KR970005395B1 - Phase-locked loop circuit - Google Patents

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Abstract

내용 없음.No content.

Description

위상동기루프회로Phase locked loop circuit

제1도는 위상동기루프의 블록선도.1 is a block diagram of a phase locked loop.

제2도는 위상동기루프로 구성되는 주파수 합성장치의 블록선도.2 is a block diagram of a frequency synthesizing apparatus composed of a phase locked loop.

제3도는 본 발명에 따른 회로의 일 실시예를 보인 도면.3 shows an embodiment of a circuit according to the invention.

제4도는 제3도에 관련되는 펄스를 보인 도면.4 shows a pulse in relation to FIG.

제5도는 제3도에 관련되는 주파수 응답을 보인 도면.5 shows the frequency response associated with FIG.

제6도는 청구범위 제19항 및 제20항에 관련되는 도면.FIG. 6 relates to claims 19 and 20. FIG.

제7도는 청구범위 제20항 및 제21항에 관련되는 도면.FIG. 7 relates to claims 20 and 21.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 디지탈 위상비교기 2 : 루프 필터1: digital phase comparator 2: loop filter

3 : 전압제어 오실레이터 4 : 안정 크리스탈 오실레이터3: voltage controlled oscillator 4: stable crystal oscillator

5 : 분할요소 6 : 프리스케일러5: Split element 6: Prescaler

7 : 주파수 분할기 R11,R12,R13,R14,R15,R16 : 저항기7: frequency divider R11, R12, R13, R14, R15, R16: resistor

Q4,Q5,Q6,Q7 : 트랜지스터 D1,D2,D3,D4 : 다이오드Q4, Q5, Q6, Q7: Transistors D1, D2, D3, D4: Diode

ψR,ψV,Pd : 위상비교기의 출력부ψR, ψV, Pd: output of phase comparator

본 발명은, 하나의 입력부에 기준주파수가 공급되는 디지탈 위상비교기와, 루프 필터와, 귀환 브렌치가 위상비교기의 제2입력부에 연결되는 전압제어 오실레이터가 순차적으로 연결되어 구성되는 위상동기루프회로에 관한 것이다.The present invention relates to a phase-locked loop circuit comprising a digital phase comparator supplied with a reference frequency to one input section, a loop filter, and a voltage controlled oscillator having a feedback branch connected to a second input section of the phase comparator. will be.

그러한 위상동기루프가 제1도에 블록선도로 도시되어 있다. 도면에서, 기준주파수(fref)는 위상비교기의 입력부에 인가된다. 위상비교기의 출력부는 루프 필터(2)에 연결되며 이 출력부는 전압제어 오실레이터(3)에 또한 연결된다. 루프를 제공하기 위해, 즉 기준주파수(fref)에 따라 일정비율로 설정하기 위해 오실레이터(3)의 출력부는 위상비교기(1)로 귀환된다.Such a phase locked loop is shown in block diagram in FIG. In the figure, the reference frequency f ref is applied to the input of the phase comparator. The output of the phase comparator is connected to the loop filter 2 and this output is also connected to the voltage controlled oscillator 3. The output of the oscillator 3 is fed back to the phase comparator 1 to provide a loop, i.e. to set it to a constant ratio according to the reference frequency f ref .

주파수 합성장치에서 그러한 위상동기루프를 사용하는 것은 인지된 사실이다. 전압제어 오실레이터(VCO)가 주파수 변조되는 주파수 합성에 위상동기루프가 사용될 경우, 루프 비율에 대해 모순되는 필요조건이 발생하게 된다. 한 채널에서 또 다른 채널로 스위칭될 때 신속한 설정시간이 요구될 경우 루프의 제한 주파수는 가능한한 높아야 한다. 이와 반대로, 루프가 변조를 강하게 하거나 약하게 하지 못하도록 제한 주파수는 낮아야만 하며, 더욱 정확히 말해서 제한 주파수는 최저 변조 주파수보다 훨씬 더 낮아야만 한다. 낮은 제한 주파수로 인해 잔류 변조가 감소되고 위상 기준 주파수의 감쇠가 증가되는 등의 장점이 추가로 얻어진다.The use of such phase locked loops in frequency synthesizers is a recognized fact. When a phase locked loop is used for frequency synthesis in which the voltage controlled oscillator (VCO) is frequency modulated, a contradictory requirement arises for the loop ratio. If fast settling time is required when switching from one channel to another, the limit frequency of the loop should be as high as possible. In contrast, the limiting frequency must be low so that the loop does not make the modulation stronger or weaker, more precisely the limiting frequency must be much lower than the lowest modulation frequency. Additional advantages include low limiting frequency, which reduces residual modulation and increases attenuation of the phase reference frequency.

미합중국 특허 제4,482,869호 및 제4,516,083호와 유럽특허 출원 제85615호에는 저항기를 제거하거나 단란의 방법으로 필터의 적분기의 저항값을 변화시켜 루프 필터를 가속시키는 방법이 개시되어 있다. 이에 대응하여, 단란의 제거와 저항기 추가에 근거하여 감속이 행해진다. 미합중국 특허 제4,156,855호에 있어서는, 적분기의 커패시터에 공급되는 전류를 전류펌프로 증가시켜 루프를 추가로 가속시킨다.US Pat. Nos. 4,482,869 and 4,516,083 and EP 85615 disclose a method of accelerating a loop filter by removing a resistor or by changing the resistance value of the integrator of the filter by means of a short circuit. Correspondingly, deceleration is performed based on the removal of the short-circuit and the addition of the resistor. In U. S. Patent No. 4,156, 855, the current supplied to the integrator capacitor is increased with a current pump to further accelerate the loop.

그러나 저항기를 코넥터로 제어함으로써 루프의 동작이 교란된다. 따라서, 슬로우 루프를 연결하는 순간 순시적인 떨림이 VCO로부터 확득된 조정전압 내에 나타나게 되는 바, 무선전화 등에 응용될 경우 허용될 수가 없다. 적분기에 충전되는 전류가 급격하게 변동할 경우에도 동일한 현상이 발생한다.However, by controlling the resistors with connectors, the operation of the loop is disturbed. Therefore, instantaneous tremors appear in the regulated voltage obtained from the VCO at the moment of connecting the slow loop, and thus cannot be tolerated when applied to a wireless telephone or the like. The same thing happens when the charge current in the integrator changes abruptly.

그 결과, 위상동기루프에 의해 형성되는 주파수 합성은, 한편으로 신속한 설정시간과, 다른 한편으로 선형변조 주파수 응답이 요구될 경우 교란됨 없이 사용하기란 불가능하다. 위상동기루프에 의해 형성되는 변조 주파수 합성이 실현되는 경우, 이들은 설정시간과 선형 변조 주파수 응답과 기준전압 감쇠 사이에서 절충된다.As a result, the frequency synthesis formed by the phase-locked loop is impossible to use without disturbing when fast settling time on the one hand and linear modulation frequency response on the other hand are required. When the modulation frequency synthesis formed by the phase locked loops is realized, they are traded off between set time and linear modulation frequency response and reference voltage attenuation.

예를들어, 짧은 설정시간과 선형 변조 주파수 응답이 요구되는 무선전화 등의 응용예에서는, 변조 고정 전송 오실레이터 주파수가 수화기 주입 주파수와 혼합되는 소위 전송 오실레이터 시스템의 사용이 필요하게 된다. 다른 한편으로는, 전송 오실레이터에는 수많은 혼합결과를 생성하는 결점이 있으며 이는 감쇠가 어렵다. 또 다른 결점은 회로가 복잡하고 비용이 많이 든다는 점이다.For example, in applications such as wireless telephones where short settling time and linear modulation frequency response are required, the use of a so-called transmission oscillator system in which the modulation fixed transmission oscillator frequency is mixed with the receiver injection frequency is required. On the other hand, transmission oscillators have the drawback of producing numerous mixing results, which is difficult to attenuate. Another drawback is that the circuits are complex and expensive.

본 발명의 목적은 상이한 문제점을 해소하는데 있으며, 신속한 설정시간과 루프의 낮은 제한 주파수가 요구될 때 변조 주파수 합성을 이용할 수 있는 회로를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve different problems, and to provide a circuit that can use modulation frequency synthesis when fast settling time and low limit frequency of the loop are required.

본 발명은, 디지탈위상비교기로부터 획득된 펄스전압을 조정함으로써 위상동기루프의 이득변조를 포함하는 해결에 근거하는 바, 높은 제한 주파수의 사용, 즉 설정동안의 래피드 루프의 사용과 설정후의 낮은 제한 주파수의 사용이 가능하다. 전송 오실레이터 시스템이 사용되지 않기 때문에, 유해한 혼합결과는 생성되지 않는다.The present invention is based on a solution involving gain modulation of a phase locked loop by adjusting the pulse voltage obtained from a digital phase comparator, the use of a high limiting frequency, i.e. the use of a rapid loop during setting and a low limiting frequency after setting. Can be used. Since no transmission oscillator system is used, no harmful mixing results are produced.

디지탈 위상비교기로부터 획득된 펄스전압을 변화시킴으로써 위상동기루프의 이득을 변조할 때, 이득의 변화는 루프의 동작을 방해하지 않는다.When modulating the gain of the phase locked loop by changing the pulse voltage obtained from the digital phase comparator, the change in gain does not interfere with the operation of the loop.

또한, 회로는 단순하며, 일반적으로 사용되는 출력부가 2개인 디지탈 위상비교기와 연산 증폭기형 집적기에 충당된다. 본 발명에 따른 회로는 요구될 경우 무단계 조정을 허용하며, 그 조정은 약간의 위상차만 있어도 결함없이 기능을 수행한다.In addition, the circuit is simple, and is generally used for a digital phase comparator and op amp type integrator having two outputs. The circuit according to the invention allows stepless adjustment if required, which function without defect even with a slight phase difference.

본 발명의 주요 특징은 청구범위 제11항에 나타나 있으며 바람직한 실시예는 종속항인 청구범위 제12항 내지 제22항에 나타나 있다.The main features of the invention are shown in claim 11 and the preferred embodiments are shown in claims 12 to 22 which are dependent claims.

본 발명에 따라, 디지탈 위상비교기로부터 획득된 펄스의 전압은 다이오드, 트랜지스터, FET 또는 전압을 제한하는 제한 회로에 의해 위상비교기 내부나 외부에서 변화될 수 있다. 펄스전압제한이 위상비교기의 출력부에 제공되거나 회로설정에 의해 상기한 바와 같이 루프 필터내에 제공될 수 있다. 위상비교기에서, 위상비교기의 전원전압을 변화시키거나 그 출력부의 전원전압을 변화시킴으로써 조정이 실행될 수 있다.According to the present invention, the voltage of the pulse obtained from the digital phase comparator can be changed inside or outside the phase comparator by means of a diode, transistor, FET or limiting circuit that limits the voltage. The pulse voltage limit may be provided at the output of the phase comparator or may be provided in the loop filter as described above by circuit setting. In the phase comparator, adjustment can be performed by changing the power supply voltage of the phase comparator or by changing the power supply voltage of the output portion thereof.

회로내의 펄스전압을 변화시킴으로써, 위상동기루프의 이득이 영향을 받게되며, 따라서 다른 것들 중에서 루프의 제한 주파수와 비율이 변조될 수 있다.By varying the pulse voltage in the circuit, the gain of the phase locked loop is affected, so that, among other things, the limiting frequency and ratio of the loop can be modulated.

또한, 위상비교기로부터 획득된 펄스의 전압을 변조함으로써 루프 이득을 변화시킬 때, 이득의 변화는 루프의 동작을 방해하지 않는다. 그밖에, 이득은 무단계로 조정가능하다.Also, when changing the loop gain by modulating the voltage of the pulse obtained from the phase comparator, the change in gain does not interfere with the operation of the loop. In addition, the gain is adjustable steplessly.

따라서, 높은 제한 주파수, 즉 설정중 래피드 루프의 채용이 가능하고 루프의 동작을 방해함 없이 설정 후에 제한 주파수를 감소시키는 것이 가능하다.Thus, it is possible to employ a high limiting frequency, i.e. a rapid loop during setting and to reduce the limiting frequency after setting without disturbing the operation of the loop.

이러한 방식으로, 신속한 설정시간과 선형 변조 주파수 응답 및 기준 주파수의 작은 잔류 변조와 큰 감쇠가 달성된다.In this way, fast settling time, linear modulation frequency response, and small residual modulation and large attenuation of the reference frequency are achieved.

위상동기루프 이득을 조정하는 본 발명의 회로는, 주파수 합성, 변복조기(즉, AM,FM,PM), 트랙킹 필터, 클럭신호의 재생성 등의 여러 위상동기 응용분야에 적용될 수 있다.The circuit of the present invention for adjusting the phase-locked loop gain can be applied to various phase-locked applications such as frequency synthesis, modulator (i.e., AM, FM, PM), tracking filter, clock signal regeneration, and the like.

위상동기루프의 이득의 조정은 여러 응용분야에서 사용가능하다.The adjustment of the gain of the phase locked loop can be used in many applications.

즉, 루프의 제한 주파수의 조정,루프의 가속과 감속, 변조 주파수 응답의 선형화, 기준 주파수 감쇠의 증가 또는 디바이저(divisor)가 변할때의 루프이득 변화의 보상 등에 적용가능하다.That is, it is possible to adjust the limiting frequency of the loop, to accelerate and decelerate the loop, to linearize the modulation frequency response, to increase the reference frequency attenuation, or to compensate for the loop gain change when the divisor changes.

회로는,단순하고 경제적인 장점, 제어가능한 조정, 무단계 조정 등을 제공하는 장점과 이득조정이 루프의 동작을 방해하지 않는 장점 등을 추가로 갖는다.The circuit further has the advantage of providing simple and economical advantages, controllable adjustment, stepless adjustment, and the like, and the advantage that gain adjustment does not interfere with the operation of the loop.

또한,회로는 여러가지 형태의 디지탈 위상 검출기, 예를들어 출력부가 하나 또는 두개인 위상 검출기에 적용될 수 있다.The circuit can also be applied to various types of digital phase detectors, for example phase detectors with one or two outputs.

본 발명을 FM 변조 주파수 합성장치에 응용한 예가 첨부된 도면에 의거 이하 상세히 설명된다.An example of applying the present invention to an FM modulated frequency synthesizer is described in detail below with reference to the accompanying drawings.

제2도의 주파수 합성장치에서, 기준 주파수는, 적절한 위상 비교 주파수를 발생시키기 위해 주파수가 분할요소(5)에 의해(숫자 R에 의해) 분할되는 안정 크리스탈 오실레이터(4)(TCXO)에 의해 제공된다. 획득된 위상 비교 주파수는 위상비교기(1)로 향하고, 그 출력부에 의해 공급되는 신호는 루프 필터(2) 내로 이송된다. 이 루프 필터는, 변화 구성부분이 위상비교기의 신호로부터 필터링되고 직류전압이 전압제어 오실레이터(3)(VCO)의 제어로 획득되는 로우패스 형 필터이다. 전압제어 오실레이터(3)의 출력부로부터 프리 스케일러(6)와 분할요소(7)를 지나 위상비교기(1)의 제2입력부로 귀환이 이루어진다. 귀환 루프(디바이저(N))의 주파수 분할기(7)가 프로그램 가능하게 만들어질 경우, 다수의 주파수는 디바이저(N)를 변화시킴으로써 합성된다. 프리스케일러(6)는 주파수 범위가 상대적으로 좁은 프로그램 가능한 분할기(7)의 동작범위로 전압제어 오실레이터(3)의 주파수를 감소시키는데 사용된다. 전압제어 오실레이터의 출력부는 합성장치 출력부의 Fout을 동시에 형성한다. 이 연결방식은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 있어서는 원칙적으로 잘 알려져 있는 사항이므로 본 명세서에서는 상세한 설명을 생략한다. 오늘날 완성된 집적회로의 이용이 가능한 바, 분할요소(5), 위상비교기(1)와 프로그램 가능한 분할기(7)로 구성되며, 도면에서 참조 부호 IC로 표시되어 있다.In the frequency synthesizing apparatus of FIG. 2, the reference frequency is provided by a stable crystal oscillator 4 (TCXO) in which the frequency is divided by the splitting element 5 (by the number R) to generate an appropriate phase comparison frequency. . The acquired phase comparison frequency is directed to the phase comparator 1, and the signal supplied by the output portion thereof is fed into the loop filter 2. This loop filter is a low pass filter in which the change component is filtered from the signal of the phase comparator and the DC voltage is obtained under the control of the voltage controlled oscillator 3 (VCO). A feedback is made from the output of the voltage controlled oscillator 3 through the prescaler 6 and the splitting element 7 to the second input of the phase comparator 1. When the frequency divider 7 of the feedback loop (divider N) is made programmable, a number of frequencies are synthesized by changing the divider N. The prescaler 6 is used to reduce the frequency of the voltage controlled oscillator 3 to the operating range of the programmable divider 7 with a relatively narrow frequency range. The output of the voltage controlled oscillator simultaneously forms F out of the synthesizer output. This connection method is well known to those of ordinary skill in the art in principle, so detailed description thereof will be omitted. The complete integrated circuit available today consists of a splitting element 5, a phase comparator 1 and a programmable divider 7, denoted by reference numeral IC in the figure.

제3도는 본 발명에 따른 회로로서, 사용되는 집적회로(IC)는 모토롤라가 제작한 MC 145156형이다.3 is a circuit according to the present invention, the integrated circuit (IC) used is MC 145156 type manufactured by Motorola.

따라서 이것은 출력부가 2개인 위상비교기이고, 출력부는 제3도에서 ψV와 ψR로 표시되어 있다. 이 출력부들은 저항기(R5,R6)를 지나, 차동 증폭기(A)에 의해 수행되는 집적기에 인가된다.This is therefore a phase comparator with two outputs, and the outputs are denoted by ψV and ψR in FIG. These outputs pass through resistors R5 and R6 and are applied to the integrator performed by the differential amplifier A.

여기서, Kψ는 위상비교기의 이득이고,Where Kψ is the gain of the phase comparator,

N은 전체 디바이저(fout/fref), C는 제3도의 경우 C2=C3, R은 제3도의 경우 R7=R8이다.N is the entire divider (fout / fref), C is C2 = C3 for FIG. 3, and R is R7 = R8 for FIG.

Kψ를 변화시키면 다음의 식이 얻어진다.By changing Kψ, the following equations are obtained.

부연하면, 루프의 고유진동수는 위상비교기의 이득의 제곱근에 비례한다.In other words, the natural frequency of the loop is proportional to the square root of the gain of the phase comparator.

위상비교기의 출력부(ψV,ψR)로부터 획득된 펄스의 전압은 다음과 같은 영향을 받는다.The voltage of the pulse obtained from the outputs ψV and ψR of the phase comparator is influenced as follows.

양 출력부에서, 저항기(R5 대 R6)의 뒤를 이어, 커팅 트랜지스터(Q3 대 Q2)의 에미터와 트랜지스터의 콜렉터가 전원전압(Vdd)(5V)에 연결된다. 정상 위치에서, 낮은 제한 주파수, 즉 슬로우 루프가 스위칭 온 되면, 저항기(R4)를 통해 커패시(C1)는 +5V로 충전되고 트랜지스터(Q2,Q3)는 출력부(ψV,ψR)의 5V 전압펄스를 제4도의 점 a에 나타낸 바와 같이 약 0.5V의 펄스로 쪼갠다.At both outputs, following the resistors R5 to R6, the emitters of the cutting transistors Q3 to Q2 and the collector of the transistors are connected to the supply voltage Vdd (5V). In the normal position, when the low limiting frequency, i.e. the slow loop is switched on, the capacitor C1 is charged to + 5V via the resistor R4 and the transistors Q2 and Q3 are connected to the 5V voltage of the outputs ψV and ψR. The pulse is split into pulses of about 0.5V, as shown at point a in FIG.

채널을 스위칭하는 순간에, 사용중인 회로의 프로그램 가능한 분할기내로 이송되는 디바이저 정보가 활성화되기 때문에, 마이크로회로의 단자(14) 내로 이송되는 활성펄스(TSEN) 또한 저항기(R2)를 통해 스위치 트랜지스터(Q1)의 베이스를 제어한다. 그러면 Q1은 순간적으로 도전되고 커패시터(C1)의 전하는 저항기(R3)를 통해 방전된다. 이러한 조건하에서, 트랜지스터(Q2,Q3)의 베이스 전압은 약 0V로 감소하고, 트랜지스터의 에미터 상에서의 펄스의 높이는 제4도의 점 b에 예시한 바와 같이 순간적으로 5V로 상승한다.At the moment of switching the channel, since the visor information transferred into the programmable divider of the circuit in use is activated, the active pulse TSEN transferred into the terminal 14 of the microcircuit is also switched through the resistor R2 (the switch transistor ( The base of Q1) is controlled. Q1 is then electrically instantiated and the charge of capacitor C1 is discharged through resistor R3. Under these conditions, the base voltage of transistors Q2 and Q3 decreases to about 0V, and the height of the pulse on the emitter of the transistor rises to 5V instantaneously as illustrated at point b in FIG.

루프 이득이 증가됨으로써 루프의 제한 주파수와 비율이 또한 증가한다. 래피드 루프, 즉 높은 이득을 유지하는 것은 커패시터(C1)에 의해 결정되는 시간상수에 좌우된다. 예를들어, 래피드 루프는 루프가 정착하기에 충분한 약 5ms 동안 스위칭 온 상태로 유지된다.Increasing the loop gain also increases the limiting frequency and ratio of the loop. Keeping the rapid loop, ie high gain, depends on the time constant determined by capacitor C1. For example, the rapid loop remains switched on for about 5 ms long enough for the loop to settle.

래피드 루프의 경우 상기한 회로의 위상동기루프의 고유진동수(fn1)가 약 80Hz일 경우, 슬로우 루프의 고유진동수(fn2)는 약 0.5/5×80Hz, 즉 약 25Hz(Kψ1,Kvco/N=2300Hz)이다.In the case of the rapid loop, when the natural frequency (f n1 ) of the phase-locked loop of the circuit is about 80 Hz, the natural frequency (f n2 ) of the slow loop is about 0.5 / 5 × 80 Hz, that is, about 25 Hz (Kψ1, Kvco / N = 2300 Hz).

제5도의 곡선은 슬로우 루프는 물론 래피드 루프를 갖는 샘플 회로의 동기루프의 반응을 예시한 것이다. 이들 응답으로부터, 고유 진동수(fn2)와 동기루프(-3dB)의 제한 주파수의 판독이 가능하다. 또한, 이 루프의 변조주파수 응답이 제5도에 래피드 루프 및 슬로우 루프와 함께 도시되어 있다. 변조 주파수 응답은 원하는 범위 (300Hz-10kHz)내에 있게 된다.The curve in FIG. 5 illustrates the response of a synchronous loop of a sample circuit having a slow loop as well as a rapid loop. From these responses, it is possible to read the natural frequency f n2 and the limit frequency of the synchronous loop (-3 dB). Also, the modulation frequency response of this loop is shown in FIG. 5 together with the rapid loop and the slow loop. The modulation frequency response is within the desired range (300Hz-10kHz).

제6a도와 제6b도는 출력부가 2개인 위상비교기의 출력을 제한하는 외부 제한 회로를 도시한 도면이다. 제6a도는 2개의 트랜지스터(Q4,Q5)를 구비한 트랜지스터 라미터를 도시한 도면으로, 트랜지스터 각각의 에미터는 저항(R11,R12)에 연결된다. 각 저항은 위상비교기의 각각의 출력(ψR,ψV)에 연결된다. 또한, 트랜지스터 각각의 콜렉터는 전원전압(Vdd)에 연결된다. 따라서, 트랜지스터의 베이스 전압을 가변함으로써, 에미터 전압은 루프 필터에 대한 출력을 조절하기 위하여 가변될 것이다.6A and 6B show an external limiting circuit for limiting the output of a phase comparator with two outputs. FIG. 6A shows a transistor parameter with two transistors Q4 and Q5, each emitter being coupled to resistors R11 and R12. Each resistor is connected to the respective outputs ψR, ψV of the phase comparators. In addition, the collector of each transistor is connected to the power supply voltage Vdd. Thus, by varying the transistor's base voltage, the emitter voltage will be varied to adjust the output to the loop filter.

제6b도는 출력부가 2개인 위상비교기용 다이오드 리미터를 도시한 도면이다. 제1다이오드(D1)의 캐소드는 저항(R13)에 연결되고, 저항(R13)의 반대쪽 단자는 위상비교기의 출력(ψR)에 연결된다. 제2다이오드(D2)의 캐소드는 저항(R14)에 연결되고, 저항(R14)의 반대쪽 단자는 위상비교기의 출력(ψV)에 연결된다. 다이오드의 애노드에 인가되는 전압(Us)을 가변함으로써, 다이오드 출력은 루프 필터에 인가되는 출력을 조절한다.FIG. 6B shows a diode limiter for a phase comparator having two output units. The cathode of the first diode D1 is connected to the resistor R13, and the opposite terminal of the resistor R13 is connected to the output ψR of the phase comparator. The cathode of the second diode D2 is connected to the resistor R14, and the opposite terminal of the resistor R14 is connected to the output ψV of the phase comparator. By varying the voltage Us applied to the anode of the diode, the diode output regulates the output applied to the loop filter.

제7a도와 제7b도는 출력부가 1개인 위상비교기의 출력을 제한하는 외부 제한 회로를 도시한 도면이다. 제7a도는 2개의 에미터 접속 트랜지스터를 구비한 트랜지스터 리미터를 도시한 도면으로, 에미터는 모두 저항(R15)에 연결되며, 저항(R15)의 반대쪽 단자는 위상비교기의 출력(Pd)에 연결된다. 제1트랜지스터(Q6)는 그 콜렉터가 전원전압(Vdd)에 연결된 NPN 트랜지스터이고, 제2트랜지스터(Q7)는 그 콜렉터가 그라운드에 연결된 PNP 트랜지스터이다. 따라서, 각각의 트랜지스터의 베이스에 인가되는 전압(Ua,Ub)을 가변함으로써, 트랜지스터의 에미터 전압이 가변되고, 따라서, 루프 필터에 공급되는 전압을 조정한다.7A and 7B show an external limiting circuit for limiting the output of a phase comparator having one output. FIG. 7A shows a transistor limiter with two emitter connection transistors, both emitters connected to a resistor R15 and the opposite terminal of the resistor R15 to the output Pd of the phase comparator. The first transistor Q6 is an NPN transistor whose collector is connected to a power supply voltage Vdd, and the second transistor Q7 is a PNP transistor whose collector is connected to ground. Thus, by varying the voltages Ua and Ub applied to the bases of the respective transistors, the emitter voltages of the transistors are varied, thus adjusting the voltage supplied to the loop filter.

제7b도는 출력부가 1개인 위상비교기를 제어하는 다이오드 리미터를 도시한 도면이다. 이 회로는 2개의 다이오드(D3,D4)로 이루어진다. 제1다이오드(D3)의 캐소드는 제2다이오드(D4)의 애노드와 저항(R16)에 연결된다. 저항의 반대쪽 단자는 위상비교기의 출력(Pd)에 연결된다. 제1다이오드(D3)의 애노드에 인가되는 전압(Ua)과 제2다이오드(D4)의 캐소드에 인가되는 전압(Ub)을 조절함으로써, 루프 필터에 인가되는출력이 조정될 수 있다.7B shows a diode limiter for controlling a phase comparator having one output unit. This circuit consists of two diodes (D3, D4). The cathode of the first diode D3 is connected to the anode of the second diode D4 and the resistor R16. The opposite terminal of the resistor is connected to the output Pd of the phase comparator. The output applied to the loop filter may be adjusted by adjusting the voltage Ua applied to the anode of the first diode D3 and the voltage Ub applied to the cathode of the second diode D4.

Claims (12)

제1입력에 기준주파수(fref)가 공급되는 디지탈 위상비교기(1)와, 상기 위상비교기(10)의 펄스 전압 출력을 수신하는 루프 필터(2)와, 상기 루프 필터(2)의 출력을 수신하는 전압제어 오실레이터(3)와, 상기 오실레이터(3)의 출력을 상기 위상비교기(1)의 제2입력에 연결하는 귀환 브렌치로 구성되며, 제한 수단(Q2,Q3)은 상기 디지탈 위상비교기(1)에 직접 연결되고, 상기 제한 수단에 인가된 외부 입력신호(TSEN)에 응답하여 상기 위상비교기(1)의 상기 펄스 전압 출력의 진폭을 제한하며, 상기 외부 입력신호는 대역폭과 로킹 비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.A digital phase comparator 1 supplied with a reference frequency f ref to a first input, a loop filter 2 for receiving the pulse voltage output of the phase comparator 10, and an output of the loop filter 2 A voltage controlled oscillator 3 for receiving and a feedback branch for connecting the output of the oscillator 3 to a second input of the phase comparator 1, and the limiting means Q2, Q3 comprise the digital phase comparator ( Connected directly to 1) and limiting the amplitude of the pulse voltage output of the phase comparator 1 in response to an external input signal TSEN applied to the limiting means, the external input signal determining bandwidth and locking ratio. A phase locked loop circuit, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 제한 수단은 상기 위상비교기(1)에 제공되는 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.A phase locked loop circuit according to claim 1, wherein said limiting means is provided to said phase comparator (1). 제1항에 있어서, 상기 제한 수단은 상기 위상비교기(1) 외부의 제한 회로에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.2. A phase locked loop circuit according to claim 1, wherein said limiting means is provided by a limiting circuit external to said phase comparator (1). 제3항에 있어서, 상기 제한 회로는 트랜지스터 라미터(Q2,Q3;Q4,Q5;Q6,Q7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.4. The phase locked loop circuit according to claim 3, wherein the limiting circuit includes transistor parameters (Q2, Q3; Q4, Q5; Q6, Q7). 제3항에 있어서, 상기 제한 회로는 다이오드 리미터(D1,D2;D3,D4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.4. The phase locked loop circuit according to claim 3, wherein the limiting circuit includes diode limiters (D1, D2; D3, D4). 제1항에 있어서, 상기 제한 수단은 상기 루프의 로킹중에는 커지고 로킹 후에는 작아지게 하기 위하여 루프 대역폭을 조정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.2. A phase locked loop circuit as claimed in claim 1, wherein said limiting means is operable to adjust the loop bandwidth so as to become large during the locking of the loop and smaller after the locking. 제1항에 있어서, 상기 제한 수단은 루프가 로킹되는 동안 루프의 대역폭과 이득을 조정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.2. A phase locked loop circuit as claimed in claim 1, wherein said limiting means operates to adjust the bandwidth and gain of the loop while the loop is locked. 제3항에 있어서, 상기 위상비교기(1)의 펄스 전압 출력은 상기 제한 회로에 공급되는 전압을 제어함으로써 조정가능한 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.4. The phase locked loop circuit according to claim 3, wherein the pulse voltage output of said phase comparator (1) is adjustable by controlling the voltage supplied to said limiting circuit. 제4항에 있어서, 상기 위상비교기는 2개의 출력(ψR,ψV)을 구비하고, 상기 제한 회로는 2개의 트랜지스터(Q4,Q5)를 포함하며, 각각의 트랜지스터의 에미터는 각각의 저항(R11,R12)을 통해 분리 위상비교기 출력에 연결되며, 각각의 트랜지스터의 콜렉터는 공급전압에 연결됨으로써, 각각의 트랜지스터의 베이스에 인가된 전압의 변화량(Us)은 각각의 트랜지스터의 에미터의 출력을 조절하여, 상기 위상비교기 출력전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.5. The phase comparator according to claim 4, wherein the phase comparator has two outputs (ψ R, ψ V), the limiting circuit comprises two transistors (Q4, Q5), and the emitter of each transistor has a respective resistance (R11, R12) is connected to the separate phase comparator output, and the collector of each transistor is connected to the supply voltage, so that the amount of change (Us) of the voltage applied to the base of each transistor is adjusted to output the emitter of each transistor. And adjusting the output voltage of the phase comparator. 제5항에 있어서, 상기 위상비교기는 2개의 출력(ψR,ψV)을 구비하고, 상기 제한 회로는 2개의 다이오드(D1,D2)를 포함하며, 각각의 다이오드의 캐소드는 각각의 저항(R13,R14)을 통해 분리 위상비교기 출력에 연결됨으로써, 각각의 다이오드의 애노드에 인가된 전압의 변화량(Us)은 각각의 다이오드의 캐소드의 출력을 조절하여, 상기 위상비교기 출력 전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.6. The phase comparator according to claim 5, wherein the phase comparator has two outputs (ψR, ψV), the limiting circuit comprises two diodes (D1, D2), and the cathode of each diode has a respective resistance (R13, Connected to the separate phase comparator output via R14), the amount of change (Us) of the voltage applied to the anode of each diode adjusts the output of the cathode of each diode to adjust the phase comparator output voltage. Phase locked loop circuit. 제4항에 있어서, 상기 위상비교기는 하나의 출력(Pd)을 구비하고, 상기 제한 회로는 제1트랜지스터(Q6)와 제2트랜지스터(Q7)를 포함하며, 상기 제1 및 제2트랜지스터의 에미터는 저항(R15)을 통해 위상비교기 출력에 함께 연결되며, 상기 제1트랜지스터(Q6)는 NPN 트랜지스터이고, 그 콜렉터는 전원전압에 연결되며, 상기 제2트랜지스터(Q7)는 PNP 트랜지스터이고, 그 콜렉터는 그라운드 전위에 연결됨으로써, 각각의 트랜지스터의 베이스에 인가된 전압의 변화량(Ua,Ub)은 각각의 트랜지스터의 에미터의 출력을 조절하여, 상기 위상비교기 출력 전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.5. The phase comparator of claim 4, wherein the phase comparator has one output Pd, and the limiting circuit comprises a first transistor Q6 and a second transistor Q7, and the emi of the first and second transistors. Is connected together to a phase comparator output via a resistor R15, the first transistor Q6 is an NPN transistor, its collector is connected to a power supply voltage, and the second transistor Q7 is a PNP transistor, and its collector. Is connected to the ground potential, the amount of change (U a , U b ) of the voltage applied to the base of each transistor adjusts the output of the emitter of each transistor to adjust the phase comparator output voltage. Phase locked loop circuit. 제5항에 있어서, 상기 위상비교기는 하나의 출력(Pd)을 구비하고, 상기 제한 회로는 제1다이오드(D3)와 제2다이오드(D4)를 포함하며, 상기 제1다이오드(D3)의 캐소드와 상기 제2다이오드(D4)의 애노드는 저항(R16)을 통해 위상비교기 출력에 연결됨으로써, 상기 제1다이오드의 애노드와 상기 제2다이오드의 캐소드에 인가된 전압의 변화량(Ua,Ub)은 상기 제1 및 제2다이오드의 연결점에서의 전압을 조절하여, 상기 위상비교기 출력 전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 위상동기루프회로.The method of claim 5, wherein the phase comparator has one output (Pd), the limiting circuit comprises a first diode (D3) and a second diode (D4), the cathode of the first diode (D3) And the anode of the second diode D4 is connected to the phase comparator output through a resistor R16, whereby the amount of change of the voltage applied to the anode of the first diode and the cathode of the second diode (U a , U b ) And adjusts the voltage at the connection point of the first and second diodes to adjust the phase comparator output voltage.
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