JPH0983249A - 周波数シンセサイザ - Google Patents

周波数シンセサイザ

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Publication number
JPH0983249A
JPH0983249A JP7233735A JP23373595A JPH0983249A JP H0983249 A JPH0983249 A JP H0983249A JP 7233735 A JP7233735 A JP 7233735A JP 23373595 A JP23373595 A JP 23373595A JP H0983249 A JPH0983249 A JP H0983249A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
signal
output
controlled oscillator
synthesizer
Prior art date
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Application number
JP7233735A
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English (en)
Inventor
Nobuhiko Ideta
伸彦 出田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速のチャネル切換が可能な周波数シンセサ
イザを提供することを目的とする。 【構成】 基準信号aを入力して基準信号aの周波数の
所定倍の固定周波数信号を出力するPLLシンセサイザ
1と、基準信号aを基準クロックとして、外部から設定
される周波数データの変化に応じて周波数が変化する可
変周波数信号を出力する数値制御発振器7と、PLLシ
ンセサイザ1と数値制御発振器7とに基準信号aを供給
する基準信号発振器6と、PLLシンセサイザ1の出力
信号と数値制御発振器7の出力信号とを合成するミキサ
12とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速にチャネル切換が
可能な周波数シンセサイザに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、社会の各方面で携帯電話等の移動
体通信が広く利用されるようになってきた。その中で、
無線チャネル切換の技術として周波数シンセサイザが使
用されるようになってきた。
【0003】図2は従来の周波数シンセサイザの構成を
示すブロック図である。図2において、1はPLL(ph
ase-locked loop)シンセサイザ、2は基準信号aと分
周された分周信号bとの位相比較を行う位相比較器、3
は位相比較器2の出力信号の高調波を取り除くループフ
ィルタ、4はループフィルタ3の出力電圧に応じて発生
信号の周波数を変化させる電圧制御発振器、5は電圧制
御発振器4からの出力信号の周波数を分周する分周器、
6はPLLシンセサイザ1内の位相比較器2に基準信号
aを供給する基準信号発振器である。
【0004】以上のように構成された従来の周波数シン
セサイザについて、以下その動作を説明する。まず、位
相比較器2は、基準信号発振器6から出力される基準信
号aと分周器5で分周された分周信号bとの位相比較を
行い、分周信号bが基準信号aよりも位相が進んでいる
場合、すなわち分周信号bの周波数が基準信号aの周波
数よりも大きい(高い)場合、位相比較器2の出力電圧
は下がる。逆に、分周信号bが基準信号aよりも位相が
遅れている場合、すなわち分周信号bの周波数が基準信
号aの周波数よりも小さい(低い)場合、位相比較器2
の出力電圧は上がる。位相比較器2の出力電圧はループ
フィルタ3で高調波を取り除かれて電圧制御発振器4の
制御電圧となる。電圧制御発振器4は、制御電圧が上が
ると、その出力信号の周波数が上がり、制御電圧が下が
ると、その出力信号の周波数が下がるため、分周信号b
の周波数が基準信号aの周波数よりも大きくなって制御
電圧が下がると、電圧制御発振器4の出力信号の周波数
は下がる。逆に、分周信号bの周波数が基準信号aの周
波数よりも小さくなって制御電圧が上がると、電圧制御
発振器4の出力信号の周波数は上がる。電圧制御発振器
4の出力信号はPLLシンセサイザ1の出力信号として
出力される。電圧制御発振器4の出力信号の周波数は分
周器5で分周され、分周信号bとして位相比較器2に入
力される。分周器5の分周比Mを変えることで、無線通
信のチャネルを変えることができる。例えば分周比を1
/10から1/20というように半分にすると、それま
での周波数の倍の周波数の無線通信のチャネルが形成さ
れることになる。
【0005】以上の位相比較器2、ループフィルタ3、
電圧制御発振器4および分周器5のループにより、分周
信号bが基準信号aに対して位相が進んでいる場合、す
なわち分周信号bの周波数が大きい場合は、電圧制御発
振器4の出力信号の周波数を小さくするように制御がか
かり、逆に、分周信号bが基準信号aに対して位相が遅
れている場合、すなわち分周信号bの周波数が小さい場
合は、電圧制御発振器4の出力信号の周波数を大きくす
るように制御がかかる。よって、このループにより、位
相比較器2に入力される基準信号aと分周信号bとが同
じ周波数および位相になるように制御がかかる。これに
より、PLLシンセサイザ1の出力信号の周波数は分周
器5で分周比Mで分周されているため、PLLシンセサ
イザ1の出力信号周波数は基準信号aのM倍の周波数と
なる。
【0006】また、無線通信のチャネルを変える場合
は、分周器5の分周比Mを変えて行うが、ここでは、小
さい周波数のチャネルから大きい周波数のチャネルに変
える場合について、周波数シンセサイザの動作を説明す
る。この場合、電圧制御発振器4の出力信号周波数を小
さい周波数から大きい周波数に変えるため、分周器5の
分周比Mを大きくする。すると、位相比較器2に入力さ
れる分周信号bの周波数が基準信号aの周波数に対して
小さくなるため、位相比較器2の出力電圧は上がり、電
圧制御発振器4の出力信号周波数を上げるように制御が
かかり、電圧制御発振器4の出力信号周波数は切換え後
の周波数に近付いていく。このようにして、PLLシン
セサイザ1のループが動作することにより、PLLシン
セサイザ1の出力信号周波数は小さい周波数から大きい
周波数に切り換えられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、無線通信のチャネルを切り換える場合、
分周器5の分周比を変えて、PLLシンセサイザ1のル
ープを回すことで、PLLシンセサイザ1の周波数の切
換えをおこなっているために、周波数の切換時間がPL
Lシンセサイザ1のループフィルタ3の帯域によって制
限され、周波数の切換時間を短くすることができないと
いう問題点があった。例えば、デジタル移動体通信の基
地局等に使用する周波数シンセサイザには高速チャネル
切換が要求されるため、従来の周波数シンセサイザを使
用する場合、2つの周波数シンセサイザを切り換えて使
用する必要があり、装置のコストアップを生じていた。
【0008】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、高速のチャネル切換が可能な周波数シンセサイザを
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項1記載の周波数シンセサイザは、基準
信号を入力して基準信号の周波数の所定倍の固定周波数
信号を出力するPLLシンセサイザと、基準信号を基準
クロックとして、外部から設定される周波数データの変
化に応じて周波数が変化する可変周波数信号を出力する
数値制御発振器と、PLLシンセサイザと数値制御発振
器とに基準信号を供給する基準信号発振器と、PLLシ
ンセサイザの出力信号と数値制御発振器の出力信号とを
合成するミキサとを有する構成を有している。
【0010】請求項2記載の周波数シンセサイザは、請
求項1記載の周波数シンセサイザにおいて、PLLシン
セサイザが、基準信号と分周された信号との位相の比較
を行って位相比較信号を出力する位相比較器と、位相比
較器から出力される位相比較信号の高調波を取り除くル
ープフィルタと、ループフィルタの出力電圧に応じた周
波数の信号は発生する電圧制御発振器と、電圧制御発振
器から出力される信号の周波数を分周した分周信号を位
相比較器に出力する分周器とを有する構成を有してい
る。
【0011】請求項3記載の周波数シンセサイザは、請
求項1記載の周波数シンセサイザにおいて、数値制御発
振器が、基準信号を基準クロックとして周波数データに
基づく位相データの加算を行うカウンタと、カウンタか
ら出力される位相データを振幅データに変換する記憶部
と、記憶部から出力されるデジタル信号をアナログ信号
に変換するD/Aコンバータと、D/Aコンバータから
出力されるアナログ信号の高調波を取り除いて位相デー
タが変化することにより周波数が変化する可変周波数信
号を出力するフィルタとを有する構成を有している。
【0012】
【作用】この構成によって、フィードバックループを形
成することにより周波数切換時間の長いPLLシンセサ
イザの周波数を固定とし、フィードバックループを形成
しないことにより周波数切換時間の短い数値制御発振器
の周波数を可変としたことにより、数値制御発振器によ
り高速に周波数を切り換えることができるので、周波数
シンセサイザの高速チャネル切換が可能となる。これに
より、デジタル移動体通信の基地局等に使用する高速チ
ャネル切換が必要な周波数シンセサイザに使用する場合
にも、2つの周波数シンセサイザは必要なく、1つの周
波数シンセサイザだけで良く、装置のコストダウンが可
能となる。また、PLL周波数シンセサイザが基準信号
と分周信号との位相差に応じて発振周波数を制御するよ
うにしたので、分周信号の位相および周波数が共に基準
信号に合致する出力信号を正確に発生することができ
る。さらに、数値制御発振器が外部設定の周波数データ
に基づく位相データに応じて変化する可変周波数信号を
出力するようにしたので、周波数データの変化に迅速に
応答して周波数が変化する出力信号を確実に得ることが
できる。
【0013】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明の一実施例に係る周波数シン
セサイザについて図を用いて説明する。図1は本実施例
に係る周波数シンセサイザを示すブロック図である。図
1において、1はPLLシンセサイザ、2は位相比較
器、3はループフィルタ、4は電圧制御発振器、5は分
周器、6は基準信号発振器であり、これらは図2と同様
のものなので、同一符号を付して説明は省略する。7は
可変周波数信号を出力する数値制御発振器、8は入力さ
れた基準信号aを基準クロックとして周波数データの加
算を行うカウンタ、9はカウンタ8から出力される位相
データを振幅データに変換する記憶部、10は記憶部9
から出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換する
D/Aコンバータ、11はD/Aコンバータ10の出力
信号の高調波を取り除くフィルタ、12はPLLシンセ
サイザ1内の電圧制御発振器4の出力信号と数値制御発
振器7内のフィルタ11の出力信号とを合成し、和の周
波数の信号を出力するミキサ、13はミキサ12から出
力される不要なスプリアスを取り除くフィルタである。
【0014】以上のように構成された周波数シンセサイ
ザについて、以下その動作を説明する。PLLシンセサ
イザ1の動作は従来と同様であるので、その説明は省略
するが、分周器5の分周比Mが固定である点のみが従来
と異なる。すなわち、PLLシンセサイザ1の出力信号
周波数は固定である。従来例と同様、位相比較器2、ル
ープフィルタ3、電圧制御発振器4および分周器5のル
ープにより、位相比較器2に入力される基準信号aと分
周信号bとが同じ周波数および位相になるように制御が
かかる。これにより、PLLシンセサイザ1の出力信号
の周波数は、分周器5の分周比がMであることにより、
基準信号aの周波数のM倍となる。
【0015】次に、数値制御発振器7について、その動
作を説明する。まず、カウンタ8は、基準信号発振器6
から出力される基準信号aをクロックとして、周波数デ
ータをクロック毎に加算していく。周波数データは、ク
ロック毎に加算する位相データを意味し、数値制御発振
器7の周波数を決定するデータであり、外部より設定す
る。このようにして、カウンタ8は加算された位相デー
タを出力する。この位相データは記憶部9で位相データ
から振幅データに変換されて出力される。記憶部9に
は、各位相に対応する正弦波の振幅が記憶されており、
カウンタ8から位相データが入力されると、この位相デ
ータに対応する正弦波の振幅データを出力する。記憶部
9から出力された振幅データはD/Aコンバータ10で
デジタル信号からアナログ信号に変換されて出力され
る。次に、D/Aコンバータ10から出力されたアナロ
グ信号は、フィルタ11で高調波を取り除かれて、数値
制御発振器7の出力信号として出力される。
【0016】次に、PLLシンセサイザ1の出力信号と
数値制御発振器7の出力信号とをミキサ12で合成し、
和の周波数の信号を出力する。フィルタ13では、ミキ
サ12から発生した不要なスプリアスを取り除いて出力
する。このフィルタ13からの出力信号が周波数シンセ
サイザの出力信号となる。
【0017】ここで、無線通信のチャネルを変える場合
について説明する。まず、PLLシンセサイザ1では従
来、周波数を切り換える場合、分周器5の分周比Mを変
えて、PLLシンセサイザ1のループを回すことで、P
LLシンセサイザ1の周波数の切換を行っているため、
周波数の切換時間がPLLシンセサイザ1のループフィ
ルタ3の帯域によって制限され、周波数の切換時間を短
くすることができなかった。よって、上述したようにP
LLシンセサイザ1の出力信号周波数は固定とした。次
に、数値制御発振器7では、周波数を切り換える場合、
前述したように外部より設定されるカウンタ8の周波数
データを変えて、クロック毎にカウンタ8で加算する位
相データを変えることにより、数値制御発振器7の出力
信号周波数の切換を行っているため、出力信号周波数の
切換時間を短くすることができる。よって、数値制御発
振器7の出力信号周波数は可変とした。PLLシンセサ
イザ1の出力信号と数値制御発振器7の出力信号とはミ
キサ12で合成されて和の周波数信号が出力されるた
め、PLLシンセサイザ1の出力信号周波数が固定で
も、数値制御発振器7の出力信号周波数が可変であれ
ば、周波数シンセサイザとしては出力信号周波数は可変
となる。従って、周波数切換に時間のかかるPLLシン
セサイザ1の出力信号周波数を固定とし、PLLシンセ
サイザ1のようなフィードバックループを形成すること
がないことにより周波数切換時間の短い数値制御発振器
7の出力信号周波数を変えることで、周波数シンセサイ
ザの周波数の切換を行うので、周波数切換時間の短い周
波数シンセサイザが実現できる。なお、数値制御発振器
7はその出力信号周波数の上限が100MHz程度に制
限されるため、数値制御発振器7のみでは、PHS等で
必要な1GHz以上の周波数の信号を出力できず、周波
数シンセサイザを構成することができない。
【0018】以上のように本実施例によれば、周波数切
換時間の長いPLLシンセサイザ1の周波数を固定と
し、周波数切換時間の短い数値制御発振器7の周波数を
可変としたことにより、数値制御発振器7により高速に
周波数を切り換えることができるので、周波数シンセサ
イザの高速チャネル切換が可能となる。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明は、基準信号を入力
して基準信号の周波数の所定倍の固定周波数信号を出力
するPLLシンセサイザと、基準信号を基準クロックと
して、外部から設定される周波数データの変化に応じて
周波数が変化する可変周波数信号を出力する数値制御発
振器と、PLLシンセサイザと数値制御発振器とに基準
信号を供給する基準信号発振器と、PLLシンセサイザ
の出力信号と数値制御発振器の出力信号とを合成するミ
キサとを有することにより、外部から設定される周波数
データの変化に応じて数値制御発振器の出力信号の周波
数を迅速に変化させることができるので、出力信号の周
波数を迅速に変化させて高速チャネル切換が可能な周波
数シンセサイザを実現することができる。
【0020】また、PLLシンセサイザが、基準信号と
分周された信号との位相の比較を行って位相比較信号を
出力する位相比較器と、位相比較器から出力される位相
比較信号の高調波を取り除くループフィルタと、ループ
フィルタの出力電圧に応じた周波数の信号は発生する電
圧制御発振器と、電圧制御発振器から出力される信号の
周波数を分周した分周信号を位相比較器に出力する分周
器とを有することにより、基準信号と分周信号との位相
差に応じてPLLシンセサイザの発振周波数を制御する
ようにしたので、分周信号の位相および周波数が共に基
準信号に合致する出力信号を正確に発生することが可能
な周波数シンセサイザを実現することができる。
【0021】さらに、数値制御発振器が、基準信号を基
準クロックとして周波数データに基づく位相データの加
算を行うカウンタと、カウンタから出力される位相デー
タを振幅データに変換する記憶部と、記憶部から出力さ
れるデジタル信号をアナログ信号に変換するD/Aコン
バータと、D/Aコンバータから出力されるアナログ信
号の高調波を取り除いて位相データが変化することによ
り周波数が変化する可変周波数信号を出力するフィルタ
とを有することにより、外部設定の周波数データに基づ
く位相データに応じて変化する可変周波数信号を数値制
御発振器から出力するようにしたので、周波数データの
変化に迅速に応答して周波数が変化する出力信号を確実
に得ることが可能な周波数シンセサイザを実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る周波数シンセサイザを示すブロ
ック図
【図2】従来の周波数シンセサイザの構成を示すブロッ
ク図
【符号の説明】
1 PLLシンセサイザ 2 位相比較器 3 ループフィルタ 4 電圧制御発振器 5 分周器 6 基準信号発振器 7 数値制御発振器 8 カウンタ 9 記憶部 10 D/Aコンバータ 11、13 フィルタ 12 ミキサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基準信号を入力して前記基準信号の周波数
    の所定倍の固定周波数信号を出力するPLLシンセサイ
    ザと、前記基準信号を基準クロックとして、外部から設
    定される周波数データの変化に応じて周波数が変化する
    可変周波数信号を出力する数値制御発振器と、前記PL
    Lシンセサイザと前記数値制御発振器とに前記基準信号
    を供給する基準信号発振器と、前記PLLシンセサイザ
    の出力信号と前記数値制御発振器の出力信号とを合成す
    るミキサとを有することを特徴とする周波数シンセサイ
    ザ。
  2. 【請求項2】前記PLLシンセサイザは、前記基準信号
    と分周された信号との位相の比較を行って位相比較信号
    を出力する位相比較器と、前記位相比較器から出力され
    る位相比較信号の高調波を取り除くループフィルタと、
    前記ループフィルタの出力電圧に応じた周波数の信号は
    発生する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器から出
    力される信号の周波数を分周した分周信号を前記位相比
    較器に出力する分周器とを有することを特徴とする請求
    項1記載の周波数シンセサイザ。
  3. 【請求項3】前記数値制御発振器は、前記基準信号を基
    準クロックとして前記周波数データに基づく位相データ
    の加算を行うカウンタと、前記カウンタから出力される
    位相データを振幅データに変換する記憶部と、前記記憶
    部から出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換す
    るD/Aコンバータと、前記D/Aコンバータから出力
    されるアナログ信号の高調波を取り除いて前記位相デー
    タが変化することにより周波数が変化する可変周波数信
    号を出力するフィルタとを有することを特徴とする請求
    項1記載の周波数シンセサイザ。
JP7233735A 1995-09-12 1995-09-12 周波数シンセサイザ Pending JPH0983249A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004035532A1 (de) * 2004-07-22 2006-02-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Referenztaktübertragungssignals und Ableiten eines Referenztakts aus demselben

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004035532A1 (de) * 2004-07-22 2006-02-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Referenztaktübertragungssignals und Ableiten eines Referenztakts aus demselben
DE102004035532B4 (de) * 2004-07-22 2010-06-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Referenztaktübertragungssignals und Ableiten eines Referenztakts aus demselben

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