JPH06230046A - 広レンジ周波数比較器 - Google Patents
広レンジ周波数比較器Info
- Publication number
- JPH06230046A JPH06230046A JP3954693A JP3954693A JPH06230046A JP H06230046 A JPH06230046 A JP H06230046A JP 3954693 A JP3954693 A JP 3954693A JP 3954693 A JP3954693 A JP 3954693A JP H06230046 A JPH06230046 A JP H06230046A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- difference
- signal
- reference signal
- expander
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定可能範囲を狭めることなく高精度の周波
数偏差測定を可能にした周波数比較器を提供することを
目的としたものである。 【構成】 逓倍した被測定周波数信号と基準信号との差
の信号を求める差分拡大器を複数段直列に接続すること
によって、被測定信号周波数と基準信号周波数との差を
拡大した上で、両者の差を測定する周波数比較器におい
て、被測定信号周波数と基準信号周波数との周波数偏差
の大きさによって、使用する差分拡大器の段数を切り替
える。
数偏差測定を可能にした周波数比較器を提供することを
目的としたものである。 【構成】 逓倍した被測定周波数信号と基準信号との差
の信号を求める差分拡大器を複数段直列に接続すること
によって、被測定信号周波数と基準信号周波数との差を
拡大した上で、両者の差を測定する周波数比較器におい
て、被測定信号周波数と基準信号周波数との周波数偏差
の大きさによって、使用する差分拡大器の段数を切り替
える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は広レンジ周波数比較器に
関し、詳しくは周波数偏差測定装置等に置いて使用する
高精度周波数比較器に関するものである。
関し、詳しくは周波数偏差測定装置等に置いて使用する
高精度周波数比較器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種通信装置の内部発振噐の出力信号や
周波数信号発振源の周波数偏差を測定する装置として
は、被測定信号の周波数を基準となる高安定な信号周波
数と比較するよう構成するのが一般的である。
周波数信号発振源の周波数偏差を測定する装置として
は、被測定信号の周波数を基準となる高安定な信号周波
数と比較するよう構成するのが一般的である。
【０００３】従来の周波数比較回路としては図２に示す
ものが知られている。この図に示す装置は、被測定信号
周波数を分周する分周器１と、逓倍機能をもったＰＬＬ
回路２及び、その出力と後述する基準信号とを混合する
第一のミキサ３とからなる第一の差分拡大器ＭＵＬＴ１
と、この拡大器に直列に接続され、同様に逓倍機能を持
った第二のＰＬＬ回路４及びその出力と基準信号とを混
合する第二のミキサ５とからなる第二の差分拡大器ＭＵ
ＬＴ２と、この第二の拡大器の出力を分周する第二の分
周器６と、第二の分周器出力信号の周波数を計測するカ
ウンタ７と、その結果を表示するディスプレイ８と、上
記第一と第二のミキサに基準となる信号を供給する基準
発振噐９と、この基準発振噐出力を所要倍数に逓倍する
機能を持った第三のＰＬＬ回路１０とから構成されてい
る。
ものが知られている。この図に示す装置は、被測定信号
周波数を分周する分周器１と、逓倍機能をもったＰＬＬ
回路２及び、その出力と後述する基準信号とを混合する
第一のミキサ３とからなる第一の差分拡大器ＭＵＬＴ１
と、この拡大器に直列に接続され、同様に逓倍機能を持
った第二のＰＬＬ回路４及びその出力と基準信号とを混
合する第二のミキサ５とからなる第二の差分拡大器ＭＵ
ＬＴ２と、この第二の拡大器の出力を分周する第二の分
周器６と、第二の分周器出力信号の周波数を計測するカ
ウンタ７と、その結果を表示するディスプレイ８と、上
記第一と第二のミキサに基準となる信号を供給する基準
発振噐９と、この基準発振噐出力を所要倍数に逓倍する
機能を持った第三のＰＬＬ回路１０とから構成されてい
る。
【０００４】以上の構成において具体的数値を付し動作
を説明すれば、被測定信号周波数が５ＭＨｚ＋△ｆ（△
ｆは被測定信号の周波数偏差）とした場合、この信号は
第一の分周器によって１／６２５に分周され８ｋＨｚ＋
△ｆ／６２５の周波数に変換される。更に、この信号は
第一の差分拡大器ＭＵＬＴ１の第一のＰＬＬ２によって
６２０倍に逓倍し、更に基準信号５ＭＨｚと混合し、そ
の差の４０ＭＨｚ＋（６２０／６２５）・△ｆが選択的
に出力される。この信号は更に第二のＭＵＬＴ２の第二
のＰＬＬ４において１２６倍された後、基準発振噐出力
と混合され、その差の４０ｋＨｚ＋（１２６×６２０）
／６２５・△ｆなる周波数に変換される。この信号は第
二の分周器６において１／４０、０００に分周されたの
ち周波数カウンタ７のゲ−ト信号として供給される。
を説明すれば、被測定信号周波数が５ＭＨｚ＋△ｆ（△
ｆは被測定信号の周波数偏差）とした場合、この信号は
第一の分周器によって１／６２５に分周され８ｋＨｚ＋
△ｆ／６２５の周波数に変換される。更に、この信号は
第一の差分拡大器ＭＵＬＴ１の第一のＰＬＬ２によって
６２０倍に逓倍し、更に基準信号５ＭＨｚと混合し、そ
の差の４０ＭＨｚ＋（６２０／６２５）・△ｆが選択的
に出力される。この信号は更に第二のＭＵＬＴ２の第二
のＰＬＬ４において１２６倍された後、基準発振噐出力
と混合され、その差の４０ｋＨｚ＋（１２６×６２０）
／６２５・△ｆなる周波数に変換される。この信号は第
二の分周器６において１／４０、０００に分周されたの
ち周波数カウンタ７のゲ−ト信号として供給される。
【０００５】周波数カウンタでは基準信号５ＭＨｚを第
三のＰＬＬ回路によって６．６倍に逓倍し、この信号を
上記第二の分周器６のゲ−ト信号周期により計数するこ
とによって、上記ゲ−ト信号とした信号の周期を検出す
る。上記の各ブロックの分周値及び逓倍値によれば、被
測定信号周波数の周波数偏差△ｆがゼロの場合、カウン
タによって計数される数値は３２、７６８、０００とな
る。即ち、本来極めて偏差の小さい二つの信号周波数を
測定する手法として、二つの周波数偏差を逓倍拡大する
ことによって、微小偏差値を検出し易いようにしてい
る。
三のＰＬＬ回路によって６．６倍に逓倍し、この信号を
上記第二の分周器６のゲ−ト信号周期により計数するこ
とによって、上記ゲ−ト信号とした信号の周期を検出す
る。上記の各ブロックの分周値及び逓倍値によれば、被
測定信号周波数の周波数偏差△ｆがゼロの場合、カウン
タによって計数される数値は３２、７６８、０００とな
る。即ち、本来極めて偏差の小さい二つの信号周波数を
測定する手法として、二つの周波数偏差を逓倍拡大する
ことによって、微小偏差値を検出し易いようにしてい
る。
【０００６】しかしながら、上記測定手段では逓倍に使
用するＰＬＬ回路のＶＣＯの周波数可変範囲には限りが
あるため、被測定信号周波数の範囲に限定があり、それ
を越える範囲での測定が不可能である。公知の通りフエ
−ズロックル−プ（ＰＬＬ回路）は、位相比較器、低域
フィルタ（積分回路）、ＶＣＯ（電圧制御発振噐）から
なるル−プ回路を含むが、このＰＬＬ回路のＶＣＯの周
波数可変範囲は一定の範囲がある。
用するＰＬＬ回路のＶＣＯの周波数可変範囲には限りが
あるため、被測定信号周波数の範囲に限定があり、それ
を越える範囲での測定が不可能である。公知の通りフエ
−ズロックル−プ（ＰＬＬ回路）は、位相比較器、低域
フィルタ（積分回路）、ＶＣＯ（電圧制御発振噐）から
なるル−プ回路を含むが、このＰＬＬ回路のＶＣＯの周
波数可変範囲は一定の範囲がある。
【０００７】つまり、測定精度を高めるためには、逓倍
倍率を大きくして周波数偏差を拡大する必要があるが、
逓倍率を大きくすると各ＰＬＬ回路にて処理すべき周波
数範囲が必然的に広くなるが上記のようにＶＣＯに限界
があって、あまり拡大率を大きくすると広い範囲の周波
数比較ができなくなる欠点があった。従って、測定精度
向上と広い範囲で測定することは互いに相反する要求で
あった。特に１０-10 〜１０-12 程度の高精度測定にお
いては、周波数安定度に優れたＶＣＯを使用したとして
も、その可変範囲は高々数ｐｐｍ程度であり、第二のＰ
ＬＬ回路のＶＣＯの周波数可変範囲がＸｐｐｍとすれば
測定可能な被測定信号の周波数の偏差は上記例の場合は
ｘ／１２６となり、狭い範囲しか測定できなくなる欠点
があった。具体的に示せば、上記第一と第二のＰＬＬ回
路のＶＣＯの周波数可変範囲が１０ｐｐｍとすれば、１
０ｐｐｍ／１２６＝０．０８ｐｐｍとなる。また、差分
拡大器を一つにすると、測定可能な周波数範囲は広くな
るが、拡大率が小さくなるため測定精度が低下すること
になる。
倍率を大きくして周波数偏差を拡大する必要があるが、
逓倍率を大きくすると各ＰＬＬ回路にて処理すべき周波
数範囲が必然的に広くなるが上記のようにＶＣＯに限界
があって、あまり拡大率を大きくすると広い範囲の周波
数比較ができなくなる欠点があった。従って、測定精度
向上と広い範囲で測定することは互いに相反する要求で
あった。特に１０-10 〜１０-12 程度の高精度測定にお
いては、周波数安定度に優れたＶＣＯを使用したとして
も、その可変範囲は高々数ｐｐｍ程度であり、第二のＰ
ＬＬ回路のＶＣＯの周波数可変範囲がＸｐｐｍとすれば
測定可能な被測定信号の周波数の偏差は上記例の場合は
ｘ／１２６となり、狭い範囲しか測定できなくなる欠点
があった。具体的に示せば、上記第一と第二のＰＬＬ回
路のＶＣＯの周波数可変範囲が１０ｐｐｍとすれば、１
０ｐｐｍ／１２６＝０．０８ｐｐｍとなる。また、差分
拡大器を一つにすると、測定可能な周波数範囲は広くな
るが、拡大率が小さくなるため測定精度が低下すること
になる。
【０００８】
【発明の目的】本発明は上述したような従来の周波数比
較装置の欠点解決するためになされたもので、測定可能
範囲を狭めることなく高精度の周波数偏差測定を可能に
した周波数比較器を提供することを目的としたものであ
る。
較装置の欠点解決するためになされたもので、測定可能
範囲を狭めることなく高精度の周波数偏差測定を可能に
した周波数比較器を提供することを目的としたものであ
る。
【０００９】
【発明の概要】上記目的を達成するため本発明では、逓
倍した被測定周波数信号と基準信号との差の信号を求め
る差分拡大器を複数段直列に接続することによって、被
測定信号周波数と基準信号周波数との差を拡大した上
で、両者の差を測定する周波数比較器において、被測定
信号周波数と基準信号周波数との周波数偏差の大きさに
よって、使用する差分拡大器の段数を切り替えるように
したことを特徴とする。
倍した被測定周波数信号と基準信号との差の信号を求め
る差分拡大器を複数段直列に接続することによって、被
測定信号周波数と基準信号周波数との差を拡大した上
で、両者の差を測定する周波数比較器において、被測定
信号周波数と基準信号周波数との周波数偏差の大きさに
よって、使用する差分拡大器の段数を切り替えるように
したことを特徴とする。
【００１０】
【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明の周
波数比較器について詳細に説明する。図１は本発明の一
実施例を示すブロック構成図であり、ここに示す装置
は、被測定信号周波数を分周する分周器１と、逓倍機能
をもったＰＬＬ回路２及び、その出力と後述する基準信
号とを混合する第一のミキサ３とからなる第一の差分拡
大器ＭＵＬＴ１と、この拡大器に直列に接続された第一
の切替スイッチ１１と、同様に逓倍機能を持った第二の
ＰＬＬ回路４及びその出力と基準信号とを混合する第二
のミキサ５とからなる第二の差分拡大器ＭＵＬＴ２と、
第二の切替スイッチ１２と、この第二の切替スイッチに
接続されその出力を分周する第二の分周器６と、第二の
分周器出力信号の周波数を計測するカウンタ７と、その
結果を表示するディスプレイ８と、上記第一と第二のミ
キサに基準となる信号を供給する基準発振噐９と、この
基準発振噐出力を所要倍数に逓倍する機能を持った第三
のＰＬＬ回路１０と、上記二つの切替スイッチを制御す
るスイッチ制御回路１３とから構成されている。
波数比較器について詳細に説明する。図１は本発明の一
実施例を示すブロック構成図であり、ここに示す装置
は、被測定信号周波数を分周する分周器１と、逓倍機能
をもったＰＬＬ回路２及び、その出力と後述する基準信
号とを混合する第一のミキサ３とからなる第一の差分拡
大器ＭＵＬＴ１と、この拡大器に直列に接続された第一
の切替スイッチ１１と、同様に逓倍機能を持った第二の
ＰＬＬ回路４及びその出力と基準信号とを混合する第二
のミキサ５とからなる第二の差分拡大器ＭＵＬＴ２と、
第二の切替スイッチ１２と、この第二の切替スイッチに
接続されその出力を分周する第二の分周器６と、第二の
分周器出力信号の周波数を計測するカウンタ７と、その
結果を表示するディスプレイ８と、上記第一と第二のミ
キサに基準となる信号を供給する基準発振噐９と、この
基準発振噐出力を所要倍数に逓倍する機能を持った第三
のＰＬＬ回路１０と、上記二つの切替スイッチを制御す
るスイッチ制御回路１３とから構成されている。
【００１１】以上の構成において本実施例の特徴的な動
作を説明するが、上記従来回路と同一ブロックの説明は
部分的に省略する。
作を説明するが、上記従来回路と同一ブロックの説明は
部分的に省略する。
【００１２】この実施例においても各ブロックの逓倍数
及び分周数並びに被測定信号周波数は先の従来回路の場
合と同一とする。先ず、被測定信号周波数５ＭＨｚ＋△
ｆ（△ｆは被測定信号の周波数偏差）が第一の分周器に
よって１／６２５に分周され８ｋＨｚ＋△ｆ／６２５の
周波数に変換される。更に、この信号は第一の差分拡大
器ＭＵＬＴ１の第一のＰＬＬ２によって６２０倍に逓倍
され、基準信号５ＭＨｚと混合し、その差の４０ＭＨｚ
＋（６２０／６２５）・△ｆが選択的に出力される。こ
の信号は第一の切替スイッチ１１にて直接第二の切り替
えスイッチ１２か、第二の差分拡大器ＭＵＬＴ２のいづ
れかに切り分けられる。
及び分周数並びに被測定信号周波数は先の従来回路の場
合と同一とする。先ず、被測定信号周波数５ＭＨｚ＋△
ｆ（△ｆは被測定信号の周波数偏差）が第一の分周器に
よって１／６２５に分周され８ｋＨｚ＋△ｆ／６２５の
周波数に変換される。更に、この信号は第一の差分拡大
器ＭＵＬＴ１の第一のＰＬＬ２によって６２０倍に逓倍
され、基準信号５ＭＨｚと混合し、その差の４０ＭＨｚ
＋（６２０／６２５）・△ｆが選択的に出力される。こ
の信号は第一の切替スイッチ１１にて直接第二の切り替
えスイッチ１２か、第二の差分拡大器ＭＵＬＴ２のいづ
れかに切り分けられる。
【００１３】この切り分けは入力する被測定周波数信号
の周波数偏差の大きさによって行い、周波数偏差が大き
い場合は第二の差分拡大器ＭＵＬＴ２をバイパスするよ
うに上記切替スイッチが制御され、また、偏差が小さい
場合は従来装置通り第二の差分拡大器を通過するように
切替スイッチが制御される。この実施例ではスイッチ制
御回路１３によって上記切替スイッチを制御するが、こ
の制御は手動によって行ってもよいが、第一の差分拡大
器ＭＵＬＴ１中のＰＬＬ回路の低域フィルタ出力や位相
比較器の出力等を監視することによって、被測定信号の
凡の偏差を知ることができるから、これらの信号を利用
して、自動的に上記切替スイッチを制御することもでき
る。
の周波数偏差の大きさによって行い、周波数偏差が大き
い場合は第二の差分拡大器ＭＵＬＴ２をバイパスするよ
うに上記切替スイッチが制御され、また、偏差が小さい
場合は従来装置通り第二の差分拡大器を通過するように
切替スイッチが制御される。この実施例ではスイッチ制
御回路１３によって上記切替スイッチを制御するが、こ
の制御は手動によって行ってもよいが、第一の差分拡大
器ＭＵＬＴ１中のＰＬＬ回路の低域フィルタ出力や位相
比較器の出力等を監視することによって、被測定信号の
凡の偏差を知ることができるから、これらの信号を利用
して、自動的に上記切替スイッチを制御することもでき
る。
【００１４】このように測定する信号の偏差の大きさに
よって差分拡大器を一段とするか、二段とするかを切り
替えれば、偏差が大きい場合には前段の差分拡大器のみ
を使用することとなり広いレンジの周波数比較が可能と
なり、また一方被測定周波数の偏差が小さい場合は前段
の差分拡大器に更に後段の拡大器が使用されるから、高
精度の測定ができる。つまり、前段の差分拡大器のみの
使用時には後段の差分拡大器によって制限される分（１
／１２６）が無くなるから、その分広い周波数範囲で比
較が可能となる。以上の実施例では差分拡大器を二段に
したが、本発明ではこれに限らずそれ以上の差分拡大器
を直列接続し、被測定周波数の偏差に応じて、最適の段
数の差分拡大器を使用するように構成することが可能で
ある。
よって差分拡大器を一段とするか、二段とするかを切り
替えれば、偏差が大きい場合には前段の差分拡大器のみ
を使用することとなり広いレンジの周波数比較が可能と
なり、また一方被測定周波数の偏差が小さい場合は前段
の差分拡大器に更に後段の拡大器が使用されるから、高
精度の測定ができる。つまり、前段の差分拡大器のみの
使用時には後段の差分拡大器によって制限される分（１
／１２６）が無くなるから、その分広い周波数範囲で比
較が可能となる。以上の実施例では差分拡大器を二段に
したが、本発明ではこれに限らずそれ以上の差分拡大器
を直列接続し、被測定周波数の偏差に応じて、最適の段
数の差分拡大器を使用するように構成することが可能で
ある。
【００１５】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、被測定周
波数の偏差の大きさに応じて、測定回路の差分拡大器の
段数を切り替えるようにしたので、広い周波数範囲で比
較が可能であり、しかも偏差が小さい信号に対しては高
精度に測定が可能である。
波数の偏差の大きさに応じて、測定回路の差分拡大器の
段数を切り替えるようにしたので、広い周波数範囲で比
較が可能であり、しかも偏差が小さい信号に対しては高
精度に測定が可能である。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。
る。
【図２】従来の周波数比較器のブロック構成図である。
１、６ 分周器、 ２、４、１０ ＰＬＬ回路、
３、５ ミキサ、７ カウンタ（周波数計測器）、 ８
ディスプレイ、 ９ 基準信号発生器、１１、１２
切替スイッチ、 １３ スイッチ制御器。
３、５ ミキサ、７ カウンタ（周波数計測器）、 ８
ディスプレイ、 ９ 基準信号発生器、１１、１２
切替スイッチ、 １３ スイッチ制御器。
Claims (2)
- 【請求項１】 逓倍した被測定周波数信号と基準信号と
の差の信号を求める差分拡大器を複数段直列に接続する
ことによって、被測定信号周波数と基準信号周波数との
差を拡大した上で、両者の差を測定する周波数比較器に
おいて、被測定信号周波数と基準信号周波数との周波数
偏差の大きさによって、前記複数の差分拡大器のうち使
用する差分拡大器の段数を切り替えるようにしたことを
特徴とする広レンジ周波数比較器。 - 【請求項２】 被測定信号を逓倍する逓倍回路及び逓倍
した信号と基準信号とを混合し両者の差分を出力する差
分拡大器に、切替スイッチを直列接続してなる回路を複
数段従属接続することによって両者の差を拡大した上
で、両者の差を測定する回路と、被測定信号周波数と基
準信号周波数との周波数偏差の大きさによって、上記切
替スイッチを制御し、上記差分拡大器のいくつかをバイ
パスする回路を備えたことを特徴とする広レンジ周波数
比較器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3954693A JPH06230046A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 広レンジ周波数比較器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3954693A JPH06230046A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 広レンジ周波数比較器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230046A true JPH06230046A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12556058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3954693A Pending JPH06230046A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 広レンジ周波数比較器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06230046A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010271091A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Seiko Epson Corp | 周波数測定装置 |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP3954693A patent/JPH06230046A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010271091A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Seiko Epson Corp | 周波数測定装置 |
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