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JPH07106962A - High speed analog PLL circuit and temperature compensation method for preset value in high speed analog PLL circuit - Google Patents

High speed analog PLL circuit and temperature compensation method for preset value in high speed analog PLL circuit

Info

Publication number
JPH07106962A
JPH07106962A JP5248194A JP24819493A JPH07106962A JP H07106962 A JPH07106962 A JP H07106962A JP 5248194 A JP5248194 A JP 5248194A JP 24819493 A JP24819493 A JP 24819493A JP H07106962 A JPH07106962 A JP H07106962A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control voltage
oscillation frequency
voltage
pll circuit
controlled oscillator
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
JP5248194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Sano
勉 佐野
Jun Yamada
山田  純
Yoshitomo Kuwamoto
良知 桑本
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
Hitachi Information and Telecommunication Engineering Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Communication Systems Inc
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, Hitachi Communication Systems Inc filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP5248194A priority Critical patent/JPH07106962A/en
Publication of JPH07106962A publication Critical patent/JPH07106962A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 環境温度に追従して一定かつ短いロックアッ
プタイムでフェーズロックできる高速アナログPLL回
路を提供する。 【構成】 PLLシンセサイザ回路1と、電圧制御発振
器2と、該電圧制御発振器の制御電圧−発振周波数特性
曲線を記憶した記憶手段と、該記憶手段から読み出した
制御電圧初期設定値F2および回路1からの位相比較結
果に基づく制御電圧Veとを加算する電圧加算器3と、
PLL回路のフェーズロック後の制御電圧を用いて前記
記憶装置に記憶された前記電圧制御発振器の制御電圧−
発振周波数特性曲線を現実の環境温度に対応した制御電
圧−発振周波数特性曲線に更新する手段6,4を設けた
高速アナログPLL回路。
(57) [Summary] [Object] To provide a high-speed analog PLL circuit that can follow the environmental temperature and perform phase lock with a constant and short lock-up time. A PLL synthesizer circuit 1, a voltage controlled oscillator 2, storage means for storing a control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the voltage controlled oscillator, a control voltage initial set value F2 read from the storage means, and a circuit 1 A voltage adder 3 for adding the control voltage Ve based on the phase comparison result of
Control voltage of the voltage controlled oscillator stored in the storage device by using the control voltage after phase lock of the PLL circuit −
A high-speed analog PLL circuit provided with means 6 and 4 for updating the oscillation frequency characteristic curve to the control voltage-oscillation frequency characteristic curve corresponding to the actual environmental temperature.

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、アナログPLL回路に
関し、特に高速でのフェーズロックを可能とするように
された高速アナログPLL回路に関する。本発明は、移
動体通信端末等の機器に用いられるアナログPLL回路
のように、短いロックアップタイムを得られるように構
成された高速アナログPLL回路において、環境温度の
変動に追従してVCO制御電圧−発振周波数特性曲線を
変更して常に一定の短いロックアップタイムを得ること
のできるようにした高速アナログPLL回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog PLL circuit, and more particularly to a high-speed analog PLL circuit adapted to enable phase lock at high speed. The present invention is a high-speed analog PLL circuit configured to obtain a short lock-up time, such as an analog PLL circuit used in a device such as a mobile communication terminal. -A high-speed analog PLL circuit in which the oscillation frequency characteristic curve is changed so that a constant short lock-up time can always be obtained.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動体通信のサービスエリアは細分化し
た複数の無線ゾーンで構成されることから、移動体通信
端末が隣接する無線ゾーン間を移動しながら通話を継続
するには、通話中に高速でチャネル切り替え、すなわち
周波数切り替えを行う必要がある。このことから、移動
体通信端末等に使用されているアナログPLL回路は、
周波数を設定した時に設定周波数に高速で引き込まれフ
ェーズロックすること、すなわち、ロックアップタイム
が短くかつ一定の時間内で行われることが要求される。
この要求に応えるために、従来の移動体通信端末におい
ては、高速アナログPLL回路を制御する制御装置の記
憶装置に、電圧制御発振器(VCO)の制御電圧−発振
周波数特性曲線を予め記憶させておき、この記憶内容か
ら指定された発振周波数に対応したVCO制御電圧の初
期値を推定し、指定された発振周波数に対応するVCO
制御電圧の付近の初期値電圧をVCOに予め与え、次に
PLLシンセサイザに指定した周波数デ−タを与え、指
定周波数に高速で引き込みフェーズロックを可能として
きた。すなわち、チャネル設定用のPLLシンセサイザ
に設定すべき周波数デ−タを転送する前に、PLL回路
を構成する電圧制御発振器(VCO)に与える制御電圧
Vcとして、フェーズロックされることが予想される周
波数に対応した制御電圧に近い電圧を初期値として予め
設定して供給し、VCOの発振周波数をフェーズロック
を必要とされる周波数の付近に予め変化させ、その後、
周波数デ−タをPLLシンセサイザに転送して前記予め
設定された周波数からロックアップ動作させることによ
って、短かくかつ一定のロックアップタイムで高速にフ
ェーズロックする高速アナログPLL回路方式が採用さ
れている。
2. Description of the Related Art Since a mobile communication service area is composed of a plurality of subdivided wireless zones, in order for a mobile communication terminal to continue a call while moving between adjacent wireless zones, It is necessary to switch channels at high speed, that is, to switch frequencies. From this, analog PLL circuits used in mobile communication terminals, etc.
When the frequency is set, it is required to be pulled in to the set frequency at high speed to perform phase lock, that is, the lockup time is short and the lockup time is performed within a fixed time.
In order to meet this demand, in the conventional mobile communication terminal, the control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the voltage controlled oscillator (VCO) is stored in advance in the storage device of the control device that controls the high-speed analog PLL circuit. , The initial value of the VCO control voltage corresponding to the specified oscillation frequency is estimated from the stored contents, and the VCO corresponding to the specified oscillation frequency is estimated.
An initial value voltage in the vicinity of the control voltage is given to the VCO in advance, and then frequency data designated to the PLL synthesizer is given so that the pull-in phase lock can be performed at a designated frequency at high speed. That is, before the frequency data to be set to the PLL synthesizer for channel setting is transferred, the frequency that is expected to be phase-locked as the control voltage Vc to be given to the voltage controlled oscillator (VCO) forming the PLL circuit. The voltage close to the control voltage corresponding to is preset and supplied as an initial value, the oscillation frequency of the VCO is changed in advance to a frequency close to the required frequency, and then,
A high-speed analog PLL circuit system is adopted in which frequency data is transferred to a PLL synthesizer and a lock-up operation is performed from the preset frequency to perform phase lock at a high speed with a short and constant lock-up time.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような高速アナログPLL回路では、電圧制御発振器
(VCO)の制御電圧−発振周波数特性が周囲の温度す
なわち環境温度の変動にともない特性曲線の傾き等に変
動を生じるので、環境温度の変化があったときに予め所
定の電圧をVCOに供給しても発振周波数が環境温度に
追従できず、初期設定される周波数が変化してしまい、
ロックアップタイムに変動を生じて一定のロックアップ
タイムを供することできなくなって、一定の時間で高速
にロックアップすることが不可能となる問題を有してい
る。常に一定でかつ短いロックアップタイムで設定周波
数にフェーズロックすることを実現するには、常時環境
温度を監視測定してVCOの制御電圧−発振周波数特性
曲線を測定した温度で補正することで解決することが可
能であるが、反面、個々の温度特性の違いによる誤差を
生じることとソフトウェア処理が徒に複雑化されること
は避けられないものになっている。本発明の第1の目的
は、環境温度(周囲温度)の変動に影響されることなく
常に一定の短いロックアップタイムでフェーズロックす
ることを容易に実現できる高速アナログPLL回路を供
するにある。本発明の第2の目的は、電圧制御発振器
(VCO)の制御電圧−発振周波数特性曲線を、環境温
度(周囲温度)を監視して温度補正するためのソフトウ
ェアを必要としないでしかもPLLを構成する要素個々
が持つ固有の温度特性を考慮せずに一定の短いロックア
ップタイムでフェーズロックすることを容易に実現でき
る高速アナログPLL回路の温度補償方法を得ることに
ある。
However, in the above-described high-speed analog PLL circuit, the control voltage-oscillation frequency characteristic of the voltage controlled oscillator (VCO) has a slope of the characteristic curve or the like accompanying a change in the ambient temperature, that is, the environmental temperature. Therefore, even if a predetermined voltage is supplied to the VCO in advance when the environmental temperature changes, the oscillation frequency cannot follow the environmental temperature, and the initially set frequency changes.
There is a problem in that the lock-up time varies and it becomes impossible to provide a constant lock-up time, making it impossible to perform high-speed lock-up in a constant time. To achieve phase lock at a set frequency with a constant and short lock-up time is always solved by monitoring and measuring the environmental temperature and correcting the control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the VCO with the measured temperature. However, on the other hand, it is inevitable that an error occurs due to the difference in individual temperature characteristics and the software processing is complicated. A first object of the present invention is to provide a high-speed analog PLL circuit that can easily realize phase lock with a constant short lock-up time without being affected by changes in the ambient temperature (ambient temperature). A second object of the present invention is to configure a PLL without requiring software for monitoring the environmental temperature (ambient temperature) and correcting the control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the voltage controlled oscillator (VCO). The purpose of the present invention is to obtain a temperature compensation method for a high-speed analog PLL circuit that can easily achieve phase lock with a fixed short lock-up time without considering the inherent temperature characteristics of each element.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、PL
Lシンセサイザ回路と電圧制御発振器と該電圧制御発振
器の制御電圧−発振周波数特性曲線を記憶した記憶手段
と該記憶手段から読み出した制御電圧初期設定値および
前記シンセサイザ回路からの位相比較結果に基づく制御
電圧とを加算する電圧加算器とからなる高速PLL回路
において、前記PLL回路のフェーズロック後の制御電
圧を用いて前記記憶装置に記憶された前記電圧制御発振
器の制御電圧−発振周波数特性曲線を現実の環境温度に
対応した制御電圧−発振周波数特性曲線に更新する手段
を設けることによって達成される。さらに、制御電圧−
発振周波数特性曲線は2点間のデ−タを補間し記憶する
ことにより達成される。上記第2の目的は、PLLシン
セサイザと電圧制御発振器と該電圧制御発振器の制御電
圧−発振周波数特性曲線を記憶した記憶装置からなり該
電圧制御発振器に印加する制御電圧を前記記憶装置に記
憶された制御電圧−発振周波数特性曲線から所望の発振
周波数に対応した制御電圧を推定して初期値に設定する
高速引込みおよび高速フェーズロックを可能とした高速
アナログPLL回路における初期設定値の温度補償方法
において、前記アナログPLL回路がフェーズロックし
た後の前記電圧制御発振器の制御電圧を用いて前記記憶
装置に記憶された電圧制御発振器の制御電圧−発振周波
数特性曲線を現実の環境温度に対応した制御電圧−発振
周波数特性曲線に更新することにより達成される。
[Means for Solving the Problems] The first object is to use PL
L synthesizer circuit, voltage controlled oscillator, storage means storing control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the voltage controlled oscillator, control voltage initial set value read from the storage means, and control voltage based on phase comparison result from the synthesizer circuit In a high-speed PLL circuit including a voltage adder for adding and, a control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the voltage-controlled oscillator stored in the storage device is obtained by using a control voltage after phase locking of the PLL circuit. This is achieved by providing means for updating the control voltage-oscillation frequency characteristic curve corresponding to the environmental temperature. In addition, the control voltage −
The oscillation frequency characteristic curve is achieved by interpolating and storing data between two points. The second object comprises a PLL synthesizer, a voltage controlled oscillator, and a storage device that stores a control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the voltage controlled oscillator, and the control voltage applied to the voltage controlled oscillator is stored in the storage device. In a temperature compensation method of an initial set value in a high-speed analog PLL circuit that enables high-speed pull-in and high-speed phase lock in which a control voltage corresponding to a desired oscillation frequency is estimated from a control voltage-oscillation frequency characteristic curve and set to an initial value The control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the voltage controlled oscillator stored in the storage device is controlled by using the control voltage of the voltage controlled oscillator after the analog PLL circuit is phase locked. This is achieved by updating the frequency characteristic curve.

【0005】[0005]

【作用】PLLシンセサイザがフェーズロックされた時
の電圧制御発振器のVCO制御電圧を定期的に監視し、
測定結果をもちいて既に記憶装置に記憶されている制御
電圧−発振周波数特性曲線の前回の初期値を更新するこ
とによって、常に環境温度に追従したVCOの制御電圧
−発振周波数特性曲線を容易にかつ確実に得られる。し
たがって、更新された初期値を次回指定された周波数に
切り換えたとき利用することによって、環境温度の変動
があっても一定の短いロックアップタイムでフェーズロ
ックが容易に実現され得る。
The VCO control voltage of the voltage controlled oscillator when the PLL synthesizer is phase locked is regularly monitored,
The control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the VCO that always follows the environmental temperature can be easily and easily updated by updating the previous initial value of the control voltage-oscillation frequency characteristic curve already stored in the storage device using the measurement result. It is definitely obtained. Therefore, by utilizing the updated initial value the next time the frequency is switched to the designated frequency, phase lock can be easily realized with a constant short lock-up time even if the environmental temperature fluctuates.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明を図1〜図3を用いて説明す
る。本発明による高速アナログPLLの構成について図
1を用いて説明する。本発明による高速アナログPLL
は、位相比較器および低域通過フィルタ等からなるPL
Lシンセサイザ回路1と、電圧制御発振器(VCO)2
と、電圧加算器3と、マイクロコンピュータおよび記憶
装置等からなる制御演算装置4と、初期値用ディジタル
−アナログ変換器5と、VOC制御電圧監視用アナログ
−ディジタル変換器6とから構成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to FIGS. The structure of the high-speed analog PLL according to the present invention will be described with reference to FIG. High speed analog PLL according to the invention
Is a PL including a phase comparator and a low-pass filter, etc.
L synthesizer circuit 1 and voltage controlled oscillator (VCO) 2
A voltage adder 3, a control arithmetic unit 4 including a microcomputer and a storage device, an initial value digital-analog converter 5, and a VOC control voltage monitoring analog-digital converter 6.

【0007】制御演算装置4のマイクロコンピュータか
らは、周波数設定用データF1がPLLシンセサイザ回
路1に、初期値設定用データF2が初期値用ディジタル
−アナログ変換器5に出力されるとともに、VCO制御
電圧監視用アナログ−ディジタル変換器6からは、制御
電圧測定データVcdが制御演算装置4の記憶装置に入
力される。PLLシンセサイザ回路1の出力Veと初期
値用ディジタル−アナログ変換器5からの出力V’cが
電圧加算器3に入力され、その出力Vcは、電圧制御発
振器2およびVCO制御電圧監視用アナログ−ディジタ
ル変換器6に入力される。VCO2の出力foはPLL
シンセサイザ回路1に帰還11される。
The microcomputer of the control arithmetic unit 4 outputs the frequency setting data F1 to the PLL synthesizer circuit 1, the initial value setting data F2 to the initial value digital-analog converter 5, and the VCO control voltage. The control voltage measurement data Vcd is input from the monitoring analog-digital converter 6 to the storage device of the control arithmetic unit 4. The output Ve of the PLL synthesizer circuit 1 and the output V'c from the initial value digital-analog converter 5 are input to the voltage adder 3, and the output Vc is the voltage-controlled oscillator 2 and the VCO control voltage monitoring analog-digital. It is input to the converter 6. The output fo of VCO2 is PLL
It is fed back 11 to the synthesizer circuit 1.

【0008】初期状態の時、制御演算装置4の記憶装置
に記憶された制御電圧−周波数特性曲線データから所定
の周波数を得るに必要な制御電圧に対応する初期値設定
デ−タF2を読み出し、初期値用デジタル−アナログ変
換器5に出力され、ここで電圧V’cに変換される。す
なわち、要求された発振周波数foの制御電圧Vcの付
近の直流電圧V’cが、電圧制御発振器VCO2に印加
される。VCO2は、制御電圧V’cに対応する発振周
波数f’oで発振を開始する。この発振周波数f’oは
目標とする発振周波数foに極めて近い発振周波数とな
っている。
In the initial state, the initial value setting data F2 corresponding to the control voltage required to obtain a predetermined frequency is read from the control voltage-frequency characteristic curve data stored in the storage device of the control arithmetic unit 4, It is output to the initial value digital-analog converter 5, and converted into the voltage V'c here. That is, the DC voltage V'c in the vicinity of the control voltage Vc of the requested oscillation frequency fo is applied to the voltage controlled oscillator VCO2. The VCO 2 starts oscillating at the oscillation frequency f'o corresponding to the control voltage V'c. This oscillation frequency f'o is an oscillation frequency extremely close to the target oscillation frequency fo.

【0009】その後、制御演算装置4からPLLシンセ
サイザ回路1に周波数設定デ−タF1が転送されPLL
がフェーズロックして電圧制御発振器2は設定周波数f
oの電圧を出力する。PLLループがフェーズロックし
た後、VCO制御電圧VcをVCO制御電圧監視用アナ
ログ−デジタル変換器6により制御電圧測定デ−タVc
dとして制御演算装置4の記憶装置に転送し、該記憶装
置に記憶された前回の初期値設定デ−タを更新する。こ
の結果記憶装置に記憶された制御電圧−発振周波数特性
曲線は、現在の周囲温度に追従した値に更新される。
After that, the frequency setting data F1 is transferred from the control arithmetic unit 4 to the PLL synthesizer circuit 1, and the PLL is transmitted.
Becomes phase locked and the voltage controlled oscillator 2 sets the frequency f
Output the voltage of o. After the PLL loop is phase locked, the VCO control voltage Vc is controlled by the VCO control voltage monitoring analog-digital converter 6 to measure the control voltage Vc.
The data is transferred to the storage device of the control arithmetic unit 4 as d and the previous initial value setting data stored in the storage device is updated. As a result, the control voltage-oscillation frequency characteristic curve stored in the storage device is updated to a value that follows the current ambient temperature.

【0010】VCO制御電圧(Vc)−VCO発振周波
数(fo)特性曲線の温度特性について図3を用いて説
明する。同図に、概念的に示されるように、環境温度が
A℃のときのVc−fo曲線Aは、a1,a3,a2を
結ぶ線で示される。また環境温度がB℃のときのVc−
fo曲線Bは、b1,b3,b2を結ぶ線で示される。
The temperature characteristic of the VCO control voltage (Vc) -VCO oscillation frequency (fo) characteristic curve will be described with reference to FIG. As conceptually shown in the figure, the Vc-fo curve A when the environmental temperature is A ° C. is shown by a line connecting a1, a3, and a2. Vc- when the ambient temperature is B ° C
The fo curve B is shown by a line connecting b1, b3, and b2.

【0011】いま、図1の高速アナログPLL回路を周
波数f3で発振させようとして、VCO制御電圧V’c
がVa3(V)となるような初期値設定データF2を出
力したとき、環境温度がA℃であるときには、PLL回
路は急速に設定周波数f3にフェーズロックされるが、
環境温度がB℃であるときには、VCO制御電圧Va3
(V)は周波数f4を発振させる電圧b’3であるの
で、PLL回路がフェーズロックするにはA℃のときに
比べて周波数をf4からf3に移行させるためのロック
アップタイムが余分に必要となる。
Now, in an attempt to oscillate the high speed analog PLL circuit of FIG. 1 at the frequency f3, the VCO control voltage V'c
When the initial value setting data F2 is set to Va3 (V) and the environmental temperature is A ° C., the PLL circuit is rapidly phase-locked to the set frequency f3.
When the environmental temperature is B ° C., the VCO control voltage Va3
Since (V) is the voltage b'3 that oscillates the frequency f4, an extra lock-up time for shifting the frequency from f4 to f3 is required for the phase lock of the PLL circuit as compared with the case of A ° C. Become.

【0012】ここでフェーズロックした後、電圧制御発
振器2の現実の制御電圧VcはVb3(V)になってお
り、この制御電圧を制御演算装置4へ取り込むと、発振
周波数foおよび制御電圧Vcから記憶装置に記憶され
た制御電圧−発振周波数特性曲線の中からB℃の特性曲
線を選択することができる。以後、チャネル移行時に、
この曲線Bに基づいて初期値設定データを出力すれば、
制御電圧V’cを環境温度B℃で補正した値とすること
ができ、ロックアップタイムを一定値にかつ短縮するこ
とができる。
Here, after the phase lock, the actual control voltage Vc of the voltage controlled oscillator 2 is Vb3 (V). When this control voltage is taken into the control arithmetic unit 4, the oscillation frequency fo and the control voltage Vc are changed. A characteristic curve of B ° C. can be selected from the control voltage-oscillation frequency characteristic curve stored in the storage device. After that, when switching channels,
If the initial value setting data is output based on this curve B,
The control voltage V'c can be a value corrected at the ambient temperature B ° C., and the lockup time can be shortened to a constant value.

【0013】この実施例では、制御電圧−周波数特性曲
線を環境温度に対応して複数本記憶し、環境温度に対応
してこの曲線を選択して読みだす例を示したが、記憶装
置に初期設定用の曲線を少なくとも一つ記憶しておき、
このデータに基づいて、複数の発振周波数における現実
の制御電圧を検出することによって、環境温度に対応し
た初期値データに書き替えるようにしてもよい。
This embodiment shows an example in which a plurality of control voltage-frequency characteristic curves are stored in correspondence with the ambient temperature and the curves are selected and read out in response to the ambient temperature. Remember at least one curve for setting,
Based on this data, the actual control voltage at a plurality of oscillation frequencies may be detected to rewrite the initial value data corresponding to the environmental temperature.

【0014】すなわち、代替策についてより詳細に説明
すれば、初期状態で記憶装置には図3のVCO制御電圧
−発振周波数特性曲線Aで表現される初期値デ−タが記
憶されている。つまり、VCO発振周波数がf1(H
z)およびf2(Hz)の時の制御電圧Va1(V),
Va2(V)として記憶されている。仮に、周波数f3
(Hz)を発振する要求があった時、初期値として予
め、記憶されているVCO制御電圧−発振周波数特性曲
線Aから演算し、VCO制御電圧Va3(V)を得る。
この値を初期値設定デ−タF2として初期値設定用ディ
ジタル−アナログ変換器5に転送し、その後、PLLシ
ンセサイザ回路1に周波数設定デ−タF1を転送してP
LLを周波数f3フェーズロックする。しかしながら、
環境温度が変動してVCO制御電圧−発振周波数特性曲
線がBに変動した状況で、次回に発振周波数f3(H
z)を要求された場合、既に記憶されている特性曲線A
を使用すると、実際は制御電圧Vb3(V)が必要であ
るにも係らず、制御電圧Va3(V)として初期値設定
デ−タを転送するので、VCOの実際の発振周波数は、
周波数f4(Hz)となる。このことは、ロックアップ
タイムを一定することを妨げる。
More specifically, the alternative measure will be described in more detail. In the initial state, the storage device stores the initial value data represented by the VCO control voltage-oscillation frequency characteristic curve A of FIG. That is, the VCO oscillation frequency is f1 (H
z) and f2 (Hz) control voltage Va1 (V),
It is stored as Va2 (V). If the frequency f3
When there is a request to oscillate (Hz), a VCO control voltage Va3 (V) is obtained as an initial value by calculating from a VCO control voltage-oscillation frequency characteristic curve A stored in advance.
This value is transferred to the initial value setting digital-analog converter 5 as the initial value setting data F2, and then the frequency setting data F1 is transferred to the PLL synthesizer circuit 1 and P
LL is frequency-f3 phase locked. However,
When the environmental temperature fluctuates and the VCO control voltage-oscillation frequency characteristic curve fluctuates to B, the oscillation frequency f3 (H
z), the previously stored characteristic curve A
Is used, the initial value setting data is transferred as the control voltage Va3 (V) even though the control voltage Vb3 (V) is actually required. Therefore, the actual oscillation frequency of the VCO is
The frequency becomes f4 (Hz). This prevents a constant lockup time.

【0015】ここで、定期的に発振周波数f1,f2に
おけるVCO制御電圧を監視して現実の環境温度におけ
るVCO制御電圧Vb1,Vb2を取得し、その結果で
記憶装置に記憶された初期値を更新することによって、
現実の環境温度B℃のVCO制御電圧−発振周波数特性
曲線Bを作成できる。次回に、発振周波数f3を指定さ
れたとき、初期値設定デ−タF2は、更新されたVCO
制御電圧−発振周波数特性曲線Bによる制御電圧Vb3
で設定されるので、一定のロックアップタイムで周波数
f3にフェーズロックすることができる。
Here, the VCO control voltages at the oscillation frequencies f1 and f2 are periodically monitored to obtain the VCO control voltages Vb1 and Vb2 at the actual environmental temperature, and the initial value stored in the storage device is updated as a result. By,
The VCO control voltage-oscillation frequency characteristic curve B of the actual environment temperature B ° C. can be created. Next time, when the oscillation frequency f3 is specified, the initial value setting data F2 is updated by the updated VCO.
Control voltage Vb3 according to control voltage-oscillation frequency characteristic curve B
Since it is set by, the phase can be locked to the frequency f3 with a fixed lock-up time.

【0016】図2は、図1に示した高速アナログPLL
を用いた位相同期発振回路の具体的構成を示した図であ
る。本発明の位相同期発振回路は、PLLシンセサイザ
回路1と、電圧制御発振器(VCO)2と、電圧加算器
3と、制御演算装置4と、初期値用ディジタル−アナロ
グ変換器5と、VCO制御電圧監視用アナログ−ディジ
タル変換器6と、PLL基準発振器21とから構成され
る。PLLシンセサイザ回路1は、位相比較器11と、
積分器12と、1/M分周器13と、プログラマブルカ
ウンタ14とから構成されている。
FIG. 2 is a high-speed analog PLL shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration of a phase-locked oscillator circuit using the. The phase-locked oscillator circuit of the present invention comprises a PLL synthesizer circuit 1, a voltage controlled oscillator (VCO) 2, a voltage adder 3, a control arithmetic unit 4, an initial value digital-analog converter 5, and a VCO control voltage. It is composed of a monitoring analog-digital converter 6 and a PLL reference oscillator 21. The PLL synthesizer circuit 1 includes a phase comparator 11 and
It is composed of an integrator 12, a 1 / M frequency divider 13, and a programmable counter 14.

【0017】発振周波数設定デ−タF1は、1/Nに分
周するプログラマブルカウンタ14に入力され、電圧制
御発振器(VCO)2の出力を分周する分周数を決定す
る。PLL基準発振器21の安定した出力fsが、入力
を任意の整数Mに分周する1/M分周器13に入力さ
れ、fs/Mの基準周波数faとなって位相比較器11
に入力される。一方、位相比較器11の他の入力には、
電圧制御発振器(VCO)2の出力foを1/Nに分周
するプログラマブルカウンタ14の出力fbが入力され
る。位相比較器11で位相比較された比較結果feは、
積分器12で平滑され出力Veとして出力される。制御
演算装置4の記憶装置から読みだされた初期値デ−タF
2は、初期値用ディジタル−アナログ変換器6に入力さ
れ、ここで直流電圧V’cに変換されて加算器3に出力
される。加算器3では、積分器12からの出力Veと初
期値用ディジタル−アナログ変換器5からの出力V’c
とが加算され、VCO制御電圧Vcとして電圧制御発振
器(VCO)2に印加される。この加算器3の出力Vc
によって、PLLは、フェーズロックした状態になる。
The oscillation frequency setting data F1 is input to the programmable counter 14 which divides the frequency to 1 / N, and determines the frequency division number for dividing the output of the voltage controlled oscillator (VCO) 2. The stable output fs of the PLL reference oscillator 21 is input to the 1 / M frequency divider 13 that divides the input into an arbitrary integer M, and becomes the reference frequency fa of fs / M, which is the phase comparator 11
Entered in. On the other hand, to the other input of the phase comparator 11,
The output fb of the programmable counter 14 that divides the output fo of the voltage controlled oscillator (VCO) 2 into 1 / N is input. The comparison result fe, which is phase-compared by the phase comparator 11, is
It is smoothed by the integrator 12 and output as the output Ve. Initial value data F read from the storage device of the control arithmetic unit 4
2 is input to the initial value digital-analog converter 6, where it is converted to a DC voltage V'c and output to the adder 3. In the adder 3, the output Ve from the integrator 12 and the output V'c from the initial value digital-analog converter 5 are output.
And are added and applied to the voltage controlled oscillator (VCO) 2 as the VCO control voltage Vc. Output Vc of this adder 3
Thus, the PLL is in a phase locked state.

【0018】PLLがフェーズロックされると、位相比
較器11の二つの入力信号周波数fa,fbの間には、 fa=fb の関係が成り立つ。フィードバックループに1/Nのプ
ログラムカウンタ14が挿入されているので、 fb=fo・1/N であり、 fo=N・fb=N・fa となって、これにfa=fs・1/Mの関係を代入する
と fo=N・fa=fs・N/M が得られ、PLL基準発振器21の安定した出力fsを
N/M倍した安定した出力信号foが得られる。
When the PLL is phase-locked, the relationship of fa = fb is established between the two input signal frequencies fa and fb of the phase comparator 11. Since the 1 / N program counter 14 is inserted in the feedback loop, fb = fo1 / N, and fo = Nfb = Nfa, where fa = fs1 / M By substituting the relationship, fo = N · fa = fs · N / M is obtained, and a stable output signal fo obtained by multiplying the stable output fs of the PLL reference oscillator 21 by N / M is obtained.

【0019】PLL回路がフェーズロックした後、電圧
制御発振器2に印加されているVCO制御電圧VcをV
CO制御電圧監視用アナログ−ディジタル変換器6でデ
ィジタル値に変換して、制御電圧測定データVcdを得
て、このデータVcdを用いて制御演算装置4内の記憶
装置に記憶した制御電圧−周波数特性曲線を現実の環境
温度をパラメータとした曲線に書き替える。
After the PLL circuit is phase locked, the VCO control voltage Vc applied to the voltage controlled oscillator 2 is changed to V
The CO control voltage monitoring analog-to-digital converter 6 converts the digital value to obtain a control voltage measurement data Vcd, and the data Vcd is used to store the control voltage-frequency characteristic stored in the storage device in the control arithmetic unit 4. Rewrite the curve with the actual environmental temperature as a parameter.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、f1,f2なる発
振周波数でPLLシンセサイザがフェーズロックしたと
きに電圧制御発振器に印加されている制御電圧を定期的
に取得して予め記憶されているVCO制御電圧−発振周
波数特性曲線を更新することによって、現実の環境温度
に対応した制御電圧をプリセットすることとなって所望
の発振周波数に近い周波数を直ちに発振させることがで
き、ロックアップタイムを一定にするとともに短いロッ
クアップタイムで所定の発振周波数にフェーズロックす
ることができる。したがって温度監視結果を使用して温
度補償する方式をとらないでかつソフトウェアによる煩
雑な処理や回路構成要素が個々に持つ固有の温度特性を
考慮せずにロックアップタイムの温度補償をすることが
できる。即ち、PLL回路が所望の発振周波数でフェー
ズロックした状態の制御電圧を定期的に監視するので、
現実にPLL回路が動作している環境温度におけるVC
O制御電圧を取得でき、既に記憶装置に記憶されている
初期値デ−タを取得した最新のデ−タで更新することに
よって、環境温度に追従した次回の初期値をより正確に
設定することが容易に実現され得る。従って、環境温度
に追従し常に一定したロックアップタイムで所望の発振
周波数に高速にフェーズロックできる。
As described above, when the PLL synthesizer is phase locked at the oscillation frequencies of f1 and f2, the control voltage applied to the voltage controlled oscillator is periodically acquired and stored in the VCO control. By updating the voltage-oscillation frequency characteristic curve, the control voltage corresponding to the actual environmental temperature can be preset, and the frequency close to the desired oscillation frequency can be immediately oscillated, and the lock-up time can be kept constant. At the same time, the phase can be locked to a predetermined oscillation frequency with a short lock-up time. Therefore, the lock-up time can be temperature-compensated without taking the method of temperature compensation using the temperature monitoring result and without considering the complicated processing by software and the unique temperature characteristic of each circuit component. . That is, since the PLL circuit regularly monitors the control voltage in the phase locked state at the desired oscillation frequency,
VC at the ambient temperature where the PLL circuit is actually operating
The O control voltage can be acquired, and the initial value data already stored in the storage device is updated with the latest acquired data to more accurately set the next initial value following the environmental temperature. Can be easily realized. Therefore, it is possible to follow the environmental temperature and fast phase lock at a desired oscillation frequency with a constant lock-up time.

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

【図1】本発明の高速アナログPLLの要部ブロック構
成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of essential parts of a high-speed analog PLL according to the present invention.

【図2】本発明の高速アナログPLLシンセサイザの具
体的構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of a high-speed analog PLL synthesizer of the present invention.

【図3】本発明のVCO制御電圧−発振周波数特性の一
例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a VCO control voltage-oscillation frequency characteristic of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 PLLシンサイザ回路 2 電圧制御発振器(VCO) 3 電圧加算器 4 制御演算装置 5 初期値用ディジタル−アナログ変換機 6 VCO制御電圧監視用アナログ−ディジタル変換器 11 位相比較器 12 積分器 13 1/M分周器 14 プログラマブルカウンタ 21 PLL基準発振器 1 PLL Synthesizer Circuit 2 Voltage Controlled Oscillator (VCO) 3 Voltage Adder 4 Control Arithmetic Device 5 Initial Value Digital-Analog Converter 6 VCO Control Voltage Monitoring Analog-Digital Converter 11 Phase Comparator 12 Integrator 13 1 / M Frequency divider 14 Programmable counter 21 PLL reference oscillator

フロントページの続き (72)発明者 桑本 良知 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町180番地 日 立通信システム株式会社内Continuation of the front page (72) Inventor Yoshitomo Kuwamoto 180 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 PLLシンセサイザ回路と電圧制御発振
器と該電圧制御発振器の制御電圧−発振周波数特性曲線
を記憶した記憶手段と該記憶手段から読み出した制御電
圧初期設定値および前記シンセサイザ回路からの位相比
較結果に基づく制御電圧とを加算する電圧加算器とから
なる高速PLL回路において、 前記PLL回路のフェーズロック後の制御電圧を用いて
前記記憶装置に記憶された前記電圧制御発振器の制御電
圧−発振周波数特性曲線を現実の環境温度に対応した制
御電圧−発振周波数特性曲線に更新する手段を設けたこ
とを特徴とする高速アナログPLL回路。
1. A PLL synthesizer circuit, a voltage controlled oscillator, a storage means for storing a control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the voltage controlled oscillator, a control voltage initial set value read from the storage means, and a phase comparison from the synthesizer circuit. In a high-speed PLL circuit including a voltage adder that adds a control voltage based on the result, a control voltage of the voltage controlled oscillator stored in the storage device using the control voltage after phase locking of the PLL circuit-oscillation frequency A high-speed analog PLL circuit comprising means for updating a characteristic curve to a control voltage-oscillation frequency characteristic curve corresponding to an actual environmental temperature.
【請求項2】 少なくとも二つの制御電圧−発振周波数
特性曲線を記憶装置に記憶した請求項1記載の高速アナ
ログPLL回路。
2. The high-speed analog PLL circuit according to claim 1, wherein at least two control voltage-oscillation frequency characteristic curves are stored in a storage device.
【請求項3】 少なくとも一つの発振周波数の制御電圧
に基づいて電圧制御発振器の制御電圧−発振周波数特性
曲線を現実の環境温度に対応した制御電圧−発振周波数
特性曲線に更新する手段を設けた請求項1記載の高速ア
ナログPLL回路。
3. A means for updating the control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the voltage controlled oscillator to a control voltage-oscillation frequency characteristic curve corresponding to an actual environmental temperature based on at least one oscillation frequency control voltage. A high-speed analog PLL circuit according to item 1.
【請求項4】 PLLシンセサイザと電圧制御発振器と
該電圧制御発振器の制御電圧−発振周波数特性曲線を記
憶した記憶装置からなり該電圧制御発振器に印加する制
御電圧を前記記憶装置に記憶された制御電圧−発振周波
数特性曲線から所望の発振周波数に対応した制御電圧を
推定して初期値に設定する高速引込みおよび高速フェー
ズロックを可能とした高速アナログPLL回路における
初期設定値の温度補償方法において、 前記アナログPLL回路がフェーズロックした後の前記
電圧制御発振器の制御電圧を用いて前記記憶装置に記憶
された電圧制御発振器の制御電圧−発振周波数特性曲線
を現実の環境温度に対応した制御電圧−発振周波数特性
曲線に更新することを特徴とする高速アナログPLL回
路における初期設定値の温度補償方法。
4. A control voltage stored in said storage device, comprising a PLL synthesizer, a voltage controlled oscillator, and a storage device storing a control voltage-oscillation frequency characteristic curve of said voltage controlled oscillator. -A temperature compensation method for an initial set value in a high-speed analog PLL circuit that enables high-speed pull-in and high-speed phase lock in which a control voltage corresponding to a desired oscillation frequency is estimated from an oscillation frequency characteristic curve and set to an initial value. The control voltage-oscillation frequency characteristic curve of the voltage controlled oscillator stored in the storage device using the control voltage of the voltage controlled oscillator after the PLL circuit is phase-locked is the control voltage-oscillation frequency characteristic corresponding to the actual environmental temperature. A method for compensating the temperature of the initial set value in a high-speed analog PLL circuit characterized by updating to a curve .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114917A (en) * 1997-10-29 2000-09-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Analog PLL circuit and method of controlling the oscillation of a voltage controlled oscillator
US6863720B2 (en) 2001-06-08 2005-03-08 Matsui Shikiso Chemical Co., Ltd. Thermosensitive color-changing dry offset ink and a printed material using the same
JP2009246744A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Fujitsu Ltd Apparatus with clock generation function, method for setting reference frequency or the like, and method for adjusting reference frequency or the like

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