(57)【要約】【課題】  発振周波数範囲を自動較正可能なループシステム及び関連する方法を提供する。【解決手段】  発振周波数範囲を自動較正可能なループシステムは、周波数誤差検出器、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、電圧入力ユニット、及びスイッチを有する。周波数誤差検出器は、回転周波数検出器、状態機械及び上下カウンターを有する。回転周波数検出器は、基準周波数と帰還周波数とを比較するために使用される。状態機械は、自動較正状態を決定するために使用される。上下カウンターは、第２の制御信号又は粗固定状態信号を生成するために使用される。ＶＣＯは、発振信号を生成するため、複数の周波数動作曲線の１つで動作することを選択するために使用される。電圧入力ユニットは、固定電圧をＶＣＯへ供給するために使用される。スイッチは、ＶＣＯを切り替え、電圧入力ユニットと結合するか又は精細な周波数チューナーと結合するために使用される。【選択図】  図３
0003138266.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
発振周波数範囲を自動較正可能なループシステムであって、
第２の制御信号又は粗固定状態信号を生成し、及び基準周波数及び帰還周波数に従い粗調整を実行する周波数誤差検出器、を有し、前記周波数誤差検出器は、
第１の制御信号を生成するため、前記基準周波数及び前記帰還周波数を比較する回転周波数検出器、
前記回転周波数検出器と結合され、前記第１の制御信号の極性及び時間カウント信号に従い自動較正状態を決定する状態機械、及び
前記状態機械と結合され、前記自動較正状態に従い前記第２の制御信号又は粗固定状態信号を生成する上下カウンター、を有し、前記ループシステムは、
前記周波数誤差検出器と結合され、発振信号を生成するため、前記第２の制御信号に従い複数の周波数動作曲線のうちの１つで動作することを選択する電圧制御発振器（ＶＣＯ）、前記ＶＣＯに固定電圧を供給する電圧入力ユニット、及び
前記粗固定状態信号に従い前記ＶＣＯを前記電圧入力ユニットと結合するか又は精細周波数チューナーと結合するかを切り替えるスイッチ、を更に有するループシステム。
【請求項２】
前記精細周波数チューナーは、
前記基準周波数及び前記帰還周波数に従い第３の制御信号を生成する位相／周波数検出器、
前記位相／周波数検出器と結合され、前記第３の制御信号に従い制御電流を生成するチャージポンプ、及び
前記チャージポンプ及び前記スイッチと結合され、前記制御電流に従い前記スイッチに制御電圧を供給するループフィルター、を有する、請求項１記載のループシステム。
【請求項３】
前記基準周波数を生成する基準周波数生成器、を更に有する請求項１記載のループシステム。
【請求項４】
前記第２の制御信号は、前記複数の周波数動作曲線のうちの１つに対応する、請求項１記載のループシステム。
【請求項５】
前記第２の制御信号は、前記複数の周波数動作曲線のうちの最低の曲線に対応する、請求項１記載のループシステム。
【請求項６】
前記ＶＣＯは複数のバラクタ（可変キャパシター）のグループを更に有し、各バラクタのグループは前記複数の周波数動作曲線のうちの１つに対応する、請求項１記載のループシステム。
【請求項７】
前記複数のバラクタのグループの各バラクタは、ｎ型積層ＭＯＳ素子である、請求項６記載のループシステム。
【請求項８】
前記周波数誤差検出器及び前記ＶＣＯと結合され、前記帰還周波数を生成するために発振信号の周波数を分周する帰還分周器、を更に有する請求項１記載のループシステム。
【請求項９】
前記ＶＣＯの所定の動作周波数は、前記複数の周波数動作曲線のうちの最低の曲線に対応する、請求項１記載のループシステム。
【請求項１０】
前記上下カウンターと結合され、前記第２の制御信号を復号し及び前記第２の制御信号を前記ＶＣＯへ入力する温度検出器、を更に有する請求項１記載のループシステム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は電圧制御発振器のループシステム及びその方法に関し、より詳細には発振周波数範囲を自動較正可能な複数の周波数動作曲線を有するループシステム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器では、クロック信号の合成及びシステム同期は、信号処理の精度に影響を与える重要な課題である。例えば、混合信号システムでは、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器は信号をサンプリングするために低いジッターのクロック信号を要求する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又はグローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ）システムのような無線通信システムでは、無線周波数（ＲＦ）回路は、ベースバンド信号をより高い周波数帯で送信するため搬送波信号を生成する周波数合成器を必要とする。一般に、上述の用途は、安定且つ正確なクロック信号のために位相ロックループを採用する。
【０００３】
位相ロックループは、周期出力信号と周期入力信号との間の位相差を帰還機構を通じて固定し、クロック信号を安定化させる。  図１を参照する。図１は、従来の位相ロックループ（ＰＬＬ）回路１００の概略図である。ＰＬＬ回路１００は、基準分周器１０２、位相／周波数検出器（ＰＦＤ）１０４、チャージポンプ１０６、ループフィルター１０８、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１０及び帰還分周器１１２を有する。図１から分かるように、基準分周器１０２は、入力信号ＦＩＮの周波数を分周し基準信号ＦＲＥＦを得る。ＰＦＤ１０４は、基準信号ＦＲＥＦの位相を帰還信号ＦＦＢの位相と比較し、誤差信号を生成する。基準信号ＦＲＥＦが帰還信号ＦＦＢより位相が進んでいる場合、誤差信号はＵＰ信号である。基準信号ＦＲＥＦが帰還信号ＦＦＢより位相が遅れている場合、誤差信号はＤＯＷＮ信号である。誤差信号のパルス幅は、基準信号ＦＲＥＦと帰還信号ＦＦＢとの間の位相差を示す。誤差信号に従い、チャージポンプ１０６はループフィルター１０８の調整のため、特定電荷を生成する。誤差信号がＵＰ信号として出力されると、チャージポンプ１０６は電荷をループフィルター１０８へ加える。反対に、誤差信号がＤＯＷＮ信号として出力されると、チャージポンプ１０６は電荷をループフィルター１０８から引き出す。ループフィルター１０８は一般に、積分器として機能する単純なＲＣ回路であり、チャージポンプ１０６からの電荷を蓄積するために使用される。ループフィルター１０８の出力電圧ＶＣがＶＣＯ１１０へ入力されると、ＶＣＯ１１０は周期出力信号ＦＯＳＣを生成する。帰還分周器１１２は、出力信号ＦＯＳＣの周波数の分周を実行し、帰還信号ＦＦＢを生成する。従って、位相ロックループＬ１が確立される。一般に、ＶＣＯ１１０は入力信号ＦＩＮより高い周波数範囲を出力するので、出力信号ＦＯＳＣの周波数は入力信号ＦＩＮの周波数の帯分数か又は倍数である。従って、基準分周器１０２及び帰還分周器１１２の分周係数を調整することにより、ＰＦＤ１０４はより低い周波数範囲で動作可能であるので、不感帯のようなＰＦＤ１０４の位相比較誤差の可能性は低減され得る。
【０００４】
上述のように、ＰＬＬ回路１００は、基準信号ＦＲＥＦの位相を帰還信号ＦＦＢの位相と連続的に比較することにより、ＶＣＯ１１０の動作周波数を調整し得る。ＶＣＯは最終的に、目標周波数に極めて近い又は正確に目標周波数である結果として生じる周波数に固定する。また出力信号ＦＯＳＣはクロック信号と見なされる。例えば、ＧＳＭ９００システムでは、ネットワークシステムの物理層は、９００ＭＨｚを中心とする周波数帯を使用する。また各搬送波の帯域幅は２００ｋＨｚの幅であるよう定められる。送信機がより高い周波数帯で信号を送信する必要がある場合、ＰＬＬ回路１００は、基準分周器１０２の分周数を設定することにより基準信号ＦＲＥＦを２００ｋＨｚの周期信号に変換する。また、９００Ｍは４５００の２００Ｋ倍なので、帰還分周器１１２の分周係数は４５００に設定されるべきである。ＰＬＬ回路１００は、基準信号ＦＲＥＦの位相と帰還信号ＦＦＢの位相を連続的に比較する。帰還信号ＦＦＢはＶＣＯ１１０により引き続き調整され、ＶＣＯ１１０の周波数は９００ＭＨｚへ上昇し、従ってベースバンド信号は高周波数帯にアップコンバートされる。
【０００５】
一般に図１に示されるＶＣＯ１１０は、範囲４０ｋＨｚ乃至４００ＭＨｚで共通に使用されるような広い動作周波数範囲で動作する用途のために設計される。しかしながら、ＶＣＯ１１０の周波数動作曲線がより広い動作周波数範囲に及ぶほど、ＰＬＬ回路１００で生成される雑音が多くなり、ＶＣＯ１１０の利得は十分に小さいことが要求される。つまり、ＶＣＯ１１０の周波数動作曲線の勾配は緩やかであるべきである。従って、広い動作周波数範囲と低雑音動作の両方を達成するため、ＶＣＯ１１０は通常、緩やかな勾配を有する複数の動作曲線を有するよう設計される。図２に示されるように、各動作曲線は入力電圧の関数である。種々の用途に基づき、ＰＬＬ回路１００は異なる動作周波数範囲を使用しなければならず、従ってＶＣＯ１１０が動作するために特定周波数動作曲線が選択される。理想的には、同一のアーキテクチャで設計されたＶＣＯ１１０は、それらの周波数動作曲線で同一の中心周波数及び同一の曲線勾配を有するべきである。結果として、各ＰＬＬ１００は、特定の用途のＶＣＯ１１０に対し同一の固定周波数範囲を選択する。しかしながら実際には、周波数動作曲線の特性（範囲カバレッジ）は、ＶＣＯの製造の可能な変位によりＶＣＯ１１０毎に変化し得る。例えば、図２に示された周波数動作曲線は、ＶＣＯ１１０毎に上、下、左又は右に一緒にシフトされ得る。しかしながら、周波数動作曲線は異なる勾配を有し得る。結果として、いくつかの用途では、ＰＬＬ１００のＶＣＯ１１０は所望の出力周波数に適した周波数範囲を選択するために制御信号を必要とする。
【０００６】
従来、全てのＶＣＯ１１０は、周波数範囲の特性を示すため及びどの制御信号が所望の出力周波数に一致するかを予め決定するため、工場で試験される。ＶＣＯ１１０と共に使用される特定の用途に関し、適切な制御設定は、ヒューズ接続又は配線を飛ばすことによりＶＣＯ装置に恒久的に焼き付けられる。従って、従来技術では、工場試験工程及びＶＣＯ１１０の配線は、ＰＬＬの製造コストを増大させる。従来のＰＬＬの周波数範囲はまた、恒久的に予め決定された周波数範囲に限定される。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本考案の目的は、発振周波数範囲を自動較正可能なループシステム及び関連する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案は発振周波数範囲を自動較正可能なループシステムを開示する。ループシステムは周波数誤差検出器、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、電圧入力ユニット、及びスイッチを有する。周波数誤差検出器は、第２の制御信号又は粗固定状態信号を生成するため、及び基準周波数及び帰還周波数に従い粗調整を実行するために使用される。周波数誤差検出器は、回転周波数検出器、状態機械及び上下カウンターを有する。回転周波数検出器は、基準周波数と帰還周波数とを比較し第１の制御信号を生成するために使用される。状態機械は、回転周波数検出器と結合され、第１の制御信号の極性及び時間カウント信号に従い自動較正状態を決定する。上下カウンターは、状態機械と結合され、自動較正状態に従い第２の制御信号又は粗固定状態信号を生成する。ＶＣＯは、周波数誤差検出器と結合され、発振信号を生成するため、第２の制御信号に従い複数の周波数動作曲線の１つで動作することを選択する。電圧入力ユニットは、固定電圧をＶＣＯへ供給するために使用される。スイッチは、粗固定状態信号に従いＶＣＯを切り替え電圧入力ユニットと結合するか又は精細な周波数チューナーと結合するために使用される。
【０００９】
本考案は発振周波数範囲を自動較正する方法を更に開示する。基準周波数及び帰還周波数は、第１の制御信号を生成するために比較される。自動較正状態は、第１の制御信号の極性及び時間カウント信号に従い決定される。第２の制御信号又は粗固定状態信号は、自動較正状態に従い生成される。また電圧制御発振器（ＶＣＯ）は、発振信号を生成するため、第２の制御信号に従い複数の周波数動作曲線の１つで動作するよう制御される。
【００１０】
本考案のこれら及び他の目的は、以下の種々の図及びグラフに説明された好適な実施例の詳細な説明を読むことにより、当業者に明らかである。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
図３を参照する。図３は、本考案の実施例による発振周波数範囲を自動較正可能なループシステム３００の概略図である。ループシステムは周波数誤差検出器、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、電圧入力ユニット、及びスイッチを有する。周波数誤差検出器３１０は、回転周波数検出器３１２、状態機械３１４及び上下カウンター３１６を有する。精細周波数チューナー３７０は、位相／周波数検出器３７２、チャージポンプ３７４、及びループフィルター３７６を有する。精細周波数チューナー３７０は従来のＰＬＬの部分と同一であり、その動作は上述されているので更に記載されない。精細周波数チューナー３７０とＰＬＬ回路１００との間の相違は、発振周波数範囲の自動較正の間、ループシステム３００内でチャージポンプ３７４がループフィルター３７６から分離されることである。
【００１２】
ループシステム３００は、線形検索アルゴリズムを使用しＶＣＯ３２０の周波数動作曲線を見付ける。ループシステム３００の電源が入れられると、基準周波数生成器３５０は基準信号ＦＲＥＦを生成する。一般に、基準周波数生成器３５０は、基準周波数分周器３５２及び水晶発振器３５４を有する。水晶発振器３５４はクロック信号を生成し、そしてそれにより基準周波数分周器３５２がクロック信号の周波数を分周し基準信号ＦＲＥＦを生成する。基準信号ＦＲＥＦが安定基準周波数ＦＲを有し安定化すると、スイッチ３４０はＶＣＯ３２０の端子を電圧入力ユニット３３０と結合する。従って、ＶＣＯ３２０は、精細周波数チューナー３７０から分離する。望ましくは、ループシステム３００は、ＶＣＯ３２０を予め定め電源が入っている間、最低周波数動作曲線で動作させる。及び従ってＶＣＯ３２０は、発振信号ＦＯＳＣを帰還分周器３６０へ出力する。帰還分周器３６０は、発振信号ＦＯＳＣの周波数を分周し、帰還周波数ＦＶを有する帰還信号ＦＦＢを生成する。図３に示されるように、基準信号ＦＲＥＦ及び帰還信号ＦＦＢは、周波数誤差検出器３１０及び精細周波数チューナー３７０へそれぞれ同時に入力される。しかし、精細周波数チューナー３７０は、ＶＣＯ３２０と精細周波数チューナー３７０との間の分離により、ループシステム３００の自動較正過程の全体に参加しない。更に、精細周波数チューナー３７０は、分離帰還の間その機能を停止する。従って本考案の実施例は精細周波数チューナー３７０により使用される余分な電力を節約し得る。ＶＣＯ３２０が新たな周波数動作曲線に動作を変更する度に、ループシステム３００は基準信号ＦＲＥＦ及び帰還信号ＦＦＢを同期信号と同期させ、基準信号ＦＲＥＦ及び帰還信号ＦＦＢの第１のクロックの立ち上がり端を揃える。同期動作は従来良く知られており、詳細な説明は省略される。
【００１３】
自動較正の開始時に、電圧入力ユニット３３０は、ＶＣＯ３２０の固定入力電圧、望ましくはループシステム３００の供給電圧の半分を供給する。発振信号ＦＯＳＣはＶＣＯ３２０により生成される。また発振信号ＦＯＳＣの周波数は、帰還周波数ＦＶを有する帰還信号ＦＦＢを生成するため、帰還分周器３６０により分周される。回転周波数検出器３１２は、基準周波数ＦＲと帰還周波数ＦＶとを比較し第１の制御信号ＳＣ１を生成する。基準周波数ＦＲが帰還周波数ＦＶより大きい場合、発振信号ＦＯＳＣが基準信号ＦＲＥＦよりゆっくり作動していることを示し、第１の制御信号ＳＣ１は正極性で生成される。反対に、基準周波数ＦＲが帰還周波数ＦＶより小さい場合、発振信号ＦＯＳＣが基準信号ＦＲＥＦより速く作動していることを示し、第１の制御信号ＳＣ１は負極性で生成される。更に、ＶＣＯ３２０は最低の所定周波数動作曲線で動作するので、第１の制御信号ＳＣ１は相応して正極性に設定されるべきである。状態機械３１４は、回転周波数検出器３１２と結合され、第１の制御信号ＳＣ１の極性及び時間カウント信号に従い自動較正状態を決定するために使用される。
【００１４】
時間カウント信号ＳＴＣは、望ましくはカウンターにより実施され、基準周波数ＦＲ及び帰還周波数ＦＶが互いに非常に近い場合、周波数誤差検出器３１０の分解能を制限するために使用される。時間カウント信号ＳＴＣは、周波数差を解決するため（どの周波数がより高いかを決定するため）粗調整時間を提供する。望ましくは、粗調整時間は、基準周波数ＦＲと帰還周波数ＦＶとの間の周波数差に反比例する。基準周波数ＦＲ及び帰還周波数ＦＶが最終的に共に非常に近い場合、周波数差を解決するために要求される時間は、非常に長くかかり粗調整時間より長いかもしれない。従って、粗調整時間はループシステム３００の粗較正が終わりがなくなるのを防ぐ。時間カウント信号ＳＴＣの詳細な動作は、後に詳しく記載される。上下カウンター３１６は、状態機械３１４と結合され、自動較正状態ＳＡＣに従い第２の制御信号ＳＣ２又は粗固定状態信号ＳＬＫを生成するために使用される。第２の制御信号ＳＣ２は、複数のビット組み合わせを有するビット組み合わせ信号の例である。各ビット組み合わせは、周波数動作曲線に対応する。例えば、ＶＣＯが８本の異なる周波数動作曲線で動作すると仮定する。ビット組み合わせは従って、０００、００１、０１１、．．．、１１１のような３ビットで較正され得、周波数動作曲線を表す。第２の制御信号ＳＣ２は、本考案の実施例では最低の所定周波数動作曲線にある点に設定される。更に本考案の実施例は、上下カウンター３１６と結合された検出器（温度検出器）３８０を有する。検出器３８０は、第２の制御信号ＳＣ２を制御するため、及び第２の制御信号ＳＣ２をＶＣＯ３２０へ入力するために使用される。他方で、上下カウンター３１６が粗固定状態信号ＳＬＫを生成する場合、ループシステム３００はＶＣＯ３２０により使用される現在の周波数動作曲線を記録し、そして次にスイッチ３４０はＶＣＯ３２０を精細周波数チューナー３７０へ切り替える。チャージポンプ３７４及びループフィルター３７６は次に、再結合される。最後に、ＶＣＯ３２０はループシステム３００により記録された周波数動作曲線で動作するようリセットされる。従って、精細周波数チューナー３７０はＶＣＯ３２０の精細周波数調整を実行し、結果としてより精度の高い周波数を得る。簡潔のため、粗固定状態信号ＳＬＫが生成される前、この期間はループシステム３００の自動較正期間として見られる。粗固定状態信号ＳＬＫが生成されると、ループシステム３００の自動較正が達成される。
【００１５】
自動較正の処理を成功させるため、自動較正状態ＳＡＣは３個の可能な状態を有する。第１の状態ＳＡＣ１は事象の発生を示す。当該事象により、第１の制御信号ＳＣ１の極性が正極性から負極性への変化のように変化する。第１の状態ＳＡＣ１が自動較正状態ＳＡＣで現れると、上下カウンター３１６はループシステム３００の粗固定状態信号ＳＬＫを生成する。第２の状態ＳＡＣ２は事象の発生を示す。当該事象により、粗調整時間が終了していない場合、ＶＣＯ３２０の特定の周波数動作曲線の較正が依然として継続する（詳細な動作は以下に記載される）。第２の状態ＳＡＣ２が自動較正状態ＳＡＣで現れると、同様に上下カウンター３１６はループシステム３００の粗固定状態信号ＳＬＫを生成する。第３の状態ＳＡＣ３は事象の発生を示す。当該事象により、ＶＣＯ３２０で特定の周波数動作曲線の（粗調整の）較正が達成され、及び第１の制御信号ＳＣ１の極性は粗調整時間の間、変更されない。特定の周波数動作曲線の較正は、発振信号ＦＯＳＣの周波数を段階的に増大し、及びそれにより対応する基準周波数ＦＲと帰還周波数ＦＶとを比較する処理である。第３の状態ＳＡＣ３が自動較正状態ＳＡＣで現れると、上下カウンター３１６は第２の制御信号ＳＣ２のビット組み合わせを、「０００」から「００１」へ上げるように上方へシフトする。ＶＣＯ３２０は次に、上方へシフトされた第２の制御信号ＳＣ２に従い、より高い周波数範囲に及ぶ近傍の周波数動作曲線を選択する。結果として、ループシステム３００は、電圧入力ユニット３３０及び時間カウント信号ＳＴＣをリセットし、そして更に基準信号ＦＲＥＦ及び帰還信号ＦＦＢを再同期する。リセットの後、時間カウント信号ＳＴＣは粗調整時間でカウントダウンを再開する。別の周波数動作曲線の較正が始まり、及び帰還周波数ＦＶが基準周波数ＦＲより大きくなるばでループシステム３００が処理を繰り返し、そしてＶＣＯ３２０の対応する周波数動作曲線が記録される。簡潔のため、自動較正状態ＳＡＣでは、ループシステム３００は、較正を終了するか又は適切な周波数範囲の周波数動作曲線の較正（粗調整）を再開するかを決定し得る。
【００１６】
実際に、ＶＣＯ３２０は、複数のバラクタ（可変キャパシター）のグループを利用し周波数動作曲線を実現し得る。バラクタグループの各バラクタは、望ましくはｎ型積層ＭＯＳ素子である。各バラクタグループは、ＶＣＯ３２０が選択された周波数動作曲線で動作し得るように、対応するデジタル信号を介し短絡回路又は開回路を通じることにより選択される。図４を参照する。図４は、８本の周波数動作曲線を有するＶＣＯ３２０を例に挙げる。図４では、Ｘ軸はＶＣＯ３２０の動作電圧を表し、Ｙ軸は発振信号ＦＯＳＣの周波数を表す。第２の制御信号ＳＣ２は、異なるビット組み合わせで、例えば「０００」、「００１」、．．．、「１１１」で８本の周波数動作曲線を選択する。望ましくは、ＶＣＯ３２０の周波数動作曲線は次の特徴を有する。（１）各周波数動作曲線は、所望の調整帯の周波数範囲の２倍に渡る。（２）隣接する周波数動作曲線は、少なくとも所望の調整帯の周波数範囲だけ重なる。（３）所望の調整帯の周波数範囲は、最低周波数動作曲線と最高周波数動作曲線との間に位置する。本考案の実施例では、ＶＣＯ３２０は、初期設定で８本の周波数動作曲線のうち最低の曲線で動作する。従って第２の制御信号ＳＣ２は相応して「０００」に予め設定される。更に、目標周波数は、基準周波数ＦＲに対応する点Ｄになるよう設定される。一般に、目標周波数は周波数動作曲線上に位置しない。
【００１７】
粗較正シナリオは望ましくは以下の通りである。基準信号ＦＲＥＦ及び帰還信号ＦＦＢの同期並びに時間カウント信号のリセットのような較正の準備の後、ＶＣＯ３２０は、「０００」周波数動作曲線の中央に位置する点Ａから開始する。従って、帰還周波数ＦＶは最初に点Ａになるよう設定される。帰還周波数ＦＶは次に点Ｄと比較される。明らかに、帰還周波数ＦＶは点Ｄより遙かに低い。従って「０００」周波数動作曲線の粗較正は、時間カウント信号ＳＴＣが終了する前に終了し得る。この状況では、第１の制御信号ＳＣ１は、比較結果により極性を変化しない。従って、自動較正状態ＳＡＣの第３の状態ＳＡＣ３が生成され、そしてそれにより上下カウンター３１６は第２の制御信号ＳＣ２を、「０００」から「００１」へ増加する。ＶＣＯ３２０は、点Ｂで「００１」周波数動作曲線の次の粗較正を開始する。帰還周波数ＦＶは点Ｂになるよう設定される。点Ａと同様に、粗較正は、時間カウント信号ＳＴＣが終了する前に成功裏に終了する。ＶＣＯ３２０は、「００１」周波数動作曲線へ移動し、及びその間、帰還周波数ＦＶが点Ｃになるよう設定される。帰還周波数ＦＶと基準周波数ＦＲの比較が始まると、２つの可能な事象が発生し得る。１つは、点ＣとＤが非常に近いため時間カウント信号ＳＴＣが終了する場合、周波数の比較が成功裏に終了できないことである。この状況では、第２の状態ＳＡＣ２が生成され、及びそれにより粗較正の結果は、粗固定状態信号ＳＬＫを生成することにより、及び第２の制御信号ＳＣ２を「００１」に記録することにより達成される。他の事象は、点Ｃに関する粗較正が点Ａ及びＢに関する粗較正と同様に成功することである。ＶＣＯ３２０は、「０１１」周波数動作曲線へ移動し、及び、帰還周波数ＦＶが点Ｅになるよう設定される。点Ｅは点Ｄより明らかに高いので、帰還周波数ＦＶは基準周波数ＦＲより速く現れ、第１の制御信号ＳＣ１の極性の変化を引き起こす。第１の制御信号ＳＣ１の極性の変化は、自動較正状態ＳＡＣの第１の状態ＳＡＣ１を更に引き起こす。最後に、粗固定状態信号ＳＬＫが生成され、そして第２の制御信号ＳＣ２は「０１０」で記録される。「０１０」はＶＣＯバラクタアレイのプログラミングビットである。
【００１８】
図５を参照する。図５は、図３による発振周波数範囲を自動較正するために使用される処理５０のフローチャートである。処理５０は、以下の段階を有する。
段階５００：開始。
段階５０２：基準信号ＦＲＥＦを帰還信号ＦＦＢと同期させ、及び時間カウント信号ＳＴＣの動作を開始する。
段階５０４：帰還周波数ＦＶを基準周波数ＦＲと比較し、そして帰還周波数ＦＶが基準周波数ＦＲより小さいか否かを決定する。小さくない場合、第１の制御信号ＳＣ１を生成し、そして次に段階５１０へ進む。小さい場合、段階５０６へ進む。
段階５０６：時間カウント信号ＳＴＣの動作が終了したか否かを決定する。小さい場合、第２の状態ＳＡＣ２を生成し、そして次に段階５１０へ進む。小さくない場合、第３の状態ＳＡＣ３を生成し、そして次に段階５０８へ進む。
段階５０８：第２の制御信号ＳＣ２のビット組み合わせを上方へシフトし、時間カウント信号ＳＴＣをリセットし、そして次に段階５０２へ進む。
段階５１０：粗固定状態信号ＳＬＫを生成し、及び第２の制御信号ＳＣ２を記録する。
段階５１２：終了。
【００１９】
段階５０２では、帰還周波数ＦＲＢは、発振信号ＦＯＳＣの周波数を分周することにより得られる。段階５０２及び段階５０６では、時間カウント信号ＳＴＣの動作は、粗調整時間に対しカウントダウンすることである。段階５０８及び段階５１０では、第２の制御信号ＳＬＫ及び粗固定状態信号ＳＬＫは、予め復号されていなければならない。処理５０によると、本考案の実施例は、基準周波数と帰還周波数との比較結果及び時間カウント信号ＳＴＣに従い自動較正状態ＳＡＣの状態を決定する。更に、本考案の実施例は、ＶＣＯが周波数動作曲線を変化するか否かを決定し、従って自動較正の目的を達成する。
【００２０】
留意すべき点は、当業者が、第１の制御信号ＳＣ１の極性と、基準周波数ＦＲ及び帰還周波数ＦＶの比較結果との間の関係を、回路及びプログラム設計に基づき変更し得ることである。更に、ＶＣＯ３２０の所定の周波数動作曲線は、最低の周波数動作曲線に限られず、最高の周波数動作曲線であっても良い。粗調整時間に関し、時間カウント信号ＳＴＣは、１、２、．．．、２５５、２５６又は２５６、２５５、．．．、２、１のように１つずつ数を増加又は減少させることによりカウントして良い。粗調整時間は、較正の速度に基づき調整され得る。更に、帰還分周器３６０の分周係数は、特定の値に限定されず、及び異なる用途に従い変更され得る。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムでは、物理層は約２．４ＧＨｚのＩＳＭ帯で動作するとともに、中心周波数は約２４３２ＭＨｚである。基準信号生成器３５０は、４ＭＨｚの周波数を有する基準信号ＦＲＥＦを生成すると仮定する。２４３２Ｍは６０８の４Ｍ倍なので、帰還分周器３６０の分周数は６０８に設定されるべきである。従って、ループシステム３００の電源が入れられると、帰還周波数ＦＶは帰還機構を通じて徐々に約２４３２ＭＨｚまで増大する。
【００２１】
纏めると、従来技術ではＶＣＯは、ＶＣＯの配線により特定の周波数範囲でのみ動作する。従来技術と比較して、本考案の実施例は、周波数誤差検出器を利用し、基準及び帰還周波数の比較及び線形検索アルゴリズムを通じて自動較正を実現する。従って、本考案の実施例は、ＶＣＯの最も適切な周波数動作曲線を選択し得、及びＶＣＯの発振周波数範囲の柔軟性を増大する。従って、本考案の周波数誤差検出器は、ＶＣＯの広範な発振周波数範囲に渡り自動較正を達成し得る。
【００２２】
当業者は、本発明の教示を守りつつ、装置及び方法の多くの変形及び代替がなされ得ることを直ちに理解するだろう。従って、以上の開示は、特許請求の範囲の境界及び範囲によってのみ限定されると見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の位相ロックループ（ＰＬＬ）回路１００の概略図である。
【図２】図１による４本の周波数動作曲線を有するＶＣＯの、周波数対電圧の概略図である。
【図３】本考案の実施例によるループシステムの概略図である。
【図４】図３による８本の周波数動作曲線を有するＶＣＯの、周波数対電圧の概略図である。
【図５】図３による発振周波数範囲を自動較正する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
３１２  回転周波数検出器
３１４  状態機械
３１６  上下カウンター
３３０  電圧入力ユニット
３６０  帰還分周器
３７２  位相／周波数検出器
３７４  チャージポンプ
３７６  ループフィルター
３８０  検出器
ＦＦＢ  帰還信号
ＦＯＳＣ  発振信号
ＦＲＥＦ  基準信号
ＦＲ  基準周波数
ＦＶ  帰還周波数
ＳＡＣ  自動較正状態
ＳＣ１、ＳＣ２  制御信号
ＳＬＫ  粗固定状態信号
ＳＴＣ  時間カウント信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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