JPH08228148A - Pll制御方法 - Google Patents

Pll制御方法

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Publication number
JPH08228148A
JPH08228148A JP7294588A JP29458895A JPH08228148A JP H08228148 A JPH08228148 A JP H08228148A JP 7294588 A JP7294588 A JP 7294588A JP 29458895 A JP29458895 A JP 29458895A JP H08228148 A JPH08228148 A JP H08228148A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
control method
pll
pll control
pass filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP7294588A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyuki Nonaka
和幸 野中
Takehiro Akiyama
岳洋 秋山
Kouji Takegawa
功滋 竹川
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】出力信号の信号純度を低下させることなく設定
周波数の変更時のロックアップタイムを短縮可能とする
PLL制御方法を提供する。 【解決手段】設定周波数データと電圧制御発振器6の出
力とに基づく制御信号をローパスフィルタ5を介して電
圧制御発振器6へ供給するPLL制御方法において、設
定周波数データをPLL演算部1にセットするための信
号に応答し、一時的にロックアップタイムを短縮する様
にローパスフィルタ5の特性を変える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は出力信号周波数を
設定周波数に対し常に一致させるように動作させるPL
L制御方法に関するものである。
【0002】PLLシンセサイザ回路は設定された周波
数と出力信号周波数とを一致させるように動作する負帰
還回路であるが、その負帰還ループには出力信号の信号
純度を向上させるためにローパスフィルタが介在されて
いる。このため、設定周波数を切換える場合には出力信
号周波数がその設定周波数に固定されるまでに前記ロー
パスフィルタの時定数に基くロックアップタイムを必要
としている。
【0003】
【従来の技術】従来のPLL制御方法を説明するため
に、従来のPLLシンセサイザ回路の一例を図5に従っ
て説明すると、PLL演算部1には外部回路からクロッ
ク信号CK、設定周波数データDA及びストローブ信号
STBが入力され、設定周波数データDAが入力された
状態でストローブ信号STBが入力されるとクロック信
号CKに基いて設定周波数データDAがPLL演算部1
に書込まれる。すると、PLL演算部1は水晶発振器2
の基準周波数に基いて設定周波数データDAを分周して
設定信号fr を位相比較器3に出力する。
【0004】また、PLL演算部1には後記プリスケー
ラ7の出力信号が入力され、PLL演算部1はそのプリ
スケーラ7の出力信号を分周して帰還信号fp として位
相比較器3に出力する。
【0005】位相比較器3は設定信号fr と帰還信号f
p とに基いて両信号の周波数及び位相差に応じたパルス
信号φr ,φp をチャージポンプ4に出力し、チャージ
ポンプ4はそのパルス信号φr ,φp に基いて例えば図
6に示す出力信号SG1をローパスフィルタ5(以下L
PFという) に出力する。この出力信号SG1は直流成
分にパルス成分が含まれたものであり、その直流成分は
前記パルス信号φr ,φp の周波数の変動にともなって
昇降し、パルス成分はパルス信号φr ,φp の位相差に
基いて変化する。
【0006】すなわち、パルス信号φp の位相がパルス
信号φr の周波数より遅れている場には出力信号SG1
のパルス成分のうちH成分PHが大きくなり、反対にパル
ス信号φp の周波数がパルス信号φr の周波数より進ん
でいる場合には出力信号SG1のパルス成分のうちL成
分PLが大きくなる。
【0007】LPF5はチャージポンプ4の出力信号S
G1を平滑してパルス成分を除去した出力信号SG2を
電圧制御発振器(以下VCOという)6に出力し、その
VCO6はLPF5の出力信号SG2の電圧値に応じた
周波数の出力信号SG3を出力する。
【0008】また、VCO6の出力信号SG3はプリス
ケーラ7で分周されて、前記PLL演算部1に帰還さ
れ、そのPLL演算部1でさらに分周されて前記帰還信
号fpとして位相比較器3に出力される。
【0009】このようなPLLシンセサイザ回路におい
て設定周波数データDAを外部入力により周波数F1か
ら同F2に変更した場合、図7(a)に示すストローブ
信号STBの入力にともなってPLL演算部1から出力
される設定信号fr の周波数fr1が例えば同fr2に引上
げられて、チャージポンプ4の出力信号SG1は図7
(c)に示すようにそのDCレベルが上昇するため、同
図(d)に示すようにLPF5の出力信号SG2の電圧
値も上昇し、これにともなって同図(e)に示すように
VCO6の出力信号SG3の周波数もそれまで設定され
ていた周波数F1から新たに設定された周波数F2に移
行する.そして、VCO6の出力信号SG3はプリスケ
ーラ7を介してPLL演算部1に常に帰還されているの
で、この負帰還ループにより帰還信号fp が新たな設定
信号fr2に一致するように動作する。また、設定信号f
r が引下げられた場合にはチャージポンプ4の出力信号
SG1のDCレベルが低下して同様に新たな設定周波数
に収束する。
【0010】従って、このようなPLLシンセサイザ回
路では1個の水晶発振器2で種々の周波数を水晶制御と
同等の安定度で出力可能となる。なお、図7(c)にお
いてはチャージポンプ4の出力信号SG1のDCレベル
の変化のみを表示し、その出力信号SG1に含まれるパ
ルス成分の表示は省略している。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なPLL制御方法ではチャージポンプ4の出力信号SG
1がLPF5を介してVCO6に出力されるため、設定
周波数データDAの変更に基いてチャージポンプ4の出
力信号SG1のDCレベルが変動してからVCO6の出
力信号SG3の周波数が新たな設定周波数F2に収束す
るまでに、LPF5の時定数に基くロックアップタイム
t1が存在し、このPLLシンセサイザ回路をチューナ
ーに使用した場合にはこのロックアップタイムt1間で
同調不能となってノイズが出力されるという問題点があ
る。
【0012】そこで、このロックアップタイムt1を小
さくするためにLPF5の時定数を小さくすると、チャ
ージポンプ4の出力信号SG1に合まれるパルス成分が
VCO6に入力されるため、VCO6の出力信号SG3
に歪みが生じて信号純度が低下するという問題点が生じ
る。
【0013】この発明の目的は、出力信号の信号純度を
低下させることなく設定周波数の変更時のロックアップ
タイムを短縮可能とするPLL制御方法を提供すること
にある。
【0014】
【課題を解決するための手段】図1はこの発明の原理説
明図である。すなわち、PLLシンセサイザ回路は外部
からの設定周波数データと電圧制御発振器6の出力に基
づいてPLL制御部11から出力される制御信号がロー
パスフィルタ5を介して電圧制御発振器6に出力され
て、その電圧制御発振器6の出力が設定周波数と一致す
るように構成されている。ここで、この発明では、設定
周波数データをPLL制御部11にセットするための信
号に応答し、一時的にロックアップタイムを短縮する様
にローパスフィルタ5の特性を変える方法を採用してい
る。ローパスフィルタ5の特性を変えるには例えば切換
え部8が用いられる。
【0015】(作用)設定周波数が変更される際、設定
周波数データをPLL制御部11にセットするための信
号に応答し、一時的にロックアップタイムを短縮する様
にローパスフィルタ5の特性が変えられる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図2〜図4に従って説明する。なお、前記従
来例と同一構成部分は同一番号を付してその説明を省略
する。
【0017】図2に示す本実施の形態は、LPF5に対
しアナログスイッチ8が切換え部として並列に接続され
ていること以外は前記従来例と同一構成である。そし
て、そのアナログスイッチ8には前記ストローブ信号S
TBが入力され、そのストローブ信号STBが入力され
た時に限り同アナログスイッチ8が閉路される。
【0018】その具体的構成を図3に従って説明する
と、チャージポンプ4はバイポーラトランジスタ及びM
OSトランジスタで構成され、その入力端子に接続され
る前記位相比較器3及びその前段のPLL演算部1(図
3においてはともに図示しない) はCMOS構成であ
る。また、アナログスイッチ8は一対のMOSトランジ
スタ9及び2個のインバータ10で構成されている。そ
して、このようなアナログスイッチ8、チャージポンプ
4、位相比較器3及びPLL演算部1はBi・CMOS
構成で1チップに納められ、LPF5及びVCO6は外
付け回路である。なお、本発明のPLL制御部は、本実
施の形態ではPLL演算部1、発振器としての水晶発振
器2、位相比較器3、チャージポンプ4及びプリスケー
ラ7から構成されている。
【0019】このVCO6は基本的にコルピッツ発振回
路であり、コンデンサC3,C4,C5、コイルL2及
び発振用トランジスタT1で構成されている。また、抵
抗R1,R2はべース電位を供給するために用いられ、
コイルL1はコレクタ電位を供給している。コンデンサ
C1,C2は入力端子電圧Vtと前記コレクタ電位とを
DC的に切離するために用いられている。
【0020】また、バリキャップVc1はVtレベルに
よりその容量値が変動して、コルピッツ発振回路の発振
周波数を変動させ、コンデンサC6は発振周波数をAC
結合で取出すために使用されている。
【0021】次に、このような構成のPLLシンセサイ
ザ回路の動作(PLL制御方法)を図4に従って説明す
る。さて、前記従来例と同様にVCO6の出力周波数を
変更するために新たな設定周波数データDAがPLL演
算部1に入力され、図4(a)に示すようにストローブ
信号STBが入力されて、図4(b)に示すようにPL
L演算部1から出力されていた設定信号fr1が同fr2に
引上げられると、位相比較器3及びチャージポンプ4の
作用により同図(c)に示すように同チャージポンプ4
から出力される出力信号SG1のDCレベルが上昇す
る。
【0022】このとき、アナログスイッチ8にはHレベ
ルのストローブ信号STBに基いて閉路されているので
チャージポンプ4の出力信号SG1はLPF5に出力さ
れると同時にアナログスイッチ8を介してVCO6にも
出力されるため、VCO6の出力信号SG3はそれまで
出力されていた周波数F1から僅かなロックアップタイ
ムt2で同F2に移行される。そして、ストローブ信号
STBがLレベルに移行すると、アナログスイッチ8が
開路されてVCO6にはチャージポンプ4の出力信号S
G1がLPF5を介して出力信号SG2として入力され
るので、VCO6からの出力信号SG3は信号純度の高
いものとなる。
【0023】以上のようにこのPLL制御方法では設定
周波数データDAが変更されてPLL演算部1から出力
される設定信号fr が変更されるときにはストローブ信
号STBの入力に基いてアナログスイッチ8が閉路され
てチャージポンプ4の出力信号SG1がLPF5を介す
ることなくVCO6に直接出力されるので、VCO6の
出力信号SG3を周波数F1から新たに設定された同F
2まで僅かなロックアップタイムt2で速やかに移行さ
せることができ、ストローブ信号STBがLレベルに移
行した後はLPF5の出力信号SG2に基いて歪みのな
い出力信号SG3がVCO6から出力される。
【0024】また、アナログスイッチ8はチャージポン
プ4、位相比較器3及びPLL演算部1等とともに同一
チップ内に収められ、しかもアナログスイッチ8はスト
ローブ信号STBの入力に基づいて開閉することからア
ナログスイッチ8を開閉させるための特別な検出回路を
新たに設ける必要もないので、このPLLシンセサイザ
回路の回路面積を縮小することができるとともに、外部
から混入するノイズに対する信頼性を向上させることも
できる。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は出力信
号の信号純度を低下させることなく設定周波数の変更時
のロックアップタイムを短縮可能とするPLL制御方法
を提供することができる優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の原理説明図。
【図2】この発明を具体化したPLLシンセサイザ回路
のブロック図。
【図3】PLLシンセサイザ回路の一部の具体的構成を
示す回路図。
【図4】PLLシンセサイザ回路の動作を示す波形図。
【図5】従来のPLLシンセサイザ回路のブロック図。
【図6】チャージポンプの出力信号を示す波形図。
【図7】従来のPLLシンセサイザ回路の動作を示す波
形図。
【符号の説明】
5 ローパスフィルタ 6 電圧制御発振器 8 切換え部 11 PLL制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 岳洋 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番2 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 竹川 功滋 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番2 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 設定周波数データと電圧制御発振器の出
    力とに基づく制御信号をローパスフィルタを介して電圧
    制御発振器へ供給するPLL制御方法において、 設定周波数データをPLL制御部にセットするための信
    号に応答し、一時的にロックアップタイムを短縮する様
    に前記ローパスフィルタの特性を変えることを特徴とす
    るPLL制御方法。
  2. 【請求項2】 前記設定周波数データをPLL制御部に
    セットするための信号が、ストローブ信号であることを
    特徴とする請求項1に記載のPLL制御方法。
  3. 【請求項3】 前記ローパスフィルタの特性を変える時
    間が、ロックアップタイムより長いことを特徴とする請
    求項1に記載のPLL制御方法。
  4. 【請求項4】 前記ローパスフィルタの特性は、ローパ
    スフィルタの両端を短絡することによって変化されるこ
    とを特徴とする請求項1に記載のPLL制御方法。
  5. 【請求項5】 前記ローパスフィルタの特性は、それを
    無効にすることで、変化されるものであることを特徴と
    する請求項1に記載のPLL制御方法。
  6. 【請求項6】 前記ローパスフィルタの無効化は、その
    両端を短絡することでなされることを特徴とする請求項
    5に記載のPLL制御方法。
  7. 【請求項7】 前記ローパスフィルタの特性の変化は、
    その時定数を変化することによってなされることを特徴
    とする請求項1に記載のPLL制御方法。
JP7294588A 1995-11-13 1995-11-13 Pll制御方法 Pending JPH08228148A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5533554B2 (ja) * 1974-12-27 1980-09-01
JPS57500131A (ja) * 1980-02-20 1982-01-21
JPS62188427A (ja) * 1986-02-13 1987-08-18 Yokogawa Electric Corp 信号発生回路

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19971014