(57)【要約】【課題】  応答性が高く維持され、かつハードウェアの構成が簡略化されるにもかかわらず、各部の変動やバラツキに対して安定に適応できる周波数シンセサイザを提供する。【解決手段】  位相同期ループが供給する制御情報に対応した所望の周波数で出力信号を生成する可変周波発振器を有し、前記所望の周波数となり得る目標周波数毎に、前期可変周波発振器に与えられるべき制御情報の初期値が予め登録されたテーブルと、前記所望の周波数が切り替えられたときに、前記位相同期ループの応答を規制し、かつ最新の所望の周波数に対応して前期テーブルに登録されている初期値を前記可変周波発振器に供給する初期値設定手段と、前記位相同期ループのロックアップを前記位相差に基づいて検出するロックアップ検出手段と、前記ロックアップが検出されたときに、前記応答の規制を解除し、かつ前記初期値設定手段による初期値の供給を規制する位相同期再開手段とを備える。 【選択図】        図１
2011244359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力信号と基準信号との位相差を圧縮する位相同期ループに配置され、前記位相同期ループが供給する制御情報に対応した所望の周波数で前記出力信号を生成する可変周波発振器を有する周波数シンセサイザにおいて、前記所望の周波数となり得る目標周波数毎に、前記可変周波発振器に与えられるべき制御情報の初期値が予め登録されたテーブルと、前記所望の周波数が切り替えられたときに、前記位相同期ループの応答を規制し、かつ最新の所望の周波数に対応して前期テーブルに登録されている初期値を前記可変周波発振器に供給する初期値設定手段と、前記位相同期ループのロックアップを前記位相差に基づいて検出するロックアップ検出手段と、前記ロックアップが検出されたときに、前記位相同期ループの応答の規制を解除し、かつ前記初期値設定手段による前記初期値の供給を規制する位相同期再開手段とを備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
【請求項２】
請求項１に記載の周波数シンセサイザにおいて、外部から指定される期間に、前記位相同期ループによる前記制御情報の供給を規制し、前記目標周波数毎に、前記ロックアップの精度を最大化するアルゴリズムにより前記制御情報を可変し、前記テーブルに登録されている初期値を前記アルゴリズムによる前記制御情報の収束値で更新するテーブル更新手段を備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
【請求項３】
出力信号と基準信号との位相差を圧縮する位相同期ループに配置され、前記位相同期ループが供給する制御情報に対応した所望の周波数で前記出力信号を生成する可変周波発振器を有する周波数シンセサイザにおいて、前記周波数シンセサイザの特定の部位、または前記周波数シンセサイザが配置された領域の温度を計測する温度計測手段と、前記所望の周波数となり得る目標周波数と前記温度との組み合わせ毎に、前記可変周波発振器に与えられるべき制御情報の初期値が予め登録されたテーブルと、前記所望の周波数が切り替えられたときに、前記位相同期ループの応答を規制し、かつ最新の所望の周波数と前記温度計測手段によって計測された温度とに対応して前期テーブルに登録されている初期値を前記可変周波発振器に供給する初期値設定手段と、前記位相同期ループのロックアップを前記位相差に基づいて検出するロックアップ検出手段と、前記ロックアップが検出されたときに、前記位相同期ループの応答の規制を解除し、かつ前記初期値設定手段による前記初期値の供給を規制する位相同期再開手段とを備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
【請求項４】
請求項３に記載の周波数シンセサイザにおいて、外部から指定される期間に、前記位相同期ループによる前記制御情報の供給を規制し、前記目標周波数と前記温度計測手段によって計測された温度との組み合わせ毎に、前記ロックアップの精度を最大化するアルゴリズムにより前記制御情報を可変し、前記テーブルに登録されている初期値を前記アルゴリズムによる前記制御情報の収束値で更新するテーブル更新手段を備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準周波数を与える基準信号に同期した所望の周波数の信号を生成する周波数シンセサイザに関する。
【背景技術】
【０００２】
位相同期発振器は、位相同期ループ内に配置された位相比較器の前段である可変分周波器に設定された分集比ｍと、基準周波数を得るために備えられたプリスケーラの分周比ｎとの比に比例する多様な周波数ｆＯＳＣの合成が可能であるため、多くの電子機器に搭載されている。
【０００３】
また、このような位相同期発振器には、所望の周波数ｆＯＳＣが大幅に変更される場合であっても、ロックアップタイムを短縮することによって応答性を高め、その応答性を安定に高く維持するために、以下のような技術が適用されている。
【０００４】
（１）予め所望の発振周波数に対応した好適な制御電圧が登録されたテーブルが設けられる。
（２）発振周波数の切り替え時に上記テーブルが参照されることによって、所望の発振周波数を得るために望ましい制御電圧が取得され、この制御電圧が電圧制御発振器に初期値として与えられる。
【０００５】
（３）このようなテーブルに登録された制御電圧は、所望の発振周波数に応じた位相同期ループの振る舞いが反映されることによって、より望ましい値に更新される。
なお、本発明に関連した先行技術としては、以下に列記する特許文献１〜４がある。
【０００６】
（１）「電圧制御発振器によって出力されたシグナル信号と基準信号との誤差信号を出力する位相比較器と、その位相比較器に縦続接続されたチャージポンプ回路およびローパスフィルタと、発振開始時に、前記位相比較器の誤差信号が入力端子に供給され、前記誤差信号に基づいて、Ｎビットのデジタル信号の値を上記ビットから順に変えて出力端子に出力する論理回路と、このデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと、入力端子に前記ローパスフィルタの出力端子と前記Ｄ／Ａコンバータの出力端子が接続され、出力端子が前記電圧制御発振器の制御電圧端子に接続された加算器とを具えることによって構成され、高速なロックアップ時間を実現することができる」点に特徴があるＰＬＬ回路・・・特許文献１
【０００７】
（２）「設定周波数毎に、位相誤差信号データを格納する学習機能を備えているため、次回の周波数設定時に、この学習した値を採用することにより、対環境が変化しない条件化において、周波数切替時間をほぼ零にすることができる」点に特徴がある周波数シンセサイザ・・・特許文献２
【０００８】
（３）「電圧制御発振器の温度を測定する温度測定手段と、目標周波数を設定する目標周波数設定手段と、前記温度測定手段による電圧制御発振器の温度と前記目標周波数設定手段による目標周波数とに基づいて、電圧制御発振器の温度が変化したとき該電圧制御発振器から出力される出力信号の周波数と目標周波数との間に生じる誤差を補正する演算を行い、前記電圧制御発振器から出力される出力信号の周波数を目標周波数に一致させるためのデジタル制御信号を出力する制御信号出力手段と、該制御信号出力手段によるデジタル制御信号をアナログ変換し、前記電圧制御発振器に該デジタル制御信号に対応するアナログ制御周波数安定性を損なわずに出力信号の周波数切替を高速化させる電圧を出力する信号変換手段とから構成され、周波数安定性を損なわずに出力信号の周波数切替を高速化できる」点に特徴がある周波数シンセサイザ・・・特許文献３
【０００９】
（４）「周波数の切り換え時に電圧制御発振器への入力電圧をプリセット電圧によって強制的に変える手段を具備し、上記プリセット電圧が、切り換え周波数データおよび温度変化情報に基づいて決定されることによって、周波数の切り換え時間を短縮すると共に、温度変化による悪影響をも排除する」点に特徴がある周波数シンセサイザ・・・特許文献４
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２３８０７４号公報
【特許文献２】特許２６５８８８６号公報
【特許文献３】特開平９−３２１６２１号公報
【特許文献４】特開平６−２３２７４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述した従来の位相同期発振器では、上記テーブルに登録される制御電圧の更新のために、以下のようなハードウェアが備えられていた。
（１）電圧制御発振器によって生成される周波数を計測するための周波数カウンタ
（２）この電圧制御発振器に実際に入力されている制御電圧を計測するためのＡ／Ｄ変換器
【００１２】
しかし、これらの周波数カウンタおよびＡ／Ｄ変換器は、位相同期発振器の全体との対比においては、回路規模、消費電力および物理的な容積の何れもが比較的大きな比率を占めるために、実装、温度、信頼性の何れかが低下する要因となる場合があった。
【００１３】
また、上記テーブルの更新は、所望の周波数や温度の範囲において位相同期ループを反復して作動させ、その位相同期ループの振る舞いに関する計測の結果に基づいて行われるために、時間を要し、応答性が低下する要因となる場合が多かった。
【００１４】
本発明は、応答性が高く維持され、かつハードウェアの構成が簡略化されるにもかかわらず、各部の特性の変動やバラツキに対して安定に適応できる周波数シンセサイザを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明では、出力信号と基準信号との位相差を圧縮する位相同期ループに配置され、前記位相同期ループが供給する制御情報に対応した所望の周波数で前記出力信号を生成する可変周波発振器を有する周波数シンセサイザにおいて、テーブルには、前記所望の周波数となり得る目標周波数毎に、前記可変周波発振器に与えられるべき制御情報の初期値が予め登録される。初期値設定手段は、前記所望の周波数が切り替えられたときに、前記位相同期ループの応答を規制し、かつ最新の所望の周波数に対応して前期テーブルに登録されている初期値を前記可変周波発振器に供給する。ロックアップ検出手段は、前記位相同期ループのロックアップを前記位相差に基づいて検出する。位相同期再開手段は、前記ロックアップが検出されたときに、前記位相同期ループの応答の規制を解除し、かつ前記初期値設定手段による前記初期値の供給を規制する。
【００１６】
すなわち、テーブルには、所望の周波数の切り替えに応じて位相同期ループによって可変周波発振器に供給されることが望ましい制御情報が予め登録される。その周波数の切り替えが行われる過程では、このようなテーブルの参照によって得られた制御情報が位相同期ループを介することなく可変周波発振器に与えられ、この制御情報に応じた位相同期ループの過渡応答が収束したときに、位相同期ループが再度形成される。
【００１７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の周波数シンセサイザにおいて、テーブル更新手段は、外部から指定される期間に、前記位相同期ループによる前記制御情報の供給を規制し、前記目標周波数毎に、前記ロックアップの精度を最大化するアルゴリズムにより前記制御情報を可変し、前記テーブルに登録されている初期値を前記アルゴリズムによる前記制御情報の収束値で更新する。
【００１８】
すなわち、テーブルに登録された初期値は、請求項１に記載の周波数シンセサイザと同様に構成が従来例より大幅に簡略されているにもかかわらず、位相同期ループの特性の変化やバラツキが反映された値に効率的に更新される。
【００１９】
請求項３に記載の発明では、出力信号と基準信号との位相差を圧縮する位相同期ループに配置され、前記位相同期ループが供給する制御情報に対応した所望の周波数で前記出力信号を生成する可変周波発振器を有する周波数シンセサイザにおいて、温度計測手段は、前記周波数シンセサイザの特定の部位、または前記周波数シンセサイザが配置された領域の温度を計測する。テーブルには、前記所望の周波数となり得る目標周波数と前記温度との組み合わせ毎に、前記可変周波発振器に与えられるべき制御情報の初期値が予め登録される。初期値設定手段は、前記所望の周波数が切り替えられたときに、前記位相同期ループの応答を規制し、かつ最新の所望の周波数と前記温度計測手段によって計測された温度とに対応して前記テーブルに登録されている初期値を前記可変周波発振器に供給する。ロックアップ検出手段は、前記位相同期ループのロックアップを前記位相差に基づいて検出する。位相同期再開手段は、前記ロックアップが検出されたときに、前記位相同期ループの応答の規制を解除し、かつ前記初期値設定手段による前記初期値の供給を規制する。
【００２０】
すなわち、テーブルには、所望の周波数の切り替えに応じて位相同期ループによって可変周波発振器に供給されることが望ましい制御情報が、その周波数と上記温度とに対応付けられて予め登録される。その周波数の切り替えが行われる過程では、このようなテーブルの参照によって得られた制御情報が位相同期ループを介することなく可変周波発振器に与えられ、この制御情報に応じた位相同期ループの過渡応答が収束したときに、位相同期ループが再度形成される。
【００２１】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の周波数シンセサイザにおいて、テーブル更新手段は、外部から指定される期間に、前記位相同期ループによる前記制御情報の供給を規制し、前記目標周波数と前記温度計測手段によって計測された温度との組み合わせ毎に、前記ロックアップの精度を最大化するアルゴリズムにより前記制御情報を可変し、前記テーブルに登録されている初期値を前記アルゴリズムによる前記制御情報の収束値で更新する。
【００２２】
すなわち、テーブルに登録された初期値は、請求項４に記載の周波数シンセサイザと同様に構成が従来例より大幅に簡略されているにもかかわらず、位相同期ループの特性の変化やバラツキが反映された値に効率的に更新される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、出力信号の周波数を計測する手段と、可変周波発振器に既述の制御情報を引き渡す手段とが備えられることなく、位相同期ループが有効に活用されることにより、ロックアップタイムの短縮が精度よく実現される。
【００２４】
本発明では、コストが増加することなく安定にロックアップタイムの短縮が図られ、かつ本発明が適用された電子機器では、従来例より小型化が可能となり、しかも、実装面における自由度に併せて、価格性能比および信頼性が高められる。
【００２５】
本発明では、テーブル更新手段によって既述の初期値の更新が行われ、そのためにロックアップタイムが無用に長くなることが回避される。また、本発明では、テーブルに登録される初期値の更新の頻度が高められる。
【００２６】
したがって、本発明に係る周波数シンセサイザは、多様な電子機器に搭載可能となり、かつ環境条件および構成要素の特性の変化やバラツキがあっても、安定に所望の周波数の合成を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第一ないし第三の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の第一ないし第三の実施形態におけるプロセッサの動作フローチャートである。
【図３】テーブルの構成を示す図（１）である。
【図４】テーブルの構成を示す図（２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の第一ないし第三の実施形態を示す図である。図において、周波数シンセサイザ１０はプロセッサ２０の対応する入出力ポートに接続される。
【００２９】
周波数シンセサイザ１０では、位相比較器１１の一方の入力に周波数が規定の値（＝ｆＲＥＦ）に設定された基準信号が入力され、その位相比較器１１の出力は、ロックアップ監視部１２とチャージポンプ１３との入力に接続される。チャージポンプ１３の出力は、アナログセレクタ１４の一方の入力とに接続される。アナログセレクタ１４の他方の入力にはＤ／Ａ変換器１５の出力が接続され、そのアナログセレクタ１４の出力はローパスフィルタ（ＬＰＦ）１６を介して電圧制御発振器（ＶＣＯ）１７の入力に接続される。電圧制御発振器１７の出力には所望の周波数（＝ｆＯＳＣ）の出力信号が得られ、その電圧制御発振器１７の出力は可変分周器１８を介して既述の位相比較器１１の他方の入力に接続される。可変分周器１８およびＤ／Ａ変換器１５の入力と、アナログセレクタ１４の制御端子とには、プロセッサ２０の対応する出力ポートが接続される。ロックアップ監視部１２出力は、プロセッサ２０の対応する入力ポートに接続される。
【００３０】
また、プロセッサ２０の主記憶の特定の領域には、後述するテーブル２０Ｔが配置される。図２は、本発明の第一ないし第三の実施形態におけるプロセッサの動作フローチャートである。
【００３１】
[第一の実施形態]
以下、図1および図２を参照して本発明の第一の本実施形態の動作を説明する。本実施形態の特徴は、発振周波数の切り替えに応じた位相同期ループのロックアップタイムが短縮される点にある。
【００３２】
プロセッサ２０は、始動時に起動される初期化処理の過程で、アナログセレクタ１４に理論値「０」の二値情報を与え、かつ上記所望の周波数に対応する分周比（＝ｒ）を可変分周器１８に与える。アナログセレクタ１４は、このような二値情報の論理値に応じて、チャージポンプ１３の出力をローパスフィルタ１６の入力に接続することにより、図１に二点差線で示されるように、周波数シンセサイザ１０内に、「位相比較器１１の出力からチャージポンプ１３、ローパスフィルタ１６、電圧制御発振器１７および可変分周器１８を介して位相比較器１１の他方の入力に至る位相同期ループ」を形成する。
【００３３】
このような位相同期ループでは、可変分周器１８によって出力信号がｒ分周されることによって生成されるモニタ信号と既述の基準信号との位相差を示すアナログ信号が位相比較器１１によって生成され、そのアナログ信号で示される位相差は、チャージポンプ１３によって所定の電圧の信号に変換される。このような信号は、その信号に含まれる高い周波数成分がローパスフィルタ１６によって除去されることによって制御電圧に変換され、電圧制御発振器１７に与えられる。電圧制御発振器１７によって生成される出力信号の周波数（以下、「発振周波数」という。）は、上述した所望の周波数に収束し、かつ位相同期ループの特性によって定まる精度で維持される。
【００３４】
したがって、周波数シンセサイザ１０は、プロセッサ２０によって与えられる分周比ｒに応じて基準信号の周波数ｆＲＥＦを基準として周波数合成を行うことにより、所望の周波数（＝ｆＯＳＣ）を生成する。
【００３５】
また、プロセッサ２０の主記憶の記憶領域に配置されたテーブル２０Ｔには、図３に示すように、既述の所望の周波数（以下、「発振周波数」という。）に応じて可変分周器１８に与えられるべき個々の分周比と、その分周比に対して上記位相同期ループがロックアップした状態で電圧制御発振器１７に与えるべき制御電圧の値とが予め対応づけられて登録される。
【００３６】
プロセッサ２０は、上記所望の発振周波数を新たに設定し、あるいは更新するべき契機を識別すると、以下の処理を行う。
（１）  新たな発振周波数に対応する分周比（以下、「特定の分周比」という。）Ｒ＿ｔａｒｇｅｔを特定する（図２ステップＳ１）。
（２）  この時点で可変分周器１８に与えられている分周比（以下、「復旧分周比」という。）をセーブし、上記特定の分周比を可変分周器１８に与える（図２ステップＳ２）
【００３７】
（３）  上記特定の分周比に対応してテーブル２０Ｔに登録されている制御電圧の値Ｖ＿ｔａｒｇｅｔをＤ／Ａ変換器１５に与える（図２ステップＳ２）
（４）  既述の二値情報の理論値を「１」に切り替える（図２ステップＳ３）
【００３８】
したがって、このようなＤ／Ａ変換器１５の出力の電位は、位相比較器１１およびチャージポンプ１３に代わって与えられ、テーブル２０Ｔの参照によって得られた値（Ｖ＿ｔａｒｇｅｔ）となる。
【００３９】
ロックアンプ監視部１２は、位相比較器１１によって出力される誤差信号のレベルおよび瞬時値が所定の小さなレンジ内に収束する状態（以下、「ロックアップ状態」という。）を監視する。
【００４０】
一方、プロセッサ２０は、ロックアップ監視部１２を介して上記位相同期ループがロックアップ状態となるまで待機し（図２ステップＳ４）、このようなロックアップ状態を識別すると、既述の二値情報の理論値を「０」に戻す（図２ステップＳ５）ことによって、スイッチ１４によって開放されていた位相同期ループを閉じる。
【００４１】
すなわち、本実施形態では、テーブル２０Ｔには、発振周波数の切り替えに応じて位相同期ループの応答の下で電圧制御発振器１７に与えられるべき制御電圧が予め所定の精度で格納される。また、発振周波数の切り替えが行われる過程では、このようなテーブル２０Ｔの参照によって得られた制御電圧が位相同期ループを介することなく電圧制御発振器１７に与えられ、その制御電圧に応じた可変分周器１８および位相比較器１１の過渡応答が収束する時点で、位相同期ループが再度形成される。
【００４２】
したがって、本実施形態によれば、以下に示すハードウェアが備えられることなく、既存の位相同期ループのハードウェアが有効に活用されることにより、ロックアップタイムの短縮が精度よく安価に実現される。
【００４３】
（１）  発振周波数を計測する周波数カウンタ
（２）  電圧制御発振器１７に入力される制御電圧をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器
【００４４】
[第二の実施形態]
以下、図１および図２を参照して本発明の第二の実施形態の動作を説明する。本実施形態の特徴は、テーブル２０Ｔの内容が更新される処理の手順点にある。
【００４５】
プロセッサ２０は、周波数シンセサイザ１０によって出力信号が生成されなくてもよい状態、あるいは発振周波数が如何なる値であってもよい状態（以下、「特定の状態」という。）を識別すると、このような特定の状態が継続する期間に亘って、既述の二値情報の理論値を「１」に設定して位相同期ループを開放しつつ（所定の頻度で）反復して以下の処理（以下、「学習処理」という。）を可能とする（図２ステップＳ６）。
【００４６】
なお、このような状態では、位相同期ループは開放されているが、ロックアップ監視部１２は、プロセッサ２０がＤ／Ａ変換器１５を介してローパスフィルタ１６に与える「代替の制御電圧」に対するその位相同期ループの仮想的なロックアップの程度を逐次プロセッサ２０に通知する。
【００４７】
また、上述した「特定の状態」としては、例えば、周波数シンセサイザ１０が移動通信の端末装置に組み込まれている場合には、所定のチャネル制御の手順に基づいて特定される「非通話状態」や「待ち受け状態」が該当する。
【００４８】
（１）  電圧制御発振器１７によって生成されるべき周波数の内、1つの周波数（以下、「特定の周波数」という。）を特定し、かつその「特定の周波数」に対応して可変分周器１８に与えられるべき分周比（以下、「特定の分周比」という。）を特定する（図２ステップＳ１０）。
（２）  この時点において可変分周器１８に与えられている分周比（以下、「復旧分周比」という。）を主記憶上の特定の領域にセーブし、かつ上記「特定の分周比」を可変分周器１８に設定する（図２ステップＳ１１）。
【００４９】
（３）  発振周波数の全てをカバーするためにチャージポンプ１３（またはＤ／Ａ変換器１５）によって出力されるべき制御電圧の値域の全域に亘って、例えば、その制御電圧の値を中点法に基づいて切り替えながら、ロックアップ監視部１２を介して既述の仮想的なロックアップの程度が最大となる制御電圧の値Ｖ＿ｔａｒｇｅｔを求める（図２ステップＳ１２）。
【００５０】
（４）  テーブル２０Ｔのレコードの内、上記「特定の分周比」に対応したレコードの値をこのような制御電圧の値Ｖ＿ｔａｒｇｅｔの値で更新する（図２ステップＳ１３）。
（５）  「特定の周波数」を他の「特定の周波数」に切り替え、上記（１）〜（４）の処理を反復する（図２ステップＳ１４）。
【００５１】
なお、プロセッサ２０は、上記処理（１）〜（４）に並行して「特定の状態」から脱却したか否かを監視し（図２ステップＳ７）、このような脱却を識別したときには、以下の処理を行うことにより、学習処理の中断を図る（図２ステップＳ８）。
【００５２】
（ａ）再び「特定の状態」となったときに行われる学習処理の再開に必要な情報をセーブする。
（ｂ）可変分周器１８に「復旧分周比」を設定し、既述の二値情報の理論値を「０」に復旧させることによって位相同期ループを閉じる。
【００５３】
すなわち、既述の第一の実施形態と同様にハードウエアの構成が従来例より大幅に簡略されているにもかかわらず、テーブル２０Ｔに登録された制御電圧の値は、「特定の期間」には、位相同期ループの特性の変化やバラツキが反映された値に効率的に更新されるので、コストが増加することなく安定にロックアップタイムの短縮が図られる。
【００５４】
したがって、本発明が適用された電子機器では、従来例より小型化および節電が図られ、しかも、実装面における自由度に併せて、価格性能比および信頼性が高められる。
【００５５】
なお、本実施形態には、既述の中点法が適用されているが、このような中点法は、例えば、ニュートン−ラプソン法のように、「制御電圧−発振周波数の対応関係を示す既知の関数の値が所望の発振周波数となる収束点」が高速に求められるアルゴリズムで代替されてもよい。
【００５６】
また、上述した「特定の状態」は、本発明が適用された電気機器においてその稼動状況に応じて自動的に識別される状態に限らず、例えば、その電子機器の操作として指定される状態であってもよい。
【００５７】
さらに、上述した「学習処理」の開始に際してセーブされるべき情報と、その「学習処理」の中断に際してセーブされるべき情報とについては、既述の情報に限定されず、本発明が適用された電子機器に適し、かつ位相同期ループを介する周波数合成の開始や再開と、その位相同期ループのロックアップタイムの短縮との何れも正常に実現するために必要であるならば、如何なる情報が含まれてもよい。
【００５８】
[第三の実施形態]
以下、図１および図２を参照して本発明の第三の実施形態の動作を説明する。本実施形態の特徴は、図１に破線および点線で示すように、位相同期ループ上に配置された要素の内、温度に対する特性の変動が最も大きい要素（例えば、電圧制御発振器１７）に密に温度結合する温度センサ１９が備えられ、その温度センサ１９の出力がプロセッサ２０の対応する入力ポートに接続された点にある。
【００５９】
プロセッサ２０は温度センサ１９を介して電圧制御発振器１７の周辺の温度の変化率を監視し、その変化率が規定の閾値以上である期間には、既述の学習処理の実行を規制する（図２ステップＳ２０）。
【００６０】
すなわち、テーブル２０Ｔに登録された制御電圧の値は、上記温度が変化したために、電圧制御発振器１７の発振周波数が変動している可能性が高い期間には、更新されない。
【００６１】
したがって、本実施形態によれば、温度の変化に起因して位相同期ループの特性がシフトし、あるいは変動している期間にテーブル２０Ｔの内容が更新され、そのためにロックアップが無用に遅延することが回避される。
【００６２】
なお、温度センサ１９は、電圧制御発振器１７に密に熱結合する位置に配置されているが、位相同期ループ上に配置された複数の素子に対して個別に密に熱結合する温度センサであってもよい。
【００６３】
また、これらの温度センサの一部は、周波数シンセサイザ１０や位相同期ループに対して密に熱結合しなくてもよく、例えば、本発明が適用された電子装置の筐体の温度、その筐体の内部または外部の温度の何れを計測する温度センサであってもよい。
【００６４】
さらに、上述した第二および第三の実施形態では、「学習処理」は、既述の温度センサ１９によって計測された温度毎に対応した処理として実現され、かつテーブル２０Ｔには、図４に示すように、異なる発振周波数ｆ１からｆｎおよび温度Ｔ１〜Ｔｎに対応して制御電圧の値Ｖ１１〜Ｖ１ｎ、Ｖ２１〜Ｖ２ｎ、・・・、Ｖｎ１〜Ｖｎｎが登録されてもよい。
【００６５】
また、「学習処理」がこのように温度毎に行われる場合には、上述した第一の実施形態にも、温度センサ１９が付加され、その温度センサ１９によって計測された温度に対応してテーブル２０Ｔに登録されている制御電圧の値がロックアップタイムの短縮に適用されてもよい。
【００６６】
さらに、このようなテーブル２０Ｔに登録される離散的な温度の精度が温度センサ１９を介して計測される温度の精度を下回っている場合には、そのテーブル２０Ｔに登録された温度の値に対応して登録された制御電圧の値は、所望の温度に対応した補間処理の下で算出されてもよい。
【００６７】
また、テーブル２０Ｔに登録される離散的な温度の値や精度は、プロセッサ２０の主記憶の記憶容量の余剰分、あるいはそのプロセッサ２０の処理量の余剰分に適した値に設定されてもよい。
【００６８】
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。
【００６９】
以下、本願に開示された発明を整理し、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段」の欄の記載に準じた様式により列記する。
【００７０】
[請求項１]  出力信号と基準信号との位相差を圧縮する位相同期ループに配置され、前記位相同期ループが供給する制御情報に対応した所望の周波数で前記出力信号を生成する可変周波発振器を有する周波数シンセサイザにおいて、前記所望の周波数となり得る目標周波数毎に、前記可変周波発振器に与えられるべき制御情報の初期値が予め登録されたテーブルと、前記所望の周波数が切り替えられたときに、前記位相同期ループの応答を規制し、かつ最新の所望の周波数に対応して前期テーブルに登録されている初期値を前記可変周波発振器に供給する初期値設定手段と、前記位相同期ループのロックアップを前記位相差に基づいて検出するロックアップ検出手段と、前記ロックアップが検出されたときに、前記位相同期ループの応答の規制を解除し、かつ前記初期値設定手段による前記初期値の供給を規制する位相同期再開手段とを備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
【００７１】
このような構成の周波数シンセサイザでは、出力信号と基準信号との位相差を圧縮する位相同期ループに配置され、前記位相同期ループが供給する制御情報に対応した所望の周波数で前記出力信号を生成する可変周波発振器を有する周波数シンセサイザにおいて、テーブルには、前記所望の周波数となり得る目標周波数毎に、前記可変周波発振器に与えられるべき制御情報の初期値が予め登録される。初期値設定手段は、前記所望の周波数が切り替えられたときに、前記位相同期ループの応答を規制し、かつ最新の所望の周波数に対応して前期テーブルに登録されている初期値を前記可変周波発振器に供給する。ロックアップ検出手段は、前記位相同期ループのロックアップを前記位相差に基づいて検出する。位相同期再開手段は、前記ロックアップが検出されたときに、前記位相同期ループの応答の規制を解除し、かつ前記初期値設定手段による初期値の供給を規制する。
【００７２】
すなわち、テーブルには、所望の周波数の切り替えに応じて位相同期ループによって可変周波発振器に供給されることが望ましい制御情報が予め登録される。その周波数の切り替えが行われる過程では、このようなテーブルの参照によって得られた制御情報が位相同期ループを介することなく可変周波発振器に与えられ、この制御情報に応じた位相同期ループの過渡応答が収束したときに、位相同期ループが再度形成される。
【００７３】
したがって、出力信号の周波数を計測する手段と、可変周波発振器に上記制御情報を引き渡す手段とが備えられることなく、位相同期ループが有効に活用され、ロックアップタイムの短縮が精度よく実現される。
【００７４】
[請求項２]  請求項１に記載の周波数シンセサイザにおいて、外部から指定される期間に、前記位相同期ループによる前記制御情報の供給を規制し、前記目標周波数毎に、前記ロックアップの精度を最大化するアルゴリズムにより前記制御情報を可変し、前記テーブルに登録されている初期値を前記アルゴリズムによる前記制御情報の収束値で更新するテーブル更新手段を備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
【００７５】
このような構成の周波数シンセサイザでは、請求項１に記載の周波数シンセサイザにおいて、テーブル更新手段は、外部から指定される期間に、前記位相同期ループによる前記制御情報の供給を規制し、前記目標周波数毎に、前記ロックアップの精度を最大化するアルゴリズムにより前記制御情報を可変し、前記テーブルに登録されている初期値を前記アルゴリズムによる前記制御情報の収束値で更新する。
【００７６】
すなわち、テーブルに登録された初期値は、請求項１に記載の周波数シンセサイザと同様に構成が従来例より大幅に簡略されているにもかかわらず、位相同期ループの特性の変化やバラツキが反映された値に効率的に更新される。
【００７７】
したがって、コストが増加することなく安定にロックアップタイムの短縮が図られ、かつ本発明が適用された電子機器では、従来例より小型化が可能となり、しかも、実装面における自由度に併せて、価格性能比および信頼性が高められる。
【００７８】
[請求項３]  出力信号と基準信号との位相差を圧縮する位相同期ループに配置され、前記同期位相ループが供給する制御情報に対応した所望の周波数で前記出力信号を生成する可変周波発振器を有する周波数シンセサイザにおいて、前記周波数シンセサイザの特定の部位、または前記周波数シンセサイザが配置された領域の温度を計測する温度計測手段と、前記所望の周波数となり得る目標周波数と前記温度との組み合わせ毎に、前記可変周波発振器に与えられるべき制御情報の初期値が予め登録されたテーブルと、前記所望の周波数が切り替えられたときに、前記位相同期ループの応答を規制し、かつ最新の所望の周波数と前記温度計測手段によって計測された温度とに対応して前期テーブルに登録されている初期値を前記可変周波発振器に供給する初期値設定手段と、前記位相同期ループのロックアップを前記位相差に基づいて検出するロックアップ検出手段と、前記ロックアップが検出されたときに、前記位相同期ループの応答の規制を解除し、かつ前記初期値設定手段による前記初期値の供給を規制する位相同期再開手段とを備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
【００７９】
このような構成の周波数シンセサイザでは、出力信号と基準信号との位相差を圧縮する位相同期ループに配置され、前記位相同期ループが供給する制御情報に対応した所望の周波数で前記出力信号を生成する可変周波発振器を有する周波数シンセサイザにおいて、温度計測手段は、前記周波数シンセサイザの特定の部位、または前記周波数シンセサイザが配置された領域の温度を計測する。テーブルには、前記所望の周波数となり得る目標周波数と前記温度との組み合わせ毎に、前記可変周波発振器に与えられるべき制御情報の初期値が予め登録される。初期値設定手段は、前記所望の周波数が切り替えられたときに、前記位相同期ループの応答を規制し、かつ最新の所望の周波数と前記温度計測手段によって計測された温度とに対応して前期テーブルに登録されている初期値を前記可変周波発振器に供給する。ロックアップ検出手段は、前記位相同期ループのロックアップを前記位相差に基づいて検出する。位相同期再開手段は、前記ロックアップが検出されたときに、前記位相同期ループの応答の規制を解除し、かつ前記初期値設定手段による前記初期値の供給を規制する。
【００８０】
すなわち、テーブルには、所望の周波数の切り替えに応じて位相同期ループによって可変周波発振器に供給されることが望ましい制御情報が、その周波数と上記温度とに対応付けられて予め登録される。その周波数の切り替えが行われる過程では、このようなテーブルの参照によって得られた制御情報が位相同期ループを介することなく可変周波発振器に与えられ、この制御情報に応じた位相同期ループの過渡応答が収束したときに、位相同期ループが再度形成される。
【００８１】
したがって、出力信号の周波数を計測する手段と、可変周波発振器に上記制御情報を引き渡す手段とが備えられることなく、位相同期ループが有効に活用されることにより、ロックアップタイムの短縮が広範な温度に亘って精度よく実現される。
【００８２】
[請求項４]  請求項３に記載の周波数シンセサイザにおいて、外部から指定される期間に、前記位相同期ループによる前記制御情報の供給を規制し、前記目標周波数と前記温度計測手段によって計測された温度との組み合わせ毎に、前記ロックアップの精度を最大化するアルゴリズムにより前記制御情報を可変し、前記テーブルに登録されている初期値を前記アルゴリズムによる前記制御情報の収束値で更新するテーブル更新手段を備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
【００８３】
このような構成の周波数シンセサイザでは、請求項４に記載の周波数シンセサイザにおいて、テーブル更新手段は、外部から指定される期間に、前記位相同期ループによる前記制御情報の供給を規制し、前記目標周波数と前記温度計測手段によって計測された温度との組み合わせ毎に、前記ロックアップの精度を最大化するアルゴリズムにより前記制御情報を可変し、前記テーブルに登録されている初期値を前記アルゴリズムによる前記制御情報の収束値で更新する。
【００８４】
すなわち、テーブルに登録された初期値は、請求項４に記載の周波数シンセサイザと同様に構成が従来例より大幅に簡略されているにもかかわらず、位相同期ループの特性の変化やバラツキが反映された値に効率的に更新される。
【００８５】
したがって、コストが増加することなく安定にロックアップタイムの短縮が図られ、かつ本発明が適用された電子機器では、従来例より小型化が可能となり、しかも、実装面における自由度に併せて、価格性能比および信頼性が高められる。
【符号の説明】
【００８６】
１０  周波数シンセサイザ
１１  位相比較器
１２  ロックアップ監視部
１３  チャージポンプ
１４  アナログセレクタ
１５  Ｄ／Ａ変換器
１６  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１７  電圧制御発振器（ＶＣＯ）
１８  可変分周器
１９  温度センサ
２０  プロセッサ
２０Ｔ  テーブル
【図２】
2011244359.tif 000003
【図３】
2011244359.tif 000004
【図４】
2011244359.tif 000005
【図１】
2011244359.tif 000006