JPH0581090B2 - - Google Patents
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- JPH0581090B2 JPH0581090B2 JP63075431A JP7543188A JPH0581090B2 JP H0581090 B2 JPH0581090 B2 JP H0581090B2 JP 63075431 A JP63075431 A JP 63075431A JP 7543188 A JP7543188 A JP 7543188A JP H0581090 B2 JPH0581090 B2 JP H0581090B2
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、周波数を変換するシンセサイザー、
位相をシフトする位相器、モータの位相制御等に
広く用いられている、PLL(Phase Locked
Loop)回路を高精度化するPLL変動補償装置に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a frequency converting synthesizer,
PLL (Phase Locked) is widely used for phase shifting, motor phase control, etc.
The present invention relates to a PLL fluctuation compensation device that improves the accuracy of PLL (Loop) circuits.
従来の技術
近年、PLLは、比較的古くから利用されてい
る電子楽器やトランシーバー等におけるシンセサ
イザーや、モータの位相制御の他にも、情報化に
伴つて、CD(コンパクトデイスク)で代表される
ような、デイジタル信号記録のデータの抜き取り
クロツク発生回路や、映像処理分野においても、
アナログ−デイジタルまたは、デイジタル−アナ
ログ変換する場合のクロツク発生回路等として広
く用いられ始めている。Conventional technology In recent years, PLL has been used not only for synthesizers and motor phase control in electronic musical instruments and transceivers, which have been used for a relatively long time, but also for the computerization, as represented by CDs (compact discs). Also, in the field of data extraction clock generation circuits for digital signal recording and video processing,
It has begun to be widely used as a clock generation circuit for analog-to-digital or digital-to-analog conversion.
以下、図面を参照しながら、上述した従来の
PLLの一例について説明する。 Below, with reference to the drawings, the conventional
An example of PLL will be explained.
第6図は従来のPLL回路の一般的な構成例を
示すものである。第6図において1は電圧制御発
振器(以下VCOという)であり、a点に入力さ
れた制御電圧によつて発振周波数が制御され、こ
れに比例した周波数の発振出力をb点に出力す
る。C(コンデンサ)、R(抵抗)や、L(インダク
タンス)を用いた発振回路のバイアスを変化する
形式のものが一般的であるが、特に精度が要求さ
れる装置においては、可変幅は少なくなるが水晶
振動子や類似の性能を有する振動子を用いる場合
もある。また、モータの位相制御系においては、
モータ軸に取り付けられた周波数発生器(FG)
や一回転に一回パルスを発生させるパルス発生器
(PG)等がVCOに相当する。 FIG. 6 shows a general configuration example of a conventional PLL circuit. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as VCO), whose oscillation frequency is controlled by a control voltage input to point a, and outputs an oscillation output with a frequency proportional to this to point b. A type that changes the bias of an oscillation circuit using C (capacitor), R (resistance), or L (inductance) is common, but the variable range is small especially in devices that require precision. In some cases, a crystal resonator or a resonator with similar performance is used. In addition, in the motor phase control system,
Frequency generator (FG) mounted on the motor shaft
A pulse generator (PG) that generates a pulse once per rotation is equivalent to a VCO.
2は分周器であり、VCO1の出力を必要に応
じて1/Nの周波数に分周するものである。 Reference numeral 2 denotes a frequency divider, which divides the output of the VCO 1 into a frequency of 1/N as necessary.
3はパルス化回路で、三角波発生回路4のリセ
ツト幅等を決めるものであり、分周器2の出力を
直接三角波発生回路4に入力する場合もある。三
角波発生回路4は、C、Rを用いた時定数充放電
回路や定電流充放電回路等が一般的に用いられ
る。 Reference numeral 3 denotes a pulse generator which determines the reset width of the triangular wave generating circuit 4, and the output of the frequency divider 2 may be directly input to the triangular wave generating circuit 4. As the triangular wave generating circuit 4, a time constant charging/discharging circuit using C and R, a constant current charging/discharging circuit, or the like is generally used.
5は、Fiに入力される基準入力をパルス化する
サンプルパルス発生回路であり、サンプルホール
ド(以下、SHと略す)回路6に供給され、三角
波発生回路4の出力の三角波をサンプルホールド
することにより、分周器2の出力と基準入力Fiを
位相比較した出力信号をc点に得る。 5 is a sample pulse generation circuit that pulses the reference input input to Fi, which is supplied to a sample and hold (hereinafter abbreviated as SH) circuit 6, which samples and holds the triangular wave output from the triangular wave generator 4. , an output signal obtained by comparing the phases of the output of the frequency divider 2 and the reference input Fi is obtained at point c.
7は本例のPLLに要求される応答性や、ノイ
ズの抑圧量などを決定するループフイルターであ
り、その出力が加算器8の加算点に入力される。 Reference numeral 7 denotes a loop filter that determines the responsiveness required of the PLL of this example, the amount of noise suppression, etc., and its output is input to the addition point of the adder 8.
9はバイアス回路であり、基準入力FiとVCO
1の出力F1や、分周器2の出力F2との位相を調
整する必要がある場合などに用いられる。10は
アンプであり、前述のフイルター7と共にPLL
の応答特性を決める。また、モータを駆動する場
合には、電力増幅回路としての役割を果たす。 9 is a bias circuit, which connects the reference input Fi and VCO
This is used when it is necessary to adjust the phase with the output F1 of the frequency divider 1 or the output F2 of the frequency divider 2. 10 is an amplifier, which together with the aforementioned filter 7 is a PLL.
Determine the response characteristics of Moreover, when driving a motor, it plays a role as a power amplification circuit.
つぎに、前述の位相比較部分の具体例を第7
図、その波形例を第8図に用いて簡単に説明す
る。 Next, a specific example of the above-mentioned phase comparison part will be explained in the seventh section.
A brief explanation will be given with reference to FIG. 8 and its waveform example.
A1はオペアンプであり、定電流限及び積分器
としての役割を果たし、スイツチSW1がパルス
化回路3の出力によりオンされることにより、充
電されたコンデンサーC1の電荷がリセツトされ
る。スイツチSW1がオフされると、A1の出力Vt
はA1の非反転入力の電位Vr、反転入力の抵抗
R1、前述のC1より決定される次式で現わされる、
時間に比例した出力を発生する。 A1 is an operational amplifier which functions as a constant current limiter and an integrator, and when the switch SW1 is turned on by the output of the pulsing circuit 3, the charged capacitor C1 is reset. When switch SW1 is turned off, A1 output Vt
is the potential Vr of the non-inverting input of A1 and the resistance of the inverting input
R1, determined from the above C1, is expressed by the following formula,
Generates an output proportional to time.
Vt=Vr+{Vr/(R1×C1)}×t
t:C1リセツト後の時間
このVtは、第8図に示すように鋸歯状波(三
角波)となり、時間または位相を電圧に変換する
基準波形となる。 Vt=Vr+{Vr/(R1×C1)}×t t: Time after C1 reset This Vt becomes a sawtooth wave (triangular wave) as shown in Figure 8, and is a reference waveform for converting time or phase into voltage. becomes.
またスイツチSW2はサンプリング用のスイツ
チであり、入力基準信号をパルス化したサンプル
パルス発生回路5の出力でコントロールされ、ホ
ールド用コンデンサC2にVCOまたは、分周器と
入力基準信号の位相に応じた電圧をホールド用ア
ンプA2の出力Voに出力する。位相が変化した時
の様子を、第8図にサンプルパルスSp、出力電
圧Voとして示す。 The switch SW2 is a sampling switch, and is controlled by the output of the sample pulse generation circuit 5 that pulses the input reference signal, and a voltage is applied to the hold capacitor C2 according to the phase of the VCO or the frequency divider and the input reference signal. is output to the output Vo of hold amplifier A2. The situation when the phase changes is shown in FIG. 8 as the sample pulse Sp and the output voltage Vo.
ここでは、位相比較器として、ノイズに強く、
検出の周波数特性が良好なサンプルホールド回路
型のもので説明したが、EX−OR回路やチヤー
ジポンプ等の他方式の位相比較器が使用できる。 Here, as a phase comparator, it is resistant to noise and
Although the sample-and-hold circuit type with good detection frequency characteristics has been described, other types of phase comparators such as EX-OR circuits and charge pumps can be used.
PLL動作及び位相比較器以外の構成は同様の
ものであるためここでは説明を省略する。 Since the configurations other than the PLL operation and the phase comparator are the same, their explanation will be omitted here.
このように構成されたPLLによつて、基準入
力FiのN倍の周波数をVCO1の出力F1に、また
Fiに同期した出力で、位相を任意量シフトさせた
出力を分周器2の出力F2に得ることができる。
これらのF1、F2の出力を前述のデイジタルデー
タ抜き取りのためのクロツクとして用いることに
より、記録媒体(デイスク等)の速度に影響され
にくい安定なデータの読み取りを実現することが
できている。 With the PLL configured in this way, the frequency N times the reference input Fi is sent to the output F1 of the VCO1, and
An output synchronized with Fi and whose phase is shifted by an arbitrary amount can be obtained as the output F2 of the frequency divider 2.
By using the outputs of F1 and F2 as the clocks for extracting the digital data mentioned above, it is possible to realize stable data reading that is not easily affected by the speed of the recording medium (disc, etc.).
また、モータ位相制御の場合には、速度変動の
極めて少ない回転制御や、ビデオ機器などでは必
要に応じて一回転中の位相を、基準入力Fiと一定
の位相関係に保ち入力の映像と出力の映像を同期
させることを可能にしている。 In addition, in the case of motor phase control, rotation control with extremely small speed fluctuations is required, and in video equipment, etc., the phase during one rotation is kept in a constant phase relationship with the reference input Fi, and the input image and output are This makes it possible to synchronize images.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記のような構成では、VCO
1に高精度の水晶振動子を用いた場合でも、位相
検出段の三角波発生回路に用いられるC、Rの温
度や、湿度による定数変動、定電流源やアンプの
温度ドリフト、電源電圧やアースポイントのリツ
プル変動等の影響により、前述のVCO1及び分
周器2の出力F1、F2の周波数変動(ジツター)
や、位相シフト量の変動を発生し、前述の各種の
利用分野における動作安定性や、精度が下がると
いう課題を有していた。Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, the VCO
Even if a high-precision crystal resonator is used in 1, constant fluctuations due to temperature and humidity of C and R used in the triangular wave generation circuit of the phase detection stage, temperature drift of constant current source and amplifier, power supply voltage and earth point Frequency fluctuation (jitter) of the outputs F1 and F2 of VCO1 and frequency divider 2 mentioned above due to the influence of ripple fluctuation etc.
This has the problem of causing fluctuations in the amount of phase shift and decreasing operational stability and accuracy in the various fields of use mentioned above.
本発明は、上記課題に鑑み、温度、湿度等によ
る回路素子の環境による特性変動や、電源変動
等、回路内の条件変動が発生した場合にも、極め
て安定な出力周波数特性、位相シフト特性を有す
るPLL変動補償装置を提供することを目的とす
るものである。 In view of the above-mentioned problems, the present invention provides extremely stable output frequency characteristics and phase shift characteristics even when there are fluctuations in the characteristics of the circuit elements due to the environment such as temperature and humidity, and fluctuations in conditions within the circuit such as fluctuations in the power supply. An object of the present invention is to provide a PLL fluctuation compensation device having the following.
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明において
は、基準入力と位相比較されるVCOの出力と常
に一定の位相関係をもつた信号をVCOの出力か
ら得(例えば逆相の信号や、適当な分周波の出力
信号等)、これとVCOの出力との位相比較で得た
補正信号を本来の位相比較出力と合成し差の信号
により、VCOを制御するという構成を備えたも
のである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, in the present invention, a signal that always has a constant phase relationship with the output of the VCO whose phase is compared with a reference input is obtained from the output of the VCO (for example, a signal with an antiphase signal, output signal of an appropriate frequency-divided wave, etc.), the correction signal obtained by phase comparison with the output of the VCO is combined with the original phase comparison output, and the VCO is controlled by the difference signal. It is something that
さらに、前記補正信号により、前述の三角波発
生回路の特性変動を、補償する方式についても提
案するものである。 Furthermore, the present invention also proposes a method for compensating for the characteristic fluctuations of the triangular wave generating circuit described above using the correction signal.
作 用
本発明は、上記した構成によつて、前述の位相
比較段における検出の変動を補償することによ
り、非常に簡単な方法で極めて安定なPLL回路
の出力を得ることができるものである。また、位
相比較という検出段階における精度を本発明によ
り飛躍的に向上することにより、一般的に用いら
れている、C、R、L等の発振回路を用いた
VCOによるPLL回路の場合においても、ループ
ゲインの適切な設定により、安定なPLL特性を
得ることができるものである。Effects According to the present invention, with the above-described configuration, an extremely stable output of the PLL circuit can be obtained in a very simple manner by compensating for fluctuations in detection in the phase comparison stage described above. In addition, by dramatically improving the accuracy in the detection stage of phase comparison with the present invention, it is possible to use commonly used oscillation circuits such as C, R, and L.
Even in the case of a PLL circuit using a VCO, stable PLL characteristics can be obtained by appropriately setting the loop gain.
実施例
以下、本発明の一実施例のPLL変動補償装置
について、図面を参照しながら説明する。Embodiment Hereinafter, a PLL fluctuation compensation device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例における、
PLL変動補償装置の構成を示すものである。第
1図中、従来例の第6図と同一機能のブロツクに
は、同一番号を付しここでは説明を省略する。 FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention.
This figure shows the configuration of a PLL fluctuation compensation device. In FIG. 1, blocks having the same functions as those in FIG. 6 of the conventional example are given the same numbers and their explanations will be omitted here.
1はVCOであり、その出力は第1の位相比較
器12とインバータ11に入力される。13は第
2の位相比較器であり、本来位相比較される
VCO1の出力のと逆相の信号を第1の位相比較
器12と同一特性の第2の位相比較器13に供給
し、比較器14において両位相比較器12,13
の出力の差信号を取り、位相比較段における環境
変動要素を除去した信号を前述のループフイルタ
7に供給する。これにより、温度や湿度、電源変
動等に関する検出段の変動要因を補償した位相比
較出力を、加算器8、アンプ10を経てVCO1
に供給することができる。 1 is a VCO, the output of which is input to a first phase comparator 12 and an inverter 11. 13 is a second phase comparator, which is originally used for phase comparison.
A signal with a phase opposite to that of the output of the VCO 1 is supplied to a second phase comparator 13 having the same characteristics as the first phase comparator 12.
A difference signal of the output of is taken, and a signal from which environmental fluctuation factors in the phase comparison stage are removed is supplied to the loop filter 7 described above. As a result, the phase comparison output that has compensated for fluctuation factors in the detection stage related to temperature, humidity, power supply fluctuations, etc., is sent to the VCO 1 through the adder 8 and the amplifier
can be supplied to
このように、位相比較段そのものの変動を補償
するサブループを設けたことにより、位相比較段
における変動の影響が極めて少ないPLL回路を
実現することができる。 In this manner, by providing a sub-loop that compensates for fluctuations in the phase comparison stage itself, it is possible to realize a PLL circuit in which the influence of fluctuations in the phase comparison stage is extremely small.
また、位相シフトの実現量によつては、第2の
位相比較器13と比較器14との間に、アツテネ
ターを挿入することも有効な手段である。ここで
は、位相比較器としてサンプルホールド型のもの
に限定するものではなく、EX−OR回路やチヤ
ージポンプ等の他の方式の回路のものでも有効で
ある。 Furthermore, depending on the amount of phase shift to be realized, it is also an effective means to insert an attenuator between the second phase comparator 13 and the comparator 14. Here, the phase comparator is not limited to a sample-and-hold type, and other types of circuits such as EX-OR circuits and charge pumps are also effective.
次に、第2図を用いて、本発明の第2の実施例
を説明する。15は分周器2と同様の分周器であ
るが、本来の出力F2と位相の異なる出力F3を発
生する位相シフターの役割も果たしている。16
はパルス化回路であり、パルス化回路3と全く同
特性のものが望ましい。17は第2のサンプルホ
ールド回路であり、これもサンプルホールド回路
6と同特性のものが望ましい。この両サンプルホ
ールド回路16,17に供給される三角波は、全
く同一のものであり、この第2のサンプルホール
ド17の出力と第1のサンプルホールド6の出力
の差信号を比較器14でとることにより、位相比
較器の変動要素を極めて少なくした信号を扱え、
非常に安定なPLL回路を、極めて簡単な手段で
実現することができる。 Next, a second embodiment of the present invention will be described using FIG. 15 is a frequency divider similar to frequency divider 2, but also plays the role of a phase shifter that generates an output F3 having a different phase from the original output F2. 16
is a pulsing circuit, which preferably has exactly the same characteristics as the pulsing circuit 3. Reference numeral 17 denotes a second sample-and-hold circuit, which also desirably has the same characteristics as the sample-and-hold circuit 6. The triangular waves supplied to both sample and hold circuits 16 and 17 are exactly the same, and the comparator 14 takes the difference signal between the output of the second sample and hold 17 and the output of the first sample and hold 6. This makes it possible to handle signals with extremely reduced phase comparator fluctuations.
A highly stable PLL circuit can be realized using extremely simple means.
上記の動作を、第2図における主要な波形を用
いた第9図を用いて説明する。同図において上段
からS15は分周器15、S3はパルス化回路3、
S16はパルス化回路16、S5はパルス化回路5、
S4は三角波発生回路4、S17は第二のS&H、S6
は第一のS&H、S14は比較器14のそれぞれの
出力を現わしている。また同図の左側半分は温度
20℃における各部の波形、右側半分は0℃におけ
る各部の波形を示し、動作を分かりやすくするた
めに、0℃における三角波発生回路のドリフト量
を強調して、約50%傾斜感度が上昇した状態を現
わしている。S3は三角波S4のリセツトに用いら
れ、第7図に示したような定電流回路に供給さ
れ、三角波S4を周期的に発生している。S16はS3
と常に一定の位相を有したパルスであり、同図の
場合は分周器15の逆局性パルスにより生成され
ているためS16とS3はπの位相差を有している。
S5は外部から供給されVCO1を同期させるため
のパルスである。ここでS5は三角波の中心であ
るS16とほぼ同一の位置に設定され、わずかな位
相変動であるジツタを有するものとして扱う。
S17に示すようにそれぞれの温度において第二の
S&Hの出力は、S16とS3が同位相のため同一で
あり
VR1=VR2、VR3=VR4
である。しかしながら異なる温度同士の出力は大
きく異なり同図の場合は
VR3>VR1
となつている。またほぼ同位相で入力されP1と
P3、P2とP4に対する第一のS&H6の出力は、三
角波の傾斜感度が上昇した量だけ大きくなり
VP3>PV1、VP4>VP2
となつている。 The above operation will be explained using FIG. 9 using the main waveforms in FIG. 2. In the figure, from the top, S15 is the frequency divider 15, S3 is the pulse generator 3,
S16 is the pulsing circuit 16, S5 is the pulsing circuit 5,
S4 is triangular wave generation circuit 4, S17 is second S&H, S6
represents the output of the first S&H, and S14 represents the output of the comparator 14, respectively. Also, the left half of the figure is the temperature
The waveform of each part at 20℃, the right half shows the waveform of each part at 0℃.To make the operation easier to understand, the drift amount of the triangular wave generation circuit at 0℃ is emphasized, and the slope sensitivity is increased by about 50%. is showing. S3 is used to reset the triangular wave S4, and is supplied to a constant current circuit as shown in FIG. 7 to periodically generate the triangular wave S4. S16 is S3
In the case of the figure, S16 and S3 have a phase difference of π since they are generated by the reverse polarity pulse of the frequency divider 15.
S5 is a pulse supplied from the outside to synchronize VCO1. Here, S5 is set at almost the same position as S16, which is the center of the triangular wave, and is treated as having jitter, which is a slight phase variation.
As shown in S17, the outputs of the second S&H at each temperature are the same because S16 and S3 are in phase, VR1=VR2, VR3=VR4. However, the output at different temperatures differs greatly, and in the case of the same figure, VR3>VR1. Also, it is input with almost the same phase as P1.
The output of the first S&H6 for P3, P2, and P4 increases by the amount that the slope sensitivity of the triangular wave increases, so that VP3>PV1 and VP4>VP2.
通常のPLLでは上述の状態が過渡的に発生す
ると、VCOの温度変動が少ないと仮定した場合
VCOが応答して三角波S4とパルス化回路S5の位
相が変化しP3′、P4′といつた点で安定する。この
点はVP1、VP2とほぼ同じ電圧になる位相であ
り、S3とS5の位相を一定の関係に保ちたい場合
は、この移動量が位相同期の変動量になる。第2
図で説明した本発明の第2の実施例においては第
9図に示すように第一のS&H6の出力から、第
二のS&H17の出力を比較しその差電圧をフイル
タ7、加算器8、アンプ10を経由して、VCO
1に帰還するという構成を有するものであり、第
9図S14の出力に示すように、三角波S4の傾斜感
度が大きく変動した場合でも、VCOに供給され
る電圧はほとんど変動しない。その結果、S3と
S5の位相はきわめて安定に一定の関係に保つこ
とができるものである。図中はS14のP2に対する
出力と、P4に対する出力はわずかに変化してい
るが、これは、ジツタに対する検出ゲインの変動
であり、動作点の中心は変化しない。上記したよ
うに、位相同期をさせる動作点と第二のS&Hで
サンプリングしている位相差が少ないほど効果は
大きい。 In a normal PLL, if the above condition occurs transiently, assuming that the VCO temperature fluctuation is small.
In response to the VCO, the phases of the triangular wave S4 and the pulse generator S5 change, and become stable at the points P3' and P4'. This point is the phase where the voltage is almost the same as that of VP1 and VP2, and if it is desired to maintain a constant relationship between the phases of S3 and S5, this amount of movement becomes the amount of variation in phase synchronization. Second
In the second embodiment of the present invention explained in the drawings, as shown in FIG. VCO via 10
As shown in the output of S14 in FIG. 9, even if the slope sensitivity of the triangular wave S4 fluctuates greatly, the voltage supplied to the VCO hardly fluctuates. As a result, S3 and
The phase of S5 can be maintained in a very stable and constant relationship. In the figure, the output of S14 to P2 and the output to P4 change slightly, but this is due to a fluctuation in the detection gain due to jitter, and the center of the operating point does not change. As described above, the smaller the difference between the operating point for phase synchronization and the phase sampled at the second S&H, the greater the effect.
上記の説明で分かるように、VCOまたはVCO
を分周し、外部の信号に同期させる信号と常に一
定の位相を持つた信号を位相比較して、PLL内
の変動量を検出した出力を利用し、本来の同期さ
せる信号同士の位相比較出力から差動により変動
量のみ分離して取り除くことにより、外部入力
と、VCOの位相を極めて安定に、一定に保つこ
とができるものである。 As you can see in the above explanation, VCO or VCO
The signal to be synchronized with an external signal is frequency-divided and the phase is compared with the signal that always has a constant phase, and the output of detecting the amount of variation in the PLL is used to output the phase comparison between the signals to be synchronized. By separating and removing only the amount of variation using a differential, the phase of the external input and VCO can be kept extremely stable and constant.
上記は、三角波の傾斜感度の変動で説明した
が、VCOの発振周波数変動においても有効なこ
とは同様の理由である。 The above explanation has been made regarding the variation in the slope sensitivity of the triangular wave, but the same reason is also valid for the variation in the oscillation frequency of the VCO.
第3図は第3の実施例である。第2図のものと
殆ど同一構成であるが、第2のサンプルホールド
回路17の出力により、三角波発生回路4の特性
を補正するようにしたものであり、検出段そのも
のの補正に重点をおいたものである。 FIG. 3 shows a third embodiment. It has almost the same configuration as the one in Figure 2, but the characteristics of the triangular wave generation circuit 4 are corrected by the output of the second sample and hold circuit 17, and the emphasis is placed on correction of the detection stage itself. It is something.
補正の具体的な方法としては、第7図における
抵抗R1の代わりにFETを用いてそのゲート電圧
として第2のサンプルホールド回路17の出力を
増幅した信号を用いる方法や、R1とアンプA1の
入力端子に接続した抵抗を第2のサンプルホール
ド回路17の出力を増幅した信号の端子に接続し
C1に供給される電流値を可変する等の方法があ
る。その他、第8図におけるVr、C1などを制御
することも可能である。 Specific methods of correction include using a FET instead of the resistor R1 in FIG. 7 and using a signal obtained by amplifying the output of the second sample-and-hold circuit 17 as the gate voltage, or Connect the resistor connected to the terminal to the terminal of the signal which amplified the output of the second sample hold circuit 17.
There are methods such as varying the current value supplied to C1. In addition, it is also possible to control Vr, C1, etc. in FIG.
第4図のものは、第2図と同一構成要素で、入
力基準信号と、VCOの関係を逆転した第4の実
施例を示すものであり、位相シフト回路18と、
パルス化回路19が基準入力側に挿入されている
ほかは、第2図のものと構成、動作共に同じであ
る。位相シフト回路18としては遅延素子で温度
等に安定なメモリーや遅延線等が望ましいが、温
度補償を行つたモノマルチバイブレータ等も可能
である。 4 shows a fourth embodiment in which the components are the same as those in FIG. 2, but the relationship between the input reference signal and the VCO is reversed, and the phase shift circuit 18 and
The configuration and operation are the same as those in FIG. 2, except that the pulse generator 19 is inserted on the reference input side. As the phase shift circuit 18, a memory, a delay line, etc. which is a delay element and is stable against temperature etc. is desirable, but a mono-multivibrator etc. which performs temperature compensation is also possible.
第5図は第5の実施例を示す。第2図、第4図
中と同じ様なものであるが、位相シフトしたサン
プリングパルスの代わりに、三角波発生回路4の
出力のピークを検出するピークホールド回路20
を備え、第1の位相比較出力であるサンプルホー
ルド回路6の出力と比較器14で差信号をとるこ
とにより、同様に検出段の変動による位相比較誤
差の極めて少ない位相比較出力を得て、安定な
PLLループを構成している。 FIG. 5 shows a fifth embodiment. A peak hold circuit 20 is similar to those in FIGS. 2 and 4, but detects the peak of the output of the triangular wave generation circuit 4 instead of the phase-shifted sampling pulse.
By taking the difference signal between the output of the sample and hold circuit 6, which is the first phase comparison output, and the comparator 14, a phase comparison output with extremely small phase comparison errors caused by fluctuations in the detection stage can be obtained, resulting in a stable output. Na
It constitutes a PLL loop.
なお、以上ではそれぞれの単独の動作により説
明したが、第1から第5までの実施例のうち2組
以上の組み合わせも可能であり、一層の精度向上
を可能にすることができる。 In addition, although each individual operation|movement was demonstrated above, the combination of two or more sets of the 1st to 5th Example is also possible, and can make it possible to further improve accuracy.
発明の効果
以上のように、本発明によれば、本来位相比較
される信号とは別に、常に同位相を保つた信号を
回路内で発生させ、本来位相比較されるものと同
様に位相比較し、本来の位相比較出力との差をと
つた信号でVCOを制御するか、本来の位相比較
器の特性を補正するサブループを備えるという極
めて簡単な手段により、PLLでもつとも重要な
位相比較段の種々の変動要因の影響を極めて少な
くすることができ、非常に安定なPLL出力周波
数や、位相を実現することができるものである。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a signal that always maintains the same phase is generated in the circuit separately from the signal whose phase is originally compared, and the phase is compared in the same way as the signal whose phase is originally compared. By controlling the VCO with a signal that differs from the original phase comparison output, or by providing a sub-loop that corrects the characteristics of the original phase comparator, various types of phase comparison stages, which are the most important in PLL, can be controlled. It is possible to extremely reduce the influence of fluctuation factors in the PLL, and to achieve a very stable PLL output frequency and phase.
第1図〜第5図はそれぞれ本発明の実施例の
PLL変動補償装置の構成ブロツク図、第6図は
従来例のPLL装置の構成ブロツク図、第7図は
位相比較段の具体回路例の回路図、第8図は第7
図の主要部の動作波形図、第9図は本発明の動作
を示すタイムチヤートである。
1……VCO、2……分周器、3,5,16,
19……パルス化回路、4……三角波発生回路、
6,17……サンプルホールド回路、7……フイ
ルター、8……加算器、9……バイアス回路、1
0……アンプ、11……反転回路、12,13…
…位相比較器、14……比較器、15…位相シフ
ト回路を備えた分周器、18……位相シフト回
路。
FIGS. 1 to 5 show examples of the present invention, respectively.
A configuration block diagram of a PLL fluctuation compensation device, FIG. 6 is a configuration block diagram of a conventional PLL device, FIG. 7 is a circuit diagram of a specific circuit example of a phase comparison stage, and FIG.
FIG. 9 is an operational waveform diagram of the main part of the figure, and a time chart showing the operation of the present invention. 1...VCO, 2...Frequency divider, 3, 5, 16,
19...pulsing circuit, 4...triangular wave generation circuit,
6, 17...Sample hold circuit, 7...Filter, 8...Adder, 9...Bias circuit, 1
0...Amplifier, 11...Inverting circuit, 12, 13...
... phase comparator, 14 ... comparator, 15 ... frequency divider with phase shift circuit, 18 ... phase shift circuit.
Claims (1)
化される電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器
の出力またはその分周出力と外部から入力される
外部基準信号とを位相比較する第1の位相比較器
と、前記電圧制御発振器の出力と一定の位相関係
を保つた信号をその出力から得る位相シフト回路
と、前記電圧制御発振器の出力またはその分周出
力と前記位相シフト回路の出力信号とを位相比較
する第2の位相比較器とを備え、前記第1と第2
の位相比較器の出力の差信号により前記電圧制御
発振器を制御するようにしたことを特徴とする
PLL変動補償装置。 2 第1、第2の位相比較器として、電圧制御発
振器の出力またはその分周出力により三角波また
は台形波を発生させる信号発生器と、外部基準信
号をパルス化した第1のパルスと位相シフト回路
の出力をパルス化した第2のパルスとによりそれ
ぞれ前記信号発生器の出力をサンプルホールドす
る回路とで構成し、そのサンプルホールドする回
路から第1の位相比較出力と第2の位相比較出力
とを得るようにしたことを特徴とする請求項1記
載のPLL変動補償装置。 3 第2の位相比較出力により信号発生器の三角
波または台形波の傾斜を制御するようにしたこと
を特徴とする請求項2記載のPLL変動補償装置。 4 第1、第2の位相比較器として、外部基準信
号により三角波または台形波を発生する信号発生
器と、電圧制御発振器の出力またはその分周出力
をパルス化した第1のパルスと前記外部基準信号
を一定量位相シフトさせた信号をパルス化した第
2のパルスとによりそれぞれ前記信号発生器の出
力をサンプルホールドする回路とで構成し、その
サンプルホールドする回路から第1の位相比較出
力と第2の位相比較出力とを得るようにしたこと
を特徴とする請求項1記載のPLL変動補償装置。 5 信号発生器の出力の最大値または最小値を検
出するピークホールド回路を備え、そのピークホ
ールド回路の出力を前記第2の位相比較出力の代
わりに使用することを特徴とする請求項2、3ま
たは4記載のPLL変動補償装置。[Claims] 1. Phase comparison between a voltage controlled oscillator whose oscillation frequency is changed by an applied control voltage, the output of the voltage controlled oscillator or its frequency-divided output, and an external reference signal input from the outside. a first phase comparator that obtains from its output a signal that maintains a constant phase relationship with the output of the voltage controlled oscillator, and the output of the voltage controlled oscillator or its frequency-divided output and the phase shift circuit. a second phase comparator that compares the phase of the output signal of the first and second
The voltage controlled oscillator is controlled by a difference signal between the outputs of the phase comparators.
PLL fluctuation compensation device. 2 As the first and second phase comparators, a signal generator that generates a triangular wave or trapezoidal wave using the output of the voltage controlled oscillator or its frequency-divided output, and a first pulse and phase shift circuit that pulses the external reference signal. and a circuit that samples and holds the output of the signal generator using a second pulse obtained by pulsing the output of the signal generator, and a first phase comparison output and a second phase comparison output from the sample and hold circuit. 2. The PLL fluctuation compensating device according to claim 1, wherein 3. The PLL fluctuation compensation device according to claim 2, wherein the slope of the triangular wave or trapezoidal wave of the signal generator is controlled by the second phase comparison output. 4 As the first and second phase comparators, a signal generator that generates a triangular wave or a trapezoidal wave based on an external reference signal, a first pulse obtained by pulsing the output of the voltage controlled oscillator or its frequency-divided output, and the external reference. and a circuit that samples and holds the output of the signal generator using a second pulse obtained by pulsing a signal obtained by shifting the phase of the signal by a certain amount, and outputs a first phase comparison output and a second pulse from the sample and hold circuit. 2. The PLL fluctuation compensation device according to claim 1, wherein the PLL fluctuation compensation device obtains two phase comparison outputs. 5. Claims 2 and 3 further comprising a peak hold circuit that detects the maximum value or minimum value of the output of the signal generator, and the output of the peak hold circuit is used in place of the second phase comparison output. Or the PLL fluctuation compensation device described in 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63075431A JPH01246920A (en) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | PLL fluctuation compensation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63075431A JPH01246920A (en) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | PLL fluctuation compensation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01246920A JPH01246920A (en) | 1989-10-02 |
| JPH0581090B2 true JPH0581090B2 (en) | 1993-11-11 |
Family
ID=13576028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63075431A Granted JPH01246920A (en) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | PLL fluctuation compensation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01246920A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05183923A (en) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | Victor Co Of Japan Ltd | Phase comparator circuit, pll circuit and burst signal replace circuit |
| KR101749583B1 (en) * | 2011-05-30 | 2017-06-21 | 삼성전자주식회사 | Time difference adder, time difference accumulatior, sigma-delta time-to-digital converter, digital phase locked loop and temperature sensor |
-
1988
- 1988-03-29 JP JP63075431A patent/JPH01246920A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01246920A (en) | 1989-10-02 |
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