publication number
JPS63196112A
JPS63196112A JP2859787A JP2859787A JPS63196112A JP S63196112 A JPS63196112 A JP S63196112A JP 2859787 A JP2859787 A JP 2859787A JP 2859787 A JP2859787 A JP 2859787A JP S63196112 A JPS63196112 A JP S63196112A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
frequency
signal
converter
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2859787A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukihiko Miyake
三宅 幸彦
Tetsuo Ogawa
哲生 小川
Masashi Mizuno
正志 水野
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.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Radio Co Ltd filed Critical Japan Radio Co Ltd
Priority to JP2859787A priority Critical patent/JPS63196112A/en
Publication of JPS63196112A publication Critical patent/JPS63196112A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the phase jitter without losing high speed response characteristic by varying a delay supplied to an overflow signal in response to a frequency setting value and a remaining data when a phase accumulator (PACC) generates the overflow signal. CONSTITUTION:A reference frequency fr is supplied to the PACC 2 and a clock input of a pulse synchronizer circuit 7 and the overflow signal A of the PACC 2 is fed to the circuit 7 and the write pulse input of a remaining data memory 8. A frequency setting circuit 1A supplies a frequency setting value Fi to a summing input of the PACC 2 and a multiplication coefficient Fid inversely proportional to the Fi is fed to a multiplier 10. The multiplier 10 supplies the result of multiplication Drm between the coefficient and the output Dr of the memory 8 to a D/A converter 4. The circuit 7 uses a reference signal to synchronize the inputted signal A to absorb the fluctuation caused in the process of accumulation of the PACC 2 and supplies an output signal f0to a voltage controlled phase shifter 9. A delay quantity fed to the signal f0 is large when the output voltage of the converter 4 is high and less when the output voltage is low to output a signal of a frequency fd.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、位相ロックループ方式周波数シンセサイザに
比べ、高速に周波数を切り換えることができるディジタ
ル直接合成方式の周波数シンセサイザに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a digital direct synthesis frequency synthesizer that can switch frequencies faster than a phase-locked loop frequency synthesizer.

(従来の技術とその問題点) 従来のこの種の装置は、第6図に示す第1の実施例の如
く構成されていた。第6図において、1は周波数設定回
路、2はフェーズアキュムレータ(以下PACCと略す
)、3はサイン波形ROM。
(Prior art and its problems) A conventional device of this kind was constructed as in the first embodiment shown in FIG. In FIG. 6, 1 is a frequency setting circuit, 2 is a phase accumulator (hereinafter abbreviated as PACC), and 3 is a sine waveform ROM.

4t;kD/A変換器、5はローパスフィルタ、6は基
準発振器である。ここで、PACC2は第8図に示す如
く、全加算器21,22.23とDタイプフリップフロ
ップ24.25.26で構成され、周波数設定回路lに
より与えられた周波数設定値Fiを基準発振器6の発振
周期1/fr毎に累加算するディジタル積分器の機能を
有する。
4t is a kD/A converter, 5 is a low-pass filter, and 6 is a reference oscillator. Here, as shown in FIG. 8, the PACC2 is composed of full adders 21, 22.23 and D-type flip-flops 24, 25, 26, and uses the frequency setting value Fi given by the frequency setting circuit l to the reference oscillator 6. It has the function of a digital integrator that performs cumulative addition every oscillation period 1/fr.

第7図(ア)はPACC2の動作を図形化して表現した
ものであり、横軸は時間、縦軸はPACC2の累加算値
を示す。時間の経過と共に累加算値が増加していること
を第7図(ア)は表している。モしてPACC2の出力
はサイン波形ROM3のアドレス入力に接続され、入力
データの三角波状の変化が正弦波状の変化に変換されて
出力される。この様子は第7図(イ)の如く表される。
FIG. 7(A) is a graphical representation of the operation of PACC2, where the horizontal axis shows time and the vertical axis shows the accumulated value of PACC2. FIG. 7(A) shows that the cumulative value increases with the passage of time. The output of the PACC2 is connected to the address input of the sine waveform ROM3, and triangular waveform changes in the input data are converted into sinusoidal waveform changes and output. This situation is expressed as shown in FIG. 7(a).

次に、サイン波形ROM3より出力されるディジタル値
をD/A変換器4でアナログ値に変えることにより同図
(つ)の波形が得られる。そこで、D/A2換器4の出
力をローパスフィルタ5に加えると、高調波成分が減衰
した同図(1)に示した波形の如く正弦波の出力信号を
得ることができる。そして、PACC2の累加算値が総
容量値に達すると、オーバフロー信号を発生し、再び累
加算動作を繰り返すので、連続した正弦波出力をローパ
スフィルタ5から得ることができる。
Next, the digital value outputted from the sine waveform ROM 3 is converted into an analog value by the D/A converter 4, thereby obtaining the waveform shown in FIG. Therefore, by applying the output of the D/A converter 4 to the low-pass filter 5, it is possible to obtain a sinusoidal output signal with the harmonic components attenuated, as shown in FIG. 1(1). When the cumulative value of PACC2 reaches the total capacitance value, an overflow signal is generated and the cumulative addition operation is repeated again, so that a continuous sine wave output can be obtained from the low-pass filter 5.

周波数シンセサイザの出力として必ずしも正弦波を必要
としない用途においては、第9図(つ)に示した第2の
従来の実施例の如く、周波数設定回路1、PACC2お
よび基準発振器6で構成し、PACC2のオーバフロー
信号をパルス波形のまま使用することも可能である。こ
の場合も前記の第1の従来の実施例と同様に、周波数設
定回路1より設定される周波数設定値(ディジタル情報
)に比例した周波数を発生することができる。いま、第
9図(つ)において、周波数設定回路lの周波数設定値
をFi、PACC2の総容量値をNt、基準発振器6の
基準周波数をfrとすると、出力周波数foは、fo=
 frX f i/Ntとなる。
For applications that do not necessarily require a sine wave as the output of a frequency synthesizer, as in the second conventional embodiment shown in FIG. It is also possible to use the overflow signal in its pulse waveform. In this case as well, it is possible to generate a frequency proportional to the frequency setting value (digital information) set by the frequency setting circuit 1, as in the first conventional embodiment. Now, in FIG. 9(T), if the frequency setting value of the frequency setting circuit l is Fi, the total capacitance value of PACC2 is Nt, and the reference frequency of the reference oscillator 6 is fr, then the output frequency fo is fo=
frX f i/Nt.

例えば、f r= l MHz、 Fi= l、Nt=
10とすると、出力周波数foはfo=FiX fr/
Nt=Pix1/ 1G [MHz] = Q、■’、
1iHz]となる。さて、前述の如く設定値fiを変化
させることにより、Fiに比例した出力周波数foを発
生することができる訳であるが、出力周波数foに対す
る基準周波数frの比f r/ f o、言い換えれば
総容量値Ntと周波数設定値Fiとの比Nt/Piが整
数の場合は、出力信号に位相ジッタは原理的に含まれな
い。第9図(ア)は、Nt/Pi−5とした場合の動作
例であり、横軸は時間、縦軸はPACC2の累加算値を
示す。同図は、基準周期1/fr毎に累加算値が増加し
、5/fr(=l/fo)周期毎に規則的にオーバフロ
ー信号(同図中Δ印で示す)が発生している状態を示し
たものである。ところが、Nt/Piが整数でない場合
は、出力信号に位相ジッタが含まれてしまうことになる
For example, f r= l MHz, Fi= l, Nt=
10, the output frequency fo is fo=FiX fr/
Nt=Pix1/ 1G [MHz] = Q,■',
1 iHz]. Now, as mentioned above, by changing the set value fi, it is possible to generate an output frequency fo proportional to Fi, but the ratio of the reference frequency fr to the output frequency fo, in other words, the total When the ratio Nt/Pi between the capacitance value Nt and the frequency setting value Fi is an integer, the output signal does not include phase jitter in principle. FIG. 9(A) shows an example of operation when Nt/Pi-5, where the horizontal axis shows time and the vertical axis shows the accumulated value of PACC2. The figure shows a state in which the cumulative value increases every reference period 1/fr, and an overflow signal (indicated by Δ in the figure) is generated regularly every 5/fr (=l/fo) periods. This is what is shown. However, if Nt/Pi is not an integer, the output signal will include phase jitter.

第9図(イ)は、Nt/Fi=10/3とした場合の動
作例であるが、オーバフロー信号を発生する周期が4/
frの場合と3/frの場合があり、この周期は等間隔
ではなくなる。同図は4/frの周期で1回、3/fr
の周期で2回の割合で逐次オーバフロー信号が発生して
いることを示している。このため、出力信号の周波数ス
ペクトルは線スペクトルではなくなり、不要例帯波雑音
を含んで周波数スペクトルとなってしまう。位相ジッタ
を減らして、出力信号の純度を改善するため、従来法の
ような対策が各種講じられていた。
Figure 9 (a) is an example of operation when Nt/Fi = 10/3, but the cycle of generating the overflow signal is 4/3.
There are cases of fr and cases of 3/fr, and the periods are not equally spaced. The figure shows once every 4/fr period, 3/fr
This shows that overflow signals are generated twice in a period of . Therefore, the frequency spectrum of the output signal is no longer a line spectrum, but becomes a frequency spectrum including unnecessary band noise. Various conventional measures have been taken to reduce phase jitter and improve the purity of the output signal.

(a)  第6図において、ローパスフィルタ5のしゃ
断層波数を出力周波数に応じて切り換え、位相ジッタを
低減する方法、 (b)  基準周波数frに比べ出力周波数foが十分
小さい領域、言い換えればNt/Fiなる比が十分大き
い領域、即ち位相ジッタが比較的少ない周波数領域での
み使用する方法、 (c)  出力信号を分周して位相ジッタを低減させて
から使用する方法、 (d)  出力信号を位相ロックループ方式周波数シン
セサイザの基準信号入力として与え、該位相ロックルー
プ内のローパスフィルタで位相ジブタを低減する方法等
が試みられていた。
(a) In FIG. 6, a method for reducing phase jitter by switching the blocking layer wave number of the low-pass filter 5 according to the output frequency, (b) a region where the output frequency fo is sufficiently small compared to the reference frequency fr, in other words, Nt/ (c) A method in which the output signal is used after dividing the frequency to reduce the phase jitter; (d) A method in which the output signal is used after dividing the frequency to reduce the phase jitter. Attempts have been made to provide a reference signal as an input to a phase-locked loop frequency synthesizer and to reduce phase jitter using a low-pass filter within the phase-locked loop.

しかしながら、以上述べてきた従来の方法では各々に対
して、 (a)  位相ジッタの低減効果が十分でない、(b)
  出力周波数の利用範囲が限定されてしまう、 (c)  出力周波数が下がってしまう、(d)  直
接合成方式周波数シンセサイザの特徴である高速応答特
性が失われてしまう、等の問題があった。
However, the conventional methods described above have the following problems: (a) The effect of reducing phase jitter is not sufficient; (b)
There were problems such as (c) the output frequency would be reduced, and (d) the high-speed response characteristic that is a characteristic of direct synthesis frequency synthesizers would be lost.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、これらの問題点を解消するため、PACC2
がオーバフロー信号を発生した時の残余データと周波数
設定値に応じて該オーバフロー信号に与える遅延量を変
化させる手段を設けて、位相ジッタを打ち消すようにし
たもので、以下図面により詳細に説明する。
(Means for Solving the Problems) In order to solve these problems, the present invention provides PACC2
Means for changing the amount of delay given to the overflow signal according to the residual data and the frequency setting value when the overflow signal is generated is provided to cancel phase jitter, and will be explained in detail below with reference to the drawings.

(実施例) 第1図は本発明の一実施例で、第6図と同一部分は同一
番号を用いる。同図において、6は基準発振器、2はP
ACC,8は残余データメモリ、lAは周波数設定回路
、IOは乗算器、4はD/A変換器、7はパルスシンク
ロナイザ、9は電圧制御位相シフタである。同図におい
て、まず基準周波数frを出力する基準発振器6の出力
をPACC2とパルスシンクロナイザ7のクロック入力
に加え、総容量値Ntを有するPACC2のオーバフロ
ー信号をパルスシンクロナイザ7の信号入力に加えると
共に、PACC2のデータ出力を入力とする残余データ
メモリ8の書込パルス入力に加える。そして、周波数設
定回路IAは本周波数シンセサイザの出力周波数を希望
値に設定するための周波数設定値Fiを前記PACC2
の加算入力に加えると共に、Fiに逆比例する乗算係数
Fidを乗算器10の一方の入力に加える。乗算器IO
のもう一方の入力は残余データメモリ8の出力テークD
rを入力し、乗算結果DrmをD/A変換器4の入力に
与える。また、パルスシンクロナイザ7の出力信号fo
を入力とし、D/A変換器4の出力を制限入力として電
圧制御位相シフタ9はfdなる周波数を有する信号を出
力する。以上のような回路接続において、更に夫々の機
能を説明すると、基準発振器6は、必要とする安定度に
応じて例えば温度補償水晶発振器(TcXO)等を用い
、TTL/ CMO8等の論理レベルを出力する。PA
CC2は、基本的には第8図を用いて前述した如く、全
加算器とDタイプフリップフロップを縦続接続したもの
であるが、加算のビット数が8ビツトを越える場合は、
キャリールックアヘッド方式による高速加算器を使用し
た方が望ましいが、説明の都合上第8図に示す構成と同
等のものとする。
(Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and the same parts as in FIG. 6 are designated by the same numbers. In the same figure, 6 is the reference oscillator, 2 is P
ACC, 8 is a residual data memory, 1A is a frequency setting circuit, IO is a multiplier, 4 is a D/A converter, 7 is a pulse synchronizer, and 9 is a voltage controlled phase shifter. In the figure, first, the output of the reference oscillator 6 that outputs the reference frequency fr is added to the clock input of PACC2 and the pulse synchronizer 7, and the overflow signal of PACC2 having a total capacitance value Nt is added to the signal input of the pulse synchronizer 7. The data output is added to the write pulse input of the residual data memory 8 as an input. Then, the frequency setting circuit IA sets the frequency setting value Fi to the PACC2 for setting the output frequency of the frequency synthesizer to a desired value.
A multiplication coefficient Fid, which is inversely proportional to Fi, is added to one input of the multiplier 10. Multiplier IO
The other input is the output take D of the residual data memory 8.
r is input, and the multiplication result Drm is given to the input of the D/A converter 4. In addition, the output signal fo of the pulse synchronizer 7
With the output of the D/A converter 4 as the limiting input, the voltage-controlled phase shifter 9 outputs a signal having a frequency fd. In the above circuit connection, to further explain each function, the reference oscillator 6 uses, for example, a temperature compensated crystal oscillator (TcXO) depending on the required stability, and outputs a logic level such as TTL/CMO8. do. P.A.
CC2 is basically a full adder and a D type flip-flop connected in cascade as described above using FIG. 8, but when the number of addition bits exceeds 8 bits,
Although it is preferable to use a high-speed adder based on the carry-lookahead method, for convenience of explanation, it is assumed that the configuration is equivalent to that shown in FIG.

残余データモメリ8は、PACC2がオーバフローした
時の残余データを記憶するメモリで、具体的にはDタイ
プフリップフロップを必要個数用意して、D入力にPA
CC2の出力を与え、オーバフロー信号を書込パルスと
して、クロック入力端子に加えることで実現される。ま
た、周波数設定回路IAは、具体的にはマイクロコンピ
ュータ等を用い周波数設定値FiとFiに逆比例する乗
算係数Fidを各々PACC2および乗算器IOの入力
へ与えるよう作用させる。ここでFlの最大値をF i
maxとすると、F id= F imax/ F i
の関係式よりPiが与えられた時、マイクロコンピュー
タ(または割算器)でFidを求めた結果を乗算係数と
して出力する。乗算器IOは、前記残余データメモリ8
の出力データDrと周波数設定回路!−Aから出力され
る乗算係数Fidをディジタル的に乗算して乗算結果D
rmを出力し、D/A変換器4は当該ディジタル情報を
アナログ電圧に変換する。
The residual data memory 8 is a memory that stores residual data when PACC2 overflows. Specifically, the required number of D type flip-flops are prepared, and the PA is connected to the D input.
This is achieved by applying the output of CC2 and applying the overflow signal as a write pulse to the clock input terminal. Further, the frequency setting circuit IA specifically uses a microcomputer or the like to apply a frequency setting value Fi and a multiplication coefficient Fid inversely proportional to Fi to the inputs of the PACC2 and the multiplier IO, respectively. Here, the maximum value of Fl is F i
max, then F id= F imax/ F i
When Pi is given from the relational expression, the microcomputer (or divider) calculates Fid and outputs the result as a multiplication coefficient. The multiplier IO is connected to the residual data memory 8.
Output data Dr and frequency setting circuit! - Multiply the multiplication coefficient Fid output from A digitally to obtain the multiplication result D
rm, and the D/A converter 4 converts the digital information into an analog voltage.

また、PACC2が累加算を行う過程で、内部の桁上げ
時の動作時間の変動等でオーバフロー信号にはゆらぎが
含まれる。そこで、パルスシンクロナイザ7は入力され
るオーバフロー信号を基準信号で同期をとることにより
ゆらぎを吸収する。
Furthermore, in the process of cumulative addition by the PACC2, the overflow signal includes fluctuations due to fluctuations in operating time during internal carry. Therefore, the pulse synchronizer 7 absorbs the fluctuation by synchronizing the input overflow signal with a reference signal.

それと共にパルスシンクロナイザ7は、当該出力信号の
波形を次段の電圧制御位相シフタ9の入力として都合の
良い波形に変換して出力する機能を有する。この電圧制
御位相シフタ9は、第4図に示す如く電子スイッチ91
.定電流源92、積分コンデンサ93、および超高速精
密コンパレータ94で構成される。いま、パルスシンク
ロナイザ7の出力を第5図(ア)で示した波形の信号と
すると、当該信号が高レベルのパルスで電子スイッチ9
1をオンにし積分コンデンサ93を急速に放電し、低レ
ベルで電子スイッチ91をオフとする。
In addition, the pulse synchronizer 7 has a function of converting the waveform of the output signal into a waveform suitable for input to the voltage-controlled phase shifter 9 at the next stage and outputting the converted waveform. This voltage controlled phase shifter 9 includes an electronic switch 91 as shown in FIG.
.. It is composed of a constant current source 92, an integrating capacitor 93, and an ultra-high-speed precision comparator 94. Now, if the output of the pulse synchronizer 7 is a signal with the waveform shown in FIG.
1 is turned on to rapidly discharge the integrating capacitor 93, and the electronic switch 91 is turned off at a low level.

従って、積分コンデンサ93の静電容量を01充電電流
を11経過時間をtとすると、電子スイッチ91がオフ
になると積分コンデンサ93の電位は(i/c)tの一
次関数で直線的に上昇する。
Therefore, if the capacitance of the integrating capacitor 93 is 01, the charging current is 11, and the elapsed time is t, then when the electronic switch 91 is turned off, the potential of the integrating capacitor 93 increases linearly as a linear function of (i/c)t. .

そして、当該電位がD/A変換器4の出力電圧(第5図
(イ)の破線で示す)を越えると、超高速精密コンパレ
ータ94の出力は第5図(つ)に示す如く、今までの出
力電位が低レベルであったものとすれば高レベルに切り
換わる。次のサイクルで第5図(イ)の破線で示した如
<D/A変換器4の出力電圧が下がると、パルスシンク
ロナイザ7から高レベルのパルスが与えられてから超高
速精密コンパレータ94の出力電位が切り換わるまでの
遅延時間td2は、前回の遅延時間tdlに比べて小さ
くなる。つまり、制御入力としてD/A変換器4の出力
電圧が高い時は入力信号として与えられるパルスシンク
ロナイザ7の出力信号に与える遅延量は多く、制御入力
電圧が低い時は遅延量が少なくなるように本実施例にお
ける電圧制御位相シフタ9は動作するものとする。
Then, when the potential exceeds the output voltage of the D/A converter 4 (indicated by the broken line in FIG. 5(a)), the output of the ultra-high-speed precision comparator 94 becomes as shown in FIG. If the output potential of is assumed to be low level, it will be switched to high level. In the next cycle, when the output voltage of the D/A converter 4 decreases as shown by the broken line in FIG. The delay time td2 until the potential is switched is smaller than the previous delay time tdl. In other words, when the output voltage of the D/A converter 4 as a control input is high, the amount of delay given to the output signal of the pulse synchronizer 7, which is given as an input signal, is large, and when the control input voltage is low, the amount of delay is small. It is assumed that the voltage-controlled phase shifter 9 in this embodiment operates.

さて、以上のような回路構成、接続、機能から成る本発
明の実施例において、基準発振器6の出力周波数frを
例えば10MHz、 P A CC2の総容量値Ntを
107、周波数設定値Fiを200,010として出力
周波数fd=fr−Fi/NL即ちfd=Fi=200
.0IO[Hz]を得る具体例につき説明を進める。
Now, in the embodiment of the present invention consisting of the circuit configuration, connections, and functions as described above, the output frequency fr of the reference oscillator 6 is, for example, 10 MHz, the total capacitance value Nt of the P AC C2 is 107, the frequency setting value Fi is 200, 010, the output frequency fd=fr-Fi/NL, that is, fd=Fi=200
.. A specific example of obtaining 0IO [Hz] will be explained below.

なお、説明の便宜上乗算係数Fidは整数の1とする。Note that for convenience of explanation, the multiplication coefficient Fid is assumed to be an integer 1.

まず、PACC2が初期状態ゼロから基準周期1 / 
f r毎に累加算を繰り返し、オーバフロー信号が発生
した時、PACC2の残余データを抽出して残余データ
メモリ8に貯えると、当該データは第3図(ア)のよう
に、横軸に時間をとった場合、時間の経過と共に鋸歯状
に変化する。この場合、残余データの最大値はPi−1
、即ち200゜009である。この例ではNt/Fiな
る比が整数ではなく、49.9975であり、基準周期
1/frの49.9975倍毎にオーバフロー信号が第
2図(ア)の如く等間隔に発生されれば良いが、実際に
はPACC2がディジタル演算を行うため、オーバフロ
ー信号は基準周期の50倍毎に発生するので、第2図(
イ)に示す如<toを基準にすると11の時△t1t、
の時2Δ1,1.の時3△tのようにオーバフロー信号
の位相が希望とする同図(ア)の位相に対して遅れてし
まう。ちなみに、この位相遅れ△tはl/ f rX5
0−1/ f rXNt/Pi=0.2SX10−”(
秒)である。この位相遅れが累積され、基準周期1/ 
f r= 100X 10−” (秒)に達すると、今
まで基準周期の50倍毎に発生していたオーバフロー信
号は、基準周期の49倍で発生する。そして、再び基準
周期の50倍毎オーバフロー信号が発生して以上の動作
を繰り返す。結局、基準周期l/frの50倍毎に39
9回オーバフロー信号が発生し、基準周期1/frの4
9倍の周期で1回オーバフロー信号が発生するため、見
掛上平均的には基準周期の49.9975倍(= (5
0X 399+ 49X 1) /400  倍)毎に
オーバフロー信号が発生していることになる。この時の
平均出力周波数は200,010 [Hz]である。さ
て、PACC2がオーバフロー信号を発生した時の残余
データの大小は、前述の如く位相ずれの大小に比例して
いるので、当該データを乗算器!0に与えて、乗算係数
Fidを乗じた乗算結果Drs(=DrXFid)をD
/A変換器4で第3図(イ)に示す如く、残余データが
小さい時はD/A変換器4の出力電圧を大きく、残余デ
ータが大きい時は該出力電圧が小さくなるようにして、
電圧制御位相シフタ9の制御電圧を作り出す。すると、
前述の如く電圧制御位相シフタ9がその入力パルスに与
える遅延量は、制御電圧に比例しているので第3図(つ
)のような特性となる。
First, PACC2 changes from the initial state zero to the reference period 1/
Repeat the cumulative addition every f r, and when an overflow signal occurs, extract the residual data of PACC2 and store it in the residual data memory 8. As shown in Figure 3 (A), the data is plotted with time on the horizontal axis. If taken, it will change into a sawtooth shape over time. In this case, the maximum value of the residual data is Pi-1
, that is, 200°009. In this example, the ratio Nt/Fi is not an integer but 49.9975, and it is sufficient that overflow signals are generated at equal intervals as shown in Figure 2 (A) every 49.9975 times the reference period 1/fr. However, since PACC2 actually performs digital calculations, an overflow signal is generated every 50 times the reference period.
As shown in b), when <to is the standard, when 11, △t1t,
When 2Δ1,1. In the case of 3Δt, the phase of the overflow signal lags behind the desired phase in FIG. By the way, this phase delay △t is l/f rX5
0-1/f rXNt/Pi=0.2SX10-”(
seconds). This phase delay is accumulated and the reference period 1/
When f r = 100X 10-" (seconds) is reached, overflow signals that previously occurred every 50 times the reference period will now occur at 49 times the reference period. Then, overflow signals will again occur every 50 times the reference period. A signal is generated and the above operation is repeated.In the end, every 50 times the reference period l/fr, 39
An overflow signal is generated 9 times, and 4 of the reference period 1/fr
Since an overflow signal occurs once every 9 times the period, the apparent average is 49.9975 times the reference period (= (5
This means that an overflow signal is generated every 0x399+49x1)/400 times). The average output frequency at this time is 200,010 [Hz]. Now, since the magnitude of the residual data when PACC2 generates an overflow signal is proportional to the magnitude of the phase shift, as mentioned above, the data is applied to the multiplier! 0 and multiplied by the multiplication coefficient Fid, the multiplication result Drs (=DrXFid) is D
As shown in FIG. 3(a), the output voltage of the D/A converter 4 is increased when the residual data is small, and is decreased when the residual data is large.
A control voltage for the voltage-controlled phase shifter 9 is generated. Then,
As mentioned above, the amount of delay that the voltage controlled phase shifter 9 gives to its input pulse is proportional to the control voltage, so it has the characteristics as shown in FIG.

つまり、残余データがゼロの時遅延量は最大で、残余デ
ータが除々に大きくなるにつれて遅延量が減るように動
作する。
In other words, the delay amount is maximum when the residual data is zero, and the delay amount decreases as the residual data gradually increases.

ここで、第2図において、基準時間toで残余データが
ゼロ、かつ遅延量をtdoとすると、次にPACC2が
オーバフローした時の残余データは、具体例は500 
(= 200,0IOX 5G−10’)となり、本来
あるべき出力位相tiに対してΔtだけオーバフロー信
号の出力位相は遅延している。その次にオーバフローし
た時の残余データは1000 (= 200.010x
 50−10’+ 500)で、オーバフロー信号の位
相遅延は2△tとなる。同様に、その次の残余データは
1500で、位相遅延は3△tとなる。そこで、電圧制
御位相シフタ9の制御電圧に対する位相シフト量の関係
、即ち制m感度K P [S econd/ V ol
tコを調整してtdl=tdo−△t(td雪=td 
o−2△t、td3=tdo−3Δt)となるように設
定ずれば、PACC2のオーバフロー信号に含まれてい
る位相ジッタはキャンセルすることができる。更に具体
的には、D/A変換器4の変換利得をK d [V o
lt/ bit ]とした場合、Fi・Fid−Kd−
Kp=1/frの等式が成立するよう、KdまたはKp
を設定すれば位相ジッタをキャンセルする目的を達成で
きる。
Here, in FIG. 2, if the residual data is zero at the reference time to and the delay amount is tdo, then the residual data when PACC2 overflows is 500 in a specific example.
(=200,0IOX 5G-10'), and the output phase of the overflow signal is delayed by Δt with respect to the original output phase ti. The remaining data when the next overflow occurs is 1000 (= 200.010x
50-10'+500), and the phase delay of the overflow signal is 2Δt. Similarly, the next residual data is 1500 and the phase delay is 3Δt. Therefore, the relationship between the phase shift amount and the control voltage of the voltage-controlled phase shifter 9, that is, the m control sensitivity K P [Second/V ol
Adjust t and get tdl = tdo - △t (td snow = td
o-2Δt, td3=tdo-3Δt), the phase jitter included in the overflow signal of PACC2 can be canceled. More specifically, the conversion gain of the D/A converter 4 is expressed as K d [V o
lt/bit], Fi・Fid−Kd−
Kd or Kp so that the equation Kp=1/fr holds true.
By setting , the purpose of canceling phase jitter can be achieved.

第2図において、本来希望とする出力位相(ア)に対し
て、オーバフロー信号は同図(イ)の如く位相ずれを生
ずるが、最終的に取り出される出力信号は(つ)の如く
、(ア)の出力位相に対して常に一定の遅延tdoが加
わるのみで、(イ)の如く位相遅れ△tが累積されるこ
とがないので、位相ジッタを生じない。
In Fig. 2, the overflow signal causes a phase shift as shown in Fig. 2 (B) with respect to the originally desired output phase (A), but the output signal finally extracted is as shown in (A). Since only a constant delay tdo is always added to the output phase of (a) and the phase delay Δt is not accumulated as in (a), no phase jitter occurs.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、PACCのオー
バフロー信号に含まれる位相ジッタを打ち消すように、
オーバフローが生じた時のPACCの残余データと、周
波数設定値に応じてオーバフロー信号に与える遅延量を
変化させるように回路が動作するので、次に述べる各種
の利点がある。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, in order to cancel the phase jitter included in the PACC overflow signal,
Since the circuit operates to change the amount of delay given to the overflow signal according to the residual data of the PACC when an overflow occurs and the frequency setting value, there are various advantages described below.

(a)  位相ジッダの低減効果が大である。(a) The effect of reducing phase jitter is significant.

(b)  Nt/Fiなる比が必ずしも大きい領域に限
定されることがないので、出力周波数の利用範囲が広い
(b) Since the Nt/Fi ratio is not necessarily limited to a large range, the output frequency can be used over a wide range.

(c)  必ずしも出力信号を分周してから使用する必
要がないので、出力周波数が下がってしまうことがない
(c) Since it is not necessary to divide the output signal before use, the output frequency does not decrease.

(d)  第6図に示したローパスフィルタ5は、基準
周波数成分を取り除くと共に位相ジッタを低減させるた
めに必要不可決な構成要素であり、周波数切換時の応答
速度は主として該ローパスフィルタの特性によって決定
されてしまうが、本発明においては該当するローパスフ
ィルタを必要としないので、直接合成方式周波数シンセ
サイザの本来の特徴である高速応答特性を十分に発揮で
きる。
(d) The low-pass filter 5 shown in FIG. 6 is an essential component for removing the reference frequency component and reducing phase jitter, and the response speed during frequency switching mainly depends on the characteristics of the low-pass filter. However, since the present invention does not require a corresponding low-pass filter, it is possible to fully utilize the high-speed response characteristics that are the original characteristics of a direct synthesis frequency synthesizer.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図及至第
5図は第1Eの動作説明図、第6図は従来の直接合成方
式周波数シンセサイザの構成図、第7図は第6図の動作
波形図、第8図はフェーズアキュムレータの具体例、第
9図は従来の直接合成方式周波数シンセサイザの第2の
例を示す。 IA・・・周波数設定回路、2・・・フェーズアキュム
レータ、4・・・D/A変換器、6・・・基準発振器、
7・・・パルスシンクロナイザ、8・・・残余データメ
モリ、9・・・電圧制御位相シフタ、lO・・・乗算器
。 特許出願人  日本無線株式会社 蔦4図 篇5図 篤8図
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 5 are explanatory diagrams of the operation of FIG. 1E, FIG. 6 is a block diagram of a conventional direct synthesis frequency synthesizer, and FIG. FIG. 6 shows an operating waveform diagram, FIG. 8 shows a specific example of a phase accumulator, and FIG. 9 shows a second example of a conventional direct synthesis frequency synthesizer. IA...Frequency setting circuit, 2...Phase accumulator, 4...D/A converter, 6...Reference oscillator,
7... Pulse synchronizer, 8... Residual data memory, 9... Voltage controlled phase shifter, lO... Multiplier. Patent applicant: Japan Radio Co., Ltd. Tsuta 4, 5, 8

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基準発振器と、該発振出力の1周期毎に位相情報
を累加算するフェーズアキュムレータと、該フェーズア
キュムレータがオーバフローした時の残余データを抽出
して格納する残余データメモリと、出力周波数を希望値
に設定する周波数設定値を前記フェーズアキュムレータ
に与えると共に該周波数設定値より算出した乗算係数を
出力する周波数設定回路と、前記残余データメモリの出
力を第1の入力とし、前記周波数設定回路の乗算係数を
第2の入力とする乗算器と、該乗算器出力を受けて電圧
に変換するD/A変換器と、前記オーバフロー信号を前
記基準発振器の出力に同期させて一定のパルス幅の信号
を出力するパルスシンクロナイザと、該出力を入力とし
前記D/A変換器の出力を制御入力とする電圧制御位相
シフタから構成され、前記残余データと周波数設定値に
応じて前記フェーズアキュムレータのオーバフロー信号
に与える遅延量を変化させることを特徴とする周波数シ
ンセサイザ。
(1) A reference oscillator, a phase accumulator that accumulates phase information for each cycle of the oscillation output, a residual data memory that extracts and stores residual data when the phase accumulator overflows, and a desired output frequency. a frequency setting circuit that provides a frequency setting value to be set to a value to the phase accumulator and outputs a multiplication coefficient calculated from the frequency setting value; a multiplier that receives a coefficient as a second input; a D/A converter that receives the multiplier output and converts it into a voltage; and a D/A converter that synchronizes the overflow signal with the output of the reference oscillator to generate a signal with a constant pulse width. It consists of a pulse synchronizer that outputs, and a voltage controlled phase shifter that takes the output as an input and the output of the D/A converter as a control input, and applies it to the overflow signal of the phase accumulator according to the residual data and frequency setting value. A frequency synthesizer characterized by varying the amount of delay.
(2)上記周波数設定値をFi[bit]、上記乗算器
の第2の入力に与える乗算係数をFid、上記D/A変
換器の変換利得をKd[Volt/bit]、上記電圧
制御位相シフタの制御感度をKp[Second/vo
lt]、上記基準発振器の出力周波数をfr[Hz]と
した時、実質的にFi・Fid・Kd・Kp=1/fr
なる等式が成り立つようにすることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の周波数シンセサイザ。
(2) The frequency setting value is Fi [bit], the multiplication coefficient given to the second input of the multiplier is Fid, the conversion gain of the D/A converter is Kd [Volt/bit], and the voltage controlled phase shifter is The control sensitivity of Kp[Second/vo
lt], and when the output frequency of the reference oscillator is fr [Hz], substantially Fi・Fid・Kd・Kp=1/fr
2. The frequency synthesizer according to claim 1, wherein the frequency synthesizer is configured such that the following equation holds true.
JP2859787A 1987-02-10 1987-02-10 Frequency synthesizer Pending JPS63196112A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2859787A JPS63196112A (en) 1987-02-10 1987-02-10 Frequency synthesizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2859787A JPS63196112A (en) 1987-02-10 1987-02-10 Frequency synthesizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63196112A true JPS63196112A (en) 1988-08-15

Family

ID=12252998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2859787A Pending JPS63196112A (en) 1987-02-10 1987-02-10 Frequency synthesizer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63196112A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5673930A (en) * 1979-10-30 1981-06-19 Philips Nv Frequency synthesizer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5673930A (en) * 1979-10-30 1981-06-19 Philips Nv Frequency synthesizer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU646304B2 (en) Latched accumulator fractional N synthesizer
JP2944607B2 (en) Digital PLL circuit and clock generation method
KR960001074B1 (en) Multiple latched accumulator &amp; fractional n-synthesizer
JP2825045B2 (en) Frequency synthesizer
EP0800276A1 (en) A frequency multiplying circuit having a first stage with greater multiplying ratio than subsequent stages
US6943598B2 (en) Reduced-size integrated phase-locked loop
JPH04356804A (en) Method and device for synthesizing digital signal
US9900145B2 (en) Clock generator and method for reducing electromagnetic interference from digital systems
US4602219A (en) Jitter reduction circuit for frequency synthesizer
GB2107142A (en) Frequency synthesisers
JPS63196112A (en) Frequency synthesizer
US6160433A (en) Method for generating clock and clock generating circuit
JPH03284083A (en) Sampling clock generating circuit
Brennan Performance of phase-locked loop frequency synthesiser using accumulative phase detector
JP2511657B2 (en) Frequency synthesizer
JP2963552B2 (en) Frequency synthesizer
SU794706A1 (en) Frequency synthesizer
JPH0548453A (en) Frequency synthesizer
JP3144497B2 (en) Frequency synthesizer
JP2619663B2 (en) Phase locked loop
JPH03151718A (en) Pll system frequency synthesizer
JPH0443716A (en) Frequency multipying circuit
KR960006943B1 (en) Digital pll
JPS6333739B2 (en)
JP3019434B2 (en) Frequency synthesizer