(57)【要約】【課題】ＰＬＬ回路の電圧制御発振器内の漏洩電流を補償する回路構成を得る。【解決手段】ループフィルタ（２０）により発振器へ加えられる制御電圧は、基準信号と電圧制御発振器（１２）の出力信号との位相差の関数として位相検出器（１６）により発生される。発振器（１２）は、制御線（３４）を介して制御電圧が加えられるバリキャップダイオード（２８，３０）を含み、同じ構成のバリキャップダイオード（３６，３８）を有する補償回路（Ｋ）が一方の出力（４４）において制御電圧を再生して補償回路（Ｋ）内のバリキャップダイオード（３６，３８）へ加え他方の出力（４６）からはバリキャップダイオード（３６，３８）の漏洩電流に等しい電流を供給する。電流分路分岐が制御線（３４）から延びており、それを介して演算増幅器（４０）により供給される電流に対応する電流が制御線（３４）から流れる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ループフィルタにより制御電圧が加えられるＰＬＬ回路の電圧制御発振器における漏洩電流を補償する回路構成であって、前記制御電圧は基準信号の位相と電圧制御発振器により出力される信号の位相との間の位相差の関数として位相検出器により発生され、この発振器は周波数に影響を及ぼす回路素子としてバリキャップダイオードを含み、それには制御線を介して制御電圧が加えられ、発振器（１２）におけるものと同じ構成のバリキャップダイオード（３６，３８）を含む補償回路（Ｋ）が設けられ、電圧フォロアモードで接続された差動出力を有する演算増幅器（４０）が前記補償回路（Ｋ）内に設けられ、それは制御線（３４）に接続される入力（４１）を有しかつその一方の出力（４４）において制御電圧を再生して前記補償回路（Ｋ）内の前記バリキャップダイオード（３６，３８）へ加え、その他方の出力（４６）において前記補償回路（Ｋ）内の前記バリキャップダイオード（３６，３８）の漏洩電流に等しい電流を供給し、電流分路分岐が制御線（３４）から延びており、それを介して演算増幅器（４０）により供給される電流に対応する電流が前記制御線（３４）から漏洩する回路構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ループフィルタにより制御電圧が加えられるＰＬＬ回路の電圧制御発振器における漏洩電流を補償する回路構成に関し、前記制御電圧は基準信号の位相と電圧制御発振器により出力される信号の位相との間の位相差の関数として位相検出器により発生され、この発振器は周波数に影響を及ぼす回路素子としてバリキャップダイオードを含み、それには制御線を介して制御電圧が加えられる。
【背景技術】
【０００２】
最新のＰＬＬ回路では、電圧制御発振器は、該電圧制御発振器に先行するループフィルタ内のキャパシタをチャージポンプの出力電流が充電するように発生される制御電圧により所要周波数に設定される。チャージポンプの出力電流は、通常ＰＬＬ回路内で得られる、位相検出器の出力信号に直接比例する。発振器内で周波数決定素子として通常使用されるバリキャップダイオードは温度依存性漏洩電流を有し、それによりループフィルタ内のキャパシタの連続放電が行われる。発振器に加えられる制御電圧はもはや位相検出器の出力信号には比例しないため、それにより発振器出力には一定の位相誤差が生じるが、それは漏洩電流により修正される。特に、高温では、この漏洩電流は、ＰＬＬ回路がもはやラッチ状態にとどまることができない程の高い値をとることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記したタイプの回路構成を提供する要求に基づくものであるが、バリキャップダイオードから生じる漏洩電流はもはやＰＬＬ回路の制御挙動に否定的影響を及ぼさないように展開される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に従って、この要求条件は発振器と同じ構成のバリキャップダイオードを含む補償回路が提供され、前記補償回路内に電圧フォロアーとして接続された差動出力を有する演算増幅器が設けられ、それは制御線に接続された入力を有し、その一方の出力において制御電圧を再生して補償回路内のバリキャップダイオードへ加え、その他方の出力において補償回路内のバリキャップダイオードの漏洩電流に等しい電流を供給し、さらに電流分路が制御線に接続されていて演算増幅器により供給される電流に対応する電流を制御バスから流出させることにより満たされる。
【０００５】
本発明に従った回路構成では、電圧制御発振器内を流れるバリキャップダイオードの漏洩電流に厳密に対応する電流が発生される。この電流は漏洩電流を補償するのに使用され、発振器に加えられる制御電圧にもはやいかなる変化も生じないようにされる。したがって、この回路は大きな温度範囲にわたってＰＬＬ回路の安定動作を保証する。
【０００６】
本発明の好ましいさらなる展開により、カレントミラー回路の出力分岐となる電流分路が提供され、その入力分岐には演算増幅器により電流出力が加えられる。この実施例では、簡単な手段により漏洩電流の所望の補償が行われる。
【実施例】
【０００７】
図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
図１に示すＰＬＬ回路１０は、電圧制御発振器１２を含んでいる。この発振器１２の出力は周波数ｆVCOであり、それはＰＬＬ回路１０の作用のために、基準周波数ｆｒｅｆと位相固定関係にある。この基準周波数は、例えば、水晶発振器により発生することができる。次に、それは、基準周波数を因子Ｍで分割する分周回路１４へ加えられる。分周回路１４により出力された信号は、位相検出器１６により、電圧制御発振器１２の出力周波数ｆVCOを因子Ｎで分割する分周回路１８の出力信号と比較される。位相検出器１６は、そこに加えられる信号間の位相偏移に比例する信号を出力する。この信号は、ループフィルタ２０を介して電圧制御発振器１２へ加えられ、その出力周波数を制御する。ループフィルタ２０は、位相検出器１６の出力信号に比例する電流を発生するチャージポンプを通常含み、それは電圧制御発振器１２に対する制御電圧として使用することができる電圧までキャパシタを充電する。発振器１２の出力周波数ｆVCOは、ｆVCO＝ｆref（Ｎ／Ｍ）の関係が得られるように制御電圧により設定される。
【０００８】
電圧制御発振器１２の実施例が図２により詳細に示されている。それは発振器回路部Ｓを含んでいる。この回路部Ｓは、2つのバイポーラトランジスタ２２，２４を含み、それらの相互接続されたエミッタは、電流源２６を介して接地されている。いずれの場合も、両トランジスタ２２，２４のベースは、反対のトランジスタのコレクタに接続されている。各トランジスタ２２，２４のコレクタは、それぞれ、バリキャップダイオード２８，３０のカソードに接続されており、それらのアノードは相互接続されている。これら二つのバリキャップダイオード２８，３０に平行にコイル３２が接続されており、その中心タップは供給電圧Ｖｃｃに接続されている。ループフィルタ２０により供給される制御電圧は、制御線３４により両バリキャップダイオード２８，３０の相互接続されたアノードに加えられ、それにより発振器１２から発生される周波数ｆVCOを決定することができる。
【０００９】
電圧制御発振器１２は、さらに、回路部Ｓ内のバリキャップダイオード２８，３０と同じ構成とされる二つのバリキャップダイオード３６，３８を含む補償回路Ｋを含んでいる。それはカソードが供給レールＶｃｃに接続され、アノードが互いに接続されることを意味する。補償回路Ｋは、さらに、差動出力を有する演算増幅器４０を含み、それはその反転入力４２を非反転出力４４に接続することにより、電圧フォロアーモードに接続される。この演算増幅器４０の非反転入力４１は、制御線３４に接続される。演算増幅器４０の反転出力４６と接地との間に電界効果トランジスタ４８のドレイン／ソースパスがあり、それはもう一つの電界効果トランジスタ５０と共にカレントミラーを形成する。電界効果トランジスタ５０のドレイン／ソースパスは、制御線３４と接地との間にある。両方の電界効果トランジスタ４８，５０のゲートは、互いに接続されかつ演算増幅器４０の反転出力４６に接続されている。
【００１０】
図２に示す回路構成の機能はつぎのようである。
ループフィルタ２０が制御線３４を介して制御電圧を供給し、それにより発振器回路部Ｓが特定の出力周波数ｆVCOを発生するものとする。すると、温度関連漏洩電流がバリキャップダイオード２８，３０中を流れ、それにより補償回路の作用なしに、制御バス３４内に存在する制御電圧に変化が生じ、したがって、回路部Ｓ内に発生される周波数ｆVCOの変化を生じる。
【００１１】
電圧フォロアモードに接続された演算増幅器によりバリキャップダイオード２８，３０における電圧と厳密に同じ電圧がバリキャップダイオード３６，３８に存在することが確保される。これは演算増幅器４０を電圧フォロアとして接続させることにより達成され、それはその非反転入力４１にも加えられるのと同じ電圧がその出力４４に存在することを意味する。バリキャップダイオード２８，３０だけでなくバリキャップダイオード３６，３８にも同じ電圧が存在するため、同じ温度において流れる漏洩電流は同じとなる。この漏洩電流は、演算増幅器４０の反転出力４６を介して、電界効果トランジスタ４８中をも流れる。カレントミラー効果により、この漏洩電流は電界効果トランジスタ５０中をも流れる。したがって、回路点５２において、電界効果トランジスタ５０中を流れる漏洩電流は、バリキャップダイオード２８，３０中を流れる電流から減じられて、ループフィルタ２０内に含まれるキャパシタの放電を生じないようにされ、その充電電圧は電圧制御発振器１２の制御電圧を構成する。したがって、バリキャップダイオード２８，３０中を流れる漏洩電流は、所望する出力周波数ｆVCOの発生に役立つ制御電圧に影響を及ぼすことがない。したがって、前記した回路構成は、電圧制御発振器１２内のバリキャップダイオード２８，３０中を流れる温度依存漏洩電流を補償して、発振器１２はたとえ温度状態が変化する時でもループフィルタ２０により供給される制御電圧だけで決まる周波数ｆVCOを発生することが保証される。
以上の説明に関して更に以下の項を開示する。
【００１２】
（１）ループフィルタにより制御電圧が加えられるＰＬＬ回路の電圧制御発振器における漏洩電流を補償する回路構成であって、前記制御電圧は基準信号の位相と電圧制御発振器により出力される信号の位相との間の位相差の関数として位相検出器により発生され、この発振器は周波数に影響を及ぼす回路素子としてバリキャップダイオードを含み、それには制御線を介して制御電圧が加えられ、発振器（１２）におけるものと同じ構成のバリキャップダイオード（３６，３８）を含む補償回路（Ｋ）が設けられ、電圧フォロアモードで接続された差動出力を有する演算増幅器（４０）が前記補償回路（Ｋ）内に設けられ、それは制御線（３４）に接続される入力（４１）を有しかつその一方の出力（４４）において制御電圧を再生して前記補償回路（Ｋ）内の前記バリキャップダイオード（３６，３８）へ加え、その他方の出力（４６）において前記補償回路（Ｋ）内の前記バリキャップダイオード（３６，３８）の漏洩電流に等しい電流を供給し、電流分路分岐が制御線（３４）から延びており、それを介して演算増幅器（４０）により供給される電流に対応する電流が前記制御線（３４）から漏洩する回路構成。
【００１３】
（２）第１項記載の回路構成であって、前記電流分路分岐は、その入力分岐（４８）に前記演算増幅器から出力される電流が加えられるカレントミラー回路（４８，５０）の出力分岐である回路構成。
【００１４】
（３）ＰＬＬ回路の電圧制御発振器内の漏洩電流を補償する回路構成。
ＰＬＬ回路（１０）の電圧制御発振器（１２）内の漏洩電流を補償する回路構成において、制御電圧がループフィルタ（２０）により発振器へ加えられ、それは基準信号（ｆref）の位相と電圧制御発振器（１２）により出力される信号の位相との間の位相差の関数として位相検出器（１６）により発生される。この発振器（１２）は、周波数に影響を及ぼす回路素子としてバリキャップダイオード（２８，３０）を含み、それには制御線（３４）を介して制御電圧が加えられる。発振器（１２）におけるものと同じ構成のバリキャップダイオード（３６，３８）を有する補償回路（Ｋ）が設けられ、かつ差動出力を有する電圧フォロアモードで接続された演算増幅器（４０）が設けられ、それは制御線（３４）に接続される入力（４１）を有している。それはその一方の出力（４４）において制御電圧を再生して補償回路（Ｋ）内のバリキャップダイオード（３６，３８）へ加える。その他方の出力（４６）からは、補償回路（Ｋ）内のバリキャップダイオード（３６，３８）の漏洩電流に等しい電流を供給する。電流分路分岐が制御線（３４）から延びており、それを介して演算増幅器（４０）により供給される電流に対応する電流が制御線（３４）から流れる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明に従った回路構成を応用することができる基本的回路図である。
【図２】所望する漏洩電流補償を達成するのに欠かせない、本発明に従った回路構成の部品の回路図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０  ＰＬＬ回路
１２  電圧制御発振器
１４，１８  分周器
１６  位相検出器
２０  ループフィルタ
２２，２４  バイポーラトランジスタ
２６  電流源
２８，３０，３６，３８  バリキャップダイオード
３２  コイル
３４  制御線
４０  演算増幅器
４１  非反転入力
４２  反転入力
４４  非反転出力
４６  反転出力
４８，５０  電界効果トランジスタ
【図１】
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【図２】
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