JPH01190126A - 位相同期ループ回路 - Google Patents
位相同期ループ回路Info
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- JPH01190126A JPH01190126A JP63015369A JP1536988A JPH01190126A JP H01190126 A JPH01190126 A JP H01190126A JP 63015369 A JP63015369 A JP 63015369A JP 1536988 A JP1536988 A JP 1536988A JP H01190126 A JPH01190126 A JP H01190126A
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- Japan
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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。
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〉
本発明は位相同期ループ回路(以下rPLL回路」とい
う)に係り、特にループの利得の制御を簡単に行う事が
可能なPLI−回路の改善に関する。
う)に係り、特にループの利得の制御を簡単に行う事が
可能なPLI−回路の改善に関する。
〈従来の技術〉
従来、周波数シンセサイザの一種に、PLL回路を用い
たものがある。以下、従来の技術を図面に基づいて説明
する。
たものがある。以下、従来の技術を図面に基づいて説明
する。
第5図は従来のPLL回路の説明に供するために用いる
デジタル形信号発生装置の構成を示すブロック線図であ
る。
デジタル形信号発生装置の構成を示すブロック線図であ
る。
第5図において、1は周波数f、の信号を出力(以下「
出力信号)という)するPLL回路である。このPLL
回路1は、周波数f0の基準信号(以下単に「基準信号
」という)を出力する基準発振器2と、出力信号f、を
1/Nに分周する分周回路3と、出力信号f、を出力す
、る電圧制御発振器(以下r V (、OJという)4
と、分周回路3を介して帰還入力する比較信号fVと基
準信号で。との位相を比較する位相比較器5と、位相比
較器5の出力信号の低域成分を周波1数制御信号として
VCO4に加えるローパスフィルタ(以下[LPFJと
いう)6と、のループ構成となっている。
出力信号)という)するPLL回路である。このPLL
回路1は、周波数f0の基準信号(以下単に「基準信号
」という)を出力する基準発振器2と、出力信号f、を
1/Nに分周する分周回路3と、出力信号f、を出力す
、る電圧制御発振器(以下r V (、OJという)4
と、分周回路3を介して帰還入力する比較信号fVと基
準信号で。との位相を比較する位相比較器5と、位相比
較器5の出力信号の低域成分を周波1数制御信号として
VCO4に加えるローパスフィルタ(以下[LPFJと
いう)6と、のループ構成となっている。
7は周波数f2の信号を出力する固定発振器、8はPL
L1の出力信号f、と固定発振器7からの周波数f2を
混合するミキサ、9はミキサ8の出力信号の低域成分子
2 f+を出力するローパスフィルタである。
L1の出力信号f、と固定発振器7からの周波数f2を
混合するミキサ、9はミキサ8の出力信号の低域成分子
2 f+を出力するローパスフィルタである。
このような構成において、例えばlHzステップで10
K Hz〜100M Hzの出力周波数を得るのにあた
っては、基準信号f0をIOK Hzに設定し、出力信
号f、が500M Hz〜599.99 M Hzにな
るようにVCO4の発振周波数領域を設定するとともに
分周回路3の分周比を設定する。又、固定発振器7の周
波数f2を600M Hzに設定する。
K Hz〜100M Hzの出力周波数を得るのにあた
っては、基準信号f0をIOK Hzに設定し、出力信
号f、が500M Hz〜599.99 M Hzにな
るようにVCO4の発振周波数領域を設定するとともに
分周回路3の分周比を設定する。又、固定発振器7の周
波数f2を600M Hzに設定する。
そして、f2 f+は、分周口−路3の分周比を変える
ことによって調整することができる。
ことによって調整することができる。
ところで従来のPLL回路1において、例えばVCO4
のV−f特性が非直線性を有する場合、この非直線性部
分を使用する帯域にあってはPLL回路1のフイドバヅ
ク系は不安定となるので、このVCO4のV−f特性を
補正するごとり■C04の制御電圧を直接制御して出力
信号で1の出力特性を直線に近付けること)により、P
L L回路1のフィトバック系を安定させるためにル
ープ利得を制御する。そのため−点頭線で示すダイオー
ド折線近似回路に代表される利得制御回路1aが、LP
F6の前段に設けられた回路構成となっている。
のV−f特性が非直線性を有する場合、この非直線性部
分を使用する帯域にあってはPLL回路1のフイドバヅ
ク系は不安定となるので、このVCO4のV−f特性を
補正するごとり■C04の制御電圧を直接制御して出力
信号で1の出力特性を直線に近付けること)により、P
L L回路1のフィトバック系を安定させるためにル
ープ利得を制御する。そのため−点頭線で示すダイオー
ド折線近似回路に代表される利得制御回路1aが、LP
F6の前段に設けられた回路構成となっている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところがこの従来の利得制御回路1aをLPF6の前段
に設けなPLL回路においては、利得制御回路1aの帯
域はループの帯域より下げることができない(言替えれ
ば、利得制御回路1aの帯域をループ帯域に等しくとる
か或はそれ以上にとらざるを得ない)、従って、利得制
御回路1aで発生するノイズは直接VCO4に伝達して
しまい、出力信号f、のS/Nを悪化させる(出力信号
f1の純度を低下させる)要因となる。また、■C04
のV−/特性が2次曲線で近似出来るような特性を持つ
場合は、利得制御回路1aを前記2次曲線で近似出来る
ような特性を補正するような出力を得るための回路構成
とする必要があるが、この様な回路構成とすることはか
なり難しいという問題がある。
に設けなPLL回路においては、利得制御回路1aの帯
域はループの帯域より下げることができない(言替えれ
ば、利得制御回路1aの帯域をループ帯域に等しくとる
か或はそれ以上にとらざるを得ない)、従って、利得制
御回路1aで発生するノイズは直接VCO4に伝達して
しまい、出力信号f、のS/Nを悪化させる(出力信号
f1の純度を低下させる)要因となる。また、■C04
のV−/特性が2次曲線で近似出来るような特性を持つ
場合は、利得制御回路1aを前記2次曲線で近似出来る
ような特性を補正するような出力を得るための回路構成
とする必要があるが、この様な回路構成とすることはか
なり難しいという問題がある。
本発明は、この従来の技術の問題点に鑑みてなされたも
のであって、出力信号f1に影響を与えることなくルー
プ利得を制御してループの安定化を図り、且つ■COが
2次曲線で近似出来るV−f特性を有する場合にあって
も、ループ利得を安定化させる事が可能なPLL回路を
提供することを目的とする。
のであって、出力信号f1に影響を与えることなくルー
プ利得を制御してループの安定化を図り、且つ■COが
2次曲線で近似出来るV−f特性を有する場合にあって
も、ループ利得を安定化させる事が可能なPLL回路を
提供することを目的とする。
く問題点を解決するための手段〉
上述の目的を達成するための本発明のPLL回路は、基
準信号と比較信号との位相を比較し、該比較した値をフ
ィルタを介して電圧制御発振器に導き、該電圧制御発振
器から出力される信号を前記比較信号として帰還する構
成の位相同期ループ回路において、前記基準信号と前記
比較信号との位相を比較して電流を出力する位相電流変
換回路と、該位相電流変換回路の出力電流を積分する積
分回路と、該積分回路の積分出力を入力して前記位相電
流変換回路の出力電流を制御してその利得を制御する利
得制御回路と、を具備してなることを特徴とするもので
ある。
準信号と比較信号との位相を比較し、該比較した値をフ
ィルタを介して電圧制御発振器に導き、該電圧制御発振
器から出力される信号を前記比較信号として帰還する構
成の位相同期ループ回路において、前記基準信号と前記
比較信号との位相を比較して電流を出力する位相電流変
換回路と、該位相電流変換回路の出力電流を積分する積
分回路と、該積分回路の積分出力を入力して前記位相電
流変換回路の出力電流を制御してその利得を制御する利
得制御回路と、を具備してなることを特徴とするもので
ある。
〈実施例〉
以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。尚
、以下の図面において、第5図と重複する部分は同一番
号を付してその説明は省略する。
、以下の図面において、第5図と重複する部分は同一番
号を付してその説明は省略する。
第1図は本発明のPLL回路のブロック系統図、第2図
は第1図の具体的−例を示す回路図、第3図及び第4図
は本発明の説明に供する図である。
は第1図の具体的−例を示す回路図、第3図及び第4図
は本発明の説明に供する図である。
第1図において、100は本発明のPLL回路である。
PLL回路100において、50は基準信号f。と比較
信号fV1との位相を比較して電流iAを出力する位相
電流変換回路、10は出力された電流iAを積分する積
分回路、11は積分回路10の積分出力を入力して電流
1Aを制御して位相電流変換回路50の利得を制御する
利得制御回路である。
信号fV1との位相を比較して電流iAを出力する位相
電流変換回路、10は出力された電流iAを積分する積
分回路、11は積分回路10の積分出力を入力して電流
1Aを制御して位相電流変換回路50の利得を制御する
利得制御回路である。
第2図において、位相電流変換回路50は、基準信号f
0と比較信号fv、とを入力して基準信号で9に比較し
て、比較信号fatの位相が早い場合は出力信号で、を
落すような信号(進み位相検出信号)Sdを出力端子り
、Dから出力し、逆に比較信号fVIの位相が遅い場合
は出力信号f。
0と比較信号fv、とを入力して基準信号で9に比較し
て、比較信号fatの位相が早い場合は出力信号で、を
落すような信号(進み位相検出信号)Sdを出力端子り
、Dから出力し、逆に比較信号fVIの位相が遅い場合
は出力信号f。
を上げるような信号(遅れ位相検出信号)Suを出力端
子U、tJから出力する位相判別回路50aと、夫々電
流l+ + i2を出力する例えば抵抗、コンデンサ、
ダイオード、トランジスタ等から成る電流発生部50b
、 、 50b2と、該電流発生部50bj。
子U、tJから出力する位相判別回路50aと、夫々電
流l+ + i2を出力する例えば抵抗、コンデンサ、
ダイオード、トランジスタ等から成る電流発生部50b
、 、 50b2と、該電流発生部50bj。
50b2が固定端子に相当する入力端の夫々に接続され
て前記電流t+ + i2が供給され、他方の固定端子
に相当する出力端が接続点αで夫々接続され9位相判別
回路50aからの進み位相検出信号Sd又は遅れ位相検
出信号Suに基づいていずれか一方がオン/オフ動作し
て電流i1.i2をパルス変換し、基準信号で9と比較
信号fatどの位相比較に基づく電流lAとして接続点
αから出力する1例えば差動増幅回路構成から成る一対
のスイッチ部50c1.50c2と、から成る。
て前記電流t+ + i2が供給され、他方の固定端子
に相当する出力端が接続点αで夫々接続され9位相判別
回路50aからの進み位相検出信号Sd又は遅れ位相検
出信号Suに基づいていずれか一方がオン/オフ動作し
て電流i1.i2をパルス変換し、基準信号で9と比較
信号fatどの位相比較に基づく電流lAとして接続点
αから出力する1例えば差動増幅回路構成から成る一対
のスイッチ部50c1.50c2と、から成る。
利得制御回路11は、例えば、トランジスタTr、〜T
r3.例えば抵抗値を夫々R1は100にΩ、R2とR
5とは100Ω、R3は5.6にΩから成る抵抗9例え
ば270μHのリアクタンスLl 、 R2、及び、抵
抗R6とコンデンサC2とから成るフィルタ11a、抵
抗R4とコンデンサC1とから成るフィルタ11bから
成り、両端に電流発生部50b、と50b2が接続され
、抵抗R7とコンデンサCコとから成る積分回路10の
積分出力により電流発生部50b+ 、 50b2から
流れ込む電流1コを制御し、結果として位相電流変換回
路50の電流出力iAを制御する構成から成る。
r3.例えば抵抗値を夫々R1は100にΩ、R2とR
5とは100Ω、R3は5.6にΩから成る抵抗9例え
ば270μHのリアクタンスLl 、 R2、及び、抵
抗R6とコンデンサC2とから成るフィルタ11a、抵
抗R4とコンデンサC1とから成るフィルタ11bから
成り、両端に電流発生部50b、と50b2が接続され
、抵抗R7とコンデンサCコとから成る積分回路10の
積分出力により電流発生部50b+ 、 50b2から
流れ込む電流1コを制御し、結果として位相電流変換回
路50の電流出力iAを制御する構成から成る。
この時、電流出力iAによる位相電流変換回路50と積
分回路10との接続点βに得られる積分出力(VCO4
の制御電圧となる。以下「制御電圧」という)をV、と
する、又、積分回路10の抵抗R7とコンデンサC1の
接続点γに得られる電圧をv2とする。この電圧v2か
利得制御回路11のトランジスタTr、に供給される。
分回路10との接続点βに得られる積分出力(VCO4
の制御電圧となる。以下「制御電圧」という)をV、と
する、又、積分回路10の抵抗R7とコンデンサC1の
接続点γに得られる電圧をv2とする。この電圧v2か
利得制御回路11のトランジスタTr、に供給される。
尚、第1図において、■+を+15V、V−を−15V
とする。
とする。
又、電圧■2が07以上の場合に、Tr、のエミッタ電
位(V 3とする)が高電位(例えば−1゜4v以上)
となりTr2.Tr3がオフ状態となるので、電流発生
部50b+ 、 50b2から利得制御回路11への電
流i3の流れ込みはない、故に、電流1.の値は、電流
発生部50b、内のダイオードDb+のカソードと抵抗
R[Iの接続点ζb1から抵抗R8を介してグランドに
流れる電流14の(Rs/R1o)倍となる。同様に、
電流12の値は、電流発生部50b2内のグランドから
抵抗R11を介してこの抵抗R11とダイオードDb2
のアノードとの接続点ζb2に流れる電流i3の(R+
2/R+3)倍となる。
位(V 3とする)が高電位(例えば−1゜4v以上)
となりTr2.Tr3がオフ状態となるので、電流発生
部50b+ 、 50b2から利得制御回路11への電
流i3の流れ込みはない、故に、電流1.の値は、電流
発生部50b、内のダイオードDb+のカソードと抵抗
R[Iの接続点ζb1から抵抗R8を介してグランドに
流れる電流14の(Rs/R1o)倍となる。同様に、
電流12の値は、電流発生部50b2内のグランドから
抵抗R11を介してこの抵抗R11とダイオードDb2
のアノードとの接続点ζb2に流れる電流i3の(R+
2/R+3)倍となる。
このように構成した回路において電圧v2が0■以下と
なった場合は、利得制御回路11のトランジスタTr、
のエミッタ電位v3が低電位(例えば約−1,4v以下
)となるから、Tr2 、Tr3はオンとなり電流iz
の流れ込みがある。この結果、電流発生部50blの接
続点ζb1の電位(V aとする)は低下し、電流発生
部50b2の接続点ζb2の電位(V 5とする)は上
昇するので、電流i1+ 12は増加する。電圧■2が
07以上の時の抵抗R8を介してグランドに流れる電流
をi4゜、グランドから抵抗Ftzを介して流れる電流
をi5゜とすると、電流i1の値は、i 1= (Rs
/R1o ) ・ [14。+ (Ra/(Re 十Rs)) ・
is]となり、電流i2の値は、 i2= (Rt 2 /R+ 3 )・Ci5゜+(R
++/(R+、+R+z)l ・13]となる。トラン
ジスタT r 2のエミッタ電圧をV6としトランジス
タT r 3のエミッタ電圧を■7とすると、“V2=
V、−V、”なる関係が成立する。ところでこの“V8
V? = i 3 X R3”であるから、“is
= (V2 ) /R3” トナル。
なった場合は、利得制御回路11のトランジスタTr、
のエミッタ電位v3が低電位(例えば約−1,4v以下
)となるから、Tr2 、Tr3はオンとなり電流iz
の流れ込みがある。この結果、電流発生部50blの接
続点ζb1の電位(V aとする)は低下し、電流発生
部50b2の接続点ζb2の電位(V 5とする)は上
昇するので、電流i1+ 12は増加する。電圧■2が
07以上の時の抵抗R8を介してグランドに流れる電流
をi4゜、グランドから抵抗Ftzを介して流れる電流
をi5゜とすると、電流i1の値は、i 1= (Rs
/R1o ) ・ [14。+ (Ra/(Re 十Rs)) ・
is]となり、電流i2の値は、 i2= (Rt 2 /R+ 3 )・Ci5゜+(R
++/(R+、+R+z)l ・13]となる。トラン
ジスタT r 2のエミッタ電圧をV6としトランジス
タT r 3のエミッタ電圧を■7とすると、“V2=
V、−V、”なる関係が成立する。ところでこの“V8
V? = i 3 X R3”であるから、“is
= (V2 ) /R3” トナル。
従って、
11= (Rs /RT o >[i4o +IRa
/ (Re +Rg))・ ・+ (−V2 ) /R3) ] となり、又、 i2= (R+ 2 /R+ 3 ) ・ [i50
+ (R+ 1/ (R+ 1+R+ 2 ))・ (
(V2)/R31コ となる0以上から、■2と1.1aの関係を特性図とし
て表わすと、第3図に示すようになる。言替えれば第3
図は制御電圧■、で電流IAを制御出来ることを意味す
る。そこで、この第3図のような特性を有する位相電流
変換回路50.積分回路10及び利得制御回路11から
成る回路に、第4図に示すような正電圧で直線・負電圧
で2次曲線で近似できるV−/特性を有するVCO4を
組合せると、ループ利得をほぼ一定化することができる
からループの安定化が図かれる。
/ (Re +Rg))・ ・+ (−V2 ) /R3) ] となり、又、 i2= (R+ 2 /R+ 3 ) ・ [i50
+ (R+ 1/ (R+ 1+R+ 2 ))・ (
(V2)/R31コ となる0以上から、■2と1.1aの関係を特性図とし
て表わすと、第3図に示すようになる。言替えれば第3
図は制御電圧■、で電流IAを制御出来ることを意味す
る。そこで、この第3図のような特性を有する位相電流
変換回路50.積分回路10及び利得制御回路11から
成る回路に、第4図に示すような正電圧で直線・負電圧
で2次曲線で近似できるV−/特性を有するVCO4を
組合せると、ループ利得をほぼ一定化することができる
からループの安定化が図かれる。
このような回路構成によれば、利得制御回路11の応答
とループの応答とは、独立して考えることができる。
とループの応答とは、独立して考えることができる。
よって、利得制御回路11の応答は充分遅くても構わな
いので、フィルタ11a、11bの時定数を大きな値(
例えば抵抗R4,R6の抵抗値を2にΩ。
いので、フィルタ11a、11bの時定数を大きな値(
例えば抵抗R4,R6の抵抗値を2にΩ。
コンデンサC1,C2の容量を0.1μF)として、電
流発生部50b+ 、 50b2に与える影響を押える
事が出来る。
流発生部50b+ 、 50b2に与える影響を押える
事が出来る。
尚、本発明は第1図の回路構成に適用を限定されるもの
ではない0例えば、分周回路3の代わりに、周波数を変
換する周波数変換回路を用いたPLL回路や、更に、こ
れ等分周回路又は周波数変換回路を設けることなく、直
接■CO出力を比較信号としているような回路構成であ
っても本願は適用できる。
ではない0例えば、分周回路3の代わりに、周波数を変
換する周波数変換回路を用いたPLL回路や、更に、こ
れ等分周回路又は周波数変換回路を設けることなく、直
接■CO出力を比較信号としているような回路構成であ
っても本願は適用できる。
〈発明の効果〉
以上、実施例と共に具体的に本発明を説明したように、
本発明のPLL回路によれば、比較的簡単な構成で、利
得制御回路の帯域を充分下げることができるので、利得
制御回路で発生するノイズによるvCOの出力信号の純
度の悪化を防止することが出来る。このことは、利得制
御回路の設計において、ノイズ対策を比較的緩和するこ
とともなる。又、2次曲線で近似出来るようなV−/特
性を持つVCOを使用したPLL回路においても、容易
にループ利得を一定化してループの安定化を図る事がで
きる0等実用上の効果は大きい。
本発明のPLL回路によれば、比較的簡単な構成で、利
得制御回路の帯域を充分下げることができるので、利得
制御回路で発生するノイズによるvCOの出力信号の純
度の悪化を防止することが出来る。このことは、利得制
御回路の設計において、ノイズ対策を比較的緩和するこ
とともなる。又、2次曲線で近似出来るようなV−/特
性を持つVCOを使用したPLL回路においても、容易
にループ利得を一定化してループの安定化を図る事がで
きる0等実用上の効果は大きい。
第1図は本発明のPLL回路のブロック系統図、第2図
は第1図の具体的−例を示す回路図、第3図及び第4図
は本発明の説明に供する図、第5図は従来のPLL回路
の説明に供するために用いるデジタル形信号発生装置の
構成を示すブロック線図である。 1 、100・・・位相同期ループ回路(PLL回路)
、2・・・基準発振器、4・・・電圧制御発振器(VC
O>、3・・・分周回路、5・・・位相比較器、6・・
・ローパスフィルタ(LPF)、10・・・積分回路、
11・・・利得制御回路、50・・・位相電流変換回路
。 第1図 第3図 第4図
は第1図の具体的−例を示す回路図、第3図及び第4図
は本発明の説明に供する図、第5図は従来のPLL回路
の説明に供するために用いるデジタル形信号発生装置の
構成を示すブロック線図である。 1 、100・・・位相同期ループ回路(PLL回路)
、2・・・基準発振器、4・・・電圧制御発振器(VC
O>、3・・・分周回路、5・・・位相比較器、6・・
・ローパスフィルタ(LPF)、10・・・積分回路、
11・・・利得制御回路、50・・・位相電流変換回路
。 第1図 第3図 第4図
Claims (1)
- 基準信号と比較信号との位相を比較し、該比較した値を
フィルタを介して電圧制御発振器に導き、該電圧制御発
振器の出力信号を前記比較信号として帰還する構成の位
相同期ループ回路において、前記基準信号と前記比較信
号との位相を比較して電流を出力する位相電流変換回路
と、該位相電流変換回路の出力電流を積分する積分回路
と、該積分回路の積分出力を入力して前記位相電流変換
回路の出力電流を制御してその利得を制御する利得制御
回路と、を具備してなることを特徴とする位相同期ルー
プ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63015369A JPH01190126A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 位相同期ループ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63015369A JPH01190126A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 位相同期ループ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01190126A true JPH01190126A (ja) | 1989-07-31 |
Family
ID=11886872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63015369A Pending JPH01190126A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 位相同期ループ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01190126A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03198524A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-08-29 | Delco Electron Corp | 補償されるフェーズロックループ回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5941327A (ja) * | 1982-09-01 | 1984-03-07 | Teijin Ltd | ポリエステル系電気絶縁材料 |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP63015369A patent/JPH01190126A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5941327A (ja) * | 1982-09-01 | 1984-03-07 | Teijin Ltd | ポリエステル系電気絶縁材料 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03198524A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-08-29 | Delco Electron Corp | 補償されるフェーズロックループ回路 |
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