JPH10276087A - デジタル・クロック・シンセサイザ - Google Patents
デジタル・クロック・シンセサイザInfo
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- JPH10276087A JPH10276087A JP10069030A JP6903098A JPH10276087A JP H10276087 A JPH10276087 A JP H10276087A JP 10069030 A JP10069030 A JP 10069030A JP 6903098 A JP6903098 A JP 6903098A JP H10276087 A JPH10276087 A JP H10276087A
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- JP
- Japan
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- signal
- clock
- frequency
- dds
- synthesizer
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/18—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
- H03L7/1806—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop the frequency divider comprising a phase accumulator generating the frequency divided signal
-
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-
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- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
- H03L7/093—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using special filtering or amplification characteristics in the loop
-
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- H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/18—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 デジタル・クロック・シンセサイザで用いる
DDSが発生する周波数を一定にして、高価で広帯域の
再構成フィルタを不要とする。 【解決手段】 PLL10は、基準周波数信号Frを第
1入力として受け、クロック出力信号Foを発生する。
DDS18は、Fo及び所定定数Nを受け、合成周波数
信号Fo*N/Lを出力する。フィルタ22は、合成周
波数信号をろ波して、PLLに第2入力として供給す
る。DDSの周波数がNに無関係になり、一定周波数に
できるので、フィルタ22に狭帯域再構成フィルタを使
用できる。
DDSが発生する周波数を一定にして、高価で広帯域の
再構成フィルタを不要とする。 【解決手段】 PLL10は、基準周波数信号Frを第
1入力として受け、クロック出力信号Foを発生する。
DDS18は、Fo及び所定定数Nを受け、合成周波数
信号Fo*N/Lを出力する。フィルタ22は、合成周
波数信号をろ波して、PLLに第2入力として供給す
る。DDSの周波数がNに無関係になり、一定周波数に
できるので、フィルタ22に狭帯域再構成フィルタを使
用できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、デジタル
的にクロックを発生する装置及び方法、特に、「インサ
イド・アウト」トポロジを用いた改良デジタル・クロッ
ク・シンセサイザに関する。
的にクロックを発生する装置及び方法、特に、「インサ
イド・アウト」トポロジを用いた改良デジタル・クロッ
ク・シンセサイザに関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来のデジタル・クロック・シ
ンセサイザのブロック図である。この図2に示すように
従来は、直接デジタル信号シンセサイザ(direct digit
al signal synthesizer:DDS)50用のクロック・ソ
ース(クロック信号源からのクロック)として基準クロ
ックFrを用いている。このDDS50には、アナログ
・デバイシズ社製AD7008型DDS変調器などがあ
る。なお、DDSは、基準クロックFrの各クロック毎
にNずつ増分する位相アキュムレータを用いた数値制御
発振器と、長さ(周期)がLであり、数値制御発振器の
出力信号で順次アドレス指定される正弦/余弦ルックア
ップ・テーブル(アドレス0〜Lの各記憶位置に正弦波
又は余弦波の1周期分の振幅を表すデジタル・データが
記憶されている変換テーブル)と、このルックアップ・
テーブルからのデジタル・データをアナログ信号に変換
するデジタル・アナログ(D/A)変換器を具えてい
る。DDS50は、階段風(徐々に変化する)のアナロ
グ正弦波信号Fr*N/Lを発生する。フィルタ(図示
せず)で、このアナログ正弦波をろ波して、滑らかなア
ナログ正弦波を発生する。この滑らかなアナログ正弦波
を乗算位相拘束ループ(PLL)52の入力として用い
る。かかるPLL52には、インテグレーティッド・サ
ーキット・システムズ社製AV9170型クロック・シ
ンセサイザ及び乗算器などがある。PLL52は、位相
検出器/比較器54と、この位相検出器/比較器54の
出力信号で出力周波数が制御され、出力クロック信号F
oを発生する電圧制御発振器(VCO)56と、この出
力クロック信号を分周比Mで分周する分周器58とを具
え、位相比較器54は、アナログ正弦波信号Fr*N/
Lと、分周器58の出力信号Fo/Mとの位相比較を行
い、位相差に対応する出力信号を発生する。よって、 Fr*N/L=[DDSの出力] M=[PLLの乗算係数] となる。なお、N及びMは、整数の定数である。PLL
52の位相検出器/比較器54の入力は、DDS50か
らの出力信号Fr*N/Lと、分周器58の出力信号F
o/Mとである。PLL52内のVCO56の出力クロ
ック信号Foは、Fr*M*N/Lである。一般に、N
が最高分解能の条件となる。これは、ルックアップ・テ
ーブルの長さがLで決まっており、この長さをいくつ飛
びに進むかがNで決まるからである。すなわち、Nが基
準クロック毎に進む正弦波/余弦波の1周期内の位相増
分を決めるからである。従来のDDS50の出力周波数
は、Nに応じて変化するので、広帯域再構成(reconstr
uction)フィルタを用いて、DDSの出力信号のろ波を
行う。
ンセサイザのブロック図である。この図2に示すように
従来は、直接デジタル信号シンセサイザ(direct digit
al signal synthesizer:DDS)50用のクロック・ソ
ース(クロック信号源からのクロック)として基準クロ
ックFrを用いている。このDDS50には、アナログ
・デバイシズ社製AD7008型DDS変調器などがあ
る。なお、DDSは、基準クロックFrの各クロック毎
にNずつ増分する位相アキュムレータを用いた数値制御
発振器と、長さ(周期)がLであり、数値制御発振器の
出力信号で順次アドレス指定される正弦/余弦ルックア
ップ・テーブル(アドレス0〜Lの各記憶位置に正弦波
又は余弦波の1周期分の振幅を表すデジタル・データが
記憶されている変換テーブル)と、このルックアップ・
テーブルからのデジタル・データをアナログ信号に変換
するデジタル・アナログ(D/A)変換器を具えてい
る。DDS50は、階段風(徐々に変化する)のアナロ
グ正弦波信号Fr*N/Lを発生する。フィルタ(図示
せず)で、このアナログ正弦波をろ波して、滑らかなア
ナログ正弦波を発生する。この滑らかなアナログ正弦波
を乗算位相拘束ループ(PLL)52の入力として用い
る。かかるPLL52には、インテグレーティッド・サ
ーキット・システムズ社製AV9170型クロック・シ
ンセサイザ及び乗算器などがある。PLL52は、位相
検出器/比較器54と、この位相検出器/比較器54の
出力信号で出力周波数が制御され、出力クロック信号F
oを発生する電圧制御発振器(VCO)56と、この出
力クロック信号を分周比Mで分周する分周器58とを具
え、位相比較器54は、アナログ正弦波信号Fr*N/
Lと、分周器58の出力信号Fo/Mとの位相比較を行
い、位相差に対応する出力信号を発生する。よって、 Fr*N/L=[DDSの出力] M=[PLLの乗算係数] となる。なお、N及びMは、整数の定数である。PLL
52の位相検出器/比較器54の入力は、DDS50か
らの出力信号Fr*N/Lと、分周器58の出力信号F
o/Mとである。PLL52内のVCO56の出力クロ
ック信号Foは、Fr*M*N/Lである。一般に、N
が最高分解能の条件となる。これは、ルックアップ・テ
ーブルの長さがLで決まっており、この長さをいくつ飛
びに進むかがNで決まるからである。すなわち、Nが基
準クロック毎に進む正弦波/余弦波の1周期内の位相増
分を決めるからである。従来のDDS50の出力周波数
は、Nに応じて変化するので、広帯域再構成(reconstr
uction)フィルタを用いて、DDSの出力信号のろ波を
行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、DDSが発生
する周波数が一定であり、高価で広帯域の再構成フィル
タを必要としない改良されたデジタル・クロック・シン
セサイザが望まれている。
する周波数が一定であり、高価で広帯域の再構成フィル
タを必要としない改良されたデジタル・クロック・シン
セサイザが望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明による改良された
直接デジタル・クロック・シンセサイザは、基準クロッ
ク信号(基準周波数信号)の周波数Frを係数Mで分周
し、その結果の分周周波数の信号Fr/Mを位相拘束ル
ープ(PLL)内の位相検出器/比較器に供給する。な
お、本願明細書において、信号又は周波数を表す各記号
(アルファベット)は、信号又は周波数を区別しないで
表す。PLLの周波数出力信号は、合成されたクロック
信号Foであり、このクロック信号を直接デジタル信号
シンセサイザ(DDS)用のクロック信号としても用い
る。また、DDSの入力信号は、数値制御用の定数(所
定定数)Nであるので、DDSの出力信号は、一定の合
成信号Fo*N/Lである。狭帯域再構成フィルタが合
成信号をろ波して、滑らかなアナログ信号を発生する。
この滑らかなアナログ信号は、PLLの位相検出器/比
較器に入力する。この位相検出器/比較器は、反転位相
検出器信号を発生する。この信号により、ループ・フィ
ルタを介して電圧制御発振器(VCO)を制御し、PL
Lから合成クロック信号を得る。合成したクロック信号
の周波数Foは、 Fo=Fr*L/(M*N) である。よって、DDSの出力信号の周波数は、常にF
r/Mとなり、Nに影響されない。したがって、DDS
の出力信号をろ波するフィルタは、狭帯域再構成フィル
タでよい。
直接デジタル・クロック・シンセサイザは、基準クロッ
ク信号(基準周波数信号)の周波数Frを係数Mで分周
し、その結果の分周周波数の信号Fr/Mを位相拘束ル
ープ(PLL)内の位相検出器/比較器に供給する。な
お、本願明細書において、信号又は周波数を表す各記号
(アルファベット)は、信号又は周波数を区別しないで
表す。PLLの周波数出力信号は、合成されたクロック
信号Foであり、このクロック信号を直接デジタル信号
シンセサイザ(DDS)用のクロック信号としても用い
る。また、DDSの入力信号は、数値制御用の定数(所
定定数)Nであるので、DDSの出力信号は、一定の合
成信号Fo*N/Lである。狭帯域再構成フィルタが合
成信号をろ波して、滑らかなアナログ信号を発生する。
この滑らかなアナログ信号は、PLLの位相検出器/比
較器に入力する。この位相検出器/比較器は、反転位相
検出器信号を発生する。この信号により、ループ・フィ
ルタを介して電圧制御発振器(VCO)を制御し、PL
Lから合成クロック信号を得る。合成したクロック信号
の周波数Foは、 Fo=Fr*L/(M*N) である。よって、DDSの出力信号の周波数は、常にF
r/Mとなり、Nに影響されない。したがって、DDS
の出力信号をろ波するフィルタは、狭帯域再構成フィル
タでよい。
【0005】本発明の目的、効果及び新規な特徴は、添
付図を参照した以下の説明から明らかになろう。
付図を参照した以下の説明から明らかになろう。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による改良された
デジタル・クロック・シンセサイザのブロック図であ
る。位相拘束ループ(PLL)10は、直列接続された
位相検出器/比較器12と、ループ・フィルタ14と、
電圧制御発振器(VCO)16とを含んでいる。VCO
16の出力周波数信号Foは、合成クロック信号であ
り、このクロック信号を用いて、直接デジタル信号シン
セサイザ(DDS)18をクロックする、即ち、DDS
18にクロック信号として供給する。DDS18は、こ
のDDS内のプログラム可能なレジスタ20に蓄積され
た数値制御用定数Nを入力として受ける。DDS18
は、直列接続された位相アキュムレータ(累積器)13
と、長さがLの正弦/余弦ルックアップ・テーブル(L
UT)15と、デジタル・アナログ変換器(DAC)1
7とを含んでいる。これらブロック13、15及び17
の構成は、上述の従来技術と同様である。DDS18か
らの直接デジタル合成周波数信号を狭帯域再構成フィル
タ22に入力し、この狭帯域再構成フィルタ22からの
周波数出力を位相検出器/比較器12の一方の入力信号
とする。位相検出器/比較器12の他方の入力は、PL
L10内の分周器24からの周波数信号であり、その除
数(分周比)はMである。この分周器24の入力信号
は、基準周波数信号Frである。位相検出器/比較器1
2からの位相検出器信号は、ループ・フィルタ14に供
給する前に反転させる。これは、基準がDDSの出力で
ある従来技術とは異なり、この基準は、PLL10内の
Fr/Mであるためである。PLL10の動作により、
位相検出器12の2つの入力信号の周波数が確実に等し
くなるので、出力周波数Foを再構成して、Fr*L/
(M*N)に等しくする。なお、L/(M*N)は、定
数Iであるので、Fo=I*Frとなる。
デジタル・クロック・シンセサイザのブロック図であ
る。位相拘束ループ(PLL)10は、直列接続された
位相検出器/比較器12と、ループ・フィルタ14と、
電圧制御発振器(VCO)16とを含んでいる。VCO
16の出力周波数信号Foは、合成クロック信号であ
り、このクロック信号を用いて、直接デジタル信号シン
セサイザ(DDS)18をクロックする、即ち、DDS
18にクロック信号として供給する。DDS18は、こ
のDDS内のプログラム可能なレジスタ20に蓄積され
た数値制御用定数Nを入力として受ける。DDS18
は、直列接続された位相アキュムレータ(累積器)13
と、長さがLの正弦/余弦ルックアップ・テーブル(L
UT)15と、デジタル・アナログ変換器(DAC)1
7とを含んでいる。これらブロック13、15及び17
の構成は、上述の従来技術と同様である。DDS18か
らの直接デジタル合成周波数信号を狭帯域再構成フィル
タ22に入力し、この狭帯域再構成フィルタ22からの
周波数出力を位相検出器/比較器12の一方の入力信号
とする。位相検出器/比較器12の他方の入力は、PL
L10内の分周器24からの周波数信号であり、その除
数(分周比)はMである。この分周器24の入力信号
は、基準周波数信号Frである。位相検出器/比較器1
2からの位相検出器信号は、ループ・フィルタ14に供
給する前に反転させる。これは、基準がDDSの出力で
ある従来技術とは異なり、この基準は、PLL10内の
Fr/Mであるためである。PLL10の動作により、
位相検出器12の2つの入力信号の周波数が確実に等し
くなるので、出力周波数Foを再構成して、Fr*L/
(M*N)に等しくする。なお、L/(M*N)は、定
数Iであるので、Fo=I*Frとなる。
【0007】DDS18の出力信号は、一定周波数なの
で、再構成フィルタ22に、安価な狭帯域フィルタのみ
が必要となる。また、クロック発生器と、クロック信号
が駆動する総ての回路とは、同期している。これは、P
LL10の出力信号をシステム・クロック及びDDS1
8用の入力クロックの両方として用いるためである。し
たがって、例えば、同じステート・マシンは、クロック
により駆動される他の回路と通信をするようにDDSと
も通信できる。
で、再構成フィルタ22に、安価な狭帯域フィルタのみ
が必要となる。また、クロック発生器と、クロック信号
が駆動する総ての回路とは、同期している。これは、P
LL10の出力信号をシステム・クロック及びDDS1
8用の入力クロックの両方として用いるためである。し
たがって、例えば、同じステート・マシンは、クロック
により駆動される他の回路と通信をするようにDDSと
も通信できる。
【0008】
【発明の効果】本発明による改良されたデジタル・クロ
ック・シンセサイザでは、「インサイド・アウト」トポ
ロジにより位相拘束ループを直接デジタル信号シンセサ
イザと組み合わせ、基準信号を周波数逓倍位相拘束ルー
プの入力として用い、位相拘束ループの出力クロックを
用いて直接デジタル信号シンセサイザをクロックしてい
る。したがって、本発明によれば、DDSが発生する周
波数が一定であり、高価で広帯域の再構成フィルタを必
要としない改良されたデジタル・クロック・シンセサイ
ザが得られる。
ック・シンセサイザでは、「インサイド・アウト」トポ
ロジにより位相拘束ループを直接デジタル信号シンセサ
イザと組み合わせ、基準信号を周波数逓倍位相拘束ルー
プの入力として用い、位相拘束ループの出力クロックを
用いて直接デジタル信号シンセサイザをクロックしてい
る。したがって、本発明によれば、DDSが発生する周
波数が一定であり、高価で広帯域の再構成フィルタを必
要としない改良されたデジタル・クロック・シンセサイ
ザが得られる。
【図1】本発明による改良されたデジタル・クロック・
シンセサイザのブロック図である。
シンセサイザのブロック図である。
【図2】従来のデジタル・クロック・シンセサイザのブ
ロック図である。
ロック図である。
10 位相拘束ループ(PLL) 12 位相検出器/比較器 13 アキュムレータ 14 ループ・フィルタ 15 ルックアップ・テーブル 16 電圧制御発振器 17 デジタル・アナログ変換器 18 直接デジタル信号シンセサイザ 20 レジスタ 22 狭帯域再構成フィルタ 24 分周器
Claims (3)
- 【請求項1】 クロック信号を発生するデジタル・クロ
ック・シンセサイザであって、 基準周波数信号を第1入力として受け、上記クロック信
号を出力として発生する位相拘束ループと、 第1入力として上記クロック信号を受け、第2入力とし
て所定定数を受け、合成した周波数信号を出力として発
生する直接デジタル信号シンセサイザと、 上記合成周波数信号を入力として受け、出力信号を上記
位相拘束ループの第2入力として供給する狭帯域再構成
フィルタとを具えたデジタル・クロック・シンセサイ
ザ。 - 【請求項2】 第1及び第2周波数信号を入力として受
け、クロック信号を出力として発生する位相拘束ループ
と、 周波数が上記クロック信号の整数倍である基準周波数信
号から上記第1周波数信号を導出する手段と、 上記クロック信号及び所定定数に応じて上記第2周波数
信号をデジタル的に発生する手段とを具えたデジタル・
クロック・シンセサイザ。 - 【請求項3】 クロック信号及び所定定数から直接デジ
タル合成周波数信号を発生し、 周波数が上記クロック信号の整数倍である基準周波数信
号と、上記直接デジタル合成周波数信号とから上記クロ
ック信号を発生することを特徴とするデジタル・クロッ
ク合成方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US82296497A | 1997-03-21 | 1997-03-21 | |
US08/822,964 | 1997-03-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10276087A true JPH10276087A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=25237424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10069030A Pending JPH10276087A (ja) | 1997-03-21 | 1998-03-18 | デジタル・クロック・シンセサイザ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0866560A1 (ja) |
JP (1) | JPH10276087A (ja) |
KR (1) | KR19980080410A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE514516C2 (sv) * | 1999-06-11 | 2001-03-05 | Ericsson Telefon Ab L M | En anordning i ett elektroniskt system |
DE10019487A1 (de) | 2000-04-19 | 2001-11-08 | Siemens Ag | Frequenzsynthesizer |
RU2602990C1 (ru) * | 2015-07-14 | 2016-11-20 | Публичное акционерное общество "Радиофизика" | Синтезатор частот |
RU2602991C1 (ru) * | 2015-10-14 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Быстродействующий синтезатор частот |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4965533A (en) * | 1989-08-31 | 1990-10-23 | Qualcomm, Inc. | Direct digital synthesizer driven phase lock loop frequency synthesizer |
US5028887A (en) * | 1989-08-31 | 1991-07-02 | Qualcomm, Inc. | Direct digital synthesizer driven phase lock loop frequency synthesizer with hard limiter |
JP2861542B2 (ja) * | 1991-10-25 | 1999-02-24 | 日本電気株式会社 | 位相ロックループシンセサイザ |
JPH06164388A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Nec Corp | 周波数シンセサイザー |
-
1998
- 1998-03-18 KR KR1019980009211A patent/KR19980080410A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-03-18 JP JP10069030A patent/JPH10276087A/ja active Pending
- 1998-03-20 EP EP98302126A patent/EP0866560A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0866560A1 (en) | 1998-09-23 |
KR19980080410A (ko) | 1998-11-25 |
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