JP2017200177A - Pll circuit, reception device, and radio communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示はPLL回路に関し、例えば周波数ホッピングを行う受信装置や無線通信装置に適用可能である。 The present disclosure relates to a PLL circuit, and can be applied to, for example, a receiving device or a wireless communication device that performs frequency hopping.
無線通信器等の通信装置では周波数シンセサイザ用の位相同期ループ(Phase Locked Loop;PLL))回路が使用されている。PLL回路にはロック時間の高速化と低位相雑音化の両立が求められ、1つのループフィルタを高速化用と低位相雑音用の2つのフィルタとして機能するようにスイッチで切り替えて行うことが提案されている(例えば、特開平6−276090号公報(特許文献1))。 A communication device such as a wireless communication device uses a phase locked loop (PLL) circuit for a frequency synthesizer. The PLL circuit is required to achieve both high lock time and low phase noise, and it is proposed that one loop filter is switched by a switch so that it functions as two filters for high speed and low phase noise. (For example, JP-A-6-276090 (Patent Document 1)).
特許文献1に記載されるような1つのループフィルタの機能をスイッチで切り替える方法等では、入力基準信号等を変えて周波数を変更する場合、フィルタ機能の切り替え時にPLLの同期が外れて再同期までに時間がかかるため高速化が難しい。
本開示の課題はロック時間の高速化と低位相雑音化を両立するPLL回路を提供することにある。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
In the method of switching the function of one loop filter as described in Patent Document 1, when changing the frequency by changing the input reference signal or the like, the PLL is out of synchronization and resynchronized when the filter function is switched Speeding up is difficult because it takes time.
An object of the present disclosure is to provide a PLL circuit that achieves both high lock time and low phase noise.
Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、PLL回路は、基準信号と比較信号との位相を比較して位相差に基づくパルス信号を生成する位相比較回路と、前記パルス信号に基づいた電圧を生成する第1チャージポンプ回路と、前記パルス信号に基づいた電圧を生成する第2チャージポンプ回路と、前記第1チャージポンプ回路の出力電圧から不要周波数成分を除く高速化用フィルタと、前記第2チャージポンプ回路の出力電圧から不要周波数成分を除く低位相雑音用フィルタと、前記高速化用フィルタの出力に基づいて前記低位相雑音用フィルタを充放電する充放電回路と、前記低位相雑音用フィルタの出力に基づいて発振する電圧制御発振器と、を備える。前記電圧制御発振器の出力に基づく信号を前記比較信号とする。前記位相比較回路がロック状態を検出しない場合は、前記高速化用フィルタの出力に基づいて前記低位相雑音用フィルタを充放電し、前記位相比較回路がロック状態を検出する場合は、前記高速化用フィルタの出力を前記低位相雑音用フィルタから電気的に分離する。
An outline of typical ones of the present disclosure will be briefly described as follows.
That is, the PLL circuit compares the phase of the reference signal and the comparison signal to generate a pulse signal based on the phase difference, the first charge pump circuit that generates a voltage based on the pulse signal, A second charge pump circuit for generating a voltage based on a pulse signal; a speed-up filter for removing unnecessary frequency components from the output voltage of the first charge pump circuit; and an unnecessary frequency component from the output voltage of the second charge pump circuit. A low-phase noise filter, a charge / discharge circuit that charges and discharges the low-phase noise filter based on the output of the speed-up filter, and a voltage-controlled oscillator that oscillates based on the output of the low-phase noise filter And comprising. A signal based on the output of the voltage controlled oscillator is used as the comparison signal. When the phase comparison circuit does not detect the lock state, the low phase noise filter is charged / discharged based on the output of the speed increase filter, and when the phase comparison circuit detects the lock state, the speed increase The output of the filter is electrically separated from the low phase noise filter.
上記PLL回路によれば、ロック時間の高速化と低位相雑音化を両立することができる。 According to the PLL circuit, it is possible to achieve both a high lock time and a low phase noise.
まず、一般的なPLL回路について図8を用いて説明する。図8は一般的なPLL回路を示すブロック図である。PLL回路80において、位相比較回路81には入力基準(リファレンス)信号(IN)が与えられ、位相比較回路81は入力基準信号(IN)と電圧制御発振器(Voltage-Controlled Oscillator;VCO)84の出力信号(OUT)とを比較して位相誤差を検出し、位相誤差信号をチャージポンプ回路82に与える。チャージポンプ回路82は位相誤差信号に応じた電流をループフィルタ83に流し込むものであり、ループフィルタ83は入力雑音や位相ジッタなどの不要周波数成分を除去して電圧制御発振器84に与える。電圧制御発振器84はループフィルタ83の出力に応じた周波数の信号を発振し、出力信号(OUT)として出力するとともに、位相比較回路81にフィードバックする。なお、電圧制御発振器84は入力された電圧によって出力周波数を制御することができる発振器であり、例えば可変容量ダイオードに入力電圧を加え、その静電容量の変化で発振周波数を制御する。
First, a general PLL circuit will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a general PLL circuit. In the
PLL回路80の動作についてより詳細に説明すると、入力基準信号(IN)と自走周波数で発振している電圧制御発振器84の出力信号(OUT)の一部とが位相比較回路81によって位相比較され、位相誤差信号が出力される。この位相誤差信号はチャージポンプ回路82によって電流に変換されてループフィルタ83に与えられ、入力基準信号(IN)に重畳している雑音および位相ジッタ成分が除去され、電圧制御発振器84の制御入力に与えられる。電圧制御発振器84の出力信号(OUT)が位相比較回路81に与えられているため、この回路はループを構成し、入力基準信号(IN)と出力信号(OUT)の位相が一致した時点でロック状態となる。ループフィルタ83の帯域幅は、ロック状態におけるトラッキング時の残留雑音量と応答速度の兼ね合いによって決められる。
The operation of the
ところで、PLL回路80は入力基準信号(IN)に雑音が重畳していたり、位相ジッタが重畳していたりする場合、ループはこれらの擾乱に対しても追随するため、周波数性の雑音が発生する。これを少なくするためには、ループフィルタ83の帯域幅を狭くする必要があるが、そうすれば過渡応答が遅くなってしまい、ループのフェーズロックに要する時間が長くなってしまうという課題がある。
By the way, in the
PLL回路において、ロック時間の高速化と低位相雑音化の両立化について説明する。ロック時間を高速化するためにはPLLの帯域を広くすることが必要になる。PLL帯域内の位相雑音はリファレンス信号の位相雑音に依存するため、PLLの対象となる電圧制御発振器の位相雑音に依存しない。PLL帯域内の低位相雑音化を行うためにはリファレンス信号を低位相雑音化する必要があるが、一般的にPLLの帯域が広くなるにつれて電圧制御発振器の位相雑音よりも低位相雑音にすることができなくなる。 In the PLL circuit, a description will be given of how to achieve both high lock time and low phase noise. In order to increase the lock time, it is necessary to widen the bandwidth of the PLL. Since the phase noise in the PLL band depends on the phase noise of the reference signal, it does not depend on the phase noise of the voltage controlled oscillator that is the target of the PLL. In order to reduce the phase noise within the PLL band, it is necessary to reduce the phase of the reference signal. Generally, however, the phase noise should be lower than the phase noise of the voltage controlled oscillator as the PLL band becomes wider. Can not be.
ロック時間の高速化と低位相雑音化を両立する方法として、実施形態に係るPLL回路ではPLLフィルタ(ループフィルタ)の構成により低位相雑音化する。まず、低位相雑音用のPLLフィルタと、ロック時間の高速化用のPLLフィルタを設ける。特許文献1に開示される技術では、入力基準信号を変えて周波数を変更する場合、2つのフィルタをスイッチで切り替えて周波数の変更を行うことになるが、フィルタの切り替え時にPLLの同期が外れて再同期までに時間がかかるため高速化が難しい。一方、実施形態に係るPLL回路では、PLLフィルタをスイッチで切り替えるのでは無く、高速化用のPLLフィルタにより低位相雑音用のPLLフィルタを充放電する動作としている。高速化用のPLLフィルタと低位相雑音用のPLLフィルタが並行して動作している。充放電が完了すれば、2つ高速化用のPLLフィルタの出力と低位相雑音用のPLLフィルタの出力との電位差が無くなり、同期が外れることなくPLLフィルタを切り替えることができる。 As a method of achieving both high lock time and low phase noise, the PLL circuit according to the embodiment reduces the phase noise by the configuration of the PLL filter (loop filter). First, a PLL filter for low phase noise and a PLL filter for increasing the lock time are provided. In the technique disclosed in Patent Document 1, when the frequency is changed by changing the input reference signal, the frequency is changed by switching two filters with a switch, but the PLL is out of synchronization at the time of switching the filter. Speeding up is difficult because it takes time to resynchronize. On the other hand, in the PLL circuit according to the embodiment, the PLL filter is not switched by a switch, but the PLL filter for low phase noise is charged / discharged by the PLL filter for speeding up. The PLL filter for speeding up and the PLL filter for low phase noise operate in parallel. When charging / discharging is completed, there is no potential difference between the output of the two PLL filters for speeding up and the output of the PLL filter for low phase noise, and the PLL filters can be switched without being out of synchronization.
これにより、実施形態に係るPLL回路はロック時間の高速化と低位相雑音化とを両立させることが可能となる。また、無線設備規則により、占有帯域幅が狭い通信方式ほど低い位相雑音を要求されるが、実施形態に係るPLL回路を用いることにより、占有帯域幅が狭い通信方式においての周波数変更時間を短縮ことが可能となる。 As a result, the PLL circuit according to the embodiment can achieve both a high lock time and a low phase noise. Also, according to radio equipment regulations, a communication method with a narrower occupied bandwidth requires lower phase noise, but by using the PLL circuit according to the embodiment, the frequency change time in a communication method with a narrower occupied bandwidth can be shortened. Is possible.
以下、実施例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。 Examples will be described below with reference to the drawings. However, in the following description, the same components may be denoted by the same reference numerals and repeated description may be omitted.
まず、実施例1に係るPLL回路の構成について図1〜4を用いて説明する。図1は実施例1に係るPLL回路を示すブロック図である。図2は図1の高速化用フィルタの構成を示す回路図である。図3は図1の低位相雑音用フィルタの構成を示す回路図である。図4は図1の充放電回路の構成を示す回路図である。 First, the configuration of the PLL circuit according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating a PLL circuit according to the first embodiment. FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the speed-up filter of FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the low phase noise filter of FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the charge / discharge circuit of FIG.
実施例1に係るPLL回路10は、位相比較回路11と、第1チャージポンプ回路12aと、第2チャージポンプ回路12bと、高速化用フィルタ13aと、低位相雑音用フィルタ13bと、電圧制御発振器(VCO)14と、プログラマブル分周回路15と、充放電回路16と、を備える。
The
図2に示すように、高速化用フィルタ13aは、一端がノードN1aに接続され他端がノードN2aに接続される抵抗R1aと、一端がノードN2aに接続される容量C1aと、一端が容量C1aの他端に接続され他端が基準電位に接続されるR2aと、一端が容量C1aの他端に接続され他端が基準電位に接続される容量C2aとで構成される。図3に示すように、低位相雑音用フィルタ13bは、一端がノードN1bに接続され他端がノードN2bに接続される抵抗R1bと、一端がノードN2bに接続される容量C1bと、一端が容量C1bの他端に接続され他端が基準電位に接続されるR2bと、一端が容量C1bの他端に接続され他端が基準電位に接続される容量C2bとで構成される。
As shown in FIG. 2, the speed-
図4に示すように、充放電回路16は充電回路16cと放電回路16dとを並列接続して構成される。放電回路16dは、入力端子(+)が高速化用フィルタ13aの出力(ノードN2a)に接続されるオペアンプ161dと、一端がオペアンプ161cの出力に接続され他端がノードNdに接続される抵抗162dと、一端が電源に接続され他端がノードNdに接続されるスイッチ163dと、入力端子(+)にノードNdが接続されるオペアンプ164dと、アノードがオペアンプ164dの出力に接続されカソードがオペアンプ164dの反転入力端子(−)に接続されるダイオード165dとで構成される。オペアンプ161dの出力は反転入力端子(−)に入力されボルテージフォローワを構成する。スイッチ163dは位相比較回路11から出力されるロック検出信号(LDS)で開閉が制御される。スイッチ163dは例えばNチャネルMOSトランジスタで構成される。
As shown in FIG. 4, the charging / discharging
充電回路16cは、入力端子(+)が低位相雑音用フィルタ13bの出力(ノードN2b)に接続されるオペアンプ161cと、一端がオペアンプ161cの出力に接続され他端がノードNcに接続される抵抗162cと、一端が基準電源に接続され他端がノードNcに接続されるスイッチ163cと、入力端子(+)にノードNcが接続されるオペアンプ164cと、カソードがオペアンプ164cの出力に接続されアノードがオペアンプ164cの反転入力端子(−)に接続されるダイオード165cとで構成される。オペアンプ161cの出力は反転入力端子(−)に入力されボルテージフォローワを構成する。スイッチ163cは位相比較回路11から出力されるロック検出信号(LDS)で開閉が制御される。スイッチ163cは例えばNチャネルMOSトランジスタで構成される。
The charging
次に、PLL回路10の動作ついて図5、6を用いて説明する。図5は図1の位相比較回路の動作を説明するためのタイミング図である。図6は図1のPLL回路の動作を説明するためのタイミング図である。
Next, the operation of the
図5に示すように、位相比較回路11にはリファレンス信号(RER)が与えられ、位相比較回路11はこのリファレンス信号(REF)とプログラマブル分周回路15の出力信号(OPD)とを比較して位相誤差を検出し、位相誤差に対応するパルス信号(位相誤差信号(PDS))生成し、第1チャージポンプ回路12aおよび第2チャージポンプ回路12bに与える。チャージポンプ回路12aおよび第2チャージポンプ回路12bは位相誤差信号(PDS)に応じた電圧をそれぞれ高速化用フィルタ13aおよび低位相雑音用フィルタ13bに印加するものである。
As shown in FIG. 5, a reference signal (RER) is given to the
PLL回路10が同期(ロック)している場合、低位相雑音用フィルタ13bは第2チャージポンプ回路12bの出力電圧から入力雑音や位相ジッタなどの不要周波数成分を除去して電圧制御発振器14に与える。電圧制御発振器14は低位相雑音用フィルタ13bの出力に応じた周波数の信号を発振し、出力信号(OUT)として出力するとともに、プログラマブル分周回路15を介して位相比較回路11にフィードバックする。なお、PLL回路10がロックしている場合、ロック検出信号は活性化され(例えば、Highになり)、充電回路16cおよび放電回路16dは動作せず、高速化用フィルタ13aの出力は低位相雑音用フィルタ13bに影響を与えない。これにより、低位相雑音化が可能となる。
When the
PLL回路の周波数変更を行う場合のようにレファレンス信号(REF)が変化したり、プログラマブル分周回路の分周比の変更により分周信号(OPD)が変化したりして、PLL回路10がアンロックしている場合、ロック検出信号は非活性化され(例えば、Lowになり)、充電回路16cおよび放電回路16dは動作可能になる。高速化用フィルタ13aは第1チャージポンプ回路12aの出力電圧から入力雑音や位相ジッタなどの不要周波数成分を除去して、充電回路16cおよび放電回路16dにより、高速化用フィルタ13aにより低位相雑音用フィルタ13bを充放電する。図6では充電回路16cにより充電する場合を示しており、高速化用フィルタ13aが充電回路16c介して充電することにより、ノードN2bの充電が速くなり、高速ロック化が可能になる。なお、図6の破線Aは高速化用フィルタを用いない場合を示している。
When the frequency of the PLL circuit is changed, the reference signal (REF) changes, or the frequency dividing signal (OPD) changes due to the change of the frequency dividing ratio of the programmable frequency dividing circuit. When locked, the lock detection signal is deactivated (for example, becomes Low), and the charging
また、上述したように、高速化用フィルタ13aにより低位相雑音用フィルタ13bを充放電する動作としている。充放電が完了すれば、高速化用フィルタ13aの出力(ノードN2a)と低位相雑音用フィルタ13bの出力(ノードN2b)との電位差が無くなり、PLLが同期する。また、PLLが同期した場合にはロック検出信号(LDS)によって充放電回路16のダイオード165c、165dを逆バイアスとすることで高速化用フィルタ13aの出力(ノードN2a)を低位相雑音用フィルタ13bの出力(ノードN2b)から電気的に分離し、低位相雑音用フィルタ13bの出力のみを電圧制御発振器14に接続させる。よって、実施例に係るPLL回路はPLLが同期した状態のまま、高速化用フィルタと低位相雑音用フィルタを切り替えることができる。
As described above, the low-
次に、実施例1に係るPLL回路を用いた受信機について図7を用いて説明する。図7は実施例1に係るPLL回路を用いた受信機の構成を示すブロック図である。実施例1に係る受信機70では、アンテナ71から入力した信号をプリフィルタ72およびプリアンプ73を介してミキサ74に入力し、PLL回路10の出力はアンプ7B介してミキサ74に入力して周波数変換する。また、ミキサ74の出力は中間フィルタ(IFフィルタ)75、ポストアンプ76を介してミキサ77に入力し、発振器7Cの出力をミキサ77に入力してベースバンドに周波数変換する。さらに、ミキサ77の出力はアンプ78を介して出力される。
Next, a receiver using the PLL circuit according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a receiver using the PLL circuit according to the first embodiment. In the
PLL回路10は発振器79の出力をリファレンス信号(REF)として入力する。制御回路7AはPLL回路10のプログラマブル分周回路15の設定やリファレンスの設定(発振器79の代わりにリファレンスにDDS(Direct Digital Synthesizer)やPLLを使う場合)の制御を行う。発振器79の周波数やプログラマブル分周回路15の分周比を変更することにより発振周波数を変えることができる。
The
PLL回路10はロック時間の高速化および低位相雑音化が可能であるので、複数の周波数を切り換えて(周波数ホッピング)送受信する無線装置などに用いることが可能である。
Since the
実施例2に係るPLL回路の構成について図9〜12を用いて説明する。図9は実施例2に係るPLL回路を示すブロック図である。図10は図9の高速化用フィルタの構成を示す回路図である。図11は図9の低位相雑音用フィルタの構成を示す回路図である。図12は図9の充放電回路の構成を示す回路図である。 The configuration of the PLL circuit according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a block diagram illustrating a PLL circuit according to the second embodiment. FIG. 10 is a circuit diagram showing the configuration of the speed-up filter of FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing the configuration of the low phase noise filter of FIG. FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of the charge / discharge circuit of FIG.
実施例2に係るPLL回路20は、位相比較回路11と、第1チャージポンプ回路12aと、第2チャージポンプ回路12bと、高速化用フィルタ23aと、低位相雑音用フィルタ23bと、電圧制御発振器(VCO)14と、プログラマブル分周回路15と、充放電回路26と、を備える。
The
図10に示すように、高速化用フィルタ23aは、一端がノードN1aに接続され他端が基準電位に接続される容量C11aと、一端がノードN1aに接続される抵抗R11aと、一端が抵抗R11aの他端に接続され他端が基準電位に接続されるC12aと、一端がノードN1aに接続され他端がノードN2aに接続される抵抗R12aと、一端がノードN2aに接続され他端が基準電位に接続される容量C13aとで構成される。図11に示すように、低位相雑音用フィルタ23bは、一端がノードN1bに接続され他端が基準電位に接続される容量C11bと、一端がノードN1bに接続される抵抗R11bと、一端が抵抗R11bの他端(ノードN3b)に接続され他端が基準電位に接続されるC12bと、一端がノードN1bに接続され他端がノードN2bに接続される抵抗R12bと、一端がノードN2bに接続され他端が基準電位に接続される容量C13bとで構成される。
As shown in FIG. 10, the high-
図12に示すように、充放電回路26は充電回路16cと放電回路26dとを並列接続して構成される。放電回路26dは、入力端子(+)が高速化用フィルタ23aの出力(ノードN2a)に接続されるオペアンプ161dと、一端がオペアンプ161dの出力に接続され他端がオペアンプ164dの入力端子(+)に接続される抵抗262dと、アノードがオペアンプ164dの出力に接続されカソードがオペアンプ164dの反転入力端子(−)に接続されるダイオード165dと、一端が抵抗266dに接続され他端が基準電位に接続されるスイッチ263dと、他端がオペアンプ161dの反転入力端子(−)に接続される抵抗266dと一端がオペアンプ161dの反転入力端子(−)に接続され他端がオペアンプ161cの出力に接続される抵抗267dで構成される。スイッチ263dは位相比較回路11から出力されるロック検出信号(LDS)で開閉が制御される。スイッチ263dは例えばNチャネルMOSトランジスタで構成される。
As shown in FIG. 12, the charging / discharging
充電回路16cは、入力端子(+)が低位相雑音用フィルタ13bの出力(ノードN2b)に接続されるオペアンプ161cと、一端がオペアンプ161cの出力に接続され他端がノードNcに接続される抵抗162cと、一端が基準電源に接続され他端がノードNcに接続されるスイッチ163cと、入力端子(+)にノードNcが接続されるオペアンプ164cと、カソードがオペアンプ164cの出力に接続されアノードがオペアンプ164cの反転入力端子(−)に接続されるダイオード165cとで構成される。オペアンプ161cの出力は反転入力端子(−)に入力されボルテージフォローワを構成する。スイッチ163cは位相比較回路11から出力されるロック検出信号(LDS)で開閉が制御される。スイッチ163cは例えばNチャネルMOSトランジスタで構成される。
The charging
充放電回路26は低位相雑音用フィルタ23bを構成する容量毎に用意され、充放電回路26の出力は低位相雑音用フィルタ23bを構成する容量の基準電位と接続されていない他端(ノードN1b、N2b、N3b)に接続される。本実施例では低位相雑音用フィルタ13bは3つの容量(C11b、C12b、C13b)で構成されているため、3つの充放電回路を備える。
The charge /
PLL回路20は実施例1のPLL回路10と同様な動作を行う。PLL回路20の動作ついて図5、6を用いて説明する。
The
図5に示すように、位相比較回路11にはリファレンス信号(RER)が与えられ、位相比較回路11はこのリファレンス信号(REF)とプログラマブル分周回路15の出力信号(OPD)とを比較して位相誤差を検出し、位相誤差に対応するパルス信号(位相誤差信号(PDS))生成し、第1チャージポンプ回路12aおよび第2チャージポンプ回路12bに与える。チャージポンプ回路12aおよび第2チャージポンプ回路12bは位相誤差信号(PDS)に応じた電圧をそれぞれ高速化用フィルタ23aおよび低位相雑音用フィルタ23bに印加するものである。
As shown in FIG. 5, a reference signal (RER) is given to the
PLL回路20が同期(ロック)している場合、低位相雑音用フィルタ23bは第2チャージポンプ回路12bの出力電圧から入力雑音や位相ジッタなどの不要周波数成分を除去して電圧制御発振器14に与える。電圧制御発振器14は低位相雑音用フィルタ23bの出力に応じた周波数の信号を発振し、出力信号(OUT)として出力するとともに、プログラマブル分周回路15を介して位相比較回路11にフィードバックする。なお、PLL回路10がロックしている場合、ロック検出信号は活性化され(例えば、Highになり)、充電回路16cおよび放電回路26dは動作せず、高速化用フィルタ23aの出力は低位相雑音用フィルタ23bに影響を与えない。これにより、低位相雑音化が可能となる。
When the
PLL回路の周波数変更を行う場合のようにレファレンス信号(REF)が変化したり、プログラマブル分周回路の分周比の変更により分周信号(OPD)が変化したりして、PLL回路20がアンロックしている場合、ロック検出信号は非活性化され(例えば、Lowになり)、充電回路16cおよび放電回路26dは動作可能になる。高速化用フィルタ23aは第1チャージポンプ回路12aの出力電圧から入力雑音や位相ジッタなどの不要周波数成分を除去して、充電回路16cおよび放電回路26dにより、高速化用フィルタ23aにより低位相雑音用フィルタ23bを充放電する。図6では充電回路16cにより充電する場合を示しており、高速化用フィルタ23aが充電回路16c介して充電することにより、低位相雑音用フィルタ23bの充電が速くなり、高速ロック化が可能になる。なお、図6の破線Aは高速化用フィルタを用いない場合を示している。
When the frequency of the PLL circuit is changed, the reference signal (REF) is changed, or the frequency dividing signal (OPD) is changed by changing the frequency dividing ratio of the programmable frequency dividing circuit. When locked, the lock detection signal is deactivated (for example, becomes Low), and the charging
また、上述したように、高速化用フィルタ23aにより低位相雑音用フィルタ23bを充放電する動作としている。充放電が完了すれば、高速化用フィルタ23aの出力(ノードN2a)と低位相雑音用フィルタ23bの各容量C11b、C12b、C13bとの電位差が無くなり、PLLが同期する。また、PLLが同期した場合にはロック検出信号(LDS)によって充放電回路16のダイオード165c、165dを逆バイアスとすることで高速化用フィルタ23aの出力(ノードN2a)を低位相雑音用フィルタ23bの各容量C11b、C12b、C13bから電気的に分離し、低位相雑音用フィルタ23bの出力のみを電圧制御発振器14に接続させる。よって、実施例2に係るPLL回路はPLLが同期した状態のまま、高速化用フィルタと低位相雑音用フィルタを切り替えることができる。
Further, as described above, the low
受信機70は実施例1に係るPLL回路10に代えて実施例2に係るPLL回路20を用いることができる。
The
実施例1の充放電回路は実施例2のPLL回路に使用することができ、実施例2の充放電回路は実施例1のPLL回路に使用することができる。 The charge / discharge circuit of the first embodiment can be used for the PLL circuit of the second embodiment, and the charge / discharge circuit of the second embodiment can be used for the PLL circuit of the first embodiment.
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and needless to say, various modifications can be made.
PLL回路10、20を受信機に用いることについて上述したが、PLL回路10、20は送信機に用いることができることはいうまでもない。
Although it has been described above that the
スイッチ163dはNチャネルMOSトランジスタで構成される例を説明したが、PチャネルMOSトランジスタで構成するようにしてもよい。この場合、スイッチを制御する信号はスイッチ163cを制御するロック検出信号(LDS)の反転信号を用いる。
Although the
PLL回路10、20は位相比較回路11と電圧制御発振器14との間にプログラマブル分周回路15を備えているが、プログラマブル分周回路15を備えず電圧制御発振器14の出力を位相比較回路11に入力するようにしてもよい。
The
10・・・PLL回路
11・・・位相比較回路
12a・・・第1チャージポンプ回路
12b・・・第2チャージポンプ回路
13a・・・高速化用フィルタ
13b・・・低位相雑音用フィルタ
14・・・電圧制御発振器(VCO)
15・・・プログラマブル分周回路
16・・・充放電回路
16c・・・充電回路
161c・・・オペアンプ
162c・・・抵抗
163c・・・スイッチ
164c・・・オペアンプ
165c・・・ダイオード
16d・・・放電回路
161d・・・オペアンプ
162d・・・抵抗
163d・・・スイッチ
164d・・・オペアンプ
165d・・・ダイオード
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記パルス信号に基づいた電圧を生成する第1チャージポンプ回路と、
前記パルス信号に基づいた電圧を生成する第2チャージポンプ回路と、
前記第1チャージポンプ回路の出力電圧から不要周波数成分を除く高速化用フィルタと、
前記第2チャージポンプ回路の出力電圧から不要周波数成分を除く低位相雑音用フィルタと、
前記高速化用フィルタの出力に基づいて前記低位相雑音用フィルタを充放電する充放電回路と、
前記低位相雑音用フィルタの出力に基づいて発振する電圧制御発振器と、
を備え、
前記電圧制御発振器の出力に基づく信号を前記比較信号とし、
前記位相比較回路がロック状態を検出しない場合は、前記高速化用フィルタの出力に基づいて前記低位相雑音用フィルタを充放電し、
前記位相比較回路がロック状態を検出する場合は、前記高速化用フィルタの出力を前記低位相雑音用フィルタから電気的に分離する
PLL回路。 A phase comparison circuit that compares the phases of the reference signal and the comparison signal to generate a pulse signal based on the phase difference;
A first charge pump circuit for generating a voltage based on the pulse signal;
A second charge pump circuit for generating a voltage based on the pulse signal;
A high-speed filter for removing unnecessary frequency components from the output voltage of the first charge pump circuit;
A low phase noise filter for removing unnecessary frequency components from the output voltage of the second charge pump circuit;
A charge / discharge circuit that charges and discharges the low-phase noise filter based on the output of the speed-up filter;
A voltage controlled oscillator that oscillates based on the output of the low phase noise filter;
With
A signal based on the output of the voltage controlled oscillator is the comparison signal,
When the phase comparison circuit does not detect the locked state, the low phase noise filter is charged / discharged based on the output of the high speed filter,
A PLL circuit that electrically separates the output of the speed-up filter from the low-phase noise filter when the phase comparison circuit detects a locked state.
前記充放電回路はダイオードと前記ダイオードを逆バイスする回路とを備え、
前記位相比較回路からのロック検出信号がロック状態を示していないときは、前記高速化用フィルタの出力に基づいて前記低位相雑音用フィルタを充放電し、
前記位相比較回路からのロック検出信号がロック状態を示しているときは、前記回路によって前記ダイオードを逆バイアスし、前記高速化用フィルタの出力を前記低位相雑音用フィルタから電気的に分離する
PLL回路。 In claim 1,
The charge / discharge circuit includes a diode and a circuit that reversely vise the diode,
When the lock detection signal from the phase comparison circuit does not indicate a locked state, the low phase noise filter is charged / discharged based on the output of the high speed filter,
When the lock detection signal from the phase comparison circuit indicates a locked state, the diode is reverse-biased by the circuit, and the output of the speed-up filter is electrically separated from the low-phase noise filter. circuit.
前記高速化用フィルタおよび前記低位相雑音用フィルタはそれぞれ抵抗と容量とで構成され、
前記充放電回路の出力は前記低位相雑音用フィルタの容量に接続される
PLL回路。 In claim 2,
The high speed filter and the low phase noise filter are each composed of a resistor and a capacitor,
An output of the charge / discharge circuit is connected to a capacitor of the low phase noise filter.
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- 2017-04-14 JP JP2017080542A patent/JP6858064B2/en active Active
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