JPH03252221A - Frequency synthesizer device - Google Patents
Frequency synthesizer deviceInfo
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- JPH03252221A JPH03252221A JP2050561A JP5056190A JPH03252221A JP H03252221 A JPH03252221 A JP H03252221A JP 2050561 A JP2050561 A JP 2050561A JP 5056190 A JP5056190 A JP 5056190A JP H03252221 A JPH03252221 A JP H03252221A
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- JP
- Japan
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- frequency
- loop
- preloop
- locked
- vco
- Prior art date
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- Pending
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 description 4
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は周波数シンセサイザ装置に関し、特に、位相ロ
ックループ内に用いられる電圧制御発振器の入力制御電
圧を所定の値に予め調整（ブリチューン）して、該ルー
プが起動されたときなどに、該ループの位相ロック動作
が速やかに行われるようにするブリチューン装置に関す
る。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a frequency synthesizer device, and in particular, to a frequency synthesizer device in which the input control voltage of a voltage controlled oscillator used in a phase-locked loop is pre-adjusted (britune) to a predetermined value. , relates to a Britune device that quickly performs a phase locking operation of the loop when the loop is activated.
従来、広周波数帯域、高周波数分解能を有する信号出力
を得るのに、第３図に示すような、３つの電圧制御発振
器（ＶＣＯ）の組合せにより構成された装置、あるいは
周波数シンセサイザ装置が用いられている。Conventionally, to obtain a signal output having a wide frequency band and high frequency resolution, a device configured by a combination of three voltage controlled oscillators (VCO) or a frequency synthesizer device as shown in Fig. 3 has been used. There is.
図において、電圧制御発振器ｖｃｏｔ、ＶＣＯ２はそれ
ぞれ独自の位相ロックループ（不図示）を有し、ＶＣＯ
Ｉは比較的低周波数帯域、高周波数分解能の信号を、Ｖ
ＣＯ２は比較的広周波数帯域、低周波数分解能の信号を
出力する。In the figure, voltage controlled oscillators vcot and VCO2 each have their own phase-locked loops (not shown), and VCO
I is a relatively low frequency band, high frequency resolution signal, V
CO2 outputs a signal with a relatively wide frequency band and low frequency resolution.
ＶＣＯ２の出力信号はミキサ１０１によってＶＣＯ３の
出力信号と混合され、両者の和の周波数成分、差の周波
数成分を有する信号がそれぞれ出力される。和の周波数
成分を有する信号は、低域通過フィルタ１０２により除
去されて差の周波数成分を有する信号が位相比較器１０
３に出力される。数差の周波数成分を有する信号は、位
相比較器１０３において、ＶＣＯＬの出力信号と位相比
較され、その出力はループフィルタ１０４を通して電圧
制御発振器ＶＣＯ３に印加される。The output signal of the VCO 2 is mixed with the output signal of the VCO 3 by the mixer 101, and signals having a sum frequency component and a difference frequency component are output, respectively. The signal having the sum frequency component is removed by the low pass filter 102 and the signal having the difference frequency component is removed by the phase comparator 10.
3 is output. The phase of the signal having frequency components with a numerical difference is compared with the output signal of the VCOL in the phase comparator 103, and the output is applied to the voltage controlled oscillator VCO3 through the loop filter 104.
このループは、位相比較器１０３の入力信号ｒとＴの位
相が一致するように動作する（この状態をロックしたと
いう）。その結果、ＶＣＯ３の出力周波数ｆｘはＶＣＯ
Ｌの出力周波数ｆ ｖｅａｌとＶＣＯ２の出力周波数ｆ
ｖｃｏ２との和となる。This loop operates so that the phases of the input signals r and T of the phase comparator 103 match (this state is said to be locked). As a result, the output frequency fx of VCO3 is
L output frequency f veil and VCO2 output frequency f
It becomes the sum with vco2.
ＶＣＯ２は広周波数帯域の信号であり、ＶＣＯｌは高周
波数分解能を有する信号であるから、ＶＣＯ３の出力信
号を広周波数帯域、高周波数分解能とすることができる
。Since VCO2 is a signal with a wide frequency band and VCOl is a signal with high frequency resolution, the output signal of VCO3 can have a wide frequency band and high frequency resolution.
しかしながら、このループが上記の動作をするためには
、該ループの起動あるいはＶＣＯ３の出力周波数設定変
更に際し、ＶＣＯ３の出力周波数が、第４図に示す実線
で描かれた周波数範囲内に入るようにＶＣＯ３の入力制
御電圧Ｖｃを予め所定の値に設定してやる必要がある（
これをブリチューンと呼ぶ）。However, in order for this loop to operate as described above, when starting the loop or changing the output frequency setting of VCO3, the output frequency of VCO3 must fall within the frequency range drawn by the solid line shown in Figure 4. It is necessary to set the input control voltage Vc of VCO3 to a predetermined value in advance (
This is called a buritune).
ＶＣＯ３の出力周波数が初期的にｆαまたはｆβとなる
ようにＶＣＯ３の入力制御電圧Ｖｃを予め設定してやれ
ば、ＶＣＯ３の出力周波数はｆｘに収束することになる
。しかしながら、ＶＣＯ３の出力周波数がｆｒとなるよ
うなりｃｏａの入力制御電圧が印加されると、ＶＣＯ３
の出力周波数は所望の周波数ｆｘに収束しなくなる。If the input control voltage Vc of the VCO 3 is set in advance so that the output frequency of the VCO 3 is initially fα or fβ, the output frequency of the VCO 3 will converge to fx. However, when the output frequency of VCO3 becomes fr and the input control voltage of coa is applied, VCO3
the output frequency no longer converges to the desired frequency fx.
この問題を解決するために、従来においては以下に示す
ような装置が提供されている。In order to solve this problem, the following devices have been conventionally provided.
１例を第５図に示す。ＶＣＯ２及びＶＣＯ３の出力周波
数はｆ ｖｃｏ２＞ ｆ ＶＣＯｌよりほぼ同じである
ので、ＶＣＯ２とＶＣＯ３の入力制御電圧−出力周波数
特性を互いにほぼ同じように設計することにより、ＶＣ
Ｏ２の入力制御電圧Ｖｃ’を利用してＶＣＯ３の出力周
波数が第４図で示す収束範囲内に入るようにＶＣＯ３の
制御電圧Ｖｃを設定することができる。An example is shown in FIG. Since the output frequencies of VCO2 and VCO3 are almost the same since f vco2 > f VCOl, by designing the input control voltage-output frequency characteristics of VCO2 and VCO3 to be almost the same, the VC
Using the input control voltage Vc' of O2, the control voltage Vc of the VCO 3 can be set so that the output frequency of the VCO 3 falls within the convergence range shown in FIG.
ここで、ＶＣＯ２は位相比較器５０６、ループフィルタ
５０７、分周器（分周比Ｎ）５０８と共に位相ロックル
ープを構成し、その出力周波数は基準信号源５０５の出
力周波数ｆ ｒｅｆにＮを掛けたものに等しい。Here, the VCO 2 constitutes a phase locked loop together with a phase comparator 506, a loop filter 507, and a frequency divider (dividing ratio N) 508, and its output frequency is the output frequency f ref of the reference signal source 505 multiplied by N. equal to something.
この方式の欠点は、
（１１ＶＣＯ２とＶＣＯ３との入力制御電圧−出力周波
数の特性がほぼ一致するように設計する必要があり、バ
ラツキの少ない部品を使用するため高価になってしまう
、
（２）第５図に示した加算器５０１の部品数が多く、し
かもＶＣＯ３のブリチューンに関連する初期調整箇所が
あり、手間がかかる、
ことである。The disadvantages of this method are: (11) It is necessary to design VCO2 and VCO3 so that their input control voltage-output frequency characteristics are almost the same, and it is expensive because parts with little variation are used. The adder 501 shown in FIG. 5 has a large number of parts, and there are initial adjustment points related to the pre-tuning of the VCO 3, which is time-consuming.
第２例を第６図に示す。A second example is shown in FIG.
この方式は、第４図に示した実線の周波数になるように
、鋸歯状波発生器６０３によって、入力制御電圧Ｖｃを
走査する方法である。This method is a method in which the input control voltage Vc is scanned by the sawtooth wave generator 603 so that the frequency corresponds to the solid line shown in FIG.
この方式の欠点は、
（１）第４図に示した実線の周波数になるように入力制
御電圧Ｖｃを最大値から最小値まで走査する必要がある
。つまり、所望周波数によっては第４図の点線に示した
部分も走査することになり、無駄な領域も走査するので
ロックするのに時間がかかる、
ことである。Disadvantages of this method are as follows: (1) It is necessary to scan the input control voltage Vc from the maximum value to the minimum value so as to obtain the frequency indicated by the solid line shown in FIG. In other words, depending on the desired frequency, the portion indicated by the dotted line in FIG. 4 will also be scanned, and since useless areas will also be scanned, it will take time to lock.
本発明は上記の欠点に鑑みなされたもので、簡単な構成
で、手動調整の要らない、廉価なブリチューン装置を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and it is an object of the present invention to provide an inexpensive Britune device that has a simple configuration, does not require manual adjustment.
本発明の一実施例によれば、ループ切替えスイッチと、
該ループ切替えスイッチによって選択的に閉じられ、所
望の出力周波数を発生する電圧制御発振器を共通に有す
る第１および第２位相ロックループと、該第１位相ロッ
クループがロックしたときに、前記ループ切替えスイッ
チを切り換えて前記第２位相ロックループが閉じるよう
に、前記ループ切替えスイッチを駆動する制御回路とを
備えた周波数シンセサイザ装置が提供される。According to one embodiment of the invention, a loop changeover switch;
first and second phase-locked loops having in common a voltage-controlled oscillator that is selectively closed by the loop changeover switch and generates a desired output frequency; and the loop switching when the first phase-locked loop is locked. A frequency synthesizer device is provided, comprising a control circuit that drives the loop changeover switch so that the second phase-locked loop is closed by switching the switch.
これにより、前記電圧制御発振器をブリチューンする装
置を、簡単な回路構成で、廉価に実現することができる
。Thereby, a device for pretuning the voltage controlled oscillator can be realized with a simple circuit configuration and at low cost.
本発明によるシンセサイザ制御ブロックの一実施例を第
１図に示す。このブロックはブリループ（ＦＰＣＩ（１
６、ループフィルタ１１１． ＶＣＯ３、および分周器
１０５から構成されるループ）、サムループ（位相比較
器１０３、ループフィルタ１０４、ＶＣＯ３、ミキサ１
０１、および低域通過フィルタ１０２から構成されるル
ープ）、ロック検出器１０８．１１０、およびブリルー
プとサムループとの切替えを行うスイッチＳＷｌと、切
替えの判断を行うロジック回路１０９によって構成され
る。An embodiment of a synthesizer control block according to the present invention is shown in FIG. This block is Briloop (FPCI(1)
6. Loop filter 111. (loop consisting of VCO3 and frequency divider 105), sum loop (phase comparator 103, loop filter 104, VCO3, mixer 1)
01, and a low-pass filter 102), a lock detector 108, 110, a switch SWl that switches between a briloop and a thumb loop, and a logic circuit 109 that makes a switching decision.
次にこのブロックの動作を説明する。Next, the operation of this block will be explained.
サムループがロック状態にないことをロック検出器１１
０によって検出すると、ロジック回路１０９はスイッチ
ＳＷｌを駆動してブリループを閉じさせる。The lock detector 11 detects that the thumb loop is not in the locked state.
0, the logic circuit 109 drives the switch SWl to close the Bri loop.
ブリループは基準信号源１０７が発生する基準周波数ｆ
ｖｅｒを分解能とする出力周波数（Ｎ−ｆｒｅｆ ）
にＶＣＯ３を設定できるので、所望周波数ｆｘ （＝
ｆｖｃｏｌ＋ｆｖｃｏ２）に近い、第２図に示したｆａ
またはｆｂの周波数になるように分周器１０５の値Ｎを
決め、ブリループをまずロックさせる。The briloop is the reference frequency f generated by the reference signal source 107.
Output frequency (N-fref) with ver as resolution
Since VCO3 can be set to the desired frequency fx (=
fa shown in Figure 2, which is close to fvcol+fvco2)
Alternatively, the value N of the frequency divider 105 is determined so that the frequency becomes fb, and the Briloop is first locked.
次にブリループがロックしたことをロック検出器１０８
で検出すると、ロジック回路１０９によりＳＷＩが駆動
されてサムループが閉じるようにブリループからサムル
ープにＳＷＩが切り換えられる。このとき、サムループ
とブリループの一巡ループ利得が同一となるように両ル
ープフィルタ１０４．１１１の利得−位相特性を合わせ
ておく必要がある。サムループに切り替わったとき、Ｖ
ＣＯ３の入力制御電圧Ｖｃは、所望周波数ｆｘに対応す
る入力制御電圧にほぼ等しい電圧になっているから、サ
ムループは、ｆｘに収束するよう動作する。Next, the lock detector 108 detects that the Briloop is locked.
When detected, SWI is driven by the logic circuit 109 and SWI is switched from Briloop to Thumbloop so that the Thumbloop is closed. At this time, it is necessary to match the gain-phase characteristics of both loop filters 104 and 111 so that the round-loop gains of the thumb loop and the bri-loop are the same. When switching to thumb loop, V
Since the input control voltage Vc of CO3 is approximately equal to the input control voltage corresponding to the desired frequency fx, the sum loop operates to converge to fx.
以上の説明から分かるように、この方式にはｆｖｃｏ２
からの情報を得ることなしにブリチューンをすることが
できるので、ＶＣＯ３とＶＣＯ２の特性（入力制御電圧
−出力周波数特性）を正確に合わせ込む必要はない。As can be seen from the above explanation, this method requires fvco2
Since the pre-tuning can be performed without obtaining information from the VCO3 and VCO2, it is not necessary to precisely match the characteristics (input control voltage-output frequency characteristics) of VCO3 and VCO2.
また、−旦、ブリループからサムループに切り替わって
しまえば、ブリループの周波数位相比較器１０６、分周
器１０５を利用することがないので、これらの性能に依
存して出力周波数ｆｘの特性が悪くなることはない。Furthermore, once the Briloop is switched to the Sumloop, the frequency phase comparator 106 and frequency divider 105 of the Briloop are not used, so the characteristics of the output frequency fx may deteriorate depending on their performance. There isn't.
以上説明したように、本発明を用いることにより、簡単
な構成で、手動調整の要らない、廉価なブリチューン装
置を提供することができる。As described above, by using the present invention, it is possible to provide an inexpensive Britune device that has a simple configuration and does not require manual adjustment.
第１図は本発明の一実施例を示す図である。
第２図は第１図に示すｖｃｏａの入力制御電圧対出力周
波数特性を示す図である。
第３図は従来の高分解能、広帯域出力周波数を発生する
周波数シンセサイザ装置の概略回路を示す図である。
第４図は第３図に示すＶＣＯ３の入力制御電圧対出力周
波数特性を示す図である。
第５図は第１図に示すＶＣＯ３のブリチューン装置の従
来の第１例を示す図である。
第６図は第１図に示すＶＣＯ３のブリチューン装置の従
来の第２例を示す図である。
ＶＣＯＩ、ＶＣＯ２、ＶＣＯ３：電圧制御発振器１０１
：ミキサ、 １０２：低域通過フィルタ１０３：位相
比較器、 ＳＷＩ：スイッチ１０４．１１１：ルー
プフィルタ
１０５：分周器、 １０６：周波数位相比較器１０７
：基準信号源、 １０９：ロジック回路１０８．１１
０：ロック検出器FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the input control voltage versus output frequency characteristic of the VCOA shown in FIG. 1. FIG. 3 is a diagram showing a schematic circuit of a conventional frequency synthesizer device that generates high-resolution, wideband output frequencies. FIG. 4 is a diagram showing the input control voltage versus output frequency characteristic of the VCO 3 shown in FIG. 3. FIG. 5 is a diagram showing a first example of a conventional Britune device for the VCO 3 shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing a second example of the conventional Britune device for the VCO 3 shown in FIG. 1. VCOI, VCO2, VCO3: voltage controlled oscillator 101
: Mixer, 102: Low pass filter 103: Phase comparator, SWI: Switch 104.111: Loop filter 105: Frequency divider, 106: Frequency phase comparator 107
: Reference signal source, 109: Logic circuit 108.11
0: Lock detector
Claims (1)
所望の出力周波数を発生する電圧制御発振器を共通に有
する第１および第２位相ロックループと、 前記第１位相ロックループがロックしたときに、前記ル
ープ切替えスイッチを切り換えて前記第２位相ロックル
ープが閉じるように、前記ループ切替えスイッチを駆動
する制御回路と、 を備えた周波数シンセサイザ装置。[Claims] A loop changeover switch; selectively closed by the loop changeover switch;
first and second phase-locked loops having in common a voltage-controlled oscillator that generates a desired output frequency; and when the first phase-locked loop is locked, the loop changeover switch is switched to switch the second phase-locked loop to the second phase-locked loop. A frequency synthesizer device comprising: a control circuit for driving the loop changeover switch so as to close the loop changeover switch.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2050561A JPH03252221A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Frequency synthesizer device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2050561A JPH03252221A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Frequency synthesizer device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252221A true JPH03252221A (en) | 1991-11-11 |
Family
ID=12862420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2050561A Pending JPH03252221A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Frequency synthesizer device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03252221A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015008408A (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | アンリツ株式会社 | Pll synthesizer, signal analysis apparatus and signal generation apparatus using the same, and calibration method |
| JP2016111650A (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-20 | アンリツ株式会社 | Voltage setting device, pll synthesizer having the same device, signal analysis device, signal generation device, and voltage setting method |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2050561A patent/JPH03252221A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015008408A (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | アンリツ株式会社 | Pll synthesizer, signal analysis apparatus and signal generation apparatus using the same, and calibration method |
| JP2016111650A (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-20 | アンリツ株式会社 | Voltage setting device, pll synthesizer having the same device, signal analysis device, signal generation device, and voltage setting method |
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