JPS63304721A - 信号発生装置 - Google Patents

信号発生装置

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JPS63304721A
JPS63304721A JP62139902A JP13990287A JPS63304721A JP S63304721 A JPS63304721 A JP S63304721A JP 62139902 A JP62139902 A JP 62139902A JP 13990287 A JP13990287 A JP 13990287A JP S63304721 A JPS63304721 A JP S63304721A
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frequency
signal
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frequency setting
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浩 高橋
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
    • H03L7/183Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number
    • H03L7/187Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number using means for coarse tuning the voltage controlled oscillator of the loop
    • H03L7/189Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number using means for coarse tuning the voltage controlled oscillator of the loop comprising a D/A converter for generating a coarse tuning voltage

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (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】 [産業上の利用分野] 本発明は位相同期系(PLL:phase 1ocke
d 1oop)をなす信号発生装置に係り、電圧制御発
振器(VCO:voltage controlled
 oscillator )より所望周波数の信号を安
定した切換動作で発生させる(3号発生装置に関するも
のである。
[従来の技術] この種の信号発生装置として、例えば第4図に示すもの
が知られている。
このfSS全発生装置、位相検波器1、ループフィルタ
2、電圧制御発振器3及び分周器4を備えて構成されて
おり、電圧制御発振器3の出力信号「0を分周器4によ
り分周し、この分周信号を位相検波31に供給して所定
の基準信号frefと位相比較することにより、この比
較結果に基づいて電圧制御発掘器lを制御し、出力信号
foを所望周波数にロックするようになっている。
また、このような信号発生装置では、クロック信号に基
づいてレジスタ5にラッチされる周波数設定データnの
変更により、分周器4の分周比及び電圧制御発振器3の
プリセット電圧値を変更し、出力信号foの周波数を可
変制御できるようになっている。
つまり、分周器4では、この分周器4を構成している減
算カウンタ等がオーバーフローするたびに出るパルスを
分周信号として位相検波器1に供給しており、同時にこ
のオーバーフローパルスを帰還させることにより、この
タイミングで周波数設定データnをレジスタ5より再ロ
ードして分周動作を繰返すようになっている。従って周
波数設定データnを新たに設定してレジスタ5にクロッ
クを与えることにより、この新しい周波数設定データn
はオーバーフローパルスのタイミングで分周器4に取込
まれ、この新しい周波数設定データnに基づいて分周器
4が動作することになる。
また、このような周波数設定データnは、クロック信号
に基づいてD/A変換器6に供給されるようになってい
る。このD/A変換器6では、周波数設定データnに基
づいて電圧制御発振器3のプリセット電圧を出力するよ
うになっており、旧述した周波数設定データnの変更に
よって電圧M制御発振器3のプリセット電圧を可変制御
し、出力信号「0の周波数を制御するものである。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、このような従来の信号発生装置では、周
波数設定データnを外部クロックによりレジスタ5にラ
ッチしているため、レジスタ5のデータが変わると同時
にD/A変換器6による電圧制御発振器3のプリセット
電圧も変化する。それに対して、分周器4はオーバーフ
ローパルスか生じた時にのみレジスタ5のデータを取り
込むため、電圧制御発振器3のプリセット電圧の変更に
よる出力信号fOの周波数の変化が生じても次のオーバ
ーフローパルスまでは以前の分周データでカウントされ
ることになる。例えば、オーバーフローパルスの直後に
クロックパルスがレジスタ5に入った場合、プリセット
電圧は新しく設定された周波数に対応した電圧になるの
に対して分周データは切換航の値で1回目は動作するこ
とから、この分周信号は基準信号frefとの間で大き
な位相誤差を生じる。そしてこの位相誤差はレジスタ5
のクロックパルスと分周器4のオーバーフローパルスの
タイミングによって変化し、PLLはこの切り換時の位
相誤差が大きい程、プルイン動作に時間がかかるため、
この2つのパルスのタイミングによって周波数の変更に
要する時間がばらつき安定した動作が得られないという
欠点があった。
そこで本発明は、分周器における分周データの設定変更
とD/A変換器によるプリセット電圧の設定変更動作を
同期して行うことができるようにし、切換え時の初期位
相誤差を最小限にし、かつ−走化することにより安定し
た周波数切換え動作を行うことのできる信号発生装置を
提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] すなわち本発明の信号発生装置は、萌述した問題点を解
決するために、電圧制御発振器と、この電圧制御発振器
からの帰還信号と基準13号とを位相比較し、この比較
結果に基づいて両信号の位相を一致させるように上記電
圧制御発振器を制御する位相検波器と、 所望の発振周波数を得るため、可変設定される周波数設
定データをクロック信号に基づいてラッチするレジスタ
と、 上記電圧制御発振器と位相検波器との帰還ループに設け
られ、電圧制御発振器の出力信号を一ヒ記周波数設定デ
ータに基づいて分周し、この分周信号をF記帰還信号と
して位相検波器に供給するとともに、この分周信号のパ
ルスタイミングに基ついてF記周波数設定データの取込
み動作を行う分周器と、 上記周波数設定データに基づいて上記電圧制御発振器の
プリセット電圧を制御するD/A変換器と、 。上記クロック信号に基づいて、上記基準信号のパルス
タイミングに対応した制御信号を出力し、この−制御信
号によって上記D/A変換器の周波数設定データの切換
えタイミングをはかり上記分周器の周波数設定データ取
込みタイミングに同期させるコントロール部とを備えた
ことを特徴としている。
[作 川] 分周器は、位相検波器による位相ロック時において基準
信号と同期した分周信号のパルスタイミングに基づいて
周波数設定データの取込み動作を行う。また、D/A変
換器に対する周波数設定データは、基準信号を基にして
コントロール部より出力される制御信号に基づいて切換
わる。従って、分周器とD/A変換器による周波数切換
え動作は、互いに同期して行われることになる。
[実施例] 第1図は本発明による信号発生装置の一実施例を示すブ
ロック構成図である。
尚、従来の信号発生装置と同一の構成要素には同一番号
を付して説明する。
この実施例によるPLL形の信号発生装置は位相検波器
l、ループフィルタ2、電圧制御発掘器3、分周器4、
レジスタ5、D/A変換器6、コントロール部17を備
えて構成され、レジスタ5にラッチされた周波数設定デ
ータnに基づいて分周器4による分周信号の設定変更及
びD/A変換器6による電圧制御発振器3のプリセット
電圧を可変−制御することにより所望の周波数の出力信
号rOを得るようにしたもので、この周波数の切換え時
に発生する位相誤差を最小限に、かつ一定なものにして
、切り換え動作の安定化を図るため、D/A変換器6に
供給される周波数設定データの切変えタイミングを、コ
ントロール部17の動作によって分周器4の周波数設定
データの取込みタイミングに同期させるようになってい
る。
位相検波器1は、分周器4からの分周信号と基準13号
frefのそれぞれれの位相を検出し、この位相差に比
例した誤差信号(直流電圧信号)をループフィルタ2を
介して電圧制御発振器3に供給し、分周43号と基準信
号frefの位相差が零となる方向に電圧制御発振器3
の発振周波数を制御している。
ループフィルタ2は位相検波器1より供給される低周波
化された誤差信号の処理を行って電圧制御発振器3に供
給しており、ゲインの可変、フィルタ効果によってルー
プ応答のダンピングファクタを決めている。
電圧−制御発振器3は、位相検波器lからの誤差信号と
、D/A変換器6の出力によるプリセット電圧によって
制御され、位相ロック時には、分周器4による分周比N
に基づいて基準信号frefに対して整数N倍の周波数
を有する出力信号、foを出力するようになっている。
分周器4は、レジスタ5にラッチされた周波数設定デー
タを、分周データ用のレジスタ8を介して取込み、この
周波数設定データに基づく分周比Nにより電圧制御発振
器3の出力信号foを分周し、この分周信号を帰還信号
として位相検波器1に供給している。すなわち、この分
周器4は、例えば減算カウンタより構成されており、分
周データNによって出力信号foを減算し、オーバーフ
ロー耐よる出力パルスを位相検波器1に供給している。
そして、この分周器4では、オーバーフローパルスを帰
還させることにより、このパルスタイミングに基づいて
レジスタ5からレジスタ8にラッチされる周波数設定デ
ータnを取込むようになっている。従って、レジスタ8
に新たな周波数設定データnがラッチされると、これを
オーバーフローパルスのタイミングで取込むことにより
、分周比Nが変更される。
D/A変換器6は、レジスタ5にラッチされた周波数設
定データnをプリセット電圧データ用のレジスタ9を介
して供給されることにより、このデータnの値に基づく
プリセット電圧を電圧制御発振器3に供給している。
レジスタ5は、クロック信号に基づいて周波数設定デー
タnをラッチするもので、クロックパルス毎に新たな周
波数設定データnを取込みラッチするようになっている
コントロール部17はコントロール回路7及びレジスタ
8,9を備えて構成されている。
コントロール回路7は、分周器4の周波数設定データn
の取込み動作とD/A変換器への周波数設定データnの
切換え動作を同期させるため、前述した各レジスタ8.
9の動作を制御する信号を出力するもので、詳しくは第
2図に示すように、3つのフリップフロップ10,11
.12及びゲート回路13.14を備えて構成されてい
る。このコントロール回路7では、第1のフリップフロ
ップ10に供給されるクロック信号(第3図(a)で示
す)と各ゲート回路13.14の一方の入力端子に供給
される基準信号fref (第3図(b)で示す)とに
基づき、クロック信号より遅延して基準信号frefに
同期した2つの制御信号A及びB(第3図中(e)及び
(f)で示す)を出力している。すなわち各1制御信号
A、Bは、互いに極性の異なる同期信号であって、第1
の制御信号Aはクロック信号のパルスタイミングから基
準信号frefの2つ目のパルスに同期して立上り、第
2の制御信号Bは同じく基準18号〔「e【の2つ目の
パルスに同期して立するものとなっている。
そして、第1の制御信号Aは、前述した分周データ用の
レジスタ8に供給されている。このレジスタ8では、制
御信号Aの立上りタイミングでレジスタ5の周波数設定
データnの取込み動作を行うようになっている。従って
、クロック信号に基づいてレジスタ5に新たな周波数設
定データnがラッチされても制御信号Aが立上るまでの
期間は、旧データnによって分周動作か行われる。
また、第2の制御信号Bは、前述したプリセット電圧デ
ータ用のレジスタ9に供給されている。
このレジスタ9では、第2の制御信号Bの立上りタイミ
ングでレジスタ5の周波数設定データnの取込み動作を
行うようになっている。従って、このレジスタ9の取込
み動作は、レジスタ8の取込み動作に対して基準信号f
refの1パルス幅分の連打時間をもっている。
ところで、このような信号発生器における位相ロック時
には、位相検波器1に供給される基準信号frefと帰
還信号である分周器4の分周信号とは、互いに同期して
おり、詳しくは第3図(b)及び(C)に示すように、
基準信号frefのパルスのケ下りに同期して分周信号
のパルスが立下るものとなっている。従って前述のよう
に、分周信号のパルスタイミングに基づいて行われる分
周器4の周波数設定データnの取込み動作は、基準信号
rrefのパルスのケ下りタイミングで行われることに
なる。従って、周波数設定データnの変更があった場合
には、前述の制御信号A、に基づき、新たな周波数設定
データnがレジスタ8に取込まれた直後に分周器4によ
る取込み動作が行われる。
一方、D/A変換器6によるプリセット電圧の切換え動
作のタイミングは、レジスタ9に新たな周波数設定デー
タnがラッチされるタイミングによって決定される。
従って、分周器4による新たな周波数設定データnの取
込み動作と、D/A変換器6によるプリセット電圧の切
換え動作とは、共に基準(3号frefの立下りタイミ
ングで行われることになるので、分周器4とD/A変換
器6とが周波数の切変え時に新旧の異なるデータに基づ
いて動作することがなくなり、切換え時の位相誤差がほ
ぼ一定になり、安定したPLL動作か得られる。
この時の切換え時の位相誤差はタイミングをとる基準信
号frefからのわずかな時間のズレによる。この時間
のズレは素子等の応答で決まりほぼ一定である。従って
、基準信号の周波数が低い程、この時間のズレは相対的
に低くなり、それに応して、基準43号frefに対す
る位相誤差も低くなり、より安定なPLL動作が得られ
る。
ところで、前述したレジスタ5のラッチ用クロック信号
と、レジスタ8.9のラッチ用タイミングを決定する基
準信′+frefとは、互いに非同期であるため、クロ
ック信号のパルスの直後に基準信号fre(のパルスが
生じる場合がある。このためレジスタ8.9のデータの
取込み動作を、クロック信号のパルスタイミングから基
準信号frefの1つ目のパルスのタイミングで行った
場合には、レジスタ5のラッチ動作が完了する前にレジ
スタ8のラッチ動作が開始されて正常なデータの取込み
が行えなくなる虞れがある。
そこで、本実施例では、コントロール回路7によって、
レジースタ8,9のデータ取込み動作を、少なくとも基
準信号frefの一周期分遅延させてタイミングをはか
って行うことにより、確実なデータのラッチを行えるよ
うにしている。
[発明の効果] 以F説明したように、本発明によれば、分周器における
分周データの設定変更動作とD/A変換器によるプリセ
ット電圧の設定変更動作が基準信号のパルスタイミング
に基づいて同期して行われることから、周波数の切換え
動作を安定して行うことができるという効果がある。特
に基準信号の周波数が低い程、分周器の周波数設定デー
タの取込みを行う周期も長くなることから、D/A変換
器と分周器の周波数切換え動作が非同期の場合には大き
な位相誤差が生ずる虞れがあるのに対し、本発明によれ
ば、このような周波数切換え時の位相誤差を有効に低減
でき、優れた動作特性を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す信号発生装置のブロッ
ク構成図、第2図は同装置に設けられるコントロール回
路の具体例を示す回路図、第3図は同装置の動作を説明
するタイミングチャート、第4図は従来の信号発生装置
の一例を示すブロック構成図である。 l・−位相検波器、3・−電圧制御発振器、4・−分周
器、5,8.9−レジスタ、6−D/A変換器、7−コ
ントロール回路、17−コントロール部。 特 許 出 願 人   アンリツ株式会社代理人  
 弁理士   西 村 教 光第1図 第2図 第31!1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 電圧制御発振器(3)と、 この電圧制御発振器(3)からの帰還信号と基準信号と
    を位相比較し、この比較結果に基づいて両信号の位相を
    一致させるように上記電圧制御発振器(3)を制御する
    位相検波器(1)と、所望の発振周波数を得るため、可
    変設定される周波数設定データをクロック信号に基づい
    てラッチするレジスタ(5)と、 上記電圧制御発振器(3)と位相検波器(1)との帰還
    ループに設けられ、電圧制御発振器(3)の出力信号を
    上記周波数設定データに基づいて分周し、この分周信号
    を上記帰還信号として位相検波器(1)に供給するとと
    もに、この分周信号のパルスタイミングに基づいて上記
    周波数設定データの取込み動作を行う分周器(4)と、
    上記周波数設定データに基づいて上記電圧制御発振器(
    3)のプリセット電圧を制御するD/A変換器(6)と
    、 上記クロック信号に基づいて、上記基準信号のパルスタ
    イミングに対応した制御信号を出力し、この制御信号に
    よって上記D/A変換器(6)の周波数設定データの切
    換えタイミングをはかり上記分周器(4)の周波数設定
    データ取込みタイミングに同期させるコントロール部(
    17)とを備えたことを特徴とする信号発生装置。
JP62139902A 1987-06-05 1987-06-05 信号発生装置 Granted JPS63304721A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62139902A JPS63304721A (ja) 1987-06-05 1987-06-05 信号発生装置
US07/200,700 US4849714A (en) 1987-06-05 1988-05-31 Signal generating apparatus
EP88108930A EP0295515A1 (en) 1987-06-05 1988-06-03 Signal generating apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62139902A JPS63304721A (ja) 1987-06-05 1987-06-05 信号発生装置

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Publication Number Publication Date
JPS63304721A true JPS63304721A (ja) 1988-12-13
JPH0519329B2 JPH0519329B2 (ja) 1993-03-16

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ID=15256284

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EP (1) EP0295515A1 (ja)
JP (1) JPS63304721A (ja)

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