JPH0712145B2 - Digitally controlled oscillator - Google Patents
Digitally controlled oscillatorInfo
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- JPH0712145B2 JPH0712145B2 JP59192706A JP19270684A JPH0712145B2 JP H0712145 B2 JPH0712145 B2 JP H0712145B2 JP 59192706 A JP59192706 A JP 59192706A JP 19270684 A JP19270684 A JP 19270684A JP H0712145 B2 JPH0712145 B2 JP H0712145B2
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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、ディジタル形式の制御信号入力に応じて出力
周波数が変化するディジタル制御発振器の改良に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a digitally controlled oscillator in which an output frequency changes according to a digital control signal input.
従来、制御信号として加えられる入力信号の電圧値に応
じて発振器出力の周波数が変化する電圧制御発振器に、
ディジタル−アナログ変換器を付加し、制御信号をディ
ジタル形式で与えるようにしたディジタル制御発振器が
知られている。Conventionally, in a voltage controlled oscillator in which the frequency of the oscillator output changes according to the voltage value of the input signal added as the control signal,
There is known a digitally controlled oscillator in which a digital-analog converter is added and a control signal is given in digital form.
しかし、この従来のディジタル制御発振器においては、
電圧制御発振器に制御電圧対出力周波数の非直線性があ
ると、それがそのまま現われ、入力ディジタル信号の変
化と出力周波数変化の関係が直線的にならないという欠
点があった。また、これを補正するには複雑高価な非線
形ディジタル−ディジタル変換器またはディジタル−ア
ナログ変換器を必要とする欠点があった。However, in this conventional digitally controlled oscillator,
If the voltage-controlled oscillator has nonlinearity of control voltage versus output frequency, it appears as it is, and there is a drawback that the relationship between the change of the input digital signal and the change of the output frequency is not linear. Further, there is a drawback that a complicated and expensive nonlinear digital-digital converter or digital-analog converter is required to correct this.
本発明は、従来のディジタル制御発振器のもつ前述のご
とき欠点を除去し、ディジタル形式の制御信号入力の変
化に対応して直線的に出力周波数が変化するディジタル
制御発振器を簡易安価な回路で得ることを目的とする。The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks of conventional digitally controlled oscillators, and obtains a digitally controlled oscillator whose output frequency changes linearly in response to a change in a digital control signal input with a simple and inexpensive circuit. With the goal.
本発明のディジタル制御発振器は、入力ディジタル信号
を第１のアナログ信号に変換する第１のディジタル−ア
ナログ変換回路と、前記入力ディジタル信号を異なるデ
ィジタル信号に変換するディジタル−ディジタル変換回
路と、このディジタル−ディジタル変換回路の出力を第
２のアナログ信号に変換する第２のディジタル−アナロ
グ変換回路と、前記第１のアナログ信号と第２のアナロ
グ信号それぞれに係数を掛けて加算する加算増幅器と、
この加算増幅器の出力で制御される電圧制御発振器とか
ら構成され、この電圧制御発振器の非直線性を，ディジ
タル−ディジタル変換回路と第２のディジタル−アナロ
グ変換回路による補正電圧発生部の作用で除去すること
を特徴とするもので、以下実施例について本発明を詳細
に説明する。A digital controlled oscillator according to the present invention includes a first digital-analog conversion circuit for converting an input digital signal into a first analog signal, a digital-digital conversion circuit for converting the input digital signal into a different digital signal, and the digital-to-digital conversion circuit. A second digital-analog conversion circuit for converting the output of the digital conversion circuit into a second analog signal, and a summing amplifier for multiplying each of the first analog signal and the second analog signal by a coefficient and adding them.
The voltage-controlled oscillator controlled by the output of the summing amplifier eliminates the non-linearity of the voltage-controlled oscillator by the action of the correction voltage generator by the digital-digital conversion circuit and the second digital-analog conversion circuit. The present invention will be described in detail below with reference to examples.
第１図は本発明によるディジタル制御発振器の一実施例
のブロツク構成図であり、10はディジタル形式の制御信
号の入力端子、20は第１のディジタル−アナログ変換回
路、30はディジタル−ディジタル変換回路、40は第２の
ディジタル−アナログ変換回路、50は加算増幅器、51,5
2は係数乗算回路、53は加算増幅器出力端子、60は電圧
制御発振器、70はディジタル制御発振器の出力端子であ
る。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a digitally controlled oscillator according to the present invention. 10 is an input terminal for a digital control signal, 20 is a first digital-analog conversion circuit, and 30 is a digital-digital conversion circuit. , 40 is a second digital-analog conversion circuit, 50 is a summing amplifier, 51, 5
Reference numeral 2 is a coefficient multiplication circuit, 53 is an output terminal of a summing amplifier, 60 is a voltage controlled oscillator, and 70 is an output terminal of a digitally controlled oscillator.
第１図において電圧制御発振器60の制御電圧対出力周波
数特性が例えば第２図のごとき特性であり、制御信号入
力端子10には２ビツトのディジタル信号が加えられ、第
１のディジタル−アナログ変換回路20の入出力特性が第
３図（ａ）のごときものであつた場合、従来のディジタ
ル制御発振器では、制御信号入力対出力周波数の関係が
第１表のようになり、直線的な周波数変化が得られない
ことになる。In FIG. 1, the control voltage vs. output frequency characteristic of the voltage controlled oscillator 60 is the characteristic as shown in FIG. 2, for example, and a 2-bit digital signal is added to the control signal input terminal 10, and the first digital-analog conversion circuit is provided. When the input / output characteristic of 20 is as shown in FIG. 3 (a), the relation between the control signal input and the output frequency becomes as shown in Table 1 in the conventional digital controlled oscillator, and the linear frequency change You will not get it.
本発明においては、第２のディジタル−アナログ変換回
路40とディジタル−ディジタル変換回路30と加算増幅器
50とを用いてこの非直線性を補正するようになすもので
ある。すなわち、第２のディジタル−アナログ変換回路
40の入出力特性が例えば第３図（ｂ）のごときものとし
た場合、加算増幅器50の係数乗算回路51,52でそれぞれ
の入力信号を１倍および0.1倍するように構成し、制御
信号入力端子10に加えられる制御信号（01）に対して３
ビツトのディジタル信号（111）を発生するようにディ
ジタル−ディジタル変換回路30の入出力関係を定めれ
ば、制御信号入力（01）に対して加算増幅器50の出力端
子53には、（第１のディジタル−アナログ変換回路20の
出力電圧１（Ｖ）×１）＋（第２のディジタル−アナロ
グ変換回路40の出力電圧３（Ｖ）×0.1）＝1.3（Ｖ）の
制御電圧が発生し、第２図より出力端子70には1100（H
z）の出力周波数が得られる。同様に制御信号入力端子1
0に加えられる２ビツトのディジタル信号すべてについ
て、ディジタル−ディジタル変換回路30の入出力関係を
第３図（ｅ）のごとく定めれば制御信号入力対出力周波
数の関係が第２表に示すように直線的なディジタル制御
発振部がえられることになる。 In the present invention, the second digital-analog conversion circuit 40, the digital-digital conversion circuit 30, and the summing amplifier are used.
50 and are used to correct this non-linearity. That is, the second digital-analog conversion circuit
When the input / output characteristic of 40 is as shown in FIG. 3B, for example, the coefficient multiplying circuits 51 and 52 of the adding amplifier 50 are configured to multiply the input signals by 1 and 0.1, respectively. 3 for control signal (01) applied to terminal 10
If the input-output relationship of the digital-to-digital conversion circuit 30 is determined so as to generate the bit digital signal (111), the output terminal 53 of the summing amplifier 50 is connected to the (first The control voltage of the output voltage 1 (V) × 1) of the digital-analog conversion circuit 20+ (the output voltage 3 (V) × 0.1 of the second digital-analog conversion circuit 40) = 1.3 (V) is generated, From Fig. 2, 1100 (H
The output frequency of z) is obtained. Similarly, control signal input terminal 1
For all 2-bit digital signals added to 0, if the input / output relationship of the digital-to-digital conversion circuit 30 is determined as shown in FIG. 3 (e), the relationship between the control signal input and the output frequency is as shown in Table 2. A linear digital control oscillator will be obtained.
上述の通り、本発明の構成によれば第１のディジタル−
アナログ変換回路20と第２のディジタル−アナログ変換
回路40の２つを並列に配置している。そして、第１のデ
ィジタル−アナログ変換回路20で制御発振器の出力周波
数の全範囲のうち予め設定された特定の周波数に対する
制御電圧を定め、一方第２のディジタル−アナログ変換
回路40で制御電圧の精度を向上させるために、より小さ
い電圧を設定できるようにし両者の制御電圧を加算増幅
器50で加算して電圧制御発振器に出力している。As described above, according to the configuration of the present invention, the first digital-
Two of the analog conversion circuit 20 and the second digital-analog conversion circuit 40 are arranged in parallel. Then, the first digital-analog conversion circuit 20 determines the control voltage for a preset specific frequency in the entire range of the output frequency of the controlled oscillator, while the second digital-analog conversion circuit 40 determines the accuracy of the control voltage. In order to improve the above, a smaller voltage can be set and the control voltages of both are added by the adding amplifier 50 and output to the voltage controlled oscillator.
このような構成の採用により、予め設定した特定の周波
数に対する制御電圧の近傍の制御電圧については、第２
のディジタル−アナログ変換回路50の制御電圧により微
調整ができるようになる。これに対して、予め設定され
た特定の周波数間の周波数領域については、微調整がで
きない領域が存在することになる。例えば、制御電圧が
1.5V近傍では、第３図（ｂ）に示されるように第２のデ
ィジタル−アナログ変換回路50の出力電圧の範囲が−4V
から3V（すなわち微調整ができる範囲は−0.4V〜0.3V）
のであるので、上記特定の周波数0Vからも1Vからも微調
整を行うことはできない。しかしながら、制御発振器で
必ずしも全周波数領域について所望の制御電圧の精度を
得る必要はなく、本発明のように特定の周波数のみにつ
いて所望の精度が得られれば十分である。By adopting such a configuration, the control voltage in the vicinity of the control voltage for the specific frequency set in advance is set to the second value.
Fine control can be performed by the control voltage of the digital-analog conversion circuit 50. On the other hand, in the frequency region between the preset specific frequencies, there is a region that cannot be finely adjusted. For example, if the control voltage is
In the vicinity of 1.5V, the output voltage range of the second digital-analog conversion circuit 50 is -4V as shown in FIG. 3 (b).
To 3V (that is, the range of fine adjustment is -0.4V to 0.3V)
Therefore, fine adjustment cannot be performed from the specific frequency 0V or 1V. However, it is not always necessary for the controlled oscillator to obtain the desired precision of the control voltage over the entire frequency range, and it is sufficient that the desired precision is obtained only for a specific frequency as in the present invention.
上述の本発明の一実施例に示される精度、すなわち0.1V
で制御電圧の制御を全周周波数領域に対応する0Vから3V
までについて、これを従来の一つのディジタル−アナロ
グ変換回路のみで行おうとすると、32のデータが必要で
あるから少なくとも５ビットの変換回路が必要になる。
これに対して、本発明によればすでに説明した通り、２
つの変換回路が必要になるが個々の変換回路はそれぞれ
２ビットと３ビットの変換回路で実現することができ
る。The accuracy shown in the above embodiment of the present invention, that is, 0.1 V
Control voltage control with 0V to 3V corresponding to the entire frequency range
If it is attempted to perform this with only one conventional digital-analog conversion circuit, since 32 data are required, at least a 5-bit conversion circuit is required.
On the other hand, according to the present invention, as already described, 2
Although one conversion circuit is required, each conversion circuit can be realized by a 2-bit conversion circuit and a 3-bit conversion circuit.
従って、変換回路の数は増加するが個々の変換回路はよ
り少ないビット数のものでよいことになる。また、同じ
ビット数の変換回路を用いるのであれば本発明の構成に
よれば、必要な周波数近傍のみより高精度に制御電圧を
設定することも可能である。Therefore, although the number of conversion circuits increases, each conversion circuit may have a smaller number of bits. Further, if the conversion circuit having the same number of bits is used, according to the configuration of the present invention, it is possible to set the control voltage with higher accuracy only in the vicinity of the required frequency.
以上本発明を具体的一実施例について詳細に説明した
が、説明に用いた各定数が本発明の範囲を限定するもの
でないことはいうまでもない。 Although the present invention has been described in detail with respect to a specific embodiment, it goes without saying that the constants used for the description do not limit the scope of the present invention.
以上説明したように本発明によれば、第１のディジタル
−アナログ変換回路による主制御パスに加えてディジタ
ル−ディジタル変換回路と第２のディジタル−アナログ
変換回路による副制御パスおよびこれら２つの制御パス
の出力を合成する加算増幅器を設け、この加算増幅器の
出力で電圧制御発振器を制御することによりその非直線
性を補正できるので、制御信号入力の変化と出力周波数
変化の関係が直線的で使い易いディジタル制御発振器が
容易に得られる優れた効果がある。As described above, according to the present invention, in addition to the main control path by the first digital-analog conversion circuit, the sub-control path by the digital-digital conversion circuit and the second digital-analog conversion circuit and these two control paths are provided. Since a non-linearity can be corrected by providing a summing amplifier for synthesizing the output of the control circuit and controlling the voltage controlled oscillator with the output of this summing amplifier, the relationship between the change in the control signal input and the change in the output frequency is linear and easy to use. There is an excellent effect that a digitally controlled oscillator can be easily obtained.
第１図は本発明によるディジタル制御発振器の一実施例
のブロツク構成図、第２図は電圧制御発振器の制御電圧
対出力周波数特性の一例を示す図、第３図は第１図の動
作を説明するためのディジタル−ディジタル変換回路お
よびディジタル−アナログ変換回路の入出力特性例を示
す説明図である。 10……制御信号入力端子、20……第１のディジタル−ア
ナログ変換回路、30……ディジタル−ディジタル変換回
路、40……第２のディジタル−アナログ変換回路、50…
…加算増幅器、60……電圧制御発振器。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a digitally controlled oscillator according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of control voltage vs. output frequency characteristics of a voltage controlled oscillator, and FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of input / output characteristics of a digital-digital conversion circuit and a digital-analog conversion circuit for doing so. 10 ... Control signal input terminal, 20 ... First digital-analog conversion circuit, 30 ... Digital-digital conversion circuit, 40 ... Second digital-analog conversion circuit, 50 ...
… Adding amplifier, 60 …… Voltage controlled oscillator.
Claims (1)
に変換する第１のディジタル−アナログ変換回路と、前
記入力ディジタル信号を異なるディジタル信号に変換す
るディジタル−ディジタル変換回路と、このディジタル
−ディジタル変換回路の出力を第２のアナログ信号に変
換する第２のディジタル−アナログ変換回路と、前記第
１のアナログ信号と第２のアナログ信号それぞれに係数
を掛けて加算する加算増幅器と、この加算増幅器の出力
で制御される電圧制御発振器とから成るディジタル制御
発振器。1. A first digital-analog conversion circuit for converting an input digital signal into a first analog signal, a digital-digital conversion circuit for converting the input digital signal into a different digital signal, and this digital-digital conversion. A second digital-analog conversion circuit for converting the output of the circuit into a second analog signal, a summing amplifier for multiplying each of the first analog signal and the second analog signal by a coefficient and adding the sum, and a summing amplifier of the summing amplifier. A digitally controlled oscillator consisting of an output controlled voltage controlled oscillator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192706A JPH0712145B2 (en) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | Digitally controlled oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192706A JPH0712145B2 (en) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | Digitally controlled oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6171721A JPS6171721A (en) | 1986-04-12 |
| JPH0712145B2 true JPH0712145B2 (en) | 1995-02-08 |
Family
ID=16295696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59192706A Expired - Lifetime JPH0712145B2 (en) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | Digitally controlled oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712145B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2527832Y2 (en) * | 1989-02-01 | 1997-03-05 | ローム 株式会社 | Programmable oscillation circuit |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5381549U (en) * | 1976-12-08 | 1978-07-06 |
-
1984
- 1984-09-17 JP JP59192706A patent/JPH0712145B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6171721A (en) | 1986-04-12 |
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