JP2924803B2 - 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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JP2924803B2
JP2924803B2 JP8198963A JP19896396A JP2924803B2 JP 2924803 B2 JP2924803 B2 JP 2924803B2 JP 8198963 A JP8198963 A JP 8198963A JP 19896396 A JP19896396 A JP 19896396A JP 2924803 B2 JP2924803 B2 JP 2924803B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PLL周波数シン
セサイザ回路に関し、特に位相比較器の出力がチャージ
ポンプ方式のPLLシンセサイザICを使用したPLL
周波数シンセサイザ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の周波数シンセサイザ回路は、図5
に示すように、制御電圧に応じた周波数を出力する電圧
制御発振回路(以下VCOと称す)4と、その出力周波
数を分周し、基準周波数との差に応じた出力(以下PD
OUTと称す)を送出するPLL1と、PLL1から
のPD OUT出力を積分して直流電圧に変換する低域
通過フィルタ(以下LPFと称す)3と、PLLループ
回路に影響を与えないようにVCO4の出力を次段の回
路に伝達するために設けられたバッファー回路(以下b
uffと称す)buff5と、そのbuff5の出力に
より動作する負荷回路であるミキサ7、またはアンプ8
と、それらの電源を接続するスイッチ(以下SWと記
す)SW6と、そのスイッチを制御する制御信号Aとを
有する。
【0003】以上のように構成されたPLL周波数シン
セサイザ回路について、以下にその動作について説明す
る。
【0004】制御信号AによりSWa6はOFFの状態
で、PLL1、LPF3、VCO4、buff5の回路
を動作させ、PLLシンセサイザICをある周波数に収
束させる。その後、制御信号AによりSW6をON状態
として、ミキサ7またはアンプ8の電源を投入する。電
源投入に時間的な差を持たせる理由は、ミキサまたはア
ンプ回路の消費電流が比較的大きいことによる消費電流
の削減の為であり、電池駆動等の小型の携帯無線機では
パワーセーブの手法として一般的な手法である。
【0005】次に、本動作を制御信号Aのタイミングと
VCO4の出力周波数について、時間軸で表したものが
図6である。ミキサ7またはアンプ8に電源が投入され
た瞬間にVCO4の出力周波数は大きく変動し、その変
動は暫くすると、PLLのループの収束の力により、元
の周波数に落ち着く。また、同様にミキサ7またはアン
プ8の電源をOFFした瞬間もVCOの出力周波数は大
きく変動する。周波数変動がおさまる時間は、周波数ル
ープの設計、および、buff5の設計に依存する。
【0006】このような周波数変動の原因は、電源投入
または断によりミキサ7またはアンプ8の入力インピー
ダンスが急激に変化するためであり、このインピーダン
スの激変がPLLのループに対しての急激な負荷変動と
なり、周波数変動を引き起こすものである。このよう
に、従来のPLL周波数シンセサイザ回路では、アンプ
またはミキサの電源のON、OFFにより周波数の変動
が生じる。
【0007】この従来のPLL周波数シンセサイザの周
波数変動の問題に対して、アンプの電源のON/OFF
に関わらずアンプの入力インピーダンスが一定となるよ
うにする手法(特開平2−44923)が提示されてい
るが、インピーダンスを一定にする回路に抵抗とコンデ
ンサを用いたことにより、回路遅延が発生し、完全に周
波数変動を抑えられず、回路規模が大きいという問題が
残っている。
【0008】また、電源のON/OFFに合わせてVC
Oに対して、周波数変動と逆の信号を変調信号として入
力し、周波数変動を抑える手法(特開平1−18392
0)が提示されているが、この方法にも、逆信号のレベ
ルをどれくらいに設定するかが難しいという問題点があ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
PLL周波数シンセサイザ回路は、負荷回路のミキサ
や、アンプの電源のON/OFF時にVCO出力に周波
数変動が発生し、この変動を防止するために、特開平2
−44923号公報では回路遅延が発生し、かつ、回路
規模が増大し、特開平1−183920号公報では、逆
信号のレベル設定が困難であるという欠点がある。
【0010】本発明の目的は、従来の技術におけるPL
L周波数シンセサイザ回路の負荷回路のミキサまたはア
ンプの電源ON/OFFによる周波数変動の発生を防止
し、ミキサまたはアンプの電源ONの後、すぐにデータ
送信または、受信を行うことができ、決められた周波数
外での送信や、受信が行われる弊害を回避することがで
きるPLL周波数シンセサイザ回路の提供である。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のPLL周波数シ
ンセサイザ回路は、フェーズロックトループを使用した
PLLシンセサイザICと、該ICからの出力を直流に
変換する低域通過フィルタLPFと、制御電圧に応じた
周波数を出力するVCOを含むPLL周波数シンセサイ
ザ回路において、負荷回路の電源のON/OFFのタイ
ミングより前に、PLLシンセサイザICの位相比較器
の出力をLPFから切り離し、その後、該PLLシンセ
サイザICの位相比較器の出力をLPFに再度接続する
切り換え手段を有する。
【0012】また、前記切り換え手段が、PLLシンセ
サイザICと前記LPFとの間に設けられた第1のスイ
ッチ回路と、前記負荷回路の電源スイッチのON/OF
Fの直前に前記第1のスイッチ回路をOFFさせ、前記
負荷回路の電源がON/OFFされた直後に前記第1の
スイッチ回路をONさせる制御信号発生手段とを有する
のが好ましい実施形態である。
【0013】さらに、前記切り換え手段が、前記VCO
の出力をN分周するNカウンタと、基準周波数をR分周
するRカウンタと、位相比較器とを有するPLLシンセ
サイザIC内に設けられ、Nカウンタの出力とRカウン
タの出力を選択的に切り換えて位相比較器に接続する第
2のスイッチ回路と、常時第2のスイッチ回路をNカウ
ンタの出力を前記位相比較器に接続させており、前記負
荷回路の電源スイッチのON/OFFの直前に、Nカウ
ンタの接続からRカウンタの接続に切り換えて位相比較
器の出力をハイインピーダンスにし、前記負荷回路の電
源スイッチのON/OFFの直後に前記第2のスイッチ
回路のRカウンタの接続をNカウンタの接続に復旧する
制御信号発生手段とを有するPLL周波数シンセサイザ
回路も構成を簡単にする他の好ましい実施形態である。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明のPL
L周波数シンセサイザ回路の第1の実施例の概略構成図
である。このPLL周波数シンセサイザ回路は制御電圧
に応じた周波数を出力するVCO4と、その出力周波数
を分周し、基準周波数との差に応じた出力PD OUT
を送出するPLLシンセサイザIC1と、該ICの出力
であるPD OUTを積分して直流電圧に変換するLP
F3と、PD OUTをLPFに接続したり切り離した
りするスイッチ(以下SWと称す)2と、そのSW2を
制御する制御信号Bと、PLLループ回路に影響を与え
ないようにVCO4の出力を次段の回路に伝達するため
に設けられたbuff5と、そのbuff5の出力によ
り動作する負荷回路であるミキサ7、または、アンプ8
と、それらの電源を制御するSW6と、そのSW6を制
御する制御信号Aとを備えている。ここで、制御信号A
およびBは、それぞれミキサ7、またはアンプ8の電源
をON/OFFさせる制御信号Xを基に信号発生部14
によって出力される
【0015】次に、本発明の実施例の動作について、図
2を参照して詳細に説明する。制御信号AによりSW6
はOFFの状態で、PLL1、LPF3、VCO4、b
uff5の回路を動作させ、PLL周波数シンセサイザ
回路をある周波数に収束させる。
【0016】信号発生部14は制御信号Xを基に図2の
タイミングにより制御信号A、制御信号Bを発生させ
る。制御信号AによりSW6のON直後に、また制御信
号BによりSW2をONしてPD OUTをLPFに接
続する。
【0017】同様に、制御信号AによりSW6をOFF
状態にすることによってミキサ7またはアンプ8の電源
を断にする直前に、制御信号BによりSW2をOFFし
てPD OUT出力をLPFから切り離し、SW6のO
N直後、また制御信号BによりSW2をONにしてPD
OUT出力をLPFに接続する。
【0018】以上のように、本発明のPLL周波数シン
セサイザ回路は、ミキサまたはアンプの電源ON/OF
Fのタイミングより前に、PLLの位相比較器13(図
3に示す)の出力PD OUTをLPFから切り離すこ
とで、VCOの制御電圧を一定に保ち続けるので、ミキ
サまたはアンプの電源のON/OFFによる周波数変動
(図6に示すような)を生じることが無い。この様子を
図4に示す。
【0019】さらに、本発明のPLL周波数シンセサイ
ザ回路の第2の実施例を図3に示す。図3の実施例は図
1の実施例の中のSW2の機能をPLLシンセサイザI
Cの中で行った場合の例である。
【0020】図3において、PLLシンセサイザIC1
2は、VCOの出力をN分周するNカウンタ9および水
晶発振器等の基準周波数をR分周するRカウンタ10
と、NカウンタとRカウンタの出力の位相差に応じた出
力を出す位相比較器13と、位相比較器への入力をNカ
ウンタ出力またはRカウンタ出力に切り替えるスイッチ
SWcとを備えている。
【0021】通常のPLLシンセサイザICにおいて
は、SW11はa側に固定的に接続されているが、この
SW11をb側に切り換えることにより、前述の実施例
の図1のSW2をOFFとしたことと同じ効果をもたら
す。以下動作について図3を用いて説明する。
【0022】SW11をb側に切り換えると位相比較器
13には同じRカウンタ10の出力が入力される。位相
比較器13は2つの入力信号の位相差に応じてパルスを
出すが、同位相(同周波数)の場合、ハイインピーダン
ス出力となるのでLPFへのチャージ供給は行われず図
1のSW2をOFFとした時と同じ効果をもたらす。
【0023】したがって、図3に示す機能を有するPL
LシンセサイザICを使用すれば、図1での実施例での
SWb2の部分は省略され回路的に非常に簡素化され、
装置の小型、軽量化に役立つ。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、PLL周
波数シンセサイザの負荷回路であるミキサ、または、ア
ンプの電源のON/OFFの直前にPD OUTをLF
Pから切り離し、ミキサ、または、アンプの電源のON
/OFFの直後にPD OUTをLPFに接続すること
により、周波数の変動を防止するので、回路の保全と負
荷回路に電源接続後、すぐに、データ送信または、受信
を行うことができ、さらに、決められた周波数外の周波
数の発生を回避できる効果がある。
【0025】また、本発明による追加回路はスイッチ回
路の挿入のみであり、回路規模も小さくすることがで
き、小型、軽量化に貢献できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のPLL周波数シンセサイザ回路の第の
1実施例の構成図である。
【図2】本発明のPLL周波数シンセサイザ回路の制御
信号のタイミングチャートである。
【図3】本発明のPLL周波数シンセサイザ回路の第2
の実施例のPLLシンセサイザのブロック図である。
【図4】本発明のPLL周波数シンセサイザ回路の効果
を示す図である。
【図5】従来のPLL周波数シンセサイザ回路の構成を
示すブロック図である。
【図6】従来のPLL周波数シンセサイザ回路の動作を
示す図である。
【符号の説明】
1 PLLシンセサイザIC 2 SW 3 低域通過フィルタ(LPF) 4 電圧制御発信器(VCO) 5 バッファ 6 SW 7 ミキサ 8 アンプ 9 Nカウンタ 10 Rカウンタ 11 SW 12 PLLシンセサイザIC 13 位相比較器 14 B信号発生部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェーズロックトループを使用したPL
    LシンセサイザICと、該ICの出力を直流電圧に変換
    する低域通過ろ波器LPFと、制御電圧に応じた周波数
    を出力する電圧制御発振回路VOCを含むPLL周波数
    シンセサイザ回路において、 負荷回路の電源のON/OFFのタイミングより前に、
    PLLシンセサイザICの位相比較器の出力をLPFか
    ら切り離し、その後、該PLLシンセサイザICの位相
    比較器の出力をLPFに再度接続する切り換え手段を有
    することを特徴とするPLL周波数シンセサイザ回路。
  2. 【請求項2】 前記切り換え手段が、PLLシンセサイ
    ザICと前記LPFとの間に設けられた第1のスイッチ
    回路と、 前記負荷回路の電源スイッチのON/OFFの直前に前
    記第1のスイッチ回路をOFFさせ、前記負荷回路の電
    源がON/OFFされた直後に前記第1のスイッチ回路
    をONさせる制御信号発生手段とを有する請求項1記載
    のPLL周波数シンセサイザ回路。
  3. 【請求項3】 前記切り換え手段が、前記VCOの出力
    をN分周するNカウンタと、基準周波数をR分周するR
    カウンタと、位相比較器とを有するPLLシンセサイザ
    IC内に設けられ、Nカウンタの出力とRカウンタの出
    力を選択的に切り換えて位相比較器に接続する第2のス
    イッチ回路と、 常時第2のスイッチ回路をNカウンタの出力を前記位相
    比較器に接続させており、前記負荷回路の電源スイッチ
    のON/OFFの直前に、Nカウンタの接続からRカウ
    ンタの接続に切り換えて位相比較器の出力をハイインピ
    ーダンスにし、前記負荷回路の電源スイッチのON/O
    FFの直後に前記第2のスイッチ回路のRカウンタの接
    続をNカウンタの接続に復旧する制御信号発生手段とを
    有する請求項1記載のPLL周波数シンセサイザ回路。
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JP4138264B2 (ja) 2001-03-16 2008-08-27 富士通株式会社 Pll周波数シンセサイザ
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