JPH04127719A - Pll回路 - Google Patents

Pll回路

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JPH04127719A
JPH04127719A JP2249102A JP24910290A JPH04127719A JP H04127719 A JPH04127719 A JP H04127719A JP 2249102 A JP2249102 A JP 2249102A JP 24910290 A JP24910290 A JP 24910290A JP H04127719 A JPH04127719 A JP H04127719A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はPLL回路に関し、特にディジタル無線通信装
置のチャネル指定用に用いられて周波数の引込みを高速
に行う必要があるPLL回路回路間する。
〔従来の技術] 近年、TDMA方式を用いたディジタル移動無線電話機
の実用化が検討されている。これらの方式では、信号を
バースト状に送受信し、しかもバースト毎に高速に周波
数ホッピングする機能が要求される。この要求を実現す
るためには、高速に通話チャネルを切替えねばならず、
したがって周波数引込み時間の極めて短いPLL回路が
必要とされる。
第3図は従来のPLL回路の一例を示すブロック回路図
である。VCO(電圧制御発振器)5の出力信号13は
、分周器6でN分周される。この分周された信号8と、
基準信号発生器1の基準信号7との位相差を位相比較器
2で検出する。その位相差検出信号9.10でチャージ
ポンプ回路3を駆動し、その出力信号11をラグリード
型のループフィルタ4で平滑化した後、VCO5に制御
信号12として印加する。チャージポンプ回路3は複数
個の抵抗14〜18と、2個のトランジスタ19.20
で構成される。また、ループフィルタ4は2個の抵抗2
1.22とコンデンサ23とで構成される。
これにより、位相制御ループが形成され、VCO5の出
力周波数が基準信号7の周波数のN倍になるように自動
的に調整される。
このPLL回路において、周波数引込み時間を短縮する
対策として、ループフィルタ4のカットオフ周波数を高
くすることが考えられており、これによりループの応答
速度が高まり、周波数引込み時間が短くされる。ところ
が、ループフィルタのカットオフ周波数が高いとループ
の安定度が悪くなり、しかも雑音帯域の増大により、ス
ペクトルの純度が劣化する。
このように、ループフィルタのカットオフ周波数を高め
れば、周波数引込み速度は改善されるが、周波数引込み
後の定常状態における性能が劣化する。
このような問題を解決するために、ループフィルタのカ
ットオフ周波数を変化させる対策が用いられている。
第4図はその一例の回路図である。この例は、コンデン
サ23と並列にアナログスイッチ26とコンデンサ46
の直列回路を接続し、このアナログスイッチ26を切替
制flI端子34に印加される信号によってオン、オフ
させる構成である。すなわち、周波数引込み段階ではア
ナログスイッチ26をオフにし、ラグリードフィルタを
構成するコンデンサの容量をコンデンサ23単独とし、
その容量を小さくして、カットオフ周波数を上げる。ま
た、定常状態においてはアナログスイッチ26をオンさ
せて、コンデンサの容量をコンデンサ23と46の和と
し、容量を大きくしてカットオフ周波数を下げている。
また、他の対策として第5図に示す回路例がある。この
例はラグリードフィルタ4の抵抗値を切替える対策であ
り、抵抗21と直列に抵抗47を付設し、これをアナロ
グスイッチ26により短絡し得るように構成している。
この構成では、アナログスイッチ26をオン、オフする
ことでラグリードフィルタに直列に接続された抵抗値が
変化され、これによりラグリードフィルタのカットオフ
周波数が変化される。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前記した各対策では、それぞれ次のよう
な問題が生している。
第4図の対策では、前記したような従来の矛盾は解決で
きるが、アナログスイッチ26をオフからオンする時に
コンデンサ23とコンデンサ46にチャージされた電圧
が異なると、ループフィルタの出力12の電位が不連続
に変化するため、VCO5の出力周波数が全く予期せぬ
値に飛んでしまうという問題が生じる。
また、第5図の対策では、第4図の対策で生したような
周波数飛びの不具合は防止できる。しかしながら、ラグ
リードフィルタの場合は、抵抗22の値が抵抗21の値
に比べて無視できない程太きくなると、カントオフ周波
数とダンピングファクタを独立に設定することが困難に
なるので、設計の自由度が大きく制約されるという問題
が生しる。
そこで、第4図や第5図のようなラグリードフィルタの
部品定数を切替えるという対策ではなく、フィルタその
ものを切替えることが考えられる。
例えば、周波数引込み状態ではノイズが多いが、カット
オフ周波数やダンピングファクタの設計が自由にでき、
高速化が容易なアクティブフィルタを用い、周波数引込
み後はノイズの少ないラグリードフィルタで安定化する
方法が理想的である。
しかしながら、この方法においても、第4図の回路と同
様にフィルタの切替え時の出力電位の不連続が生じるこ
とは避けられない。
本発明の目的は、フィルタ切替えに伴う従来の方法の問
題点であるフィルタ出力量の不連続が全くない方法を提
供するものである。
(課題を解決するための手段〕 本発明のPLL回路は、■COO分周出力と基準信号と
の位相差を検出する位相比較器の検出信号により駆動さ
れるチャージポンプ回路の出力を平滑化するための第1
のループフィルタを備えたPLL回路に、チャージポン
プ回路の出力を平滑化する第2のループフィルタを設け
、周波数の引込み時には第2のループフィルタの出力を
第1のループフィルタのコンデンサに接続し、周波数の
引込みが完了したときには第2のループフィルタを第1
のループフィルタから切り離すように構成している。
また、位相比較器の出力で駆動される第2のチャージポ
ンプ回路と、この第2のチャージポンプ回路の出力を平
滑化する第2のループフィルタを設け、周波数の引込み
時には第2のループフィルタの出力を第1ループフイル
タのコンデンサに接続し、周波数の引込みが完了したと
きには第2のループフィルタを第1のループフィルタか
ら切り離すように構成してもよい。
〔作用〕
本発明によれば、周波数の引込み時には、第2のループ
フィルタを第1のループフィルタのコンデンサに接続し
てその充放電時間を短縮させることで、周波数引込みの
高速化が実現される。また、周波数引込み後は、第2の
ループフィルタを第1のループフィルタから切り離すこ
とで、コンデンサを本来の時間で充放電させ、ノイズを
低減して周波数の安定化を図る。
〔実施例〕
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の第1実施例のブロック回路図であり、
第3図のPLL回路と同一部分には同一符号を付しであ
る。
この実施例では、第3図の構成において、チャージポン
プ回路3の出力端と、ラグリード型のループフィルタ、
すなわち第1のループフィルタ4のコンデンサ23の上
端との間に、アナログスイッチ24.26を介して第2
のループフィルタ25が接続されている。この第2のル
ープフィルタ25は、抵抗27.2B、コンデンサ29
および演算増幅器30で構成されるアクティブフィルタ
と、抵抗31.32および演算増幅器30で構成される
反転増幅器とで構成される。また、アナログスイッチ2
4.26はそれぞれ切替制御端子34に接続され、この
切替制御端子34に入力される信号によってオン、オフ
制御される。
この構成によれば、周波数引込み状態においてはアナロ
グスイッチ24と26を閉じ、第2のループフィルタ2
5を通してコンデンサ23に通電することで、コンデン
サ23は通常の充放電電流に第2ループフイルタ25か
らの充放電電流が加えられて急速充放電し、これによっ
て周波数引込み時間を短縮している。一方、周波数引込
み完了後はアナログスイッチ24.26をオフにし、コ
ンデンサ23への通電を停止することで、コンデンサ2
3は通常の状態で動作され、ラグリートフィルタ4で周
波数の安定化を行う。
また、この構成によれば、ラグリードフィルタ4のコン
デンサ23には常にVCO5の制御電圧が連続して通電
されるため、第2ループフイルタ25の接続の切替えに
よる出力電位の不連続、ひいては周波数の飛びが生じる
ことはない。
第2図は本発明の第2実施例のブロック回路しである。
この実施例では第1図の回路のアナ口てスイッチ24の
代わりに第2のチャージポンプL路35を用いている。
この第2のチャージポン二回路35はチャージポンプ回
路3と同様の構成イしており、複数個の抵抗36〜4o
と、2個のランジスタ41,42で構成される。そして
、この第2のチャージポンプ回路35は、NANDう一
ト43.NORゲート44.インバータ45づ通して位
相比較器2の出力と切替制御端子342切替信号とで駆
動されており、この結果チャージポンプ回路3とは相補
的な動作をする。したが。
て、この場合は第1図の抵抗31.32及び演算増幅器
33で構成される反転増幅器が不要になイこの構成によ
れば、インバータ45  NANO:ゲート43.NO
Rゲート44の作用により、Q替制御端子34がLOW
レヘレベなると、第2cチヤージポンプ回路35のトラ
ンジスタ41.42が共にオフになるので、第1図のア
ナログスイッチ24を用いる場合と全く等価な動作が可
能となる。これにより、この実施例においても、ラグリ
ードフィルタ4のコンデンサ23の充放電を制御し、周
波数の引込み時間の短縮と、周波数の安定化を行うこと
ができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、第2のループフィルタを
用い、これをスイッチ手段や第2のチャージポンプ回路
によってオン、オフ制御することで、ラグリードフィル
タのコンデンサの充放電を制御することができ、これに
より周波数引き込み状態では高速な周波数の引き込みを
可能とし、周波数引き込み後はノイズの少ない状態で周
波数の安定化を図ることができ、さらにフィルタの切り
替えに伴うフィルタ出力電位の不連続を解消して周波数
の安定保持を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例のブロック回路図、第2図
は本発明の第2実施例のブロック回路図、第3図は従来
のPLL回路のブロック回路図、第4図および第5図は
それぞれ従来の異なる対策を施した一部の回路図である
。 l・・・基準信号発生器、2・・・位相比較器、3・・
・チャージポンプ回路、4・・・ループフィルタ、5・
・・電圧制御発振器(VCO)、6・・・分周器、7・
・・基準信号、8・・・分周器出力信号、9 10・・
・チャージポンプ駆動信号、11・・・チャージポンプ
出力信号、12・・・■CO制御信号、13・・・■C
O出力信号、14〜18・・・抵抗、19.20・・・
トランジスタ、21.22・・・抵抗、23・・・コン
デンサ、24・・・アナログスイッチ、25・・・第2
のループフィルタ、26・・・アナログスイッチ、27
.28・・・抵抗、29・・・コンデンサ、30・・・
演算増幅器、31.32・・・抵抗、33・・・演算増
幅器、34・・・切替制御端子、35・・・第2のチャ
ージポンプ回路、36〜40・・・抵抗、41.42・
・・トランジスタ、43・・・NANDゲート、44・
・・NORゲート、45・・・インバータ、46・・・
コンデンサ、47・・・抵抗。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電圧制御発振器と、この電圧制御発振器の出力信号
    を分周する分周器と、この分周器の出力信号の位相を基
    準信号の位相と比較してその位相差を検出する位相比較
    器と、この位相比較器の出力信号で駆動されるチャージ
    ポンプ回路と、このチャージポンプ回路の出力を平滑化
    するための第1のループフィルタとを備え、この第1の
    ループフィルタの出力電圧によって前記電圧制御発振器
    の周波数を制御するPLL回路において、前記チャージ
    ポンプ回路の出力を平滑化する第2のループフィルタを
    設け、周波数の引込み時には第2のループフィルタの出
    力を前記第1のループフィルタのコンデンサに接続し、
    周波数の引込みが完了したときには第2のループフィル
    タを第1のループフィルタから切り離すように構成した
    ことを特徴とするPLL回路。 2、電圧制御発振器と、この電圧制御発振器の出力信号
    を分周する分周器と、この分周器の出力信号の位相を基
    準信号の位相と比較してその位相差を検出する位相比較
    器と、この位相比較器の出力信号で駆動される第1のチ
    ャージポンプ回路と、この第1のチャージポンプ回路の
    出力を平滑化するための第1のループフィルタとを備え
    、この第1のループフィルタの出力電圧によって前記電
    圧制御発振器の周波数を制御するPLL回路において、
    前記位相比較器の出力で駆動される第2のチャージポン
    プ回路と、この第2のチャージポンプ回路の出力を平滑
    化する第2のループフィルタを設け、周波数の引込み時
    には第2のループフィルタの出力を前記第1のループフ
    ィルタのコンデンサに接続し、周波数の引込みが完了し
    たときには第2のループフィルタを第1のループフィル
    タから切り離すように構成したことを特徴とするPLL
    回路。
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