JPH02211718A - Ｐｌｌ回路 - Google Patents

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　（位相制御ループ）回路に関し、特に
複数の異なる周波数に対応して最適なループ帯域幅に設
定可能なＰＬＬ回路に関する。

〔従来の技術〕

一般に、デジタル衛星通信装置において、送信側では送
信データ及びクロックのジッタ吸収を目的とし、受信側
では受信データの受信タイミングの変動を吸収すると共
に理想的なタイミングに基準クロックでリタイミングす
る機能を有する、エラスティックバッファ用として、夫
々デジタルＰＬＬ回路が用いられる。

即ち、第２図に示すように、位相比較器１において入力
信号の位相と、分周器４によって分周された電圧制御発
振器３の位相とを比較し、その位相比較結果信号をルー
プフィルタ２を通して電圧制御発振器３に帰還してこれ
を制御することにより、入力信号と可変発振器との同期
を得ている。

また、この種のデジタルＰＬＬ回路におけるループフィ
ルタ２の回路としては、第３図のように、演算増幅器５
．抵抗器６．抵抗器７．及びコンデンサ８により構成さ
れるアクティブフィルタを用いている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このようなデジタルＰＬＬ回路においては、
外部雑音によるジッタを少なくするためにはループ帯域
幅を狭くする必要がある。一方、可変発振器の内部雑音
等によって生じる一時的な位相誤差を最少にすると共に
、良いトラッキング特性を得るためにはループ帯域幅を
広くする必要がある。

このため、この種のＰＬＬ回路では、使用条件に応じて
の最適のループ帯域幅となるように設計する必要がある
。したがって、デジタル衛星通信網において、いくつか
の伝送レートを切り換えて使用する必要がある場合にお
いては、使用する伝送レートの全てにおいて最適の特性
を持つＰＬＬ回路を設計しなければならず、実際にこの
ような回路を設計することは極めて困難であるという問
題がある。

本発明は使用条件に応じて周波数が変化された場合でも
、最適なループ帯域幅にて動作することが可能なＰＬＬ
回路を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のＰＬＬ回路は、入力信号と可変発振器の位相比
較結果を可変発振器に帰還させるループフィルタに複数
の異なるループ定数回路を設け、これらループ定数回路
を制御装置からの信号に基づいて動作するセレクタによ
って選択し得るように構成している。

〔作用〕

上述した構成では、いずれかのループ定数回路を選択す
ることにより、ループ定数を任意に設定でき、周波数の
変化にかかわらずＰＬＬ回路を最適のループ帯域幅に設
定できる。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

先ず、本発明のデジタルＰＬＬ回路の特性について考察
する。デジタルＰＬＬ回路のループ帯域幅を決定するル
ープフィルタに、第３図の回路を採用した場合、ループ
帯域幅ＢＬは次の式で表される。

ＢＬ＝ω７／２（ζ＋１／４ζ）・・・（１）ここで、
ω７は固有振動数、ぐは制動係数。

制動係数ζは、アクティブフィルタの第１の時定数τ、
を用いて、 ζ＝τｚ／２ω０・・・（２） と表せられる。

（２）式により（１）式は次のように書き換えられる。

ＢＬ　＝ω１１　／２　（ｒｚ／２　ω、　＋１／４（
ｒｚ／２　ω、、））＝τ、　ω１１　”／４　＋１／
４τｇ・”（３）固有振動数ω７はアクティブフィルタ
の第２の時定数τ１を用いて、 ω。＝（Ｋ／τ　）　Ｉ／２・・・（４）と表せられる
。ここで、ＫはデジタルＰＬＬ回路の総合利得であり、
位相比較器の変換利得をＫａ、ループフィルタの電圧利
得をＫＡ、電圧制御発振器の変換利得をＫｖとすると、 Ｋ＝に、　　・ＫＡ　−に、・・・（５）と表せられる
。

（３）式は（４）式により、次のように書き換えられる
。

＝１／４（τ２／τｌ　Ｋ＋１／τｔ）・・・（６）ア
クティブフィルタの第１の時定数τ２及び第２の時定数
τ１は、抵抗器６及び抵抗器７の抵抗値をそれぞれＲ＋
　、Ｒｚコンデンサ８の容量をＣとすると、 τｚ＝ｃＲｔ　　・・・（７） τｒ　＝　ＣＲ＋　　　・・・（８） と、それぞれ表せるので、結局（６）式は次のように書
き換えられる。

ＢＬ　＝１　／４　（Ｒ２／Ｒ１・Ｋ＋１／ＣＲＺ　）
・・・（９）したがって、（９）式から判るように、ル
ープ帯域中ＢＬはループフィルタを構成する抵抗器６及
び７の抵抗値Ｒ＋及びＲ１、及びコンデンサ８の容量値
Ｃにより決定される。

上記のことから、何らかの手段により、ループフィルタ
を構成するＲ＋、Ｒｚ及びＣのみを変化させてやれば、
デジタル衛星通信網における所望の伝送レートの全てに
おいて、１つのデジタルＰＬＬ回路で最適のループ帯域
幅が得られることとなる。

第１図は以上の考察に基づいた本発明の−実施例の構成
図である。図において、ｌは位相比較器、２はループフ
ィルタ、３は電圧制御発振器、４は分周器である。そし
て、ループフィルタ２は１つの演算増幅器５に対して複
数種、ここでは４種の抵抗−容量回路を選択して接続し
得るように構成している。

即ち、第１から第４の各抵抗器６１〜６４に夫々アナロ
グスイッチｌＯｌ〜１０４を接続して演算増幅器５に接
続し、同様に第１から第４の各抵抗器７．〜７．及びコ
ンデンサ８．〜８４に夫々アナログスイッチ１１１〜１
１４を接続して演算増幅器５に接続している。そして、
前記アナログスイッチ１０．〜１０４．Ｉ１．〜１１４
　は夫々制御装置１２によって動作されるセレクタ１３
によって、第１から第４のいずれか一つを選択的かつ同
時にオン動作するように構成している。

なお、前記制御装置１２は前記分周器４の分周比をも制
御し得るように構成している。

この構成によれば、今、第１のアナログスイッチ１０．
．１１．により抵抗器６Ｉ、抵抗器７．。

コンデンサ８．を演算増幅器５に接続する場合を考える
。

制御装置１２は制御情報をセレクタ１３に伝達する。セ
レクタ１３は伝達された制御情報により、アナログスイ
ッチ１０．及び１１１がオンするように制御する。この
時、アナログスイッチ１０ｚ〜１０４及びアナログスイ
ッチ１１□〜１１．はオフされており、必要としない定
数は選択されない。

アナログスイッチ１０．及び１１．がオンすることによ
り、抵抗器６１．抵抗器７．及びコンデンサ８．が演算
増幅器５に接続されてループフィルタ回路に組み込まれ
、ループフィルタは最適のループ定数にて動作し、ＰＬ
Ｌ回路を動作周波数に適したループ帯域幅にて動作させ
ることになる。

なお、制御装置１２はアナログスイッチの開閉の情報を
伝達すると同時に、分周器４に最適の分周比を選択する
よう情報を伝達する。

伝送レートが変化した場合は、その伝送レートにて最適
の定数が得られるよう、制御装置１２によりセレクタ１
３が対応するアナログスイッチを選択し、対応する抵抗
、コンデンサをループフィルタ回路に組み込み、異なる
抵抗値、容量値によって異なるループ定数に設定する。

この一連の動作により、デジタルＰＬＬ回路は、動作周
波数の変化にもかかわらず最適のループ帯域幅にて動作
できることとなる。

ここで、前記実施例ではループ定数を４種に選択する例
を示しているが、抵抗、コンデンサ、アナログスイッチ
からなる回路の数を追加することにより、更に多くのル
ープ定数が選択できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ループフィルタに
複数の異なるループ定数回路を設けてこれらを任意に選
択し得るように構成しているので、ＰＬＬ回絡め使用状
態の変化に伴って動作周波数が変化された場合でも、常
に最適のループ帯域幅にて動作するＰＬＬ回路が実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＰＬＬ回路の一実施例の回路図、第２
図は本発明が対象とするデジタルＰＬＬ回路の構成図、
第３図は第１図のＰＬＬ回路に用いるループフィルタの
回路図である。 １・・・位相比較器、２・・・ループフィルタ、３・・
・電圧制御発振器、４・・・分周器、５・・・演算増幅
器、６．６．〜６４・・・抵抗、７，７１〜７４・・・
抵抗、８８、〜８４・・・コンデンサ、１０１〜ｉｏ。 １１、〜１・１４・・・アナログスイッチ、１２・・・
制御装置、１３・・・セレクタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力信号と可変発振器の位相を比較し、その位相比
   較結果をループフィルタを通して前記可変発振器に帰還
   して該可変発振器の周波数を制御するＰＬＬ回路におい
   て、前記ループフィルタには複数の異なるループ定数回
   路を設け、これらループ定数回路を制御装置からの信号
   に基づいて動作するセレクタによって選択し得るように
   構成したことを特徴とするＰＬＬ回路。