JPH0748658B2 - Pll回路 - Google Patents

Pll回路

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JPH0748658B2
JPH0748658B2 JP62292432A JP29243287A JPH0748658B2 JP H0748658 B2 JPH0748658 B2 JP H0748658B2 JP 62292432 A JP62292432 A JP 62292432A JP 29243287 A JP29243287 A JP 29243287A JP H0748658 B2 JPH0748658 B2 JP H0748658B2
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signal
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counter
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政至 新井
隆一 小川
章 椛島
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、入力信号に同期した出力信号を発生する為の
PLL回路に関するもので、特にローパスフィルタを用い
ること無く入力信号に同期した出力信号を発生し得るPL
L回路に関する。
(ロ)従来の技術 入力信号に同期した出力信号を発生する技術として、PL
L回路が多用されている。前記PLL回路は、第3図に示す
如く、入力端子(1)に印加される入力信号とVCO
(2)の出力信号との位相を比較する位相比較回路
(3)、及び該位相比較回路(3)の出力誤差信号を通
過させるローパスフィルタ(4)を備えており、該ロー
パスフィルタ(4)の出力信号を用いてVCO(2)の発
振周波数を制御せんとするものである。前記PLL回路
は、例えば特開昭57−7635号公報に記載されている。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 第3図に示される如き従来のPLL回路は、位相比較回路
(3)の出力信号中に含まれる不要成分を除去し、位相
差に応じた誤差信号のみをVCO(2)に印加する為に、
ローパスフィルタ(4)を必須とした。その為、前記PL
L回路をIC(集積回路)化する場合、前記ローパスフィ
ルタ(4)を構成するコンデンサを前記ICに外付しなけ
ればならず、外付部品数や外付ピン数の増加というIC化
にとって好ましくない問題が生じていた。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、IC化の妨げ
となるローパスフィルタを除去する為に、可変分周回路
と、入力信号及び可変分周回路の第2出力信号を乗算す
る乗算回路と、該乗算回路の出力信号と基準電圧とを比
較する比較回路と、該比較回路の出力信号がD入力端子
に、前記可変分周回路の第1出力信号がクロック入力端
子に印加されるD−FFとを設け、前記可変分周回路を、
基準周波数信号を計数するカウンタと、前記D−FFの出
力信号に応じて前記カウンタのリセット信号を発生する
リセット回路と、前記カウンタの計数値を判別し、第1
及び第2出力信号を発生する第1及び第2信号発生回路
とによって構成したことを特徴とする。
(ホ)作用 本発明に依れば、D−FFの出力信号により可変分周回路
の分周比を制御する様にしているので、ローパスフィル
タを用いること無くPLL回路を構成出来る。また、カウ
ンタの計数値を判別して、互いに90度位相差を有する第
1及び第2出力信号を発生しているので、PLLのキャプ
チャレンジを狭い状態に確保し得る。
(ヘ)実施例 第1図は、本発明の一実施例を示す回路図で、(5)は
入力信号が印加される入力端子、(6)は所定周波数の
基準信号を発生する発振回路、(7)は該発振回路
(6)の出力信号を分周比n1又はn2で分周し、第1出力
信号及び該第1出力信号から90度移相された第2出力信
号を発生する可変分周回路、(8)は前記入力信号と前
記第2出力信号とを乗算する第1乗算回路、(9)は該
第1乗算回路(8)の出力信号と基準電圧とを比較する
比較回路、(10)はD入力端子に前記比較回路(9)の
出力信号が、クロック入力端子に前記可変分周回路
(7)の第1出力信号が印加されるD−FF、及び(11)
は入力端子(5)に印加される入力信号と可変分周回路
(7)の第1出力信号とを乗算し、前記入力信号を同期
検波する第2乗算回路である。
また、第2図は、可変分周回路(7)の具体回路例を示
す回路図で、発振回路(6)の出力信号(周波数f1)を
計数するカウンタ(12)と、該カウンタ(12)の計数値
を判別する第1乃至第6判別回路(13)乃至(18)と、
D−FF(10)の出力信号及び第1判別回路(13)の出力
信号が印加されるアンドゲート(19)と、該アンドゲー
ト(19)の出力信号及び第2判別回路(14)の出力信号
が印加されるオアゲート(20)と、第3判別回路(15)
の出力信号によりセットされ、第4判別回路(16)の出
力信号によりリセットされる第1RS−FF(21)と、第5
判別回路(17)の出力信号によりセットされ、第6判別
回路(18)の出力信号によりリセットされる第2RS−FF
(22)とによって構成されている。しかして、D−FF
(10)の出力制御信号「H」がアンドゲート(19)に印
加された状態においては、カウンタ(12)がn1の計数を
行なったとき、第1判別回路(13)がそれを判別し、出
力信号を発生する。そして、前記出力信号がアンドゲー
ト(19)及びオアゲート(20)を介してカウンタ(12)
のリセット端子に印加され、前記カウンタ(12)のリセ
ットが行なわれる。従って、前記カウンタ(12)はn1の
計数を行なう度に、リセットされることになる。また、
D−FF(10)の出力制御信号「L」がアンドゲート(1
9)に印加された状態においては、該アンドゲート(1
9)が閉状態になり、カウンタ(12)がn2(>n1)の計
数を行なったとき、第2判別回路(14)がそれを判別
し、出力信号を発生する。そして、前記出力信号がオア
ゲート(20)を介してカウンタ(12)に印加され、前記
カウンタ(12)のリセットが行なわれる。従って、前記
n2の計数を行なう度に、リセットされることになる。
第3判別回路(15)は、カウンタ(12)がリセットされ
た後、該カウンタ(12)の計数値が1になったとき出力
信号を発生する様に設定されており、第4判別回路(1
6)は、カウンタ(12)の計数値がn1/2になったとき出
力信号を発生する様に設定されている。従って、カウン
タ(12)が第1判別回路(13)でリセットされる場合
は、第1RS−FF(21)のQ出力に、基準周波数信号を1/n
1分周した出力信号が得られる。また、カウンタ(12)
が第2判別回路(14)でリセットされる場合は、第1RS
−FF(21)のQ出力に、基準周波数を1/n2分周した第1
出力信号が得られる。前記第3及び第4判別回路(15)
及び(16)と第1RS−FF(21)とは、第1信号発生回路
を構成する。
第5判別回路(17)は、カウンタ(12)の計数値がn1/4
になったとき出力信号を発生し、第6判別回路(18)
は、カウンタの計数値が3n1/4になったとき出力信号を
発生する様に設定されている。従って、第2RS−FF(2
2)のQ出力には、第1RS−FF(21)の出力信号から90度
移相された第2出力信号が得られる。前記第5判別回路
(17)及び(18)と第2RS−FF(22)とは、第2信号発
生回路を構成する。例えば、n1=20、n2=18とすれば、
n1/2=10、n1/4=5、3n1/4=15となり、カウンタ(1
2)の計数値が「1」になったとき、第3判別回路(1
5)の出力信号により第1RS−FF(21)がセットされ、計
数値が「10」になったとき、第4判別回路(16)の出力
信号により第1RS−FF(21)がリセットされ、計数値が
「5」になったとき、第5判別回路(17)の出力信号に
より第2RS−FF(22)がセットされ、係数値が「15」に
なったとき、第6判別回路(18)の出力信号により第2R
S−FF(22)がリセットされる。それ故、第1及び第2RS
−FF(21)及び(22)のQ出力には、カウンタ(12)が
20計数毎にリセットされる場合は、1/20分周された出力
信号が、18計数毎にリセットされる場合は、1/18分周さ
れた出力信号が得られる。
次に、PLL動作について、第4図及び第5図の特性図を
参照しながら説明する。入力信号(第4図(イ))に対
し、可変分周回路(7)の第2出力信号(第4図
(ロ))の移相が90度以上進んでいる場合、第1乗算回
路(8)の出力信号は第4図(ハ)の如くなり比較回路
(9)の基準電圧を第4図(ハ)の一点鎖線(Vref)の
如く設定すれば、前記比較回路(9)の出力信号は第4
図(ニ)の如くなる。前記第4図(ニ)の信号をD−FF
(10)のD入力端子に印加するとともに、可変分周回路
(7)の第1出力信号(第4図(ホ))をD−FF(10)
のクロック入力端子に印加すれば、D−FF(10)の出力
信号は第4図(ヘ)の如く「L」になる。従って、可変
分周回路(7)はD−FF(10)からの制御信号「L」に
より制御され、第2図で説明した如く、前記可変分周回
路(7)の分周比はn2となる。
一方、入力信号(第5図(イ))に対し、可変分周回路
(7)の第2出力信号(第5図(ロ))の位相が90度よ
りも遅れている場合は、第1乗算回路(8)の出力信号
は第5図(ハ)の如くなり、比較回路(9)の基準電圧
を一点鎖線(Vref)の如く設定すれば、前記比較回路
(9)の出力信号は第5図(ニ)の如くなる。前記第5
図(ニ)の信号をD−FF(10)のD入力端子に印加する
とともに、可変分周回路(7)の第1出力信号(第5図
(ホ))をD−FF(10)のクロック入力端子に印加すれ
ば、D−FF(10)の出力信号は第5図(ヘ)の如く
「H」になる。従って、可変分周回路(7)はD−FF
(10)からの制御信号「H」により制御され、前記可変
分周回路(7)の分周比はn1となる。
上述の如く、入力信号に対し可変分周回路(7)の第2
出力信号の位相が90度以上進んだ場合は、D−FF(10)
の出力制御信号「L」に応じて可変分周回路(7)の分
周比がn2となり、可変分周回路(7)の出力信号が徐々
に遅れ、それに応じて可変分周回路(7)の第1及び第
2出力信号の位相が遅れる。その結果、入力信号と可変
分周回路(7)の第2出力信号とは、90度位相差を持っ
て同期する様になり、前記入力信号と可変分周回路
(7)の第1出力信号との位相が等しくなる。また、入
力信号に対し可変分周回路(7)の第2出力信号の位相
が90度よりも遅れた場合は、D−FF(10)の出力制御信
号「H」に応じて可変分周回路(7)の分周比がn1とな
り、可変分周回路(7)の出力信号が徐々に進み、それ
に応じて可変分周回路(7)の第1及び第2出力信号の
位相が進む。その結果、入力信号と可変分周回路(7)
の第1出力信号との位相が等しくなる。
PLL回路がロックした状態においては、第4図の状態及
び第5図の状態が交互に発生し、可変分周回路(7)の
第1出力信号の1サイクル毎にD−FF(10)の出力信号
が反転する。その為、可変分周回路(7)は1/n1分周と
1/n2分周とを交互に繰り返す。その場合、可変分周回路
(7)の分周比n1及びn2の値を近似させれば、PLL回路
のロック時における安定度を増大させることが出来る。
また、前記分周比n1及びn2の値を大きく相違させれば、
PLL回路の引き込み時間を短縮させることが出来る。
尚、PLL回路がキャプチャレンジの中心以外でロックし
た場合には、1/n1分周と1/n2分周が必ずしも交互に生じ
ず、ある比率で切換えが行なわれる。
PLL回路がロック状態にあれば、入力信号の位相と可変
分周回路(7)の第1出力信号の位相が等しくなる。そ
の為、同期検波回路として動作する第2乗算回路(11)
を用い、入力信号を前記第1出力信号により同期検波す
れば、出力端子(23)に前記入力信号の存在を示す出力
信号を発生させることが出来る。
尚、第1乗算回路(8)は、従来周知のダブルバランス
型乗算回路であり、正逆入力信号と可変分周回路(7)
から得られる正逆の第2出力信号を用いて、第4図
(ハ)及び第5図(ハ)の如き出力信号を発生させるも
のである。
(ト)発明の効果 以上述べた如く、本発明に依れば、ローパスフィルタを
用いる必要の無いPLL回路を提供出来る。その為、IC化
に際して、外付部品数や外付ピン数の削減を計ることが
出来る。また、本発明に依れば、可変分周回路をカウン
タとリセット回路と第1及び第2信号発生回路とを用い
て構成し、固定分周回路を用いること無く90度位相差の
第1及び第2出力信号を発生させているので、固定分周
回路を用いる場合に比べ、キャプチャレンジが1/4に狭
くなり、PLL回路の安定度を高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す回路図、第2図はそ
の可変分周回路の具体例を示す回路図、第3図は従来の
PLL回路を示す回路図、第4図(イ)乃至(ヘ)及び第
5図(イ)乃至(ヘ)は、本発明の説明に供する為の特
性図である。 (7)…可変分周回路、(8)…第1乗算回路、(9)
…比較回路、(10)…D−FF、(12)…カウンタ、(1
3)乃至(18)…判別回路、(21)(22)…RS−FF。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号が印加される入力端子と、基準周
    波数信号を可変分周し、第1出力信号及び該第1出力信
    号から90度移相された第2出力信号を発生する可変分周
    回路と、前記入力信号と前記第2出力信号とを乗算する
    乗算回路と、該乗算回路の出力信号と基準電圧とを比較
    する比較回路と、D入力端子に前記比較回路の出力信号
    が印加されるとともに、クロック入力端子に前記可変分
    周回路の第1出力信号が印加されるD−FFとを備え、前
    記可変分周回路は、前記基準周波数信号を計数するカウ
    ンタと、前記D−FFの出力信号に応じて前記カウンタの
    リセット信号を発生するリセット回路と、前記カウンタ
    の計数値が第1の所定値になったことを判別し、前記第
    1出力信号を発生する第1信号発生回路と、前記カウン
    タの計数値が第2の所定値になったことを判別し、前記
    第2出力信号を発生する第2信号発生回路によって構成
    されていることを特徴とするPLL回路。
JP62292432A 1987-11-19 1987-11-19 Pll回路 Expired - Lifetime JPH0748658B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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