JPH0799448A - Pll周波数シンセサイザ回路 - Google Patents

Pll周波数シンセサイザ回路

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JPH0799448A
JPH0799448A JP5323130A JP32313093A JPH0799448A JP H0799448 A JPH0799448 A JP H0799448A JP 5323130 A JP5323130 A JP 5323130A JP 32313093 A JP32313093 A JP 32313093A JP H0799448 A JPH0799448 A JP H0799448A
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JP
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frequency
signal
vco
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divider
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JP5323130A
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Inventor
Tadashi Takenouchi
正 竹之内
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基準周波数frのN倍(fr×N)以外の周波
数においても発振周波数を一定とした信号を得ることが
可能なPLL周波数シンセサイザ回路を実現する。 【構成】 PLL周波数シンセサイザ回路は、基準信号
発振器21、基準分周器22、周波数変換器23、バン
ドパスフィルタ(BPF)24、位相比較器(PD)2
5、ループフィルタ(LPF)26、VCO(電圧制御
発振器)27、分周器28、比較分周器29,30およ
びCPU31を設け、基準信号発振器21の基準周波数
tcxoをR分周した基準信号frを、分周器28および
比較分周器29を通した信号によって周波数変換(ft1
=fr±fd/N)して基準信号を生成し、その基準信号
とVCO27の信号fvcoをN分周した比較信号fr
(=f vco/N)とを位相比較するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PLL(Phase Locked
Loop)周波数シンセサイザ回路に係り、詳しくは、高
速周波数切り替えを目的とする多回路PLL周波数シン
セサイザ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタルコードレス電話や携帯電話等
の移動帯通信機器の同調回路用にはPLL周波数シンセ
サイザ回路が用いられている。PLL周波数シンセサイ
ザ回路は、正確な周波数を発振し、かつ周波数が等間隔
ずつ異なった多数の値に容易に設定が可能な発振器であ
り、移動帯通信機器の局発源として不可欠なものとなっ
ている。
【0003】図8は、従来のPLL周波数シンセサイザ
回路の回路構成図である。図8において、PLL周波数
シンセサイザ回路10は、基準信号発生器11、分周器
12、位相比較器(PD)13、ループフィルタ(LP
F)14、VCO(VoltageControlled Oscillator:電
圧制御発振器)15、比較分周器16およびCPU17
により構成される。
【0004】上記分周器12、位相比較器(PD)13
および比較分周器16は、全体としてPLL回路を構成
し、CPU17は、各部に制御信号を出力して所定のシ
ンセサイザ出力を得るようにPLL回路を制御する。基
準信号発生器11としては、基準周波数ftcxo発振器と
して安定度の高い水晶発振器を用いる。基準信号発生器
11から基準周波数ftcxoが入力されると、分周器12
は基準信号発生器11の基準周波数ftcxoをR分周し、
R分周した基準信号fr(=ftcxo/R)を位相比較器
(PD)13に出力する。
【0005】位相比較器(PD)13は、分周器12で
R分周した基準信号fr(=ftcxo/R)とVCO15
の信号fvcoを比較分周器16によりN分周した比較信
号fr’(=fvco/N)とを位相比較し、その誤差信号
をループフィルタ(LPF)14に出力する。ループフ
ィルタ(LPF)14は、入力された誤差信号を積分し
て誤差電圧に変換し、この誤差電圧をVCO15の制御
端子に加える。VCO15は、これによりfr=fr’と
なるように動作しfvco=fr×Nの周波数を一定に保っ
た信号を得るものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のPLL周波数シンセサイザ回路では、設定できる
周波数は基準周波数frのN倍(fr×N)となる周波数
のみであるという欠点があった。例えば、図8に示す従
来のPLL周波数シンセサイザ回路において、デジタル
コードレス電話システムで使用が予定されている以下の
ようなチャンネルch(キャリア)の周波数を設定しよ
うとする場合を例にとる。チャンネル間隔は300kH
zとする。 1ch 1895.15[MHz] 2ch 1895.45[MHz] ・ ・ ・ ・ 77ch 1917.95[MHz]
【0007】いま、基準信号発振器11からの基準周波
数ftcxo=12[MHz]が入力され、分周器12は基
準信号発振器11の基準周波数ftcxoをR=40分周
し、R分周した基準信号fr=300kHzを位相比較
器(PD)13に出力する。位相比較器(PD)13
は、分周器12でR分周した基準信号fr=300[k
Hz]とVCO15の信号fvcoを比較分周器16によ
りN分周した比較信号fr’(=fvco/N)とを位相比
較し、その誤差信号をループフィルタ(LPF)14に
出力する。したがって、このPLL周波数シンセサイザ
回路で設定できる周波数は(ftcxo/R)×Nであり、
tcxo=12[MHz]、R=40のときに設定できる
周波数は0.3[MHz]×Nである。1chの場合を
例にとると(他チャンネルについても同様)、189
5.15=0.3×Nであるから、N=6317.16
となり、Nは整数とならないので設定できない。
【0008】そこで本発明は、基準周波数frのN倍
(fr×N)以外の周波数においても発振周波数を一定
とした信号を得ることが可能なPLL周波数シンセサイ
ザ回路を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項1記載の発明によるPLL周波数シンセサイザ回路
は、基準周波数信号を出力する基準信号発生器と、前記
基準信号発生器が出力した基準周波数信号を周波数変換
する周波数変換手段と、印加電圧に応じて周波数の異な
る信号を出力する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振
器から出力した所定周波数信号を分周する分周器と、前
記分周器が分周した信号と前記周波数変換手段が出力し
た周波数変換された基準周波数信号とを位相比較し、該
位相の誤差信号を出力する位相比較器と、前記位相比較
器が出力した誤差信号を電圧信号に変換し、発振制御電
圧として前記電圧制御発振器へ出力するループフィルタ
とを具備している。
【0010】請求項2記載の発明は、基準周波数信号を
出力する基準信号発生器と、印加電圧に応じて周波数の
異なる信号を出力する電圧制御発振器と、前記電圧制御
発振器が出力した所定周波数信号を周波数変換する周波
数変換手段と、前記周波数変換手段が周波数変換した信
号を分周する分周器と、前記分周器が分周した信号と前
記基準信号発生器が出力した基準周波数信号とを位相比
較し、該位相の誤差信号を出力する位相比較器と、前記
位相比較器が出力した誤差信号を電圧信号に変換し、発
振制御電圧として前記電圧制御発振器へ出力するループ
フィルタとを具備している。
【0011】請求項3記載の発明は、基準周波数信号を
出力する基準信号発生器と、印加電圧に応じて周波数の
異なる信号を出力する電圧制御発振器と、前記電圧制御
発振器が出力した所定周波数信号を分周する分周器と、
前記分周器が分周した信号を周波数変換する周波数変換
手段と、前記周波数変換手段が周波数変換した信号と前
記基準信号発生器が出力した基準周波数信号とを位相比
較し、該位相の誤差信号を出力する位相比較器と、前記
位相比較器が出力した誤差信号を電圧信号に変換し、発
振制御電圧として前記電圧制御発振器へ出力するループ
フィルタとを具備している。
【0012】前記周波数変換手段は、例えば請求項4に
記載されているように、前記基準信号発生器が出力した
基準周波数信号に基づいて周波数変換する周波数変換器
を有していてもよい。
【0013】また、好ましい態様として、前記周波数変
換手段は、例えば請求項5に記載されているように、前
記基準信号発生器が出力した基準周波数信号に基づいて
周波数変換する第1の周波数変換手段と、前記第1の周
波数変換手段が周波数変換した信号を前記基準信号発振
器が出力した基準周波数信号で周波数変換する第2の周
波数変換手段とを有していてもよい。前記周波数変換手
段は、例えば請求項6に記載されているように、周波数
変換した信号のうち所定帯域の信号を通過させるバンド
パスフィルタを有していてもよい。
【0014】
【作用】請求項1記載の発明では、基準信号発生器から
出力された基準周波数信号が周波数変換手段によって周
波数変換され、電圧制御発振器から出力された所定周波
数信号が分周器によって分周される。位相比較器によっ
て分周器が分周した信号と周波数変換手段が周波数変換
した基準周波数信号とが位相比較される。そして、位相
比較器からの誤差信号は、ループフィルタによって誤差
電圧に変換されて電圧制御発振器の制御端子に入力さ
れ、電圧制御発振器からは出力の周波数を一定に保った
周波数信号が出力される。したがって、基準周波数fr
のN倍(fr×N)以外の周波数においても発振周波数
を一定とした信号を得ることが可能になる。
【0015】請求項2記載の発明では、まず、電圧制御
発振器によって印加電圧に応じて周波数の異なる信号が
出力されると、電圧制御発振器から出力された所定周波
数信号は、周波数変換手段により周波数変換され、さら
に周波数変換手段が周波数変換した信号は、分周器によ
って分周される。位相比較器によって分周器が分周した
信号と基準信号発生器が出力した基準周波数信号とが位
相比較される。そして、位相比較器からの誤差信号は、
ループフィルタによって誤差電圧に変換されて電圧制御
発振器の制御端子に入力され、電圧制御発振器からは出
力の周波数を一定に保った周波数信号が出力される。し
たがって、基準周波数frのN倍(fr×N)以外の周波
数においても発振周波数を一定とした信号を得ることが
可能になる。
【0016】請求項3記載の発明では、基準信号発生器
から出力された基準周波数信号が周波数変換手段によっ
て周波数変換され、電圧制御発振器によって印加電圧に
応じて周波数の異なる信号が出力され、電圧制御発振器
から出力された所定周波数信号は分周器によって分周さ
れる。位相比較器によって分周器が分周した信号と基準
信号発生器が出力した基準周波数信号とが位相比較され
る。そして、位相比較器からの誤差信号は、ループフィ
ルタによって誤差電圧に変換されて電圧制御発振器の制
御端子に入力され、電圧制御発振器からは出力の周波数
を一定に保った周波数信号が出力される。したがって、
基準周波数frのN倍(fr×N)以外の周波数において
も発振周波数を一定とした信号を得ることが可能にな
る。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。 第1実施例 図1は本発明に係るPLL周波数シンセサイザ回路の第
1実施例を示す図である。
【0018】まず、構成を説明する。図1はPLL周波
数シンセサイザ回路の構成図である。図1において、P
LL周波数シンセサイザ回路20は、原信号発振器2
1、基準分周器22、混合器23、バンドパスフィルタ
(BPF)24、位相比較器(PD)25、ループフィ
ルタ(LPF)26、VCO(電圧制御発振器)27、
分周器28、比較分周器29,30およびCPU31に
より構成される。原信号発振器21としては、原周波数
信号ftcxo発振器として安定度の高い水晶発振器を用い
る。水晶発振器として発振周波数を微小量変化できるよ
うに電圧制御用端子を設けた電圧制御水晶発振器や、温
度特性を持つ周波数補償回路と組み合わせることによっ
て温度変化に対する周波数の安定化を図った温度補償水
晶発振器を用いるようにしてもよい。
【0019】基準分周器22は、原信号発振器21の原
周波数信号ftcxoをR分周し、R分周した基準周波数信
号fr(=ftcxo/R)を混合器23に出力する。ここ
で、Rはチャンネル間隔frを決定する分周比を示す。
分周器28は、原信号発振器21からの原周波数信号f
tcxoをX分周し、X分周した信号fd(=ftcxo/X)
を比較分周器29に出力する。比較分周器29は、X分
周された信号fd(=ftcxo/X)をN分周し、N分周
した信号(fd/N)を混合器23に出力する。ここ
で、Xはシフトする周波数fdを決定する分周比を示
し、Nはチャンネルを決定する分周比を示す。
【0020】混合器23は、原信号発振器21の原周波
数信号ftcxoを基準分周器22でR分周した信号と分周
器28および比較分周器29を通した信号で混合(ft1
=fr±fd/N)して基準周波数信号を生成する。バン
ドパスフィルタ(BPF)24は、混合器23で混合し
た信号のうち希望信号(ft1=fr+fd/Nまたはft1
=fr−fd/N)のみを通過させる。位相比較器(P
D)25は、バンドパスフィルタ(BPF)24からの
信号とVCO27の信号fvcoを比較分周器30により
N分周した比較信号fr’(=fvco/N)とを位相比較
し、その誤差信号をループフィルタ(LPF)26に出
力する。
【0021】ループフィルタ(LPF)26は、ローパ
スフィルタから構成され、位相比較器(PD)25から
の誤差信号を積分して高域成分を除去して誤差電圧に変
換し、この誤差電圧をVCO27の制御端子に加える。
VCO27は、ループフィルタ(LPF)26からの誤
差電圧によりft1=fr’となるように動作しfvco=fr
×N±fdの周波数を一定に保った周波数信号を出力す
る。
【0022】比較分周器30は、VCO27からの出力
信号fvcoをN分周し、比較信号fr’(=fvco/N)
として位相比較器(PD)25に帰還させる。この分周
比Nを変えることによりシンセサイザの周波数が設定さ
れる。CPU31は、上記基準分周器22、分周器2
8、比較分周器29,30およびバンドパスフィルタ
(BPF)24に制御信号を出力して所定のシンセサイ
ザ出力を得るように各部を制御する。すなわち、CPU
31は、上記バンドパスフィルタ(BPF)24の通過
帯域の決定、上記基準分周器22でチャンネル間隔を決
定する分周比Rの設定、分周器28でシフトする周波数
を決定する分周比Xの設定、比較分周器29,30でチ
ャンネルを決定する分周比Nの設定を行なう。上記原信
号発振器21および基準分周器22は、基準信号発生器
を構成し、上記混合器23、バンドパスフィルタ(BP
F)24、分周器28および比較分周器29は、基準周
波数信号frを周波数変換する周波数変換手段を構成す
る。
【0023】次に、第1実施例の作用を説明する。ま
ず、CPU31によって、上記バンドパスフィルタ(B
PF)24、基準分周器22、分周器28および比較分
周器29,30の設定が行なわれる。原信号発振器21
によって発振した原周波数信号ftcxoは基準分周器22
および分周器28に入力され、基準分周器22により原
信号発振器21からの原周波数信号ftcxoがR(Rに基
づきチャンネル間隔を決定する)分周される。
【0024】一方、分周器28では、原信号発振器21
からの原周波数信号ftcxoがX(Xに基づきシフトする
周波数を決定する)分周され、X分周された信号f
d(=ftcxo/X)が比較分周器29に入力される。比
較分周器29では、X分周された信号(ftcxo/X)が
さらにN(Nに基づきチャンネルを決定する)分周さ
れ、N分周された信号(fd/N)が混合器23に出力
される。すなわち、原周波数信号ftcxoをR分周する通
常の基準分周器22による原周波数信号ftcxoのR分周
とは別に、分周器28および比較分周器29によって原
信号発振器21の原周波数信号ftcxoをX・N分周した
信号を作るようにする。
【0025】基準分周器22によりR分周された基準周
波数信号fr(=ftcxo/R)と比較分周器29により
N分周された信号(fd/N)とは、混合器23に出力
され、混合器23では、原信号発振器21の原周波数信
号ftcxoを基準分周器22でR分周された基準周波数信
号frと分周器28および比較分周器29を通した信号
によって混合(ft1=fr±fd/N)が行われ、バンド
パスフィルタ(BPF)24に出力される。バンドパス
フィルタ(BPF)24では、混合器23で混合した信
号のうち希望信号(ft1=fr+fd/Nまたはft1=f
r−fd/N)のみを通過させ、所定の希望信号(例え
ば、ft1=fr+fd/N)が位相比較器(PD)25に
出力される。
【0026】すなわち、従来例では基準分周器により原
周波数信号ftcxoをR分周した基準周波数信号fr(=
tcxo/R)がそのまま位相比較器(PD)に出力され
ていたため、設定できる周波数は原周波数信号frのN
倍(fr×N)となる周波数のみであったが、本実施例
では位相比較器(PD)25に入力する信号を、原周波
数信号ftcxoを周波数変換(ft1=ftcxo/R±fd
N)した信号を基準周波数信号として入力するようにし
ているから原周波数信号frのN倍(fr×N)以外の周
波数設定値(fr×N±fd)に周波数を変化させること
ができるようになる。
【0027】バンドパスフィルタ(BPF)24からの
信号が位相比較器(PD)25に入力されると、位相比
較器(PD)25によって、バンドパスフィルタ(BP
F)24からの信号とVCO27の信号fvcoを比較分
周器30によりN分周した比較信号fr’(=fvco
N)とが位相比較され、その誤差信号がループフィルタ
(LPF)26に出力される。ループフィルタ2(LP
F2)36では、位相比較器(PD)25からの誤差信
号を積分して誤差電圧に変換し、この誤差電圧をVCO
27の制御端子に加える。VCO27は、ループフィル
タ(LPF)26からの誤差電圧によりft1=fr’と
なるように動作しfvco=ft1×N=fr×N±fdの周波
数を一定に保った周波数信号を出力する。また、VCO
27の出力信号fvcoは、比較分周器30に帰還され、
比較分周器30によりN分周されて、比較信号fr
(=fvco/N)として位相比較器(PD)25に帰還
させる。
【0028】このように本実施例では、原信号発振器2
1、基準分周器22、混合器23、バンドパスフィルタ
(BPF)24、位相比較器(PD)25、ループフィ
ルタ(LPF)26、VCO(電圧制御発振器)27、
分周器28、比較分周器29,30およびCPU31を
設け、原信号発振器21の原周波数信号ftcxoをR分周
した基準周波数信号frを、分周器28および比較分周
器29を通した信号(fd/N)によって混合(ft1
r±fd/N)し、バンドパスフィルタ(BPF)24
を介して周波数変換した信号を生成し、その周波数変換
した信号とVCO27の信号fvcoをN分周した比較信
号fr’(=fvco/N)とを位相比較するようにしてい
るので、原周波数信号frのN倍(fr×N)なる周波数
設定値にfd(=ftcxo/X)なる周波数を変化させる
ことができ、原周波数信号frのN倍以外の周波数にお
いても発振周波数を一定とした信号を得ることができ
る。
【0029】上述した動作を具体的数値を参照しながら
さらに詳細に説明する。前提となる条件は、前記図8に
示す従来のPLL周波数シンセサイザ回路におけるチャ
ンネルchの周波数を設定しようとする場合を例にと
り、チャンネル間隔は300kHzとする。いま、原信
号発振器21からの原周波数信号ftcxo=12[MH
z]が入力され、基準分周器22は原信号発振器21の
原周波数信号ftcxoをR=40分周し、R分周した基準
周波数信号fr=300[kHz]を混合器23に出力
する。
【0030】一方、分周器28では、原信号発振器21
からの原周波数信号ftcxo=12MHzがX(=24
0)分周され、X分周された信号fd(=ftcxo/X=
0.05[MHz])が比較分周器29でさらにN分周
され、その信号(0.05/N[MHz])が混合器2
3に入力される。混合器23では、基準分周器22から
入力された基準周波数信号fr=0.3[MHz]を比
較分周器から入力された信号と混合してft1(=0.3
±0.05/N[MHz])をバンドパスフィルタ(B
PF)24に出力し、バンドパスフィルタ(BPF)2
4は、所定帯域の周波数(例えば、ft1(=0.3+
0.05/N[MHz]))の信号を位相比較器(P
D)に出力する。
【0031】さらに、この位相比較器(PD)には、V
CO27からの出力信号を比較分周器30でN分周した
信号fr’(=fvco/N[MHz])が入力され、前記
t1(=0.3+0.05/N[MHz])とfr
(=fvco/N[MHz])との位相が比較され、その
誤差信号がループフィルタ(LPF)26に出力され
る。
【0032】したがって、このPLL周波数シンセサイ
ザ回路20で設定できる周波数はft1=fr’であるか
らfvco=ft1×N=(fr+fd/N)×Nであり、f
tcxo=12[MHz]、R=40、X=240のときに
設定できる周波数は0.3[MHz]×N+0.05
[MHz]である。1chの場合を例にとると(他チャ
ンネルについても同様)、1895.15=0.3×N
+0.05であるから、N=6317となり、Nが整数
となるから目的の周波数fvcoを設定できる。つまり、
原周波数信号frのN倍(fr×N)なる周波数設定値に
d(=ftcxo/X)なる周波数を変化させることがで
きる。
【0033】第2実施例 図2は本発明の第2実施例を示す図であり、PLL周波
数シンセサイザ回路に適用した例である。本実施例の説
明にあたり前記第1実施例と同一構成部分には同一符号
を付して重複部分の説明を省略する。
【0034】まず、構成を説明する。図1はPLL周波
数シンセサイザ回路の構成図である。図1において、P
LL周波数シンセサイザ回路40は、原信号発振器2
1、基準分周器41、位相比較器(PD)42、ループ
フィルタ(LPF)43、VCO(電圧制御発振器)4
4、分周器45、混合器46、バンドパスフィルタ(B
PF)47、比較分周器48およびCPU49により構
成される。基準分周器41は、原信号発振器21の原周
波数信号ftcxoをR分周し、R分周した基準周波数信号
r(=ftcxo/R)を位相比較器(PD)42に出力
する。ここで、Rはチャンネル間隔を示す。位相比較器
(PD)42は、原信号発振器21の原周波数信号f
tcxoを基準分周器41でR分周した基準周波数信号fr
(=ftcxo/R)とバンドパスフィルタ(BPF)43
の信号を比較分周器48によりN分周した比較信号ft2
(=fvco±fd)/Nとを位相比較し、その誤差信号を
ループフィルタ(LPF)43に出力する。
【0035】ループフィルタ(LPF)43は、ローパ
スフィルタから構成され、位相比較器(PD)42から
の誤差信号を積分して高域成分を除去して誤差電圧に変
換し、この誤差電圧をVCO44の制御端子に加える。
VCO44は、ループフィルタ(LPF)43からの誤
差電圧によりfr=ft2となるように動作しfvco=fr×
N±fdの周波数の一定に保った周波数信号を出力す
る。分周器45は、原信号発振器21からの原周波数信
号ftcxoをX分周し、X分周した信号fd(=ftcxo
X)を混合器46に出力する。ここで、Xはシフトする
周波数を示す。
【0036】混合器46は、VCO44からの出力信号
vcoを、原信号発振器21の原周波数信号ftcxoを分
周器45でX分周した信号fd(=ftcxo/X)で混合
(fvco±fd)する。バンドパスフィルタ(BPF)4
7は、混合器46で周波数変換した信号のうち希望信号
(fvco+fdまたはfvco−fd)のみを通過させる。比
較分周器48は、バンドパスフィルタ(BPF)47か
らの信号(例えば、fvco−fd)をN分周し、N分周し
た信号(例えば、(fvco−fd)/N)を位相比較器
(PD)42に出力する。
【0037】CPU49は、上記基準分周器41、分周
器45、バンドパスフィルタ(BPF)47および比較
分周器48に制御信号を出力して所定のシンセサイザ出
力を得るように各部を制御する。すなわち、CPU49
は、上記基準分周器41でRに基づきチャンネル間隔を
設定、分周器45でXに基づきシフトする周波数を設
定、バンドパスフィルタ(BPF)47の通過帯域周波
数を設定、比較分周器48でNに基づきチャンネルを設
定する。上記混合器46、バンドパスフィルタ(BP
F)47は、VCO44からの出力信号f vcoを周波数
変換する周波数変換手段を構成する。
【0038】次に、第2実施例の作用を説明する。ま
ず、CPU43によって、上記基準分周器41、分周器
45、バンドパスフィルタ(BPF)47および比較分
周器48の設定が行なわれる。原信号発振器21によっ
て発振した原周波数信号ftcxoは基準分周器41および
分周器45に入力され、基準分周器41により原信号発
振器21からの原周波数信号ftcxoがR分周される。
【0039】一方、分周器45では、原信号発振器21
からの原周波数信号ftcxoがX分周され、X分周された
信号fd(=ftcxo/X)が混合器46に入力される。
混合器46では、VCO44からの出力信号fvcoを、
原信号発振器21の原周波数信号ftcxoを分周器45で
X分周した信号fd(=ftcxo/X)と混合(fvco±f
d)され、バンドパスフィルタ(BPF)47に出力さ
れる。バンドパスフィルタ(BPF)47は、混合器4
6により混合した信号のうち希望信号(fvco+fdまた
はfvco−fd)のみを通過させ、所定の希望信号(例え
ば、fvco−fd)が比較分周器48に出力され、比較分
周器48によってバンドパスフィルタ(BPF)47か
らの信号(例えば、fvco−fd)がN分周され、N分周
された信号(例えば、(fvco−fd)/N)が位相比較
器(PD)42に出力される。
【0040】すなわち、原周波数信号ftcxoをR分周す
る通常の基準分周器41による原周波数信号ftcxoのR
分周とは別に、VCO44からの出力信号fvcoを原信
号発振器21の原周波数信号ftcxoを分周器45でX分
周した信号fd(=ftcxo/X)と混合(fvco±fd
し、この混合された信号がバンドパスフィルタ(BP
F)47を通り所定の周波数に変換され、比較分周器4
8によってN分周され位相比較器(PD)42に出力さ
れる。
【0041】ここで、従来例ではVCOからの出力信号
vcoをN分周した信号(fvco/N)がそのまま位相比
較器(PD)に出力されていたため、設定できる周波数
は原周波数信号frのN倍(fr×N)となる周波数のみで
あったが、本実施例ではVCO44からの出力信号f
vcoを周波数変換した信号に基づく信号を位相比較器
(PD)42に入力して位相比較するようにしているか
ら原周波数信号frのN倍(fr×N)以外の周波数設定値
に周波数を変化させることができるようになる。
【0042】位相比較器(PD)42によって、入力さ
れた原信号発振器21の原周波数信号ftcxoを基準分周
器41でR分周した基準周波数信号fr(=ftcxo
R)とバンドパスフィルタ(BPF)43の信号を比較
分周器48によりN分周した比較信号ft2(=(fvco
±fd)/N)とが位相比較され、その誤差信号がルー
プフィルタ(LPF)43に出力される。ループフィル
タ2(LPF2)43では、位相比較器(PD)42か
らの誤差信号を積分して誤差電圧に変換し、この誤差電
圧をVCO44の制御端子に加える。VCO44は、ル
ープフィルタ(LPF)26からの誤差電圧によりfr
=ft2となるように動作しfvco=ft2×Nの周波数を
一定に保った周波数信号を出力する。また、VCO44
の出力信号fvcoは、混合器46、バンドパスフィルタ
(BPF)43に帰還され、周波数変換されて位相比較
器(PD)42に帰還する。
【0043】上述した動作を具体的数値を参照しながら
さらに詳細に説明する。前提となる条件は、前記図8に
示す従来のPLL周波数シンセサイザ回路におけるチャ
ンネルchの周波数を設定しようとする場合を例にと
り、チャンネル間隔は300kHzとする。いま、原信
号発振器21からの原周波数信号ftcxo=12[MH
z]が入力され、基準分周器41は原信号発振器21の
原周波数信号ftcxoをR=40分周し、R分周した基準
周波数信号fr=300[kHz]を位相比較器(P
D)42に出力する。
【0044】一方、分周器45では、原信号発振器21
からの原周波数信号ftcxo=12MHzがX(=24
0)分周され、X分周された信号fd(=ftcxo/X=
50[kHz])が混合器46に入力される。混合器4
6では、VCO44からの出力信号fvcoを、原信号発
振器21の原周波数信号ftcxo=12[MHz]を分周
器45でX分周した信号fd(=50[kHz])で混
合(fvco±fd)され、バンドパスフィルタ(BPF)
47に出力される。バンドパスフィルタ(BPF)47
は、混合器46で混合した信号のうち、例えば下側のバ
ンドパス信号(fvco−fd=fvco−0.05[MH
z])のみを通過させる。比較分周器48によってバン
ドパスフィルタ(BPF)47からの信号(fvco−fd
=fvco−0.05[MHz])がN分周され、N分周
された信号(ここでは、(fvco−0.05)/N)が
位相比較器(PD)42に出力される。
【0045】位相比較器(PD)42は、基準分周器4
1でR分周した基準周波数信号fr=300[kHz]
とVCO15の信号fvcoを周波数変換しN分周した比
較信号ft2とを位相比較し、その誤差信号をループフィ
ルタ(LPF)43に出力する。したがって、このPL
L周波数シンセサイザ回路40で設定できる周波数はf
r=ft2であるからfvco=fr×N+fdであり、ftcxo
=12[MHz]、R=40、X=240のときに設定
できる周波数はfvco=0.3[MHz]×N+0.0
5[MHz]である。1chの場合を例にとると(他チ
ャンネルについても同様)、1895.15=0.3×
N+0.05であるから、N=6317となり、Nが整
数となるから目的の周波数f vcoを設定できる。つま
り、原周波数信号frのN倍(fr×N)なる周波数設定
値にfd(=ftcxo/X)なる周波数を変化させること
ができる。
【0046】第3実施例 図3は本発明の第3実施例を示す図であり、前記第2実
施例の周波数特性をより向上させたものである。本実施
例の説明にあたり前記第2実施例と同一構成部分には同
一符号を付して重複部分の説明を省略する。
【0047】まず、構成を説明する。図3はPLL周波
数シンセサイザ回路の構成図であり、PLL周波数シン
セサイザ回路40は、原信号発振器21、基準分周器4
1、位相比較器(PD)42、ループフィルタ(LP
F)43、VCO(電圧制御発振器)44、分周器4
5、混合器46,混合器61、バンドパスフィルタ(B
PF)47,62、比較分周器48およびCPU63に
より構成される。混合器61は、原信号発振器21から
の原周波数信号ftcxoを、原信号発振器21の原周波数
信号ftcxoを分周器45でX分周した信号fd(=f
tcxo/X)と混合(ftcxo±fd)する。バンドパスフ
ィルタ(BPF)62は、混合器61で周波数変換した
信号のうち希望信号(ftcxo+fdまたはftcxo−fd
のみを通過させる。CPU63は、上記基準分周器4
1、分周器45、バンドパスフィルタ(BPF)47お
よび比較分周器48に制御信号を出力して所定のシンセ
サイザ出力を得るように各部を制御する。上記混合器4
6、バンドパスフィルタ(BPF)47、混合器61お
よびバンドパスフィルタ(BPF)62は、それぞれ第
1の周波数変換手段、第2の周波数変換手段を構成す
る。
【0048】以上の構成において、原信号発振器21に
よって発振した原周波数信号ftcxoは基準分周器41お
よび分周器45に入力され、分周器45では、原信号発
振器21からの原周波数信号ftcxoがX分周され、X分
周された信号fd(=ftcxo/X)が混合器61に入力
される。混合器61では、原信号発振器21から分周器
45を通らずに入力された原周波数信号ftcxoを、原信
号発振器21の原周波数信号ftcxoを分周器45でX分
周した信号fd(=ftcxo/X)と混合(ftcxo±fd
され、バンドパスフィルタ(BPF)62に出力され
る。バンドパスフィルタ(BPF)62は、混合器61
で混合した信号のうち希望信号fd(=ftcxo+fdまた
はftcxo−fd)のみを通過させる。混合器46では、
VCO44からの出力信号fvcoを、前段の混合器61
で混合してバンドパスフィルタ(BPF)62を通した
信号fd(=ftcxo+fdまたはftcxo−fd)と混合
(fvco±(ftcxo±fd))して、バンドパスフィルタ
(BPF)47に出力する。
【0049】ここで、前記第2の実施例では周波数変換
を変化分fdで行なうため、バンドパスフィルタ(BP
F)47の通過帯域は小さくなければならず、設定周波
数毎に通過帯域の制御をしなければならなかったが、本
実施例によれば、混合器46による混合の前に混合器6
1によって混合(ftcxo±fd)することによって、バ
ンドパスフィルタ(BPF)47の通過帯域を大きくす
ることが可能となり、また、設定範囲によってはバンド
パスフィルタ(BPF)47の制御は不要となる場合も
ある。
【0050】第4実施例 図4は本発明の第4実施例を示す図であり、前記第2実
施例の変形例である。本実施例の説明にあたり前記第2
実施例と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の
説明を省略する。
【0051】まず、構成を説明する。図4はPLL周波
数シンセサイザ回路の構成図であり、PLL周波数シン
セサイザ回路70は、原信号発振器21、基準分周器4
1、位相比較器(PD)42、ループフィルタ(LP
F)43、VCO(電圧制御発振器)44、分周器4
5、比較分周器71,72、混合器73、バンドパスフ
ィルタ(BPF)74およびCPU75により構成され
る。比較分周器71は、原信号発振器21の原周波数信
号ftcxoを分周器45でX分周した信号fd(=ftcxo
/X)をN分周し、N分周した信号(fd/N)を混合
器73に出力する。比較分周器72は、VCO44から
の出力信号fvcoをN分周し、N分周した信号(fvco
N)を混合器73に出力する。混合器73は、VCO4
4の出力信号fvcoをN分周した信号(fvco/N)を、
原信号発振器21の原周波数信号ftcxoをX分周および
N分周した信号(fd/N)と混合((fvco±fd)/
N)する。
【0052】バンドパスフィルタ(BPF)74は、混
合器73で周波数変換した信号のうち希望信号((f
vco+fd)/Nまたは(fvco−fd)/N)のみを通過
させる。CPU75は、上記基準分周器41、分周器4
5、比較分周器71,72およびバンドパスフィルタ
(BPF)74に制御信号を出力して所定のシンセサイ
ザ出力を得るように各部を制御する。上記混合器73、
バンドパスフィルタ(BPF)74は、周波数を変換す
る周波数変換手段を構成する。
【0053】以上の構成において、原信号発振器21に
よって発振した原周波数信号ftcxoは基準分周器41お
よび分周器45に入力され、分周器45では、原信号発
振器21からの原周波数信号ftcxoがX分周され、X分
周された信号fd(=ftcxo/X)が比較分周器71に
入力される。比較分周器71では、X分周された信号f
d(=ftcxo/X)がさらにN分周され、N分周された
信号(fd/N)が混合器73に出力される。
【0054】一方、VCO44からの出力信号fvco
比較分周器72に帰還されており、比較分周器72によ
ってVCO44からの出力信号fvcoがN分周され、N
分周された信号(fvco/N)が混合器73に出力され
る。混合器73では、VCO44の出力信号fvcoをN
分周した信号(fvco/N)を、原信号発振器21の原
周波数信号ftcxoをX分周およびN分周した信号(fd
/N)と混合((fvco±fd)/N)され、バンドパス
フィルタ(BPF)74に出力される。バンドパスフィ
ルタ(BPF)74は、混合器73で混合した信号のう
ち希望信号((fvco+fd)/Nまたは(fvco−fd
/N)のみを通過させて位相比較器(PD)42に出力
する。
【0055】上述した動作を具体的数値を参照しながら
さらに詳細に説明する。前提となる条件は、第2実施例
の場合と同様である。いま、原信号発振器21からの原
周波数信号ftcxo=12[MHz]が入力され、基準分
周器41は原信号発振器21の原周波数信号ftcxoをR
=40分周し、R分周した基準周波数信号fr=300
kHzを位相比較器(PD)42に出力する。
【0056】分周器45では、原信号発振器21からの
原周波数信号ftcxo=12[MHz]がX(=240)
分周され、X分周された信号fd(=ftcxo/X=50
[kHz])が比較分周器71に入力される。比較分周
器71では、X分周された信号fd(=ftcxo/X)が
さらにN分周され、N分周された信号(0.05/N
[MHz])が混合器73に出力される。一方、VCO
44からの出力信号fvcoは、比較分周器72によって
N分周され、N分周された信号(fvco/N[MH
z])が混合器73に出力される。
【0057】混合器73では、VCO44の出力信号f
vcoをN分周した信号fr’(=fvco/N)を、原信号
発振器21の原周波数信号ftcxoをX分周およびN分周
した信号(0.05/N)と混合((fvco±0.0
5)/N)され、混合((fvco±0.05)/N)さ
れた信号がバンドパスフィルタ(BPF)74に出力さ
れる。バンドパスフィルタ(BPF)74は、混合器7
3で混合した信号のうち例えば下側のバンドパス信号f
t4((fvco−0.05)/N)を通過させて位相比較
器(PD)42に出力する。位相比較器(PD)42
は、基準分周器41でR分周した基準周波数信号fr
300[kHz]とバンドパスフィルタ(BPF)74
から出力された比較信号ft4(=300[kHz])と
を位相比較し、その誤差信号をループフィルタ(LP
F)43に出力する。したがって、このPLL周波数シ
ンセサイザ回路70で設定できる周波数はfr=ft4
あるからfvco=fr×N+fdであり、ftcxo=12
[MHz]、R=40、X=240のときに設定できる
周波数は0.3[MHz]×N+0.05[MHz]で
ある。
【0058】1chの場合を例にとると(他チャンネル
についても同様)、1895.15=0.3×N+0.
05であるから、N=6317となり、Nが整数となる
から目的の周波数fvcoを設定できる。つまり、原周波
数信号frのN倍(fr×N)なる周波数設定値にf
d(=ftcxo/X)なる周波数を変化させることがで
き、第2実施例と同様な効果を得ることができる。
【0059】第5実施例 図5〜図7は本発明の第5実施例を示す図であり、この
実施例は本発明をデジタルコードレス携帯電話装置に適
用した例である。すなわち、上記各実施例は、本発明の
PLL周波数シンセサイザ回路を主に送信チャンネルc
hの周波数設定に使用した例であるが、この第5実施例
はPLL周波数シンセサイザ回路をデジタルコードレス
携帯電話装置の送信/受信系統(特に、局部発振器)の
双方に使用した場合の例である。
【0060】このデジタルコードレス携帯電話装置はマ
ルチキャリアTDMA−TDD通信方式を採用し、変調
方式にはπ/4シフトQPSK方式を採用している。受
信時には、2段のミキサーにより1.9GHzから15
0〜250MHz、さらに10MHzに周波数変換して
復調し、送信時には、ダイレクト変調方式により変調と
同時に1.9GHzに周波数変換している。このマルチ
キャリア間(チヤンネル間)の周波数は300KHzで
あり、このキャリアの周波数はチヤンネル間隔の周波数
の整数倍になっている(例えば、1895.15MH
z)。まず、PLL周波数シンセサイザ回路の構成から
説明する。図5はPLL周波数シンセサイザ回路の構成
図である。図5において、PLL周波数シンセサイザ回
路100は、原信号発振器101、基準分周器102、
位相比較器(PD)103、ループフィルタ(LPF)
104、VCO(電圧制御発振器)105、比較分周器
106、混合器107、バンドパスフィルタ(BPF)
108、スイッチ回路109、周波数変換用信号発振器
110およびCPU111により構成される。
【0061】基準分周器102は、原信号発振器21の
原周波数信号ftcxoをR分周し、R分周した基準周波数
信号fr(=ftcxo/R)を位相比較器(PD)103
に出力する。ここで、frはチャンネル間隔に対応して
いる。位相比較器(PD)103は、原信号発振器10
1の原周波数信号ftcxoを基準分周器102でR分周し
た基準周波数信号fr(=ftcxo/R)とバンドパスフ
ィルタ(BPF)108の信号を比較分周器106によ
りN分周した比較信号fr’とを位相比較し、その誤差
信号をローパスフィルタ(LPF)104に出力する。
【0062】ローパスフィルタ(LPF)104は、位
相比較器(PD)103からの誤差信号を積分して高域
成分を除去して誤差電圧に変換し、この誤差電圧をVC
O105の制御端子に加える。VCO105は、ローパ
スフィルタ(LPF)104からの誤差電圧によりfr
=fr’となるように動作し、その出力信号fvcoは送信
時のチャネル周波数あるいは受信時の第1の局部発振周
波数として一定に保たれた周波数信号を混合器107に
出力する。
【0063】一方、周波数変換用信号発振器110は第
2の局部発振周波数を発生させるもので、例えばPLL
周波数シンセサイザ回路におけるチャンネルchの周波
数を設定しようとする場合に前記同様にチャンネル間隔
が300kHz、その端数分が50kHzになっている
と(送信時)、周波数変換用信号発振器110は以下の
ように端数分(50kHz)の奇数倍の周波数を吸収す
る信号f2nd(例えば、229.25[MHz])を発
生する。 f2nd=229.25[MHz] =(300[kHz]×N)+50[kHz] なお、送信時と受信時との出力周波数の差は240.0
5[MHz]である。したがって、例えば、送信時の出
力周波数として1895.15[MHz]=(300
[kHz]×N)+50[kHz]=(300[kH
z]×6317)+50[kHz]とすると、受信時の
出力周波数は1655.1[MHz]=(300[kH
z]×N)=(300[kHz]×5517)となる。
ここで、f2ndを送信時と受信時との周波数にすれば、
比較分周器106の分周比Nを送信と受信とで切り換え
る必要がなくなるが、このf2ndを229.25とした
のは、後述するコードレス携帯電話装置の高周波数部の
受信側の2段目の局部発振周波数と供用するためであ
る。スイッチ回路109はCPU111からの制御信号
に基づいてオン/オフし、混合器107に対する周波数
変換用信号発振器110の出力信号f2ndの供給を制御
する(つまり、信号f2ndの通過をオン/オフする)。
具体的には、スイッチ回路109は送信時にオンして信
号f2ndを混合器107に供給し、受信時はオフして同
信号f2ndの供給を停止する。
【0064】混合器107は、送信時にはVCO105
からの出力信号fvcoを、スイッチ回路109を介して
供給される周波数変換用信号発振器110の出力信号f
2ndで混合(fvco±f2nd)してバンドパスフィルタ
(BPF)108に出力し、受信時にはVCO105か
らの出力信号fvcoをそのまま通過させてバンドパスフ
ィルタ(BPF)108に出力する。バンドパスフィル
タ(BPF)108は、所定周波数帯域の信号(例え
ば、1600[MHz]帯の信号)を通過させるもの
で、混合器107で周波数変換した信号のうち希望信号
(送信時はfvco−f2nd、受信時はfvcoの信号)のみ
を通過させる。比較分周器106は、バンドパスフィル
タ(BPF)108からの信号(例えば、fvco−f2nd
あるいはfvco)をN分周し、N分周した信号(例え
ば、(fvco−f2nd)/Nあるいはfvco/N)を位相
比較器(PD)103に出力する。この場合、送信時に
は分周比としてN=5553に、受信時にはN=551
7に設定される。
【0065】CPU111は、上記比較分周器106お
よびスイッチ回路109に制御信号を出力して所定のシ
ンセサイザ出力を得るように各部を制御する。すなわ
ち、CPU111は、上記比較分周器106で分周比N
に基づきチャンネルを設定し、Nの値として、例えば送
信時にはN=5553に、受信時にはN=5517に設
定するとともに、送信/受信によりスイッチ回路109
をそれぞれオン/オフ制御して周波数変換用信号発振器
110の出力信号f2ndの混合器107に対する供給を
制御する。上記混合器107、バンドパスフィルタ(B
PF)108、周波数変換用信号発振器110およびス
イッチ回路109は、VCO105からの出力信号f
vcoを周波数変換する周波数変換手段を構成する。
【0066】次に、第5実施例のPLL周波数シンセサ
イザ回路の作用を説明する。まず、CPU111によっ
て、上記比較分周器106およびスイッチ回路109の
設定が行なわれる。例えば、スイッチ回路109に対し
ては、送信時にオン、受信時にオフするような制御信号
を出力する。原信号発振器101によって発振した原周
波数信号ftcxoは基準分周器102に入力され、基準分
周器102により原信号発振器101からの原周波数信
号ftcxoがR分周(チャンネル間隔に応じて分周)さ
れ、基準周波数信号fr(=ftcxo/R)が位相比較器
(PD)103に出力される。例えば、fr=300k
Hzとなる。
【0067】位相比較器(PD)103では原信号発振
器101の原周波数信号ftcxoを基準分周器102でR
分周した基準周波数信号fr(=ftcxo/R)とバンド
パスフィルタ(BPF)108の信号を比較分周器10
6によりN分周した比較信号fr’とが位相比較され、
その誤差信号がローパスフィルタ(LPF)104に出
力される。誤差信号が0となると、fr’≒300kH
zとなる。ローパスフィルタ(LPF)104では位相
比較器(PD)103からの誤差信号が積分されて高域
成分が除去され誤差電圧に変換された後、この誤差電圧
はVCO105の制御端子に加えられる。次いで、VC
O105ではローパスフィルタ(LPF)104からの
誤差電圧によりfr=fr’となるような動作が行われ、
周波数信号fvcoが混合器107に出力される。
【0068】A.送信時 ここで、送信時でチャンネルchが1ch=1895.
15[MHz]の場合を例にとると、VCO105では
vco=1895.15[MHz]となる周波数信号が
混合器107に出力される。このとき、周波数変換用信
号発振器110は第2の局部発振周波数としてチャンネ
ルchの設定周波数における端数分(50kHz)の周
波数を吸収する信号f2nd=229.25[MHz]を
発生している。そして、このとき送信時にはスイッチ回
路109がオンし、信号f2nd=229.25[MH
z]がスイッチ回路109を介して混合器107に供給
され、混合器107ではVCO44からの出力信号f
vco=1895.15[MHz]がf2nd=229.25
[MHz]と混合され、1895.15±229.25
[MHz]の信号がバンドパスフィルタ(BPF)10
8に出力される。
【0069】バンドパスフィルタ(BPF)108では
1600[MHz]帯の信号のみが通過可能なため、混
合器107により混合した信号のうち希望信号(fvco
−f2nd)=1895.15−229.25=166
5.9[MHz]が比較分周器106に出力される。比
較分周器106ではバンドパスフィルタ(BPF)10
8からの信号1665.9[MHz]がN(例えば、N
=5553)分周され、N分周した信号fr’(166
5.9/5553)≒300kHzが位相比較器(P
D)103に出力される。これにより、位相比較器(P
D)103では原周波数信号ftcxoを基準分周器102
でR分周した基準周波数信号fr(=ftcxo/R)=3
00kHzと、バンドパスフィルタ(BPF)108の
信号を比較分周器106によりN分周した比較信号
r’≒300kHzとが位相比較され、その誤差信号
がローパスフィルタ(LPF)104に出力されること
で、結局、VCO105ではローパスフィルタ(LP
F)104からの誤差電圧によりfr=fr’となるよう
な動作が行われ、送信時における1chの周波数が18
95.15[MHz]に保たれる。
【0070】B.受信時 受信時は受信用の局部発振周波数が基準信号の整数倍で
あるため、上記送信時のような端数(50KHz)の吸
収は行われず、そのまま比較分周器106で分周され
る。このため、VCO105ではfvco=1655.1
[MHz]となる周波数信号が混合器107に出力さ
れ、このとき、受信時にはスイッチ回路109がオフ
し、信号f2nd=229.25[MHz]はスイッチ回
路109を介して混合器107に供給されなくなる。し
たがって、VCO44からの出力信号fvco=165
5.1[MHz]はそのまま混合器107を通過し、バ
ンドパスフィルタ(BPF)108に出力される。
【0071】バンドパスフィルタ(BPF)108では
1600[MHz]帯の信号のみが通過可能なため、混
合器107の出力信号1655.1[MHz]はそのま
まバンドパスフィルタ(BPF)108を通過して比較
分周器106に出力される。比較分周器106ではバン
ドパスフィルタ(BPF)108からの信号1655.
1[MHz]がN(例えば、N=5517)分周され、
N分周した信号fr’(1655.1/5517)≒3
00kHzが位相比較器(PD)103に出力される。
これにより、位相比較器(PD)103では原周波数信
号ftcxoを基準分周器102でR分周した基準周波数信
号fr(=ftcxo/R)=300kHzと、バンドパス
フィルタ(BPF)108の信号を比較分周器106に
よりN分周した比較信号fr’≒300kHzとが位相
比較され、その誤差信号がローパスフィルタ(LPF)
104に出力されることで、結局、VCO105ではロ
ーパスフィルタ(LPF)104からの誤差電圧により
r=fr’となるような動作が行われ、受信時における
局部発振周波数が1655.1[MHz]に保たれる。
【0072】このように、本実施例のPLL周波数シン
セサイザ回路は前記実施例と同様の効果を得つつ、送信
・受信時に同一の局部発振回路として使用することがで
きる。すなわち、基準周波数の整数倍でない送信時には
CPU111によりスイッチ回路109を制御して周波
数変換回路に端数分の周波数の信号を入力し、VCO1
05の出力を端数分の周波数に吸収することによって基
準周波数をチャンネル間隔の周波数とすることが行われ
る。一方、基準周波数の整数倍である受信時には、VC
O105の出力を周波数変換することは行われず、送信
・受信時共に基準周波数がチャンネル間隔と同じ周波数
になる。特に、変調方式をダイレクト変調方式とした場
合、局部発振器は送信時には送信周波数(チャンネル周
波数)を出力しなければならないことから、比較分周波
数が整数となるようにすると、基準周波数は端数分の5
0kHzとなってしまい、高速ロックアップ・低スプリ
アス等の特性を得ることが困難であるが、本実施例のよ
うに構成することにより、チャンネル間隔(基準周波
数)の整数倍となっていないチャンネル周波数において
も、VCO105の出力を周波数変換することによって
基準周波数をチャンネル間隔の周波数とすることが可能
なPLL周波数シンセサイザ回路を実現することができ
る。
【0073】次に、本実施例のように送信時と受信時と
で局部発振周波数を切り替える1つのPLL周波数シン
セサイザ回路を組み込んだデジタルコードレス携帯電話
装置の具体例について説明する。図6はデジタルコード
レス携帯電話装置の高周波数部の構成を示す図、図7は
デジタルコードレス携帯電話装置の信号処理部の構成を
示す図である。図6において、まず受信系統を説明する
と、アンテナ201からの1.9GHz帯の送受信無線
周波数(RF)はバンドパスフィルタ(BPF)202
を介した後、送信/受信を振り分けるアンテナスイッチ
203によって受信側に振り分けられ、高周波アンプ
(RF・AMP)204で増幅され第1混合器(第1M
IX)205に供給される。第1混合器205では、高
周波アンプ204で増幅された信号がバッファアンプ2
06を介して供給されるPLL周波数シンセサイザ回路
207からの出力信号と混合されて第1中間周波数信号
(第1IF信号:250MHz帯)に周波数変換され、
第1中間周波数信号は第1中間周波アンプ208に出力
され増幅される。この場合、PLL周波数シンセサイザ
回路207は後述の図7に示す通信制御用マイコン27
8によって制御され、受信時には選択用の第1局部発振
器として作動し、例えば1chの場合、1655.1
[MHz]の周波数を有する局部発振信号をバッファア
ンプ206を介して第1混合器205に出力する。
【0074】第1中間周波アンプ208で増幅された第
1中間周波数信号はバンドパスフィルタ(BPF)20
9を介した後、第2混合器(第2MIX)210に供給
される。第2混合器210では、PLL周波数シンセサ
イザ回路207の周波数変換用信号発振器110からの
局部発振信号と混合されて第2中間周波数信号(第2I
F信号:10.7MHz帯)に周波数変換され、第2中
間周波数信号は第2中間周波アンプ212に出力され増
幅される。第2中間周波アンプ212で増幅された第2
中間周波数信号はバンドパスフィルタ(BPF)213
を介した後、直交復調器214に供給され、アナログ信
号に復調されてI信号およびQ信号に分離され、後述の
モデムブロック261(図7参照)に出力される。
【0075】次に、送信系統を説明すると、モデムブロ
ック261(図7参照)からのI信号およびQ信号は直
交変調器251に入力され、バッファアンプ254を介
して供給されるPLL周波数シンセサイザ回路207か
らの出力信号に基づいてディジタル変調(例えば、π/
4シフトQPSKの変調)されるとともに、送受信無線
周波数(RF:1.9GHz)に周波数変換され、ドラ
イブアンプ256によって増幅される。この場合、PL
L周波数シンセサイザ回路207は図7に示す通信制御
用マイコン278によって制御され、例えば1895.
15[MHz]の周波数を有する局部発振信号をバッフ
ァアンプ254を介して混合器253に出力する。次い
で、ドライブアンプ256の出力はパワーアンプ257
によって電力増幅され、通信制御用マイコン278によ
りアンテナスイッチ203を送信側に切り替えるととも
に、バンドパスフィルタ(BPF)202を介した後、
アンテナ201から空中に放出される。
【0076】次に、図7を参照してデジタルコードレス
携帯電話装置の信号処理部の構成を説明する。図7にお
いて、261はモデムブロックであり、受信側では直交
復調器214からの分離されたIQデータをデータ列と
して後述のTDMA信号処理部266に伝送し、送信側
ではTDMA信号処理部266から伝送されてきたデー
タからIQデータを作成してπ/4シフトQPSKの変
調をして出力するものである。すなわち、受信時には直
交復調器214から供給される復調されたI信号および
Q信号を取り込み、各信号をA/D変換器262、26
3でそれぞれA/D変換するとともに、クロック抽出器
264で同期クロックを抽出し、この同期クロックに基
づき復調信号を検波器265で検波して音声信号に変換
し、TDMA信号処理部266に出力する。また、送信
時にはTDMA信号処理部266から出力されるTDM
A処理された音声信号を変調器267でディジタル変調
するとともに、D/A変換器268、269でD/A変
換し、それぞれI信号およびQ信号として直交変調器2
51に出力する。
【0077】TDMA信号処理部266は無線周波数を
時間分割し、特定の時間帯でバースト状に送受信信号を
伝送するTDMA(Time Division Multiple Access:
時分割多重アクセス)処理を行なう。TDMA信号処理
部266はスピーチコーディク270に接続され、スピ
ーチコーディク270はディジタル音声信号の圧縮/伸
張処理を行なう。具体的には、受信側ではTDMA信号
処理部266から送られてきたADPCM音声信号(4
bit×8kHz=32k bps)をPCM音声信号(8
bit×8kHz=64k bps)に復号化することによ
り伸張してPCMコーデック271に出力し、送信側で
はPCMコーデック271から送られてきたPCM音声
信号をADPCM音声信号に符号化することにより圧縮
してTDMA信号処理部266に出力する
【0078】スピーチコーディク270はPCMコーデ
ィク271に接続され、PCMコーディク271はアナ
ログ/ディジタル変換処理をする。具体的には、D/A
変換器272によりスピーチコーディク270から入力
されるPCM音声信号をアナログ信号に変換しアンプ2
73を介して受話器(スピーカ等)274に出力する処
理を行うとともに、送話器(マイク等)275により入
力されアンプ276によって増幅されたアナログ音声信
号をA/D変換器277でA/D変換しPCMディジタ
ル信号(PCM音声信号)に符号化して出力する処理を
行う。上記受話器274および送話器275は、例えば
握り部分を介して結合して一体化した送受器(ハンドセ
ット)として構成してされる。また、この他にリンガを
鳴らすリンガ部が設けられる。
【0079】278は所定プロトコルに従い装置全体の
制御を行なう通信制御用マイコンであり、例えばCP
U、ROM、RAM等から構成される。通信制御用マイ
コン278は内部のROMに格納されているマイクロプ
ログラムに従ってデータや演算結果などを一時的に記憶
するRAMを使用して前述したPLL周波数シンセサイ
ザ回路207への制御処理を含むディジタルコードレス
携帯電話装置の各種の動作を制御する。また、通信制御
用マイコン278はマンマシンインターフェース用マイ
コン279を介してキーボード280からの操作情報を
取り込むとともに、発信者番号や時刻、通話時間、通話
料金等を表示するLCD等からなる表示部281に対し
て必要なデータを出力する。キーボード280は、所定
のキーマトリクスを有し、例えばテンキーや各種のファ
ンクションキーが設けられたものである。
【0080】このように、本発明のPLL周波数シンセ
サイザ回路207をディジタルコードレス携帯電話装置
に組み込んだ場合、PLL周波数シンセサイザ回路20
7が送信時と受信時とで局部発振周波数異なっても切替
え動作ができる。つまり、1つのPLL周波数シンセサ
イザ回路297によりチャンネル間隔(基準周波数)の
整数倍となっていないチャンネル(キャリア)周波数に
おいても、PLL周波数シンセサイザ回路207の出力
の端数分の周波数を吸収することによって基準周波数を
チャンネル間隔の周波数とすることが可能になる。
【0081】なお、上記各実施例では、位相比較器に入
力される信号を周波数変換するようにしているが、位相
比較器に入力される信号を周波数変換する周波数変換手
段を有するものであればどのような構成や変換方法のも
のでもよく、各分周器等の種類・個数、制御方法等は、
どのようなものでもよいことは言うまでもない。また、
上記各実施例では、原信号発振器として、水晶発振器を
用いているが、その種類は何でもよく、また、精度の良
い信号を発振できるものであれば水晶発振器に限定され
ないことは言うまでもない。さらに、第3実施例で第2
実施例のバンドパスフィルタ(BPF)47の通過帯域
を大きくするためにfdをftcxoと混合したが、この実
施例は、第2実施例のみでなく他の実施例(第1実施例
および第4実施例)にも適用できる。
【0082】
【発明の効果】本発明によれば、原周波数信号frのN
倍(fr×N)以外の周波数においても発振周波数を一
定とした信号を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るPLL周波数シンセサイザ回路の
第1実施例の回路構成図である。
【図2】本発明に係るPLL周波数シンセサイザ回路の
第2実施例の回路構成図である。
【図3】本発明に係るPLL周波数シンセサイザ回路の
第3実施例の回路構成図である。
【図4】本発明に係るPLL周波数シンセサイザ回路の
第4実施例の回路構成図である。
【図5】本発明に係るPLL周波数シンセサイザ回路の
第5実施例の回路構成図である。
【図6】同実施例のPLL周波数シンセサイザ回路を使
用した携帯電話装置の構成図である。
【図7】同実施例のPLL周波数シンセサイザ回路を使
用した携帯電話装置の構成図である。
【図8】従来のPLL周波数シンセサイザ回路の回路構
成図である。
【符号の説明】
20,40,60,100 PLL周波数シンセサイザ
回路 21,101 原信号発振器 22,41,102 基準分周器 23,46,61,73,107 混合器 24,47,62,74,108 バンドパスフィルタ
(BPF) 25,42,103 位相比較器(PD) 26,43,104 ローパスフィルタ(LPF) 27,44,105 VCO(電圧制御発振器) 28,45 分周器 29,30,48,71,72,106 比較分周器 31,49,63,75,111 CPU 207 PLL周波数シンセサイザ回路 278 通信制御用マイコン

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準周波数信号を出力する基準信号発生
    器と、 前記基準信号発生器が出力した基準周波数信号を周波数
    変換する周波数変換手段と、 印加電圧に応じて周波数の異なる信号を出力する電圧制
    御発振器と、 前記電圧制御発振器から出力した所定周波数信号を分周
    する分周器と、 前記分周器が分周した信号と前記周波数変換手段が出力
    した周波数変換された基準周波数信号とを位相比較し、
    該位相の誤差信号を出力する位相比較器と、 前記位相比較器が出力した誤差信号を電圧信号に変換
    し、発振制御電圧として前記電圧制御発振器へ出力する
    ループフィルタと、 を具備したことを特徴とするPLL周波数シンセサイザ
    回路。
  2. 【請求項2】 基準周波数信号を出力する基準信号発生
    器と、 印加電圧に応じて周波数の異なる信号を出力する電圧制
    御発振器と、 前記電圧制御発振器が出力した所定周波数信号を周波数
    変換する周波数変換手段と、 前記周波数変換手段が周波数変換した信号を分周する分
    周器と、 前記分周器が分周した信号と前記基準信号発生器が出力
    した基準周波数信号とを位相比較し、該位相の誤差信号
    を出力する位相比較器と、 前記位相比較器が出力した誤差信号を電圧信号に変換
    し、発振制御電圧として前記電圧制御発振器へ出力する
    ループフィルタと、 を具備したことを特徴とするPLL周波数シンセサイザ
    回路。
  3. 【請求項3】 基準周波数信号を出力する基準信号発生
    器と、 印加電圧に応じて周波数の異なる信号を出力する電圧制
    御発振器と、 前記電圧制御発振器が出力した所定周波数信号を分周す
    る分周器と、 前記分周器が分周した信号を周波数変換する周波数変換
    手段と、 前記周波数変換手段が周波数変換した信号と前記基準信
    号発生器が出力した基準周波数信号とを位相比較し、該
    位相の誤差信号を出力する位相比較器と、 前記位相比較器が出力した誤差信号を電圧信号に変換
    し、発振制御電圧として前記電圧制御発振器へ出力する
    ループフィルタと、 を具備したことを特徴とするPLL周波数シンセサイザ
    回路。
  4. 【請求項4】 前記周波数変換手段は、前記基準信号発
    生器が出力した基準周波数信号に基づいて周波数変換す
    る周波数変換器を有することを特徴とする請求項1、請
    求項2又は請求項3の何れかに記載のPLL周波数シン
    セサイザ回路。
  5. 【請求項5】 前記周波数変換手段は、前記基準信号発
    生器が出力した基準周波数信号に基づいて周波数変換す
    る第1の周波数変換手段と、 前記第1の周波数変換手段が周波数変換した信号を前記
    基準信号発振器が出力した基準周波数信号で周波数変換
    する第2の周波数変換手段とを有することを特徴とする
    請求項1、請求項2又は請求項3の何れかに記載のPL
    L周波数シンセサイザ回路。
  6. 【請求項6】 前記周波数変換手段は、周波数変換した
    信号のうち所定帯域の信号を通過させるバンドパスフィ
    ルタを有することを特徴とする請求項1、請求項2、請
    求項3、請求項4又は請求項5の何れかに記載のPLL
    周波数シンセサイザ回路。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003534700A (ja) * 2000-05-25 2003-11-18 ブロードバンド・イノベーションズ・インコーポレイテッド 回転周波数合成器
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JP2017163324A (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 アンリツ株式会社 発振回路及び発振方法

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