ＰＬＬ回路
【課題】ＰＬＬ回路のロックアップ時間を短縮することである。
【解決手段】ＶＣＯ・電流切替回路１５は、外部から与えられる分周データに基づいて、複数のＶＣＯ２２ａ〜２２ｎの内の１つを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。また、ＶＣＯを切り替える際に、可変チャージポンプ２０の出力電流を通常（ロック時）より大きな値に変更する切替信号を出力する。ＶＣＯ・電流切替回路１５は、ＶＣＯの切り替えが終了したなら、可変チャージポンプ２０の出力電流を通常時の小さい値に切り替える切替信号を出力する。
【解決手段】ＶＣＯ・電流切替回路１５は、外部から与えられる分周データに基づいて、複数のＶＣＯ２２ａ〜２２ｎの内の１つを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。また、ＶＣＯを切り替える際に、可変チャージポンプ２０の出力電流を通常（ロック時）より大きな値に変更する切替信号を出力する。ＶＣＯ・電流切替回路１５は、ＶＣＯの切り替えが終了したなら、可変チャージポンプ２０の出力電流を通常時の小さい値に切り替える切替信号を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振周波数帯域の異なる複数のＶＣＯの内の１つを選択して発振動作を行うＰＬＬ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ等の広い周波数範囲の信号を受信するチューナでは、周波数範囲をカバーするために発振周波数帯域の異なる複数の電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）を切り替えて使用している。
【０００３】
特許文献１には、チャージポンプ回路と抵抗、キャパシタ及び発振信号を所定の分周比により分周する分周器を有するＰＬＬ回路において、チャージポンプ回路の出力信号の電流値、抵抗の抵抗値、キャパシタの容量値及び分周器の分周比のうち少なくとも２つの回路定数を切り替える切替手段を有し、切替手段が、回路定数を切替えるときに、ＰＬＬループのダンピング因子を一定のままでＰＬＬループの帯域周波数を変更することが記載されている。これにより、ループの安定性を保ちつつ十分な収束速度で良好な位相引き込み特性が得られることが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、位相比較器から出力されるアップ信号とダウン信号の位相差をカウンタでカウントし、Ｄ／Ａコンバータによりデジタルのカウント値をアナログ信号に変換することが記載されている。これにより、チャージポンプの制御を容易にすることができることが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、ローパスフィルタの抵抗値をスイッチにより切り替える２モードＰＬＬ回路において、モードに応じてチャージポンプの駆動電流を切りかえることで、引き込み時とロック時のループ特性を変化させることが記載されている。これにより、ＩＣ化が可能で、擾乱を与えにくいＰＬＬ回路を提供できることが記載されている。
【０００６】
ところで、異なる発振周波数帯域を持つ複数のＶＣＯを切り替えて使用する場合に、例えば、順次探索でターゲットの周波数と一致するようにＶＣＯを切り替えると、ＰＬＬ回路がロック状態になるまでに多くの時間がかかるという問題点があった。
【特許文献１】特開２００６−２２２９３９号公報
【特許文献２】特開平８−２８８８４３号公報
【特許文献３】特開昭６２−９２５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、ＰＬＬ回路のロックアップ時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＰＬＬ回路は、発振周波数帯域の異なる複数のＶＣＯと、プログラマブル分周器と、チャージポンプと、前記プログラマブル分周器の分周比を決める分周データに基づいて前記複数のＶＣＯの内の１つを選択すると共に、ＶＣＯを切り替える際に、前記チャージポンプの電流値を通常より大きいな値に切り替えるＶＣＯ・電流切替回路とを備える。
【０００９】
この発明によれば、分周データに基づいて最適な周波数帯域のＶＣＯに切り替えることができる。また、ＶＣＯを切り替えるときに、チャージポンプの電流値を大きくすることで、ＰＬＬ回路のロックアップタイムを短縮することができる。
【００１０】
上記のＰＬＬ回路において、前記ＶＣＯ・電流切替回路は、前記プログラマブル分周器の分周比を決める分周データに基づいて、前記複数のＶＣＯの内の１つのＶＣＯを選択する選択信号を出力する第１の判定回路と、ＶＣＯの発振周波数を制御するための制御電圧と第１の基準値及び第２の基準値を比較し、前記制御電圧が前記第１の基準値以上で、かつ前記第２の基準値以下と判定したときには、現在選択されているＶＣＯを選択し、前記制御電圧が前記第２の基準値より大きいと判定したときには、現在選択されているＶＣＯより発振周波数帯域が一段高いＶＣＯを選択する信号を出力し、前記制御電圧が前記第１の基準値未満であると判定したときには、現在選択されているＶＣＯより発振周波数帯域が一段低いＶＣＯを選択する信号を出力する第２の判定回路と、前記第１の判定回路と前記第２の判定回路の出力の一方を選択してＶＣＯ選択信号として出力するセレクタとを有する。
【００１１】
このように構成することで、ＶＣＯの発振周波数を制御する制御電圧が変動した場合にも、好適な発振周波数帯域を有するＶＣＯに切り替えることができる。
上記のＰＬＬ回路において、受信チャンネルを切り替えるときに、前記セレクタは、最初に前記第１の判定回路を選択し、それ以降前記第２の判定回路を選択する。
【００１２】
上記のＰＬＬ回路において、前記セレクタは、分周データが変更されたとき、最初に前記第１の判定回路の出力を選択し、前記チャージポンプの電流値を通常より大きな値に変更する切替信号を出力し、その後、前記第２の判定回路からＶＣＯを切り替える信号が出力されない場合には、前記チャージポンプの電流値を通常時の小さい値に変更する。
【００１３】
このように構成することで、受信チャンネルを切り換えるために、分周データが変更された場合には、最初に、第１の判定回路から出力されるＶＣＯの選択信号と、チャージポンプの電流値を通常の値より大きな値に変更する切替信号を出力し、その後、第２の判定回路からＶＣＯを切り替えるためのＶＣＯ選択信号が出力されない場合には、チャージポンプの電流値を通常の小さい値に変更する切替信号を出力する。これにより、ＶＣＯを切り替えたとき、チャージポンプの電流値を大きな値に変更してロックアップ時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数のＶＣＯの中から最適な周波数帯域のＶＣＯを選択し、さらにＶＣＯを切り替える際に、ＰＬＬ回路のロックアップ時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、実施の形態のＰＬＬ回路構成を示すブロック図である。
このＰＬＬ回路１１は、例えば、テレビチューナ用ＩＣに搭載され、複数のＶＣＯの中から、受信したい放送局の周波数に適した周波数帯域のＶＣＯを選択するための回路である。
【００１６】
図１において、テレビチューナ用ＩＣの外部の制御部（プロセッサ）１２は、ユーザが受信を希望する放送局の周波数に対応する分周データ（プログラマブル分周器１４の分周比を指定するデータ）を、テレビチューナ用ＩＣのインターフェイス回路１３に出力する。
【００１７】
インターフェイス回路１３は、制御部１２から受信した分周データをプログラマブル分周器１４とＶＣＯ・電流切替回路１５に出力する。
ＶＣＯ・電流切替回路１５は、分周データに基づいて複数のＶＣＯ２２ａ〜２２ｎの内の１つを選択するＶＣＯ選択信号と、ＶＣＯを切替え際に、可変チャージポンプ２０の出力電流を通常（ロック時）より大きな値に変更する切替信号を出力する。
【００１８】
プログラマブル分周器１４は、ＶＣＯ出力回路１６から出力される発振信号を、分周データで指定される分周比で分周して位相比較器１７に出力する。
プログラマブル分周器１４の分周比は、ＶＣＯの発振周波数と、ＰＬＬ回路の比較周波数（クロック信号の周波数）から決めることができる。実施の形態では、位相比較器１７に入力するクロック信号の周波数は一定であるので、そのクロック信号の周波数と分周データに基づいて、放送局の周波数に対して好適な発振周波数帯域を有するＶＣＯを予め決めておくことができる。従って、ＶＣＯ・電流切替回路１５は、分周データに基づいて、好適な発振周波数帯域のＶＣＯを選択する信号を生成することができる。
【００１９】
なお、プログラマブル分周器１４の前段に別の分周器を設け、ＶＣＯ出力回路１６から出力される発振信号をその分周器で分周した後、プログラマブル分周器１４でさらに分周しても良い。分周器を複数段使用することで、発振周波数が高い場合でもプログラマブル分周器１４の分周比をそれほど大きくせずに対応できる。
【００２０】
基準クロック発生器１９は、水晶振動子等から基準クロック信号を生成する回路である。基準クロック分周器１８は、基準クロック発生器１９から出力される基準クロック信号を、予め定められた分周比で分周して特定の周波数のクロック信号を位相比較器１７に出力する。
【００２１】
位相比較器１７は、プログラマブル分周器１４の出力信号と、基準クロック分周器１８から出力されるクロック信号の位相を比較し、位相差に応じた信号を可変チャージポンプ２０に出力する。
【００２２】
可変チャージポンプ２０は、位相比較器１７から出力されるアップ信号またはダウン信号に従って、電源側または接地（または負電位側）のトランジスタをオンしてループフィルタ２１のキャパシタの充電または放電を行う。また、可変チャージポンプ２０は、ＶＣＯ・電流切替回路１５からの切替信号に基づいてループフィルタ２１に供給する電流値を変化させる。
【００２３】
ループフィルタ２１は、可変チャージポンプ２０の出力電流を平滑してＶＣＯ２２ａ〜２２ｎの発振周波数を制御する周波数制御電圧として出力する。
ＶＣＯ２２ａ〜２２ｎは、それぞれ発振周波数帯域の異なる電圧制御発振器であり、これらのＶＣＯ２２ａ〜２２ｎの発振信号の内の１つがＶＣＯ出力回路１６により選択されプログラマブル分周器１４及び図示しない他の回路に出力される。
【００２４】
上記のプログラマブル分周器１４、位相比較器１７、可変チャージポンプ２０、ループフィルタ２１、ＶＣＯ２２ａ〜２２ｎ等でＰＬＬ回路を構成している。
比較器２３は、ループフィルタ２１から出力されるアナログの周波数制御電圧と、基準電圧回路２４から出力されるアナログの基準電圧を比較して、アナログの周波数制御電圧をデジタル値に変換する。
【００２５】
図２は、可変チャージポンプ２０の一例を示す図である。可変チャージポンプ２０は、正の電源ＶＤＤに接続される可変電流源３１と、ＭＯＳトランジスタ等で構成されるスイッチ３２、３３と、負電源ＶＳＳまたは接地に接続される可変電流源３４とを有する。
【００２６】
可変電流源３１、３４には、ＶＣＯ・電流切替回路１５から電流の切替信号が与えられる。ＶＣＯ・電流切替回路１５から、電流値を通常より大きな値に変更する切替信号が与えられたときには、可変電流源３１、３４の出力電流が増加する。また、ＶＣＯ・電流切替回路１５から、電流値を小さい値に変更する切替信号が与えられたときには、可変電流源３１、３４の電流が減少する。すなわち、可変チャージポンプ２０は、ＶＣＯを切替えるとき、通常より大きな電流を出力し、それ以外のときはそれより小さな電流を出力する。
【００２７】
スイッチ３２、３３には、位相比較器１７からそれぞれアップ信号またはダウン信号が与えられる。アップ信号が与えられたときには、スイッチ３２がオン、スイッチ３３がオフ状態となり、可変電流源３１の出力電流がループフィルタ２１のキャパシタに供給される。他方、ダウン信号が与えられたときには、スイッチ３２がオフ、スイッチ３３がオン状態となり、ループフィルタ２１のキャパシタに蓄積された電荷が可変電流源３４を介して放出される。
【００２８】
図３は、ＶＣＯ・電流切替回路１５の構成の一例を示す図である。ＶＣＯ・電流切替回路１５は、第１の判定回路４１と第２の判定回路４２と判定タイミング生成回路４３とセレクタ４４とを有する。
【００２９】
第１の判定回路４１は、外部の制御部１２から与えられる分周データに基づいて、複数のＶＣＯの内の１つのＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。
第２の判定回路４２は、判定タイミング生成回路４３から出力される信号をトリガとして、以下の判定動作を行う。
【００３０】
第２の判定回路４２は、比較器２３（図１）から出力される周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂ（第１の基準値に対応する）以上で、かつ基準値Ａ（第２の基準値に対応する）以下と判定したときには、現在選択されているＶＣＯの選択を維持する。また、第２の判定回路４２は、周波数制御電圧のデジタル値が基準値Ａより大きいと判定したときには、現在選択されているＶＣＯの発振周波数帯域より１つ上の発振周波数帯域を持つＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。また、第２の判定回路４２は、周波数制御電圧のデジタル値が基準値Ｂ未満と判定したときには、現在選択されているＶＣＯの発振周波数帯域の１つ下の発振周波数帯域を持つＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。基準値Ａ、Ｂは、一定の環境温度範囲等の条件でＶＣＯの発振が安定して行える周波数制御電圧の上限値と下限値に基づいて設定している。
【００３１】
セレクタ４４は、分周データが変更されてＶＣＯの切り替えを行うとき、最初に第１の判定回路４１から出力されるＶＣＯ選択信号を選択すると共に、可変チャージポンプ２０の電流値を通常より大きな値に変更する切替信号を出力する。そして、それ以降は、第２の判定回路４２から出力されるＶＣＯ選択信号を選択する。セレクタは、第２の判定回路４２からＶＣＯを切り替える信号が出力されない場合には、可変チャージポンプ２０の電流値を通常時の小さな値に変更する切替信号を出力する。
【００３２】
セレクタ４４から出力されるＶＣＯ選択信号により複数のＶＣＯ２２ａ〜２２ｎの内の１つのＶＣＯが選択されて発振動作が行われる。ＶＣＯ選択信号は、同時にＶＣＯ出力回路１６に選択信号として与えられており、ＶＣＯ出力回路１６は、ＶＣＯ選択信号により指定されるＶＣＯの出力を選択してプログラマブル分周器１４に出力する。
【００３３】
図４（Ａ）は、ＶＣＯの発振周波数及び分周データと周波数制御電圧の関係を示す図であり、図４（Ｂ）は、分周データとＶＣＯの対応関係を示す図である。
図４（Ａ）の左側の図は、ＶＣＯの発振周波数と周波数制御電圧の関係を示し、右側の図は、分周データの値Ｎ０〜Ｎｎ−１と周波数制御電圧の関係を示している。
【００３４】
分周データＮ、ＰＬＬ回路の比較周波数（クロック信号の周波数）ｆrefとすると、ＶＣＯの発振周波数ｆvcoは、以下の式で表せる。
ｆvco＝ｆref×Ｎ
ＰＬＬ回路の比較周波数ｆrefが一定であるとすると、上記の式から、受信する放送局の周波数が決まれば分周データＮの値が決まるので、分周データＮと特定の発振周波数帯域を有するＶＣＯを対応付けることができる。
【００３５】
図４（Ａ）において、発振周波数帯域が最も低いＶＣＯをＶＣＯ０（図１のＶＣＯ２２ａに対応する）、発振周波数帯域が２番目に低いＶＣＯをＶＣＯ１（図１のＶＣＯ２２ｂに対応する）・・・発振周波数帯域が２番目に高いＶＣＯをＶＣＯｎ−１（図１のＶＣＯ２２ｎ−１に対応する）、発振周波数帯域が最も高いＶＣＯをＶＣＯｎ（図１のＶＣＯ２２ｎに対応する）とする。
【００３６】
例えば、発振周波数帯域が最も低いＶＣＯ０の周波数制御電圧が上限値である基準値Ａとほぼ等しくなるときの分周データＮの値がＮ０、発振周波数帯域が２番目に低いＶＣＯ１の周波数制御電圧が基準値Ａとほぼ等しくなるときの分周データＮの値がＮ１・・・発振周波数帯域が２番目に高いＶＣＯｎ−１の周波数制御電圧が基準値Ａとほぼ等しくなるときの分周データＮの値がＮｎ−１である。
【００３７】
本実施の形態では、上記の分周データＮの値Ｎ０〜Ｎｎ−１用いて、図４（Ｂ）に示す分周データＮの範囲と、そのとき選択するＶＣＯの対応関係を決めている。図４（Ａ）に示す例では、ＶＣＯの発振周波数帯域が各ＶＣＯで一部重複しているので、重複している周波数範囲などを考慮して分周データＮの範囲を決めている。
【００３８】
以下、図３のＶＣＯ・電流切替回路１５の動作を、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
プログラマブル分周器１４に設定される分周データＮが、Ｎ≦Ｎ０の条件（図４（Ｂ）に示す条件、以下同様）を満たすときには、第１の判定回路４１は、発振周波数帯域の最も低いＶＣＯ０（図４（Ａ）参照、以下同様）を選択するＶＣＯ選択信号を出力する。
【００３９】
分周データＮが、Ｎ０＜Ｎ≦Ｎ１の条件を満たすときには、第１の判定回路４１は、発振周波数帯域が２番目に低いＶＣＯ１を選択するＶＣＯ選択信号を出力する。分周データＮが、Ｎ１＜Ｎ≦Ｎ２の条件を満たすときには、第１の判定回路４１は、発振周波数帯域が３番目に低いＶＣＯ２を選択するＶＣＯ選択信号を出力する。
【００４０】
分周データＮの値が、Ｎｎ−２＜Ｎ≦Ｎｎ−１の条件を満たすときには、第１の判定回路４１は、発振周波数帯域が２番目に高いＶＣＯｎ−１を選択するＶＣＯを選択信号を出力する。さらに、分周データＮが、Ｎｎ−１＜Ｎの条件を満たすときには、第１の判定回路４１は、発振周波数帯域が最も高いＶＣＯｎを選択するＶＣＯを選択信号を出力する。
【００４１】
次に、第２の判定回路４２の動作を説明する。第２の判定回路４２は、周波数制御電圧のデジタル値と基準値Ａ、Ｂを比較する。例えば、ＶＣＯ１が選択されているときに、周波数制御電圧のデジタル値が、下限値である基準値Ｂ以上で、かつ上限値である基準値Ａ以下であると判定したときには、第２の判定回路４２は、そのとき選択されているＶＣＯ１の選択を維持する。
【００４２】
また、周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ａより大きいと判定したときには、第２の判定回路４２は、発振周波数帯域が現在選択されているＶＣＯ１より１つ上のＶＣＯ２を選択するＶＣＯ選択信号を出力する。
【００４３】
周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂより小さいと判定したときには、第２の判定回路４２は、発振周波数帯域が現在選択されているＶＣＯ１より１つ下のＶＣＯ０を選択するＶＣＯ選択信号を出力する。
【００４４】
この実施の形態では、発振周波数帯域の低いＶＣＯ１を指定するデータとして、例えば、Ｎ０＜Ｎ≦Ｎ１の値が設定されており、周波数制御電圧のデジタル値が基準値Ｂ以上、基準値Ａ以下の範囲にあるときには、第２の判定回路４２は、「現在選択されているＶＣＯの値」を維持する。また、周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ａより大きいと判定したときには、「現在選択されているＶＣＯの値＋１」をＶＣＯ選択信号として出力する。周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂより小さいと判定したときには、「現在選択されているＶＣＯの値−１」をＶＣＯ選択信号として出力する。第２の判定回路４２は、例えば、デコーダと比較器等で構成することができる。
【００４５】
ＶＣＯ選択信号として、「現在選択されているＶＣＯの値＋１」が出力されると、現在選択されているＶＣＯが発振動作を停止し、発振周波数帯域が１つ上のＶＣＯが発振動作を開始する。ＶＣＯを切り替える回路は、例えば、スイッチ回路等により実現できる。図１において、各ＶＣＯ２２ａ〜２２ｎに入力するＶＣＯ選択信号は、ＶＣＯ選択信号により制御されるスイッチ回路の機能を模式的に示したものである。
【００４６】
セレクタ４４は、制御部１２から指示されたとき、または分周データが変更されたとき、第１の判定回路４１から出力されるＶＣＯ選択信号を最初に選択してＶＣＯ２２ａ〜２２ｎとＶＣＯ出力回路１６に出力して、特定のＶＣＯを動作させる。そして、それ以降は、第２の判定回路４２から出力されるＶＣＯ選択信号（例えば、選択されているＶＣＯ値に「１」を加算した値、または「１」を減算した値）を出力する。また、セレクタ４４は、ＶＣＯを切り替えるとき、可変チャージポンプ２０の電流値を大きくする切替信号を出力する。
【００４７】
これにより、分周データに対応する発振周波数帯域を有するＶＣＯを選択する信号が出力されると共に、可変チャージポンプ２０の電流値を、ロック時より大きな値に切り替えるための切替信号が出力される。さらに、周波数制御電圧が基準値Ｂより小さいまたは基準値Ａより大きい場合には、発振周波数帯域が１つ上のＶＣＯ、または１つ下のＶＣＯを選択する信号が出力される。
【００４８】
次に、図１のＰＬＬ回路１１の動作を、図５のフローチャートを参照して説明する。
プログラマブル分周器１４に、受信する周波数に対応する分周データをセットする（図５、Ｓ１１）。
【００４９】
次に、ＶＣＯ・電流切替回路１５は、プログラマブル分周器１４に設定する分周データに対応するＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力すると共に、可変チャージポンプ２０の電流値を切り替えるために切替信号を出力する（Ｓ１２）。
【００５０】
ＶＣＯ・電流切替回路１５から電流値を大きな値に変更するための切替信号が出力されると、可変チャージポンプ２０の可変電流源３１、３４の電流値がロック時より大きな値に変更され、その大きな電流値でＰＬＬループの周波数制御が行われる。従って、ＰＬＬ回路１１の発振周波数を短時間で収束させることができる。
【００５１】
次のステップＳ１３において、周波数制御電圧が安定するまで一定時間待つ。一定時間経過したなら、周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂ以上で、かつ基準値Ａ以下か否か、基準値Ａより大きいか、あるいは基準値Ｂ未満か否かを判定する（Ｓ１４）。
【００５２】
周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂ≦周波数制御電圧のデジタル値≦基準値Ａの条件を満たすときには、ステップＳ１５に進み、現在のＶＣＯの選択を維持し、可変チャージポンプ２０の電流値を小さな値に変更する切替信号を出力する。
【００５３】
ステップＳ１４において、周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ａより大きいと判定されたときには、ステップＳ１６に進み、現在のＶＣＯの発振周波数帯域より１つ上の発振周波数帯域を有するＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。このとき、可変チャージポンプ２０には、通常より大きな電流の出力を指示する切替信号が、ＶＣＯ・電流切替回路１５から出力されている。その後、ステップＳ１３に戻る。
【００５４】
ステップＳ１４において、周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂ未満と判定されたときには、ステップＳ１７に進み、現在のＶＣＯの発振周波数帯域より１つ下の発振周波数帯域を有するＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。このとき、可変チャージポンプ２０には、通常より大きな電流の出力を指示する切替信号が、ＶＣＯ・電流切替回路１５から出力されている。その後、ステップＳ１３に戻る。
【００５５】
上記のステップＳ１２〜Ｓ１７の処理は、ＶＣＯ・電流切替回路１５の動作を示すものである。
上述した実施の形態によれば、受信を希望する放送局に対応する分周データに基づいて、複数のＶＣＯの中から発振周波数帯域が好適なＶＣＯを選択することができる。また、ＶＣＯを切り替えるときに、可変チャージポンプ２０の電流値を大きくすることで、ＰＬＬ回路を短時間で収束した状態にすることができる。
【００５６】
また、上述した実施は、ＶＣＯの発振周波数を制御する周波数制御電圧のデジタル値が、一定範囲にあるときには、現在選択されているＶＣＯの選択を維持し、そのデジタル値が上限の基準値Ａより大きいときには、発振周波数帯域が１つ上のＶＣＯに切り替えるＶＣＯ選択信号を出力する。また、周波数制御電圧のデジタル値が、下限の基準値Ｂ未満のときには、発振周波数帯域が１つ下のＶＣＯに切り替えるＶＣＯ選択信号を出力する。
【００５７】
このように構成することで、受信しようとする放送局の周波数に近い発振周波数のＶＣＯを選択することができるので、ＰＬＬ回路のロックアップ時間を短縮できる。
また、環境温度、その他の条件が変化して周波数制御電圧が変動した場合に、変動後の条件に適した発振周波数帯域を持つＶＣＯに切り替えることができる。
【００５８】
本発明は上述した実施の形態に限らず、例えば、以下のように構成しても良い。
（１）実施の形態は、第１の判定回路４１と第２の判定回路４２の出力の一方をセレクタ４４で選択するようにしたが、第１の判定回路と第２の判定回路を１つの回路で構成し、分周データに基づくＶＣＯ選択信号の生成と、基準値Ａ、Ｂとの比較を１つの回路で行うようにしても良い。
【００５９】
また、第１の判定回路４１，第２の判定回路４２、セレクタ４４を１つの回路にまとめても良い。
（２）実施の形態では、判定タイミング生成回路４３から出力される信号に従って、第２の判定回路４２が判定動作を行うようにしたが、判定タイミング生成回路４３を用いずに、第２の判定回路４２が一定時間毎に判定動作を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態のＰＬＬ回路の回路図である。
【図２】可変チャージポンプ回路の一例を示す図である。
【図３】ＶＣＯ・電流切替回路の構成を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、発振周波数及び分周データと周波数制御電圧の関係を示す図であり、図４（Ｂ）は、分周データの条件とＶＣＯの対応関係を示す図である。
【図５】ＰＬＬ回路の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１１ ＰＬＬ回路
１２ 制御部
１４ プログラマブル分周器
１５ ＶＣＯ・電流切替回路
１８ 基準クロック分周器
２０ 可変チャージポンプ
２２ａ〜２２ｎ ＶＣＯ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振周波数帯域の異なる複数のＶＣＯの内の１つを選択して発振動作を行うＰＬＬ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ等の広い周波数範囲の信号を受信するチューナでは、周波数範囲をカバーするために発振周波数帯域の異なる複数の電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）を切り替えて使用している。
【０００３】
特許文献１には、チャージポンプ回路と抵抗、キャパシタ及び発振信号を所定の分周比により分周する分周器を有するＰＬＬ回路において、チャージポンプ回路の出力信号の電流値、抵抗の抵抗値、キャパシタの容量値及び分周器の分周比のうち少なくとも２つの回路定数を切り替える切替手段を有し、切替手段が、回路定数を切替えるときに、ＰＬＬループのダンピング因子を一定のままでＰＬＬループの帯域周波数を変更することが記載されている。これにより、ループの安定性を保ちつつ十分な収束速度で良好な位相引き込み特性が得られることが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、位相比較器から出力されるアップ信号とダウン信号の位相差をカウンタでカウントし、Ｄ／Ａコンバータによりデジタルのカウント値をアナログ信号に変換することが記載されている。これにより、チャージポンプの制御を容易にすることができることが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、ローパスフィルタの抵抗値をスイッチにより切り替える２モードＰＬＬ回路において、モードに応じてチャージポンプの駆動電流を切りかえることで、引き込み時とロック時のループ特性を変化させることが記載されている。これにより、ＩＣ化が可能で、擾乱を与えにくいＰＬＬ回路を提供できることが記載されている。
【０００６】
ところで、異なる発振周波数帯域を持つ複数のＶＣＯを切り替えて使用する場合に、例えば、順次探索でターゲットの周波数と一致するようにＶＣＯを切り替えると、ＰＬＬ回路がロック状態になるまでに多くの時間がかかるという問題点があった。
【特許文献１】特開２００６−２２２９３９号公報
【特許文献２】特開平８−２８８８４３号公報
【特許文献３】特開昭６２−９２５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、ＰＬＬ回路のロックアップ時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＰＬＬ回路は、発振周波数帯域の異なる複数のＶＣＯと、プログラマブル分周器と、チャージポンプと、前記プログラマブル分周器の分周比を決める分周データに基づいて前記複数のＶＣＯの内の１つを選択すると共に、ＶＣＯを切り替える際に、前記チャージポンプの電流値を通常より大きいな値に切り替えるＶＣＯ・電流切替回路とを備える。
【０００９】
この発明によれば、分周データに基づいて最適な周波数帯域のＶＣＯに切り替えることができる。また、ＶＣＯを切り替えるときに、チャージポンプの電流値を大きくすることで、ＰＬＬ回路のロックアップタイムを短縮することができる。
【００１０】
上記のＰＬＬ回路において、前記ＶＣＯ・電流切替回路は、前記プログラマブル分周器の分周比を決める分周データに基づいて、前記複数のＶＣＯの内の１つのＶＣＯを選択する選択信号を出力する第１の判定回路と、ＶＣＯの発振周波数を制御するための制御電圧と第１の基準値及び第２の基準値を比較し、前記制御電圧が前記第１の基準値以上で、かつ前記第２の基準値以下と判定したときには、現在選択されているＶＣＯを選択し、前記制御電圧が前記第２の基準値より大きいと判定したときには、現在選択されているＶＣＯより発振周波数帯域が一段高いＶＣＯを選択する信号を出力し、前記制御電圧が前記第１の基準値未満であると判定したときには、現在選択されているＶＣＯより発振周波数帯域が一段低いＶＣＯを選択する信号を出力する第２の判定回路と、前記第１の判定回路と前記第２の判定回路の出力の一方を選択してＶＣＯ選択信号として出力するセレクタとを有する。
【００１１】
このように構成することで、ＶＣＯの発振周波数を制御する制御電圧が変動した場合にも、好適な発振周波数帯域を有するＶＣＯに切り替えることができる。
上記のＰＬＬ回路において、受信チャンネルを切り替えるときに、前記セレクタは、最初に前記第１の判定回路を選択し、それ以降前記第２の判定回路を選択する。
【００１２】
上記のＰＬＬ回路において、前記セレクタは、分周データが変更されたとき、最初に前記第１の判定回路の出力を選択し、前記チャージポンプの電流値を通常より大きな値に変更する切替信号を出力し、その後、前記第２の判定回路からＶＣＯを切り替える信号が出力されない場合には、前記チャージポンプの電流値を通常時の小さい値に変更する。
【００１３】
このように構成することで、受信チャンネルを切り換えるために、分周データが変更された場合には、最初に、第１の判定回路から出力されるＶＣＯの選択信号と、チャージポンプの電流値を通常の値より大きな値に変更する切替信号を出力し、その後、第２の判定回路からＶＣＯを切り替えるためのＶＣＯ選択信号が出力されない場合には、チャージポンプの電流値を通常の小さい値に変更する切替信号を出力する。これにより、ＶＣＯを切り替えたとき、チャージポンプの電流値を大きな値に変更してロックアップ時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数のＶＣＯの中から最適な周波数帯域のＶＣＯを選択し、さらにＶＣＯを切り替える際に、ＰＬＬ回路のロックアップ時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、実施の形態のＰＬＬ回路構成を示すブロック図である。
このＰＬＬ回路１１は、例えば、テレビチューナ用ＩＣに搭載され、複数のＶＣＯの中から、受信したい放送局の周波数に適した周波数帯域のＶＣＯを選択するための回路である。
【００１６】
図１において、テレビチューナ用ＩＣの外部の制御部（プロセッサ）１２は、ユーザが受信を希望する放送局の周波数に対応する分周データ（プログラマブル分周器１４の分周比を指定するデータ）を、テレビチューナ用ＩＣのインターフェイス回路１３に出力する。
【００１７】
インターフェイス回路１３は、制御部１２から受信した分周データをプログラマブル分周器１４とＶＣＯ・電流切替回路１５に出力する。
ＶＣＯ・電流切替回路１５は、分周データに基づいて複数のＶＣＯ２２ａ〜２２ｎの内の１つを選択するＶＣＯ選択信号と、ＶＣＯを切替え際に、可変チャージポンプ２０の出力電流を通常（ロック時）より大きな値に変更する切替信号を出力する。
【００１８】
プログラマブル分周器１４は、ＶＣＯ出力回路１６から出力される発振信号を、分周データで指定される分周比で分周して位相比較器１７に出力する。
プログラマブル分周器１４の分周比は、ＶＣＯの発振周波数と、ＰＬＬ回路の比較周波数（クロック信号の周波数）から決めることができる。実施の形態では、位相比較器１７に入力するクロック信号の周波数は一定であるので、そのクロック信号の周波数と分周データに基づいて、放送局の周波数に対して好適な発振周波数帯域を有するＶＣＯを予め決めておくことができる。従って、ＶＣＯ・電流切替回路１５は、分周データに基づいて、好適な発振周波数帯域のＶＣＯを選択する信号を生成することができる。
【００１９】
なお、プログラマブル分周器１４の前段に別の分周器を設け、ＶＣＯ出力回路１６から出力される発振信号をその分周器で分周した後、プログラマブル分周器１４でさらに分周しても良い。分周器を複数段使用することで、発振周波数が高い場合でもプログラマブル分周器１４の分周比をそれほど大きくせずに対応できる。
【００２０】
基準クロック発生器１９は、水晶振動子等から基準クロック信号を生成する回路である。基準クロック分周器１８は、基準クロック発生器１９から出力される基準クロック信号を、予め定められた分周比で分周して特定の周波数のクロック信号を位相比較器１７に出力する。
【００２１】
位相比較器１７は、プログラマブル分周器１４の出力信号と、基準クロック分周器１８から出力されるクロック信号の位相を比較し、位相差に応じた信号を可変チャージポンプ２０に出力する。
【００２２】
可変チャージポンプ２０は、位相比較器１７から出力されるアップ信号またはダウン信号に従って、電源側または接地（または負電位側）のトランジスタをオンしてループフィルタ２１のキャパシタの充電または放電を行う。また、可変チャージポンプ２０は、ＶＣＯ・電流切替回路１５からの切替信号に基づいてループフィルタ２１に供給する電流値を変化させる。
【００２３】
ループフィルタ２１は、可変チャージポンプ２０の出力電流を平滑してＶＣＯ２２ａ〜２２ｎの発振周波数を制御する周波数制御電圧として出力する。
ＶＣＯ２２ａ〜２２ｎは、それぞれ発振周波数帯域の異なる電圧制御発振器であり、これらのＶＣＯ２２ａ〜２２ｎの発振信号の内の１つがＶＣＯ出力回路１６により選択されプログラマブル分周器１４及び図示しない他の回路に出力される。
【００２４】
上記のプログラマブル分周器１４、位相比較器１７、可変チャージポンプ２０、ループフィルタ２１、ＶＣＯ２２ａ〜２２ｎ等でＰＬＬ回路を構成している。
比較器２３は、ループフィルタ２１から出力されるアナログの周波数制御電圧と、基準電圧回路２４から出力されるアナログの基準電圧を比較して、アナログの周波数制御電圧をデジタル値に変換する。
【００２５】
図２は、可変チャージポンプ２０の一例を示す図である。可変チャージポンプ２０は、正の電源ＶＤＤに接続される可変電流源３１と、ＭＯＳトランジスタ等で構成されるスイッチ３２、３３と、負電源ＶＳＳまたは接地に接続される可変電流源３４とを有する。
【００２６】
可変電流源３１、３４には、ＶＣＯ・電流切替回路１５から電流の切替信号が与えられる。ＶＣＯ・電流切替回路１５から、電流値を通常より大きな値に変更する切替信号が与えられたときには、可変電流源３１、３４の出力電流が増加する。また、ＶＣＯ・電流切替回路１５から、電流値を小さい値に変更する切替信号が与えられたときには、可変電流源３１、３４の電流が減少する。すなわち、可変チャージポンプ２０は、ＶＣＯを切替えるとき、通常より大きな電流を出力し、それ以外のときはそれより小さな電流を出力する。
【００２７】
スイッチ３２、３３には、位相比較器１７からそれぞれアップ信号またはダウン信号が与えられる。アップ信号が与えられたときには、スイッチ３２がオン、スイッチ３３がオフ状態となり、可変電流源３１の出力電流がループフィルタ２１のキャパシタに供給される。他方、ダウン信号が与えられたときには、スイッチ３２がオフ、スイッチ３３がオン状態となり、ループフィルタ２１のキャパシタに蓄積された電荷が可変電流源３４を介して放出される。
【００２８】
図３は、ＶＣＯ・電流切替回路１５の構成の一例を示す図である。ＶＣＯ・電流切替回路１５は、第１の判定回路４１と第２の判定回路４２と判定タイミング生成回路４３とセレクタ４４とを有する。
【００２９】
第１の判定回路４１は、外部の制御部１２から与えられる分周データに基づいて、複数のＶＣＯの内の１つのＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。
第２の判定回路４２は、判定タイミング生成回路４３から出力される信号をトリガとして、以下の判定動作を行う。
【００３０】
第２の判定回路４２は、比較器２３（図１）から出力される周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂ（第１の基準値に対応する）以上で、かつ基準値Ａ（第２の基準値に対応する）以下と判定したときには、現在選択されているＶＣＯの選択を維持する。また、第２の判定回路４２は、周波数制御電圧のデジタル値が基準値Ａより大きいと判定したときには、現在選択されているＶＣＯの発振周波数帯域より１つ上の発振周波数帯域を持つＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。また、第２の判定回路４２は、周波数制御電圧のデジタル値が基準値Ｂ未満と判定したときには、現在選択されているＶＣＯの発振周波数帯域の１つ下の発振周波数帯域を持つＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。基準値Ａ、Ｂは、一定の環境温度範囲等の条件でＶＣＯの発振が安定して行える周波数制御電圧の上限値と下限値に基づいて設定している。
【００３１】
セレクタ４４は、分周データが変更されてＶＣＯの切り替えを行うとき、最初に第１の判定回路４１から出力されるＶＣＯ選択信号を選択すると共に、可変チャージポンプ２０の電流値を通常より大きな値に変更する切替信号を出力する。そして、それ以降は、第２の判定回路４２から出力されるＶＣＯ選択信号を選択する。セレクタは、第２の判定回路４２からＶＣＯを切り替える信号が出力されない場合には、可変チャージポンプ２０の電流値を通常時の小さな値に変更する切替信号を出力する。
【００３２】
セレクタ４４から出力されるＶＣＯ選択信号により複数のＶＣＯ２２ａ〜２２ｎの内の１つのＶＣＯが選択されて発振動作が行われる。ＶＣＯ選択信号は、同時にＶＣＯ出力回路１６に選択信号として与えられており、ＶＣＯ出力回路１６は、ＶＣＯ選択信号により指定されるＶＣＯの出力を選択してプログラマブル分周器１４に出力する。
【００３３】
図４（Ａ）は、ＶＣＯの発振周波数及び分周データと周波数制御電圧の関係を示す図であり、図４（Ｂ）は、分周データとＶＣＯの対応関係を示す図である。
図４（Ａ）の左側の図は、ＶＣＯの発振周波数と周波数制御電圧の関係を示し、右側の図は、分周データの値Ｎ０〜Ｎｎ−１と周波数制御電圧の関係を示している。
【００３４】
分周データＮ、ＰＬＬ回路の比較周波数（クロック信号の周波数）ｆrefとすると、ＶＣＯの発振周波数ｆvcoは、以下の式で表せる。
ｆvco＝ｆref×Ｎ
ＰＬＬ回路の比較周波数ｆrefが一定であるとすると、上記の式から、受信する放送局の周波数が決まれば分周データＮの値が決まるので、分周データＮと特定の発振周波数帯域を有するＶＣＯを対応付けることができる。
【００３５】
図４（Ａ）において、発振周波数帯域が最も低いＶＣＯをＶＣＯ０（図１のＶＣＯ２２ａに対応する）、発振周波数帯域が２番目に低いＶＣＯをＶＣＯ１（図１のＶＣＯ２２ｂに対応する）・・・発振周波数帯域が２番目に高いＶＣＯをＶＣＯｎ−１（図１のＶＣＯ２２ｎ−１に対応する）、発振周波数帯域が最も高いＶＣＯをＶＣＯｎ（図１のＶＣＯ２２ｎに対応する）とする。
【００３６】
例えば、発振周波数帯域が最も低いＶＣＯ０の周波数制御電圧が上限値である基準値Ａとほぼ等しくなるときの分周データＮの値がＮ０、発振周波数帯域が２番目に低いＶＣＯ１の周波数制御電圧が基準値Ａとほぼ等しくなるときの分周データＮの値がＮ１・・・発振周波数帯域が２番目に高いＶＣＯｎ−１の周波数制御電圧が基準値Ａとほぼ等しくなるときの分周データＮの値がＮｎ−１である。
【００３７】
本実施の形態では、上記の分周データＮの値Ｎ０〜Ｎｎ−１用いて、図４（Ｂ）に示す分周データＮの範囲と、そのとき選択するＶＣＯの対応関係を決めている。図４（Ａ）に示す例では、ＶＣＯの発振周波数帯域が各ＶＣＯで一部重複しているので、重複している周波数範囲などを考慮して分周データＮの範囲を決めている。
【００３８】
以下、図３のＶＣＯ・電流切替回路１５の動作を、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
プログラマブル分周器１４に設定される分周データＮが、Ｎ≦Ｎ０の条件（図４（Ｂ）に示す条件、以下同様）を満たすときには、第１の判定回路４１は、発振周波数帯域の最も低いＶＣＯ０（図４（Ａ）参照、以下同様）を選択するＶＣＯ選択信号を出力する。
【００３９】
分周データＮが、Ｎ０＜Ｎ≦Ｎ１の条件を満たすときには、第１の判定回路４１は、発振周波数帯域が２番目に低いＶＣＯ１を選択するＶＣＯ選択信号を出力する。分周データＮが、Ｎ１＜Ｎ≦Ｎ２の条件を満たすときには、第１の判定回路４１は、発振周波数帯域が３番目に低いＶＣＯ２を選択するＶＣＯ選択信号を出力する。
【００４０】
分周データＮの値が、Ｎｎ−２＜Ｎ≦Ｎｎ−１の条件を満たすときには、第１の判定回路４１は、発振周波数帯域が２番目に高いＶＣＯｎ−１を選択するＶＣＯを選択信号を出力する。さらに、分周データＮが、Ｎｎ−１＜Ｎの条件を満たすときには、第１の判定回路４１は、発振周波数帯域が最も高いＶＣＯｎを選択するＶＣＯを選択信号を出力する。
【００４１】
次に、第２の判定回路４２の動作を説明する。第２の判定回路４２は、周波数制御電圧のデジタル値と基準値Ａ、Ｂを比較する。例えば、ＶＣＯ１が選択されているときに、周波数制御電圧のデジタル値が、下限値である基準値Ｂ以上で、かつ上限値である基準値Ａ以下であると判定したときには、第２の判定回路４２は、そのとき選択されているＶＣＯ１の選択を維持する。
【００４２】
また、周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ａより大きいと判定したときには、第２の判定回路４２は、発振周波数帯域が現在選択されているＶＣＯ１より１つ上のＶＣＯ２を選択するＶＣＯ選択信号を出力する。
【００４３】
周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂより小さいと判定したときには、第２の判定回路４２は、発振周波数帯域が現在選択されているＶＣＯ１より１つ下のＶＣＯ０を選択するＶＣＯ選択信号を出力する。
【００４４】
この実施の形態では、発振周波数帯域の低いＶＣＯ１を指定するデータとして、例えば、Ｎ０＜Ｎ≦Ｎ１の値が設定されており、周波数制御電圧のデジタル値が基準値Ｂ以上、基準値Ａ以下の範囲にあるときには、第２の判定回路４２は、「現在選択されているＶＣＯの値」を維持する。また、周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ａより大きいと判定したときには、「現在選択されているＶＣＯの値＋１」をＶＣＯ選択信号として出力する。周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂより小さいと判定したときには、「現在選択されているＶＣＯの値−１」をＶＣＯ選択信号として出力する。第２の判定回路４２は、例えば、デコーダと比較器等で構成することができる。
【００４５】
ＶＣＯ選択信号として、「現在選択されているＶＣＯの値＋１」が出力されると、現在選択されているＶＣＯが発振動作を停止し、発振周波数帯域が１つ上のＶＣＯが発振動作を開始する。ＶＣＯを切り替える回路は、例えば、スイッチ回路等により実現できる。図１において、各ＶＣＯ２２ａ〜２２ｎに入力するＶＣＯ選択信号は、ＶＣＯ選択信号により制御されるスイッチ回路の機能を模式的に示したものである。
【００４６】
セレクタ４４は、制御部１２から指示されたとき、または分周データが変更されたとき、第１の判定回路４１から出力されるＶＣＯ選択信号を最初に選択してＶＣＯ２２ａ〜２２ｎとＶＣＯ出力回路１６に出力して、特定のＶＣＯを動作させる。そして、それ以降は、第２の判定回路４２から出力されるＶＣＯ選択信号（例えば、選択されているＶＣＯ値に「１」を加算した値、または「１」を減算した値）を出力する。また、セレクタ４４は、ＶＣＯを切り替えるとき、可変チャージポンプ２０の電流値を大きくする切替信号を出力する。
【００４７】
これにより、分周データに対応する発振周波数帯域を有するＶＣＯを選択する信号が出力されると共に、可変チャージポンプ２０の電流値を、ロック時より大きな値に切り替えるための切替信号が出力される。さらに、周波数制御電圧が基準値Ｂより小さいまたは基準値Ａより大きい場合には、発振周波数帯域が１つ上のＶＣＯ、または１つ下のＶＣＯを選択する信号が出力される。
【００４８】
次に、図１のＰＬＬ回路１１の動作を、図５のフローチャートを参照して説明する。
プログラマブル分周器１４に、受信する周波数に対応する分周データをセットする（図５、Ｓ１１）。
【００４９】
次に、ＶＣＯ・電流切替回路１５は、プログラマブル分周器１４に設定する分周データに対応するＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力すると共に、可変チャージポンプ２０の電流値を切り替えるために切替信号を出力する（Ｓ１２）。
【００５０】
ＶＣＯ・電流切替回路１５から電流値を大きな値に変更するための切替信号が出力されると、可変チャージポンプ２０の可変電流源３１、３４の電流値がロック時より大きな値に変更され、その大きな電流値でＰＬＬループの周波数制御が行われる。従って、ＰＬＬ回路１１の発振周波数を短時間で収束させることができる。
【００５１】
次のステップＳ１３において、周波数制御電圧が安定するまで一定時間待つ。一定時間経過したなら、周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂ以上で、かつ基準値Ａ以下か否か、基準値Ａより大きいか、あるいは基準値Ｂ未満か否かを判定する（Ｓ１４）。
【００５２】
周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂ≦周波数制御電圧のデジタル値≦基準値Ａの条件を満たすときには、ステップＳ１５に進み、現在のＶＣＯの選択を維持し、可変チャージポンプ２０の電流値を小さな値に変更する切替信号を出力する。
【００５３】
ステップＳ１４において、周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ａより大きいと判定されたときには、ステップＳ１６に進み、現在のＶＣＯの発振周波数帯域より１つ上の発振周波数帯域を有するＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。このとき、可変チャージポンプ２０には、通常より大きな電流の出力を指示する切替信号が、ＶＣＯ・電流切替回路１５から出力されている。その後、ステップＳ１３に戻る。
【００５４】
ステップＳ１４において、周波数制御電圧のデジタル値が、基準値Ｂ未満と判定されたときには、ステップＳ１７に進み、現在のＶＣＯの発振周波数帯域より１つ下の発振周波数帯域を有するＶＣＯを選択するＶＣＯ選択信号を出力する。このとき、可変チャージポンプ２０には、通常より大きな電流の出力を指示する切替信号が、ＶＣＯ・電流切替回路１５から出力されている。その後、ステップＳ１３に戻る。
【００５５】
上記のステップＳ１２〜Ｓ１７の処理は、ＶＣＯ・電流切替回路１５の動作を示すものである。
上述した実施の形態によれば、受信を希望する放送局に対応する分周データに基づいて、複数のＶＣＯの中から発振周波数帯域が好適なＶＣＯを選択することができる。また、ＶＣＯを切り替えるときに、可変チャージポンプ２０の電流値を大きくすることで、ＰＬＬ回路を短時間で収束した状態にすることができる。
【００５６】
また、上述した実施は、ＶＣＯの発振周波数を制御する周波数制御電圧のデジタル値が、一定範囲にあるときには、現在選択されているＶＣＯの選択を維持し、そのデジタル値が上限の基準値Ａより大きいときには、発振周波数帯域が１つ上のＶＣＯに切り替えるＶＣＯ選択信号を出力する。また、周波数制御電圧のデジタル値が、下限の基準値Ｂ未満のときには、発振周波数帯域が１つ下のＶＣＯに切り替えるＶＣＯ選択信号を出力する。
【００５７】
このように構成することで、受信しようとする放送局の周波数に近い発振周波数のＶＣＯを選択することができるので、ＰＬＬ回路のロックアップ時間を短縮できる。
また、環境温度、その他の条件が変化して周波数制御電圧が変動した場合に、変動後の条件に適した発振周波数帯域を持つＶＣＯに切り替えることができる。
【００５８】
本発明は上述した実施の形態に限らず、例えば、以下のように構成しても良い。
（１）実施の形態は、第１の判定回路４１と第２の判定回路４２の出力の一方をセレクタ４４で選択するようにしたが、第１の判定回路と第２の判定回路を１つの回路で構成し、分周データに基づくＶＣＯ選択信号の生成と、基準値Ａ、Ｂとの比較を１つの回路で行うようにしても良い。
【００５９】
また、第１の判定回路４１，第２の判定回路４２、セレクタ４４を１つの回路にまとめても良い。
（２）実施の形態では、判定タイミング生成回路４３から出力される信号に従って、第２の判定回路４２が判定動作を行うようにしたが、判定タイミング生成回路４３を用いずに、第２の判定回路４２が一定時間毎に判定動作を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態のＰＬＬ回路の回路図である。
【図２】可変チャージポンプ回路の一例を示す図である。
【図３】ＶＣＯ・電流切替回路の構成を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、発振周波数及び分周データと周波数制御電圧の関係を示す図であり、図４（Ｂ）は、分周データの条件とＶＣＯの対応関係を示す図である。
【図５】ＰＬＬ回路の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１１ ＰＬＬ回路
１２ 制御部
１４ プログラマブル分周器
１５ ＶＣＯ・電流切替回路
１８ 基準クロック分周器
２０ 可変チャージポンプ
２２ａ〜２２ｎ ＶＣＯ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振周波数帯域の異なる複数のＶＣＯと、
プログラマブル分周器と、
チャージポンプと、
前記プログラマブル分周器の分周比を決める分周データに基づいて前記複数のＶＣＯの内の１つを選択すると共に、ＶＣＯを切り替える際に、前記チャージポンプの電流値を通常より大きな値に切り替えるＶＣＯ・電流切替回路とを備えるＰＬＬ回路。
【請求項２】
前記ＶＣＯ・電流切替回路は、前記プログラマブル分周器の分周比を決める分周データと基準値を比較して、前記複数のＶＣＯの内の１つのＶＣＯを選択する選択信号を出力する第１の判定回路と、ＶＣＯの発振周波数を制御するための制御電圧と第１の基準値及び第２の基準値を比較し、前記制御電圧が前記第１の基準値以上で、かつ前記第２の基準値以下と判定したときには、現在選択されているＶＣＯを選択し、前記制御電圧が前記第２の基準値より大きいと判定したときには、現在選択されているＶＣＯより発振周波数帯域が一段高いＶＣＯを選択する信号を出力し、前記制御電圧が前記第１の基準値未満であると判定したときには、現在選択されているＶＣＯより発振周波数帯域が一段低いＶＣＯを選択する信号を出力する第２の判定回路と、前記第１の判定回路と前記第２の判定回路の出力の一方を選択してＶＣＯ選択信号として出力するセレクタとを有する請求項１記載のＰＬＬ回路。
【請求項３】
受信チャンネルを切り替えるときに、前記セレクタは、最初に前記第１の判定回路を選択し、それ以降前記第２の判定回路を選択する請求項２記載のＰＬＬ回路。
【請求項４】
前記セレクタは、分周データが変更されたとき、最初に前記第１の判定回路の出力を選択し、前記チャージポンプの電流値を通常より大きな値に変更する切替信号を出力し、その後、前記第２の判定回路からＶＣＯを切り替える信号が出力されない場合には、前記チャージポンプの電流値を通常時の小さい値に変更する切替信号を出力する請求項２または３記載のＰＬＬ回路。
【請求項１】
発振周波数帯域の異なる複数のＶＣＯと、
プログラマブル分周器と、
チャージポンプと、
前記プログラマブル分周器の分周比を決める分周データに基づいて前記複数のＶＣＯの内の１つを選択すると共に、ＶＣＯを切り替える際に、前記チャージポンプの電流値を通常より大きな値に切り替えるＶＣＯ・電流切替回路とを備えるＰＬＬ回路。
【請求項２】
前記ＶＣＯ・電流切替回路は、前記プログラマブル分周器の分周比を決める分周データと基準値を比較して、前記複数のＶＣＯの内の１つのＶＣＯを選択する選択信号を出力する第１の判定回路と、ＶＣＯの発振周波数を制御するための制御電圧と第１の基準値及び第２の基準値を比較し、前記制御電圧が前記第１の基準値以上で、かつ前記第２の基準値以下と判定したときには、現在選択されているＶＣＯを選択し、前記制御電圧が前記第２の基準値より大きいと判定したときには、現在選択されているＶＣＯより発振周波数帯域が一段高いＶＣＯを選択する信号を出力し、前記制御電圧が前記第１の基準値未満であると判定したときには、現在選択されているＶＣＯより発振周波数帯域が一段低いＶＣＯを選択する信号を出力する第２の判定回路と、前記第１の判定回路と前記第２の判定回路の出力の一方を選択してＶＣＯ選択信号として出力するセレクタとを有する請求項１記載のＰＬＬ回路。
【請求項３】
受信チャンネルを切り替えるときに、前記セレクタは、最初に前記第１の判定回路を選択し、それ以降前記第２の判定回路を選択する請求項２記載のＰＬＬ回路。
【請求項４】
前記セレクタは、分周データが変更されたとき、最初に前記第１の判定回路の出力を選択し、前記チャージポンプの電流値を通常より大きな値に変更する切替信号を出力し、その後、前記第２の判定回路からＶＣＯを切り替える信号が出力されない場合には、前記チャージポンプの電流値を通常時の小さい値に変更する切替信号を出力する請求項２または３記載のＰＬＬ回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１１８８０３（Ｐ２０１０−１１８８０３Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８９３７２（Ｐ２００８−２８９３７２）
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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