JPH06252753A - 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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Publication number
JPH06252753A
JPH06252753A JP5039154A JP3915493A JPH06252753A JP H06252753 A JPH06252753 A JP H06252753A JP 5039154 A JP5039154 A JP 5039154A JP 3915493 A JP3915493 A JP 3915493A JP H06252753 A JPH06252753 A JP H06252753A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
power supply
output
voltage output
charge pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP5039154A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nagaki
毅 永木
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5039154A priority Critical patent/JPH06252753A/ja
Publication of JPH06252753A publication Critical patent/JPH06252753A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/089Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses
    • H03L7/0891Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses the up-down pulses controlling source and sink current generators, e.g. a charge pump
    • H03L7/0895Details of the current generators
    • H03L7/0898Details of the current generators the source or sink current values being variable
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/10Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range
    • H03L7/101Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range using an additional control signal to the controlled loop oscillator derived from a signal generated in the loop

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】目的周波数への切り替えが従来にくらべて高速
化できるPLL周波数シンセサイザを提供することを目
的とする。 【構成】チャージポンプ8に専用の電源11を接続し、
これを制御する制御装置12を設けて、電圧制御発振器
3の周波数を目的周波数に切り替える際に、制御装置1
2で目的周波数の変化に応じて電源11の電圧を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PLL周波数シンセサ
イザに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来のPLL周波数シンセサイザ
の概略を示すもので、3は電圧制御発振器、4はプログ
ラマブルカウンタ、5は基準信号発生器、6は基準信号
分周器、7は位相比較器、8はチャージポンプ、9はル
ープフィルタ、10はPLL周波数シンセサイザの発振
周波数を設定するMPUである。
【0003】次に、従来のPLL周波数シンセサイザの
動作を説明する。まず、MPU10が、基準信号発生器
5の発振周波数と発振させたい周波数との間隔から基準
信号の分周比Rを決定し、この分周比Rを基準信号分周
器6に設定する。ここで、基準信号分周器6の出力周波
数をfrとする。MPU10が、発振させたい周波数N
・frから電圧制御発振器3の出力の分周数Nを決定す
る。MPU10は決定した分周数Nをプログラマブルカ
ウンタ4に設定する。
【0004】次に、電圧制御発振器3の出力fvはプロ
グラマブルカウンタ4により1/Nに分周されfv/N
となって出力される。frとfv/Nの位相と周波数を
位相比較器7により比較する。位相比較器7の出力でチ
ャージポンプ8を働かせば電圧制御発振器3を制御する
のに必要な直流電圧が得られる。チャージポンプ8の出
力には位相比較器7で比較された周波数成分や不必要な
雑音が含まれているので、ループフィルタ9によりそれ
らを除去し電圧制御発振器3に出力する。電圧制御発振
器3はループフィルタ9の出力の直流電圧に対応する周
波数を出力する。これをfrとfv/Nの位相と周波数
が同じになるまで繰り返し、最終的に電圧制御発振器3
の出力は発振させたい周波数であるN・frとなる。
【0005】また、このときの過渡応答特性としては、
ループフィルタ9を図3に示すように完全積分ループフ
ィルタとすると、閉ループ伝達関数H(S)は式1のよ
うになる。
【0006】 H(S)=K・(S+a)/(S2 +K・S+a・K)・・・ 式1 そのため、全体のループゲインをKとして、応答の減衰
率ζ,固有周波数ωは式2および式3のようになる。
【0007】 ζ=(K/a)1/2 /2・・・ 式2 ω=(a・K)1/2 ・・・ 式3 ここで、式1,式2,式3のaは、ループフィルタ9の
増幅器13の利得をAとして式4で表されるものであ
る。
【0008】a=1/(R2 ・C)・・・ 式4
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の構成
では、一度、閉ループを組んでしまうと、そのままで
は、電圧制御発振器3が目的周波数に切り替わる時間
は、基準信号発生器5の周波数と目的周波数との間隔の
みに依存し任意に調節することが出来ず、周波数の切り
替え時間を自由に制御できない。そのため、基準信号発
生器5の周波数と目的周波数との間隔によっては周波数
の切り替え時間が長くなるという問題点がある。また、
周波数切り替えを高速化するためには、周波数の異なる
複数のPLL周波数シンセサイザを使用してシンセサイ
ザ自体をスイッチで切換えるか、半導体製造プロセスか
ら変えなければならないという問題点がある。
【0010】本発明は、周波数の異なる複数のPLL周
波数シンセサイザをスイッチで切り換えたり、半導体製
造プロセスを変えることなく、目的周波数への切り替え
が従来にくらべて高速化できるPLL周波数シンセサイ
ザを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のPLL周波数シ
ンセサイザは、可変発振器の位相と基準信号発生器の位
相との比較結果に基づいて変化するチャージポンプの出
力により前記可変発振器の位相を前記基準信号発生器の
位相に同期させ、前記可変発振器から目的周波数の信号
を得るPLL周波数シンセサイザにおいて、チャージポ
ンプの専用の電源と、前記電源の電圧を目的周波数の変
化に応じて制御する制御装置とを設けたことを特徴とす
る。
【0012】
【作用】上記の構成によると、チャージポンプに専用の
電源を接続し、これを制御する制御装置を設けて、可変
発振器の周波数を目的周波数に切り替える際に、制御装
置で目的周波数の変化に応じて前記電源の電圧を制御す
る。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1に基づいて説
明する。なお、従来例を示す図2および図3と同様の作
用をなすものは同一の符号をつけて説明する。
【0014】図1において、可変発振器としての電圧制
御発振器3,プログラマブルカウンタ4,基準信号発生
器5,基準信号分周器6,位相比較器7,チャージポン
プ8,ループフィルタ9,MPU10は従来例と同様で
あり、11はチャージポンプ8の専用の電源、12は目
的周波数の上下に応じて電源11の電圧を制御する制御
装置である。
【0015】つぎに、本実施例のPLL周波数シンセサ
イザの動作を説明する。まず、チャージポンプ8の専用
の電源11の出力は、高電圧側がVccボルトで低電圧
側が0ボルトであるものとする。MPU10が基準信号
発生器5の発振周波数と目的周波数である発振させたい
周波数との間隔から基準信号の分周比Rを決定し基準信
号分周器6に設定する。ここでは、基準信号分周器6の
出力周波数をfrとする。MPU10が発振したい周波
数N・frから電圧制御発振器3の出力の分周数Nを決
定する。MPU10は決定した分周数Nをプログラマブ
ルカウンタ4と制御装置12に設定する。
【0016】また、制御装置12は、前回の分周数Nの
設定を記憶していて、MPU10から新しく分周数Nが
設定されると同時に前回より高い周波数が設定されたの
か低い周波数が設定されたのかを判断し、電源11を制
御する。もし、前回より高い周波数が設定されたのであ
れば、電源11の出力の低電圧側は0ボルトのままで高
電圧側を2・Vccボルトにする。逆に、低い周波数が
設定されたのであれば、電源11の出力の高電圧側はV
ccボルトのままで、低電圧側を−Vccボルトにす
る。これにより、閉ループにおけるループゲインが2倍
に増加する。
【0017】次に、電圧制御発振器3の出力fvはプロ
グラマブルカウンタ4により1/Nに分周されfv/N
となってプログラマブルカウンタ4から出力される。f
rとfv/Nの位相と周波数を位相比較器7にて比較す
る。位相比較器7の出力でチャージポンプ8を働かせば
電圧制御発振器3を制御するのに必要な直流電圧が得ら
れる。チャージポンプ8の出力には比較周波数成分や不
必要な雑音が含まれているので、ループフィルタ9にて
それらを除去し電圧制御発振器3に出力する。電圧制御
発振器3はループフィルタ9の出力の直流電圧に対応す
る周波数を出力する。これをfrとfv/Nの位相と周
波数が同じになるまで繰り返し、最終的に電圧制御発振
器3の出力は目的の周波数であるN・frとなる。電圧
制御発振器3の出力がN・frになれば、制御装置12
は電源11の出力を、高電圧側をVccボルト、低電圧
側を0ボルトに戻す。
【0018】この構成により、電圧制御発振器3の目的
周波数への切り替えが従来に比べて高速化できる。
【0019】
【発明の効果】本発明の構成によれば、チャージポンプ
に専用の電源を接続し、これを制御する制御装置を設け
たので、可変発振器の周波数を目的周波数に切り替える
際に、制御装置で目的周波数の変化に応じて前記電源の
電圧が制御できる。そのため、可変発振器の目的周波数
への切り替えの速度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のPLL周波数シンセサイザ
の構成図
【図2】従来例のPLL周波数シンセサイザの構成図
【図3】ループフィルタの一例の完全積分ループフィル
タの構成図
【符号の説明】
3 可変発振器(電圧制御発振器) 5 基準信号発生器 8 チャージポンプ 11 電源 12 制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可変発振器の位相と基準信号発生器の位
    相との比較結果に基づいて変化するチャージポンプの出
    力により前記可変発振器の位相を前記基準信号発生器の
    位相に同期させ、前記可変発振器から目的周波数の信号
    を得るPLL周波数シンセサイザにおいて、チャージポ
    ンプの専用の電源と、前記電源の電圧を目的周波数の変
    化に応じて制御する制御装置とを設けたPLL周波数シ
    ンセサイザ。
JP5039154A 1993-03-01 1993-03-01 Pll周波数シンセサイザ Pending JPH06252753A (ja)

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