JPS6339215A - Pll装置 - Google Patents

Pll装置

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Publication number
JPS6339215A
JPS6339215A JP61183041A JP18304186A JPS6339215A JP S6339215 A JPS6339215 A JP S6339215A JP 61183041 A JP61183041 A JP 61183041A JP 18304186 A JP18304186 A JP 18304186A JP S6339215 A JPS6339215 A JP S6339215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
frequency
input
output
oscillator
Prior art date
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Pending
Application number
JP61183041A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyuki Kamoshita
鴨下 友幸
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6339215A publication Critical patent/JPS6339215A/ja
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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P[[(フェーズロックドルーフ、Phase
 Locked LooP)装置、特にその発振器バイ
アス制御ループ回路に関するものである。
(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、大楠博信他rp
u活用ガイド」第8版(昭58−5−10)誠文堂祈光
社P、5−17に記載されるものがあった。以下、その
構成を図を用いて説明する。
第2図は前記文献に記載された従来のPLL装置の一構
成例を示すブロック図である。    −このPLL装
置は、入力端子1を有し、その入力端子1には位相比較
器2、低域ろ波器(以下、LPFという)3、および増
幅器4が接続されている。増幅器4の出力側とバイアス
電圧設定器5の出力側とは、電圧制御形発撮器(電圧周
波数発振器ともいい、以下、VCO6という)6の入力
側に接続され、そのvCOの出力側は位相比較器2のも
う一方の入力側および出力端子7に接続されている。
次に、動作を説明する。
入力端子1への入力信号は振幅Vi、角周波数031時
間tとするとVi sinωstと表わせ、またVCO
6の出力信号は振幅V。、自走角周波数をωOとすると
V。COSωO1と表わぜる。位相比較器2は、この2
つの信号V’ sin ωst、 VocosωO[を
入力してそれの乗算を行う回路であり、この位相比較器
2の変換利得をKdとすると、Kd[5in(ωs−ω
o)t−sin(ωs+ωo)t ]の信号を出力する
。LPF 3は高周波成分や雑音を取り除き差成分だけ
を取り出す回路でおり、そのLPF 3を通った後の誤
差電圧はLPF 3の特性をF(S)とすると、 KdF(s)sin (ω5−ωo ) t=KdF(
S)(ωS−ωo)t となる。増幅器4は入力信号をに1倍に増幅してKI 
KdF(s) (ωS−ωo)tの信号を出力し、それ
をVCO6に与える。VCO6はバイアス電圧設定器5
のバイアス電圧を基準として、増幅器4の出力電圧弁の
みを周波数変化させるため、VCO6の変換利得をK。
とすると、K□ KI KdF(s) (ωS−ωo)
tの信号を出力し、それを位相比較器2の入力側に与え
る。
PLL装置がロック状態におる場合、入力端子1と信号
vco 6の発振周波数信号の位相差は、(ωS−ωO
) となり、 の信号が出力端子7から出力される。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記構成のPLL装置においては、例え
ば直交振幅変調(QA)l) @送波再生回路に使用さ
れた場合、VCO6のバイアス電圧が一定であるために
、入力端子1の周波数とVCO6の自走周波数かずれて
いるときには、出力端子7には前記周波数のずれている
分だけの位相差を生じてしまい、復調アイパターンが閉
じてしまうという問題点がおった。
本発明は、前記従来技術がもっていた問題点として、入
力端子1の周波数とVCO6の自走周波数かずれること
により、出力端子7に位相差が生じるという点について
解決したPLL装置を提供するものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、前記問題点を解決するために、入力信号と出
力信号の位相差を検出しそれに応じた位相差信号を出力
する位相比較器と、前記位相差信号とバイアス用の基準
信号との差に応じた周波数を有する前記出力信号を発生
する発振器とを備えたPLL装置において、周波数引き
込み範囲の中心周波数を前記入力信号の周波数に合わせ
るために前記位相差信号に対応する信号を所定時間平均
化する平均化回路と、この平均化回路で平均化された位
相差と設定値との大小関係を判定する比較器と、この比
較器の判定結果により前記発振器へ与える前記基準信号
を変化させる基準信号調整回路とをB堪ブたものである
(作 用) 本発明によれば、以上のようにPLL l置を構成した
ので、平均化回路、比較器および基準信号調整回路から
なる発振器バイアス制御ループ回路は、発振器に与える
バイアス用の基準信号を入力信号の周波数に応じて変化
させ、発振器の自走周波数と入力信号の周波数とのずれ
により生じる位相差を自動的に零にするように働らく。
従って前記問題点を除去できるのでおる。
(実施例) 第1図は本発明の実施例を示すPLL装置の構成ブロッ
ク図である。このPLL装置は従来の装置の構成と同様
のへループと、本実施例に係わる発振器バイアス制御ル
ープを示すBループとで構成されている。
Aループにおいて、信号入力用の入力端子11は2人力
位相比較器12の一方の入力側に接続され、その位相比
較器12の他方の入力側はPLL装置の出力信号か帰還
される接続となっている。位相比較器12は2人力の位
相差を検出してその差に応じた位相差信号を出力するも
ので、その出力側が低域ろ波器(LPF)13の入力側
に接続されている。
LPF13は入力信号の高周波数成分や雑音を取り除き
差成分だけを取り出すもので、その出力側か増幅器14
を介してVC016の入力側に接続されている。
VC016はバイアス電圧設定器15からの基準信号を
入力し、その基準信号に対する増幅器14の出力電圧力
のみを周波数変化させる回路でおり、その出力側が前記
位相比較器12および出力端子17に接続されている。
Bループにおいて、前記LPF13の出力側はA/D変
換器18の入力側に接続されている。A/D変換器18
はLPF13の出力をアナログからディジタルに変換す
るもので、その出力側か平均化回路19の入力側に接続
されている。平均化回路19は、読み込んだ複数の入力
データを平均化して不要な雑音成分を取り除いたデータ
信号OAとクロック信号Cにを出力する回路でおり、そ
のデータ信号OAは比較器20の入力C側に入力する。
比較器20のもう一方の入力り側は、Ovに設定された
比較値設定器21の出力側に接続されている。この比較
器20は2人力の比較を行うもので、入力C側の信号が
入力り側の信号より小さいとき、出力C<D側から高レ
ベルの信号を出力し、入力C,D側の信号が等しいとき
出力C=D側から高レベルの信号が出力する。出力C<
D側はカウンタ22の入力ON/UP側に接続され、出
力C=D側はインバータ23を介してアンド回路24に
接続されている。
アンド回路24はインバータ23の出力と平均化回路1
9のクロック信号CKを2人力とし、その出力側かカウ
ンタ22の入力CL側に接続されている。このカウンタ
22は、入力DN/UP側に高レベル信号が、入力CL
側にクロック信号CKが入ったとき、出力データを1つ
下げると共に、入力DN/UP側に低レベル信号か、入
力CL側にクロック信号Cにが入ったとき、出力データ
を1つ上げるように設定されている。カウンタ22の出
力側は、0/^変換器25およびLPF2Bを介して2
人力の加算器27の一方の入力側に接続され、ざらにそ
の加算器27の他方の入力側にはバイアス電圧設定器1
5が接続されている。加算器27は、2人力を加葬して
基準信号を出力するもので、その出力側が前記VCO1
6の入力側に接続されている。
第3図はPLL装置の電圧−周波数特性を示す図であっ
て、横軸に周波数、縦軸にバイアス電圧vbを基準とし
たVColBの入力電圧を示したちのである。図におい
て、foはVColBの自走周波数、faおよびfbは
それぞれPLLがロックする最低周波数と最高周波数、
f3は入力周波数、flはバイアス電圧VbがΔvb増
加したときのVColBの自走周波数である。この第3
図を参照しつつ第1図の動作を説明する。
入力端子11への入力信号は、振幅Vi、角周波数ωS
、時刻tとして、Vj sinωstとする。いま、D
/A変換器25の入出力関係が例えば下記の表の如き関
係にあるとする。このとき、カウンタ22の出力は 表、 D/’A変換器の入出力関係 81℃出力で127であるとすると、D/A変換器25
の出力はOvとなる。つまり、VCO16の基準信号入
力にはバイアス電圧設定器15の出力のみがかかり、こ
のときのVC016の出力信号を、振幅V。、自走角周
波数ωO,時間tとしてV。COSωotとすると、位
相比較器12の出力はその変換利得をKdとすれば Kd[S:n(ωS−ω0)j+S!n(ωS+ω0)
j ]となる。LPF13は、高周波成分や雑音を取り
除き差成分のみを取り出すから、LPF13を通った後
の誤差電圧はその特性をF(s)とすると、となる。ま
た、増幅器14は入力信号をに1倍するとすれば KI KdF(s) (ωs  (t)O) Cを出力
する。VCO16はその変換利得をKOとすると、バイ
アス電圧設定器15の出力を基準として増幅器14の出
力電圧分のみを周波数変化させるため、K□ KI K
dF(s) (ωS−ω0)tを周波数変化させて出力
する。
Bループ(発振器バイアス制御ループ)はAループに比
べて応答速度が非常に遅いので、入力端子11の信号と
VCO16の発振周波数の位相差は(ωS−ωO) となり、出力端子17では を出力する。これよりLPF13の出力は(ωS−ωO
) となる。このLPF13の出力は、A/D変換器18に
よりアナログからディジタルに変換される。次いで、平
均化回路19は入力データを例えば256回読み込み平
均化を行って、不要な雑音成分を除き(ωS−ωO) を出力すると共にクロック信号CKを出力する。比較器
20では、比較値設定器21の出力がOvに設定されて
おり、平均化回路19の出力信号DAはであるから、出
力CODは低レベル信号となる。
カウンタ22は、入力ON/UPが低レベル信号であり
、入力C[にクロック信号CKが入った場合、それまで
出力していたデータ127はカウントアツプされて12
8となる。次にD/A変換器25はディジタル値128
をアナログに変換して、信号ΔvbをLPF26に出力
する。LPF26は不要な雑音や高周波成分を取り除い
て加算器27に出力すると、加算器27はバイアス電圧
設定器15のバイアス電圧とΔVbを加棹して、その出
力VbをVC016に基準信号として出力する。このた
め、VColBの以前のバイアス電圧vbはΔVbだけ
上昇するので、第3図に示されるようにVC016の自
走周波数f。はflに変化し、入力周波数f、に(fl
−f。>分だけ近づく。
ざらに、Aループにより入力端子11の信号とVC01
6の出力信号との位相差は、自走角周波数ωOかω1に
変ったとすれば、 (ωS−ω1 〉 となる。このように、AループとBループか連続的に働
くことにより、VColBの自走周波数は入力周波数f
、に近づき、入力端子11の信号とVCO16の出力信
号との位相差はOに収れんしていく。したがって、出力
端子17の信号はV。COSωstとなる。
本実施例では、以上のように従来のAループに加えてB
ループを付加したので、自動的に入力端子11の信号周
波数とVColBの自走周波数は一致し、出力端子17
の位相差をなくすことができるという利点がある。した
がって、例えば0A)l搬送波再生回路等において、復
調アイパターンが閉じてしまうことはない。
なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能で、例えば次のようなものが挙げられる。
(1)本実施例においては、発振器は電圧制御形の発振
器(VCO) 1Bとしたが、これに限定されず電流制
御形の発振器とすることもできる。この場合は、゛ こ
の電流制御形発振器に基づいてP[[回路を構成すれば
よい。
(2)本実施例においては、1)f2Bを設けたが、こ
れに限定されず必ずしも設けなくてもよい。
(3)本実施例においては、比較値設定器21およびバ
イアス電圧設定器15を設けたが、これに限定されない
。例えば比較値設定器21を設けずに単にアースとして
もよいし、バイアス電圧設定器15も特に設けずに電源
から必要な電圧を直接引き出すこともできる。
(4)基準信号調整回路の構成は、本実施例のものに限
定されず、他の構成からなる基準信号調整回としてもよ
い。例えば、インバータ23およびアンド回路24から
なる論理回路の組合せは、他の論理回路の組合せとして
もよい。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、平均化回
路と比較器と基準信号調整回路とを設けたので、バイア
ス用の基準信号を入力信号の周波数に合わせて制御する
ことができ、自動的に発(辰器の自走周波数と入力信号
の周波数を一致させることかできる。したがって、例え
ばQAM搬送波再生回路において、入力信号の周波数と
発振器の自走周波数がずれることにより出力端子に位相
差が生じるのを防止する効果がある。それ故、復調アイ
パターンが閉じてしまうことはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すPLL装置の構成ブロッ
ク図、第2図は従来のPLL装置の構成ブロック図、お
よび第3図は本発明の実施例の電圧−周波数特性図であ
る。 11・・・・・・入力端子、12・・・・・・位相比較
器、13.26・・・・・・低域ろ波器(LPF) 、
14・・・・・・増幅器、15・・・・・・バイアス電
圧設定器、16・・・・・・発振器(VCO) 、17
・・・・・・出力端子、18・・・・・・A/D変換器
、19・・・・・・平均化回路、20・・・・・・比較
器、21・・・・・・比較値設定器、22・・・・・・
カウンタ、23・・・・・・インバータ、24・・・・
・・アンド回路、25・・・・・・D/A変商器、27
・・・・・・加算器。 出願人代理人  挿  本  恭  成従束のPLL装
置の構成フ泊・ノブ図 第2図 ヱ1 電圧−周波数特性図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入力信号と出力信号の位相差を検出しそれに応じた位相
    差信号を出力する位相比較器と、前記位相差信号とバイ
    アス用の基準信号との差に応じた周波数を有する前記出
    力信号を発生する発振器とを備えたPLL装置において
    、 周波数引き込み範囲の中心周波数を前記入力信号の周波
    数に合わせるために前記位相差信号に対応する信号を所
    定時間平均化する平均化回路と、この平均化回路で平均
    化された位相差と設定値との大小関係を判定する比較器
    と、 この比較器の判定結果により前記発振器へ与える前記基
    準信号を変化させる基準信号調整回路とを設けたことを
    特徴とするPLL装置。
JP61183041A 1986-08-04 1986-08-04 Pll装置 Pending JPS6339215A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06204863A (ja) * 1993-01-06 1994-07-22 Sony Corp Pll回路
JP2005184544A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 同期クロック生成装置及び同期クロック生成方法

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