JPH06164387A - 位相同期式周波数シンセサイザ - Google Patents

位相同期式周波数シンセサイザ

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JPH06164387A
JPH06164387A JP4312187A JP31218792A JPH06164387A JP H06164387 A JPH06164387 A JP H06164387A JP 4312187 A JP4312187 A JP 4312187A JP 31218792 A JP31218792 A JP 31218792A JP H06164387 A JPH06164387 A JP H06164387A
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JP
Japan
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frequency
division ratio
signal
phase
setting circuit
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Withdrawn
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JP4312187A
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English (en)
Inventor
Kazuo Hase
和男 長谷
Yasunobu Watanabe
保信 渡邊
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分周比設定回路が第1及び第2の分周比をそ
れぞれ第1及び第2の分周器に設定することにより多段
階の周波数切替を行って所望の周波数への引込を行う位
相同期式(PLL)周波数シンセサイザにおいて、スイ
ッチを用いずに高速の周波数引込を行うを実現する。 【構成】 分周比設定回路が、出力周波数の切替信号に
より第1及び第2の分周比をそれぞれ同時に第1及び第
2の分周器に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は位相同期式周波数シンセ
サイザ(PLLシンセサイザ)に関するものである。
【0002】位相同期式周波数シンセサイザは、指示さ
れた周波数に応じて任意にその出力信号の周波数を可変
できる発振器であり、送受信周波数が可変の無線機、例
えばディジタル自動車電話、パーソナル無線、コードレ
ス電話等の移動体通信に用いられる無線機、或いは電子
同調式のラジオ等の電子機器の局部発振器として広く用
いられている。
【0003】このような位相同期式周波数シンセサイザ
が用いられる移動体では、周波数の有効利用のためにセ
ルと呼ばれる領域に区切り、隣接するセル間で異なる周
波数を利用するようになっているが、異なるセル間の移
動に際しては、利用周波数の切替が要求され、局部発振
器を迅速に別の周波数に切り替える必要がある。
【0004】
【従来の技術】この様な位相同期式周波数シンセサイザ
の従来例が図5に示されており、これは例えば本出願人
による特開平3−54917号公報に示されたものであ
る。
【0005】図において、1は所定の基準発振周波数f
ref の信号を出力する基準発振周波数信号発生器、2は
該基準発振周波数fref の信号を分周比Mで分周して出
力する可変分周器、3は一方の入力において可変分周器
2の出力信号を入力し、他方の入力において入力される
信号との位相差に応じた電圧信号を出力する位相比較
器、4は位相比較器3の出力信号の低周波(直流)成分
のみを通過させるループフィルタ、5はループフィルタ
4の出力電圧に応じた周波数の信号をシンセサイザ出力
信号として発生する電圧制御発振器(以下、VCOと略
称することがある)、6は電圧制御発振器5の出力信号
の周波数を分周比N’で分周して比較器3の他方の入力
信号として与える可変分周器、そして7は可変分周器2
及び6の分周比N,N’を目標周波数fout の指示に基
づき出力する分周比設定回路である。
【0006】また、可変分周器6は更に可変分周比Nの
可変分周器61と、可変分周比(スワロー分周比)Aの
可変分周器62と、固定分周比Pのプリスケーラ63と
で構成されており、これらの分周比N及びAは分周比設
定回路7’より分周比N’=N×P+Aとして与えられ
るようになっている。
【0007】更に、図中、SW1は分周比設定回路7か
らの切替信号sにより分周器2の出力信号(周波数fr
)をオン/オフするスイッチ、SW2は切替信号sに
より分周器61の出力信号(周波数fp )をオン/オフ
するスイッチである。
【0008】このような位相同期式周波数シンセサイザ
の動作において、帯域幅6.25kHz の800MHz帯において80
0.08125MHZに変更する場合の例について以下の表1を参
照して説明する。
【0009】
【表1】
【0010】この表1は基準発振周波数信号発生器10
の発振周波数を8MHz とし、周波数変更の際に可変分周
器2の出力周波数fr の値を最初に100kHzの高速モード
とし、64kHz ,40kHz ,25kHz ,12.5kHz の
4段階に渡って変更し、最終的に帯域幅6.25kHz の
通常モードとする場合に分周比設定回路7’から各可変
分周器2,61,62へ与えられる数値等を表したもの
であり、予めROM化しておく。
【0011】図6は上記の表1に示された設定各段階に
おけるfr ×N、即ち目標周波数fout の大きさを表し
た図であり、各段階の目標値において破線で示された最
終目標である目標周波数800.08125MHzとの偏差、即ち周
波数誤差は次第に小さくなって行き、高速モードから通
常モードへ段階的に移行して行くことが示されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な従来例にお
いては、表1に示すような手順に則って100kHz から
6.25kHz までの多段階に渡る周波数の切替を行う
が、このときの各分周比M,N,Aの設定は、分周比設
定回路7からの切替信号sによりスイッチSW1,SW
2をオープンにしてから各分周器2,61,62を構成
するカウンタをリセットすることにより位相プリセット
していた。
【0013】従って、スイッチが必要となるだけでな
く、スイッチの機械的な動作により高速に所望の周波数
への引込を行うことが出来ないという問題点があった。
【0014】従って本発明は、基準発振周波数信号発生
器からの基準発振周波数信号を分周比設定回路によって
第1の分周比が設定される第1の可変分周器で分周し、
この第1の可変分周器の出力信号と電圧制御発振器から
のシンセサイザ出力信号を該分周比設定回路によって第
2の分周比が設定される第2の可変分周器で分周した信
号とを位相比較器で比較しその位相差に応じた電圧信号
をループフィルタを介して該電圧制御発振器に制御信号
として与える位相同期式周波数シンセサイザにおいて、
スイッチを用いずに高速の周波数引込を実現することを
目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る位相同期式周波数シンセサイザにおい
ては、図1に原理的に示すように、分周比設定回路7
が、出力周波数の切替信号sにより第1及び第2の分周
比M及びN’をそれぞれ同時に第1及び第2の分周器
2,6に設定している。
【0016】また本発明では、分周比設定回路7が電圧
制御発振器5の電源をオン/オフさせる場合には、電圧
制御発振器5の電源をオンにしてから一定期間後に該切
替信号により第1及び第2の分周比M及びN’をそれぞ
れ同時に該第1及び第2の分周器2,6に再設定するこ
とができる。
【0017】
【作用】図1において、目標周波数fout の指示が分周
比設定回路7に与えられると、分周比設定回路7は、第
1及び第2の分周比M,N’をそれぞれ第1及び第2の
分周器2,6に対して設定(プリセット)するが、図6
に示したように多段階に渡って第1及び第2の分周比
M,N’をそれぞれ切替えながら目標周波数foutを実
現する。
【0018】このとき、第1及び第2の分周比M,N’
の切替は、分周比設定回路7が、切替信号sを第1及び
第2の可変分周器2,6に同時に与えると共に第1及び
第2の分周比M及びN’をそれぞれ同時に与える。
【0019】これにより第1及び第2の可変分周器2,
6では、それぞれ、第1及び第2の分周比M及びN’を
同時に更新設定するので、可変分周器(を構成するカウ
ンタ)を同時にスタートさせることができ、周波数の高
速切替が実現できる。
【0020】また本発明では、分周比設定回路7が電圧
制御発振器5の電源をオン/オフさせる場合において
も、電圧制御発振器5の電源をオンにしてから一定期間
後に該切替信号により第1及び第2の分周比M及びN’
をそれぞれ同時に再設定することができ、携帯電話等に
おいてバッテリーの消耗を防止しながら、分周比を可変
(又は同一)に設定することができる。
【0021】
【実施例】図2は図1に示した可変分周器2及び可変分
周器6(図5の分周器61,62)のそれぞれの実施例
を示しており、この実施例では、入力周波数fiを出力
周波数foに変換する分周カウンタ11と、このカウン
タ11に初期値をストローブ信号STBにより設定する
ためにデータをラッチしておくデータラッチ回路12
と、シリアルな分周比データ(M,N’)をクロックC
LKによりパラレルデータに変換してラッチ回路12に
与える直/並列変換器(S/P)13と、データロード
信号又はカウンタ11の端子RCからのリップルキャリ
ィ信号が発生される度にカウンタ11にラッチ回路12
から初期値を設定させるためのORゲート14とで構成
されている。
【0022】尚、分周比データとクロックCLKとスト
ローブ信号とデータロード信号は図1に示した分周比設
定回路7から供給されるようになっている。
【0023】次に図2に示した分周器の動作を図3を参
照して以下に説明する。
【0024】まず、分周比設定回路7は、図5について
説明したように内部で分周比切替が生じたとき、可変分
周器2,6に対してクロックCLKにより分周比データ
M,N’を送る。尚、分周比N’は、可変分周器6を図
5と同様に可変分周比Nの可変分周器61と可変分周比
Aの可変分周器62と固定分周比Pのプリスケーラ63
とで構成した場合、N’=N×P+Aである。
【0025】これらの分周比データM,N’は、シリア
ルデータとして直/並列変換器13に与えられ、ここで
パラレルデータに変換されてデータラッチ回路12に与
えられる。
【0026】データラッチ回路12では、分周比設定回
路7からのストローブ信号STB(これはクロックCL
Kに基づいて設定される周期のタイミングパルスであ
る)が与えられた時点で分周比データM,N’をラッチ
する。
【0027】データラッチ回路12にラッチされた分周
比データM,N’は分周カウンタ11に与えられるが、
すぐにはロードされずORゲート14からのデータロー
ド信号が分周比設定回路7から与えられた時点で初期値
としてロードされる。このとき、現在のカウンタ値はリ
セットされた形となる。
【0028】これにより、カウンタ11はカウントを開
始し、カウンタ11に設定されているリップルキャリィ
値に達したときに、カウンタ11のリップルキャリィ端
子RCからのリップルキャリィ信号によりORゲート1
4を介してデータロード信号と同等の信号をカウンタ1
1に与えるので、再びデータラッチ回路12から分周比
データがカウンタ11にロードされることとなる。
【0029】このようにして、カウンタ11にロードさ
れる分周比データを初期値としてリップルキャリィ値ま
でのカウントを繰り返すことにより入力周波数fiを分
周した出力周波数fo=fi/M(又はN’)が得られ
る。尚、この出力周波数foは図1における周波数fr
又はfpに対応している。
【0030】従って、可変分周器2,6では、分周比設
定回路7により分周比M及びN’を同時に設定されるこ
ととなり、カウント動作を同時にスタートさせることが
できる。
【0031】また、図4は、分周比設定回路7が電圧制
御発振器(VCO)5の電源をオン/オフさせる間欠動
作時のタイムチャートを示したもので、この場合におい
ても、電圧制御発振器5の電源をオンにしてから一定の
VCO安定化期間経過後に可変分周器2,6への分周比
データM,N’(図示せず)を設定するためのデータロ
ード信号をそれぞれ同時に与えることにより、各分周器
2,6のカウンタ11を同時に再設定することができ、
所望の周波数f1を出力することができる。尚、この信
号周波数f1は電圧制御発振器(VCO)5の電源をオ
ン/オフする度に変化させることもできることは言うま
でもない。
【0032】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、分
周比設定回路が第1及び第2の分周比をそれぞれ第1及
び第2の分周器に設定することにより多段階の周波数切
替を行って所望の周波数への引込を行う位相同期式(P
LL)周波数シンセサイザにおいて、分周比設定回路
が、出力周波数の切替信号により第1及び第2の分周比
をそれぞれ同時に第1及び第2の分周器に設定するよう
に構成したので、従来と同様の位相プリセットがスイッ
チを使用することなく高速に所望の周波数への引込を行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る位相同期式周波数シンセサイザを
原理的に示したブロック図である。
【図2】本発明に係る位相同期式周波数シンセサイザに
用いられる可変分周器の実施例を示したブロック図であ
る。
【図3】本発明に係る位相同期式周波数シンセサイザに
用いられる可変分周器の実施例の動作を示したタイムチ
ャート図である。
【図4】本発明に係る位相同期式周波数シンセサイザに
おける電圧制御発振器(VCO)が間欠動作する場合の
タイムチャート図である。
【図5】従来例を示したブロック図である。
【図6】従来例に於ける各段階に於ける目標周波数を示
した図である。
【符号の説明】
1 基準発振周波数信号発生器 2,6 可変分周器 3 比較器 4 ループフィルタ(LPF) 5 電圧制御発振器(VCO) 61,62 可変分周器 63 プリスケーラ 7 分周比設定回路 s 切替信号 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準発振周波数信号発生器(1) からの基
    準発振周波数信号を分周比設定回路(7) によって第1の
    分周比(M) が設定される第1の可変分周器(2) で分周
    し、この第1の可変分周器(2) の出力信号と電圧制御発
    振器(5) からのシンセサイザ出力信号を該分周比設定回
    路(7) によって第2の分周比(N')が設定される第2の可
    変分周器(6) で分周した信号とを位相比較器(3) で比較
    しその位相差に応じた電圧信号をループフィルタ(4) を
    介して該電圧制御発振器(5) に制御信号として与える位
    相同期式周波数シンセサイザにおいて、 該分周比設定回路(7) が、出力周波数の切替信号(s) に
    より該第1及び第2の分周比(M,N')をそれぞれ同時に該
    第1及び第2の分周器(2,6) に設定することを特徴とし
    た位相同期式周波数シンセサイザ。
  2. 【請求項2】 該分周比設定回路(7) が該電圧制御発振
    器(5) の電源をオン/オフさせる場合、該電圧制御発振
    器(5) の電源をオンにしてから一定期間後に該切替信号
    により該第1及び第2の分周比(M,N')をそれぞれ同時に
    該第1及び第2の分周器(2,6) に再設定することを特徴
    とした請求項1に記載の位相同期式周波数シンセサイ
    ザ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011211394A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Casio Electronics Co Ltd クロック信号生成装置及び電子装置
US8612794B2 (en) 2009-12-03 2013-12-17 Casio Electronics Manufacturing Co., Ltd. Clock signal generating device and electronic device
WO2014178314A1 (ja) * 2013-04-30 2014-11-06 株式会社フジクラ 送信装置、受信装置、送受信システム、送信方法、及び受信方法

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