KR0183699B1 - 위상동기루프 회로에 있어서 주파수도입범위 측정회로 - Google Patents

Abstract

PLL 회로에 있어서 본 발명에 따른 주파수도입범위 측정회로에서는 전압제어발진기의 출력주파수 변화를 감지하여 주파수도입범위의 상한 및 하한을 구함으로써 주파수도입범위를 측정하므로 종래의 계측기를 이용하는데 따른 번거로움을 제거하고, 측정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

위상동기루프(PLL) 회로에 있어서 주파수도입범위 측정회로

제1도는 PLL 회로에 있어서 종래의 주파수도입범위 측정방법을 설명하기 위한 불럭도이다.

제2도는 PLL 회로에 있어서 본 발며에 의한 주파수도입범위 측정회로의 일실시에 따른 블럭도이다.

제3도는 제2도에 있어서 대역제한필터의 상세회로도이다.

제4도는 제2도에 도시된 대역제한필터의 주파수특성을 나타낸 그래프이다.

제5a∼5e도는 제2도에 있어서 각 부의 동작파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : PLL 회로 21 : 함수발생기

22 : 스위치 23 : 대역제한필터

24 : 피크검출기 25 : 비교기

본 발명은 위상동기루프(PLL) 회로에 관한 것으로서, 특히 전압제어발진기(VCO)의 출력주파수 변화를 감지함으로써 주파수도입범위의 상한과 하한을 구하여 주파수도입범위를 측정하기 위한 회로에 관한 것이다.

일반적으로 PLL 회로에 있어서 주파수도입범위를 측정하기 위해서는 입력신호의 주파수를 중간주파수 주위로 가변시키면서 루프필터의 출력전압 변화를 관찰하거나 VCO의 출력주파수 변화를 관찰하면 된다. 이때 입력신호의 주파수를 일일이 맞추어 가면서 측정하는 것은 여러 가지 면에서 번거로우며 측정이 용이하지 않다.

여기서 주파수도입범위란 로킹(looking)을 걸 수 있는 입력주파수범위를 말하는 것으로, 제1도에 도시된 바와 같이 종래에는 함수발생기(1)로 구형파의 주파수를 가변시키면서 오실로스코프(6)로 VCO(4)의 출력주파수가 증가하기 시작하는 시점과 감소하기 시작하는 시점을 찾아서 그 차이를 주파수도입범위라고 정하였다.

그러나, 이러한 경우 VCO(4)의 출력주파수가 변하는 시점을 입력주파수를 가변시키면서 오실로스코프(6)로 일일이 관찰해야 하기 때무에 측정에 소요되는 시간이 많고 번거로운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 무제점을 해려하기 위하여 위상동기루프 회로에 있어서 전압제어발진기의 출력주파수 변화를 감지하여 주파수도입범위의 상한 혹은 하한을 구함으로써 주파수도입범위를 측정하기 위한 회로를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 위상동기루프 회로에 있어서 본 발명에 의한 주파수도입범위 측정회로는 주파수도입범위를 측정하고자 하는 위상동기루프 회로가 접속될 경우 정 혹은 부 스위프 모드의 구형파를 발생시키기 위한 함수발생기: 상기위상등기루프 회로의 출력신호 중 중간주파수에 해당하는 신호를 제한하여 출력하고, 중간주파수 이외의 신호에 대해서는 상기 위상동기루프 회로의 출력주파수를 추종하는 대역제한필터: 상기 대역제한필터의 출력신호에서 피크값을 검출하여 출력하기 위한 파크 검출기 : 상기 피검출기의 출력신호를 소정의 슬라이스 레벨과 비교하여 절환신호를 출력하기 위한 비교기: 및 상기 비교기에서 출력되는 절환신호에 따라서 상기 함수발생기의 출력신호를 상기 위상동기루프 회로로 공급하기 위한 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그러면 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제2도는 PLL 회로에 있어서 본 발명에 의한 주파수도입범위 측정회로의 일실시예에 따른 불럭도이다.

제2도에 도시된 주파수도입범위 측정회로는, 주파수도입범위를 측정하고자 하는 위상동기루프 회로(10)가 접속될 경우 정 혹은 부 스위프 모드의 구형파를 발생시키기 위한 함수발생기(21)와, 위상동기루프 회로(10)의 출력신호 중 중간주파수에 해당하는 신호를 제한하여 추력하고, 중간주파수 이외의 신호에 대해서는 위상동기루프 회로(10)의 출력주파수를 추종하는 대역제한필터(23)와 대역제한필터(23)의 출력신호에서 피크값을 검출하여 출력하기 위한 피크검출기(24)와, 피크검출기(24)의 출력신호를 소정의 슬라이스 레벨과 비교하여 절환신호를 출력하기 위한 비교기(25)와, 비교기(25)에서 출력되는 절환신호에 따라서 함수발생기(21)의 출력신호를 위상동기루프회로(10)로 공급하기 위한 스위치(22) 구성된다.

또한, 대역제한필터(23)는 고역통과기(23a)와 저역통과기(23b)가 병렬로 연결되어 구성된다.

제3도는 제2도에 있어서 대역제한 필터(23)의 상세회로도로서, 두 개의 콘덴서와 두 개의 가변저항으로 구성된 RC 필터로 이루어진다.

제4도는 제3도에 도시된 대역제한필터(23)의 주파수특성을 나타낸 그래프로서, 중간주파수(fc)는 1/2πRC로 나타내어진다.

제5a∼5e도는 제2도에 있어서 각부의 동작파형도로서, 제5a도는 함수발생기(21)의 출력신호. 제5b도는 PLL회로(10)의 출력신호,제5c도는 대역제한필터(23)의 출력신호, 제5d도는 피크검출기(24)의 출력신호. 제5e도는 비교기(25)의 출력신호를 각각 나타낸다.

그러면 본 발명의 동작에 대하여 제2도 내지 제5도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제2도를 참조하면, 함수발생기(21)는 측정하고자 하는 PLL회로(10)가 접속되면, 정(+) 혹은 부(-) 스위프 모드(sweep mode)로 동작하며, 여기서는 제5a도에 도시된 바와 같은 정(+) 스위프 모드의 구형파를 발생시켜 스위치(22)로 인가한다.

스위치(22)는 함수발생기(21)의 출력신호(5a도)를 비교기(25)의 출력신호(제5e도)에 따라 절환하여 PLL 회로(10)로 인가한다.

대역제한필터(23)는 제3도에 도신된 바와 같이 RC필터를 합성하여 구현할 수 있으며, 이때 R값을 가변하여 시정수를 계산한 값, 즉 1/2πRC가 PLL 회로(10)의 중간주파수(fc)와 같도록 만들면 PLL 회로(10)의 출력주파수가 시정수값과 동일한 경우의 신호만 걸러진다. 대역제한필터(23)의 주파수특성은 제4도와 같으며, 즉 PLL 회로(10)의 출력주파수가 중간주파수(fc)에 있다가 변화하기 시작하면 대역제한필터(23)의 출력신호가 커지고, 이 대역제한필터(23)의 출력신호가 함수발생(21)를 제어하여 동작을 정지시킨다. 이때 함수발생기(21)의 출력신호주파수가 주파수도입범위의 하한(b)이 된다. 한편, 이와는 반대로 함수발생기(21)의 출력주파수가 높은 곳으로부터 내려가도록 즉, 부(-) 스위프 모드로 동작시키면 진솔한 바와 같이 이 함수발생기(21)의 출력주파수가 주파수도입범위의 상한이 된다. 따라서 주파수도입범위의 상한과 하한과의 차이가 바로 주파수도입범위이다.

좀더 상세히 설명하면, 함수발생기(21)의 출력신호(제5a도)는 펄스폭이 주파수가 높아질수록 점점 줄어들고, 이 때 PLL 회(10)의 출력신호(제5b도)는 일정한 주파수 즉 중간주파수(fc)에 머물러 있다. 그러다가 함수발생기(21)의 출력신호(제5a도)가 임의의 주파수값(a시점)에 이르면 PLL 회로(10)의 분주기(제1도의 5)분주 N을 1이라고 가정했을 때 PLL 회로(10)의 출력신호(제5b도)는 함수발생기(21)의 출력신호 제5a도)를 추종하도록 되어 있다. 한편, 대역제한필터(23)의 출력신호(제5c도)는 '로우'논리레벨에 머물러 있다가 a시점에서 PLL 회로(10)의 출력신호(제5b도)를 추종한다.

피크검출기(24)는 대역제한필터(23) 출력신호(제5C도) 중 피크값을 검출하여 비교기(25)로 인가한다.

비교기(25)는 피크검출기(24)의 출력신호(제5d도)과 기준값인 슬라이스 레벨을 비교하여 제5e도와 같은 절환신호를 스위치(22)로 공급하여 함수발생기(21)의 출력신호(제5a도)를 절환한다.

여기서 PLL 회로(10)는 제1도에 도시된 것과 동일한 구성요소를 갖는다.

상술한 바와 같이 PLL 회로에 있어서 본 발명에 따른 주파수도입범위 측정회로에서는 전압제어발전기의 출력주파수 변화를 감지하여 주파수도입범위의 상한 및 하한을 구함으로써 주파수도입범위를 측정하므로 종래의 계측기를 이용하는데 따른 번거로무움을 제거하고, 측정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 주파수도입범위를 측정하고자 하는 위상동기루프 회로가 접속될 경우 정 혹은 부 스위프 모드의 구형파를 발생시키기 위한 함수발생기: 상기 위상동기루프 회로의 출력신호 중 중간주파수에 해당하는 신호를 제한하여 출력하고, 중간주파수 이외의 신호에 대해서는 상기 위상동기루프 회로의 출력주파수를 추종하는 대역제한필터: 상기 대역제한필터의 출력신호에서 피크값을 검출하여 출력하기 위한 피크검출기: 상기 피크검출기의 출력신호를 소정의 슬라이스 레벨과 비교하여 절환신호를 출력하기 위한 비교기: 및 상기 비교기에서 출력되는 절환신호에 따라서 상기 함수발생기의 출력신호를 상기 위상동기루프 회로로 공급하기 위한 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수도입범위 측정회로.
2. 제1항에 있어서 상기 함수발생기가 정 스위프 모드의 구형파를 출력하는 경우, 상기 위상동기루프 회로의 출력주파수가 중가주파수에 있다가 변화하는 시점에서 상기 함수발생기의 출력주파수를 상기 주파수도입범위의 하한으로 설정하는 것을 특징으로 하는 주파수도입범위 측정회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 함수발생기가 부 스위프 모드의 구형파를 출력하는 경우, 상기 위상동기루프 회로의 출력주파수가 중간주파수에 있다가 변화하는 시점에서 상기 함수발생기의 출력주파수를 상기 주차수도입범위의 상한으로 실정하는 것을 특징으로 하는 주파수도입범위 측정회로.
4. 제3항에 있어서, 상기 주파수도입범위 측정회로는 상기 주파수도입범위의 하한과 상기 주파수도입범위의 상한과의 차이를 주파수도입범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 주파수도입범위 측정회로.