JPH0376426A - Phase locked loop circuit - Google Patents
Phase locked loop circuitInfo
- Publication number
- JPH0376426A JPH0376426A JP1212551A JP21255189A JPH0376426A JP H0376426 A JPH0376426 A JP H0376426A JP 1212551 A JP1212551 A JP 1212551A JP 21255189 A JP21255189 A JP 21255189A JP H0376426 A JPH0376426 A JP H0376426A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- signal
- voltage
- analog
- controlled oscillator
- 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.)
- Pending
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はマイクロプロセッサを利用した位相同期回路に
関し、特にAFC回路などで利用される簡単な回路構成
の位相同期回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a phase synchronized circuit using a microprocessor, and particularly to a phase synchronized circuit with a simple circuit configuration used in an AFC circuit or the like.
従来、位相外れを検出して位相同期を行う回路として、
第2図にブロック図を示す構成のものが用いられている
。この図において、位相同期をかける入力信号と電圧制
御発振器9の出力信号を周波数混合器1で周波数混合し
、両信号の差周波数信号を出力する。Conventionally, as a circuit that detects out-of-phase and performs phase synchronization,
The structure shown in the block diagram in FIG. 2 is used. In this figure, an input signal to which phase synchronization is applied and an output signal of a voltage controlled oscillator 9 are frequency-mixed by a frequency mixer 1, and a difference frequency signal between the two signals is output.
また、基準信号発振器2から出力される基準周波数の出
力信号は位相比較器3と90°移相器4に加えられる。Further, the reference frequency output signal output from the reference signal oscillator 2 is applied to a phase comparator 3 and a 90° phase shifter 4.
位相比較回路3は周波数混合器1と基準信号発振器3の
再出力信号の位相比較を行い、その誤差電圧をアナログ
−デジタル変換器6に加える。また、別の位相比較器5
は周波数混合器1の出力信号と、90′位相器4で90
°進ませた基準信号発振器2の出力信号との位相比較を
行い、その誤差電圧を前記アナログ−デジタル変換器6
に加える。The phase comparison circuit 3 compares the phases of the re-output signals of the frequency mixer 1 and the reference signal oscillator 3, and applies the error voltage to the analog-to-digital converter 6. In addition, another phase comparator 5
is the output signal of frequency mixer 1 and 90' phase shifter 4.
A phase comparison is made with the output signal of the reference signal oscillator 2 which has been advanced by 50 degrees, and the error voltage is converted to the analog-to-digital converter 6.
Add to.
アナログ−デジタル変換器6は入力アナログ信号をデジ
タル信号に変換してマイクロプロセ・ンサ7に加える。The analog-to-digital converter 6 converts the input analog signal into a digital signal and applies it to the microprocessor 7.
マイクロプロセッサ7はアナログ−デジタル変換器6に
入力される2つの入力信号のうちのいずれをアナログ−
デジタル変換するかを制御し、位相比較器5の出力情報
を受けた場合は位相外れを検出して位相外れ同期信号を
送出し、位相比較器3の出力情報を受けた場合は、この
情報を基に電圧制御発振器9の制御電圧情報を算出して
デジタル−アナログ変換器8に加える。デジタル−アナ
ログ変換器8は入力された制御電圧情報をアナログ値に
変換して電圧制御発振器9に加えることにより、負帰還
をかけて位相同期制御を行っている。The microprocessor 7 determines which of the two input signals input to the analog-to-digital converter 6 is an analog-to-digital converter.
When receiving the output information of the phase comparator 5, it detects the out-of-phase and sends out the out-of-phase synchronization signal, and when it receives the output information of the phase comparator 3, it sends out this information. Based on this, control voltage information for the voltage controlled oscillator 9 is calculated and applied to the digital-to-analog converter 8. The digital-to-analog converter 8 converts the input control voltage information into an analog value and applies it to the voltage controlled oscillator 9, thereby applying negative feedback and performing phase synchronization control.
ここで、位相同期と位相外れ検出方法は、次の様にして
行っている。第3図において、周波数混合器1の出力信
号の瞬時位相をθ、t)、基準信号発振器2の出力信号
の瞬時位相をθ。代〉、90”移相器4の出力信号の瞬
時位相をθ(。+π/2とすれば、位相比較器3及び位
相比較器5の出力電圧■3及びvcはそれぞれ以下の様
に表される。Here, the phase synchronization and out-of-phase detection methods are performed as follows. In FIG. 3, the instantaneous phase of the output signal of the frequency mixer 1 is θ, t), and the instantaneous phase of the output signal of the reference signal oscillator 2 is θ. If the instantaneous phase of the output signal of the phase shifter 4 is θ(.+π/2), the output voltages of the phase comparator 3 and the phase comparator 5 are expressed as Ru.
V $ (t) =A15tn(θ(1) −θ01t
)) +vs Oft・・・(1)
Vent) =A(cos(θ(1) (θ。。、
+π/2))=Accos(θ32.−θ0(t))
+Vc off・・・(2)
(1)、(2)式においてAs 、Acは比例定数、v
3゜ff+Vc。ffはそれぞれ周波数位相比較回路A
、Bの出力オフセット電圧である。V $ (t) = A15tn(θ(1) −θ01t
)) +vs Oft...(1) Vent) =A(cos(θ(1) (θ...,
+π/2))=Accos(θ32.-θ0(t))
+Vc off...(2) In equations (1) and (2), As and Ac are proportional constants, v
3゜ff+Vc. ff is each frequency phase comparator circuit A
, B is the output offset voltage.
ここで、入力信号に位相同期がかかると、θ(1) −
θ。(1) ・・・(3)となる。Here, when phase synchronization is applied to the input signal, θ(1) −
θ. (1) ...(3).
(3)式を(1)、(2)式にそれぞれ代入すると、
V3+t+ =As sin O+Vs ore =V
s ott・・・ (4)
VC(L) =Ac cos O+ Vc ott
=Ac + Vott・・・ (5)
以上のように、従来の位相外れ検出を行うことのできる
位相同期回路では(2)、(4)式に示すように位相外
れの場合は位相比較器5の出力信号にビート成分が含ま
れ、位相同期の場合は、そのビート成分が一定となる。Substituting equation (3) into equations (1) and (2), V3+t+ =As sin O+Vs ore =V
s ott... (4) VC (L) = Ac cos O+ V cott
=Ac + Vott... (5) As described above, in the conventional phase synchronized circuit that can detect out-of-phase, as shown in equations (2) and (4), in the case of out-of-phase, the phase comparator 5 The output signal includes a beat component, and in the case of phase synchronization, the beat component is constant.
このように従来の位相同期回路では、位相比較器5の出
力信号のビート成分が一定かどうか検出して位相同期を
検出している。In this way, in the conventional phase synchronization circuit, phase synchronization is detected by detecting whether the beat component of the output signal of the phase comparator 5 is constant.
ここで、(1)、(2)式を比べてみると、両式の主な
違いはビート成分が正弦関数か余弦関数で表されるとい
うことであり、位相比較器3及び位相比較器5の両信号
のもつ情報の価値は等価であると考えられる。実際には
位相同期の検出は(4)式で示される様に位相比較器3
の出力信号のビート成分が零であるか否かを調べて実現
することもできる。Here, when comparing equations (1) and (2), the main difference between the two equations is that the beat component is expressed by a sine function or a cosine function, and the phase comparator 3 and phase comparator 5 The information value of both signals is considered to be equivalent. In reality, phase synchronization is detected using the phase comparator 3 as shown in equation (4).
This can also be realized by checking whether the beat component of the output signal is zero.
上述した従来の位相同期回路は、90’移相器4と位相
同期回路5が必要となり回路構成が複雑となる。さらに
、正確な位相外れ検出を行うためには90’移相器4の
微調整が必要となり、検査工数が増大するという問題が
ある。The conventional phase-locked circuit described above requires a 90' phase shifter 4 and a phase-locked circuit 5, resulting in a complicated circuit configuration. Furthermore, in order to accurately detect out-of-phase, fine adjustment of the 90' phase shifter 4 is required, resulting in an increase in the number of inspection steps.
本発明の目的は上述の問題点を解決して構成の簡略化を
実現した位相同期回路を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a phase-locked circuit with a simplified configuration.
本発明の位相同期回路は、電圧制御発振器と、この電圧
制御発振器の出力と入力信号との差周波数信号を出力す
る周波数混合器と、基準信号発振器の基準信号と差周波
数信号との位相を比較して両者の誤差電圧を出力する位
相比較器と、この誤差電圧をデジタル値に変換するアナ
ログ−デジタル変換器と、このデジタル値を入力し、か
つこのデジタル値に基づいて系の位相外れを検出し、位
相外れ同期信号を送出すると共に前記電圧制御発振器の
制御電圧情報を出力するマイクロプロセッサと、この制
御電圧情報をアナログ電圧に変換して前記電圧制御発振
器に負帰還させるデジタルーアナログ変換器とを備えて
いる。The phase synchronized circuit of the present invention includes a voltage controlled oscillator, a frequency mixer that outputs a difference frequency signal between the output of the voltage controlled oscillator and an input signal, and a reference signal oscillator that compares the phases of the reference signal and the difference frequency signal. a phase comparator that outputs the error voltage between the two, an analog-to-digital converter that converts this error voltage into a digital value, and an analog-to-digital converter that inputs this digital value and detects out-of-phase in the system based on this digital value. a microprocessor that sends out-of-phase synchronization signals and outputs control voltage information of the voltage controlled oscillator; and a digital-to-analog converter that converts the control voltage information into an analog voltage and provides negative feedback to the voltage controlled oscillator. It is equipped with
そして、マイクロプロセッサはサンプリングされた位相
比較器の出力信号をn個ごとに累積加算し、その加算結
果により位相同期状態であるか否かを判断して制御電圧
を出力するように構成している。The microprocessor is configured to cumulatively add the sampled output signals of the phase comparators every n times, determine whether or not the phase synchronization state is established based on the addition result, and output a control voltage. .
この構成では、マイクロプロセッサはサンプリングされ
た位相比較器の出力信号をn個ごとに累積加算し、その
加算結果により位相同期状態であるか否かを判断して電
圧制御発振器の制御電圧を出力する。In this configuration, the microprocessor cumulatively adds the sampled output signals of the phase comparators every n times, determines whether the phase synchronization state is established based on the addition result, and outputs the control voltage of the voltage controlled oscillator. .
〔実施例] 次に、本発明を図面を参照して説明する。〔Example] Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例のブロック回路図である。同
図において、位相同期を行う入力信号と電圧制御発振器
9の出力信号を周波数混合器lで周波数混合し、両信号
の差周波数信号を出力する。FIG. 1 is a block circuit diagram of one embodiment of the present invention. In the figure, an input signal for phase synchronization and an output signal of a voltage controlled oscillator 9 are frequency-mixed by a frequency mixer 1, and a difference frequency signal between the two signals is output.
また、基準信号発振器2は位相比較を行う基準周波数を
発生し、その出力信号は位相比較器3に加えられる。こ
の相比較器3は周波数混合器1と基準信号発振器2の再
出力信号の位相比較を行い、その誤差電圧をアナログ−
デジタル変換器6に加える。このアナログ−デジタル信
号変換器6は入力された信号をデジタル信号に変換して
マイクロプロセッサ7に加える。マイクロプロセッサ7
はアナログ−デジタル変換器6を介して人力された位相
比較器3の出力信号を基に電圧制御発振器9の制御電圧
情報を算出し、デジタル−アナログ変換器8に加えると
共に、位相外れ検出を行い位相外れ同期信号を送出する
。マイクロプロセッサ7より出力される制御電圧はデジ
タル−アナログ変換器8によりアナログ信号に変換され
電圧制御発振器9に加エラレ位相同期が行われる。Further, a reference signal oscillator 2 generates a reference frequency for performing phase comparison, and its output signal is applied to a phase comparator 3. This phase comparator 3 compares the phases of the re-output signals of the frequency mixer 1 and the reference signal oscillator 2, and converts the error voltage into an analog signal.
Add to digital converter 6. This analog-to-digital signal converter 6 converts the input signal into a digital signal and applies it to the microprocessor 7. microprocessor 7
calculates the control voltage information of the voltage controlled oscillator 9 based on the output signal of the phase comparator 3 input manually via the analog-to-digital converter 6, applies it to the digital-to-analog converter 8, and performs out-of-phase detection. Send out-of-phase synchronization signal. The control voltage output from the microprocessor 7 is converted into an analog signal by a digital-to-analog converter 8, and subjected to error phase synchronization with a voltage controlled oscillator 9.
次に、本発明の動作を第3図を併用して詳細に説明する
。Next, the operation of the present invention will be explained in detail with reference to FIG.
マイクロプロセッサ7は位相比較器3の位相誤差信号を
アナログ−デジタル変換器6を介して一定時間Δtでサ
ンプリングして取り込み、このサンプリング信号を基に
位相同期状態か否かを判断する。The microprocessor 7 samples and takes in the phase error signal of the phase comparator 3 at a fixed time Δt via the analog-to-digital converter 6, and determines whether or not the phase synchronization state is established based on this sampling signal.
位相同期の状態では位相比較器3の出力は(4)式で示
したようにビート成分が零となるので、このことを位相
同期の判断に用いれば良い。ここで、位相同期がかかっ
ていない状態の従来における位相比較器5の出力信号の
ビート成分は第3図に示したように正弦波になるが、図
中A点やB点でデータをサンプリングした場合には、位
相外れであるにもかかわらず位相同期状態であると判断
してしまうおそれがある。In the state of phase synchronization, the output of the phase comparator 3 has a beat component of zero as shown in equation (4), so this can be used to determine phase synchronization. Here, the beat component of the output signal of the conventional phase comparator 5 without phase synchronization becomes a sine wave as shown in Figure 3, but the data is sampled at points A and B in the figure. In this case, there is a possibility that the phase synchronization state may be determined even though the phase is out of phase.
そこで、ここではマイクロプロセッサ7へ入力されるサ
ンプリングされた位相比較器3の出力信号をn個ごとに
累積加算し、その加算結果により位相同期状態であるか
否かを判断している。具体的には第3図においてサンプ
リングデータVs<ti)を次式で累積加算する。Therefore, here, the sampled output signals of the phase comparator 3 that are input to the microprocessor 7 are cumulatively added every n times, and it is determined whether the phase synchronization state is established based on the addition result. Specifically, in FIG. 3, the sampling data Vs<ti) are cumulatively added using the following equation.
(6)式において、X=Oとなるのは
Vs+ti+ =Vott (i=1. 2.−、
n)となる場合であり、このことは、期間(n−1
)Δtで位相比較器3の誤差出力電圧がV、。ffで一
定、すなわち位相同期状態であるとみなすことができる
。In equation (6), X=O because Vs+ti+ =Vott (i=1.2.-,
n), which means that the period (n-1
) At Δt, the error output voltage of the phase comparator 3 is V. ff is constant, that is, it can be considered to be in a phase synchronized state.
よって、(6)式の計算結果が0であるかどうかにより
正確な位相同期検出を行うことが可能となる。Therefore, it is possible to perform accurate phase synchronization detection depending on whether the calculation result of equation (6) is 0 or not.
以上説明したように本発明は、マイクロプロセッサにお
いては、サンプリングされた位相比較器の出力信号をn
個ごとに累積加算し、その加算結果により位相同期状態
であるか否かを判断して電圧制御発振器の制御電圧を出
力しているので、位相同期の確立に際しては90°移相
器及び1つの位相比較器が不要となり、回路構成の簡略
化が実現できる。また、これにより90’移相器の微調
整等の検査工数が不要となる。更に、アナログ−デジタ
ル変換器の入力チャネルの使用数を1つ低減でき、アナ
ログ−デジタル間のインタフェース設計上の自由度を向
上できる効果もある。As explained above, in the present invention, in a microprocessor, the sampled output signal of the phase comparator is
Since the control voltage of the voltage controlled oscillator is output by cumulatively adding up each component and determining whether or not the phase synchronization state is achieved based on the addition result, the control voltage of the voltage controlled oscillator is output when establishing phase synchronization. A phase comparator is not required, and the circuit configuration can be simplified. Further, this eliminates the need for inspection man-hours such as fine adjustment of the 90' phase shifter. Furthermore, the number of input channels used in the analog-to-digital converter can be reduced by one, and the degree of freedom in designing the analog-to-digital interface can be improved.
第1図は本発明の一実施例のブロック回路図、第2図は
従来の位相同期回路のブロック回路図、第3図は位相同
期状態を検出する状態を示す電圧特性図である。
1・・・周波数混合器、2・・・基準信号発振器、3・
・・位相比較器、4・・・90°移相器、5・・・位相
比較器、6・・・アナログ−デジタル変換器、7・・・
マイクロプロセッサ、8・・・アナログ−デジタル変換
器、9・・・電圧制御発振器。FIG. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block circuit diagram of a conventional phase synchronization circuit, and FIG. 3 is a voltage characteristic diagram showing a state in which a phase synchronization state is detected. 1... Frequency mixer, 2... Reference signal oscillator, 3.
... Phase comparator, 4... 90° phase shifter, 5... Phase comparator, 6... Analog-digital converter, 7...
Microprocessor, 8... Analog-to-digital converter, 9... Voltage controlled oscillator.
Claims (1)
振器と、この電圧制御発振器の出力と入力信号とを混合
して両者の差周波数信号を出力する周波数混合器と、基
準信号を発生する基準信号発振器と、前記差周波数信号
と基準信号との位相を比較して両者の誤差電圧を出力す
る位相比較器と、この誤差電圧をデジタル値に変換する
アナログ−デジタル変換器と、このデジタル値を入力し
、かつこのデジタル値に基づいて系の位相外れを検出し
、位相外れ同期信号を送出すると共に前記電圧制御発振
器の制御電圧情報を出力するマイクロプロセッサと、こ
の制御電圧情報をアナログ電圧に変換して前記電圧制御
発振器に負帰還させるデジタル−アナログ変換器とを備
え、前記マイクロプロセッサはサンプリングされた位相
比較器の出力信号をn個ごとに累積加算し、その加算結
果により位相同期状態であるか否かを判断するように構
成したことを特徴とする位相同期回路。1. A voltage controlled oscillator whose oscillation frequency is changed by a control voltage, a frequency mixer which mixes the output of this voltage controlled oscillator and an input signal and outputs a difference frequency signal between the two, and a reference signal which generates a reference signal. an oscillator, a phase comparator that compares the phases of the difference frequency signal and a reference signal and outputs an error voltage between the two, an analog-to-digital converter that converts this error voltage into a digital value, and inputs this digital value. and a microprocessor that detects out-of-phase in the system based on this digital value, sends an out-of-phase synchronization signal, and outputs control voltage information for the voltage controlled oscillator, and converts this control voltage information into an analog voltage. and a digital-to-analog converter that provides negative feedback to the voltage controlled oscillator, and the microprocessor cumulatively adds up every n sampled output signals of the phase comparator, and determines whether the phase synchronization state is established based on the addition result. 1. A phase synchronized circuit characterized in that it is configured to determine whether or not.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1212551A JPH0376426A (en) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | Phase locked loop circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1212551A JPH0376426A (en) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | Phase locked loop circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0376426A true JPH0376426A (en) | 1991-04-02 |
Family
ID=16624561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1212551A Pending JPH0376426A (en) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | Phase locked loop circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0376426A (en) |
-
1989
- 1989-08-18 JP JP1212551A patent/JPH0376426A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3376167B2 (en) | Digital angle detection method | |
| EP0220932A2 (en) | A multiphase frequency selective phase locked loop with multiphase sinusoidal and digital outputs | |
| JPH0815350A (en) | Jitter detector | |
| JP2002529747A (en) | Method for detecting and correcting nonlinearity of high frequency voltage controlled oscillator | |
| US6891413B2 (en) | Periodic signal controller | |
| EP0321963A1 (en) | Impedance measuring apparatus | |
| EP2077621A2 (en) | Reference signal generation circuit, angle converter, and angle detection apparatus | |
| US4414639A (en) | Sampling network analyzer with sampling synchronization by means of phase-locked loop | |
| US4845691A (en) | Group delay time measurement apparatus with automatic aperture value setting function | |
| JPS63100381A (en) | Phase detector | |
| EP0192981A1 (en) | Circuit for measuring characteristics of a device under test | |
| FI78584C (en) | ANORDNING I EN DIGITAL STYRENHET. | |
| JPH0718188Y2 (en) | Phase locked loop circuit | |
| JP4164274B2 (en) | Automatic balancing circuit for impedance measurement | |
| JPH06148245A (en) | Apparatus of measuring constant of circuit element | |
| JP2622284B2 (en) | Frequency range detector | |
| JP2005189184A (en) | Automatic balancing circuit for impedance measurement | |
| JPH0320713B2 (en) | ||
| EP1095283B1 (en) | Method for measuring the frequency of a sinusoidal signal | |
| JPH04232477A (en) | Method and circuit arrangement for measurement of small phase differences | |
| JP2002243501A (en) | Automatic adjustment device for encoder output signal | |
| JP2975652B2 (en) | Receiving frequency measuring device | |
| JP2938472B2 (en) | Rotation angle detector | |
| JPH07311228A (en) | Phase difference detection circuit | |
| JPH06350455A (en) | Analog / digital converter and digital phase detector |