JPH01272231A - 2重化位相同期発振器 - Google Patents
2重化位相同期発振器Info
- Publication number
- JPH01272231A JPH01272231A JP63100305A JP10030588A JPH01272231A JP H01272231 A JPH01272231 A JP H01272231A JP 63100305 A JP63100305 A JP 63100305A JP 10030588 A JP10030588 A JP 10030588A JP H01272231 A JPH01272231 A JP H01272231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- phase
- pll
- voltage controlled
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- 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〕
本発明は位相同期発振器(PLL)に係シ、特に2[設
置された2個のP L Lの出力位相を等しくする回路
方式に関するものである。
置された2個のP L Lの出力位相を等しくする回路
方式に関するものである。
入力角周波数q(r←/s )に対して一定比f、/M
(L、Mは正整数)の関係にある角周波数(L/M・ω
・)t−発生する位相同期発振器PLLの技術は、一般
に広く知られておシ1例えば、雑誌「トランジスタ技術
J 、Auy、1976のPP90〜97i”PLLI
Cの基礎知識”等で紹介されている。
(L、Mは正整数)の関係にある角周波数(L/M・ω
・)t−発生する位相同期発振器PLLの技術は、一般
に広く知られておシ1例えば、雑誌「トランジスタ技術
J 、Auy、1976のPP90〜97i”PLLI
Cの基礎知識”等で紹介されている。
このPLLt−2重化構成とした場合、PLLは同一信
号を入力として2個並列に配置される。即ち、2重化P
LLは第4図に示される様に構成される。
号を入力として2個並列に配置される。即ち、2重化P
LLは第4図に示される様に構成される。
第4図は位相量に着目して記述した2重化PLLの原理
図である。同図において、入力位相θ。+13−ω。t
は端子10に加えられる。位相比較器2t22は入力位
相と帰還位相の差分を演算する。しかし理想的な位相差
分器が現実に構成出来ないので、オフセクトεm、6が
混入すること′Ik5Aわしている。増幅器5t62は
、位相差分iA1.A2倍に増幅する。増幅された位相
差分は、位相量を積分する回路に入力される。点線で囲
んだ回路4t42は位相積分器であシ、電圧制御発振器
に相当する。
図である。同図において、入力位相θ。+13−ω。t
は端子10に加えられる。位相比較器2t22は入力位
相と帰還位相の差分を演算する。しかし理想的な位相差
分器が現実に構成出来ないので、オフセクトεm、6が
混入すること′Ik5Aわしている。増幅器5t62は
、位相差分iA1.A2倍に増幅する。増幅された位相
差分は、位相量を積分する回路に入力される。点線で囲
んだ回路4t42は位相積分器であシ、電圧制御発振器
に相当する。
本積分器は前記増幅された位相差分ならびに自走周波数
2mω0を積分することを基本とするが、周波数オフセ
ットΔω8.Δω、も加えられてしまうことをモデル化
している。積分器の出力位相は出力端子1t12に出力
されると共に、位摺減哀器(カウンタ回路に相当する)
51.52により2−mされて、前記帰還位相となる
。
2mω0を積分することを基本とするが、周波数オフセ
ットΔω8.Δω、も加えられてしまうことをモデル化
している。積分器の出力位相は出力端子1t12に出力
されると共に、位摺減哀器(カウンタ回路に相当する)
51.52により2−mされて、前記帰還位相となる
。
第4図を解析すれば明らかな様に、2個のPLLの帰還
位相は入力位相θ1(り冑ω、t に対してそれぞれ
ω。t+g、十Δω1 /Allω。1+1.十Δω、
/^となることが知られる。したがって、端子1t12
に出力される位相θ、(1ル0stttは、θ、(り冨
(2Inω )t+2m(、、+Δωt /At )(
r”)’s (t)= (2mω@ ] t + 2m
(’* +””+/に@ ) (r”)とな)両出力に
は相対的に定常位相差 ’t(t) as (t)”” 2 m(’ 1−’
1 +Δω1 /Al −Δω17’lt@ )(ra
d〕が発生する。
位相は入力位相θ1(り冑ω、t に対してそれぞれ
ω。t+g、十Δω1 /Allω。1+1.十Δω、
/^となることが知られる。したがって、端子1t12
に出力される位相θ、(1ル0stttは、θ、(り冨
(2Inω )t+2m(、、+Δωt /At )(
r”)’s (t)= (2mω@ ] t + 2m
(’* +””+/に@ ) (r”)とな)両出力に
は相対的に定常位相差 ’t(t) as (t)”” 2 m(’ 1−’
1 +Δω1 /Al −Δω17’lt@ )(ra
d〕が発生する。
上記の様な定常位相差の存在は、装置設計上著しく不都
合なことである。何となれば、装置側でいずれかの出力
位相θ!(t)又はθ、(りを使用することになるが、
位相(クロック)選択のぶに突然の位相ジャンプが発生
し、装置の瞬時誤動作がさけられない事態となるからで
ある。
合なことである。何となれば、装置側でいずれかの出力
位相θ!(t)又はθ、(りを使用することになるが、
位相(クロック)選択のぶに突然の位相ジャンプが発生
し、装置の瞬時誤動作がさけられない事態となるからで
ある。
本発明の目的は、2点設置した2個のPLL回路の出力
位相t−等しくし、かつPLLN路側の切替操作を行っ
てもその出力位相がゆつくシと位相連続に推移するよう
な2jt化PLLを得ることにある。この様な2重化P
LLを使用することにより、クロック選択を行っても装
置の瞬時誤動作が起らないようにすることが可能となる
。
位相t−等しくし、かつPLLN路側の切替操作を行っ
てもその出力位相がゆつくシと位相連続に推移するよう
な2jt化PLLを得ることにある。この様な2重化P
LLを使用することにより、クロック選択を行っても装
置の瞬時誤動作が起らないようにすることが可能となる
。
上記目的を達成するために本発明においては、その入力
を同一信号とする2個のPLL回路に3いて、 (1)2個の位相積分器(電圧制御発振器)出力間にお
互いに系交絡をもたせて、動作系指定制御信号によりい
ずれか一個の積分器出力を両系出力位相とし、 (2) 前記動作系指定信号にょ夛その帰還ループが
開かれたPLL側に対しては帰還位相として自系の積分
器出方を供給すると同時に、入力位相を前記他系からの
積分器出方位相に切替える、 様に構成することで達成される。
を同一信号とする2個のPLL回路に3いて、 (1)2個の位相積分器(電圧制御発振器)出力間にお
互いに系交絡をもたせて、動作系指定制御信号によりい
ずれか一個の積分器出力を両系出力位相とし、 (2) 前記動作系指定信号にょ夛その帰還ループが
開かれたPLL側に対しては帰還位相として自系の積分
器出方を供給すると同時に、入力位相を前記他系からの
積分器出方位相に切替える、 様に構成することで達成される。
本発明の原理図を第1図に示して、これにょシ動作を説
明する。
明する。
入力位相θ。(1)−ω* i (1a j )は端子
1oic、vo、tられる。PLLは全く同一の構成の
PLLが上下に2回路配置されている。それをPLL0
.PLL1と呼ぶことにする。出方位相はそれぞれ端子
1t12に得られる。端子13は2重化PLLの動作系
制御入力端子であ夛、それは点線にて指定したスイッチ
(61,62,71,72,81,82)を切替制御す
る。
1oic、vo、tられる。PLLは全く同一の構成の
PLLが上下に2回路配置されている。それをPLL0
.PLL1と呼ぶことにする。出方位相はそれぞれ端子
1t12に得られる。端子13は2重化PLLの動作系
制御入力端子であ夛、それは点線にて指定したスイッチ
(61,62,71,72,81,82)を切替制御す
る。
今、同図に示した様に、スイッチは接続されPLL0(
上半分)が動作系であるとする。入力位相ω、1は位相
比較器21にて帰還位相と差分される。このとき位相比
較器が理想的に実現出来ないため、オフセット誤差εI
Crad/S)がもたらされる。差分は増幅器51に
よってA1倍に増幅され位相積分器41に入力される。
上半分)が動作系であるとする。入力位相ω、1は位相
比較器21にて帰還位相と差分される。このとき位相比
較器が理想的に実現出来ないため、オフセット誤差εI
Crad/S)がもたらされる。差分は増幅器51に
よってA1倍に増幅され位相積分器41に入力される。
位相積分器は電圧制御発振器のモデルであり、自走周e
、数2mω。(r th4/s )を発憑するために自
己バイアス入力2mω。+Δ賄を有している。ここでΔ
ω1 (r”/s )はやはシ非理想因子で6って、周
R数オフセットをめられす。
、数2mω。(r th4/s )を発憑するために自
己バイアス入力2mω。+Δ賄を有している。ここでΔ
ω1 (r”/s )はやはシ非理想因子で6って、周
R数オフセットをめられす。
これらfc積分することにより出力位相θtft)(r
cLQが出力端子11に、また交絡によって出力端子1
42にも得られる。そしてなお、出力位相は位相減衰器
51(カウンタ回路に相当〕によシ減衰されて位相差分
器に帰還される。
cLQが出力端子11に、また交絡によって出力端子1
42にも得られる。そしてなお、出力位相は位相減衰器
51(カウンタ回路に相当〕によシ減衰されて位相差分
器に帰還される。
この帰還系を解けば、出力位相θ、(t)はθmatJ
=(2mω6 〕t+2”(tl +Δω1 /AI
) 〔radコに平衡する。この出力位相は出力
端子1t12に供給され、同位相出力θt (tLθ、
(t)が得られる。また同時にこれは第2のPLLの入
力位相でもある。
=(2mω6 〕t+2”(tl +Δω1 /AI
) 〔radコに平衡する。この出力位相は出力
端子1t12に供給され、同位相出力θt (tLθ、
(t)が得られる。また同時にこれは第2のPLLの入
力位相でもある。
第2のPLLにおいては、帰還位相上〇:tt)として
fc(tMt)−as ttu ex )A! +2r
r1ω。+Δω龜att =−e、 (t)が成立する
。この解θ1(t)は θ7(t)−θ、 (i)+g、 +Δω* /A、
(1a d、 )となり、位相誤差はS、+Δω! /
に2 [r eLcl ]でろる。
fc(tMt)−as ttu ex )A! +2r
r1ω。+Δω龜att =−e、 (t)が成立する
。この解θ1(t)は θ7(t)−θ、 (i)+g、 +Δω* /A、
(1a d、 )となり、位相誤差はS、+Δω! /
に2 [r eLcl ]でろる。
さて、ここでこの位相誤差は出力周波数2 ω。
(r−=j/s〕に対する位相誤差であるから、実時間
差Δτは下式となる。
差Δτは下式となる。
よって、電圧制御発振器の発振周波数2mω。が十分大
きければ時間差Δτは無視でさる様になる。
きければ時間差Δτは無視でさる様になる。
従って切替スイッチ72の両入力端子の波形(波形とは
位相を引数として例えば正弦変換したものに他ならない
)は常に等しく、任意の時点にスイッチを切替ても波形
不連続が発生しない。制御端子に加えられた制御信号は
同時にスイッチ(61,62;71、72+81.82
3を切替える。よってPLL0は動作系から非動作系に
、PLL1は非動作系から動作系に切替る。両PLLは
入力位相も帰還位相も同時に切替る。ここで重要なこと
は、電圧制御発振器は本質的に位相積分器であるからそ
の出力は位相連続であることである。したがって入力位
相と帰還位相が同時に切替ってその差分入力が過渡的に
変化したとしても、位相積分器の出力は位相連続であっ
て切替られた時点から出力端子には連続な出力位相が得
られる。出力端子12(および11)には、 θ、(リー[2rnω。〕t+2m〔ε、+Δωt /
Al1 Cr”〕なる位相が最終的に得られることは
明らかで6カ、前記したθ、(t)から連続的にθ、(
t)に推移してゆくのである。θ* (1)−θ、(り
を引数とした正弦波形がなめらかに連続変化することは
明らかであって、いわゆるクロック波形割れのごとき現
象が発生しない。
位相を引数として例えば正弦変換したものに他ならない
)は常に等しく、任意の時点にスイッチを切替ても波形
不連続が発生しない。制御端子に加えられた制御信号は
同時にスイッチ(61,62;71、72+81.82
3を切替える。よってPLL0は動作系から非動作系に
、PLL1は非動作系から動作系に切替る。両PLLは
入力位相も帰還位相も同時に切替る。ここで重要なこと
は、電圧制御発振器は本質的に位相積分器であるからそ
の出力は位相連続であることである。したがって入力位
相と帰還位相が同時に切替ってその差分入力が過渡的に
変化したとしても、位相積分器の出力は位相連続であっ
て切替られた時点から出力端子には連続な出力位相が得
られる。出力端子12(および11)には、 θ、(リー[2rnω。〕t+2m〔ε、+Δωt /
Al1 Cr”〕なる位相が最終的に得られることは
明らかで6カ、前記したθ、(t)から連続的にθ、(
t)に推移してゆくのである。θ* (1)−θ、(り
を引数とした正弦波形がなめらかに連続変化することは
明らかであって、いわゆるクロック波形割れのごとき現
象が発生しない。
以下、本発明の実施例を第2図ならびに第3図にて説明
する。
する。
@2図は第1図の原理構成を具体回路化したものである
。例えば、入力信号として角周波数ω・=2πX 8
K)I Zが共通入力端子10に与えられる。100及
び200が2重化設置されたrLL回路であシ、2πX
lN92K)IZの位相出力が定常位相差無しで出力端
子1t12に得られる。動作系を指定する制御信号入力
端子は15である。第1図と対比してみれば容易にわか
る様に、スイッチ類62.72.82はセレクタ、位相
比較器22はフリップ70クズ、増幅器32はオペアン
プで構成されている。なお、ここで抵抗、コンデンサに
よるCル回路網はPLLのループフィルタを形成してい
る。位相積分器は電圧制御発振器42にておきかえられ
ている。(中心発掘周波数は8192KHzである。)
また、位相減衰器はカウンタ52Vcて実現される。こ
の場合、カウンタは10ビツトで構成され、1024進
動作をなす。
。例えば、入力信号として角周波数ω・=2πX 8
K)I Zが共通入力端子10に与えられる。100及
び200が2重化設置されたrLL回路であシ、2πX
lN92K)IZの位相出力が定常位相差無しで出力端
子1t12に得られる。動作系を指定する制御信号入力
端子は15である。第1図と対比してみれば容易にわか
る様に、スイッチ類62.72.82はセレクタ、位相
比較器22はフリップ70クズ、増幅器32はオペアン
プで構成されている。なお、ここで抵抗、コンデンサに
よるCル回路網はPLLのループフィルタを形成してい
る。位相積分器は電圧制御発振器42にておきかえられ
ている。(中心発掘周波数は8192KHzである。)
また、位相減衰器はカウンタ52Vcて実現される。こ
の場合、カウンタは10ビツトで構成され、1024進
動作をなす。
なお、同図に示した直流電圧Vnは電圧制御発振器42
を中心周波数に設定する固定バイアスである。
を中心周波数に設定する固定バイアスである。
第2図の具体回路は第1図の原理回路と十分に対応がと
れているので、詳細な動作説明は不要でろろう。
れているので、詳細な動作説明は不要でろろう。
ここでセレクタ72の入力における位相誤差についての
み言及する。P L L 200において、セレクタ6
2.72.82は0側が選択されている状態では、位相
比較は8192KHzで行なわれている。入出力の位相
誤差(理想状態からの偏差)は種々の回路偏差によって
もたらされるが、通常この値はループ利得を大きく設計
すれば2π1560(rad)−1°程度以内におさま
る。これは8192KHzに対して0..5nsの実時
間に相当する。したがって、セレクタ72の2個の入力
は実質的に常に同相であって、任意の時点に切替が行な
われても出力端子12においてり072割れが発生する
ことが無い。切替時点から位相がゆつ(シと連続に変化
してゆく点については、前述の説明通シである。
み言及する。P L L 200において、セレクタ6
2.72.82は0側が選択されている状態では、位相
比較は8192KHzで行なわれている。入出力の位相
誤差(理想状態からの偏差)は種々の回路偏差によって
もたらされるが、通常この値はループ利得を大きく設計
すれば2π1560(rad)−1°程度以内におさま
る。これは8192KHzに対して0..5nsの実時
間に相当する。したがって、セレクタ72の2個の入力
は実質的に常に同相であって、任意の時点に切替が行な
われても出力端子12においてり072割れが発生する
ことが無い。切替時点から位相がゆつ(シと連続に変化
してゆく点については、前述の説明通シである。
第5図は2重化PLLを2重化装置に適用した例である
。2重化装置は常に同一位相クロックで動作し、2重化
PLLの切替動作が行なわれても供給されるクロックの
位相ジャンプが無いので、正常に動作を続行することが
出来る。
。2重化装置は常に同一位相クロックで動作し、2重化
PLLの切替動作が行なわれても供給されるクロックの
位相ジャンプが無いので、正常に動作を続行することが
出来る。
以上、説明で明らかな様に、本発明によれば2重化PL
Lの2個の出力において、常に等しい出力位相(波形)
を得ることが出来、また2重化PLLの動作系切替を行
っても出力クロックの位相ジャンプを発生することが無
い。従って、この2重化PLLを2重系装置に適用すれ
ば、両系装置は時間差(位相差)無く動作可能であり、
かつ2重化PLL側の系切替を行っても装置側の瞬時誤
動作をひき起さないですむという効果がめる。
Lの2個の出力において、常に等しい出力位相(波形)
を得ることが出来、また2重化PLLの動作系切替を行
っても出力クロックの位相ジャンプを発生することが無
い。従って、この2重化PLLを2重系装置に適用すれ
ば、両系装置は時間差(位相差)無く動作可能であり、
かつ2重化PLL側の系切替を行っても装置側の瞬時誤
動作をひき起さないですむという効果がめる。
第1図は本発明の原理構成を示した図、第2図は本発明
の具体的回路構成を示した図、第3図は本発明の適用例
を示す図、第4図は2重化PLLの従来の構成を示した
図である。 100・・・0系PLL、200・・・1系PLL。 10・・・位相(クロック)入力端子、11・・・0系
位相(クロック)出力端子、12・・・1系位相(クロ
ック)出力端子、16・・・動作系指定制御信号入力端
子、21.22・・・位相比較器、31.32・・・増
幅器、41.42・・・位相積分器(電圧制御全損器)
、5152・・・位相減衰器(カウンタ)、第 1 回
の具体的回路構成を示した図、第3図は本発明の適用例
を示す図、第4図は2重化PLLの従来の構成を示した
図である。 100・・・0系PLL、200・・・1系PLL。 10・・・位相(クロック)入力端子、11・・・0系
位相(クロック)出力端子、12・・・1系位相(クロ
ック)出力端子、16・・・動作系指定制御信号入力端
子、21.22・・・位相比較器、31.32・・・増
幅器、41.42・・・位相積分器(電圧制御全損器)
、5152・・・位相減衰器(カウンタ)、第 1 回
Claims (1)
- 1、同一の周波数を入力とし、そのてい倍周波数を発生
することを目的として2重系設置された位相同期発振器
(PLL)において、2個の電圧制御発振器出力間にお
互いに系交絡をもたせて動作系指定制御信号によりいず
れか1個の電圧制御発振器出力を両系出力信号とし、前
記動作系指定制御信号によつてその帰還ループが開かれ
たPLL系に対しては帰還信号として自系電圧制御発振
器の出力を供給し、かつ入力信号としても前記系交絡し
た他系電圧制御発振器出力に切替えるように構成したこ
とを特徴とする2重化PLL同期方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100305A JP2613253B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 2重化位相同期発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100305A JP2613253B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 2重化位相同期発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01272231A true JPH01272231A (ja) | 1989-10-31 |
| JP2613253B2 JP2613253B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=14270456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63100305A Expired - Lifetime JP2613253B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 2重化位相同期発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2613253B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07177025A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-14 | Nec Corp | 二重化位相同期方式 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5113533A (ja) * | 1974-07-25 | 1976-02-03 | Yamura Shinkoseisakusho Kk |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP63100305A patent/JP2613253B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5113533A (ja) * | 1974-07-25 | 1976-02-03 | Yamura Shinkoseisakusho Kk |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07177025A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-14 | Nec Corp | 二重化位相同期方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2613253B2 (ja) | 1997-05-21 |
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