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JPH04369927A - PLL oscillator - Google Patents

PLL oscillator

Info

Publication number
JPH04369927A
JPH04369927A JP3147114A JP14711491A JPH04369927A JP H04369927 A JPH04369927 A JP H04369927A JP 3147114 A JP3147114 A JP 3147114A JP 14711491 A JP14711491 A JP 14711491A JP H04369927 A JPH04369927 A JP H04369927A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
memory
state
controlled oscillator
initial value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3147114A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Katagishi
誠 片岸
Isao Akitake
秋武 勇夫
Takuya Tsukada
卓也 塚田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3147114A priority Critical patent/JPH04369927A/en
Publication of JPH04369927A publication Critical patent/JPH04369927A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はPLL(フェーズ・ロッ
クド・ループ)発振器に係り、特に、携帯電話のような
移動体通信システムに用いられるPLL発振器に利用し
た有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PLL (phase-locked loop) oscillator, and more particularly to an effective technique used in a PLL oscillator used in a mobile communication system such as a mobile phone.

【0002】0002

【従来の技術】PLL発振器は、無線機の局部発振器等
に利用されている。例えば、携帯電話のように消費電力
の制限が厳しい無線機では、その送信部や受信部を必要
時のみ動作させ、他の時間は動作を停止させて消費電力
を低減する方式を用いることが多い。このような方式を
用いた無線機のPLL発振器は、電源投入後すみやかに
出力発振周波数が規定中心周波数になることが要求され
る。
2. Description of the Related Art PLL oscillators are used as local oscillators in radio equipment, etc. For example, in wireless devices such as mobile phones that have strict limits on power consumption, a method is often used to reduce power consumption by operating the transmitting and receiving sections only when necessary and stopping them at other times. . A PLL oscillator for a wireless device using such a system is required to have an output oscillation frequency that reaches a specified center frequency immediately after power is turned on.

【0003】従来のPLL発振器は図6のブロック図に
示すように、制御電圧に応じた周波数の発振信号を出力
する電圧制御発振器と、電圧制御発振器の出力信号と基
準信号との位相差に応じた電圧を出力する位相比較器と
、位相比較器の出力信号の高域成分を除去して電圧制御
発振器を制御するための制御電圧を出力する高域除去手
段(以下、LPF)からなり、電圧制御発振器の出力信
号が入力信号に同期するような帰還ループを構成してい
た。
As shown in the block diagram of FIG. 6, a conventional PLL oscillator includes a voltage-controlled oscillator that outputs an oscillation signal with a frequency that corresponds to a control voltage, and a voltage-controlled oscillator that outputs an oscillation signal with a frequency that corresponds to a control voltage. It consists of a phase comparator that outputs a voltage that is output from the phase comparator, and a high frequency removal means (hereinafter referred to as LPF) that removes high frequency components of the output signal of the phase comparator and outputs a control voltage for controlling the voltage controlled oscillator. A feedback loop was constructed in which the output signal of the controlled oscillator was synchronized with the input signal.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、LP
Fの通過域を低くする、即ちLPFの時定数を大きく設
定した場合、電源投入時、或いは、同期がはずれてから
入力信号に同期するまでの時間が長くなるという問題が
あった。例えば、NTACS方式携帯電話の送信部にお
けるPLL発振器では、基準信号に50Hzのデータ信
号を加算した信号がループを伝送するため、帰還ループ
の周波数特性は少なくとも20Hz以下にする必要があ
る。 これを実現するLPFの時定数は30sec 以上と非
常に大きい値になり、電源投入時或いは同期がはずれて
から瞬時に同期することが困難であった。
[Problem to be Solved by the Invention] The above-mentioned prior art is based on the LP
When the passband of F is lowered, that is, when the time constant of LPF is set to be large, there is a problem in that the time required to synchronize with the input signal after power-on or after synchronization is lost becomes longer. For example, in a PLL oscillator in a transmitting section of an NTACS mobile phone, a signal obtained by adding a 50 Hz data signal to a reference signal is transmitted through a loop, so the frequency characteristic of the feedback loop must be at least 20 Hz or less. The time constant of the LPF that achieves this has a very large value of 30 seconds or more, making it difficult to synchronize instantly when the power is turned on or after synchronization is lost.

【0005】本発明の目的は、電源投入時或いは同期が
はずれてから入力信号に同期するまでの時間が短かいP
LL発振器を提供することにある。
[0005] An object of the present invention is to reduce the time required for synchronization with an input signal after turning on the power or losing synchronization.
The object of the present invention is to provide a LL oscillator.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的は、同期時には
電圧制御発振器の制御電圧をメモリに随時記憶し、非同
期時にはメモリに記憶されている最近の制御電圧を前記
電圧制御発振器の制御端子に印加するにするよう制御す
ることにより達成される。
[Means for Solving the Problems] The above object is to store the control voltage of the voltage controlled oscillator in a memory at any time during synchronization, and to apply the most recent control voltage stored in the memory to the control terminal of the voltage controlled oscillator during non-synchronization. This is achieved by controlling the

【0007】[0007]

【作用】同期時に電圧制御発振器の制御電圧をメモリに
随時記憶し、非同期時にメモリに記憶されている最近の
制御電圧を前記電圧制御発振器の制御端子に印加するに
するよう制御することにより、電源投入時やロックが外
れた時にPLL発振器は非同期状態から瞬時に引込み可
能状態となり、同期するまでの時間が大幅に短縮できる
。また、メモリに記憶する制御電圧値を随時書き替える
ことにより、経年変化に対しても安定に動作することが
できる。
[Operation] The control voltage of the voltage controlled oscillator is stored in the memory at any time during synchronization, and the most recent control voltage stored in the memory is applied to the control terminal of the voltage controlled oscillator during non-synchronization. When the PLL oscillator is turned on or unlocked, the PLL oscillator instantly changes from an asynchronous state to a retractable state, and the time required to synchronize can be significantly shortened. Furthermore, by rewriting the control voltage value stored in the memory as needed, stable operation can be achieved even with aging.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

【0009】図1は、本発明の第一の実施例を示すブロ
ック図である。本図は基準信号に同期して発振する本発
明の一実施例としてのPLL発振器を示しており、1は
基準信号入力端子、2は発振出力端子、3は位相比較器
、4は高域成分除去手段、5は電圧制御発振器、6は電
圧発生手段、7は制御手段、8はメモリ、9はロック検
出器、13はスイッチである。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. This figure shows a PLL oscillator as an embodiment of the present invention that oscillates in synchronization with a reference signal, where 1 is a reference signal input terminal, 2 is an oscillation output terminal, 3 is a phase comparator, and 4 is a high-frequency component. 5 is a voltage controlled oscillator, 6 is a voltage generating means, 7 is a control means, 8 is a memory, 9 is a lock detector, and 13 is a switch.

【0010】図1に示したPLL発振器の動作について
説明する。電圧制御発振器5は発振信号を発振出力端子
2に出力する。位相比較器3は、基準信号と電圧制御発
振器5の発振信号を入力し、両信号の位相差に応じた制
御電圧を高域成分除去手段4に出力する。高域成分除去
手段4は制御電圧の高域成分を除去し、電圧制御発振器
5の制御端子に出力する。メモリ8は、電圧制御発振器
5を規定中心周波数で発振させる制御電圧の初期値を記
憶している。制御手段7は、ロック検出器9が同期状態
を検出している時、PLLが閉ループとなるようスイッ
チ13を制御し、メモリ8に記憶している初期値と電圧
制御発振器5の制御電圧との差を補正値としてメモリ8
に随時記憶するよう制御する。ロック検出器9が非同期
状態を検出した時はPLLが開ループとなるようスイッ
チ13を制御し、メモリ8に記憶されている初期値と補
正値とを加算し電圧制御発振器5の制御端子に印加する
ように制御する。メモリ8に記憶した電圧を印加された
電圧制御発振器5は同期周波数の極近傍で発振し、PL
L発振器は瞬時に引込み可能状態となる。PLL発振器
が引込み可能になった時、ロック検出器9は同期状態を
検出し、再び、PLLが閉ループとなるようスイッチ1
3を制御し、メモリ8への補正値記憶を行う。なお、メ
モリ8に補正値を記憶する周期及びタイミングは任意で
ある。また、メモリ8に記憶した電圧を発生する手段と
してD/Aコンバータを用いても良い。このとき、電圧
制御発振器5の制御電圧の精度は16ビット程度必要で
あるが、上位8ビットを初期値、下位8ビットを補正値
として記憶することにより、精度の低いD/Aコンバー
タを用いることができる。
The operation of the PLL oscillator shown in FIG. 1 will be explained. Voltage controlled oscillator 5 outputs an oscillation signal to oscillation output terminal 2. The phase comparator 3 inputs the reference signal and the oscillation signal of the voltage controlled oscillator 5, and outputs a control voltage according to the phase difference between the two signals to the high frequency component removing means 4. The high frequency component removing means 4 removes the high frequency component of the control voltage and outputs it to the control terminal of the voltage controlled oscillator 5. The memory 8 stores an initial value of a control voltage that causes the voltage controlled oscillator 5 to oscillate at a specified center frequency. The control means 7 controls the switch 13 so that the PLL becomes a closed loop when the lock detector 9 detects the synchronization state, and changes the initial value stored in the memory 8 and the control voltage of the voltage controlled oscillator 5. Memory 8 uses the difference as a correction value
The data is controlled to be stored at any time. When the lock detector 9 detects an asynchronous state, the switch 13 is controlled so that the PLL becomes open loop, and the initial value stored in the memory 8 and the correction value are added and applied to the control terminal of the voltage controlled oscillator 5. control to do so. The voltage controlled oscillator 5 to which the voltage stored in the memory 8 is applied oscillates in the vicinity of the synchronous frequency, and the PL
The L oscillator instantly becomes retractable. When the PLL oscillator becomes retractable, the lock detector 9 detects the synchronization condition and switches the switch 1 so that the PLL is closed loop again.
3 and stores the correction value in the memory 8. Note that the cycle and timing for storing the correction value in the memory 8 are arbitrary. Further, a D/A converter may be used as means for generating the voltage stored in the memory 8. At this time, the precision of the control voltage of the voltage controlled oscillator 5 needs to be about 16 bits, but by storing the upper 8 bits as the initial value and the lower 8 bits as the correction value, it is possible to use a D/A converter with low precision. Can be done.

【0011】図14に本発明PLL発振器及び従来PL
L発振器の電源投入時における過渡応答特性の一例を示
す。本図において、縦軸は電圧制御発振器5の制御電圧
V、横軸は電源投入からの経過時間Tである。本図より
、本発明PLL発振器が同期するまでの時間t1が、従
来PLL発振器のそれt2と比較して非常に短縮されて
いることがわかる。
FIG. 14 shows a PLL oscillator according to the present invention and a conventional PL oscillator.
An example of the transient response characteristics when the power of the L oscillator is turned on is shown. In this figure, the vertical axis represents the control voltage V of the voltage controlled oscillator 5, and the horizontal axis represents the elapsed time T from power-on. From this figure, it can be seen that the time t1 until synchronization of the PLL oscillator of the present invention is much shorter than that of the conventional PLL oscillator t2.

【0012】本実施例によれば、メモリ8に電圧制御発
振器5の制御電圧の初期値を記憶し、同期時にメモリ8
に記憶した初期値と電圧制御発振器5の制御電圧との差
を補正値としてメモリ8に随時記憶し、非同期時にメモ
リ8に記憶されている初期値と補正値とを加算し電圧制
御発振器5の制御端子に印加することにより、PLL発
振器は瞬時に引込み可能状態となり、同期するまでの時
間が大幅に短縮できる。さらに、補正値を随時更新する
ことにより、経年変化に対しても安定な動作が得られる
According to this embodiment, the initial value of the control voltage of the voltage controlled oscillator 5 is stored in the memory 8, and the memory 8 is stored at the time of synchronization.
The difference between the initial value stored in the memory 8 and the control voltage of the voltage controlled oscillator 5 is stored as a correction value in the memory 8 at any time. By applying the voltage to the control terminal, the PLL oscillator becomes instantly ready for retraction, and the time required for synchronization can be significantly shortened. Furthermore, by updating the correction value as needed, stable operation can be obtained even against changes over time.

【0013】図2は、本発明の第二の実施例を示すブロ
ック図である。本実施例は第一の実施例において、少な
くとも周囲温度を検出する環境状態検出器14を備えた
ものである。以下、図2に示したPLL発振器の動作に
ついて説明する。メモリ8は、電圧制御発振器5を規定
中心周波数で発振せしめる制御電圧の初期値を境環状態
に対応した配列として記憶している。制御手段7は、ロ
ック検出器9が同期状態を検出している時、PLLが閉
ループとなるようスイッチ13を制御し、環境状態検出
器14より検出した環境状態に対応する初期値と電圧制
御発振器5の制御電圧の差を補正値としてメモリ8に随
時記憶するよう制御する。ロック検出器9が非同期状態
を検出した時はPLLが開ループとなるようスイッチ1
3を制御し、環境状態検出器14より検出した環境状態
に対応する初期値と補正値とを加算し電圧制御発振器5
の制御端子に印加するように制御する。ここで、メモリ
8に記憶する方法は、例えば−20から+80℃まで1
0℃刻みの温度範囲に対応したアドレスを割当て、各温
度範囲における制御電圧を対応するアドレスに記憶する
という方法でも良い。メモリ8に記憶した電圧を印加さ
れた電圧制御発振器5は同期周波数の極近傍で発振し、
PLL発振器は瞬時に引込み可能状態となる。PLL発
振器が引込み可能になった時、ロック検出器9は同期状
態を検出し、再び、PLLが閉ループとなるようスイッ
チ13を制御し、メモリ8への補正値記憶を行う。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the invention. This embodiment differs from the first embodiment in that it includes an environmental state detector 14 that detects at least the ambient temperature. The operation of the PLL oscillator shown in FIG. 2 will be explained below. The memory 8 stores initial values of control voltages that cause the voltage controlled oscillator 5 to oscillate at a specified center frequency as an array corresponding to environmental conditions. The control means 7 controls the switch 13 so that the PLL becomes a closed loop when the lock detector 9 detects the synchronization state, and controls the initial value corresponding to the environmental state detected by the environmental state detector 14 and the voltage controlled oscillator. The difference between the control voltages 5 and 5 is controlled to be stored in the memory 8 as a correction value at any time. When the lock detector 9 detects an asynchronous state, the switch 1 is set so that the PLL becomes open loop.
3, the voltage controlled oscillator 5 adds the initial value and correction value corresponding to the environmental state detected by the environmental state detector 14.
Control the voltage to be applied to the control terminal of Here, the method of storing data in the memory 8 is, for example, from -20 to +80°C.
It is also possible to allocate addresses corresponding to temperature ranges in steps of 0° C. and store the control voltages in each temperature range in the corresponding addresses. The voltage controlled oscillator 5 to which the voltage stored in the memory 8 is applied oscillates in the vicinity of the synchronous frequency,
The PLL oscillator instantly becomes retractable. When the PLL oscillator becomes retractable, the lock detector 9 detects the synchronized state, controls the switch 13 so that the PLL becomes closed loop again, and stores the correction value in the memory 8.

【0014】本実施例によれば、メモリ8に電圧制御発
振器5を規定中心周波数で発振させる制御電圧の初期値
を境環状態に対応した配列として記憶し、同期時にメモ
リ8に記憶した初期値と電圧制御発振器5の制御電圧と
の差を補正値としてメモリ8に、随時、記憶し、非同期
時にメモリ8に記憶されている初期値と補正値とを加算
し電圧制御発振器5の制御端子に印加することにより、
PLL発振器は瞬時に引込み可能状態となり、同期する
までの時間が大幅に短縮できる。さらに、環境状態に対
応した補正値を選択することにより温度変化に対しても
安定な動作が得られる。
According to this embodiment, the initial values of the control voltages that cause the voltage controlled oscillator 5 to oscillate at a specified center frequency are stored in the memory 8 as an array corresponding to the environmental conditions, and the initial values stored in the memory 8 at the time of synchronization are The difference between the control voltage of the voltage controlled oscillator 5 and the control voltage of the voltage controlled oscillator 5 is stored in the memory 8 at any time as a correction value, and the initial value stored in the memory 8 and the correction value are added at the time of non-synchronization, and the difference is applied to the control terminal of the voltage controlled oscillator 5. By applying
The PLL oscillator becomes ready to pull in instantly, and the time required to synchronize can be significantly shortened. Furthermore, by selecting a correction value that corresponds to the environmental condition, stable operation can be obtained even with temperature changes.

【0015】図3は、本発明の第三の実施例を示すブロ
ック図である。以下、図3に示したPLL発振器の動作
について説明する。メモリ8は、電圧制御発振器5を規
定中心周波数で発振させる制御電圧の初期値を記憶して
いる。この初期値は、例えば、出荷時の調整で電圧制御
発振器の出力を規定中心周波数にする制御電圧を測定し
、これをメモリ8に記憶するといった方法がある。制御
手段7は、ロック検出器9が同期状態を検出している時
、PLLが閉ループとなるようスイッチ13を制御し、
ロック検出器9が非同期状態を検出した時はPLLが開
ループとなるようスイッチ13を制御し、メモリ8に記
憶されている初期値を電圧制御発振器5の制御端子に印
加するように制御する。メモリ8に記憶した電圧を印加
された電圧制御発振器5は同期周波数の極近傍で発振し
、PLL発振器は瞬時に引込み可能状態となる。PLL
発振器が引込み可能になった時、ロック検出器9は同期
状態を検出し、再び、PLLが閉ループとなるようスイ
ッチ13を制御する。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. The operation of the PLL oscillator shown in FIG. 3 will be explained below. The memory 8 stores an initial value of a control voltage that causes the voltage controlled oscillator 5 to oscillate at a specified center frequency. This initial value can be determined, for example, by measuring a control voltage that makes the output of the voltage controlled oscillator a specified center frequency during adjustment at the time of shipment, and storing this in the memory 8. The control means 7 controls the switch 13 so that the PLL becomes a closed loop when the lock detector 9 detects the synchronized state,
When the lock detector 9 detects an asynchronous state, the switch 13 is controlled so that the PLL becomes open loop, and the initial value stored in the memory 8 is controlled to be applied to the control terminal of the voltage controlled oscillator 5. The voltage controlled oscillator 5, to which the voltage stored in the memory 8 is applied, oscillates at a frequency very close to the synchronous frequency, and the PLL oscillator instantly becomes capable of being pulled in. PLL
When the oscillator is enabled to retract, the lock detector 9 detects the synchronization condition and controls the switch 13 so that the PLL is closed loop again.

【0016】本実施例によれば、メモリ8に電圧制御発
振器5の制御電圧の初期値を記憶し、非同期時にメモリ
8に記憶されている初期値を電圧制御発振器5の制御端
子に印加することにより、PLL発振器は瞬時に引込み
可能状態となり、同期するまでの時間が大幅に短縮でき
る。
According to this embodiment, the initial value of the control voltage of the voltage controlled oscillator 5 is stored in the memory 8, and the initial value stored in the memory 8 is applied to the control terminal of the voltage controlled oscillator 5 at the time of non-synchronization. As a result, the PLL oscillator becomes instantly ready for retraction, and the time required for synchronization can be significantly shortened.

【0017】図4は、本発明の第四の実施例を示すブロ
ック図である。本実施例は、少なくとも周囲温度を検出
する環境状態検出器14を備えたものである。以下、図
4に示したPLL発振器の動作について説明する。メモ
リ8は、電圧制御発振器5を規定中心周波数で発振せし
める制御電圧の初期値を境環状態に対応した配列として
記憶している。制御手段7は、ロック検出器9が同期状
態を検出している時、PLLが閉ループとなるようスイ
ッチ13を制御し、ロック検出器9が非同期状態を検出
した時はPLLが開ループとなるようスイッチ13を制
御し、環境状態検出器14より検出した環境状態に対応
する初期値を電圧制御発振器5の制御端子に印加するよ
うに制御する。ここで、メモリ8に記憶する方法は、例
えば−20から+80℃まで10℃刻みの温度範囲に対
応したアドレスを割当て、各温度範囲における制御電圧
を対応するアドレスに記憶するという方法でも良い。メ
モリ8に記憶した電圧を印加された電圧制御発振器5は
同期周波数の極近傍で発振し、PLL発振器は瞬時に引
込み可能状態となる。PLL発振器が引込み可能になっ
た時、ロック検出器9は同期状態を検出し、再びPLL
が閉ループとなるようスイッチ13を制御する。
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. This embodiment includes an environmental state detector 14 that detects at least the ambient temperature. The operation of the PLL oscillator shown in FIG. 4 will be explained below. The memory 8 stores initial values of control voltages that cause the voltage controlled oscillator 5 to oscillate at a specified center frequency as an array corresponding to environmental conditions. The control means 7 controls the switch 13 so that the PLL becomes a closed loop when the lock detector 9 detects a synchronous state, and so that the PLL becomes an open loop when the lock detector 9 detects an asynchronous state. The switch 13 is controlled to apply an initial value corresponding to the environmental state detected by the environmental state detector 14 to the control terminal of the voltage controlled oscillator 5 . Here, the method of storing data in the memory 8 may be, for example, assigning addresses corresponding to temperature ranges from -20 to +80 degrees Celsius in steps of 10 degrees Celsius, and storing the control voltages in each temperature range in the corresponding addresses. The voltage controlled oscillator 5, to which the voltage stored in the memory 8 is applied, oscillates at a frequency very close to the synchronous frequency, and the PLL oscillator instantly becomes capable of being pulled in. When the PLL oscillator becomes retractable, the lock detector 9 detects the synchronization state and the PLL oscillator is activated again.
The switch 13 is controlled so that the loop is closed.

【0018】本実施例によれば、メモリ8に電圧制御発
振器5を規定中心周波数で発振せしめる制御電圧の初期
値を境環状態に対応した配列として記憶し、非同期時に
メモリ8に記憶されている初期値を電圧制御発振器5の
制御端子に印加することにより、PLL発振器は瞬時に
引込み可能状態となり、同期するまでの時間が大幅に短
縮できる。さらに、環境状態に対応した制御電圧の初期
値を選択することにより温度変化に対しても安定な動作
が得られる。
According to this embodiment, the initial values of the control voltages that cause the voltage controlled oscillator 5 to oscillate at a specified center frequency are stored in the memory 8 as an array corresponding to the environmental conditions, and are stored in the memory 8 during asynchronous times. By applying the initial value to the control terminal of the voltage controlled oscillator 5, the PLL oscillator becomes instantly ready for retraction, and the time required for synchronization can be significantly shortened. Furthermore, by selecting the initial value of the control voltage that corresponds to the environmental condition, stable operation can be obtained even with temperature changes.

【0019】図5は、本発明の第五の実施例を示すブロ
ック図である。以下、図4に示したPLL発振器の動作
について説明する。高域成分除去手段4は、抵抗10と
11及びコンデンサ12からなるラグリードフィルタで
ある。メモリ8は、電圧制御発振器5が規定中心周波数
で発振するときのコンデンサ12の充電電圧の初期値を
記憶している。制御手段7は、ロック検出器9が同期状
態を検出している時、PLLが閉ループとなるようスイ
ッチ13を制御し、メモリ8に記憶している初期値とコ
ンデンサ12の充電電圧との差を補正値としてメモリ8
に随時記憶するように制御する。ロック検出器9が非同
期状態を検出した時はPLLが開ループとなるようスイ
ッチ13を制御し、メモリ8に記憶されている初期値と
補正値とを加算しコンデンサ12に充電するように制御
する。メモリ8に記憶した電圧を印加されたコンデンサ
12は瞬時に充電される。一般に、抵抗10はループ安
定化のため高抵抗を選ぶので、電圧制御発振器5の制御
端子にはコンデンサ12の充電電圧がほぼそのまま印加
される。その結果電圧制御発振器5は同期周波数の極近
傍で発振し、PLL発振器は瞬時に引込み可能状態とな
る。PLL発振器が引込み可能になった時、ロック検出
器9は同期状態を検出し、再びPLLが閉ループとなる
ようスイッチ13を制御し、メモリ8への補正値記憶を
行う。
FIG. 5 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention. The operation of the PLL oscillator shown in FIG. 4 will be explained below. The high frequency component removing means 4 is a lag lead filter consisting of resistors 10 and 11 and a capacitor 12. The memory 8 stores the initial value of the charging voltage of the capacitor 12 when the voltage controlled oscillator 5 oscillates at a specified center frequency. When the lock detector 9 detects the synchronization state, the control means 7 controls the switch 13 so that the PLL becomes a closed loop, and calculates the difference between the initial value stored in the memory 8 and the charging voltage of the capacitor 12. Memory 8 as correction value
control so that it is memorized at any time. When the lock detector 9 detects an asynchronous state, the switch 13 is controlled so that the PLL becomes open loop, and the initial value and the correction value stored in the memory 8 are added and the capacitor 12 is charged. . The capacitor 12 to which the voltage stored in the memory 8 is applied is instantly charged. Generally, a high resistance is selected for the resistor 10 in order to stabilize the loop, so that the charging voltage of the capacitor 12 is applied almost as is to the control terminal of the voltage controlled oscillator 5. As a result, the voltage controlled oscillator 5 oscillates very close to the synchronous frequency, and the PLL oscillator instantaneously enters a state in which it can be pulled in. When the PLL oscillator becomes retractable, the lock detector 9 detects the synchronized state, controls the switch 13 so that the PLL becomes closed loop again, and stores the correction value in the memory 8.

【0020】本実施例によれば、電圧制御発振器5が規
定中心周波数で発振するときのコンデンサ12の充電電
圧の初期値をメモリ8に記憶し、同期時にメモリ8に記
憶した初期値とコンデンサ12の充電電圧との差を補正
値としてメモリ8に随時記憶し、非同期時にメモリ8に
記憶されている初期値と補正値とを加算しコンデンサ1
2に充電することにより、PLL発振器は瞬時に引込み
可能状態となり、同期するまでの時間が大幅に短縮でき
る。さらに、補正値を随時更新することにより、経年変
化に対しても安定な動作が得られる。
According to this embodiment, the initial value of the charging voltage of the capacitor 12 when the voltage controlled oscillator 5 oscillates at a specified center frequency is stored in the memory 8, and the initial value stored in the memory 8 and the capacitor 12 are stored at the time of synchronization. The difference between the charging voltage of
By charging the PLL oscillator to 2, the PLL oscillator becomes instantly ready for retraction, and the time required for synchronization can be significantly shortened. Furthermore, by updating the correction value as needed, stable operation can be obtained even against changes over time.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明によれば、電源投入時或は同期が
はずれた時に電圧制御発振器の制御電圧を規定中心周波
数にする電圧とすることによりPLL発振器は非同期状
態から瞬時に引込み可能状態となり、同期するまでの時
間が大幅に短縮できる。また、メモリに記憶する電圧値
を随時書き替えることにより、経年変化に対しても安定
に動作することができる。さらに、環境状態検出器を設
け、温度等の周囲環境の変化に対応した補正をすること
により、環境変化に対しても安定に動作させることがで
きる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, by setting the control voltage of the voltage controlled oscillator to a voltage that makes the specified center frequency when the power is turned on or when synchronization is lost, the PLL oscillator can instantly change from an asynchronous state to a state in which it can be pulled in. , the time it takes to synchronize can be significantly reduced. Furthermore, by rewriting the voltage values stored in the memory as needed, stable operation can be achieved even with aging. Furthermore, by providing an environmental state detector and making corrections corresponding to changes in the surrounding environment such as temperature, stable operation can be achieved even in the face of environmental changes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の第一の実施例を示すブロック図、FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention;

【図
2】本発明の第二の実施例を示すブロック図、
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention;

【図3】
本発明の第三の実施例を示すブロック図、
[Figure 3]
A block diagram showing a third embodiment of the present invention,

【図4】本発
明の第四の実施例を示すブロック図、
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention;

【図5】本発明の
第五の実施例を示すブロック図、
FIG. 5 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention;

【図6】従来のPLL
発振器の構成を示すブロック図、
[Figure 6] Conventional PLL
Block diagram showing the configuration of the oscillator,

【図7】本発明PLL
発振器及び従来のPLL発振器の電源投入時における過
渡応答特性の一例を示すグラフ。
[Figure 7] PLL of the present invention
2 is a graph showing an example of transient response characteristics of an oscillator and a conventional PLL oscillator when power is turned on.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…入力端子、 2…出力端子、 3…位相比較器、 4…高域成分除去手段、 5…電圧制御発振器、 7…制御手段、 8…メモリ、 9…ロック検出器、 13…スイッチ、 15…減算器、 16…加算器。 1...Input terminal, 2...Output terminal, 3...phase comparator, 4...High frequency component removal means, 5...voltage controlled oscillator, 7...control means, 8...Memory, 9...Lock detector, 13...Switch, 15...Subtractor, 16... Adder.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】制御電圧に応じた周波数の発振信号を出力
する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号
と基準信号との位相差に応じた電圧を出力する位相比較
器と、前記位相比較器の出力信号の高域成分を除去して
前記電圧制御発振器の制御電圧を出力する高域成分除去
手段を設けたPLL発振器において、制御手段と、メモ
リと、前記PLL発振器が非同期状態か同期状態かを判
別しその状態に応じた信号を出力するロック検出器を設
け、前記メモリは、前記電圧制御発振器を規定中心周波
数で発振させる制御電圧の初期値を記憶し、前記制御手
段は、前記ロック検出器が同期状態を検出している時、
前記メモリに記憶している初期値と前記電圧制御発振器
の制御電圧との差を補正値として前記メモリに随時記憶
するようにし、前記ロック検出器が非同期状態を検出し
た時、前記メモリに記憶されている初期値と補正値とを
加算し前記電圧制御発振器の制御端子に印加するように
制御することを特徴とするPLL発振器。
1. A voltage controlled oscillator that outputs an oscillation signal with a frequency that corresponds to a control voltage; a phase comparator that outputs a voltage that corresponds to a phase difference between an output signal of the voltage controlled oscillator and a reference signal; In a PLL oscillator provided with a high-frequency component removing means for removing a high-frequency component of an output signal of a comparator and outputting a control voltage of the voltage controlled oscillator, a control means, a memory, and the PLL oscillator are in an asynchronous state or a synchronized state. A lock detector is provided for determining whether the voltage controlled oscillator is in a state and outputting a signal corresponding to the state, the memory stores an initial value of a control voltage for causing the voltage controlled oscillator to oscillate at a specified center frequency, and the control means When the lock detector detects the synchronization state,
The difference between the initial value stored in the memory and the control voltage of the voltage controlled oscillator is stored as a correction value in the memory at any time, and when the lock detector detects an asynchronous state, the difference is stored in the memory as a correction value. A PLL oscillator characterized in that the PLL oscillator is controlled so that an initial value and a correction value are added and applied to a control terminal of the voltage controlled oscillator.
【請求項2】請求項1において、少なくとも周囲温度を
検出する環境状態検出器を設け、前記メモリは、前記電
圧制御発振器を規定中心周波数で発振させる制御電圧の
初期値を境環状態に対応した配列として記憶し、前記制
御手段は、前記ロック検出器が同期状態を検出している
時、前記環境状態検出器より環境状態を検出し、前記環
境状態に対応する初期値と前記電圧制御発振器の制御電
圧の差を補正値として前記メモリに随時記憶するように
し、前記ロック検出器が非同期状態を検出した時、前記
環境状態検出器より環境状態を検出し、該環境状態に対
応する初期値と補正値とを加算し前記電圧制御発振器の
制御端子に印加するように制御するPLL発振器。
2. According to claim 1, an environmental condition detector for detecting at least an ambient temperature is provided, and the memory is configured to set an initial value of a control voltage for causing the voltage controlled oscillator to oscillate at a specified center frequency in accordance with an environmental condition. The control means detects an environmental state from the environmental state detector when the lock detector detects a synchronized state, and stores an initial value corresponding to the environmental state and the voltage controlled oscillator. The difference in control voltage is stored as a correction value in the memory at any time, and when the lock detector detects an asynchronous state, the environmental state is detected by the environmental state detector, and an initial value corresponding to the environmental state is set. A PLL oscillator that is controlled to add a correction value and apply the added value to a control terminal of the voltage controlled oscillator.
【請求項3】制御電圧に応じた周波数の発振信号を出力
する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号
と基準信号との位相差に応じた電圧を出力する位相比較
器と、前記位相比較器の出力信号の高域成分を除去して
前記電圧制御発振器の制御電圧を出力する高域成分除去
手段を設けたPLL発振器において、制御手段と、メモ
リと、PLL発振器が非同期状態か同期状態かを判別し
その状態に応じた信号を出力するロック検出器を設け、
前記メモリは、前記電圧制御発振器を規定中心周波数で
発振せしめる制御電圧の初期値を記憶し、前記制御手段
は、前記ロック検出器が非同期状態を検出した時、前記
メモリに記憶されている初期値を前記電圧制御発振器の
制御端子に印加するように制御することを特徴とするP
LL発振器。
3. A voltage controlled oscillator that outputs an oscillation signal with a frequency that corresponds to a control voltage; a phase comparator that outputs a voltage that corresponds to a phase difference between an output signal of the voltage controlled oscillator and a reference signal; In a PLL oscillator provided with a high-frequency component removing means for removing a high-frequency component of an output signal of a comparator and outputting a control voltage of the voltage controlled oscillator, the control means, the memory, and the PLL oscillator are in an asynchronous state or a synchronous state. A lock detector is installed that determines whether the
The memory stores an initial value of a control voltage that causes the voltage controlled oscillator to oscillate at a specified center frequency, and the control means stores the initial value stored in the memory when the lock detector detects an asynchronous state. is applied to the control terminal of the voltage controlled oscillator.
LL oscillator.
【請求項4】請求項3において、周囲温度を検出する環
境状態検出器を設け、前記メモリは、前記電圧制御発振
器を規定中心周波数で発振せしめる制御電圧の初期値を
境環状態に対応した配列として記憶し、前記制御手段は
、前記ロック検出器が非同期状態を検出した時、前記環
境状態検出器より環境状態を検出し、環境状態に対応す
る初期値を前記電圧制御発振器の制御端子に印加するよ
うに制御するPLL発振器。
4. According to claim 3, an environmental condition detector for detecting ambient temperature is provided, and the memory is configured to arrange an initial value of a control voltage that causes the voltage controlled oscillator to oscillate at a specified center frequency in a manner corresponding to the environmental condition. When the lock detector detects an asynchronous state, the control means detects the environmental state from the environmental state detector and applies an initial value corresponding to the environmental state to the control terminal of the voltage controlled oscillator. A PLL oscillator that controls the
【請求項5】請求項1に記載のPLL発振器において、
前記高域成分除去手段が、コンデンサを設けたフィルタ
で、前記メモリは、前記電圧制御発振器が規定中心周波
数で発振するときの前記コンデンサの充電電圧の初期値
を記憶し、前記制御手段は、前記ロック検出器が同期状
態を検出している時、前記メモリに記憶している初期値
と前記コンデンサに充電されている電圧との差を補正値
として前記メモリに随時記憶するようにし、前記ロック
検出器が非同期状態を検出した時、前記メモリに記憶さ
れている初期値と補正値とを加算し前記コンデンサに充
電するように制御するPLL発振器。
5. The PLL oscillator according to claim 1,
The high frequency component removing means is a filter provided with a capacitor, the memory stores an initial value of the charging voltage of the capacitor when the voltage controlled oscillator oscillates at a specified center frequency, and the control means is a filter provided with a capacitor. When the lock detector detects a synchronized state, the difference between the initial value stored in the memory and the voltage charged in the capacitor is stored in the memory as a correction value at any time, and the lock detector A PLL oscillator that controls the capacitor to be charged by adding an initial value and a correction value stored in the memory when the device detects an asynchronous state.
【請求項6】請求項2において、前記高域成分除去手段
が、コンデンサを含むフィルタで、前記メモリは、前記
電圧制御発振器を規定中心周波数で発振させる制御電圧
の初期値を境環状態に対応した配列として記憶し、前記
制御手段は、前記ロック検出器が同期状態を検出してい
る時、前記環境状態検出器より環境状態を検出し、該環
境状態に対応する初期値と前記コンデンサの充電電圧の
差を補正値として前記メモリに随時記憶するようにし、
前記ロック検出器が非同期状態を検出した時、前記環境
状態検出器より環境状態を検出し、環境状態に対応する
初期値と補正値とを加算し前記コンデンサに充電するよ
うに制御するPLL発振器。
6. In claim 2, the high-frequency component removing means is a filter including a capacitor, and the memory is configured to set an initial value of a control voltage for causing the voltage controlled oscillator to oscillate at a specified center frequency in accordance with an environmental state. When the lock detector detects a synchronized state, the control means detects an environmental state from the environmental state detector, and stores the initial value corresponding to the environmental state and the charge of the capacitor. The voltage difference is stored in the memory as a correction value at any time,
When the lock detector detects an asynchronous state, the PLL oscillator controls to detect an environmental state from the environmental state detector, add an initial value and a correction value corresponding to the environmental state, and charge the capacitor.
【請求項7】請求項2において、前記高域成分除去手段
が、コンデンサを含むフィルタで、前記メモリは、前記
電圧制御発振器が規定中心周波数で発振するときの前記
コンデンサの充電電圧の初期値を記憶し、前記制御手段
は、前記ロック検出器が非同期状態を検出した時、前記
メモリに記憶されている初期値を前記コンデンサに充電
するPLL発振器。
7. In claim 2, the high frequency component removing means is a filter including a capacitor, and the memory stores an initial value of the charging voltage of the capacitor when the voltage controlled oscillator oscillates at a specified center frequency. and the control means charges the capacitor with an initial value stored in the memory when the lock detector detects an asynchronous state.
【請求項8】請求項2において、前記高域成分除去手段
が、コンデンサを含むフィルタで、前記メモリは、前記
電圧制御発振器が規定中心周波数で発振するときの前記
コンデンサの充電電圧の初期値を境環状態に対応した配
列として記憶し、前記制御手段は、前記ロック検出器が
非同期状態を検出した時、前記環境状態検出器より環境
状態を検出し、環境状態に対応する初期値を前記コンデ
ンサに充電するように制御するPLL発振器。
8. In claim 2, the high-frequency component removing means is a filter including a capacitor, and the memory stores an initial value of the charging voltage of the capacitor when the voltage controlled oscillator oscillates at a specified center frequency. When the lock detector detects an asynchronous state, the control means detects the environmental state from the environmental state detector and sets an initial value corresponding to the environmental state to the capacitor. A PLL oscillator that controls charging.
【請求項9】請求項1、2、3、4、5、6、7または
8に記載の前記PLL発振器を用いた移動体通信機。
9. A mobile communication device using the PLL oscillator according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, or 8.
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