JPH01284021A - 広帯域pllシンセサイザ周波数変調方式 - Google Patents

広帯域pllシンセサイザ周波数変調方式

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JPH01284021A
JPH01284021A JP63112973A JP11297388A JPH01284021A JP H01284021 A JPH01284021 A JP H01284021A JP 63112973 A JP63112973 A JP 63112973A JP 11297388 A JP11297388 A JP 11297388A JP H01284021 A JPH01284021 A JP H01284021A
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gain
frequency
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gain adjustment
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Kenji Sai
齋 賢治
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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PLLシンセサイザの周波数変調方式(従来の
技術) 周知のように、PLLシンセサイザは、基準周波数発振
源からの周波数信号を受ける位相比較器とループフィル
タと電圧制御発振器(以下、VCOと呼ぶ)及びこのv
COの出力を位相比較器に帰還するための分周器とを含
むPLL回路を構成要素とする。PLLシンセサイザの
周波数変調方式としては、PLL回路の一箇所、例えば
vCO1基準周波数発振源に変調信号を加えるのが一般
的である。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記方式では、変調周波数対周波数閾移
の特性が平坦にならない。このため、低域周波数から高
域周波数まで平坦特性を要求されるデジタル信号の変調
等には適していない、すなわち、上述のVCOに直接周
波数変調をかける方式においては、ループの自然角周波
数ω、以下の変調信号周波数では周波数偏移が低下する
。一方、上述の基準周波数発振源に直接周波数変調をか
ける方式においては、自然角周波数01以上の変調信号
周波数で周波数偏移が低下してしまう。
それ故、本発明の技術的課題は、PLL回路の1箇所に
変調をかける方法でも、変調信号周波数に無関係に周波
数偏移を一定、平坦にすることのできる広帯域PLLシ
ンセサイザの周波数変調方式を堤供することにある。
本発明の他の技術的課題は、VCOの発振周波数、すな
わちキャリア周波数(言い換えれば分周数)やVCO利
得に無関係に周波数偏移を一定にし、広帯域化を実現で
きるようにすることにある。
(課題を解決するための手段) 第1の発明によれば、位相比較器とループフィルタと利
得KvのvCOとこのvCOの出力を分周数Nの分周器
を通して前記位相比較器に帰還する回路とを含むPLL
回路と、該PLL回路の変属特性と逆数の関係にある伝
達関数を有し変調信号を処理する等化手段と、この等化
手段の出力と前記位相比較器の出力とを加算して前記ル
ープフィルタに供給する第1の加算手段とを含み、前記
等化手段は、前記変調信号を入力とする第1.第2の利
得調整回路とこれらの利得調整回路にそれぞれ接続され
た第1.第2の等化器とを含み、前記第1の利得調整回
路の利得を前記利得Kvに反比例するよう制御すると共
に、前記第2の利得調整回路の利得を前記分周数Nに反
比例するよう制御するようにしたことを特徴とする広帯
域PLLシンセサイザ周波数変調方式が得られる。
第2の発明では、前記第1の加算手段の代わりとして等
化手段の出力と前記ループフィルタの出力とを加算して
前記■Coに供給する第2の加算手段を用い、等化手段
としては、前記変調信号を入力とする第1.第2の利得
調整回路と該第2の利得調整回路に接続された第3の等
化器とを含むものを用い、前記第1.第2の利得調整回
路の利得をそれぞれ、前記利得Kv、分周数Nに反比例
するように制御することを特徴とする。
更に、第3の発明では、前記等化手段として、変調信号
を処理して基準周波数発生手段に供給するようにすると
共に、その構成として前記変調信号を入力とする第1.
第2の利得調整回路と該第1の利得調整回路に接続され
た第4の等化器とを含むものを用い、前記利得調整回路
の利得をそれぞれ、前記利得Kv、分周数Nに反比例す
るよう制御することを特徴とする。
(実施例) 本発明をいくつかの実施例について説明する。
第1図は第1の発明の実施例の主要構成を示す。
図において、基準周波数発振器1で発生された周波数を
分周数Mの第1の分周器2で分周して位相比較器3に供
給する。これらの構成要素の他に、所定の低域通過特性
を有するループフィルタ4、利得KvのVCO5及びV
CO5からの発振周波数を分周して位相比較器3に帰還
する分周数Nの第2の分周器6とでPLL回路を構成し
ている。
本実施例では、このPLL回路に変調信号を処理して加
えるために、第1の等化部9と第1の加算器10とを設
けたことを特徴とする。すなわち、入力端子7に加えら
れた変調信号を第1の等化部9にて処理し、この第1の
等化部9の出力と位相比較器3の出力とを第1の加算器
10で加算してループフィルタ4に供給するようにして
いる。
本発明の技術的課題は第1の等化部9を以下に説明する
ように構成することで達成される。
第1図に示す構成において、変調信号によるPLLシン
セサイザとしての変調特性は次の(1)式で表わされる
。
へ ・・・(1) 但し、Δω。(S):’Fヤリア出力周波数の周波数偏
移 e。(S):変調信号入力レベル に4    =位相比較器3の利得 F(s)   、ループフィルタ4の伝達関数 G(s)    :第1の等化部9の伝達関数S   
 :演算子 ここで、(1)式の右辺において、 〜 以下缶口 なる条件が成立すれば、 Δωo (s) =e、 fs)  ・α     ・
・・(3)となる、ここで、通常、変調信号入力レベル
e、、(s)は変調信号周波数に関係なく一定であるか
ら、周波数偏移Δω。(S)は変調信号周波数に関係な
く平坦特性を示すことになる。以下に、その実現手段に
ついて説明する。
(2)式より、 =A−Gl(S)+B−G2(S)  −(4)α 以下ポ日 B:二 となる、(4)式は、(2)式の条件を達成する手段と
して、伝達関数G (s)をA、B、G1(s)。
G2(S)のそれぞれを満足する4つの回路で構成すれ
ば良いことを示している。
なお、必要な周波数偏移ΔωO(S)と供給可能な変調
信号久方レベルe、(s)が分かれば、(3)式を満た
すべく、αは必然的に決定される。すなわち、 ところで、キャリア男カ周波数を変える場合は第2の分
周器6の分周数Nを変える。この時、実際にはVCO5
の利得Kvも変化する。今、伝達間数G (s)をある
一定の値に固定した(つまり、A、Bを固定値にした)
状態で、キャリア出力周波数を変えると、分周数Nや利
得Kvが変化しているので、(2)式により、α→α′
に変化してしまう、従って、(3)式より、周波数偏移
ΔωO(S)→Δω。(S)′に変化してしまう。
キャリア出力周波数を変えても周波数偏移Δω。(S)
を一定に保つためには、αを一定に保てば良い。そのた
めには、(2)式において分周数Nや利得Kvの変化に
対応させて伝達関数G (s)を変化させれば良い、す
なわち、(4)式においてAを利得Kvに反比例させて
制御することでA−Kv=α(一定)となるようにする
と共に、Bを分周数Nに反比例させて制御することでB
−N=α(一定)となるようにすれば良い、これは、A
及びBを利得調整回路とすることで実現できる。
第2図は、上記の検討により導かれた伝達間数G (s
)を実現する等化部9の具体的構成を示す。
第2図において、入力端子7に供給された変調1の利得
調整回路11、利得B(=−>の第2の利得調整回路1
2に供給する。第1の利得調整口の等化部14に供給す
る。第1.第2の等化部13.14の出力は第1の補助
加算器15で加算して第1の加算器10(第1図参照)
に加える。
言うまでもなく、第1の利得調整回路11は利得Aが利
得Kvに反比例するよう制御され、第2の利得調整回路
12は利得Bが分周数Nに反比例するよう制御される。
このような構成により広帯域のキャリア出力周波数に対
しても周波数偏移を一定に保つことができる。なお、第
1の補助加算器15は、第1の加算器10にその機能を
持たせることで省略しても良い。
第3図は第2の発明の実施例の主要構成を示し、第1図
と同じ構成要素には同一番号を付している。
この実施例では、入力端子7に加えられた変調信号を第
2の等化部16にて処理し、この第2の等化部16の出
力とループフィルタ4の出力とを第2の加算器17で加
算してVCO5に供給するようにしている。
第2の等化部16は以下の説明にもとづいて構成される
。
PLLシンセサイザとしての変調特性は次の(6)式で
表わされる。
へ 第1実施例と同様、(6)式の右辺において、へ なる条件が成立すれば、 Δωo (S) = e −(S)  ・α     
・、−(8)となり、周波数偏移Δω。(s)を平坦に
することができる。
(7)式を書きかえると、 =A+B −G2 (S)  ・F (s)=A+B−
H+ (S)   ・・・ (9)但し、Hl (S)
 =G2 (s)  −F(s)となる。伝達関数H(
s)を得るために、A、B。
H,(s)をそれぞれ満足する3つの回路で第2の等化
部16を構成する。
第4図はこのような第2の等化部16の構成を示す。
第4図において、2分岐した変調信号をそれぞれ、第1
.第2の利得調整回路11.12に加え、第2の利得調
整回路12の出力のみ伝達関数H1(S)  (= F
 (s)  ・G2(s))の第3の等化部18を通す
、第1の利得調整回路11の出力と第3の等化部18の
出力とを第2の補助加算器19で加算して第2の加算器
17に供給している。勿論、第1の実施例と同じ理由で
第2の補助加算器19を省略しても良い。
第5図は第3の発明の主要構成を示す、この実施例では
、基準周波数発振器として変調可能な発振器1′を用い
るようにしている。入力端子7に加えられた変調信号を
第3の等化部20で処理し、この第3の等化部20の出
力を基準周波数発振器1′に加える。
PLLシンセサイザとしての変調特性は次の(10)式
で表わされる。
臥下弦日 Δω。(S) なお、R(S)  :第3の等化部20の伝達関数KR
:基準周波数発振器1′の変調感 度 (10)式において、 Δω。(3)=C、(s)  ・α    ・・・(1
2)となり、変調特性を平坦にすることができる。
=C・ [A−R+  (s)  + B ]    
・・・(13)となる。
伝達関数R(S)を得るために、A、B、C。
R1(S)のそれぞれを満足する4つの回路で構成し、
A、Bをそれぞれ利得Kv、分周数Nに反比例させて制
御することにより、広帯域のキャリア出力周波数の全域
にわたって変調信号周波数特性を一定、平坦にすること
ができる。
第6図はこのような第3の等化部20の構成を示す、第
6図において、入力端子7からの変調信号を利得Cの利
得固定回路22に供給している。
この利得固定回路22の出力を2分岐して第1゜第2の
利得調整回路11.12に供給し、第1の利得調整回路
11の出力のみ伝達関数R15)の利得調整回路12の
出力と第4の等化部21の出力とを第3の補助加算器2
3で加算して基準周波数発振器1′に供給している。
なお、上記説明では利得Cは一定(すなわち、基準周波
数発振器1′の変調感度KRと第1の分周器2の分周数
Mは一定)と考えている。もし、変調感度KR1分周数
Mが変化するのであれば、Cは利得調整回路で構成して
、その利得を変調感度に8に反比例し、分周数Mに比例
するように制御すれば良い、また、第1.第2の利得調
整回路の利得制御はCPUにより行われる。すなわち、
この種のシンセサイザはCPUの制御下におかれるのが
普通であり、本発明の場合、CPUは従来の制御の他に
、利得Kv、分周数Nの入力データに応じて第1.第2
の利得調整回路の利得を制御する。
(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明によれば、利得調整回
路、等止器を含む等化部で変調信号を処理することによ
り、変調信号をPLLシンセサイザのループの1箇所に
加える方法でも、変調信号周波数やキャリア出力周波数
に無関係に周波数偏移を一定にすることができる。それ
故、本発明によればデジタル信号の変調にも適したPL
Lシンセサイザを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明の構成を示すブロック図、第2図は
第1図における第1の等化部の構成を示すブロック図、
第3図は第2の発明の構成を示すブロック図、第4図は
第3図の第2の等化部の構成を示すブロック図、第5図
は第3の発明の構成を示すブロック図、第6図は第5図
の第3の等化部の構成を示すブロック図。 図中、7は変調信号の入力端子、8は出力端子、11は
第1の利得調整回路、12は第2の利得調整回路。 第3図 第4図 第5図 す 第6図 手続補正書(師) 昭和63年6月11日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 位相比較器とループフィルタと利得K_vの電圧制
    御発振器と該電圧制御発振器の出力を分周数Nの分周器
    を通して前記位相比較器に帰還する回路とを含むPLL
    回路と、該PLL回路の変調特性と逆数の関係にある伝
    達関数を有し変調信号を処理する等化手段と、該等化手
    段の出力と前記位相比較器の出力とを加算して前記ルー
    プフィルタに供給する加算手段とを含み、前記等化手段
    は、前記変調信号を入力とする第1、第2の利得調整回
    路とこれらの利得調整回路にそれぞれ接続された第1、
    第2の等化器とを含み、前記第1の利得調整回路の利得
    を前記利得K_vに反比例するよう制御すると共に、前
    記第2の利得調整回路の利得を前記分周数Nに反比例す
    るよう制御するようにしたことを特徴とする広帯域PL
    Lシンセサイザ周波数変調方式。 2 位相比較器とループフィルタと利得K_vの電圧制
    御発振器と該電圧制御発振器の出力を分周数Nの分周器
    を通して前記位相比較器に帰還する回路とを含むPLL
    回路と、該PLL回路の変調特性と逆数の関係にある伝
    達関数を有し変調信号を処理する等化手段と、該等化手
    段の出力と前記ループフィルタの出力とを加算して前記
    電圧制御発振器に供給する加算手段とを含み、前記等化
    手段は、前記変調信号を入力とする第1、第2の利得調
    整回路と該第2の利得調整回路に接続された等化器とを
    含み、前記第1の利得調整回路の利得を前記利得K_v
    に反比例するよう制御すると共に、前記第2の利得調整
    回路の利得を前記分周数Nに反比例するよう制御するよ
    うにしたことを特徴とする広帯域PLLシンセサイザ周
    波数変調方式。 3 基準周波数発生手段と位相比較器とループフィルタ
    と利得K_vの電圧制御発振器と該電圧制御発振器の出
    力を分周数Nの分周器を通して前記位相比較器に帰還す
    る回路とを含むPLL回路と、該PLL回路の変調特性
    と逆数の関係にある伝達関数を有し変調信号を処理して
    前記基準周波数発生手段に供給する等化手段とを含み、
    該等化手段は、前記変調信号を入力とする利得固定回路
    と該利得固定回路の出力を入力とする第1、第2の利得
    調整回路と該第1の利得調整回路に接続された等化器と
    を含み、前記第1の利得調整回路の利得を前記利得K_
    vに反比例するよう制御すると共に、前記第2の利得調
    整回路の利得を前記分周数Nに反比例するよう制御する
    ようにしたことを特徴とする広帯域PLLシンセサイザ
    周波数変調方式。
JP63112973A 1988-05-10 1988-05-10 広帯域pllシンセサイザ周波数変調方式 Expired - Fee Related JPH063846B2 (ja)

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