平成27年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問13
テクノロジ／ハードウェア図に示すPLLがロック状態の場合，出力周波数foutを基準周波数frefで表したものはどれか。ここで，分周器の分周比はNとする。
出典：平成27年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問13
- アfref／N
- イN／fref
- ウ1／（N fref）
- エNfref
正解：エ
解説
PLL（Phase Locked Loop）は，位相比較器，ループフィルタ，電圧制御発振器（VCO），そして出力を分周してフィードバックする1／N分周器から構成されます。ロック状態（位相同期が確立した安定状態）では，位相比較器に入力される基準周波数frefと，出力foutを1／N分周器で分周した信号（fout／N）の周波数及び位相が一致するように制御が働きます。したがって，fref＝fout／Nという関係が成り立ち，これをfoutについて解くと，fout＝N×frefとなります。
選択肢ごとの解説
- ア誤り。fref／Nは，基準周波数を分周した値であり，フィードバック信号fout／Nがfrefに一致するという関係から導かれる出力周波数の式とは一致しません。
- イ誤り。N／frefは，周波数の次元（単位）としても不自然な式であり，ロック状態における位相比較器の入出力の関係からは導かれません。
- ウ誤り。1／（N fref）も周波数の次元と合わない式であり，ロック状態におけるfref＝fout／Nという関係からは導かれません。
- エ正しい。ロック状態では，fref＝fout／N（フィードバック信号がfrefに一致する）という関係が成り立つため，これをfoutについて解くとfout＝Nfrefとなります。