JPH05110429A - フエーズロツクドループ回路 - Google Patents

フエーズロツクドループ回路

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JPH05110429A
JPH05110429A JP3264014A JP26401491A JPH05110429A JP H05110429 A JPH05110429 A JP H05110429A JP 3264014 A JP3264014 A JP 3264014A JP 26401491 A JP26401491 A JP 26401491A JP H05110429 A JPH05110429 A JP H05110429A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
loop filter
digital
phase comparator
output
analog
Prior art date
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Pending
Application number
JP3264014A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Horie
弘 堀江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3264014A priority Critical patent/JPH05110429A/ja
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンロック状態からロック状態への引込時間
が短く、ロック状態での安定性が高く、かつノイズに対
する耐性の良好なPLL回路を提供する。 【構成】 アナログ・デジタル2出力式の位相比較器
(1)からの2つの出力信号を互いに加算してル−プフ
ィルタ(2)に与え、該ル−プフィルタ(2)から得ら
れる直流電圧で電圧制御型発振器(3)を制御するよう
にしたフェーズロックドループ回路において、前記位相
比較器(1)のデジタル出力端子(5)とル−プフィル
タ(2)との間に双方向スイッチ(8)を介在させ、該
双方向スイッチ(8)をロック検出信号により開閉制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、無線機の周波数シン
セサイザ等として好適なフェーズロックドループ回路
(以下、PLL回路と言う)の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】周知の如く、デジタルチュ−ニング式無
線機の周波数シンセザイザにはPLL回路が広く用いら
れている。
【0003】このPLL回路の基本構成は、局部発振周
波数fLを発生する電圧制御型発振器(以下、VCOと
言う)と、このVCOの出力信号を固定の分周比をもっ
て分周する前置分周器(以下、プリスケーラと言う)
と、このプリスケーラの出力信号を可変の分周比でさら
に分周する可変分周器と、位相基準となるクロック信号
を発生する水晶発振器と、前記可変分周器の出力信号と
前記水晶発振器の出力クロック信号とを位相比較する位
相比較器と、この位相比較器の出力信号を平均化して直
流電圧に変換し、これで前記VCOを制御するローパス
フィルタ(以下、ル−プフィルタと言う)とからなって
いる。
【0004】そして、水晶発振器の出力クロック信号の
位相と可変分周器の出力信号の位相とが比較的大きく離
れている状態にあっては、VCOの発振周波数はランダ
ムに変動して安定化しないのに対し(以後、アンロック
状態と言う)、水晶発振器の出力クロック信号の位相と
可変分周器の出力信号の位相とがある範囲内に近付く
と、両者の位相が一致するようにVCOの発振周波数は
急激に引き込まれ、以後VCOの発振周波数はその状態
に安定化される(以後、ロック状態と言う)。
【0005】このロック状態におけるVCOの発振周波
数と可変分周器の分周比との間には一定の相関関係が成
立するため、この分周比を外部からコントロ−ルするこ
とにより、VCOの発振状態を所望の局部発振周波数f
Lで安定化させることができるのである。
【0006】ところで、上述の位相比較器としては、そ
の瞬時電圧が位相差を表すようなアナログ信号を出力す
るアナログ式位相比較器と、その平均電圧が位相差を表
すようなデジタル(パルス列)信号を出力するデジタル
式位相比較器とが知られている。
【0007】アナログ式位相比較器の場合には、検出位
相差に対して比較的緩慢に応答するためロック状態を維
持するためには適する半面、アンロック状態にあっては
ロック状態に引き込むのに時間が掛かると言う欠点があ
る。これに対して、デジタル式位相比較器の場合には、
検出位相差に対して比較的敏感に応答するためロック状
態を維持するためには適しない半面、アンロック状態に
あっては比較的短時間でロック状態に引き込むことがで
きると言う利点がある。このため、昨今のPLL回路に
あっては、検出位相差をアナログ信号とデジタル信号と
の双方で出力するような位相比較器が採用されている。
【0008】このようなアナログ・デジタル2出力式の
位相比較器の一例を図2に示す。同図において、サンプ
ルホ−ルド位相比較器1には、アナログ出力用の出力端
子4とデジタル出力用の出力端子5とが設けられてお
り、これら2つの出力端子4,5から得られる出力信号
は互いに加算された後、共通のル−プフィルタ2で平均
化されて直流電圧に変換され、この直流電圧によりVC
O3の発振周波数が制御される。なお、説明の便宜上、
水晶発振器、プリスケーラ、可変分周器等のPLL回路
の他の構成要素については図示を省略されている。
【0009】このようなアナログ・デジタル2出力式の
位相比較器1にあっては、アンロック状態及びロック状
態のいずれにあってもVCOを最適に制御できるが、尚
も、出力端子5からのデジタル信号に含まれるノイズ成
分によりVCO3の動作を不安定化すると言う不都合が
ある。
【0010】そこで、従来、この種のアナログ・デジタ
ル2出力式の位相比較器を用いたPLL回路にあって
は、デジタル信号用の出力端子5とル−プフィルタ2と
の間にダイオ−ド逆並列回路6を介在させ、その順方向
閾値電圧VF(約0.6V)を利用して前述のノイズ成
分を除去する構成が採用されていた。
【0011】しかしながら、上述のような、デジタル信
号用の出力端子5とル−プフィルタ2との間にダイオ−
ド逆並列回路6を介在させ、その順方向閾値電圧VF
(約0.6V)を利用して前述のノイズ成分を除去する
PLL回路にあっても、ノイズ成分のレベルは必ずしも
順方向閾値電圧VF(約0.6V)以内に収まらないこ
とから、完全にノイズ成分を除去し得ない場合があり、
しかもル−プフィルタ2の後段に配置されたVCO3の
感度は、1Vあたり数MHz程度も変化すると言った非
常に高感度なものが使用されるため、僅かな雑音の漏れ
によっても周波数シンセザイザ全体としての雑音特性が
大きく劣化すると言う問題点があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、アナロ
グ・デジタル2出力式の位相比較器を用いたPLL回路
にあっては、アンロック状態及びロック状態のいずれに
あってもVCOを最適に制御できるが、尚も、出力端子
5からのデジタル信号に含まれるノイズ成分によりVC
O3の動作を不安定化すると言う不都合があり、かかる
不都合に対し、デジタル信号用の出力端子5とル−プフ
ィルタ2との間にダイオ−ド逆並列回路6を介在させ、
その順方向閾値電圧VF(約0.6V)を利用して前述
のノイズ成分を除去するようにしたPLL回路にあって
も、ノイズ成分のレベルは必ずしも順方向閾値電圧VF
(約0.6V)以内に収まらないことから、完全にノイ
ズ成分を除去し得ない場合があり、しかもル−プフィル
タ2の後段に配置されたVCO3の感度は、1Vあたり
数MHz程度も変化すると言った非常に高感度なものが
使用されるため、僅かな雑音の漏れによっても周波数シ
ンセザイザ全体としての雑音特性が大きく劣化するとい
う問題点があった。
【0013】この発明は、上記問題点を除去し、アンロ
ック状態からロック状態に至る引込時間が短く、ロック
状態における安定性が高く、しかもノイズに対する耐性
の良好なPLL回路を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、アナログ・デ
ジタル2出力式の位相比較器からの2つの出力信号を互
いに加算してル−プフィルタに与え、該ル−プフィルタ
から得られる直流電圧で電圧制御型発振器を制御するよ
うにしたフェーズロックドループ回路において、前記位
相比較器のデジタル出力端とル−プフィルタとの間に双
方向スイッチを介在させ、該双方向スイッチをロック検
出信号により開閉制御することを特徴とするものであ
る。
【0015】
【作用】一般に、この種のアナログ・デジタル2出力式
の位相比較器におけるロック検出信号は、ロック状態に
おいては“1”またアンロック状態においては“0”と
言った2値状態を呈する。そこで、このロック検出信号
を使用してデジタル信号出力経路に介在されたスイッチ
を開閉制御することにより、位相比較器からのデジタル
出力信号をル−プフィルタに加えるか否かを確実に切り
替え、アンロック状態においてはデジタル信号による高
速引込みを可能としつつも、ロック状態においてはデジ
タル信号を切り離すことで、雑音の影響を完全に排除す
ることができる。
【0016】
【実施例】本発明に係るPLL回路の一実施例を図1の
回路図に示す。なお、説明の便宜上、水晶発振器、プリ
スケーラ、可変分周器等のPLL回路の他の構成要素に
ついては図示を省略されている。
【0017】同図において、符号1はアナログ・デジタ
ル2出力式の位相比較器としてのサンプルホ−ルド位相
比較器であり、この位相比較器1には、その瞬時電圧が
検出位相差を表すアナログ信号を出力するアナログ出力
端子4と、その平均電圧が検出位相差を表すデジタル信
号を出力するデジタル出力端子5と、定常状態において
は“ロック”また過渡応答中は“アンロック”と言った
2値状態を呈するロック検出信号を出力するロック検出
信号出力端子7とが設けられている。
【0018】また、位相検出器1のデジタル出力端子5
とル−プフィルタ2との間、正確にはデジタル出力端子
5から信号加算点に至る途中には、双方向性のアナログ
スイッチ8が介在されており、このアナログスイッチ8
の制御入力端は位相比較器1のロック検出信号出力端子
7に接続されている。
【0019】次に、以上の構成よりなるPLL回路の動
作を詳細に説明する。本PLL回路がアンロック状態の
とき、ロック検出信号の内容は“0”となり、これを受
けてアナログスイッチ8は閉状態(オン状態)となる。
【0020】そのため、アンロック状態においては、ル
−プフィルタ2に対してデジタル信号が供給される結
果、アンロック状態からロック状態へ至る過程におい
て、高速引込みが可能となる。
【0021】一方、本PLL回路がロック状態のとき、
ロック検出信号の内容は“1”となり、これを受けてア
ナログスイッチ8は開状態(オフ状態)となる。
【0022】そのため、ロック状態においては、ル−プ
フィルタ2に対してデジタル信号が供給されない結果、
デジタル信号に含まれるノイズ成分に起因するVCO3
の誤動作は完全に排除される。また、この状態におい
て、ル−プフィルタ2には検出位相差に対する感度の比
較的緩慢なアナログ信号のみが供給されるため、ロック
状態は安定的に維持される。
【0023】このように、以上の実施例のPLL回路に
よれば、ロック検出信号を使用してデジタル信号出力経
路に介在されたスイッチ8を開閉制御することにより、
位相比較器1からのデジタル出力信号をル−プフィルタ
2に加えるか否かを確実に切り替え、アンロック状態に
おいてはデジタル信号による高速引込みを可能としつつ
も、ロック状態においてはデジタル信号を切り離すこと
で、雑音の影響を完全に排除することができ、以て、ア
ンロック状態からロック状態に至る引込時間が短く、ロ
ック状態における安定性が高く、しかもノイズに対する
耐性の良好なPLL回路を提供することができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アナログ・デジタル2出力式の位相比較器からの2つの
出力信号を互いに加算してル−プフィルタに与え、該ル
−プフィルタから得られる直流電圧で電圧制御型発振器
を制御するようにしたフェーズロックドループ回路にお
いて、前記位相比較器のデジタル出力端とル−プフィル
タとの間に双方向スイッチを介在させ、該双方向スイッ
チをロック検出信号により開閉制御するようにしたた
め、アンロック状態からロック状態に至る引込時間が短
く、ロック状態における安定性が高く、しかもノイズに
対する耐性の良好なPLL回路を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るPLL回路の一実施例を示すブロ
ック図。
【図2】従来のPLL回路の一例を示すブロック図。
【符号の説明】 1 サンプルホ−ルド位相比較器 2 ル−プフィルタ 3 VCO 4 アナログ信号出力端子 5 デジタル信号出力端子 7 ロック検出信号出力端子 8 アナログスイッチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナログ・デジタル2出力式の位相比較
    器からの2つの出力信号を互いに加算してル−プフィル
    タに与え、該ル−プフィルタから得られる直流電圧で電
    圧制御型発振器を制御するようにしたフェーズロックド
    ループ回路において、 前記位相比較器のデジタル出力端とル−プフィルタとの
    間に双方向スイッチを介在させ、該双方向スイッチをロ
    ック検出信号により開閉制御することを特徴とするフェ
    ーズロックドループ回路。
JP3264014A 1991-10-11 1991-10-11 フエーズロツクドループ回路 Pending JPH05110429A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3264014A JPH05110429A (ja) 1991-10-11 1991-10-11 フエーズロツクドループ回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3264014A JPH05110429A (ja) 1991-10-11 1991-10-11 フエーズロツクドループ回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05110429A true JPH05110429A (ja) 1993-04-30

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ID=17397355

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3264014A Pending JPH05110429A (ja) 1991-10-11 1991-10-11 フエーズロツクドループ回路

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JP (1) JPH05110429A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020058381A (ko) * 2000-12-29 2002-07-12 이형도 위상 노이즈를 개선한 루프필터
US7064621B2 (en) 2003-08-13 2006-06-20 Renesas Technology Corp. Synchronous clock generation circuit capable of ensuring wide lock-in range and attaining lower jitter

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020058381A (ko) * 2000-12-29 2002-07-12 이형도 위상 노이즈를 개선한 루프필터
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