JPH0730457A - Ｐｌｌシンセサイザ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、通話チャネルと制御チャネ
ルとを高速で切り換えられるとともに、良好なＣＮＲ特
性と高い出力信号レベルが得られるＰＬＬシンセサイザ
回路を提供することである。 【構成】 切り換え回路１０のトランジスタＴＲ１３の
コレクタは、通話チャネルキャリア発振回路８の発振用
トランジスタＴＲ１１のエミッタに抵抗Ｒ１３を介して
接続され、切り換え回路１０のトランジスタＴＲ１４の
コレクタは、制御チャネルキャリア発振回路９の発振用
トランジスタＴＲ１２のエミッタに抵抗Ｒ２３を介して
接続されている。また、位相比較回路４の出力パルス信
号はループフィルタ２２またループフィルタ２３で直流
電圧に変換され、通話チャネルキャリア発振回路８の可
変容量ダイオードＤ１１または制御チャネルキャリア発
振回路９の可変容量ダイオードＤ２１のカソードに出力
される。そして、その直流電圧によりそれぞれの発振回
路の発振周波数が目的とする周波数に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線通信機に用いて好
適なＰＬＬシンセサイザ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】通話チャネルと制御チャネルとの２つの
チャネルを使用して通信を行う無線通信機では、従来１
つの発振回路で２つの周波数帯の発振信号を発生させる
ＰＬＬシンセサイザ回路が用いられている。

【０００３】図２は、従来の無線通信機用のＰＬＬシン
セサイザ回路の一例を示す図である。同図において、発
振部１は発振用トランジスタＴＲ１と共振素子等で構成
されている。発振用トランジスタＴＲ１のベースには、
コンデンサＣ１を介してＬＣ共振回路のインダクタンス
として作用するλ／４型の共振器１１とコンデンサＣ２
とが接続されている。コンデンサＣ２の他端は可変容量
ダイオードＤ１のカソードへ接続され、その可変容量ダ
イオードＤ１のアノードは接地されている。また、共振
器１１の他端は接地されている。

【０００４】トランジスタＴＲ１のコレクタ、エミッタ
間にはコンデンサＣ３が接続され、ベース、エミッタ間
にはコンデンサＣ４が接続されており、これらのコンデ
ンサＣ３、Ｃ４とトランジスタＴＲ１とでコルピッツ型
発振回路を構成している。また、トランジスタＴＲ１の
コレクタと直流電源との間には給電チョーク用マイクロ
ストリップライン１２が接続され、その給電チョーク用
マイクロストリップライン１２を介してコレクタバイア
ス電圧が供給されている。また、トランジスタＴＲ１の
ベースには抵抗Ｒ１、Ｒ２が接続され、その抵抗Ｒ１、
Ｒ２の分圧比で決まる電圧がベースバイアス電圧として
供給されている。

【０００５】バッファアンプ２は増幅用トランジスタＴ
Ｒ２からなり、その増幅用トランジスタＴＲ２のベース
には、結合コンデンサＣ５を介してトランジスタＴＲ１
のコレクタ出力信号が入力されている。また、ベースに
は抵抗Ｒ４、Ｒ５が接続され、それらの抵抗Ｒ４、Ｒ５
の分圧比で決まる電圧がベースバイアス電圧として供給
されている。トランジスタＴＲ２のエミッタは抵抗Ｒ
６、コンデンサＣ６を介して接地されている。

【０００６】また、トランジスタＴＲ２のコレクタと直
流電源との間には給電チョーク用マイクロストリップラ
イン１３が接続され、その給電チョーク用マイクロスト
リップライン１３を介してコレクタバイアス電圧が供給
されている。さらに、トランジスタＴＲ２のコレクタは
インピーダンス整合用マイクロストリップライン１４と
結合コンデンサＣ７を介してプリスケーラ回路３へ接続
されており、インピーダンス整合用マイクロストリップ
ライン１４によりトランジスタＴＲ２の出力インピーダ
ンスとプリスケーラ回路３の入力インピーダンスとのマ
ッチングがとられている。なお、コンデンンサＣ８、Ｃ
９、Ｃ１０はバイパス用コンデンサである。

【０００７】プリスケーラ回路３は、増幅用トランジス
タＴＲ２で増幅された高周波信号を所定周波数に分周し
位相比較回路４へ出力する。位相比較回路４は、基準発
振器５で生成されＴ倍回路６でＴ倍の周波数に変換され
た基準信号とプリスケーラ回路３から出力される発振信
号との位相比較を行い、位相差に応じたパルス信号をル
ープフィルタ回路７へ出力する。このパルス信号はルー
プフィルタ回路７において直流電圧に変換され、給電チ
ョーク用マイクロストリップライン１５を介して可変容
量ダイオードＤ１のアノードに出力される。この可変容
量ダイオードＤ１のアノードに与える制御電圧を変化さ
せることにより、通話チャネル用キャリア信号と制御チ
ャネル用キャリア信号との２つの周波数帯の信号を発生
させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＴＤＤ方式
などのような複数の無線チャネルを使用する通信システ
ムでは、制御チャネルと通話チャネルとの２つの周波数
帯の信号を高速で切り換える必要がある。

【０００９】そのため上述したＰＬＬシンセサイザ回路
では、ループフィルタの時定数を小さくして、発振周波
数を目的とする周波数に短時間で同期させることが考え
られる。しかしながら、ループフィルタの時定数を小さ
くすると、ループフィルタに使用されているコンデンサ
の容量が小さくなり出力電圧のリップルが増える。その
結果、ＰＬＬ回路から出力されるパルス信号をループフ
ィルタで充分に平滑化できなくなり、発振回路のＣＮＲ
(Carrier to noise power ratio)特性が悪化してしまう
という問題点があった。

【００１０】さらに、周波数帯を大幅に切り換えるため
には可変容量ダイオード等からなる電圧制御発振器の周
波数制御感度を大きくする必要があるが、周波数制御感
度を大きくすると発振回路のＱが小さくなり、ＣＮＲ特
性の悪化、発振出力信号レベルの低下などの問題が生じ
る。

【００１１】本発明の目的は、通話チャネルと制御チャ
ネルとを高速で切り換えられるとともに、良好なＣＮＲ
特性と高い出力信号レベルが得られるＰＬＬシンセサイ
ザ回路を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】通話チャネルと制御チャ
ネルとを切り換えて発振を行う無線通信機のＰＬＬシン
セサイザ回路において、本発明のＰＬＬシンセサイザ回
路は、通話チャネル用のキャリア信号を生成する通話チ
ャネルキャリア発振回路と、制御チャネル用のキャリア
信号を生成する制御チャネルキャリア発振回路と、通話
チャネルキャリア発振回路と制御チャネルキャリア発振
回路の一方を動作状態にする切り換え回路と、通話チャ
ネルキャリア発振回路の出力信号または制御チャネルキ
ャリア発振回路の出力信号と基準信号とを比較し、両者
の位相差に応じた信号を出力する位相比較回路と、位相
比較回路の出力信号を直流電圧に変換して通話チャネル
キャリア発振回路に出力する第１のフィルタと、位相比
較回路の出力信号を直流電圧に変換して制御チャネルキ
ャリア発振回路に出力する第２のフィルタとで構成され
ている。

【００１３】

【作用】本発明では、例えば通話チャネル用キャリア信
号を発生する場合には、切り換え回路により通話チャネ
ルキャリア発振回路に回路電流を供給して通話チャネル
用キャリア信号を発生させる。この通話チャネル用キャ
リア信号は位相比較回路において基準信号位相と比較さ
れ、両者の位相差に応じた信号が第１のフィルタに出力
される。第１のフィルタは、その位相差に応じた信号を
直流電圧に変換して通話チャネルキャリア発振回路に出
力して発振周波数を目的の周波数に制御する。

【００１４】他方、制御チャネル用キャリア信号を発生
する場合には、切り換え回路により制御チャネルキャリ
ア発振回路に回路電流を供給して制御チャネル用キャリ
ア信号を発振させる。この制御チャネル用キャリア信号
は位相比較回路において基準信号位相と比較され、両者
の位相差に応じた信号が第２のフィルタに出力される。
第２のフィルタは、その位相差に応じた信号を直流電圧
に変換して制御チャネルキャリア発振回路に出力して発
振周波数を目的の周波数に制御する。

【００１５】このように切り換え回路により通話チャネ
ルキャリア発振回路と制御チャネルキャリア発振回路と
を切り換えるようにしたので２つの周波数帯を高速で切
り換えることができる。また、２つの発振回路にそれぞ
れ独立のフィルタ回路を設けたのでフィルタの時定数を
それぞれの発振回路の発振周波数に適した値に設計して
フィルタの出力電圧のリップルを少なくできる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は、本発明の実施例のＰＬＬシンセサイ
ザ回路の回路構成図である。このＰＬＬシンセサイザ回
路は、例えば第２世代コードレス電話システムの無線通
信端末等に使用される。以下、図２の従来の回路と同じ
部分には同じ符号をつけてそれらの説明を省略する。

【００１７】本実施例のＰＬＬシンセサイザ回路は、通
話チャネル用キャリア信号を生成する通話チャネルキャ
リア発振回路８と、制御チャネル用キャリア信号を生成
する制御チャネルキャリア発振回路９と、通話チャネル
キャリア発振回路８と制御チャネルキャリア発振回路９
の一方に回路電流を供給する切り換え回路１０と、その
切り換え回路１０により選択された発振回路の発振信号
を増幅するバッファアンプ２と、プリスケーラ３と、位
相比較回路４と、Ｔ倍回路６と、基準発振器５と、出力
切り換え回路２１とで構成されている。

【００１８】通話チャネルキャリア発振回路８と制御チ
ャネルキャリア発振回路９は、基本的には図２に示した
発振部１と同一である。図２の発振部１と異なる点は、
トランジスタＴＲ１１、ＴＲ１２のエミッタに接続され
ている抵抗Ｒ１３、Ｒ２３の他端がそれぞれ後述するス
イッチング用トランジスタＴＲ１３、ＴＲ１４のコレク
タに接続されている点と、各発振回路が独立したループ
フィルタ２２、２３を有している点である。また、バッ
ファアンプ２は、図２のバッファアンプ２と同一であ
り、結合コンデンサＣ３１が付加されている点のみが異
なっている。

【００１９】切り換え回路１０は、２個のスイッチング
用トランジスタＴＲ１３、ＴＲ１４で構成されている。
トランジスタＴＲ１３のコレクタは、上述したトランジ
スタＴＲ１１のエミッタに接続された抵抗Ｒ１３に接続
され、トランジスタＴＲ１３のベースは抵抗Ｒ３１を介
して切り換え端子２８に接続されている。また、トラン
ジスタＴＲ１３のベースは抵抗Ｒ３２を介して接地され
ている。トランジスタＴＲ１４のベースは抵抗Ｒ３３を
介してトランジスタＴＲ１３のコレクタに接続されてい
る。

【００２０】切り換え端子２８に与えられる信号がハイ
レベルのときは、トランジスタＴＲ１３がオン、トラン
ジスタＴＲ１４がオフとなり、通話チャネルキャリア発
振回路８にコレクタバイアス電圧が供給される。また、
切り換え端子２８に与えられる信号がローレベルのとき
は、トランジスタＴＲ１３がオフ、トランジスタＴＲ１
４がオンとなり、制御チャネルキャリア発振回路９にコ
レクタバイアス電圧が供給される。

【００２１】出力切り換え回路２１は、位相比較回路４
の出力パルスを通話チャネルキャリア発振回路８側のル
ープフィルタ２２（第１のフィルタ）へ出力するか、そ
れとも制御チャネルキャリア発振回路９側のループフィ
ルタ２３（第２のフィルタ）へ出力するかを切り換える
回路であり、出力切り換え制御端子２９に与えられる制
御信号に従って出力の切り換えを行う。この出力切り換
え回路２１は、上述した切り換え回路１０が通話チャネ
ルキャリア発振回路８側を選択しているときは、通話チ
ャネルキャリア発振回路８側のループフィルタ２２に出
力パルスを出力し、切り換え回路１０が制御チャネルキ
ャリア発振回路９側を選択しているときには、制御チャ
ネルキャリア発振回路９側のループフィルタ２３に出力
パルスを出力する。

【００２２】次に、以上のような構成のＰＬＬシンセサ
イザ回路の動作を説明する。通話チャネル用キャリア信
号を生成する場合には、切り換え回路１０の制御端子２
８にハイレベルの信号を与える。切り換え端子２８にハ
イレベルの信号が与えられると、切り換え回路１０のト
ランジスタＴＲ１３がオンし、トランジスタＴＲ１４が
オフする。トランジスタＴＲ１３がオンすると、通話チ
ャネルキャリア発振回路８のトランジスタＴＲ１１のエ
ミッタに接続されている抵抗Ｒ１３の他端が接地され、
トランジスタＴＲ１１にコレクタ電流が供給される。す
ると、通話チャネルキャリア発振回路８は、トランジス
タＴＲ１１のコレクタ、エミッタ間に接続されたコンデ
ンサＣ１３、ベース、エミッタ間に接続されたコンデン
サＣ１４、可変容量ダイオードＤ１１の容量、共振素子
１１のインダクタンス等で決まる周波数で発振を開始す
る。この発振信号はバッファアンプ２で増幅され、プリ
スケーラ３で所定周波数に分周され、さらに、位相比較
回路４において通話チャネル用キャリア信号の基準信号
との位相比較が行われ、位相差に応じたパルス信号が出
力切り換え回路２１へ出力される。

【００２３】この場合、出力切り換え回路２１は、出力
切り換え制御端子２９に与えられる制御信号により通話
チャネルキャリア発振回路８側を選択しているので、基
準信号との位相差に応じたパルス信号はループフィルタ
２２に出力され、ループフィルタ２２において直流電圧
に変換される。そして、その直流電圧が発振周波数を制
御する制御電圧として可変容量ダイオードＤ１１のカソ
ードに供給され、可変容量ダイオードＤ１１の容量が変
化する。

【００２４】これらの動作が繰り返されて発振周波数と
目的とする周波数の信号との位相差に応じた制御電圧が
可変容量ダイオードＤ１１に供給され、発振回路の発振
周波数が目的とする周波数と一致するように制御され
る。

【００２５】一方、制御チャネル用キャリア信号を生成
する場合には、切り換え端子２８に供給する制御信号を
ローレベルにする。すると、切り換え回路１０のトラン
ジスタＴＲ１３がオフ、トランジスタＴＲ１４がオンと
なり、制御チャネルキャリア発振回路９のトランジスタ
ＴＲ１２のエミッタに接続されている抵抗Ｒ２３が接地
され、トランジスタＴＲ１２にコレクタ電流が供給され
る。

【００２６】この結果、制御チャネルキャリア発振回路
９は、トランジスタＴＲ１２のコレクタ、エミッタ間に
接続されたコンデンサＣ２３、ベース、エミッタ間に接
続されたコンデンサＣ２４、可変容量ダイオードＤ２
１、共振素子１１のインダクタンス等で決まる周波数で
発振を開始する。この発振信号はバッファアンプ２で増
幅され、プリスケーラ３で所定周波数に分周され、さら
に、位相比較回路４において基準信号位相と比較され、
位相差に応じたパルス信号が出力切り換え回路２１へ出
力される。

【００２７】この場合、出力切り換え回路２１は、制御
チャネルキャリア発振回路９側に切り換えられているの
で、基準信号との位相差に応じた信号はループフィルタ
２３へ出力され、そのループフィルタ２３で直流電圧に
変換される。そして、その直流電圧が発振周波数を可変
させる制御電圧として可変容量ダイオードＤ２１に出力
され、その制御電圧により可変容量ダイオードＤ２１の
容量が変化して発振周波数が変化する。これらの動作が
繰り返されて制御チャネル用キャリア信号の周波数が目
的とする周波数に制御される。

【００２８】この実施例では、発振周波数帯の異なる通
話チャネルキャリア発振回路８と制御チャネルキャリア
発振回路９との２つの発振回路を設け、それらの発振回
路を切り換え回路１０により高速で切り換えるようにし
たので、発振回路の電圧制御発振器の周波数感度を高く
しなくとも、制御チャネルと通話チャネルとを瞬時に切
り換えることができる。従って、発振回路のＱを高くで
きるので、ＣＮＲ特性を低下させず、かつ発振回路の出
力信号レベルを大きくすることができる。

【００２９】また、通話チャネル用キャリア信号のみ発
生する発振回路と、制御チャネル用キャリア信号のみを
発生する発振回路とを別に設けたので、従来のように発
振周波数を高速で切り換えるためにループフィルタの時
定数を小さくする必要がなく、ループフィルタの時定数
をそれぞれの発振周波数に合った適切な値に設定でき
る。従って、それぞれの発振回路のループフィルタで位
相比較回路から出力されるパルス信号をリップルの少な
い直流電圧に変換でき、良好なＣＮＲ特性を得ることが
できる。さらに、バッファアンプ２及び回路部品の中で
比較的大型の部品である共振素子等を通話チャネルキャ
リア発振回路８と制御チャネルキャリア発振回路９とで
共用することで回路規模も小さくできる。

【００３０】なお、本発明のＰＬＬシンセサイザ回路
は、実施例に述べたコルピッツ発振回路及び可変容量ダ
イオードを使用した発振回路に限らず他の構成の発振回
路にも適用できる。

【００３１】

【発明の効果】本発明では、制御チャネルキャリア発振
回路と通話チャネルキャリア発振回路とを切り換え回路
で切り換え、それぞれの発振回路に位相比較回路から出
力されるパルス信号を直流電圧に変換する第１及び第２
のフィルタを設けたので、周波数の切り換えを高速で行
うことができるとともに、パルス信号をリップルの少な
い直流電圧に変換して良好なＣＮＲ特性を得ることがで
きる。また、本発明では、発振周波数を切り換えるため
に電圧制御発振器等の周波数制御感度を高くしなくとも
よいので、発振回路の出力信号レベルを大きくし、良好
なＣＮＲ特性を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のＰＬＬシンセサイザ回路の回
路構成図である。

【図２】従来のＰＬＬシンセサイザ回路の回路構成図で
ある。

【符号の説明】

４ 位相比較回路 ８ 通話チャネルキャリア発振回路 ９ 制御チャネルキャリア発振回路 １０ 切り換え回路 ２２、２３ ループフィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通話チャネルと制御チャネルとを切り換
   えて発振を行う無線通信機のＰＬＬシンセサイザ回路に
   おいて、 通話チャネル用のキャリア信号を生成する通話チャネル
   キャリア発振回路と、 制御チャネル用のキャリア信号を生成する制御チャネル
   キャリア発振回路と、 前記通話チャネルキャリア発振回路と制御チャネルキャ
   リア発振回路の一方を動作状態にする切り換え回路と、 前記通話チャネルキャリア発振回路の出力信号または制
   御チャネルキャリア発振回路の出力信号と基準信号とを
   比較し、両者の位相差に応じた信号を出力する位相比較
   回路と、 該位相比較回路の出力信号を直流電圧に変換して前記通
   話チャネルキャリア発振回路に出力する第１のフィルタ
   と、 前記位相比較回路の出力信号を直流電圧に変換して前記
   制御チャネルキャリア発振回路に出力する第２のフィル
   タとを備えることを特徴とするＰＬＬシンセサイザ回
   路。