JPH09246959A - 周波数合成装置 - Google Patents
周波数合成装置Info
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Abstract
ップ用の周波数合成装置に切り替わるときに発生する位
相ヒットの大きさを低減することのできる装置を提供す
る。 【解決手段】本発明の一実施例によれば、1つのデジタ
ル周波数合成装置を別の周波数合成装置に位相ロックす
るための装置が提供される。前者はスレーブ、後者はマ
スタである。マスタの方が常時選択されているようにし
て、両方の周波数合成装置の出力が下流の回路に対して
利用可能にされている場合、位相ロックは、マスタから
スレーブへ、およびその逆に切り替わる結果として発生
する位相ヒットを最小限にする。この装置は、マスタの
周波数合成装置が故障した場合に、再構成として知られ
る切り替えが自動的にかつ迅速になされることを可能に
する。
Description
周波数合成装置の同期を維持することに関するものであ
る。とりわけ、本発明は、その周波数が同じ基準によっ
て統制される、位相同期周波数合成装置に関するもので
ある。
G)には、一般に、単一の故障によって出力信号の発生
が妨げられないように、冗長周波数合成装置が組み込ま
れている。任意の特定の時間に選択される周波数合成装
置は1つだけであるため、選択された周波数合成装置が
故障すると、再構成が開始され、バックアップ周波数合
成装置が選択される。最も単純な設計の場合、周波数合
成装置の位相を同期させる試みはなされない。この結
果、一般に、再構成によって出力に大きい位相ヒットが
生じる。
信号経路に同等の遅延を加えることによって周波数合成
装置間における遅延差が補償される。図1には、周波数
合成装置の同期をとる遅延補償方法の先行技術による実
施に関するブロック図が示されている。独立した局部発
振器及び同調入力によって駆動される2つの独立したデ
ジタル周波数合成装置が、両方とも、同じ外部基準周波
数に追随させられる。基準再構成によって出力位相ヒッ
トが生じないようにするため、周波数合成装置の位相が
比較されて、誤差信号が生じ、これが、ある伝達関数A
によって増幅され、積分されて、スレーブとして選択さ
れた周波数合成装置の後に配置された可変遅延回路の制
御入力に加えられる。
制限のない補償範囲を可能にする比較的複雑な設計を必
要とする場合がある。さらに、クロック再構成における
スレーブ・マスタ遷移中に、スレーブ周波数合成装置に
加えられる遅延値にラッチをかけ、保持しなければなら
ない。
れた周波数合成装置の出力が、通常の追随ハードウェア
及びファームウェアを利用して、バックアップ周波数合
成装置の追随基準として用いられる。しかし、それが有
効であるためには、追随アルゴリズムに対する2つの変
更が必要とされる、すなわち、基準に対する位相アライ
メントが必要とされ、さらに、出力のふらつきがある場
合、位相ロックを維持するために、追随帯域幅を大幅に
拡大しなければならない。
遅延補償の明示記憶を必要としない位相ロック式デジタ
ル周波数合成装置を備えることが望ましい。周波数合成
装置が、ファームウェアを介在させなくても、同期フィ
ードバック・ループの高帯域幅を備えるなら、さらに有
益である。
としての周波数合成装置がバックアップ用の周波数合成
装置に切り替わるときに発生する位相ヒットの大きさを
低減することのできる装置を提供することを目的とす
る。
波数を直接制御する。両方とも、同じか、あるいは、ほ
ぼ同じ外部基準周波数に追随する、2つの独立したデジ
タル周波数合成装置が設けられており、周波数には追随
するが、位相は任意になっている。いつでも、一方がマ
スタに指定され、もう一方がスレーブに指定される。マ
スタ周波数合成装置は、周波数基準追随アルゴリズムに
よって完全に制御される。必要というわけではないが、
フリップ・フロップを1つだけといった単純化が可能な
位相検出器によって、マスタ及びスレーブ周波数合成装
置の出力位相が比較されて、スレーブ周波数合成装置に
関する周波数または位相の修正子として導入される誤差
信号が発生し、位相差によって、スレーブ合成装置の周
波数または位相が補償方向に変更されることになる。位
相検出器の出力が単一ビットの結果である場合、補償刺
激への変換は、実施が簡単である。また、同期の機能性
全体が、ハードウェアで実現可能であり、クロック再構
成の実施を除いて、ファームウェアの介在が不要にな
る。これによって、高同期帯域幅をもたらし、残留誤差
を最小限に抑えることが可能になる。出力がそれ自体の
合成のためにフィードバックされない、フィードフォワ
ード周波数合成アルゴリズムの場合、合成装置修正器が
追随アルゴリズムに全く影響を及ぼさないことは明白で
ある。再構成の際、追随アルゴリズムが、再び円滑に機
能することになり、合成装置修正器によって侵害される
場合でも有効である。スレーブ合成装置は、マスタ合成
装置と周波数及び位相が両方とも同じであるため、位相
の連続性が確保される。「遅延補償」は、周波数合成装
置によって実施され、「ラッチング」は、それが機能す
るために何としても備えていなければならない位相メモ
リによって可能となる。
の一般的な実施例10が示されている。第1の局部発振
器12は、マスタの働きをする第1のデジタル周波数合
成装置14に接続されている。第2の局部発振器16
は、スレーブの働きをする第2のデジタル周波数合成装
置18に接続されている。第1のデジタル周波数合成装
置14は、第1の合成装置修正器20及び第1の位相検
出器22に接続されている。第2のデジタル周波数合成
装置18は、第2の合成装置修正器24及び第2の位相
検出器26に接続される。第1と第2の位相検出器2
2、26は、さらに、それぞれ、第1と第2の合成装置
修正器20、24に接続されている。第1と第2のデジ
タル周波数合成装置14、18の出力は、両方とも、ス
イッチ28に接続されている。第1と第2の合成装置修
正器20、24は、マスタ/スレーブ・コントローラ3
0に接続されている。
2つの独立したデジタル周波数合成装置14、18が存
在する。いつも、一方がマスタに指定され、もう一方が
スレーブに指定される。マスタ周波数合成装置14は、
基準追随アルゴリズムによって完全に制御される。フリ
ップ・フロップが1つだけといった単純化が可能な各位
相検出器22、26によって、マスタ及びスレーブ周波
数合成装置14、18の出力が比較されて、スレーブ周
波数合成装置18に関する同調刺激として選択される誤
差信号が発生し、位相差によって、スレーブ合成装置の
周波数が補償方向に変更されることになる。必要という
わけではないが、位相検出器の出力が単一ビットの結果
である場合、補償デジタル同調刺激への変換は、実施が
簡単であり、周波数合成装置が、周波数・位相変換を介
して自動的に調整するので、調整を含む必要がない。ま
た、同期の機能性全体をハードウェアで実現することが
可能であり、クロック再構成の実施を除いて、ファーム
ウェアの介在が不要になる。これによって、高同期帯域
幅をもたらし、残留誤差を最小限に抑えることが可能に
なる。位相の連続性は、設計によりクロック再構成時に
自動的に確保されるので、補償値のラッチングは不要で
ある。「遅延補償」は、周波数合成装置によって有効に
実施され、「ラッチング」は、それが機能するために何
としても備えていなければならない位相メモリによって
可能となる。
されている。第1の局部発振器12は、マスタの働きを
する第1のデジタル周波数合成装置14に接続されてい
る。第2の局部発振器16は、スレーブの働きをする第
2のデジタル周波数合成装置18に接続されている。出
力を備えた第1のデジタル周波数合成装置14は、第1
の合成装置修正器20及び第1の位相検出器22に接続
されている。出力を備えた第2のデジタル周波数合成装
置18は、第2の合成装置修正器24及び第2の位相検
出器26に接続されている。第1及び第2の位相検出器
22、26は、さらに、それぞれ、第1及び第2の合成
装置修正器20、24に接続されている。第1及び第2
のデジタル合成装置14、18の出力は、両方とも、ス
イッチ28に接続されている。第1及び第2の合成装置
修正器20、24は、マスタ/スレーブ・コントローラ
30に接続されている。第1のパルス検出器32は、第
2のデジタル周波数合成装置18の出力と第1の合成装
置修正器20の間に接続されている。第2のパルス検出
器34は、第1のデジタル周波数合成装置14の出力と
第2の合成装置修正器24の間に接続されている。
力が、パルス検出され、位相または周波数に関して、非
制御合成装置修正器を使用可能にするために用いられ
る。
器のような合成装置修正器の実施例が示されている。1
ビット・マルチプレクサ34の「高」入力が、デジタル
周波数合成装置14の1つに接続される。1ビット・マ
ルチプレクサ34の「低」入力が、対応する位相検出器
22に接続され、出力が、選択されたデジタル周波数合
成装置14に接続される。選択ラインが、マスタ/スレ
ーブ・コントローラ30に接続される。ラッチ36が、
入力として同調入力を受信する。ラッチ36の出力が、
選択されたデジタル周波数合成装置14に接続される。
せることが可能である。同調周波数は、Mビット・ワー
ドによって表すことが可能である。最下位ビット(LS
B)αまたはβがビット0〜Nで表される(ここで、N
<M)。最上位ビット(MSB)γは、ビットN+1〜
Mで表される。 係数=γ(2N)+α (1) 式1は、合成装置修正器がマスタ・モードにある場合の
周波数を示すものである。 係数=γ(2N)+β (2) 式2は、合成装置修正器がスレーブ・モードにある場合
の周波数を示すものである。β/2Nは、位相検出器の
出力が「高」になる平均時間率である。 FOUT = FCLOCK ・ 係数/2M (3) (係数)/2M =<0.5の場合、式3は有効である。
Nは、α/2Nが0.5に相応に近くなるように選択さ
れる。
は、クロックAが入力Bに遅れる場合、「高」が50%
を超え、クロックAが入力Bより進む場合、「低」が5
0%を超える出力を生じるように設計されている。位相
検出器の出力は、100%「低」〜100%「高」の出
力能力範囲を備えていることが望ましい。図5A〜Bに
は、位相差対β/2N(位相検出器の出力が「高」にな
る平均時間率)が示されている。
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
と、出力を有し、前記局部発振器に接続されたデジタル
周波数合成装置(14、18)と、前記デジタル周波数
合成装置に接続された合成装置修正器(20、24)
と、前記合成装置修正器と前記デジタル周波数合成装置
の出力とに接続された位相検出器(22、26)と、を
有して成る第1、第2の合成装置システムと、前記第
1、第2の合成装置システムの合成装置修正器に接続さ
れたマスタ/スレーブ・コントローラ(30)と、前記
第1、第2の合成装置システムのデジタル周波数合成装
置の出力に接続されたスイッチ(28)と、を備えて成
り、前記合成装置修正器が、マスタ、及び、マスタに追
随するスレーブの両方に調和した同調刺激を生じる働き
をし、前記第1の合成装置システムの前記位相検出器
(22)が、前記第2の合成装置システムのデジタル周
波数合成装置(18)の出力に接続され、前記第2の合
成装置システムの位相検出器(26)が、前記第1の合
成装置システムの前記デジタル周波数合成装置(14)
の出力に接続されていることを特徴とする、デジタル周
波数合成装置の同期をとるための装置。
前記第1の合成装置システムの前記デジタル周波数合成
装置の出力との間に接続された第1のパルス検出器(3
2)と、前記第1の合成装置修正器と前記第2の合成装
置システムの前記デジタル周波数合成装置の出力との間
に接続された第2のパルス検出器(33)と、をさらに
備えて成り、制御合成装置システムの出力に接続された
パルス検出器によって、制御合成装置システムが非制御
周波数合成装置の合成装置修正器を位相および周波数に
関して制御することが可能にされたことを特徴とする、
実施態様1に記載の装置。
よって、対応する周波数合成装置が周波数に関して修正
されることを特徴とする、実施態様2に記載の装置。
よって、対応する周波数合成装置が位相に関して修正さ
れることを特徴とする、実施態様2に記載の装置。
とにより、信号発生器としての周波数合成装置がバック
アップ用の周波数合成装置に切り替わるときに発生する
位相ヒットの大きさを、遅延回路などの位相調整回路を
用いることなく低減することができる。
一実施例を示す図である。
る。
の図である。
Claims (1)
- 【請求項1】局部発振器と、 出力を有し、前記局部発振器に接続されたデジタル周波
数合成装置と、 前記デジタル周波数合成装置に接続された合成装置修正
器と、 前記合成装置修正器と前記デジタル周波数合成装置の出
力とに接続された位相検出器と、 を有して成る第1、第2の合成装置システムと、 前記第1、第2の合成装置システムの合成装置修正器に
接続されたマスタ/スレーブ・コントローラと、 前記第1、第2の合成装置システムのデジタル周波数合
成装置の出力に接続されたスイッチと、 を備えて成り、前記合成装置修正器が、マスタ、及び、
マスタに追随するスレーブの両方に調和した同調刺激を
生じる働きをし、 前記第1の合成装置システムの前記位相検出器が、前記
第2の合成装置システムのデジタル周波数合成装置の出
力に接続され、前記第2の合成装置システムの位相検出
器が、前記第1の合成装置システムの前記デジタル周波
数合成装置の出力に接続されていることを特徴とする、
デジタル周波数合成装置の同期をとるための装置。
Applications Claiming Priority (2)
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