(57)【要約】【課題】電圧制御発振器の発振周波数が高くても、短時間でパルス信号の注入同期とＰＬＬの両立を実現することができるようにする。【解決手段】電圧制御発振器２により発振された信号に同期して、周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する電圧制御発振器３ａと、電圧制御発振器３ａにより発振された信号に同期して、その周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する電圧制御発振器３ｂと、電圧制御発振器３ｂにより発振された信号を分周し、分周後の信号と基準信号ＲＥＦの位相差Δφを検出する位相差検出手段とを設け、その位相差Δφに対応する周波数制御信号Ｖｔを電圧制御発振器２，３ａ，３ｂに出力する。【選択図】図１
2015099970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準信号をパルス信号に変換するパルス生成回路と、
前記パルス生成回路により変換されたパルス信号に同期して、周波数制御信号に対応する周波数の信号を発振する第１の電圧制御発振器と、
前記第１の電圧制御発振器により発振された信号に同期して、前記周波数制御信号に対応する周波数の信号を発振する第２の電圧制御発振器と、
前記第２の電圧制御発振器により発振された信号を分周し、分周後の信号と前記基準信号の位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段により検出された位相差に対応する周波数制御信号を前記第１及び第２の電圧制御発振器に出力する周波数制御信号出力手段と
を備えた注入同期発振器。
【請求項２】
前記第２の電圧制御発振器が複数個直列に接続されており、最終段の第２の電圧制御発振器により発振された信号が前記位相差検出手段によって分周されることを特徴とする請求項１記載の注入同期発振器。
【請求項３】
基準信号をパルス信号に変換するパルス生成回路と、
前記パルス生成回路により変換されたパルス信号に同期して、第１の周波数制御信号に対応する周波数の信号を発振する第１の電圧制御発振器と、
前記第１の電圧制御発振器により発振された信号に同期して、第２の周波数制御信号に対応する周波数の信号を発振する第２の電圧制御発振器と、
前記第２の電圧制御発振器により発振された信号を分周し、分周後の信号と前記基準信号の位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段により検出された位相差に対応する第１の周波数制御信号を前記第１の電圧制御発振器に出力する第１の周波数制御信号出力手段と
前記位相差検出手段により検出された位相差に対応する第２の周波数制御信号を前記第２の電圧制御発振器に出力する第２の周波数制御信号出力手段とを備え、
前記第１の周波数制御信号出力手段から出力される第１の周波数制御信号が、前記第２の周波数制御信号出力手段から出力される第２の周波数制御信号より大きいことを特徴とする注入同期発振器。
【請求項４】
前記第２の電圧制御発振器が複数個直列に接続されて、各々の第２の電圧制御発振器に対応する第２の周波数制御信号出力手段がそれぞれ用意されており、
最終段の第２の電圧制御発振器により発振された信号が前記位相差検出手段によって分周され、
各々の第２の周波数制御信号出力手段から出力された第２の周波数制御信号が、対応している前記第２の電圧制御発振器に与えられることを特徴とする請求項３記載の注入同期発振器。
【請求項５】
前記第１の周波数制御信号出力手段は、前記位相差検出手段により検出された位相差に対応する電流を出力するチャージポンプと、前記チャージポンプから出力された電流を電圧に変換して、前記電圧を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号として、前記第１の電圧制御発振器に出力するループフィルタとを備え、
前記第２の周波数制御信号出力手段は、前記位相差検出手段により検出された位相差に対応する電流を出力するチャージポンプと、前記チャージポンプから出力された電流を電圧に変換して、前記電圧を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号として、前記第２の電圧制御発振器に出力するループフィルタとを備えており、
前記第１の周波数制御信号出力手段のチャージポンプから出力される電流が、前記第２の周波数制御信号出力手段のチャージポンプから出力される電流より大きくなるように、各々のチャージポンプが設定されていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の注入同期発振器。
【請求項６】
前記第１の周波数制御信号出力手段は、前記位相差検出手段により検出された位相差に対応する電流を出力するチャージポンプと、前記チャージポンプから出力された電流を電圧に変換して、前記電圧を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号として、前記第１の電圧制御発振器に出力するループフィルタとを備え、
前記第２の周波数制御信号出力手段は、前記位相差検出手段により検出された位相差に対応する電流を出力するチャージポンプと、前記チャージポンプから出力された電流を電圧に変換して、前記電圧を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号として、前記第２の電圧制御発振器に出力するループフィルタとを備えており、
前記第１の周波数制御信号出力手段におけるループフィルタの帯域が、前記第２の周波数制御信号出力手段におけるループフィルタの帯域より広く設定されていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の注入同期発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、低位相雑音の信号源回路に用いられる注入同期発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、マイクロ波やミリ波帯の無線通信システムやレーダシステム、あるいは、光通信システムの送受信装置に搭載される信号源回路には、低位相雑音特性が要求されることがある。
図３は以下の特許文献１に開示されている注入同期発振器を示す構成図である。
この注入同期発振器では、パルス生成回路１０１が基準信号ＲＥＦ（例えば、正弦波信号）を入力すると、その基準信号ＲＥＦを幅が狭いパルス信号に変換する。
【０００３】
電圧制御発振器１０２は、パルス生成回路１０１により生成されたパルス信号に同期して、後述するループフィルタ１０６から出力される制御電圧である周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する。
周波数分周回路１０３、位相周波数比較器１０４、チャージポンプ１０５及びループフィルタ１０６からＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）が構成されており、周波数分周回路１０３は、電圧制御発振器１０２により発振された信号をＮ分周し、Ｎ分周後の信号を位相周波数比較器１０４に出力する。
【０００４】
位相周波数比較器１０４は、基準信号ＲＥＦと位相周波数比較器１０４から出力された分周後の信号との位相差を検出する。
チャージポンプ１０５は、位相周波数比較器１０４が位相差を検出すると、その位相差に対応する電流を出力する。
ループフィルタ１０６は、チャージポンプ１０５から出力された電流を電圧に変換して、その電圧を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号Ｖｔ（制御電圧）として、電圧制御発振器１０２に出力する。
【０００５】
この注入同期発振器では、電圧制御発振器１０２に対するパルス信号の注入同期とＰＬＬが並列しており、ＰＬＬだけが用いられる場合と比べて、高離調周波数領域における低位相雑音化を期待することができる。
しかし、電圧制御発振器１０２の位相が、パルス信号の注入同期とＰＬＬによる２つの仕組みによって位相同期されることになるため、２つの仕組みで合わせようとする位相が異なる場合、競合を起こして動作が不安定になることがある。
【０００６】
具体的には、以下の通りである。
パルス生成回路１０１により生成されたパルス信号の位相（電圧制御発振器１０２の周波数に換算された位相）をφｉ、電圧制御発振器１０２により発振された信号の位相をφｏとすると、そのパルス信号の位相φｉは、基準信号ＲＥＦとパルス生成回路１０１の遅延時間で決まる。
また、電圧制御発振器１０２により発振された信号の位相φｏは、基準信号ＲＥＦとＰＬＬによるループで決まる。
【０００７】
パルス信号の位相φｉと、電圧制御発振器１０２により発振された信号の位相φｏとが大きく異なる場合、電圧制御発振器１０２は、パルス生成回路１０１により生成されたパルス信号の位相と大きく異なる位相で発振しなければならないため、安定した発振が成り立しなくなる。
したがって、電圧制御発振器１０２が、安定した発振を行えるようにするには、パルス信号の位相φｉと発振信号の位相φｏとが近い値になるように、回路を構成する必要がある。
【０００８】
以下の非特許文献１には、パルス信号の位相φｉと発振信号の位相φｏとが近い値になるようにするため、電圧制御発振器１０２が、パルス信号の位相φｉと発振信号の位相φｏとの位相差を検出するサンプルホールド回路を内蔵して、そのサンプルホールド回路により検出された位相差をＰＬＬにフィードバックし、そのＰＬＬが当該位相差に基づいて同期位相を調節する技術が開示されている。
これにより、電圧制御発振器１０２に対するパルス信号の注入同期とＰＬＬとの位相が調整され、２つの仕組みの両立が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−２３９２２６号公報（図１）
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Che-Fu Liang，Keng-Jan Hsiao著「An Injection-Locked Ring PLL with Self-Aligned Injection Window」，ISSCC2011 digest 5.2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の注入同期発振器は以上のように構成されているので、サンプルホールド回路により検出された位相差に基づいて同期位相を調節すれば、パルス信号の注入同期とＰＬＬの両立を実現することができる。しかし、ＰＬＬのループの中に、もう一つのループが存在することになるため、収束時間が大きくなってしまうことがある課題があった。
また、電圧制御発振器１０２の発振周波数が高くなると、サンプルホールド回路の動作速度が追いつかなくなり、パルス信号の注入同期とＰＬＬの両立を実現することができなくなることがある課題があった。
【００１２】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電圧制御発振器の発振周波数が高くても、短時間でパルス信号の注入同期とＰＬＬの両立を実現することができる注入同期発振器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係る注入同期発振器は、基準信号をパルス信号に変換するパルス生成回路と、パルス生成回路により変換されたパルス信号に同期して、周波数制御信号に対応する周波数の信号を発振する第１の電圧制御発振器と、第１の電圧制御発振器により発振された信号に同期して、前記周波数制御信号に対応する周波数の信号を発振する第２の電圧制御発振器と、第２の電圧制御発振器により発振された信号を分周し、分周後の信号と基準信号の位相差を検出する位相差検出手段とを設け、周波数制御信号出力手段が、位相差検出手段により検出された位相差に対応する周波数制御信号を第１及び第２の電圧制御発振器に出力するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、基準信号をパルス信号に変換するパルス生成回路と、パルス生成回路により変換されたパルス信号に同期して、周波数制御信号に対応する周波数の信号を発振する第１の電圧制御発振器と、第１の電圧制御発振器により発振された信号に同期して、前記周波数制御信号に対応する周波数の信号を発振する第２の電圧制御発振器と、第２の電圧制御発振器により発振された信号を分周し、分周後の信号と基準信号の位相差を検出する位相差検出手段とを設け、周波数制御信号出力手段が、位相差検出手段により検出された位相差に対応する周波数制御信号を第１及び第２の電圧制御発振器に出力するように構成したので、第１の電圧制御発振器の発振周波数が高くても、短時間でパルス信号の注入同期とＰＬＬの両立を実現することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１による注入同期発振器を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２による注入同期発振器を示す構成図である。
【図３】特許文献１に開示されている注入同期発振器を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による注入同期発振器を示す構成図である。
図１において、パルス生成回路１は基準信号ＲＥＦ（例えば、水晶発振器などから発振された正弦波信号）を入力すると、その基準信号ＲＥＦを幅が小さなパルス信号に変換する処理を実施する。
ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）である電圧制御発振器２はパルス生成回路１により変換されたパルス信号に同期して、ループフィルタ７から出力される制御電圧である周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する処理を実施する。なお、電圧制御発振器２は第１の電圧制御発振器を構成している。
【００１７】
ＶＣＯである電圧制御発振器３ａは電圧制御発振器２により発振された信号に同期して、ループフィルタ７から出力される制御電圧である周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する処理を実施する。
ＶＣＯである電圧制御発振器３ｂは電圧制御発振器３ａにより発振された信号に同期して、ループフィルタ７から出力される制御電圧である周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する処理を実施する。
図１では、電圧制御発振器３ａと電圧制御発振器３ｂが直列に接続されており、２個の電圧制御発振器３ａ，３ｂから第２の電圧制御発振器が構成されている例を示しているが、３個以上の電圧制御発振器３が直列に接続されているものであってもよい。また、電圧制御発振器３が１個だけであってもよい。
【００１８】
周波数分周回路４は最終段の電圧制御発振器である電圧制御発振器３ｂより発振された信号をＮ分周し、Ｎ分周後の信号を出力する処理を実施する。
ＰＦＤ（Ｐｈａｓｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である位相周波数比較回路５は基準信号ＲＥＦと周波数分周回路４から出力されたＮ分周後の信号との位相差を検出する処理を実施する。
なお、周波数分周回路４及び位相周波数比較回路５から位相差検出手段が構成されている。
【００１９】
ＣＰであるチャージポンプ６は位相周波数比較回路５により検出された位相差に対応する電流を出力する処理を実施する。
ループフィルタ７はチャージポンプ６から出力された電流を電圧に変換して、その電圧を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号Ｖｔとして、電圧制御発振器２，３ａ，３ｂの周波数制御端子に出力する処理を実施する。
なお、チャージポンプ６及びループフィルタ７から周波数制御信号出力手段が構成されている。
【００２０】
次に動作について説明する。
パルス生成回路１は、基準信号ＲＥＦを入力すると、その基準信号ＲＥＦを幅が小さなパルス信号に変換し、そのパルス信号を電圧制御発振器２に出力する。
電圧制御発振器２は、パルス生成回路がパルス信号を生成すると、そのパルス信号に同期して、ループフィルタ７から出力される制御電圧である周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する。
ここでは、パルス生成回路１により生成されたパルス信号の位相（電圧制御発振器２の周波数に換算された位相）をφｉ、電圧制御発振器２により発振された信号の位相をφ１とする。
【００２１】
電圧制御発振器３ａは、電圧制御発振器２により発振された信号（位相φ１の信号）に同期して、ループフィルタ７から出力される制御電圧である周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する。ここでは、電圧制御発振器３ａにより発振された信号の位相をφ２とする。
電圧制御発振器３ｂは、電圧制御発振器３ａにより発振された信号（位相φ２の信号）に同期して、ループフィルタ７から出力される制御電圧である周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する。ここでは、電圧制御発振器３ｂにより発振された信号の位相をφｏとする。
なお、電圧制御発振器３ｂの発振信号の位相φｏは、ＰＬＬ（ＰＬＬは、周波数分周回路４、位相周波数比較回路５、チャージポンプ６及びループフィルタ７から構成されている）の位相同期機能によって決定される。
【００２２】
周波数分周回路４は、最終段の電圧制御発振器である電圧制御発振器３ｂより発振された信号をＮ分周し、Ｎ分周後の信号を位相周波数比較回路５に出力する。
位相周波数比較回路５は、入力された基準信号ＲＥＦと、周波数分周回路４から出力されたＮ分周後の信号との位相差Δφを検出し、その位相差Δφを示す情報をチャージポンプ６に出力する。
【００２３】
チャージポンプ６は、位相周波数比較回路５から位相差Δφを示す情報を受けると、例えば、下記の式（１）に示すように、その位相差Δφに対応する電流Ｉをループフィルタ７に出力する。
Ｉ＝Δφ×ａ                            （１）
式（１）において、ａは予め設定された比例定数である。
ループフィルタ７は、チャージポンプ６から電流Ｉを受けると、その電流Ｉを電圧Ｖに変換して、その電圧Ｖを平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号Ｖｔとして、電圧制御発振器２，３ａ，３ｂの周波数制御端子に出力する。
これにより、電圧制御発振器２，３ａ，３ｂは、同じ周波数制御信号Ｖｔにしたがって信号を発振する。
【００２４】
ここで、各信号の位相φｉ，φ１，φ２，φｏを比較すると、位相φ１と位相φ２の値は、位相φｉと位相φｏの間の値になる。
したがって、図３に示す従来の注入同期発振器における電圧制御発振器１０２での入力波と出力波の位相差φｏ−φｉと比較して、電圧制御発振器２での入力波と出力波の位相差φ１−φｉが小さな値になる。
同様に、電圧制御発振器３ａでの入力波と出力波の位相差φ２−φ１や、電圧制御発振器３ｂでの入力波と出力波の位相差φｏ−φ２についても、従来の注入同期発振器における電圧制御発振器１０２での位相差φｏ−φｉよりも小さな値になる。
【００２５】
したがって、図３に示す従来の注入同期発振器における電圧制御発振器１０２と比べて、電圧制御発振器２，３ａ，３ｂでは、入力波と出力波の位相差を小さくすることができる。
入力波と出力波の位相差が、或る値より小さくなれば、安定して注入同期発振を持続することができるため、図１の構成によって、パルス注入同期とＰＬＬの両立を実現することが可能になる。
図１の例では、３個の電圧制御発振器２，３ａ，３ｂを直列に接続しているが、電圧制御発振器の直列接続数は２以上であればよい。ただし、電圧制御発振器の直列接続数が増えれば、各電圧制御発振器の入力波と出力波の位相差が小さくなるため、より安定した動作が可能になる。
【００２６】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、基準信号ＲＥＦをパルス信号に変換するパルス生成回路１と、パルス生成回路１により変換されたパルス信号に同期して、周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する電圧制御発振器２と、電圧制御発振器２により発振された信号に同期して、その周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する電圧制御発振器３ａと、電圧制御発振器３ａにより発振された信号に同期して、その周波数制御信号Ｖｔに対応する周波数の信号を発振する電圧制御発振器３ｂと、電圧制御発振器３ｂにより発振された信号を分周し、分周後の信号と基準信号ＲＥＦの位相差Δφを検出する位相差検出手段とを設け、周波数制御信号出力手段が、位相差検出手段により検出された位相差Δφに対応する周波数制御信号Ｖｔを電圧制御発振器２，３ａ，３ｂに出力するように構成したので、電圧制御発振器２の発振周波数が高くても、短時間でパルス信号の注入同期とＰＬＬの両立を実現することができる効果を奏する。
【００２７】
なお、この実施の形態１によれば、パルス信号の注入同期とＰＬＬの両立を実現することができる効果が得られるが、出力信号のスプリアスを低減することができる効果も得られる。
即ち、パルス注入を行う電圧制御発振器２の発振信号には、その発振波から基準信号ＲＥＦの周波数だけ離れた周波数に高いレベルのスプリアスが存在するが、後段の電圧制御発振器３ａ，３ｂへ注入するにしたがって注入同期のフィルタリング効果によりスプリアスが低減される。
このため、従来の注入同期発振器と比べて、よりスプリアスが低い特性を得ることができる。
【００２８】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による注入同期発振器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
ＣＰであるチャージポンプ６ａは位相周波数比較回路５により検出された位相差Δφに対応する電流Ｉ１を出力する処理を実施する。
ＣＰであるチャージポンプ６ｂは位相周波数比較回路５により検出された位相差Δφに対応する電流Ｉ２（Ｉ１＞Ｉ２）を出力する処理を実施する。
ＣＰであるチャージポンプ６ｃは位相周波数比較回路５により検出された位相差Δφに対応する電流Ｉ３（Ｉ２＞Ｉ３）を出力する処理を実施する。
【００２９】
ループフィルタ７ａはチャージポンプ６ａから出力された電流Ｉ１を電圧Ｖ１に変換して、その電圧Ｖ１を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号Ｖｔ１として、電圧制御発振器２の周波数制御端子に出力する処理を実施する。
なお、チャージポンプ６ａ及びループフィルタ７ａから第１の周波数制御信号出力手段が構成されている。
【００３０】
ループフィルタ７ｂはチャージポンプ６ｂから出力された電流Ｉ２を電圧Ｖ２に変換して、その電圧Ｖ２を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号Ｖｔ２として、電圧制御発振器３ａの周波数制御端子に出力する処理を実施する。
ループフィルタ７ｃはチャージポンプ６ｃから出力された電流Ｉ３を電圧Ｖ３に変換して、その電圧Ｖ３を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号Ｖｔ３として、電圧制御発振器３ｂの周波数制御端子に出力する処理を実施する。
なお、チャージポンプ６ｂ，６ｃ及びループフィルタ７ｂ，７ｃから第２の周波数制御信号出力手段が構成されている。
【００３１】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１では、電圧制御発振器が３段構成であっても、周波数制御信号出力手段を構成しているチャージポンプ６及びループフィルタ７が１組である例を示したが、電圧制御発振器毎に、チャージポンプ６とループフィルタ７の組を設けるようにしてもよい。
ただし、電圧制御発振器が例えば３段構成である場合、チャージポンプ６ａの電流設定値が最も大きく、次にチャージポンプ６ｂの電流設定値が大きく、チャージポンプ６ｃの電流設定値が最も小さく設定される。
即ち、チャージポンプ６ａ，６ｂ，６ｃが位相周波数比較回路５により検出された位相差Δφに対応する電流Ｉを算出する際に使用する比例定数ａ１，ａ２，ａ３が下記の式（２）のように設定される。
ａ１＞ａ２＞ａ３                          （２）
【００３２】
チャージポンプ６ａは、上記実施の形態１と同様にして、位相周波数比較回路５が位相差Δφを示す情報を出力すると、例えば、下記の式（３）に示すように、その位相差Δφに対応する電流Ｉ１をループフィルタ７ａに出力する。
Ｉ１＝Δφ×ａ１                          （３）
ループフィルタ７ａは、チャージポンプ６ａから電流Ｉ１を受けると、その電流Ｉ１を電圧Ｖ１に変換して、その電圧Ｖ１を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号Ｖｔ１として、電圧制御発振器２の周波数制御端子に出力する。
これにより、電圧制御発振器２は、周波数制御信号Ｖｔ１にしたがって信号を発振する。
【００３３】
チャージポンプ６ｂは、位相周波数比較回路５が位相差Δφを示す情報を出力すると、例えば、下記の式（４）に示すように、その位相差Δφに対応する電流Ｉ２をループフィルタ７ｂに出力する。
Ｉ２＝Δφ×ａ２                          （４）
ループフィルタ７ｂは、チャージポンプ６ｂから電流Ｉ２を受けると、その電流Ｉ２を電圧Ｖ２に変換して、その電圧Ｖ２を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号Ｖｔ２として、電圧制御発振器３ａの周波数制御端子に出力する。
これにより、電圧制御発振器３ａは、周波数制御信号Ｖｔ２にしたがって信号を発振する。
【００３４】
チャージポンプ６ｃは、位相周波数比較回路５が位相差Δφを示す情報を出力すると、例えば、下記の式（５）に示すように、その位相差Δφに対応する電流Ｉ３をループフィルタ７ｃに出力する。
Ｉ３＝Δφ×ａ３                          （５）
ループフィルタ７ｃは、チャージポンプ６ｃから電流Ｉ３を受けると、その電流Ｉ３を電圧Ｖ３に変換して、その電圧Ｖ３を平滑化し、平滑化後の電圧を周波数制御信号Ｖｔ３として、電圧制御発振器３ｂの周波数制御端子に出力する。
これにより、電圧制御発振器３ｂは、周波数制御信号Ｖｔ３にしたがって信号を発振する。
【００３５】
この実施の形態２の場合、チャージポンプ６ａ，６ｂ，６ｃの電流設定値を上記のように設定しているため、下記に示す理由によって、上記実施の形態１よりも更なる安定動作を期待することができる。
仮に、注入パルス（パルス生成回路１により生成されたパルス信号）の位相φｉが瞬間的に変動した場合、電圧制御発振器２における出力波の位相変動が最も大きく、次に電圧制御発振器３ａにおける出力波の位相変動が大きく、電圧制御発振器３ｂにおける出力波の位相変動が最も小さくなる。
このため、ＰＬＬによる電圧制御発振器の制御として、電圧制御発振器２の感度を最も高くして、電圧制御発振器３ｂの感度を最も低くすれば、注入パルスの位相φｉの瞬間的な変動に速やかに対処することができる。
この実施の形態２では、電圧制御発振器２の感度を最も高くして、電圧制御発振器３ｂの感度を最も低くするため、チャージポンプ６ａの電流設定値を最も大きくして、チャージポンプ６ｃの電流設定値を最も小さくしている。
【００３６】
この実施の形態２では、チャージポンプ６ａの電流設定値を最も大きくして、チャージポンプ６ｃの電流設定値を最も小さくしている例を示したが、ループフィルタ７ａ，７ｂ，７ｃの帯域を変化させることでも、更なる安定動作を期待することができる。
即ち、ループフィルタ７ａの帯域を最も広くし、次にループフィルタ７ｂの帯域を広く、ループフィルタ７ｃの帯域を最も狭くする。
この場合も、注入パルスの位相φｉの瞬間的な変動に対して、電圧制御発振器２の感度が最も高くなり、電圧制御発振器３ｂの感度が最も低くなるため、同様の理由によって、更なる安定動作を期待することができる。
【００３７】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  パルス生成回路、２  電圧制御発振器（第１の電圧制御発振器）、３ａ，３ｂ  電圧制御発振器（第２の電圧制御発振器）、４  周波数分周回路（位相差検出手段）、５  位相周波数比較回路（位相差検出手段）、６  チャージポンプ（周波数制御信号出力手段）、６ａ  チャージポンプ（第１の周波数制御信号出力手段）、６ｂ，６ｃ  チャージポンプ（第２の周波数制御信号出力手段）、７  ループフィルタ（周波数制御信号出力手段）、７ａ  ループフィルタ（第１の周波数制御信号出力手段）、７ｂ，７ｃ  ループフィルタ（第２の周波数制御信号出力手段）、１０１  パルス生成回路、１０２  電圧制御発振器、１０３  周波数分周回路、１０４  位相周波数比較器、１０５  チャージポンプ、１０６  ループフィルタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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