JPH09116582A - 周波数シンセサイザ - Google Patents

周波数シンセサイザ

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JPH09116582A JP7273916A JP27391695A JPH09116582A JP H09116582 A JPH09116582 A JP H09116582A JP 7273916 A JP7273916 A JP 7273916A JP 27391695 A JP27391695 A JP 27391695A JP H09116582 A JPH09116582 A JP H09116582A
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    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
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  • Superheterodyne Receivers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】被変調波信号の周波数と周波数シンセサイザを
ロックする周波数とを確実に異なってらせる。 【解決手段】 変調信号と局部発振周波数信号とから被
変調波信号を出力する変調器と、位相差信号をフィルタ
リングする低域通過フィルタの出力信号に基づいて局部
発振周波数信号を出力する電圧制御発振器と、電圧制御
発振器の出力信号を入力とし、局部発振周波数信号の周
波数のうち予め定められた逓倍波を通過する帯域通過フ
ィルタと、基準周波数信号を出力する基準発振器と、帯
域通過フィルタの出力信号と基準周波数信号との位相差
を検出して位相差信号を出力する位相比較器と、を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数シンセサイ
ザに関し、特に、変調器に用いられる周波数シンセサイ
ザに関する。
【0001】
【従来の技術】従来、この種の周波数シンセサイザは、
予め定められた周波数を有する局部発振周波数信号を出
力することを目的として用いられている。
【0002】また、近年、自動車電話には直交変調器が
用いられており、この直交変調器への搬送波の供給手段
として周波数シンセサイザが用いられている。直交変調
器において、周波数シンセサイザからの局部発振周波数
信号は搬送波として変調器に供給される。変調器では、
さらに同相(I)成分および直交(Q)成分とからなる
変調波信号を入力し、この搬送波をI成分の変調波信号
で変調し、搬送波の直交成分の信号をQ成分の変調波信
号で変調する。これら変調されたI成分およびQ成分の
被変調波信号は加算されて、被変調波信号が発生され
る。
【0003】しかしながらこの直交変調器では、変調波
信号の周波数が搬送波の周波数に対して極めて低いため
被変調波信号と、搬送波、すなわち周波数シンセサイザ
からの局部発振周波数信号との周波数がほぼ等しく、被
変調波信号が周波数シンセサイザに干渉すると周波数シ
ンセサイザが予め定められた周波数を有する局部発振周
波数信号を出力することができなくなるという問題が生
じる。この問題は、直交変調器と周波数シンセサイザと
が電気的に接続されていることがその要因の1つであ
り、直交変調器からの被変調波信号が周波数シンセサイ
ザに電気配線を介して入力し、周波数シンセサイザのロ
ックが外れるためである。
【0004】この種の問題を解決する手段として、例え
ば、周波数シンセサイザをロックする周波数(以下、ロ
ック周波数)と被変調波信号の周波数とを異ならせるよ
うにする回路構成、すなわちロック周波数と局部発振周
波数信号の周波数とを異ならせるようにする回路構成が
考えられる。
【0005】しかしながら、ロック周波数と局部発振周
波数信号の周波数とを異ならせるようにする回路構成
は、従来、受信機において選局ステップ幅を小さくする
ことを目的として試みられてはいるものの、変調器には
採用されてはいない。
【0006】この種の回路構成を有する受信機として、
例えば、特開昭60−111535号公報記載のシンセ
サイザ受信機が知られている。
【0007】図2は、同公報記載の受信機を示す機能ブ
ロック図である。
【0008】図2において、混合回路11は、受信信号
と電圧制御発振器(以下、VCO)8からの局部発振周
波数信号とを入力して中間周波数信号を出力する。中間
周波数信号は、中間周波数フィルタ12でフィルタリン
グされる。フィルタリングされた中間周波数信号は、復
調回路13で復調され、復調信号として出力される。
【0009】VCO8からの局部発振周波数信号は、逓
倍回路14において逓倍される。逓倍された局部発振周
波数信号は、可変分周回路15において制御信号によっ
て設定される分周比で分周される。分周された信号の位
相は、位相比較器6において、基準発振器4からの予め
定められた周波数を有する基準周波数信号の位相と比較
される。この位相の比較によって検出された位相差は位
相差信号として低域通過フィルタ(以下、LPF)7に
入力され、高周波成分が遮断される。高周波成分が遮断
された位相差信号はVCO8に入力され、この信号の示
すレベルに比例してVCO8から出力される局部発振周
波数信号の周波数が決定される。
【0010】上述した構成では、逓倍回路14と可変分
周器15とをVCO8の後段に接続しているため、基準
周波数信号の周波数よりも低い周波数で選局ステップ幅
を設定することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同公報
記載の受信機では、選局ステップ幅を低く設定すること
はできるものの、ロック周波数、すなわち位相比較器に
入力する信号と混合回路に入力する局部発振周波数信号
の周波数とを厳密に異ならせることができない。
【0012】すなわち、逓倍回路が非線形素子のため、
逓倍回路から局部発振周波数信号の逓倍波が複数出力さ
れ、可変分周器で分周されることにより、局部発振周波
数信号の周波数とほぼ等しい周波数を有する信号が存在
するため、位相比較器に局部発振周波数信号の周波数と
ほぼ等しい周波数を有する信号が入力される可能性があ
る。したがって、ロック周波数と局部発振周波数信号の
周波数とが等しくなり、VCOからの局部発振周波数信
号を予め定められた周波数に安定化させることができな
くなる。
【0013】本発明の目的は、上記課題を解決し、ロッ
ク周波数と局部発振周波数信号の周波数とを確実に異な
らせることができる周波数シンセサイザを提供すること
にある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明による周波数シンセサイザは、変調信号
と局部発振周波数信号とから被変調波信号を出力する変
調器と、制御信号に基づいて局部発振周波数信号を出力
する第1の発振器と、第1の発振器の出力信号を入力と
し、局部発振周波数信号の周波数のうち予め定められた
逓倍波を通過する帯域通過フィルタと、基準周波数信号
を出力する第2の発振器と、帯域通過フィルタの出力信
号と基準周波数信号との位相差を検出して制御信号を出
力する制御回路と、を備える。
【0015】上記構成において、帯域通過フィルタが、
局部発振周波数信号の周波数のうち予め定められた逓倍
波を通過させ、このフィルタを通過した信号の周波数に
よって周波数シンセサイザにロックをかけるため、常に
局部発振周波数信号の周波数の逓倍波によってのみ周波
数シンセサイザにロックがかけられる。したがって、ロ
ック周波数と局部発振周波数信号の周波数とを確実に異
ならせることができる
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して詳細に説明する。
【0016】図1は、本発明の一実施例を示す周波数シ
ンセサイザの機能ブロック図である。
【0017】図1において、周波数シンセサイザは、第
1の混合回路1と、第2の混合回路2と、加算回路3
と、基準発振器4と、第1の可変分周器5と、位相比較
器6と、低域通過フィルタ(以下、LPF)7と、電圧
制御発振器(以下、VCO)8と、帯域通過フィルタ
(以下、BPF)9と、第2の可変分周器10と、位相
器16と、を備える。
【0018】第1の混合回路1は、第1の変調信号、す
なわち直交変調回路における同相(I)成分の入力信号
と、VCO8からの局部発振周波数信号と、を入力して
I成分の被変調波信号を出力する。位相器16は、VC
O8からの局部発振周波数信号の位相を90゜移相す
る。第2の混合回路2は、第2の変調信号、すなわち直
交変調回路における直交(Q)成分の入力信号と、位相
器16からの局部発振周波数信号の直交の信号とを入力
してQ成分の被変調波信号を出力する。第1の混合回路
1からのI成分の被変調波信号と、第2の混合回路2か
らのQ成分の被変調波信号とは、加算回路3において加
算され変調波信号が出力される。
【0019】基準発振器4は、予め定められた周波数を
有する基準周波数信号を出力する。基準周波数信号は、
第1の可変分周回路5において第1の制御信号によって
設定される分周比で分周される。
【0020】VCO8からの局部発振周波数信号は、B
PF9においてフィルタリングされ、後述するように、
予め定められた帯域成分が通過される。フィルタリング
された局部発振周波数信号は、第2の可変分周回路10
において第2の制御信号によって設定される分周比で分
周される。
【0021】第1の可変分周回路5からの信号の位相と
第2の可変分周回路10からの信号の位相とは、位相比
較器6で比較され、検出された位相差を示す位相差信号
が出力される。位相差信号は、LPF7でその高周波成
分が遮断される。VCO8は、高周波成分が遮断された
位相差信号の示すレベルに比例した周波数を有する局部
発振周波数信号を出力する。
【0022】次に、本発明の特徴であるBPF9の動作
について詳述する。
【0023】通常のVCO8は、LPF7からの位相差
信号の示すレベルに比例した局部発振周波数信号と、こ
の発振周波数信号の逓倍波を複数個出力する。これら複
数の逓倍波のうち、例えばBPF9によって局部発振周
波数Fの逓倍波のうち2倍波である2Fの周波数を有す
る信号が通過するように設定すると、BPF9の出力信
号の周波数、すなわち局部発振周波数の2倍の周波数に
よって周波数シンセサイザはロックされる。
【0024】このときの第1および第2の可変分周器5
および10の分周比NおよびMは、基準周波数信号の周
波数をFR、VCO8の原振の出力周波数(複数の逓倍
波および局部発振周波数信号は、この原振の出力周波数
の整数倍に相当)をF0、さらに第1および第2の混合
回路1および2における周波数の切り換えのステップ幅
をFSとすると、それぞれ以下に記す数式(1)および
(2)のように表されることができる。
【0025】 N=FR/2FS ・・・ (1) M=2F0/2FS=F0/FS ・・・ (2) したがって、局部発振周波数信号の周波数と、周波数シ
ンセサイザをロックする周波数とが異なるため、局部発
振周波数信号の周波数とほぼ等しい周波数を有する被変
調波信号によって、局部発振周波数信号の周波数が予め
定められた値から外れるという不具合を解決することが
できる。
【0026】なお、上記実施例では、直交変調器を本発
明による周波数シンセサイザが用いられる一例として説
明したが、本発明は直交変調器に何等限定されるもので
はなく、局部発振周波数信号の周波数と被変調波信号の
周波数とがほぼ等しい変調回路一般に適用されることに
より、上述したような作用効果を得ることができる。
【0027】また、本発明は、変調回路のみならず、局
部発振周波数信号の周波数とほぼ等しい周波数によっ
て、局部発振周波数信号の周波数が所望の値からずれて
しまうような課題を有する回路全般に適用することがで
きる。
【0028】さらに、上述した実施例では、BPF9は
局部発振周波数Fに対して2Fの周波数を有する逓倍波
を通過するように設定されているものとして説明した
が、本発明は、BPF9の遮断周波数を何等限定するも
のではない。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による周波
数シンセサイザでは、帯域通過フィルタによって局部発
振周波数信号の逓数倍の周波数でよってのみ周波数シン
セサイザをロックするため、被変調波信号の周波数と、
周波数シンセサイザをロックする周波数とが異なってい
るため、所望の周波数を有する局部発振周波数信号を出
力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す周波数シンセサイザの
機能ブロック図。
【図2】従来の周波数シンセサイザの機能ブロック図。
【符号の説明】
1 ・・・ 第1の混合回路 2 ・・・ 第2の混合回路 3 ・・・ 加算回路 4 ・・・ 基準発振器 5 ・・・ 第1の可変分周器 6 ・・・ 位相比較器 7 ・・・ 低域通過フィルタ 8 ・・・ 電圧制御発振器 9 ・・・ 帯域通過フィルタ 10 ・・・ 第2の可変分周器 11 ・・・ 混合回路 12 ・・・ 中間周波数フィルタ 13 ・・・ 復調回路 14 ・・・ 逓倍回路 15 ・・・ 可変分周器

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変調信号と局部発振周波数信号とから被
    変調波信号を出力する変調器と、 制御信号に基づいて前記局部発振周波数信号を出力する
    第1の発振器と、 前記第1の発振器の出力信号を入力とし、前記局部発振
    周波数信号の周波数のうち予め定められた逓倍波を通過
    する帯域通過フィルタと、 基準周波数信号を出力する第2の発振器と、 前記帯域通過フィルタの出力信号と前記基準周波数信号
    との位相差を検出して前記制御信号を出力する制御回路
    と、を備えることを特徴とする周波数シンセサイザ。
  2. 【請求項2】 前記制御回路が、前記帯域通過フィルタ
    の出力信号と前記基準周波数信号との位相差を検出して
    位相差信号を出力する位相比較器と、 前記位相差信号に含まれる高周波を遮断することにより
    前記制御信号を出力する低域通過フィルタと、 を備えることを特徴とする請求項1記載の周波数シンセ
    サイザ。
  3. 【請求項3】 前記局部発振周波数信号の周波数と前記
    被変調波信号の周波数とがほぼ等しいことを特徴とする
    請求項1記載の周波数シンセサイザ。
  4. 【請求項4】 前記変調器が直交変調器であって、前記
    直交変調器が、前記変調信号を構成する同相(I)成分
    の入力信号と前記局部発振信号とからI成分のの被変調
    信号を出力する第1の混合回路と、 前記変調信号を構成する直交(Q)成分の入力信号と前
    記局部発振信号の位相を90°移相した信号とからQ成
    分の被変調信号を出力する第2の混合回路と、 前記I成分の被変調信号と前記Q成分の被変調信号とを
    加算して前記被変調信号を出力する加算回路と、備える
    ことを特徴とする請求項3記載の周波数シンセサイザ。
  5. 【請求項5】 局部発振周波数信号を出力するフェイズ
    ・ロックド・ループ(PLL)回路を備える周波数シン
    セサイザにおいて、 前記PLL回路が、前記局部発振周波数信号の周波数の
    逓倍波によってロックすることを特徴とする周波数シン
    セサイザ。
  6. 【請求項6】 前記PLL回路が、前記局部発振周波数
    信号の周波数のうち予め定められた逓倍波を通過する帯
    域通過フィルタを備えることを特徴とする請求項5記載
    の周波数シンセサイザ。
  7. 【請求項7】 前記PLL回路が、制御信号に基づいて
    前記局部発振周波数信号を出力する第1の発振器と、基
    準周波数信号を出力する第2の発振器と、前記帯域通過
    フィルタの出力信号と前記基準周波数信号との位相差を
    検出して前記制御信号を出力する制御回路と、を備える
    ことを特徴とする請求項6記載の周波数シンセサイザ。
  8. 【請求項8】 前記局部発振周波数信号の周波数と前記
    被変調波信号の周波数とがほぼ等しいことを特徴とする
    請求項7記載の周波数シンセサイザ。
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