JPS6333011A - Pll oscillator - Google Patents
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- JPS6333011A JPS6333011A JP61175501A JP17550186A JPS6333011A JP S6333011 A JPS6333011 A JP S6333011A JP 61175501 A JP61175501 A JP 61175501A JP 17550186 A JP17550186 A JP 17550186A JP S6333011 A JPS6333011 A JP S6333011A
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- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、発振開始の時期を外部から与える信号により
制御することが可能なPLL発振器にかかわり、特に、
高い発振周波数精度を得るのに好適なPLL発振器に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a PLL oscillator whose oscillation start timing can be controlled by an externally applied signal, and in particular,
The present invention relates to a PLL oscillator suitable for obtaining high oscillation frequency accuracy.
従来、発振開始時期を外部から制御可能なPLL発振器
は、例えばヒユーレット パラカード社の5359A
タイムシンセサイザー、テンポラリ−オペレーティン
グ アンド サービス マニュアル(1978年)、第
8−45頁から第8−46頁(HEWLETT PA
CKARD 5359A TIME SYNTHE
SIZERlTEMPORARY 0PERATIN
G AND 5ERVICE MANUAL(1
978)、p8−45〜p8−46)に記載のように、
第3図に示す構成となっている。以下、第3図を用いて
従来例を説明する。従来の発振開始時期を外部から制御
可能なPLL発振器は、基準発振器1、入力パルス20
0によって発振を開始する電圧制御発振器6、基準発振
器1からの基準発振出力201と電圧制御発振器6から
の発振出力202の差の周波数を検知して周波数信号2
03を出力する混合器10、発振出力202をN分周す
る分局器11、周波数信号203と分周出力204との
位相を比較する位相比較器2、位相比較器2からの位相
差信号205を検出・保持するデジタル・サンプル・ホ
ールド回路13、およびスイッチ14からなる。Conventionally, a PLL oscillator whose oscillation start timing can be externally controlled is, for example, the 5359A manufactured by Huwlett Paracard.
Time Synthesizer, Temporary Operating and Service Manual (1978), pp. 8-45 to 8-46 (HEWLETT PA
CKARD 5359A TIME SYNTHE
SIZERlTEMPORARY 0PERATIN
G AND 5ERVICE MANUAL (1
978), p8-45 to p8-46),
The configuration is shown in FIG. A conventional example will be described below with reference to FIG. A conventional PLL oscillator whose oscillation start timing can be controlled externally has a reference oscillator 1 and an input pulse 20.
The voltage controlled oscillator 6 starts oscillation with 0, detects the frequency difference between the reference oscillation output 201 from the reference oscillator 1 and the oscillation output 202 from the voltage controlled oscillator 6, and generates a frequency signal 2.
03, a divider 11 that divides the oscillation output 202 by N, a phase comparator 2 that compares the phases of the frequency signal 203 and the divided output 204, and a phase difference signal 205 from the phase comparator 2. It consists of a digital sample and hold circuit 13 for detection and holding, and a switch 14.
上記構成の発振器の動作について、まずスイッチ14を
a側に切り換えた状態で説明する。基準発振器1の基準
発振出力201の周波数をf2゜1、電圧制御発振器6
の発振出力202の周波数をf2゜2、混合器10の周
波数出力203の周波数をf2゜3、分周器11の分周
出力204の周波数をf2゜い分周数をNとすると、次
式の関係が成り立つ。The operation of the oscillator having the above configuration will first be described with the switch 14 switched to the a side. The frequency of the reference oscillation output 201 of the reference oscillator 1 is set to f2°1, and the voltage controlled oscillator 6
When the frequency of the oscillation output 202 of the mixer 10 is f2゜, the frequency of the frequency output 203 of the mixer 10 is f2゜, and the frequency of the divided output 204 of the frequency divider 11 is f2゜, the frequency division number is given by the following equation. The relationship holds true.
fzaa =fxox ftoz ・
・’ ・・・(1)f2゜4=f2゜、/N
・・・・・・(2)また、位相比較器2は、混
合器10からの周波数信号203と分周器11からの分
周出力204の位相を比較し、位相差信号205をスイ
ッチ14を介して電圧制御発振器6の制御電圧207と
して帰還するPLL構成であるから、
f203=f2114
、”、 f2゜2=f2゜1・N/(N+1) ・
・・・・・(3)となり、基準発振器1の周波数精度で
決まる発振出力202を得ている。fzaa = fxox ftoz ・
・' ...(1) f2゜4=f2゜, /N
(2) Furthermore, the phase comparator 2 compares the phases of the frequency signal 203 from the mixer 10 and the frequency divided output 204 from the frequency divider 11, and sends the phase difference signal 205 to the switch 14. Since it is a PLL configuration in which the control voltage 207 of the voltage controlled oscillator 6 is fed back through
...(3), and the oscillation output 202 determined by the frequency accuracy of the reference oscillator 1 is obtained.
電圧制御発振器6は、外部から与えるパルス200によ
り発振を開始する。このとき、分周器11と位相比較器
2は、制御回路12からの出力208により、その動作
を停止するので1発振器全体としては開ループ動作とな
り、電圧制御発振器6は、その自走周波数で発振を継続
する。その後、発振出力202と基準発振出力201の
位相が一致すると、混合器10の出力によって、制御回
路12は分局器11と位相比較器2を動作させ、発振出
力202はPLLで制御される。The voltage controlled oscillator 6 starts oscillating with a pulse 200 applied from the outside. At this time, the frequency divider 11 and the phase comparator 2 stop their operation by the output 208 from the control circuit 12, so the entire oscillator operates in an open loop, and the voltage controlled oscillator 6 operates at its free-running frequency. Continue oscillation. Thereafter, when the phases of the oscillation output 202 and the reference oscillation output 201 match, the control circuit 12 operates the splitter 11 and the phase comparator 2 based on the output of the mixer 10, and the oscillation output 202 is controlled by the PLL.
しかし、位相比較器2は、
f2゜、=f2゜4=f2112/N
なる周波数で動作するため、これ以上の周波数でパルス
200を印加すると、PLLの動作が不可能となる。そ
こで、このときには、スイッチ14をb側へ切り換えて
、デジタル・サンプル・ホールド回路13が位相比較器
2の出力電圧を検出・保持した、その保持電圧206を
電圧制御発振器6の制御電圧207として印加し、PL
L制御を行わない開ループ動作を行う。However, since the phase comparator 2 operates at a frequency of f2°,=f2°4=f2112/N, if the pulse 200 is applied at a frequency higher than this, the PLL operation becomes impossible. Therefore, at this time, the switch 14 is switched to the b side, and the digital sample and hold circuit 13 detects and holds the output voltage of the phase comparator 2, and applies the held voltage 206 as the control voltage 207 to the voltage controlled oscillator 6. PL
Performs open loop operation without L control.
このように、従来は、開ループ動作となる時間が必ず存
在し、この期間の発振周波数精度については配慮されて
いなかった。As described above, conventionally, there always exists a time when open-loop operation occurs, and no consideration was given to the oscillation frequency accuracy during this period.
上記従来技術は、発振を開始してからPLL制御を行う
までの開ループ動作の時間が必ず存在し、また、発振開
始を指示するパルスを印加する周期がPLL内の位相比
較器の動作周期より小さくなると、PLL制御ができず
、開ループ動作に切り換える必要があるため、高精度な
発振出力が得られないという問題があった。In the above conventional technology, there is always an open loop operation time from the start of oscillation until PLL control is performed, and the period of applying the pulse instructing the start of oscillation is longer than the operating period of the phase comparator in the PLL. If the size is small, PLL control cannot be performed and it is necessary to switch to open loop operation, resulting in a problem that highly accurate oscillation output cannot be obtained.
本発明の目的は、開ループ動作をする時間をなくして常
にPLL制御を行い、高精度な発振出力を得られるPL
L発振器を提供することにある。An object of the present invention is to eliminate the time for open loop operation, constantly perform PLL control, and obtain a highly accurate oscillation output.
The object of the present invention is to provide an L oscillator.
上記目的は、PLL構成の発振器において、発振を開始
した直後に、基準発振器出力と電圧制御発振器出力の位
相差に比例して位相比較器が出力する位相差信号の初期
値をサンプル・ホールドし、その初期値を位相差信号か
ら減算して、電圧制御発振器の制御電圧を一定値に保つ
ことによって、達成される。The above purpose is to sample and hold the initial value of a phase difference signal output by a phase comparator in proportion to the phase difference between the reference oscillator output and the voltage controlled oscillator output immediately after starting oscillation in an oscillator with a PLL configuration, This is achieved by subtracting its initial value from the phase difference signal to keep the control voltage of the voltage controlled oscillator at a constant value.
本発明は、基準発振器および電圧制御発振器と、この両
者の出力を比較する乗算型の位相比較器と、発振の制御
を行うパルス幅を基準発振出力の周期の整数倍に整形す
る波形整形器とからなるPLL発振器において、発振開
始直後の位相比較器の出力信号を検出し保持する手段と
、その保持した信号を該位相比較器の出力信号から減算
する手段とを設けて構成したものである。The present invention comprises a reference oscillator and a voltage controlled oscillator, a multiplier type phase comparator that compares the outputs of both, and a waveform shaper that shapes the pulse width for controlling oscillation to an integral multiple of the period of the reference oscillation output. This PLL oscillator is constructed by providing means for detecting and holding the output signal of the phase comparator immediately after the start of oscillation, and means for subtracting the held signal from the output signal of the phase comparator.
上記構成により、波形整形器は、発振開始の制御を行う
信号のパルス幅を基準発振器出力の周期の整数倍に整形
し、電圧制御発振器は、波形整形器の出力パルスにより
発振を停止し、そのパルスの立ち下がり時点から発振を
開始する。位相比較器には乗算型を用いることにより、
発振停止期間中の位相比較器出力の直流成分は0となり
、PLLの制御には影響を及ぼさない。サンプル・ホー
ルド回路は、電圧制御発振器が発振を開始した直後の位
相比較器の出力電圧を検出し保持する。減算回路は、サ
ンプル・ホールド回路の出力電圧を、位相比較器の出力
電圧から減算する。以上の動作によって、電圧制御発振
器の制御電圧が定常値を保ったままPLLの制御が行わ
れるので、発振開始時の位相を保った発振出力が得られ
る。With the above configuration, the waveform shaper shapes the pulse width of the signal that controls the start of oscillation to an integral multiple of the period of the reference oscillator output, and the voltage controlled oscillator stops oscillation by the output pulse of the waveform shaper, and Oscillation starts from the falling edge of the pulse. By using a multiplication type phase comparator,
The DC component of the phase comparator output during the oscillation stop period becomes 0, and does not affect the control of the PLL. The sample and hold circuit detects and holds the output voltage of the phase comparator immediately after the voltage controlled oscillator starts oscillating. A subtraction circuit subtracts the output voltage of the sample and hold circuit from the output voltage of the phase comparator. Through the above operation, the PLL is controlled while the control voltage of the voltage controlled oscillator is kept at a steady value, so that an oscillation output that maintains the phase at the start of oscillation can be obtained.
以下、本発明の一実施例を第1図、第2図を用いて説明
する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
第1図は本発明による発振開始時期を制御可能なPLL
発振器の一実施例の構成を示したものであり、第2図は
該実施例の動作波形を示したものである。第1図に示す
ごとく、該実施例の発振開始時期を制御可能なPLL発
振器は、基準発振器1、パルス105により発振・停止
が指示できる電圧制御発振器61発振出力104と基準
発振出力100とを比較する乗算型の位相比較器2、位
相差信号101をサンプルパルス106によって検出・
保持するサンプル・ホールド回路3、位相差信号101
から保持電圧102を引き算する減算回路4、低域濾波
器5、パルス105を遅延する遅延回路7、およびパル
ス幅を基準発振出力の周期の整数倍に整形する波形整形
器8からなる。Figure 1 shows a PLL that can control the oscillation start timing according to the present invention.
This shows the configuration of an embodiment of the oscillator, and FIG. 2 shows the operating waveforms of the embodiment. As shown in FIG. 1, the PLL oscillator of this embodiment whose oscillation start timing can be controlled is a reference oscillator 1, a voltage controlled oscillator 61 whose oscillation/stop can be instructed by a pulse 105, and a comparison between an oscillation output 104 and a reference oscillation output 100. The multiplier type phase comparator 2 detects the phase difference signal 101 using the sample pulse 106.
Sample/hold circuit 3 to hold, phase difference signal 101
It consists of a subtraction circuit 4 that subtracts the holding voltage 102 from the oscillation output, a low-pass filter 5, a delay circuit 7 that delays the pulse 105, and a waveform shaper 8 that shapes the pulse width to an integral multiple of the period of the reference oscillation output.
次に、上記構成の発振器の動作を、第1図と第2図を用
いて説明する。発振開始を指示するパルス108aは、
波形整形器8によって、基準発振出力100の周期の整
数倍のパルス幅のパルス105aに整形される。電圧制
御発振器6は、パルス105aにより発振を停止する。Next, the operation of the oscillator having the above configuration will be explained using FIG. 1 and FIG. 2. The pulse 108a instructing the start of oscillation is
The waveform shaper 8 shapes the pulse 105a into a pulse 105a having a pulse width that is an integral multiple of the period of the reference oscillation output 100. The voltage controlled oscillator 6 stops oscillating with the pulse 105a.
このとき、位相比較器2は、乗算型を用いることにより
、その出力である発振停止期間中の位相差信号101a
の平均値はOとなる。At this time, by using a multiplication type, the phase comparator 2 outputs a phase difference signal 101a during the oscillation stop period.
The average value of is O.
電圧制御発振器6は、パルス105aの立ち下がりから
発振を開始し、発振出力104bは、位相比較器2に入
力される。位相比較器2は、発振出力104bと基準発
振出力100の位相を比較し、位相差信号101bを出
力する。サンプル・ホールド回路3は、パルス105a
を遅延回路7に印加して得られるサンプルパルス106
bによって、位相差信号101bのパルス106b期間
中の平均値を検出・保持し、その保持電圧102bを減
算回路4に入力する。位相差信号101bは、減算回路
4によって保持電圧102bだけ減算され、減算出力1
03bは、低域濾波器5を介して、電圧制御発振器6の
制御電圧107として印加される。このようにして、発
振出力104bと基準発振出力100の位相が一致する
ようにPLL制御を行う。The voltage controlled oscillator 6 starts oscillating from the falling edge of the pulse 105a, and the oscillation output 104b is input to the phase comparator 2. The phase comparator 2 compares the phases of the oscillation output 104b and the reference oscillation output 100, and outputs a phase difference signal 101b. The sample and hold circuit 3 receives the pulse 105a
The sample pulse 106 obtained by applying to the delay circuit 7
b detects and holds the average value of the phase difference signal 101b during the pulse 106b period, and inputs the holding voltage 102b to the subtraction circuit 4. The phase difference signal 101b is subtracted by the holding voltage 102b by the subtraction circuit 4, and the subtraction output 1
03b is applied as a control voltage 107 to the voltage controlled oscillator 6 via the low-pass filter 5. In this way, PLL control is performed so that the phases of the oscillation output 104b and the reference oscillation output 100 match.
次に、以上の状態に連続してパルス108cを印加した
場合について説明する。上記と同様に、パルス108c
は、波形整形器8を介してパルス105cとなり、電圧
制御発振器6は、発振を停止する。発振停止期間中は位
相比較器2の出力101cの平均値は0であり、サンプ
ル・ホールド回路3はパルス105cによってリセット
されているので、減算回路4の出力103cの平均値も
0である。次いで、パルス105cが立ち下がると、電
圧制御発振器6は発振を開始し、位相比較器2は、発振
出力104dと基準発振出力100の位相を比較し、位
相差信号101dを出力する。以下、パルス105aを
入力したときと同様に、サンプル・ホールド回路3は、
パルス105cを遅延回路7に印加して得られたサンプ
ルパルス106dによって、位相差信号101dの平均
値を検出・保持し、その保持電圧102dを減算回路4
に入力する。位相差信号101dは、減算回路4によっ
て保持電圧102dだけ減算され、減算出力103dを
、得る。減算出力103dは、低域濾波器5を介して、
電圧制御発振器6の制御電圧107dとして印加され、
発振出力104dと基準発振出力100の位相が一致す
るようにPLL制御を行う。Next, a case will be described in which the pulse 108c is continuously applied in the above state. As above, pulse 108c
becomes a pulse 105c via the waveform shaper 8, and the voltage controlled oscillator 6 stops oscillating. During the oscillation stop period, the average value of the output 101c of the phase comparator 2 is 0, and since the sample-and-hold circuit 3 is reset by the pulse 105c, the average value of the output 103c of the subtraction circuit 4 is also 0. Next, when the pulse 105c falls, the voltage controlled oscillator 6 starts oscillating, and the phase comparator 2 compares the phases of the oscillation output 104d and the reference oscillation output 100, and outputs a phase difference signal 101d. Thereafter, in the same way as when the pulse 105a was input, the sample-and-hold circuit 3
The average value of the phase difference signal 101d is detected and held by the sample pulse 106d obtained by applying the pulse 105c to the delay circuit 7, and the holding voltage 102d is applied to the subtraction circuit 4.
Enter. The phase difference signal 101d is subtracted by the holding voltage 102d by the subtraction circuit 4 to obtain a subtraction output 103d. The subtraction output 103d is passed through the low-pass filter 5,
Applied as a control voltage 107d of the voltage controlled oscillator 6,
PLL control is performed so that the phases of the oscillation output 104d and the reference oscillation output 100 match.
以上説明したように、本実施例によれば、電圧制御発振
器6が発振を開始する時期に応じて変化する位相差信号
101の初期値を、サンプル・ホールド回路3および減
算回路4により減算することによって、電圧制御発振器
6の制御電圧107を常に一定値にすることができるの
で、発振開始時の位相を保持したまま、基準発振器1で
決まる周波数精度をもった発振出力104が得られる。As explained above, according to the present embodiment, the initial value of the phase difference signal 101, which changes depending on the timing at which the voltage controlled oscillator 6 starts oscillation, is subtracted by the sample-and-hold circuit 3 and the subtraction circuit 4. As a result, the control voltage 107 of the voltage controlled oscillator 6 can always be kept at a constant value, so that the oscillation output 104 with the frequency accuracy determined by the reference oscillator 1 can be obtained while maintaining the phase at the start of oscillation.
本発明によれば、発振開始パルスを与えた直後、基準発
振器出力と電圧制御発振器出力の位相差に比例して位相
比較器が出力する位相差信号の初期値を検出・保持し、
その値を位相差信号から減算することによって、電圧制
御発振器の制御電圧を一定値に保つとともに、その他の
外乱に対してはPLLの制御を施すので、基準発振器で
決まる周波数精度をもった発振出力を得ることができる
。According to the present invention, immediately after applying an oscillation start pulse, the initial value of the phase difference signal output by the phase comparator in proportion to the phase difference between the reference oscillator output and the voltage controlled oscillator output is detected and held,
By subtracting this value from the phase difference signal, the control voltage of the voltage controlled oscillator is maintained at a constant value, and PLL control is applied to other disturbances, so the oscillation output has frequency accuracy determined by the reference oscillator. can be obtained.
第1図は本発明による発振開始時期を制御可能なPLL
発振器の一実施例の構成を示すブロック図、第2図は第
1図の実施例の動作波形を示す波形図、第3図は発振開
始時期を制御可能なPLL発振器の従来例を示すブロッ
ク図である。
符号の説明
1・・・基準発振器、 2・・・位相比較器。
3・・・サンプル・ホールド回路。
4・・・減算回路、 5・・・低域濾波器、6・
・・電圧制御発振器、 7・・・遅延回路、8・・・波
形整形器、 10・・・混合器、11・・・分周器
、 12・・・制御回路、13・・・デジタル
・サンプル・ホールド回路、14・・・スイッチ。
代理人弁理士 中 村 純之助
才2図Figure 1 shows a PLL that can control the oscillation start timing according to the present invention.
A block diagram showing the configuration of one embodiment of the oscillator, FIG. 2 is a waveform diagram showing the operating waveforms of the embodiment in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing a conventional example of a PLL oscillator that can control the oscillation start timing. It is. Explanation of symbols 1... Reference oscillator, 2... Phase comparator. 3...Sample/hold circuit. 4... Subtraction circuit, 5... Low pass filter, 6...
... Voltage controlled oscillator, 7... Delay circuit, 8... Waveform shaper, 10... Mixer, 11... Frequency divider, 12... Control circuit, 13... Digital sample -Hold circuit, 14...switch. Representative Patent Attorney Junnosuke Nakamura (2)
Claims (1)
力を比較する乗算型の位相比較器と、発振の制御を行う
パルス幅を基準発振器出力の周期の整数倍に整形する波
形整形器とからなるPLL発振器であって、発振開始直
後の前記位相比較器の出力信号を検出し保持する手段と
、その保持した信号を該位相比較器の出力信号から減算
する手段とを設けたことを特徴とするPLL発振器。1. Consists of a reference oscillator and a voltage controlled oscillator, a multiplication type phase comparator that compares the outputs of both, and a waveform shaper that shapes the pulse width for controlling oscillation to an integral multiple of the period of the reference oscillator output. The PLL oscillator is characterized by being provided with means for detecting and holding the output signal of the phase comparator immediately after the start of oscillation, and means for subtracting the held signal from the output signal of the phase comparator. PLL oscillator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61175501A JP2551560B2 (en) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | PLL oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61175501A JP2551560B2 (en) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | PLL oscillator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6333011A true JPS6333011A (en) | 1988-02-12 |
JP2551560B2 JP2551560B2 (en) | 1996-11-06 |
Family
ID=15997144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61175501A Expired - Lifetime JP2551560B2 (en) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | PLL oscillator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2551560B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007515120A (en) * | 2003-12-19 | 2007-06-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Apparatus and method for compensating for interference in a voltage controlled frequency generator |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5677155U (en) * | 1979-11-20 | 1981-06-23 |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP61175501A patent/JP2551560B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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JPS5677155U (en) * | 1979-11-20 | 1981-06-23 |
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JP2007515120A (en) * | 2003-12-19 | 2007-06-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Apparatus and method for compensating for interference in a voltage controlled frequency generator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2551560B2 (en) | 1996-11-06 |
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