JPH061855B2 - 異常ロツク修正回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、ＶＸＯ（電圧制御水晶発振回路）の異常ロッ
クを修正する異常ロック修正回路に関するもので、特に
ＩＣ（集積回路）化に適した異常ロツク検出回路に関す
る。

(ロ)従来技術 ＶＸＯは、その帰還路に水晶振動子を有している為、正
確な発振周波数を必要とするＶＴＲ（ビデオテープレコ
ーダ）のＡＰＣ（オートマチツクフェーズコントロー
ル）回路やＰＬＬ（フェーズロックドループ）回路に多
用されている。しかしながら、ＶＸＯは基準発振周波数
の奇数次高調波にその発振周波数がロックするという問
題を有する。そこで、通常のＶＸＯは異常ロックを防止
する為に帰還路に水晶振動事共にローパスフィルタを配
置している。第２図は、その様なＶＸＯを示す回路図
で、(1)は３．５８ＭHzで発振するＶＸＯ、(2)は前記Ｖ
ＸＯ(1)の帰還路に配置されている水晶振動子、(3)は前
記水晶振動子(2)の一端とアース間に接続されるローパ
スフィルタである。ＶＸＯ(1)の端子４(4)から発生する
帰還信号、水晶振動子(2)、ローパスフィルタ(3)及び端
子(5)を介してＶＸＯ(1)に帰還される。その際、水晶振
動子(2)を３．５８ＭHzの信号成分が通過する為、ＶＸ
Ｏ(1)は３．５８ＭHzで発振する。ところが、水晶振動
子(2)は同時に奇数次高調波も通過させる。しかしなが
ら、そのカットオフ周波数を奇数次高調波数の周波数よ
り低く設定してあるローパスフィルタ(3)が帰還路に配
置されている為、奇数次高調波を確実に除去することが
出来、ＶＸＯ(1)が奇数次高調波に異常ロックすること
がない。

第２図の如きＶＸＯは、例えば昭和６１年７月３１日付
で電波新聞出版部より発行された「全ＴＶ・ビデオ回路
図集」第４１９頁に記載されている。

(ハ)発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第２図の回路においてはＩＣ化に不適で
あった。すなわち、通常のＶＣＯであればＩＣの外付け
としては共振回路のもで良いがＶＸＯの場合には前記共
振回路に相当する水晶振動子(2)のほかにＲ，Ｌ，Ｃか
ら成るローパスフィルタ３が必要となり、ＩＣの外付け
部品点数が増すという欠点があった。

(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、所定の発振
周波数で発振し、制御端子に加わる制御信号に応じてそ
の発振周波数を可変し得るＶＸＯと、該ＶＸＯの発振周
波数が所定の発振周波数以外の周波数にロックしたこと
を検出する異常ロック検出回路と、該異常ロック検出回
路の出力制御信号に応じて前記制御端子を所定電位に固
定するスイッチとから成ることを特徴とする。

(ホ)作用 本発明によれば、所定の発振周波数で発振するＶＸＯが
異常ロックしたことを検出すると、ＶＸＯの制御端子を
所定電位に固定し、その発振周波数を強制的に変化させ
ている。その結果、ＶＸＯは前記所定の発振周波数に自
己復帰することとなり発振周波数の修正を行なうことが
出来る。

(ヘ)実施例 第１図は、本発明の一実施例を示す回路図で、(6)は水
晶振動子(7)、該水晶振動子(7)の発振出力信号を＋θ度
移相する第１移相回路(8)、前記発振出力信号を−θ度
移相する第２移相回路(9)、第１移相回路(8)の出力信号
を増幅する第１増幅回路(10)、第２移相回路(9)の出力
信号を増幅する第２増幅回路(11)、及び第１及び第２ト
ランジスタ(12)及び(13)から成り第１及び第２増幅回路
(10)及び(11)の利得を定める差動増幅回路(14)からなり
３．５８ＭHzで発振するＶＸＯ、(15)はＶＸＯ(6)の発
振周波数を制御する制御端子、(16)はＶＸＯ(6)の発振
出力信号が発生する出力端子(17)はＶＸＯ(6)の発振出
力信号の異常ロックを検出し異常ロック時に“Ｌ”レベ
ルの出力制御信号を発生する異常ロック検出回路、(18)
は前記異常ロック検出回路(17)の出力制御信号に応じて
開閉するスイッチ（Ｈ：open，Ｌ：short）である。

第１図の水晶振動子(7)の周波数対位相特性は、第３図
のように示され、水晶振動子(7)の共振周波数ｆｒにお
いて寄贈両は０度となり、共振周波数ｆｒの前後におい
ては、その周波数に対応して位相量が変化する。例え
ば、水晶振動子(7)の一端に発生する発振出力信号の位
相がα度であるとすれば、前記発振出力信号は第１及び
第２移送回路(8)及び(9)で所定量移相させられ、第１移
相回路(8)の出力端には（α＋θ）度の位相の出力信号
が発生し、第２移相回路(9)の出力端には（α−θ）度
の位相の出力信号が発生する。ここで、ＶＸＯ(6)の制
御端子(15)に、第１トランジスタ(12)ベースにバイアス
を加えているバイアス源(19)の電圧と等しい制御電圧を
加えたとすれば、第１及び第２トランジスタ(12)及び(1
3)のコレクタ・エミッタ路に流れる電流が等しくなる。
ところで、第１及び第２トランジスタ(12)及び(13)のコ
レクタ・エミッタ路に流れる電流は、それぞれ第１及び
第２増幅回路(10)及び(11)の利得を定めており、電流値
が増加すれば利得が上昇し、電流値が低下すれば利得が
下降する。従って第１及び第２増幅回路(10)及び(11)の
利得は等しくなる。

それ故、第１及び第２移相回路(8)及び(9)の出力端に得
られる前記出力信号は、同じ量だけ増幅された後に加算
される。すると、加算後の信号の位相は、やはりα度と
なり水晶振動子(7)の他端には一端と同相の信号が発生
していることになり水晶振動子(7)の内部での位相は零
となる。この為ＶＸＯ(6)は共振周波数ｆｒで発振して
いることが解かれる。

又、ＶＸＯ(6)の制御端子(15)にバイアス源(19)の前記
電圧と異なる電圧を加えたならば、その電位差に応じた
電流がそれぞれ第１及び第２トランジスタ(12)及び(13)
のコレクタ・エミッタ路を流れることになり、第１及び
第２増幅回路(10)及び(11)の利得はそれに応じて異な
る。例えば、第２増幅回路(11)の利得の方が大とするな
らば、加算後の信号の位相はα度と比べ遅れ位相にな
る。その結果、第３図から明らかなようにＶＸＯ(6)は
共振周波数ｆｒり低い周波数で発振することになる。従
って、第１図のＶＸＯ(6)は制御端子(15)に加わる制御
電圧に応じて、その発周波数を可変することが出来る。

今、ＶＸＯ(6)が３．５８ＭHzの正常な周波数で発振し
ているとするならば、その発振出力信号は異常ロック検
出回路(17)に印加され、発振状態が検出される。この場
合、正常な周波数で発振しているので異常ロック検出回
路(17)から“Ｈ”レベルの出力制御信号が発生し、スイ
ッチ(18)を図示の如き開放状態に切換える。従って、Ｖ
ＸＯ(6)の発振周波数制御動作には何ら影響を与えず、
ＶＸＯ(6)は制御端子(15)からの制御電圧に応じて３．
５８ＭHzの発振動作を継続する。

次にＶＸＯ(6)が異常ロック状態となり、３倍の周波数
１０．７４ＭHzにロックした場合について説明する。１
０．７４ＭHzの発振出力信号が異常ロック検出回路(17)
に印加されると、その異常ロック状態が検出され、
“Ｌ”レベルの出力制御信号が発生し、スイッチ(18)を
図示と逆に閉成する。すると、制御端子(15)の電位が低
くなり第１トランジスタ(12)がオンし、第２トランジス
タ(13)がオフする。その為、定電流源(20)に流れる定電
流は、第１トランジスタ(12)を介して流れるようにな
り、第２増幅回路(11)の利得が大となり、第１増幅回路
(10)の利得が零となる。この場合、水晶振動子(7)の一
端からの発振出力信号は、第１移相回路(8)及び第１増
幅回路(10)を通過出来なくなり、第２移相回路９及び第
２増幅回路１１を通過するようになる。その時、遅相動
作を行なう第２移相回路９は、ローパスフィルタで構成
されているので、１０．７４ＭHzの周波数成分は抑圧さ
れることになり、１０．７４ＭHzの発振は停止する。そ
の後、水晶振動子(7)の特性に応じて決まる発振周波数
でかつ、前記ローパスフィルタの帯域内の周波数で発振
が再開する。前記ローパスフィルタの範囲内で最も発振
し易い周波数は本来の３．５８ＭHzの周波数であり、前
記周波数の信号のみが水晶振動子７を介して帰還される
ことになる。すると、異常ロック検出回路(17)から再び
“Ｈ”レベルの出力制御信号が発生するようになり、ス
イッチ(18)を開放にする。その為、ＶＸＯ(6)の第１及
び第２増幅回路(10)及び(11)の利得は、制御端子(15)か
らの制御電圧に応じて等しくなるように切換わる。その
結果、ＶＸＯ(6)の発振周波数は３．５８ＭHzに修正さ
れる。

従って、ＶＸＯ(6)は、再び制御端子(15)からの制御電
圧に応じて発振するようになる。

ところで、前記異常ロック検出回路(17)の具体的な構成
は明記しなかったが、その構成は種々な物が考えられ
る。例えＶＸＯ(6)の発振出力信号の周波数を所定期
間、カウンターで計数して判別しても良いし、前記発振
出力信号の周波数を電圧に交換し、前記電圧をコンパレ
ータで比較して、正常及び異常ロックの判別をしても良
い。

(ト)発明の効果 以上述べた如く、本発明に依ればＶＸＯが異常ロック状
態になったことを検出すると、その検出信号に応じてＶ
ＸＯの制御端子を所定電位に強制的に固定させ、その発
振周波数を強制的に元の正しい周波数に自己復帰させる
ことが出来、異常ロック状態の解消を計ることが出来
る。又、本発明に依れば従来必要であったＩＣの外付け
部品を消減することが出来、ＩＣ化にも好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、第２図は従
来のＶＸＯを示す回路図、及び第３図は第１図の説明に
供する為の特性図である。 (6)…ＶＸＯ、(15)…制御端子、(17)……異常ロック検
出回路、(18)…スイッチ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−120661（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−58751（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−3528（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−15391（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭52−15946（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の共振点を有する振動子、該振動子の
   両端間に直列接続された位相を進ませる進相回路と第１
   増幅回路、前記振動子の両端間に直列接続された位相を
   遅らせる遅相回路と第２増幅回路及び前記第１及び第２
   増幅回路の利得を逆方向に制御する差動増幅器を有する
   ＶＸＯと、該ＶＸＯの発振周波数が所定の発振周波数以
   外の周波数にロックしたことを検出する異常ロック検出
   回路と、該異常ロック検出回路の出力制御信号に応じて
   前記ＶＸＯの差動増幅器の一方の端子を所定電位に固定
   するスイッチとからなり、前記ＶＸＯが異常ロックした
   場合に前記スイッチを切換えて、前記ＶＸＯの前記遅相
   回路に応じて前記ＶＸＯの発振周波数が定まるようにし
   たことを特徴とする異常ロック修正回路。