JPH04101515A - 電圧制御発振器の制御回路 - Google Patents
電圧制御発振器の制御回路Info
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- JPH04101515A JPH04101515A JP2218064A JP21806490A JPH04101515A JP H04101515 A JPH04101515 A JP H04101515A JP 2218064 A JP2218064 A JP 2218064A JP 21806490 A JP21806490 A JP 21806490A JP H04101515 A JPH04101515 A JP H04101515A
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- JP
- Japan
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- voltage
- frequency
- control
- output
- controlled oscillator
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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】
(概要〕
局部発振器用周波数シンセサイザ等の出力周波数が切替
えられる電圧制御発振器の制御回路に関し、 出力周波数の高速切替えを可能とすることを目的とし、 電圧制御発振器の出力信号を分周する可変分周器と、該
可変分周器の分周出力信号と基準信号との位相を比較す
る位相比較器と、該位相比較器の位相比較出力信号を前
記電圧制御発振器の制御電圧とする為のループフィルタ
と、前記可変分周器の分周比を制御する制御部とを備え
た電圧制御発振器の制御回路に於いて、前記制御部から
の出力周波数切替時の制御電圧データをアナログ電圧に
変換するDA変換器と、該DA変換器の出力アナログ電
圧に基準電圧を加減算して、前記ループフィルタのコン
デンサに加える演算回路とを設けて構成した。
えられる電圧制御発振器の制御回路に関し、 出力周波数の高速切替えを可能とすることを目的とし、 電圧制御発振器の出力信号を分周する可変分周器と、該
可変分周器の分周出力信号と基準信号との位相を比較す
る位相比較器と、該位相比較器の位相比較出力信号を前
記電圧制御発振器の制御電圧とする為のループフィルタ
と、前記可変分周器の分周比を制御する制御部とを備え
た電圧制御発振器の制御回路に於いて、前記制御部から
の出力周波数切替時の制御電圧データをアナログ電圧に
変換するDA変換器と、該DA変換器の出力アナログ電
圧に基準電圧を加減算して、前記ループフィルタのコン
デンサに加える演算回路とを設けて構成した。
〔産業上の利用分野]
本発明は、周波数シンセサイザ等に用いられる電圧制御
発振器の制御回路に関するものである。
発振器の制御回路に関するものである。
自動車電話や携帯電話等の移動無線装置に於いては、指
定チャネルに切替えて通話を行う構成が一般的であり、
その為に、周波数シンセサイザにより局部発振器を構成
して、チャネルの切替えを容易にしている。この周波数
シンセサイザは、電圧制御発振器の出力周波数を用いる
ものであり、この電圧制御発振器の出力周波数の切替え
を高速且つ安定に行うことが要望されている。
定チャネルに切替えて通話を行う構成が一般的であり、
その為に、周波数シンセサイザにより局部発振器を構成
して、チャネルの切替えを容易にしている。この周波数
シンセサイザは、電圧制御発振器の出力周波数を用いる
ものであり、この電圧制御発振器の出力周波数の切替え
を高速且つ安定に行うことが要望されている。
〔従来の技術]
第6図は従来例のブロック図であり、本出願人によって
先に提案された位相同期式周波数シンセサイザの一例を
示し、61は電圧制御発振器(■Co’)、62は可変
分周回路、63は位相比較器、64はループフィルタ、
65は制御部、66はDA変換器(D/A) 、67は
基準発振器、68゜77.78は分周器(1/M、1/
A、1/N)、69はスイッチ回路、70.71はトラ
ンジスタ等のスイッチ素子、73.74は抵抗、75は
コンデンサ、76はプリスケーラ(1/P)である。
先に提案された位相同期式周波数シンセサイザの一例を
示し、61は電圧制御発振器(■Co’)、62は可変
分周回路、63は位相比較器、64はループフィルタ、
65は制御部、66はDA変換器(D/A) 、67は
基準発振器、68゜77.78は分周器(1/M、1/
A、1/N)、69はスイッチ回路、70.71はトラ
ンジスタ等のスイッチ素子、73.74は抵抗、75は
コンデンサ、76はプリスケーラ(1/P)である。
電圧制御発振器61の出力信号は、可変分周回路62に
より分周されて位相比較器63に加えられ、又基準発振
器67の出力信号は、分周器68により分周されて位相
比較器63に加えられ、位相差に対応した位相比較出力
信号は、スイッチ回路69を介して抵抗73.74とコ
ンデンサ75とからなるループフィルタ64に加えられ
、ループフィルタ64から電圧制御発振器61に制御電
圧が加えられ、位相比較器63に加えられる信号間の位
相差が零或いは所定の値となるように、電圧制御発振器
61の出力周波数が制御される。
より分周されて位相比較器63に加えられ、又基準発振
器67の出力信号は、分周器68により分周されて位相
比較器63に加えられ、位相差に対応した位相比較出力
信号は、スイッチ回路69を介して抵抗73.74とコ
ンデンサ75とからなるループフィルタ64に加えられ
、ループフィルタ64から電圧制御発振器61に制御電
圧が加えられ、位相比較器63に加えられる信号間の位
相差が零或いは所定の値となるように、電圧制御発振器
61の出力周波数が制御される。
従って、制御部65により、分周器68と分周器77.
78との何れか一方又は両方の分周比を制御することに
より、電圧制御発振器61の出力周波数を制御すること
ができる。又制御部65からの制御電圧データをDA変
換器66によりアナログ電圧に変換し、スイッチ回路6
9のスイッチ素子71をオンとして、ループフィルタ6
4のコンデンサ75に加えることにより、電圧制御発振
器61の制御電圧を強制的に変化させることができるか
ら、出力周波数の切替えを高速化することができる。
78との何れか一方又は両方の分周比を制御することに
より、電圧制御発振器61の出力周波数を制御すること
ができる。又制御部65からの制御電圧データをDA変
換器66によりアナログ電圧に変換し、スイッチ回路6
9のスイッチ素子71をオンとして、ループフィルタ6
4のコンデンサ75に加えることにより、電圧制御発振
器61の制御電圧を強制的に変化させることができるか
ら、出力周波数の切替えを高速化することができる。
可変分周回路62の分周比1/Dは、プリスケーラ76
の分周比を1/P、分周器77.7Bの分周比をそれぞ
れ1/A、1/Nとすると、1/D= (1/N)X
(1/P)+ (1/A)となり、分周器68からの信
号周波数のD倍の周波数の信号が電圧制御発振器61か
ら出力されることになる。従って、分周器77.78の
分周比を切替えることにより、出力信号周波数を切替え
ることができる。
の分周比を1/P、分周器77.7Bの分周比をそれぞ
れ1/A、1/Nとすると、1/D= (1/N)X
(1/P)+ (1/A)となり、分周器68からの信
号周波数のD倍の周波数の信号が電圧制御発振器61か
ら出力されることになる。従って、分周器77.78の
分周比を切替えることにより、出力信号周波数を切替え
ることができる。
又位相比較器63の感度をKo、電圧制御発振器61の
感度をKvとした時に、電圧制御発振器61、可変分周
回路622位相比較器63.ループフィルタ64のルー
プのゲインKtは、KL = (Kv −KD )
/ D −(2)となる。即ち、Dの値を
大きくすると、ループゲインKLが小さくなる。
感度をKvとした時に、電圧制御発振器61、可変分周
回路622位相比較器63.ループフィルタ64のルー
プのゲインKtは、KL = (Kv −KD )
/ D −(2)となる。即ち、Dの値を
大きくすると、ループゲインKLが小さくなる。
又自動車電話等の移動無線システムに於いては、使用周
波数帯域が高くなる傾向にあり、それに伴って、(1)
弐のDの値を大きくすることになる。その場合には、(
2)式から判るように、ループゲインKLが小さくなり
、周波数切替え時の位相引込みに要する時間が長くなる
。
波数帯域が高くなる傾向にあり、それに伴って、(1)
弐のDの値を大きくすることになる。その場合には、(
2)式から判るように、ループゲインKLが小さくなり
、周波数切替え時の位相引込みに要する時間が長くなる
。
そこで、制御部65から制御電圧データをDA変換器6
6に加えると共に、スイッチ回路69のスイッチ素子7
0をオフ、スイッチ素子71をオンとして、ループフィ
ルタ64のコンデンサ75に、DA変換器66により変
換された制御電圧を加えて、電圧制御発振器61の出力
周波数の切替えを高速化することが提案されている。
6に加えると共に、スイッチ回路69のスイッチ素子7
0をオフ、スイッチ素子71をオンとして、ループフィ
ルタ64のコンデンサ75に、DA変換器66により変
換された制御電圧を加えて、電圧制御発振器61の出力
周波数の切替えを高速化することが提案されている。
又第7図に示すように、抵抗81〜83と演算増幅器8
0とからなる加算回路により、ループフィルタ64から
の制御電圧と、DA変換器66からの制?11電圧とを
加算して、電圧制御発振器61の制御電圧とすることに
より、周波数切替えの高速化を図る構成が提案されてい
る。
0とからなる加算回路により、ループフィルタ64から
の制御電圧と、DA変換器66からの制?11電圧とを
加算して、電圧制御発振器61の制御電圧とすることに
より、周波数切替えの高速化を図る構成が提案されてい
る。
又第6図に於ける分周器68,77.78の切替え制御
を、複数段階にわたって行うことにより、周波数切替え
の高速化を図る構成が提案されている。第8図はその一
例を示し、800MHz以下の出力周波数から800.
08125MHz(7)出力周波数に切替える場合、基
準発振器67の発振周波数を8MHzとした時に、第6
図に於ける分周器68,77.78の分周比を制御部6
5がら制御し、それぞれM、A、Hの値を時間の経過と
共に第1表のように切替えた場合の出力周波数の変化を
示すものである。
を、複数段階にわたって行うことにより、周波数切替え
の高速化を図る構成が提案されている。第8図はその一
例を示し、800MHz以下の出力周波数から800.
08125MHz(7)出力周波数に切替える場合、基
準発振器67の発振周波数を8MHzとした時に、第6
図に於ける分周器68,77.78の分周比を制御部6
5がら制御し、それぞれM、A、Hの値を時間の経過と
共に第1表のように切替えた場合の出力周波数の変化を
示すものである。
第 1 表
なお、プリスケーラ76のPの値は128一定としてお
り、又Frは分周器68からの出力周波数(KHz)、
Foutは電圧制御発振器61の出力周波数(MHz)
を示す。
り、又Frは分周器68からの出力周波数(KHz)、
Foutは電圧制御発振器61の出力周波数(MHz)
を示す。
第1段階では、所定の周波数より高J、コ周波数の80
0’、IMHzとなるように分周比が設定され、分周器
6日の出力周波数Frは100K−Hzとなり、その時
にDの値が小さいので、ループゲインKLを大きくする
ことができる。従って、出力周波数Foutは800.
1MHzに象、速に近づくことになる。
0’、IMHzとなるように分周比が設定され、分周器
6日の出力周波数Frは100K−Hzとなり、その時
にDの値が小さいので、ループゲインKLを大きくする
ことができる。従って、出力周波数Foutは800.
1MHzに象、速に近づくことになる。
次の第2段階では、所定の周波数より低い周波数の80
0.064MHzとなるように分周比が設定され、出力
周波数Foutはオーバーシュート状態から元に戻るよ
うに制御されることになり、次の第3段階では、アンダ
ーシュートした状態から所定の周波数となるように分周
比が設定され、第4段階では再び所定の周波数より低い
周波数の800.075MHzとなるように分周比が設
定され、第5段階では所定の周波数より高い周波数の8
00.0875MHzとなるように分周比が設定され、
第6段階で所定の周波数となるように分周比が設定され
る。
0.064MHzとなるように分周比が設定され、出力
周波数Foutはオーバーシュート状態から元に戻るよ
うに制御されることになり、次の第3段階では、アンダ
ーシュートした状態から所定の周波数となるように分周
比が設定され、第4段階では再び所定の周波数より低い
周波数の800.075MHzとなるように分周比が設
定され、第5段階では所定の周波数より高い周波数の8
00.0875MHzとなるように分周比が設定され、
第6段階で所定の周波数となるように分周比が設定され
る。
この第6段階では、Dの値が大きくなって、ループゲイ
ンKLが小さくなるが、既に所定の周波数の800.0
8125MHzに近づいているから、位相引込みが高速
に行われる。
ンKLが小さくなるが、既に所定の周波数の800.0
8125MHzに近づいているから、位相引込みが高速
に行われる。
実際の電圧制御発振器61の出力周波数は、第8図の段
階的な変化に遅れて追従するから、第1段階のみで所望
の出力周波数となるように分周比を設定した場合に比較
して、所望の出力周波数の800.08125MHzに
高速に位相引込みを行わせることができる。又高い出力
周波数から低い出力周波数に切替える場合は、前述の場
合と反対に、第1段階に於いては、切替えるべき出力周
波数に比較して低い出力周波数となるように、分周比を
設定すれば良いことになり、以下第6段階まで前述の場
合と反対に分周比を設定することになる。
階的な変化に遅れて追従するから、第1段階のみで所望
の出力周波数となるように分周比を設定した場合に比較
して、所望の出力周波数の800.08125MHzに
高速に位相引込みを行わせることができる。又高い出力
周波数から低い出力周波数に切替える場合は、前述の場
合と反対に、第1段階に於いては、切替えるべき出力周
波数に比較して低い出力周波数となるように、分周比を
設定すれば良いことになり、以下第6段階まで前述の場
合と反対に分周比を設定することになる。
〔発明が解決しようとする課題]
第7図に示す構成に於いては、出力周波数切替時に、電
圧制御発振器61の制御電圧を、DA変換器66から加
算回路を介して加えるものであり、このDA変換器66
に於ける雑音が直接的に電圧制御発振器61の制御電圧
として加えられるから、高速切替えが可能であっても、
C/N、S/Nを劣化させる原因となり、又DA変換器
66には常時動作電力を供給してその出力インピーダン
スを大きくしておく必要があり、消費電力が大きくなる
欠点があった。
圧制御発振器61の制御電圧を、DA変換器66から加
算回路を介して加えるものであり、このDA変換器66
に於ける雑音が直接的に電圧制御発振器61の制御電圧
として加えられるから、高速切替えが可能であっても、
C/N、S/Nを劣化させる原因となり、又DA変換器
66には常時動作電力を供給してその出力インピーダン
スを大きくしておく必要があり、消費電力が大きくなる
欠点があった。
又第6図に示す構成に於いては、出力周波数切替時に、
電圧制御発振器61の制御電圧を、DA変換器66から
ループフィルタ64のコンデンサ75に充電することに
より形成するもので、DA変換器66に於ける雑音が直
接的に電圧制御発振器61に加えられることはなくなり
、又スイッチ回路69のスイッチ回路71により、DA
変換器66とループフィルタ64とを切り離すことがで
きるから、出力周波数切替時以外は、DA変換器66に
動作電力を供給しないことにより、低消費電力化を図る
こともできる。
電圧制御発振器61の制御電圧を、DA変換器66から
ループフィルタ64のコンデンサ75に充電することに
より形成するもので、DA変換器66に於ける雑音が直
接的に電圧制御発振器61に加えられることはなくなり
、又スイッチ回路69のスイッチ回路71により、DA
変換器66とループフィルタ64とを切り離すことがで
きるから、出力周波数切替時以外は、DA変換器66に
動作電力を供給しないことにより、低消費電力化を図る
こともできる。
しかし、DA変換器66の出力アナログ電圧範囲が、電
圧制御発振器61の出力周波数を制御する制御電圧範囲
と異なることから、所望の制御電圧を電圧制御発振器6
1に加えることが困難である欠点があり、従って、出力
周波数の切替えを充分に高速化することが困難であった
。
圧制御発振器61の出力周波数を制御する制御電圧範囲
と異なることから、所望の制御電圧を電圧制御発振器6
1に加えることが困難である欠点があり、従って、出力
周波数の切替えを充分に高速化することが困難であった
。
本発明は、出力周波数の高速切替えを可能とすることを
目的とするものである。
目的とするものである。
本発明の電圧制御発振器の制御回路は、周波数切替時に
、DA変換器により変換されたアナログ電圧を演算回路
を介して所望の制御電圧とするものであり、第1図を参
照して説明する。
、DA変換器により変換されたアナログ電圧を演算回路
を介して所望の制御電圧とするものであり、第1図を参
照して説明する。
第1の発明は、電圧制御発振器(VCO)1の出力信号
を分周する可変分周器2と、この可変分周器2の分周出
力信号と基準発振器等からの基準信号との位相を比較す
る位相比較器3と、この位相比較器3の位相比較出力信
号を電圧制御発振器1の制御電圧とする為のループフィ
ルタ4と、可変分周器2の分周比を制御する制御部5と
を備えた電圧制御発振器の制御回路に於いて、制御部5
からの出力周波数切替時の制御電圧データをアナログ電
圧に変換するDA変換器(D/A)、6と、このDA変
換器6の出力アナログ電圧に基準電圧を加減算して、ル
ープフィルタ4のコンデンサ7に加える演算回路8とを
設けたものである。
を分周する可変分周器2と、この可変分周器2の分周出
力信号と基準発振器等からの基準信号との位相を比較す
る位相比較器3と、この位相比較器3の位相比較出力信
号を電圧制御発振器1の制御電圧とする為のループフィ
ルタ4と、可変分周器2の分周比を制御する制御部5と
を備えた電圧制御発振器の制御回路に於いて、制御部5
からの出力周波数切替時の制御電圧データをアナログ電
圧に変換するDA変換器(D/A)、6と、このDA変
換器6の出力アナログ電圧に基準電圧を加減算して、ル
ープフィルタ4のコンデンサ7に加える演算回路8とを
設けたものである。
又第2の発明は、電圧制御発振器1の出力周波数切替時
に、制御部5の制御により、位相比較器2の入力信号を
一時的に遮断する第1のスイッチ回路と、演算回路8の
出力アナログ電圧をループフィルタ4のコンデンサ7に
加える第2のスイッチ回路9とを設けたものである。
に、制御部5の制御により、位相比較器2の入力信号を
一時的に遮断する第1のスイッチ回路と、演算回路8の
出力アナログ電圧をループフィルタ4のコンデンサ7に
加える第2のスイッチ回路9とを設けたものである。
又第3の発明は、電圧制御発振器1の出力周波数切替時
に、制御部5の制御により、可変分周器2と、基準信号
を分周する可変分周器との分周比を複数段階にわたって
切替えると共に、第1段階に於いて第1のスイッチ回路
をオフ、第2のスイッチ回路9をオンとして、演算回路
8の出力アナログ電圧をループフィルタ4のコンデンサ
7に加える構成としたものである。
に、制御部5の制御により、可変分周器2と、基準信号
を分周する可変分周器との分周比を複数段階にわたって
切替えると共に、第1段階に於いて第1のスイッチ回路
をオフ、第2のスイッチ回路9をオンとして、演算回路
8の出力アナログ電圧をループフィルタ4のコンデンサ
7に加える構成としたものである。
〔作用]
第1の発明に於いて、演算回路8は、DA変換器6の出
力アナログ電圧を所望の制御電圧となるように、基準電
圧と減算又は加算を行うアナログ演算回路であり、電圧
制御発振器1の出力周波数切替え時に、DA変換器6の
出力アナログ電圧を、所望のレベルの制御電圧としてル
ープフィルタ4のコンデンサ7に加えることが−できる
から、安定に且つ高速に出力周波数の切替えが可能とな
る。
力アナログ電圧を所望の制御電圧となるように、基準電
圧と減算又は加算を行うアナログ演算回路であり、電圧
制御発振器1の出力周波数切替え時に、DA変換器6の
出力アナログ電圧を、所望のレベルの制御電圧としてル
ープフィルタ4のコンデンサ7に加えることが−できる
から、安定に且つ高速に出力周波数の切替えが可能とな
る。
第2の発明に於いては、出力周波数切替時に、位相比較
器3の比較動作を停止させ、第2のスイッチ回路9を一
時的にオンとして、ループフィルタ4のコンデンサ7に
、演算回路8の出力アナログ電圧を加え、このコンデン
サ7の充電電圧を電圧制御発振器lの制御電圧として、
電圧制御発振器1の出力周波数を所望の周波数とし、そ
の後は第1のスイッチ回路をオン、第2のスイッチ回路
9はオフとして、通常の位相同期ループを形成するもの
である。
器3の比較動作を停止させ、第2のスイッチ回路9を一
時的にオンとして、ループフィルタ4のコンデンサ7に
、演算回路8の出力アナログ電圧を加え、このコンデン
サ7の充電電圧を電圧制御発振器lの制御電圧として、
電圧制御発振器1の出力周波数を所望の周波数とし、そ
の後は第1のスイッチ回路をオン、第2のスイッチ回路
9はオフとして、通常の位相同期ループを形成するもの
である。
第3の発明に於いては、出力周波数切替時に、第8図に
ついて説明したように、可変分周器2の分周比と、基準
信号を分周する可変分周器の分周比とを、複数段階にわ
たって切替えるものであり、更に、第1段階に於いて、
ループフィルタ4のコンデンサ7に、DA変換器6から
演算回路8を介して出力アナログ電圧を加え、そのコン
デンサ7の充電電圧を電圧制御発振器10制御電圧とし
て、出力周波数の高速切替えを行わせるものである。
ついて説明したように、可変分周器2の分周比と、基準
信号を分周する可変分周器の分周比とを、複数段階にわ
たって切替えるものであり、更に、第1段階に於いて、
ループフィルタ4のコンデンサ7に、DA変換器6から
演算回路8を介して出力アナログ電圧を加え、そのコン
デンサ7の充電電圧を電圧制御発振器10制御電圧とし
て、出力周波数の高速切替えを行わせるものである。
〔実施例]
以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。
する。
第2図は本発明の実施例のブロック図であり、11は電
圧制御発振器(VCO)、12は可変分周回路、13は
位相比較器、14はループフィルタ、15は制御部、1
6はDA変換器(D/A)、17は基準発振器、18は
基準信号を分周する分周器(1/M)、19.20は第
1のスイッチ回路、21は第2のスイッチ回路、22は
演算回路の一例の減算器、23.24は抵抗、25はコ
ンデンサ、26はプリスケーラ、27.28は分周器(
1/A、、1/N)である。
圧制御発振器(VCO)、12は可変分周回路、13は
位相比較器、14はループフィルタ、15は制御部、1
6はDA変換器(D/A)、17は基準発振器、18は
基準信号を分周する分周器(1/M)、19.20は第
1のスイッチ回路、21は第2のスイッチ回路、22は
演算回路の一例の減算器、23.24は抵抗、25はコ
ンデンサ、26はプリスケーラ、27.28は分周器(
1/A、、1/N)である。
基準発振器17からの基準信号を分周器18により分周
した信号と、可変分周回路12により分周した信号とが
位相比較器13により位相比較され、位相比較出力信号
がループフィルタ14を介して電圧制御発振器11の制
御電圧となり、基準発振器17の出力周波数と、分周器
18の分周比1/Mと、可変分周回路12の分周比とに
従った出力周波数となる。
した信号と、可変分周回路12により分周した信号とが
位相比較器13により位相比較され、位相比較出力信号
がループフィルタ14を介して電圧制御発振器11の制
御電圧となり、基準発振器17の出力周波数と、分周器
18の分周比1/Mと、可変分周回路12の分周比とに
従った出力周波数となる。
又出力周波数の切替えを行う時は、制御部15の制御に
より、第1のスイッチ回路19.20をオフ、第2のス
イッチ回路21をオンとし、且つ制御電圧データをDA
変換器16に加えて、出力アナログ電圧を減算器22に
より所望の制御電圧となるようにして、ループフィルタ
14のコンデンサ25に加えるもので、電圧制御発振器
11はコンデンサ25の端子電圧を制御電圧として動作
するもので、この制御電圧に従って高速に所望の出力周
波数に切替えられる。
より、第1のスイッチ回路19.20をオフ、第2のス
イッチ回路21をオンとし、且つ制御電圧データをDA
変換器16に加えて、出力アナログ電圧を減算器22に
より所望の制御電圧となるようにして、ループフィルタ
14のコンデンサ25に加えるもので、電圧制御発振器
11はコンデンサ25の端子電圧を制御電圧として動作
するもので、この制御電圧に従って高速に所望の出力周
波数に切替えられる。
又分周器18の分周比と、可変分周回路12の分周比と
を、第8図について説明したように、複数段階にわたっ
て切替えると共に、第1段階に於いて、第1のスイッチ
回路19.20をオフ、第2のスイッチ回路21をオン
として、ループフィルタ14のコンデンサ25に、減算
器22により所定の値としたアナログ電圧を加えて、電
圧制御発振器11の制御電圧とすることによって、高速
に所望の出力周波数に切替えることができる。
を、第8図について説明したように、複数段階にわたっ
て切替えると共に、第1段階に於いて、第1のスイッチ
回路19.20をオフ、第2のスイッチ回路21をオン
として、ループフィルタ14のコンデンサ25に、減算
器22により所定の値としたアナログ電圧を加えて、電
圧制御発振器11の制御電圧とすることによって、高速
に所望の出力周波数に切替えることができる。
第3図は本発明の実施例の動作説明図であり、(a)は
制御部15から出力される分周データ、(b)は分周デ
ータを設定する設定信号、(C)は制御電圧データ、(
d)は第1のスイッチ回路19.20の制御信号、(e
)は第2のスイッチ回路21の制御信号、げ)はDA変
換器16の出力アナログ電圧、(匂は電圧制御発振器1
1に加えられる制御電圧のそれぞれ一例を示す。
制御部15から出力される分周データ、(b)は分周デ
ータを設定する設定信号、(C)は制御電圧データ、(
d)は第1のスイッチ回路19.20の制御信号、(e
)は第2のスイッチ回路21の制御信号、げ)はDA変
換器16の出力アナログ電圧、(匂は電圧制御発振器1
1に加えられる制御電圧のそれぞれ一例を示す。
出力周波数切替時の第1段階に於いて、分周データD1
が制御部15から分周器18と可変分周回路12とに加
えられ、且つ(b)に示す設定信号が加えられて、分周
器18と可変分周回路12とにそれぞれ分周データが設
定される。例えば、基準発振器17の出力周波数が8M
Hzで、第8図に示すように、800.08125MH
zの出力周波数に切替える場合、第1表に示すように、
M=80、N=62.A=65.P=128となり、出
力周波数は800.1MHzに設定される。又制御部1
5から(C)に示すように制御電圧データCDがDA変
換W16に加えられ、その出力アナログ電圧は(f)に
示すものとなる。
が制御部15から分周器18と可変分周回路12とに加
えられ、且つ(b)に示す設定信号が加えられて、分周
器18と可変分周回路12とにそれぞれ分周データが設
定される。例えば、基準発振器17の出力周波数が8M
Hzで、第8図に示すように、800.08125MH
zの出力周波数に切替える場合、第1表に示すように、
M=80、N=62.A=65.P=128となり、出
力周波数は800.1MHzに設定される。又制御部1
5から(C)に示すように制御電圧データCDがDA変
換W16に加えられ、その出力アナログ電圧は(f)に
示すものとなる。
その時に、第1のスイッチ回路19.20は(d)に示
す制御信号によりオフとなり、第2のスイッチ回路21
は(e)に示す制御信号によりオンとなるから、DA変
換器16の出力アナログ電圧は、減算器22により基準
電圧が減算されて、所望の制御電圧値となり、第2のス
イッチ回路21を介してループフィルタ14のコンデン
サ25に加えられる、従って、電圧制御発振器11の出
力周波数は、(劾に示すように、所望の出力周波数に象
、速に近づくことになる。そして、第2のスイッチ回路
21はオフ、第1のスイッチ回路19.20はオンとな
るように制御され、通常の位相同期ループが形成される
。
す制御信号によりオフとなり、第2のスイッチ回路21
は(e)に示す制御信号によりオンとなるから、DA変
換器16の出力アナログ電圧は、減算器22により基準
電圧が減算されて、所望の制御電圧値となり、第2のス
イッチ回路21を介してループフィルタ14のコンデン
サ25に加えられる、従って、電圧制御発振器11の出
力周波数は、(劾に示すように、所望の出力周波数に象
、速に近づくことになる。そして、第2のスイッチ回路
21はオフ、第1のスイッチ回路19.20はオンとな
るように制御され、通常の位相同期ループが形成される
。
第2のスイッチ回路21をオフとした後は、DA変換器
16及び減算器22に供給する動作電力を遮断すること
ができるから、消費電力の増大を防止できることになる
。
16及び減算器22に供給する動作電力を遮断すること
ができるから、消費電力の増大を防止できることになる
。
次に第2段階としての分周データD2が制御部15から
分周器18と可変分周回路12とに加えられ、且つ(b
)に示す設定信号が加えられて、分周器18と可変分周
回路12とに分周データD2が設定される。この分周デ
ータD2は、例えば、M−12B、N=97.A=85
.P=128となり、出力周波数は800.064MH
zに設定される。
分周器18と可変分周回路12とに加えられ、且つ(b
)に示す設定信号が加えられて、分周器18と可変分周
回路12とに分周データD2が設定される。この分周デ
ータD2は、例えば、M−12B、N=97.A=85
.P=128となり、出力周波数は800.064MH
zに設定される。
次に第3段階としての分周データD3が制御部15から
分周器18と可変分周回路12とに加えられ、且つ(b
)に示す設定信号が加えられて、分周器18と可変分周
回路12とに分周データD3が設定される。この分周デ
ータD3は、例えば、M=200.N=156.A=3
4.P=128となり、出力周波数は800.08MH
zに設定される。以下同様にして、第8図について説明
したように、分周比の切替えが行われ、所望の出力周波
数となる。
分周器18と可変分周回路12とに加えられ、且つ(b
)に示す設定信号が加えられて、分周器18と可変分周
回路12とに分周データD3が設定される。この分周デ
ータD3は、例えば、M=200.N=156.A=3
4.P=128となり、出力周波数は800.08MH
zに設定される。以下同様にして、第8図について説明
したように、分周比の切替えが行われ、所望の出力周波
数となる。
又電圧制御発振器11が所望の出力周波数に切替えられ
た後に、第1のスイッチ回路19.20を定期的にオフ
とし、可変分周回路12及び位相比較器13に供給する
動作電力を遮断し、その間はループフィルタ14のコン
デンサ25による制御電圧により電圧制御発振器11の
出力周波数を制御すると、消費電力を更に低減すること
ができる。
た後に、第1のスイッチ回路19.20を定期的にオフ
とし、可変分周回路12及び位相比較器13に供給する
動作電力を遮断し、その間はループフィルタ14のコン
デンサ25による制御電圧により電圧制御発振器11の
出力周波数を制御すると、消費電力を更に低減すること
ができる。
第4図は演算回路とスイッチ回路との実施例を示し、演
算回路31は演算増幅器32と抵抗R1〜R5とから構
成され、DA変換器16の出力アナログ電圧は抵抗R1
を介して演算増幅器32の端子に加えられ、電圧Vが抵
抗R4,R5により分圧された基準電圧が抵抗R2を介
して演算増幅器32の士端子に加えられる。又スイッチ
回路21は、トランジスタQl、Q2と抵抗R6,R7
とを含み、制御部15から制御信号によりオンオフが制
御される。
算回路31は演算増幅器32と抵抗R1〜R5とから構
成され、DA変換器16の出力アナログ電圧は抵抗R1
を介して演算増幅器32の端子に加えられ、電圧Vが抵
抗R4,R5により分圧された基準電圧が抵抗R2を介
して演算増幅器32の士端子に加えられる。又スイッチ
回路21は、トランジスタQl、Q2と抵抗R6,R7
とを含み、制御部15から制御信号によりオンオフが制
御される。
演算回路31は、減算器構成となり、DA変換器16か
ら入力される電圧をVin、抵抗R4R5により分圧さ
れた電圧をVr、R1=R2、出力電圧をVoutとす
ると、 となる。従って、DA変換器16の出力アナログ電圧は
、電源電圧が5vの場合に、例えば、3〜4vの変化範
囲となり、電圧制御発振器110制?11電圧を1〜2
.5■とする必要がある場合、電圧Vrを2.5■とし
、R3/R1=1.5とすれば、ゲインのある減算器に
より所望の出力電圧を得ることができる。
ら入力される電圧をVin、抵抗R4R5により分圧さ
れた電圧をVr、R1=R2、出力電圧をVoutとす
ると、 となる。従って、DA変換器16の出力アナログ電圧は
、電源電圧が5vの場合に、例えば、3〜4vの変化範
囲となり、電圧制御発振器110制?11電圧を1〜2
.5■とする必要がある場合、電圧Vrを2.5■とし
、R3/R1=1.5とすれば、ゲインのある減算器に
より所望の出力電圧を得ることができる。
又スイッチ回路21は、制御部15からの制御信号によ
りトランジスタQ2がオンとなり、それによってトラン
ジスタQ1がオンとなるから、演算回路31の出力電圧
Voutがループフィルタ14のコンデンサ25に加え
られる。文筆1のスイッチ回路19.20も第2のスイ
ッチ回路21と同様な構成で実現できる。
りトランジスタQ2がオンとなり、それによってトラン
ジスタQ1がオンとなるから、演算回路31の出力電圧
Voutがループフィルタ14のコンデンサ25に加え
られる。文筆1のスイッチ回路19.20も第2のスイ
ッチ回路21と同様な構成で実現できる。
又第5図は演算回路の他の実施例のブロック図であり、
この実施例の演算回路33は、演算増幅器34と抵抗r
1〜r6とから構成され、加算器構成となる。DA変換
器16の出力アナログ電圧は、抵抗r6によりレヘルが
設定され、抵抗r1を介して演算増幅器34の一端子ム
こ加えられ、電圧■を抵抗r4.r5により分圧した電
圧が、抵抗r2を介して演算増幅器34の一端子に加え
られ、加算結果が演算増幅器34から出力され、スイッ
チ回路21を介してループフィルタ14のコンデンサ2
5に加えられる。従って、抵抗r1〜r6を設定するこ
とにより、DA変換器16の出力アナログ電圧範囲が制
御電圧の範囲と異なる場合でも、所望の制御電圧として
出力することができる。
この実施例の演算回路33は、演算増幅器34と抵抗r
1〜r6とから構成され、加算器構成となる。DA変換
器16の出力アナログ電圧は、抵抗r6によりレヘルが
設定され、抵抗r1を介して演算増幅器34の一端子ム
こ加えられ、電圧■を抵抗r4.r5により分圧した電
圧が、抵抗r2を介して演算増幅器34の一端子に加え
られ、加算結果が演算増幅器34から出力され、スイッ
チ回路21を介してループフィルタ14のコンデンサ2
5に加えられる。従って、抵抗r1〜r6を設定するこ
とにより、DA変換器16の出力アナログ電圧範囲が制
御電圧の範囲と異なる場合でも、所望の制御電圧として
出力することができる。
なお、この実施例に於ける演算増幅器34は、+端子(
非反転端子)が接地されているので、反転形の加算器が
構成されることになるが、非反転形の加算器を構成する
ことも可能である。
非反転端子)が接地されているので、反転形の加算器が
構成されることになるが、非反転形の加算器を構成する
ことも可能である。
本発明は、前述の実施例の位相同期式周波数シンセサイ
ザにのみ限定されるものではなく、各種の電圧制御発振
器の発振周波数の制御に適用できるものである。
ザにのみ限定されるものではなく、各種の電圧制御発振
器の発振周波数の制御に適用できるものである。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明は、制御部5からの制御電
圧データをDA変換器6によりアナログ電圧に変換し、
そのアナログ電圧を演算回路8により所望の制御電圧と
して、ループフィルタ4のコンデンサ7に加えるもので
、DA変換器6の出力アナログ電圧範囲が、その特性上
制限されていても、演算回路8により所望の制御電圧と
することが可能となり、且つループフィルタ4のコンデ
ンサ7に、周波数切替時のみ強制的に加えるから、電圧
制御発振器1は、DA変換器6の雑音を直接的に受ける
ことがなくなり、S/Nの劣化が生じないと共に、電圧
制御発振器1の出力周波数を高速に切替えることができ
る。
圧データをDA変換器6によりアナログ電圧に変換し、
そのアナログ電圧を演算回路8により所望の制御電圧と
して、ループフィルタ4のコンデンサ7に加えるもので
、DA変換器6の出力アナログ電圧範囲が、その特性上
制限されていても、演算回路8により所望の制御電圧と
することが可能となり、且つループフィルタ4のコンデ
ンサ7に、周波数切替時のみ強制的に加えるから、電圧
制御発振器1は、DA変換器6の雑音を直接的に受ける
ことがなくなり、S/Nの劣化が生じないと共に、電圧
制御発振器1の出力周波数を高速に切替えることができ
る。
又周波数切替時に基準周波数を一時的に高(設定し、且
つ分周比を複数段階にわたって切替える場合、ループフ
ィルタ4のカットオフ周波数を高く設定しなければなら
ないが、それによりC/N。
つ分周比を複数段階にわたって切替える場合、ループフ
ィルタ4のカットオフ周波数を高く設定しなければなら
ないが、それによりC/N。
S/Nが劣化することになる。しかし、第1段階に於い
て、ループフィルタ4のコンデンサ7に所望の制御電圧
を加えることにより、ループフィルタ4のカットオフ周
波数に関係な(、電圧制御発振器1に対する制御電圧を
所定の値とすることができるから、ループフィルタ4の
カットオフ周波数を特に高く設定する必要がなくなり、
C/NS/Nの劣化を回避することができる。
て、ループフィルタ4のコンデンサ7に所望の制御電圧
を加えることにより、ループフィルタ4のカットオフ周
波数に関係な(、電圧制御発振器1に対する制御電圧を
所定の値とすることができるから、ループフィルタ4の
カットオフ周波数を特に高く設定する必要がなくなり、
C/NS/Nの劣化を回避することができる。
又周波数切替時のみ第2のスイッチ回路9を介して演算
回路8とループフィルタ4のコンデンサ7とを接続し、
その他の期間はスイッチ回路9をオフとするものである
から、スイッチ回路9をオフとしておく通常動作の期間
は、DA変換器6と演算回路8とに供給する電力を遮断
し、低消費電力化を図ることができる。
回路8とループフィルタ4のコンデンサ7とを接続し、
その他の期間はスイッチ回路9をオフとするものである
から、スイッチ回路9をオフとしておく通常動作の期間
は、DA変換器6と演算回路8とに供給する電力を遮断
し、低消費電力化を図ることができる。
第1図は本発明の原理説明図、第2図は本発明の実施例
のブロック図、第3図は本発明の実施例の動作説明図ご
第4図は演算回路とスイッチ回路との実施例のブロック
図、第5図は演算回路の他の実施例のブロック図、第6
図は従来例のブロック図、第7図は従来例の要部ブロッ
ク図、第8図は複数段階切替えの動作説明図である。 1は電圧制御発振器(■CO)、2は可変分周器、3は
位相比較器、4はループフィルタ、5は制御部、6はD
A変換器(D/A) 、7はコンデンサ、8は演算回路
、9は第2のスイッチ回路である。
のブロック図、第3図は本発明の実施例の動作説明図ご
第4図は演算回路とスイッチ回路との実施例のブロック
図、第5図は演算回路の他の実施例のブロック図、第6
図は従来例のブロック図、第7図は従来例の要部ブロッ
ク図、第8図は複数段階切替えの動作説明図である。 1は電圧制御発振器(■CO)、2は可変分周器、3は
位相比較器、4はループフィルタ、5は制御部、6はD
A変換器(D/A) 、7はコンデンサ、8は演算回路
、9は第2のスイッチ回路である。
Claims (3)
- (1)、電圧制御発振器(1)の出力信号を分周する可
変分周器(2)と、該可変分周器(2)の分周出力信号
と基準信号との位相を比較する位相比較器(3)と、該
位相比較器(3)の位相比較出力信号を前記電圧制御発
振器(1)の制御電圧とする為のループフィルタ(4)
と、前記可変分周器(2)の分周比を制御する制御部(
5)とを備えた電圧制御発振器の制御回路に於いて、 前記制御部(5)からの出力周波数切替時の制御電圧デ
ータをアナログ電圧に変換するDA変換器(6)と、 該DA変換器(6)の出力アナログ電圧に基準電圧を加
減算して、前記ループフィルタ(4)のコンデンサ(7
)に加える演算回路(8)とを設けたことを特徴とする
電圧制御発振器の制御回路。 - (2)、前記制御部(5)による前記電圧制御発振器(
1)の出力周波数切替時に、該制御部(5)の制御によ
り、前記位相比較器(2)の入力信号を一時的に遮断す
る第1のスイッチ回路と、前記演算回路(8)の出力ア
ナログ電圧を前記ループフィルタ(4)のコンデンサ(
7)に加える第2のスイッチ回路とを設けたことを特徴
とする請求項1記載の電圧制御発振器の制御回路。 - (3)、前記制御部(5)による前記電圧制御発振器(
1)の出力周波数切替時に、該制御部(5)の制御によ
り前記可変分周器(2)と前記基準信号を分周する可変
分周器との分周比を複数段階にわたって切替えると共に
、第1段階に於いて前記第1のスイッチ回路をオフ、前
記第2のスイッチ回路をオンとして、前記演算回路(8
)の出力アナログ電圧を前記ループフィルタ(4)のコ
ンデンサ(7)に加える構成としたことを特徴とする請
求項2記載の電圧制御発振器の制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218064A JPH04101515A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 電圧制御発振器の制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218064A JPH04101515A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 電圧制御発振器の制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101515A true JPH04101515A (ja) | 1992-04-03 |
Family
ID=16714086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2218064A Pending JPH04101515A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 電圧制御発振器の制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04101515A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0766723A (ja) * | 1993-08-23 | 1995-03-10 | Nec Corp | Pll周波数シンセサイザ |
| JPH0786931A (ja) * | 1993-09-17 | 1995-03-31 | Nec Corp | 周波数シンセサイザ |
| JP2002217725A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-08-02 | Fujitsu Ltd | Pll周波数シンセサイザ回路 |
| WO2007114054A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | 周波数シンセサイザ |
| JP2007295537A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-11-08 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 周波数シンセサイザ |
| WO2008126168A1 (ja) * | 2007-03-06 | 2008-10-23 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | 周波数シンセサイザ |
| JP2010252009A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Panasonic Corp | シンセサイザと、これを用いたシンセサイザモジュール、受信装置、及び電子機器 |
-
1990
- 1990-08-21 JP JP2218064A patent/JPH04101515A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0766723A (ja) * | 1993-08-23 | 1995-03-10 | Nec Corp | Pll周波数シンセサイザ |
| JPH0786931A (ja) * | 1993-09-17 | 1995-03-31 | Nec Corp | 周波数シンセサイザ |
| JP2002217725A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-08-02 | Fujitsu Ltd | Pll周波数シンセサイザ回路 |
| WO2007114054A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | 周波数シンセサイザ |
| JP2007295537A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-11-08 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 周波数シンセサイザ |
| US7825701B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-11-02 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Frequency synthesizer |
| US7888974B2 (en) | 2006-03-31 | 2011-02-15 | Nihon Dempa Kogyo Co. . Ltd. | Frequency synthesizer |
| CN102291131A (zh) * | 2006-03-31 | 2011-12-21 | 日本电波工业株式会社 | 频率合成器 |
| WO2008126168A1 (ja) * | 2007-03-06 | 2008-10-23 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | 周波数シンセサイザ |
| JP2010252009A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Panasonic Corp | シンセサイザと、これを用いたシンセサイザモジュール、受信装置、及び電子機器 |
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