JPH09307438A - Pll回路 - Google Patents
Pll回路Info
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- JPH09307438A JPH09307438A JP8146571A JP14657196A JPH09307438A JP H09307438 A JPH09307438 A JP H09307438A JP 8146571 A JP8146571 A JP 8146571A JP 14657196 A JP14657196 A JP 14657196A JP H09307438 A JPH09307438 A JP H09307438A
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- Japan
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- offset voltage
- frequency
- circuit
- range
- signal
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】PLL回路に関し、例えばディジタルオーディ
オ信号、ディジタルビデオ信号等の伝送、通信に適用し
て、基準信号に対して確実に位相同期することができる
ようにする。 【解決手段】制御手段15により、所定範囲内で、周波
数引き込み範囲を掃引する。
オ信号、ディジタルビデオ信号等の伝送、通信に適用し
て、基準信号に対して確実に位相同期することができる
ようにする。 【解決手段】制御手段15により、所定範囲内で、周波
数引き込み範囲を掃引する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はPLL回路に関し、
例えばディジタルオーディオ信号、ディジタルビデオ信
号等の伝送、通信においてクロック等を生成するPLL
(Phase Locked Loop )回路に適用して、所定範囲内
で、周波数引き込み範囲を掃引することにより、基準信
号に対して確実に位相同期することができるようにす
る。
例えばディジタルオーディオ信号、ディジタルビデオ信
号等の伝送、通信においてクロック等を生成するPLL
(Phase Locked Loop )回路に適用して、所定範囲内
で、周波数引き込み範囲を掃引することにより、基準信
号に対して確実に位相同期することができるようにす
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ディジタルオーディオ信号、ディ
ジタルビデオ信号等の伝送、通信においては、PLL回
路において、伝送対象より到来するディジタルオーディ
オ信号、ディジタルビデオ信号のクロックを生成し、こ
のクロックを基準にして伝送されたディジタルオーディ
オ信号、ディジタルビデオ信号等を処理するようになさ
れている。
ジタルビデオ信号等の伝送、通信においては、PLL回
路において、伝送対象より到来するディジタルオーディ
オ信号、ディジタルビデオ信号のクロックを生成し、こ
のクロックを基準にして伝送されたディジタルオーディ
オ信号、ディジタルビデオ信号等を処理するようになさ
れている。
【0003】図5は、このPLL回路を示すブロック図
であり、このPLL回路1では、例えば伝送路を介して
入力されるディジタル信号S1に対して、波形整形等の
処理を施した後、位相比較器2に入力する。位相比較器
2は、例えばイクスクルーシブオア回路により構成さ
れ、電圧制御型発振回路(VCO)3より出力されるク
ロックCKとこのディジタル信号S1との位相誤差信号
S2を出力する。
であり、このPLL回路1では、例えば伝送路を介して
入力されるディジタル信号S1に対して、波形整形等の
処理を施した後、位相比較器2に入力する。位相比較器
2は、例えばイクスクルーシブオア回路により構成さ
れ、電圧制御型発振回路(VCO)3より出力されるク
ロックCKとこのディジタル信号S1との位相誤差信号
S2を出力する。
【0004】ループフィルタ4は、ローパスフィルタに
より構成され、この位相誤差信号S2を帯域制限するこ
とにより、ジッタ、ノイズ等による信号レベルの変化を
除去して出力する。電圧制御型発振回路3は、クロック
CKを生成する発振回路でなり、ループフィルタ4より
出力される出力信号S3の信号レベルに応じて発振周波
数を可変する。これによりPLL回路1は、フィードバ
ックループを形成して、位相誤差信号S2の信号レベル
が0レベルになるように、クロックCKの周波数を可変
し、ディジタル信号S1に位相同期したクロックCKを
生成するようになされている。
より構成され、この位相誤差信号S2を帯域制限するこ
とにより、ジッタ、ノイズ等による信号レベルの変化を
除去して出力する。電圧制御型発振回路3は、クロック
CKを生成する発振回路でなり、ループフィルタ4より
出力される出力信号S3の信号レベルに応じて発振周波
数を可変する。これによりPLL回路1は、フィードバ
ックループを形成して、位相誤差信号S2の信号レベル
が0レベルになるように、クロックCKの周波数を可変
し、ディジタル信号S1に位相同期したクロックCKを
生成するようになされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところでディジタル信
号S1にジッタが多く含まれる場合もある。PLL回路
1において、このような場合にクロックCKを安定に生
成するためには、時定数の大きなループフィルタ4を適
用する必要がある。ところが時定数の大きなループフィ
ルタ4を適用すると、その分PLL回路1においては、
周波数引込み範囲が狭くなる問題がある。
号S1にジッタが多く含まれる場合もある。PLL回路
1において、このような場合にクロックCKを安定に生
成するためには、時定数の大きなループフィルタ4を適
用する必要がある。ところが時定数の大きなループフィ
ルタ4を適用すると、その分PLL回路1においては、
周波数引込み範囲が狭くなる問題がある。
【0006】すなわちPLL回路1においては、電源を
立ち上げると自走周波数によりクロックCKを出力し、
この自走周波数を中心にした、ループフィルタ4の特性
により決まる周波数引込み範囲内にディジタル信号S1
の周波数が入っている場合、ディジタル信号S1に位相
同期するようにフィードバックループが形成される。従
って周波数引込み範囲が狭くなれば、その分クロックC
Kがディジタル信号S1に位相同期し難くなる。
立ち上げると自走周波数によりクロックCKを出力し、
この自走周波数を中心にした、ループフィルタ4の特性
により決まる周波数引込み範囲内にディジタル信号S1
の周波数が入っている場合、ディジタル信号S1に位相
同期するようにフィードバックループが形成される。従
って周波数引込み範囲が狭くなれば、その分クロックC
Kがディジタル信号S1に位相同期し難くなる。
【0007】またPLL回路1においては、NRZ(No
n-Return to Zero)符号により符号化処理されたディジ
タル信号S1が入力される場合もあり、このようなNR
Z符号においては、エッジの発生周期が一定でなく、タ
イミングによってはクロックCKに対応する位相情報が
欠落している場合もある。PLL回路1においては、こ
のようなディジタル信号S1が入力される場合も周波数
引込み範囲が狭くなる問題がある。
n-Return to Zero)符号により符号化処理されたディジ
タル信号S1が入力される場合もあり、このようなNR
Z符号においては、エッジの発生周期が一定でなく、タ
イミングによってはクロックCKに対応する位相情報が
欠落している場合もある。PLL回路1においては、こ
のようなディジタル信号S1が入力される場合も周波数
引込み範囲が狭くなる問題がある。
【0008】このように周波数引込み範囲が狭くなる
と、固体のばらつき等によりディジタル信号S1の周波
数にばらつきがある場合、温度変化によりディジタル信
号S1の周波数が変化した場合、同様に温度変化により
クロックCKの周波数が変化して周波数引き込み範囲が
変化した場合等に、ディジタル信号S1に対してクロッ
クCKを正しく同期させることが困難になる。また複数
のディジタル信号を切り換えて入力する場合にも同様の
現象が発生する。
と、固体のばらつき等によりディジタル信号S1の周波
数にばらつきがある場合、温度変化によりディジタル信
号S1の周波数が変化した場合、同様に温度変化により
クロックCKの周波数が変化して周波数引き込み範囲が
変化した場合等に、ディジタル信号S1に対してクロッ
クCKを正しく同期させることが困難になる。また複数
のディジタル信号を切り換えて入力する場合にも同様の
現象が発生する。
【0009】これらの問題を解決する1つの方法とし
て、PLL回路1を構成する素子を厳選してばらつきを
低減する方法、素子を組合せて温度補償する方法、さら
には入力信号の周波数を検出し、この検出結果よりクロ
ックCKの周波数を可変する方法等が考えられるが、何
れも全体構成が煩雑になる等の欠点がある。
て、PLL回路1を構成する素子を厳選してばらつきを
低減する方法、素子を組合せて温度補償する方法、さら
には入力信号の周波数を検出し、この検出結果よりクロ
ックCKの周波数を可変する方法等が考えられるが、何
れも全体構成が煩雑になる等の欠点がある。
【0010】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、入力信号に確実に位相同期することができるPLL
回路を提案しようとするものである。
で、入力信号に確実に位相同期することができるPLL
回路を提案しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、制御手段により、基準信号に同期
するまでの期間の間、所定の掃引範囲で、周波数引き込
み範囲を掃引する。
め本発明においては、制御手段により、基準信号に同期
するまでの期間の間、所定の掃引範囲で、周波数引き込
み範囲を掃引する。
【0012】周波数引込み範囲を掃引すれば、周波数引
込み範囲が狭い場合でも、この掃引中の何れかの期間の
間、基準信号を周波数引込み範囲内に保持することがで
き、この期間を利用して、基準信号に対して発振信号を
同期させることができる。これにより周波数引込み範囲
が狭い場合でも、同期のとれる範囲を広くすることがで
きる。しかも比較的簡単な回路で実現することができ
る。
込み範囲が狭い場合でも、この掃引中の何れかの期間の
間、基準信号を周波数引込み範囲内に保持することがで
き、この期間を利用して、基準信号に対して発振信号を
同期させることができる。これにより周波数引込み範囲
が狭い場合でも、同期のとれる範囲を広くすることがで
きる。しかも比較的簡単な回路で実現することができ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。
発明の実施の形態を詳述する。
【0014】図1は、本発明の実施の形態に係るPLL
回路を示すブロック図である。このPLL回路10にお
いて、図5について上述したPLL回路と同一の構成
は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略す
る。
回路を示すブロック図である。このPLL回路10にお
いて、図5について上述したPLL回路と同一の構成
は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略す
る。
【0015】位相比較器12は、例えばイクスクルーシ
ブオア回路により構成され、ディジタル信号S1に比し
て、電圧制御型発振回路(VCO)13より出力される
クロックCKの位相が進み位相の場合、負側に信号レベ
ルが立ち下がる位相誤差信号S12を出力する。加算回
路14は、オフセット電圧発生回路15より出力される
オフセット電圧VEを位相誤差信号S12に加算して出
力する。
ブオア回路により構成され、ディジタル信号S1に比し
て、電圧制御型発振回路(VCO)13より出力される
クロックCKの位相が進み位相の場合、負側に信号レベ
ルが立ち下がる位相誤差信号S12を出力する。加算回
路14は、オフセット電圧発生回路15より出力される
オフセット電圧VEを位相誤差信号S12に加算して出
力する。
【0016】ループフィルタ16は、例えば低域通過型
のパッシブ型フィルタ又はアクティブ型フィルタで構成
され、位相誤差信号S12を帯域制限して出力する。電
圧制御型発振回路13は、ループフィルタ16の出力信
号S13を基準にしてクロックCKを生成して出力す
る。ここで電圧制御型発振回路13は、出力信号S13
の信号レベルが立ち上がると、発振周波数を増大する。
これによりPLL回路10は、フィードバックループを
形成して、クロックCKを生成するようになされてい
る。
のパッシブ型フィルタ又はアクティブ型フィルタで構成
され、位相誤差信号S12を帯域制限して出力する。電
圧制御型発振回路13は、ループフィルタ16の出力信
号S13を基準にしてクロックCKを生成して出力す
る。ここで電圧制御型発振回路13は、出力信号S13
の信号レベルが立ち上がると、発振周波数を増大する。
これによりPLL回路10は、フィードバックループを
形成して、クロックCKを生成するようになされてい
る。
【0017】オフセット電圧発生回路15は、出力信号
S13の信号レベルを介して、電圧制御型発振回路13
の発振周波数を監視し、この監視結果に基づいて、オフ
セット電圧VEの電圧を切り換える。すなわちオフセッ
ト電圧発生回路15は、第1及び第2の基準電圧発生器
を有し、通常、この第1の基準電圧発生器より出力され
るα〔V〕のオフセット電圧VEを出力する。
S13の信号レベルを介して、電圧制御型発振回路13
の発振周波数を監視し、この監視結果に基づいて、オフ
セット電圧VEの電圧を切り換える。すなわちオフセッ
ト電圧発生回路15は、第1及び第2の基準電圧発生器
を有し、通常、この第1の基準電圧発生器より出力され
るα〔V〕のオフセット電圧VEを出力する。
【0018】ここでα〔V〕は、ディジタル信号S1の
周波数がPLL回路10の周波数引き込み範囲に入って
いる場合に、加算回路14において、位相誤差信号S1
2により打ち消し得る電圧に設定され、具体的には、位
相比較器12が出力可能な位相誤差信号S12の直流レ
ベル−γ〔V〕に対してα<γの関係で、かつ実用上十
分な電圧に設定されるようになされている。
周波数がPLL回路10の周波数引き込み範囲に入って
いる場合に、加算回路14において、位相誤差信号S1
2により打ち消し得る電圧に設定され、具体的には、位
相比較器12が出力可能な位相誤差信号S12の直流レ
ベル−γ〔V〕に対してα<γの関係で、かつ実用上十
分な電圧に設定されるようになされている。
【0019】これによりPLL回路10においては、α
〔V〕のオフセット電圧VEを出力している状態で、周
波数引き込み範囲にディジタル信号S1の周波数が入っ
ている場合、このオフセット電圧VEの電圧α〔V〕を
位相誤差信号S12により打ち消すように、すなわちル
ープフィルタ16の入力信号レベルが0レベルに収束す
るように、フィードバックループが形成され、ディジタ
ル信号S1に同期したクロックCKを出力する。
〔V〕のオフセット電圧VEを出力している状態で、周
波数引き込み範囲にディジタル信号S1の周波数が入っ
ている場合、このオフセット電圧VEの電圧α〔V〕を
位相誤差信号S12により打ち消すように、すなわちル
ープフィルタ16の入力信号レベルが0レベルに収束す
るように、フィードバックループが形成され、ディジタ
ル信号S1に同期したクロックCKを出力する。
【0020】これに対してα〔V〕のオフセット電圧V
Eを出力している状態で、ディジタル信号S1の周波数
が周波数引き込み範囲に入っていない場合、何らフィー
ドバックループが動作しないことにより、ループフィル
タ16の出力信号S13の信号レベルが徐々に変化す
る。図2に示すように、この実施の形態においては、矢
印Aで示すように、出力信号S13の信号レベルが徐々
に増大し、この信号レベルの変化に追従してクロックC
Kの周波数及び周波数引き込み範囲が掃引されるように
なる。
Eを出力している状態で、ディジタル信号S1の周波数
が周波数引き込み範囲に入っていない場合、何らフィー
ドバックループが動作しないことにより、ループフィル
タ16の出力信号S13の信号レベルが徐々に変化す
る。図2に示すように、この実施の形態においては、矢
印Aで示すように、出力信号S13の信号レベルが徐々
に増大し、この信号レベルの変化に追従してクロックC
Kの周波数及び周波数引き込み範囲が掃引されるように
なる。
【0021】従ってこのようにして周波数引き込み範囲
を掃引している状態で、ディジタル信号S1の周波数が
周波数引き込み範囲に入ると、PLL回路10において
は、フィードバックループが形成されることになる。か
くするにつき、オフセット電圧VEの電圧α〔V〕は、
ディジタル信号S1の周波数が周波数引き込み範囲に入
って位相同期するのに十分な掃引速度を確保できるよう
に、ループフィルタ16の応答特性によっても所定電圧
以下に制限されて設定されるようになされている。これ
によりPLL回路10においては、周波数引き込み範囲
を掃引している状態で、ディジタル信号S1の周波数が
周波数引き込み範囲に入ると、ループフィルタ16の入
力信号レベルが0レベルに収束するように、フィードバ
ックループが形成され、ディジタル信号S1に同期した
クロックCKを出力するようになされている。
を掃引している状態で、ディジタル信号S1の周波数が
周波数引き込み範囲に入ると、PLL回路10において
は、フィードバックループが形成されることになる。か
くするにつき、オフセット電圧VEの電圧α〔V〕は、
ディジタル信号S1の周波数が周波数引き込み範囲に入
って位相同期するのに十分な掃引速度を確保できるよう
に、ループフィルタ16の応答特性によっても所定電圧
以下に制限されて設定されるようになされている。これ
によりPLL回路10においては、周波数引き込み範囲
を掃引している状態で、ディジタル信号S1の周波数が
周波数引き込み範囲に入ると、ループフィルタ16の入
力信号レベルが0レベルに収束するように、フィードバ
ックループが形成され、ディジタル信号S1に同期した
クロックCKを出力するようになされている。
【0022】これに対して周波数引き込み範囲がディジ
タル信号S1の周波数より高い場合、クロックCK及び
周波数引き込み範囲の周波数は上昇を続け、これに伴い
出力信号S13の信号レベルも上昇するようになる。オ
フセット電圧発生回路15は、出力信号S13の信号レ
ベルの判定する比較器を有し、出力信号S13の信号レ
ベルが所定の上限値V1になると、第1の基準電圧発生
器に代えて第2の基準電圧発生器より出力される−β
〔V〕の第2のオフセット電圧VEを出力する。これに
よりオフセット電圧発生回路15は、出力信号S13の
信号レベルを介して、周波数引き込み範囲の周波数を監
視し、電圧制御型発振回路13の発振周波数が所定の信
号レベルV1により決まる上限値にまで上昇すると、オ
フセット電圧VEを切り換える。
タル信号S1の周波数より高い場合、クロックCK及び
周波数引き込み範囲の周波数は上昇を続け、これに伴い
出力信号S13の信号レベルも上昇するようになる。オ
フセット電圧発生回路15は、出力信号S13の信号レ
ベルの判定する比較器を有し、出力信号S13の信号レ
ベルが所定の上限値V1になると、第1の基準電圧発生
器に代えて第2の基準電圧発生器より出力される−β
〔V〕の第2のオフセット電圧VEを出力する。これに
よりオフセット電圧発生回路15は、出力信号S13の
信号レベルを介して、周波数引き込み範囲の周波数を監
視し、電圧制御型発振回路13の発振周波数が所定の信
号レベルV1により決まる上限値にまで上昇すると、オ
フセット電圧VEを切り換える。
【0023】ここでこの−β〔V〕は、絶対値がα
〔V〕に対して大きな値で、かつ逆極性に設定される。
これによりオフセット電圧発生回路15は、電圧制御型
発振回路13の発振周波数が所定の上限値にまで上昇す
ると、矢印Bに示すように、周波数引き込み範囲の掃引
を逆方向に切り換え、周波数引き込み範囲の周波数を急
速に低下する。
〔V〕に対して大きな値で、かつ逆極性に設定される。
これによりオフセット電圧発生回路15は、電圧制御型
発振回路13の発振周波数が所定の上限値にまで上昇す
ると、矢印Bに示すように、周波数引き込み範囲の掃引
を逆方向に切り換え、周波数引き込み範囲の周波数を急
速に低下する。
【0024】さらにオフセット電圧発生回路15は、内
蔵のタイマを起動し、第2のオフセット電圧VEに切り
換えて所定期間経過すると、第2の基準電圧発生器より
出力されるβ〔V〕の基準電圧に代えて第1の基準電圧
発生器より出力されるα〔V〕のオフセット電圧VEを
出力する。これによりオフセット電圧発生回路15は、
電圧制御型発振回路13の発振周波数をこのタイマの時
間により制限される下限値V2に立ち下げた後、再び上
限値V1側に向かって、周波数引き込み範囲を掃引す
る。
蔵のタイマを起動し、第2のオフセット電圧VEに切り
換えて所定期間経過すると、第2の基準電圧発生器より
出力されるβ〔V〕の基準電圧に代えて第1の基準電圧
発生器より出力されるα〔V〕のオフセット電圧VEを
出力する。これによりオフセット電圧発生回路15は、
電圧制御型発振回路13の発振周波数をこのタイマの時
間により制限される下限値V2に立ち下げた後、再び上
限値V1側に向かって、周波数引き込み範囲を掃引す
る。
【0025】これによりオフセット電圧発生回路15
は、基準信号でなるディジタル信号S1にクロックCK
が同期するまでの期間の間、図3に示す処理手順を実行
する。すなわち電源が投入されるとステップSP1から
ステップSP2に移り、ここでα〔V〕のオフセット電
圧VEを印加する。さらにオフセット電圧発生回路15
は、ステップSP3に移り、ループフィルタ16の出力
信号レベルが規定値(上限値V1)を越えたか否か判断
し、ここで否定結果が得られると、ステップSP2に戻
る。
は、基準信号でなるディジタル信号S1にクロックCK
が同期するまでの期間の間、図3に示す処理手順を実行
する。すなわち電源が投入されるとステップSP1から
ステップSP2に移り、ここでα〔V〕のオフセット電
圧VEを印加する。さらにオフセット電圧発生回路15
は、ステップSP3に移り、ループフィルタ16の出力
信号レベルが規定値(上限値V1)を越えたか否か判断
し、ここで否定結果が得られると、ステップSP2に戻
る。
【0026】これにより起動時等においては、オフセッ
ト電圧発生回路15は、電圧制御型発振回路13の発振
周波数を増大させて、周波数引き込み範囲を掃引する。
これによりPLL回路10においては、周波数引き込み
範囲にディジタル信号S1の周波数が入ると、ループフ
ィルタ16の入力信号レベルを0レベルに収束されるよ
うに、フィードバックループが形成されて、ディジタル
信号S1に位相同期したクロックCKを出力する。さら
にオフセット電圧発生回路15は、このように同期を確
立した後においては、ステップSP2−SP3−SP2
の処理手順を繰り返すことになる。
ト電圧発生回路15は、電圧制御型発振回路13の発振
周波数を増大させて、周波数引き込み範囲を掃引する。
これによりPLL回路10においては、周波数引き込み
範囲にディジタル信号S1の周波数が入ると、ループフ
ィルタ16の入力信号レベルを0レベルに収束されるよ
うに、フィードバックループが形成されて、ディジタル
信号S1に位相同期したクロックCKを出力する。さら
にオフセット電圧発生回路15は、このように同期を確
立した後においては、ステップSP2−SP3−SP2
の処理手順を繰り返すことになる。
【0027】これに対して何らかの外乱により同期が外
れた場合、また同期を確立することができなかった場
合、このα〔V〕のオフセット電圧VEの印加により、
オフセット電圧発生回路15は、周波数引き込み範囲を
上限値まで掃引し、この場合ステップSP3において肯
定結果が得られることにより、ステップSP3からステ
ップSP4に移る。ここでオフセット電圧発生回路15
は、オフセット電圧VEを−β〔V〕に切り換え、これ
により周波数引き込み範囲の掃引方向を逆転した後、ス
テップSP5に移る。
れた場合、また同期を確立することができなかった場
合、このα〔V〕のオフセット電圧VEの印加により、
オフセット電圧発生回路15は、周波数引き込み範囲を
上限値まで掃引し、この場合ステップSP3において肯
定結果が得られることにより、ステップSP3からステ
ップSP4に移る。ここでオフセット電圧発生回路15
は、オフセット電圧VEを−β〔V〕に切り換え、これ
により周波数引き込み範囲の掃引方向を逆転した後、ス
テップSP5に移る。
【0028】ここでオフセット電圧発生回路15は、掃
引方向を逆転した後、一定期間経過したか否か判断し、
否定結果が得られると、ステップSP4に戻るのに対
し、肯定結果が得られると、ステップSP2に戻り、オ
フセット電圧VEをα〔V〕に切り換える。
引方向を逆転した後、一定期間経過したか否か判断し、
否定結果が得られると、ステップSP4に戻るのに対
し、肯定結果が得られると、ステップSP2に戻り、オ
フセット電圧VEをα〔V〕に切り換える。
【0029】以上の構成において、電源投入直後、さら
にはディジタル信号S1の入力が開始された直後、PL
L回路10においては、電圧制御型発振回路13より自
走周波数のクロックCKが出力され、位相比較器12に
おいて、このクロックCKがディジタル信号S1と位相
比較されて位相誤差信号S12が生成され、続く加算回
路14において、位相誤差信号S12にα〔V〕のオフ
セット電圧VEが加算される。
にはディジタル信号S1の入力が開始された直後、PL
L回路10においては、電圧制御型発振回路13より自
走周波数のクロックCKが出力され、位相比較器12に
おいて、このクロックCKがディジタル信号S1と位相
比較されて位相誤差信号S12が生成され、続く加算回
路14において、位相誤差信号S12にα〔V〕のオフ
セット電圧VEが加算される。
【0030】この加算回路14の出力信号は、続くルー
プフィルタ16により帯域制限された後、電圧制御型発
振回路13に入力され、電圧制御型発振回路13におい
て、このループフィルタ16の出力信号に応じてクロッ
クCKの周波数が可変される。これによりディジタル信
号S1の周波数がPLL回路10の周波数引き込み範囲
の外にある場合、直流であるオフセット電圧VEの方が
位相比較器12の出力よりも支配的となりループフィル
タ16の出力信号レベルが正方向に一様に変化する。さ
らにこれに追従して電圧制御型発振回路13の発振周波
数も高周波側に一様に変化し、周波数引き込み範囲が掃
引される(図2)。
プフィルタ16により帯域制限された後、電圧制御型発
振回路13に入力され、電圧制御型発振回路13におい
て、このループフィルタ16の出力信号に応じてクロッ
クCKの周波数が可変される。これによりディジタル信
号S1の周波数がPLL回路10の周波数引き込み範囲
の外にある場合、直流であるオフセット電圧VEの方が
位相比較器12の出力よりも支配的となりループフィル
タ16の出力信号レベルが正方向に一様に変化する。さ
らにこれに追従して電圧制御型発振回路13の発振周波
数も高周波側に一様に変化し、周波数引き込み範囲が掃
引される(図2)。
【0031】この状態でディジタル信号S1の周波数が
PLL回路10の周波数引き込み範囲の内に入ると、オ
フセット電圧VEよりも位相誤差信号S12の方が支配
的となるため、ディジタル信号S1とクロックCKの位
相差が減る方向にフィードバック制御が行われ同期が確
立される。
PLL回路10の周波数引き込み範囲の内に入ると、オ
フセット電圧VEよりも位相誤差信号S12の方が支配
的となるため、ディジタル信号S1とクロックCKの位
相差が減る方向にフィードバック制御が行われ同期が確
立される。
【0032】これに対してディジタル信号S1の周波数
がクロックCKの周波数より低い場合、さらには同期の
確立に失敗した場合、外乱等により同期が外れた場合、
ループフィルタ16の出力信号レベルは、増大を続けて
いずれ飽和し、これに対応して電圧制御型発振回路13
の発振周波数、周波数引き込み範囲が上限まで上昇す
る。この途中で、クロックCKの周波数が上限値になる
と、オフセット電圧VEが−β〔V〕に切り換わること
により掃引の方向が逆転する。またこのときα〔V〕に
比べてβ〔V〕が大きな電圧に設定されていることによ
り、ループフィルタ16の出力信号レベルは、正方向に
変化した時よりも速い速度で負方向に変化する。
がクロックCKの周波数より低い場合、さらには同期の
確立に失敗した場合、外乱等により同期が外れた場合、
ループフィルタ16の出力信号レベルは、増大を続けて
いずれ飽和し、これに対応して電圧制御型発振回路13
の発振周波数、周波数引き込み範囲が上限まで上昇す
る。この途中で、クロックCKの周波数が上限値になる
と、オフセット電圧VEが−β〔V〕に切り換わること
により掃引の方向が逆転する。またこのときα〔V〕に
比べてβ〔V〕が大きな電圧に設定されていることによ
り、ループフィルタ16の出力信号レベルは、正方向に
変化した時よりも速い速度で負方向に変化する。
【0033】これにより電圧制御型発振回路13の発振
周波数も、低周波側に急速に変化し、下限まで低下す
る。これによりオフセット電圧発生回路15のタイマに
よる時間管理により、クロックCKの周波数が下限値V
2になると、再びオフセット電圧VEを+α〔V〕に戻
すことでループフィルタ16の出力信号レベルは、また
正方向に一様に変化し、電圧制御型発振回路13の発振
周波数もまた高周波側へと変化する。すなわち周波数引
き込み範囲の緩やかな速度により再び低周波数側より掃
引が開始される。
周波数も、低周波側に急速に変化し、下限まで低下す
る。これによりオフセット電圧発生回路15のタイマに
よる時間管理により、クロックCKの周波数が下限値V
2になると、再びオフセット電圧VEを+α〔V〕に戻
すことでループフィルタ16の出力信号レベルは、また
正方向に一様に変化し、電圧制御型発振回路13の発振
周波数もまた高周波側へと変化する。すなわち周波数引
き込み範囲の緩やかな速度により再び低周波数側より掃
引が開始される。
【0034】これによりディジタル信号S1の周波数
が、周波数引き込み範囲に入ると同期が確立され、かく
するにつきディジタル信号S1の周波数が、掃引の範囲
に存在するならば、確実に周波数引き込み範囲内に入り
同期を確立することができる。
が、周波数引き込み範囲に入ると同期が確立され、かく
するにつきディジタル信号S1の周波数が、掃引の範囲
に存在するならば、確実に周波数引き込み範囲内に入り
同期を確立することができる。
【0035】以上の構成によれば、位相誤差信号にオフ
セット電圧を重畳して、周波数引き込み範囲を掃引する
ことにより、ディジタル信号S1にクロックCKを確実
に位相同期させることができる。
セット電圧を重畳して、周波数引き込み範囲を掃引する
ことにより、ディジタル信号S1にクロックCKを確実
に位相同期させることができる。
【0036】(2)第2の実施の形態 図4は、本発明の第2の実施の形態に係るPLL回路を
示すブロック図である。このPLL回路20において
は、位相誤差信号S12の直流レベルが+α〔V〕を中
心にして変化するように位相比較器21を構成する。こ
れに対応してオフセット電圧発生回路22においては、
通常、0〔V〕のオフセット電圧VEを出力し、掃引の
方向を切り換える際に、−(α+β)〔V〕のオフセッ
ト電圧VEを出力する。
示すブロック図である。このPLL回路20において
は、位相誤差信号S12の直流レベルが+α〔V〕を中
心にして変化するように位相比較器21を構成する。こ
れに対応してオフセット電圧発生回路22においては、
通常、0〔V〕のオフセット電圧VEを出力し、掃引の
方向を切り換える際に、−(α+β)〔V〕のオフセッ
ト電圧VEを出力する。
【0037】すなわちオフセット電圧発生回路22にお
いて、比較回路23は、ループフィルタ16の出力信号
S13と所定の基準電圧VREFとの比較結果により、
例えばワンショットモノマルチでなるタイマ24を起動
し、このタイマ24は、選択回路25の接点を切り換え
てオフセット電圧VEを切り換える。これによりオフセ
ット電圧発生回路22は、クロックCKの周波数が上限
値になると、−(α+β)〔V〕のオフセット電圧VE
を出力して掃引方向を切り換えた後、オフセット電圧V
Eを0〔V〕に立ち下げる。
いて、比較回路23は、ループフィルタ16の出力信号
S13と所定の基準電圧VREFとの比較結果により、
例えばワンショットモノマルチでなるタイマ24を起動
し、このタイマ24は、選択回路25の接点を切り換え
てオフセット電圧VEを切り換える。これによりオフセ
ット電圧発生回路22は、クロックCKの周波数が上限
値になると、−(α+β)〔V〕のオフセット電圧VE
を出力して掃引方向を切り換えた後、オフセット電圧V
Eを0〔V〕に立ち下げる。
【0038】図4に示すように、位相比較器21側でオ
フセット電圧を発生するようにしても、第1の実施の形
態と同様の効果を得ることができる。
フセット電圧を発生するようにしても、第1の実施の形
態と同様の効果を得ることができる。
【0039】(3)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、ループフィルタ16
の出力信号レベルを介して、電圧制御型発振回路13の
発振周波数を監視して掃引方向を切り換える場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、例えば周波数電圧
変換回路等を使用して、直接電圧制御型発振回路13の
発振周波数を直接監視してもよい。
の出力信号レベルを介して、電圧制御型発振回路13の
発振周波数を監視して掃引方向を切り換える場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、例えば周波数電圧
変換回路等を使用して、直接電圧制御型発振回路13の
発振周波数を直接監視してもよい。
【0040】また上述の実施の形態においては、α、
β、γをそれぞれ正の値に設定した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、それぞれが負の場合も同様
に実施することができる。
β、γをそれぞれ正の値に設定した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、それぞれが負の場合も同様
に実施することができる。
【0041】さらに上述の実施の形態においては、掃引
方向を切り換えた場合に、掃引の速度を高速度化する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、実用上十
分な場合には、例えば+α〔V〕と−α〔V〕との間で
オフセット電圧を切り換えて、同一の速度により掃引し
てもよい。なおこの場合は、単にタイマを用いた時間管
理によりオフセット電圧を切り換えるだけで、クロック
CKが同期するまでの期間の間だけ周波数引き込み範囲
を掃引することができ、その分全体構成をさらに一段と
簡略化することができる。
方向を切り換えた場合に、掃引の速度を高速度化する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、実用上十
分な場合には、例えば+α〔V〕と−α〔V〕との間で
オフセット電圧を切り換えて、同一の速度により掃引し
てもよい。なおこの場合は、単にタイマを用いた時間管
理によりオフセット電圧を切り換えるだけで、クロック
CKが同期するまでの期間の間だけ周波数引き込み範囲
を掃引することができ、その分全体構成をさらに一段と
簡略化することができる。
【0042】また上述の実施の形態においては、掃引方
向を切り換えた後、タイマによる時間管理により、元の
掃引方向に切り換える場合について述べたが、本発明は
これに限らず、ループフィルタ16の出力信号レベルを
基準にして元の掃引方向に切り換えてもよい。
向を切り換えた後、タイマによる時間管理により、元の
掃引方向に切り換える場合について述べたが、本発明は
これに限らず、ループフィルタ16の出力信号レベルを
基準にして元の掃引方向に切り換えてもよい。
【0043】さらに上述の実施の形態においては、通
常、+α〔V〕のオフセット電圧を印加する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、ループフィルタ1
6の出力信号レベルによりこのオフセット電圧を可変し
てもよく、さらには同期が確立した後においては、オフ
セット電圧を0〔V〕に立ち下げてもよい。
常、+α〔V〕のオフセット電圧を印加する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、ループフィルタ1
6の出力信号レベルによりこのオフセット電圧を可変し
てもよく、さらには同期が確立した後においては、オフ
セット電圧を0〔V〕に立ち下げてもよい。
【0044】また上述の実施の形態においては、電圧制
御型発振回路13より直接クロックCKを出力する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、位相比較器
の入出力段、電圧制御型発振回路13の出力段に分周回
路を配置する構成のPLL回路にも広く適用することが
できる。
御型発振回路13より直接クロックCKを出力する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、位相比較器
の入出力段、電圧制御型発振回路13の出力段に分周回
路を配置する構成のPLL回路にも広く適用することが
できる。
【0045】さらに上述の実施の形態においては、ディ
ジタル信号に位相同期したクロックを生成する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、例えばバースト
信号、キャリア信号等の種々の基準信号に位相同期した
発振信号を出力するPLL回路に広く適用することがで
きる。
ジタル信号に位相同期したクロックを生成する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、例えばバースト
信号、キャリア信号等の種々の基準信号に位相同期した
発振信号を出力するPLL回路に広く適用することがで
きる。
【0046】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、周波数引
き込み範囲を掃引することにより、簡易な構成で、同期
のとれる範囲を広くすることができ、その分基準信号に
対して確実に位相同期することができるPLL回路を得
ることができる。
き込み範囲を掃引することにより、簡易な構成で、同期
のとれる範囲を広くすることができ、その分基準信号に
対して確実に位相同期することができるPLL回路を得
ることができる。
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るPLL回路を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図2】図1のPLL回路の動作の説明に供する特性曲
線図である。
線図である。
【図3】図1のPLL回路におけるオフセット電圧発生
回路の動作の説明に供するフローチャートである。
回路の動作の説明に供するフローチャートである。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係るPLL回路を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図5】従来のPLL回路を示すブロック図である。
1、10、20……PLL回路、2、12、21……位
相比較器、3、13……電圧制御型発振回路、4、16
……ループフィルタ、14……加算回路、15、22…
…オフセット電圧発生回路
相比較器、3、13……電圧制御型発振回路、4、16
……ループフィルタ、14……加算回路、15、22…
…オフセット電圧発生回路
Claims (8)
- 【請求項1】 基準信号に同期した発振信号を出力する
PLL回路において、 電圧制御型発振回路を制御する制御手段を有し、 前記制御手段は、 前記基準信号に前記発振信号が同期するまでの期間の
間、所定の掃引範囲で、周波数引き込み範囲を掃引し
て、前記基準信号に前記発振信号を同期させることを特
徴とするPLL回路。 - 【請求項2】 前記制御手段は、 少なくとも前記期間の間、位相比較器より出力される位
相誤差信号に第1のオフセット電圧を重畳することによ
り、前記周波数引き込み範囲を掃引することを特徴とす
る請求項1に記載のPLL回路。 - 【請求項3】 前記制御手段は、 前記周波数引き込み範囲が、所定の上限周波数又は下限
周波数になると、前記第1のオフセット電圧を第2のオ
フセット電圧に切り換えて、前記周波数引き込み範囲の
掃引の方向を切り換えることを特徴とする請求項2に記
載のPLL回路。 - 【請求項4】 前記制御手段は、 前記位相誤差信号を帯域制限して前記電圧制御型発振回
路に出力するループフィルタの出力を基準にして、前記
第1のオフセット電圧を第2のオフセット電圧に切り換
えることを特徴とする請求項3に記載のPLL回路。 - 【請求項5】 前記制御手段は、 前記電圧制御型発振回路の発振周波数を基準にして、前
記第1のオフセット電圧を第2のオフセット電圧に切り
換えることを特徴とする請求項3に記載のPLL回路。 - 【請求項6】 前記第1のオフセット電圧は、 前記位相比較器が出力可能な前記位相誤差信号の直流レ
ベル以下の電圧で、極性が逆極性の電圧でなることを特
徴とする請求項4に記載のPLL回路。 - 【請求項7】 前記第2のオフセット電圧は、 前記第1のオフセット電圧より絶対値が大きく、逆極性
の電圧でなることを特徴とする請求項6に記載のPLL
回路。 - 【請求項8】 前記制御手段は、 前記第2のオフセット電圧に切り換えて、前記周波数引
き込み範囲が、所定の下限周波数又は上限周波数になる
と、前記第2のオフセット電圧を第1のオフセット電圧
に切り換えることを特徴とする請求項7に記載のPLL
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8146571A JPH09307438A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | Pll回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8146571A JPH09307438A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | Pll回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09307438A true JPH09307438A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=15410707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8146571A Pending JPH09307438A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | Pll回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09307438A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010541374A (ja) * | 2007-09-28 | 2010-12-24 | アギア システムズ インコーポレーテッド | 拡張されたトラッキング範囲を有する位相ロック・ループ(pll) |
-
1996
- 1996-05-16 JP JP8146571A patent/JPH09307438A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010541374A (ja) * | 2007-09-28 | 2010-12-24 | アギア システムズ インコーポレーテッド | 拡張されたトラッキング範囲を有する位相ロック・ループ(pll) |
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