JPH042218A - Ｐｌｌ周波数シンセサイザ - Google Patents

Ｐｌｌ周波数シンセサイザ

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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　（移相同期ループ）を用いた周波数シ
ンセサイザに関し、特に出力周波数を高速で切り替える
ことを可能にした周波数シンセサイザに関する。
〔従来の技術］ 従来、ＰＬＬを用いた周波数シンセサイザは、電圧制御
発振器の出力と基準周波数の位相周波数を比較し、その
誤差に基づいて電圧制御発振器を制御するように構成さ
れている。そして、その周波数の切り替えの高速化を図
る一方で周波数の安定化を図るために、電圧制御発振器
の前段に接続されるループフィルタを２つの時定数に切
り替えできるように構成し、切替時と切替後とで時定数
を変化制御するように構成したものが提案されている。
第３図はその一例を示すブロック図である。同図におい
て、位相周波数比較器１は、固定分周器３で分周した基
準周波数発振器２の出力と、可変分周器５で分周した電
圧制御発振器４の出力とを比較し、その周波数誤差ΔＦ
を出力する。この周波数誤差ΔＦはチャージポンプ４を
介してループフィルタフに入力され、ここで平滑化され
た出力は前記電圧制御発振器４の制御電圧として帰還さ
れる。
ここで、前記ループフィルタ７は、時定数が大きい状態
と小さい状態とに切り替えが可能な構成とされ、前記位
相周波数比較器１から出力されるロック信号により時定
数が切り替えられる。
なお、８は可変分周器５の分周数データ入力である。
この周波数シンセサイザでは、周波数の切替時にはルー
プフィルタフの時定数を小さくすることで位相同期動作
を迅速に行うようにし、切替後には位相周波数比較器１
からのロック信号により該ループフィルタフの時定数を
大きくすることで周波数の安定化を図ることが可能とな
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来のＰＬＬ周波数シンセサイザは、周波数切
替時には小さくされているループフィルタフの時定数を
、切替完了時に位相周波数比較器１からのロック信号に
より大きくしている。しかしながら、現実には検出及び
切替により生じる遅延によって、切替が完了される時点
では電圧制御発振器４に入力される制ＷＪｔ圧が所要の
値よりずれて切り替え直後における初期周波数にずれが
生じているため、ループフィルタフの時定数の切り替え
が遅れることになり、その結果位相同期の引き込み時間
が遅くなり、周波数の切替を高速に行うことができない
という問題がある。
本発明の目的は、周波数の切替を高速に行うことを可能
にした周波数シンセサイザを提供することにある。
〔課題を解決するための手段］ 本発明の周波数シンセサイザは、基準周波数発振器と、
電圧制御発振器と、この電圧制御発振器の出力を個別に
分周しかつそれぞれが異なる分周数に設定された第１及
び第２の可変分周器と、前記基準周波数発振器の出力と
第１の可変分周器の出力とを比較する第１の位相周波数
比較器と、前記基準周波数発振器の出力と第２の可変分
周器の出力とを比較する第２の位相周波数比較器と、前
記第１の位相周波数比較器を平滑化しかつ平滑化した出
力を前記電圧制御発振器に帰還させ、かつ前記第２の位
相周波数比較器の出力に基づいてその時定数を切り替え
るループフィルタとで構成している。
この場合、第２の可変分周器の分周数を、第１の分周器
の切替前の分周数と切替時の分周数の中間に設定するこ
とが好ましい。
〔作用〕
本発明によれば、第１の位相周波数比較器に基づいて行
われる位相同期ループの確立とは独立して第２の位相周
波数比較器に基づいてループフィルタの時定数を切り替
えるので、時定数の切替タイングを早めることができ、
位相同期ループの引込時間を短縮できる。
〔実施例〕
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例のブロック図であり、第３図
に示した従来と同一部分には同一符号を付しである。但
し、ここでは前記位相周波数比較器１を第１の位相周波
数比較器とし、前記可変分周器５を第１の可変分周器と
称する。
ここで、本実施例では、前記第３図のＰＬＬ周波数シン
セサイザに加えて、第２の位相周波数比較器９と、第２
の可変分周器１０を新たに設けている。そして、第２の
位相周波数比較器９は前記電圧制御発振器４の出力を第
２の可変分周器１０で分周した出力と、基準周波数発振
器２の出力を固定分周器３で分周した出力とを比較する
ように構成している。また、この第２の位相周波数比較
器９での比較結果に基づいてループフィルタフの時定数
を切り替えるように構成している。
なお、１１は分周数データ入力、ＩＮは周波数出力であ
る。
この構成によれば、電圧制御発振器４の出力は、第１の
可変分周器５で分周数データ人力８から入力された分周
数に従って分周される。また、基準周波数発振器２の出
力は固定分周器３で分周される。そして、これらの分周
出力は第１の位相周波数比較器１にて比較され、誤差信
号をチャージポンプ６に伝え、ここでループフィルタフ
のコンデンサをチャージ、ディスチャージする制御をす
る。
その結果の電圧を電圧制御発振器４にフィードバックし
、所要の周波数制御が行われる。
一方、電圧制御発振器４の出力は同時に第２の可変分周
器１０に入力され、分周数データ人力ＩＩから入力され
た分周数に従って分周される。この出力は第２の位相周
波数比較器９にて固定分周器３で分周された基準周波数
発振器２からの出力と比較される。そして、両者の出力
のずれが所定値より小さくなったときに、ループフィル
タフに対して切替信号を出力し、その時定数を切り替え
る。
すなわち、周波数の切替時初期には、第２の位相周波数
比較器９における出力のずれが所定値以上であるため、
ループフィルタフの時定数は大きくされているが、切替
動作の進行に伴って出力のずれが低減され、この出力の
ずれが所定値以下となったときに切替信号を出力してル
ープフィルタ７の時定数を小さい側に切り替える。
このとき、第２の位相周波数比較器９がら好ましいタイ
ミングで切替信号を出力するための、第２の可変分周器
１０の分周数について説明する。
ここで、分周数データ人力８より入力される分周数をＤ
Ｉ、分周数データ人力１１より入力される分周数をＤ２
、第１の可変分周器５に最初に設定されていた分周数を
Ｄｏ、第２の位相周波数比較器９にて検出する所定のず
れをｊ＋、ループフィルタ７を切り替えるのに有する時
間をｔｚ、分周数り、、Ｄ、を設定し、ループが安定し
た時の電圧制御発振器４のそれぞれの制御電圧を■■２
、チャージポンプ６の出し得る最大電圧をＶ　ｗａｘと
する。また、ループフィルタ７を第２図に示された抵抗
Ｒ＋、ＲｚおよびコンデンサＣからなるフィルタとして
モデル化する。
これにおいて、Ｄ　ｏ　＜　Ｄ　＋　の場合、Ｖ、−Ｖ
□、 と表される。
なお、第２図の出力における電圧が、Ｖｏを初期電圧と
したとき、 Ｖ＋ｔ＋　　＝Ｖ−−−　　＋Ｒ＋／Ｒ＋＋Ｒｚ　（Ｖ
ｏ　　　Ｖ−−Ｘ）・　ｅ ココテ、ｔ＋　、ｔｚ　、Ｒ＋　、Ｒｚ　、Ｃ，Ｖ＋が
与えられた場合、■２が得られ、これにより最適のＤ２
が求められる。
この場合、第２の可変分周器１１に設定する分周数は、
切替前に設定してあった第１の可変分周器５の分周数と
切替時に設定したその分周数との中間に設定されること
が好ましい。
これにより、第１の位相周波数比較器１における位相２
周波数比較に伴う位相同期ループの確立よりも早いタイ
ミングで第２の位相周波数比較器９から切替信号が出力
されてループフィルタ７の時定数が切り替えられること
になり、検出および切替により生じる遅延によっても位
相同期ループの引き込み時間の短縮を図ることが可能と
なる。
〔発明の効果］ 以上説明したように本発明は、位相同期ループを構成す
る第１の位相周波数比較器とは別に第２の位相周波数比
較器及び第２の可変分周器を設け、この第２の位相周波
数比較器の出力によってループフィルタの時定数を切り
替えるように構成しているので、第１の位相周波数比較
器に基づいて行われる位相同期ループとは独立してルー
プフィルタの時定数を切り替えることができ、これによ
りループフィルタの時定数の切替タイングを早めて位相
同期ループの引込時間を短縮できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のＰＬＬ周波数シンセサイザの一実施例
のブロック図、第２図はループフィルタのモデル化され
た回路図、第３図は従来のＰＬＬ周波数シンセサイザの
一例のブロック図である。 １・・・第１の位相周波数比較器、２・・・基準周波数
発振器、３・・・固定分周器、４・・・電圧制御発振器
、５・・・第１の可変分周器、６・・・チャージポンプ
、７・・・ループフィルタ、８−分周数データ入力、９
・・・第２の位相周波数比較器、１０・・・第２の可変
分周器、１１・・・分周数データ入力。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、基準周波数発振器と、電圧制御発振器と、この電圧
    制御発振器の出力を個別に分周しかつそれぞれが異なる
    分周数に設定された第１及び第２の可変分周器と、前記
    基準周波数発振器の出力と第１の可変分周器の出力とを
    比較する第１の位相周波数比較器と、前記基準周波数発
    振器の出力と第２の可変分周器の出力とを比較する第２
    の位相周波数比較器と、前記第１の位相周波数比較器を
    平滑化しかつ平滑化した出力を前記電圧制御発振器に帰
    還させ、かつ前記第２の位相周波数比較器の出力に基づ
    いてその時定数を切り替えるループフィルタとで構成し
    たことを特徴とするＰＬＬ周波数シンセサイザ。 ２、第２の可変分周器の分周数を、第１の分周器の切替
    前の分周数と切替時の分周数の中間に設定してなる特許
    請求の範囲第１項記載のＰＬＬ周波数シンセサイザ。
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