JPH01222519A - 発振回路の制御方式 - Google Patents

発振回路の制御方式

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JPH01222519A
JPH01222519A JP63048431A JP4843188A JPH01222519A JP H01222519 A JPH01222519 A JP H01222519A JP 63048431 A JP63048431 A JP 63048431A JP 4843188 A JP4843188 A JP 4843188A JP H01222519 A JPH01222519 A JP H01222519A
Authority
JP
Japan
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frequency
pll
voltage
temperature
oscillation
Prior art date
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Pending
Application number
JP63048431A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiichi Uchiyama
敏一 内山
Osamu Otomo
大友 修
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Communication Equipment Co Ltd filed Critical Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication of JPH01222519A publication Critical patent/JPH01222519A/ja
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はPLL回路を構成した発振回路に関し、詳しく
はPLL回路に印加する゛基準入力信号喪失時に於ても
所装の安定度の高い発振周波数を得るための発振回路の
制御万弐忙関する。
(従来技術) 近年、計測、放送9通信及び医療等の分野に於て情報の
高品質、高密度化が進み、これら情報の高品質、高密度
化に対応する為それらに用いられる発振回路は温度補償
を行ない或はPLL回路を用いて発揚周波数の安定度を
高めている。
第2図は従来より用いられている温度補償型水晶発儀器
を示すプαツク図である。同図に於て1はサーミスタ或
はポジスタ等の感温素子を用いた温度検知回路、2は電
圧制御型水晶発振器(以下V CXOと記す)でおって
1周知の如く水晶を用いた発振器は周囲温度変化に伴な
い発振。
周波数が2次若しくは3次関数的に変動するが、該発振
周波数の変動を抑制する為に前記温度検知回路1より前
記VCXO2に変動分を補正する電圧を加え発揚周波数
の安定度を高めるものであった。
更に発振周波数の安定度を高めろ為に第3図に示す如(
PLL回路を用いた発振回路も数多く用いられている。
同図に於て3は温度補償された電圧可変型発振器(以下
TCVCXOと記す)であって、該Tcvcxo出力を
分周器4に入力し所望の周波数に分周して位相比較器5
に入力する。該位相比較器5は前記分周器4出力とセシ
ウム等の原子標準による基準信号若しくは恒温槽入水晶
発振器(以下0CXOと記す)よシ出力された基準信号
とを比較し周波数の差に比例した信号を発生すると共に
その出力は演算増幅器6に入力する。
該演算増幅器6では前記位相比較器の出力とオフセット
電圧とを加算し、演算した後に次段のL P F 7に
出力し、該LPFで直流分のみを通過させ前記’l’c
VcXOに制御電圧を加える。又。
Tcvexoは周知の如く周囲温度による周波数変動を
抑圧する友めの補償電圧と、PLL回路の制御電圧の両
者を加算した電圧によって制御され設定周波数で発振す
るよう構成されている。
このように構成された発振回路は’l’cVcX。
自身で温度補償をすると共にPLL回路にて発振周波数
をロックするよう動作する為安定度の高い発振周波数を
得ることができるのみならず使用環境等によシ基準信号
を得ることができない場合にも前記TCVCXOの発振
周波数でPLLが自走状態となるのである程度安定した
発振周波数を得ることができる。
しかしながら前記TCVCXOは前述した如く温度補償
制御制御信号とPLL回路の制御信号の独立した2釉類
の入力情報を受け、それらを合成した信号の電圧で最終
的に制御されるが。
温度補償糸に用いられるサーミスタ或はポジスタ等の感
温素子が発振器の制御電圧発生回路に直結している為に
それらの雑音によシ位相雑音特性(以下C/N比と記す
)が著しく劣化する等の欠点があった。
(発明の目的) 本発明は上述した如き欠点に鑑みなされたものであって
、C/N比が高く且つ安定度の高いPLL構成の発振回
路であって、PLLに印加される基準信号喪失時に於て
も温度補償した発振周波数を得ることを可能とした発振
回路の制御方式を提供することを目的とする。
(発明の概要) この目的を達成する為に本発明はPLL構成の発振回路
に於て9位相比較器とLPF間に温度情報を有すオフセ
ット電圧を印加すると共に該オフセラl−電圧による前
記VCOの周波数変動がPLLのロックレンジからはず
れないよう前記オフセット電圧を設定し、PLLに印加
する基準入力信号喪失時には前記オフセット電圧により
温度補償制御を行なうことができるよう手段を講する。
(実施例) 以下9本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説
明する。
先づ1本発明の理解を助ける為従来よシ用いられている
TCXOについて少しく説明する。
例えば、 ’l’cXO内に構成されたvcxoの温度
−周波数特性を第4図に示す如く3次曲線的に変化する
ものを用いたとすると25℃のときの発振周波数(以下
、設定周波数)がFO,TA’Cの時発振周波数FAと
なる。また該v cxoに印加される制御電圧特性は第
5図に示す如く設定周波数FOを出力するときに必要な
制御電圧VO9周波数FAを出力する時忙必要な制御電
圧VAとすると、TA’Cに於ける発振周波FAは設定
周波数FOより(FO−Fh)  分だけ低い値をとシ
、この周波数変動を補正するためにFO+(FO−FA
)となる制御電圧VA”&TCXOの温度検知部よ#)
VCXOに印加するものである。
即ち、 vcxoの温度−周波数特性による周波数変動
を抑圧するよう第6図に示す如く前記発振周波数特性の
逆特性をもったオフセット電圧なりcxoに印加すれば
該v cxoの発振周波数は常に設定周波数Foを維持
することができろ。
又、温度補償型発振器を用い且つPLL構成とする場合
には温度情報を有すオフセット電圧とPLLの制御電圧
との2人力によって制御する’1’cvcxoを用いれ
ば良いが、温度情報電圧生成部よりの雑音によシ発伽器
の出力信号が瞬間約に周波数変動をきたすか若しくはC
/Nが著しく低下する等の欠点のあったこと前述の通り
である。
そこで本発明は第1図に示す如き手段をとる。
即ち、C/N比の高いVCXO8を発振器とし。
該VCXO出力を入力し所望の周波数に分周する分周器
9と該分周器出力信号と基準入力信号とを入力し、その
位相差に比例した電圧を発生する位相比較器10.該位
相比較器出力と温度検知回路11との出力を加算し増幅
する演算増幅器12及び該演算増幅器出力のうち直流分
のみを通過させるLPF13よシ構成する。
即ち1本発明に於ては温度補償電圧ff:LPFを介し
てVCXOの制御電圧とすることによってポジスタ或は
サーミスタ等の感温素子から発生する雑音成分を除去す
ることによってC/N比の高い発振出力を得るものであ
る。
このように構成した発振回路に於て9例えばVCXOの
制御電圧特性を第7図に示す如(oV乃至5V、使用温
度範囲(−10℃〜+60℃)に於ける周波数変動率△
f/fを第81¥1に示す如く±20ppmとすると1
周囲温度が一10℃の時には自走発振周波数がFoに対
して+20ppmであるので、第7図の特性にてvOの
時の周波数FOよりも一20ppmの周波数を出力しう
る電圧7人を第1図に示す温度検知回路11より印加す
ればよい。第9図に温度検知回路出力特性を示す。
このような特性の電圧を演算増幅器12に印加し位相比
較器よりの出力と加算しLPF9介しvcxoを制御す
ればv cxo出力が設定周波数と一致している時及び
位相比較器10の基準入力信号喪失時に於て該位相比較
器出力信号がOとなってもTCXOとして機能すると共
にPLLロック時には前記vcxoの温度の変化による
周波数変動が補正され設定周波数に一致或は近似してい
るために位相比較器に於ける位相検出機能も従来のPL
Lに使用していたものと同特性で十分である。
更に温度検知回路部にて発生する雑音はLPFを介すこ
とにより除去することができるのでVCXOに及ぼす影
響は低減される。
同9本実施例に於て水晶発会器を用いて説明したが、こ
れに限るわけでな(SAW’i!を用いてもよく又、水
晶以外の発振器を用いた場合には該発振器の温度補償を
するようなオフセット電圧を温度検知回路より位相比較
器とLPFとの間に印加すればよいことは明らかである
(発明の効果) 本発明は上述した如く構成し且つ機能するものであるか
らPLLロック時に於ては温度補償後の補正誤差を補う
ように基準信号との位相補正を行なうので発振周波数の
安定度が高く且つ(、”/N比の高いものを得ることが
できるのみならす、PLLに供給する基準入力信号喪失
時に於てもT CXOとして機能するので発振周波数の
安定度を高めるのに著効を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施にあたって用いる発振回路の構成
を示すブロック図、第2図及び第3図は従来用いられて
いる発振回路の構成を示すブロック図、第4図及び第8
図は水晶発振器の温度−周波数特性を示す図、第5図及
び第7図はvcxoの制御電圧特性を示す図、第6図及
び第9図はv cxoに印加する制御電圧特性を示す図
である。 1.11・・・・・・・・・温度検知回路、   2,
8・・・・・・・・・VCXO3・・・・・・・・・T
CXo 。 4.9・・・・・・・・・分周器、    5.10・
・・・・・・・・位相比較器、    6.12・・・
・・・・・・演算増幅器。 7.13・・・・・・・・・LPF0 特許出願人  東洋通信機株式会社 第 j 口 :−2− 第 3 口 第 lA  にJ 第 S 図 第 ? 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電圧制御発振器(以下VCOと記す)の発振周波
    数安定度を高める為に前記VCO出力を入力し所望の周
    波数に分周する分周器と、該分周器出力信号と基準信号
    とを入力する位相比較器(以下PDと記す)と、該PD
    出力信号を入力する低域ろ過器(以下LPFと記す)と
    を備え、該LPF出力を前記VCOに入力するようにし
    たPLL構成の発振回路に於て、前記PDとLPFとの
    間に温度情報を有すオフセット電圧を加えたことを特徴
    とする発振回路の制御方式。
JP63048431A 1988-03-01 1988-03-01 発振回路の制御方式 Pending JPH01222519A (ja)

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