JPH10185969A - スペクトラムアナライザ - Google Patents
スペクトラムアナライザInfo
- Publication number
- JPH10185969A JPH10185969A JP34154496A JP34154496A JPH10185969A JP H10185969 A JPH10185969 A JP H10185969A JP 34154496 A JP34154496 A JP 34154496A JP 34154496 A JP34154496 A JP 34154496A JP H10185969 A JPH10185969 A JP H10185969A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- signal generator
- sample
- reference signal
- voltage
- Prior art date
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims description 2
- 101100350613 Arabidopsis thaliana PLL1 gene Proteins 0.000 abstract description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 掃引信号の周波数に対する直線誤差が小さ
く、SN比のよい表示を得ることができるスペクトラム
アナライザを提供する。 【解決手段】 掃引信号発生器の発振周波数をフェイズ
ロックループによって制御し、このフェイズロックルー
プに正確な周波数ピッチで変化する基準信号を与えて掃
引信号発生器の発振周波数を直線的に変化させ、直線誤
差を小さくする。これと共にフェイズロックループにサ
ンプルホールド回路を設け、このサンプルホールド回路
をホールドモードに制御した状態で検波信号をAD変換
して取込み、ノイズの少ない状態で周波数スペクトルの
値を取り込む。
く、SN比のよい表示を得ることができるスペクトラム
アナライザを提供する。 【解決手段】 掃引信号発生器の発振周波数をフェイズ
ロックループによって制御し、このフェイズロックルー
プに正確な周波数ピッチで変化する基準信号を与えて掃
引信号発生器の発振周波数を直線的に変化させ、直線誤
差を小さくする。これと共にフェイズロックループにサ
ンプルホールド回路を設け、このサンプルホールド回路
をホールドモードに制御した状態で検波信号をAD変換
して取込み、ノイズの少ない状態で周波数スペクトルの
値を取り込む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は例えば各種の信号
に含まれる周波数成分を測定すること等に利用するスペ
クトラムアナライザに関する。
に含まれる周波数成分を測定すること等に利用するスペ
クトラムアナライザに関する。
【0002】
【従来の技術】図9に従来のスペクトラムアナライザの
概略の構成を示す。入力端子11には周波数分析しよう
とする被測定信号SXが入力される。この被測定信号S
Xは周波数混合器12に入力される。周波数混合器12
には掃引信号発生器13から周波数掃引信号が供給され
る。この周波数掃引信号は、例えば被測定信号SXの基
本周波数から周波数分析しようとする帯域幅で周波数掃
引される。14は掃引信号発生器13の周波数掃引動作
を制御する制御回路、15はランプ電圧発生器を示す。
概略の構成を示す。入力端子11には周波数分析しよう
とする被測定信号SXが入力される。この被測定信号S
Xは周波数混合器12に入力される。周波数混合器12
には掃引信号発生器13から周波数掃引信号が供給され
る。この周波数掃引信号は、例えば被測定信号SXの基
本周波数から周波数分析しようとする帯域幅で周波数掃
引される。14は掃引信号発生器13の周波数掃引動作
を制御する制御回路、15はランプ電圧発生器を示す。
【0003】周波数混合器12からは被測定信号SXの
周波数FXと、掃引信号発生器13の周波数掃引信号の
周波数FSとの差FS−FX,または和FS+FXの周
波数の信号が出力される。バンドパスフィルタ16は一
般に差の周波数FS−FXの信号を取り出す。この差の
周波数FS−FXは一定の周波数FIF1=FS−FX
とされ、その一定周波数の信号FIF1はバンドパスフ
ィルタ16で必要に応じて増幅されて、2段目の周波数
混合器17と3段目の周波数混合器20で順次低い周波
数の信号に変換され、検波器22で検波され、その検波
出力がサンプルホールド回路23でサンプルホールドさ
れ、AD変換器24でAD変換され、AD変換出力がデ
ジタル処理型の表示器25に取り込まれ、表示器25に
図11に示すような被測定信号SXに含まれる周波数成
分F1,F2,F3…(周波数スペクトル)を表示す
る。なお、図9において、18は第2局部発振器、19
はバンドパスフィルタ、20は第3周波数混合器、21
は第3局部発振器をそれぞれ示す。
周波数FXと、掃引信号発生器13の周波数掃引信号の
周波数FSとの差FS−FX,または和FS+FXの周
波数の信号が出力される。バンドパスフィルタ16は一
般に差の周波数FS−FXの信号を取り出す。この差の
周波数FS−FXは一定の周波数FIF1=FS−FX
とされ、その一定周波数の信号FIF1はバンドパスフ
ィルタ16で必要に応じて増幅されて、2段目の周波数
混合器17と3段目の周波数混合器20で順次低い周波
数の信号に変換され、検波器22で検波され、その検波
出力がサンプルホールド回路23でサンプルホールドさ
れ、AD変換器24でAD変換され、AD変換出力がデ
ジタル処理型の表示器25に取り込まれ、表示器25に
図11に示すような被測定信号SXに含まれる周波数成
分F1,F2,F3…(周波数スペクトル)を表示す
る。なお、図9において、18は第2局部発振器、19
はバンドパスフィルタ、20は第3周波数混合器、21
は第3局部発振器をそれぞれ示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】第1局部発振器として
動作する掃引信号発生器13はランプ電圧発生器15か
ら与えられる制御電圧の直線的な変化に対して、周波数
掃引信号の周波数は直線的に変化しなければならない。
しかしながら、一般的にはランプ電圧の直線的な変化に
対し偏差Δfが発生する。図10にその様子を示す。図
10に示す直線Aはランプ電圧の直線的に変化する電圧
変化を周波数掃引信号の周波数変化に置換した理想特性
を示す。図10に示す曲線Bは実際の掃引信号発生器1
3の周波数掃引信号の周波数変化を示す。曲線Bを下限
周波数FLと上限周波数FHにおいて、直線Aに一致さ
せたとしても、中間部分ではΔfの偏差を生じる。この
偏差Δfは表示器25に表示される周波数スペクトルの
表示位置に図11に点線で示すようにΔfの読み取り誤
差を生じさせる。つまり、偏差Δfが図10に示すよう
に周波数が高い方にずれている場合は実際の表示は図1
1に点線で示すようにΔfだけ低い方にずれて表示され
る。従って、図11に示す表示例では実線に示す位置が
正確な表示位置となる。
動作する掃引信号発生器13はランプ電圧発生器15か
ら与えられる制御電圧の直線的な変化に対して、周波数
掃引信号の周波数は直線的に変化しなければならない。
しかしながら、一般的にはランプ電圧の直線的な変化に
対し偏差Δfが発生する。図10にその様子を示す。図
10に示す直線Aはランプ電圧の直線的に変化する電圧
変化を周波数掃引信号の周波数変化に置換した理想特性
を示す。図10に示す曲線Bは実際の掃引信号発生器1
3の周波数掃引信号の周波数変化を示す。曲線Bを下限
周波数FLと上限周波数FHにおいて、直線Aに一致さ
せたとしても、中間部分ではΔfの偏差を生じる。この
偏差Δfは表示器25に表示される周波数スペクトルの
表示位置に図11に点線で示すようにΔfの読み取り誤
差を生じさせる。つまり、偏差Δfが図10に示すよう
に周波数が高い方にずれている場合は実際の表示は図1
1に点線で示すようにΔfだけ低い方にずれて表示され
る。従って、図11に示す表示例では実線に示す位置が
正確な表示位置となる。
【0005】このように、従来のスペクトラムアナライ
ザでは周波数スペクトルの表示位置に誤差を発生し、こ
の表示位置の誤差によって周波数スペクトルの周波数の
読み取りに誤差を与える欠点がある。この発明の目的
は、周波数スペクトルの周波数測定値を正確に求めるこ
とができるスペクトラムアナライザを提供しようとする
ものである。
ザでは周波数スペクトルの表示位置に誤差を発生し、こ
の表示位置の誤差によって周波数スペクトルの周波数の
読み取りに誤差を与える欠点がある。この発明の目的
は、周波数スペクトルの周波数測定値を正確に求めるこ
とができるスペクトラムアナライザを提供しようとする
ものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明では、第1局部
発振器として動作する掃引信号発生器を電圧制御発振器
によって構成し、この電圧制御発振器によって構成され
る掃引信号発生器をフェイズロックループによって発振
周波数を制御すると共に、フェイズロックループを構成
する位相比較器と掃引信号発生器との間にサンプルホー
ルド回路を設けた構成とするものである。
発振器として動作する掃引信号発生器を電圧制御発振器
によって構成し、この電圧制御発振器によって構成され
る掃引信号発生器をフェイズロックループによって発振
周波数を制御すると共に、フェイズロックループを構成
する位相比較器と掃引信号発生器との間にサンプルホー
ルド回路を設けた構成とするものである。
【0007】フェイズロックループには正確に周波数が
変化する基準信号を入力し、この基準信号の周波数を1
ステップ変化させるごとにサンプルホールド回路をサン
プルホールドさせ、サンプルホールド回路がホールド状
態にある間に周波数スペクトルの値をAD変換して取り
込むように構成したものである。この発明の構成によれ
ば、掃引信号発生器の発振周波数は基準信号の周波数の
変化に追従して正確に1ステップずつ変化し、周波数掃
引範囲の全体にわたって正確な掃引周波数を得ることが
できる。
変化する基準信号を入力し、この基準信号の周波数を1
ステップ変化させるごとにサンプルホールド回路をサン
プルホールドさせ、サンプルホールド回路がホールド状
態にある間に周波数スペクトルの値をAD変換して取り
込むように構成したものである。この発明の構成によれ
ば、掃引信号発生器の発振周波数は基準信号の周波数の
変化に追従して正確に1ステップずつ変化し、周波数掃
引範囲の全体にわたって正確な掃引周波数を得ることが
できる。
【0008】しかも、この発明では周波数スペクトルを
測定するタイミングでは掃引信号発生器はサンプルホー
ルド回路のホールド電圧で発振状態を維持させる構成と
するから、掃引信号発生器の発振周波数はフェイズロッ
クループで制御されている状態より安定し、これによっ
て周波数スペクトル測定時のSN比(対FM変調ノイズ
比)を向上させることができる利点が得られる。
測定するタイミングでは掃引信号発生器はサンプルホー
ルド回路のホールド電圧で発振状態を維持させる構成と
するから、掃引信号発生器の発振周波数はフェイズロッ
クループで制御されている状態より安定し、これによっ
て周波数スペクトル測定時のSN比(対FM変調ノイズ
比)を向上させることができる利点が得られる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1にこの発明の一実施例を示
す。図9と対応する部分には同一符号を付して示す。こ
の発明では第1局部発振器として動作する掃引信号発生
器13を電圧制御発振器によって構成し、この電圧制御
発振器で構成される掃引信号発生器13の発振周波数を
フェイズロックループPLL1で制御する構成とし、更
にこのフェイズロックループPLL1に所定の周波数間
隔で変化する基準信号FRを供給し、フェイズロックル
ープPLL1で制御される掃引信号発生器の発振周波数
を基準信号FRの周波数の変化に追従させて変化させる
構成としたものである。
す。図9と対応する部分には同一符号を付して示す。こ
の発明では第1局部発振器として動作する掃引信号発生
器13を電圧制御発振器によって構成し、この電圧制御
発振器で構成される掃引信号発生器13の発振周波数を
フェイズロックループPLL1で制御する構成とし、更
にこのフェイズロックループPLL1に所定の周波数間
隔で変化する基準信号FRを供給し、フェイズロックル
ープPLL1で制御される掃引信号発生器の発振周波数
を基準信号FRの周波数の変化に追従させて変化させる
構成としたものである。
【0010】フェイズロックループPLL1は周知のよ
うに掃引信号発生器13で構成される電圧制御発振器
と、分周器26と、位相比較器27とによって構成され
る。この発明では、位相比較器27の出力側にサンプル
ホールド回路28を設けた構成と、フェイズロックルー
プPLL1に所定の周波数間隔で変化する基準信号FR
を供給する基準信号発生器30を設けた構成を特徴とす
るものである。
うに掃引信号発生器13で構成される電圧制御発振器
と、分周器26と、位相比較器27とによって構成され
る。この発明では、位相比較器27の出力側にサンプル
ホールド回路28を設けた構成と、フェイズロックルー
プPLL1に所定の周波数間隔で変化する基準信号FR
を供給する基準信号発生器30を設けた構成を特徴とす
るものである。
【0011】基準信号発生器30はこの例ではフェイズ
ロックループによって構成した場合を示す。基準信号発
生器30では分周器32の分周比1/Qを変化させるこ
とにより、分周器32から出力される基準信号FRの周
波数を所定の周波数ピッチで変化させる。つまり、この
例では基準信号発生器30を構成する位相比較器33に
第3局部発振器21(一般に水晶発振器が用いられる)
から周波数が安定した信号の供給を受け、この周波数が
安定した信号を基準信号として分周器32の分周比1/
Qを変化させて所定の周波数ピッチで変化する基準信号
FRを得るように構成するものである。
ロックループによって構成した場合を示す。基準信号発
生器30では分周器32の分周比1/Qを変化させるこ
とにより、分周器32から出力される基準信号FRの周
波数を所定の周波数ピッチで変化させる。つまり、この
例では基準信号発生器30を構成する位相比較器33に
第3局部発振器21(一般に水晶発振器が用いられる)
から周波数が安定した信号の供給を受け、この周波数が
安定した信号を基準信号として分周器32の分周比1/
Qを変化させて所定の周波数ピッチで変化する基準信号
FRを得るように構成するものである。
【0012】第3局部発振器21の発振周波数が、例え
ば10MHz,分周器32の分周比が1/20であったと
すると、電圧制御発振器31は200MHzを発振する。
電圧制御発振器31の発振周波数が200MHzであれば
分周器32から位相比較器33に10MHzの信号が入力
される。従って、位相比較器33には第3局部発振器2
1と同じ周波数の信号が入力され、その位相差が同一と
なるように電圧制御発振器31の発振周波数が制御され
る。第3局部発振器21を例えば水晶発振器で構成する
ことにより、その発振周波数は安定しこの結果、電圧制
御発振器31の発振周波数も安定に200MHzに維持さ
れる。電圧制御発振器31の発振信号は分周器34で、
例えば1/20の周波数に分周して基準信号FRを得、
この基準信号FRをフェイズロックループPLL1の位
相比較器27に与える。従って、このフェイズロックル
ープPLL1の位相比較器27には200/20MHzの
周波数の基準信号FRが入力される。
ば10MHz,分周器32の分周比が1/20であったと
すると、電圧制御発振器31は200MHzを発振する。
電圧制御発振器31の発振周波数が200MHzであれば
分周器32から位相比較器33に10MHzの信号が入力
される。従って、位相比較器33には第3局部発振器2
1と同じ周波数の信号が入力され、その位相差が同一と
なるように電圧制御発振器31の発振周波数が制御され
る。第3局部発振器21を例えば水晶発振器で構成する
ことにより、その発振周波数は安定しこの結果、電圧制
御発振器31の発振周波数も安定に200MHzに維持さ
れる。電圧制御発振器31の発振信号は分周器34で、
例えば1/20の周波数に分周して基準信号FRを得、
この基準信号FRをフェイズロックループPLL1の位
相比較器27に与える。従って、このフェイズロックル
ープPLL1の位相比較器27には200/20MHzの
周波数の基準信号FRが入力される。
【0013】ここで分周器32の分周比1/Qを1/2
1に変化させると、電圧制御発振器31の発振周波数は
210MHzに変化する。つまり、電圧制御発振器31の
発振周波数F31は、F31×1/Q=10MHzを満た
す周波数に制御される。従って、分周比1/Qを1/2
0,1/21,1/22,1/23…のように順次変化
させることにより、電圧制御発振器31の発振周波数F
31は200MHz,210MHz,220MHz,230M
Hz…のように10MHz間隔で変化する。
1に変化させると、電圧制御発振器31の発振周波数は
210MHzに変化する。つまり、電圧制御発振器31の
発振周波数F31は、F31×1/Q=10MHzを満た
す周波数に制御される。従って、分周比1/Qを1/2
0,1/21,1/22,1/23…のように順次変化
させることにより、電圧制御発振器31の発振周波数F
31は200MHz,210MHz,220MHz,230M
Hz…のように10MHz間隔で変化する。
【0014】この結果、分周器34から出力される基準
信号FRの周波数は分周器34の分周比を1/20とす
れば、10.0MHz,10.5MHz,11.0MHz,11.5M
Hz,12.0MHz…のように0.5MHzの間隔で変化するこ
とになる。なお、分周器32の分周比1/Q及び分周器
34の分周比1/M,サンプルホールド回路28のモー
ド切り換え等は制御器29によって制御される。
信号FRの周波数は分周器34の分周比を1/20とす
れば、10.0MHz,10.5MHz,11.0MHz,11.5M
Hz,12.0MHz…のように0.5MHzの間隔で変化するこ
とになる。なお、分周器32の分周比1/Q及び分周器
34の分周比1/M,サンプルホールド回路28のモー
ド切り換え等は制御器29によって制御される。
【0015】フェイズロックループPLL1の位相比較
器27に10.0MHz,10.5MHz,11.0MHz,11.5
MHz,12.0MHz…のように0.5MHzのピッチで変化す
る基準信号を入力することにより、フェイズロックルー
プPLL1の分周器26から位相比較器27に入力され
る信号の周波数も10.0MHz,10.5MHz,11.0MH
z,11.5MHz,12.0MHz…のように0.5MHzのピッ
チで変化する。この様子を図2に示す。
器27に10.0MHz,10.5MHz,11.0MHz,11.5
MHz,12.0MHz…のように0.5MHzのピッチで変化す
る基準信号を入力することにより、フェイズロックルー
プPLL1の分周器26から位相比較器27に入力され
る信号の周波数も10.0MHz,10.5MHz,11.0MH
z,11.5MHz,12.0MHz…のように0.5MHzのピッ
チで変化する。この様子を図2に示す。
【0016】ここで、フェイズロックループPLL1を
構成する分周器26の分周比1/Nが、例えば1/40
0に設定されているものとすると、基準信号発生器30
からフェイズロックループPLL1に供給される基準信
号FRの周波数が10MHzの場合、掃引信号発生器13
は10.0MHz×400=4.0GHzを発振することにな
る。以下、同様にして各基準周波数に対して掃引信号発
生器13の発振周波数は 10.5MHz×400=4.2GHz 11.0MHz×400=4.4GHz 11.5MHz×400=4.6GHz 12.0MHz×400=4.8GHz ・ ・のように掃引信号発生器13の発振
周波数も0.2GHzのピッチで変化することになる。
構成する分周器26の分周比1/Nが、例えば1/40
0に設定されているものとすると、基準信号発生器30
からフェイズロックループPLL1に供給される基準信
号FRの周波数が10MHzの場合、掃引信号発生器13
は10.0MHz×400=4.0GHzを発振することにな
る。以下、同様にして各基準周波数に対して掃引信号発
生器13の発振周波数は 10.5MHz×400=4.2GHz 11.0MHz×400=4.4GHz 11.5MHz×400=4.6GHz 12.0MHz×400=4.8GHz ・ ・のように掃引信号発生器13の発振
周波数も0.2GHzのピッチで変化することになる。
【0017】基準信号発生器30から出力される基準信
号FRの周波数は水晶発振器のように精度のよい第3局
部発振器21の信号を基にしているから正確である。ま
た、その変化するピッチも正確に、この例では0.5MHz
ずつ変化する。従って、この正確に規定された基準信号
FRに追従して掃引信号発生器13の発振周波数が制御
されるから、この掃引信号発生器13の発振周波数も正
確に規定される。よって、掃引信号発生器13の発振周
波数を0.2GHzのピッチで必要な帯域幅にわたって周波
数掃引させることにより、掃引周波数を直線的に変化さ
せることができる。
号FRの周波数は水晶発振器のように精度のよい第3局
部発振器21の信号を基にしているから正確である。ま
た、その変化するピッチも正確に、この例では0.5MHz
ずつ変化する。従って、この正確に規定された基準信号
FRに追従して掃引信号発生器13の発振周波数が制御
されるから、この掃引信号発生器13の発振周波数も正
確に規定される。よって、掃引信号発生器13の発振周
波数を0.2GHzのピッチで必要な帯域幅にわたって周波
数掃引させることにより、掃引周波数を直線的に変化さ
せることができる。
【0018】次に、フェイズロックループPLL1に設
けたサンプルホールド回路28と、検波器22の出力側
に設けたサンプルホールド回路23の動作について説明
する。サンプルホールド回路28がサンプリング動作中
はフェイズロックループPLL1はループが構成され、
掃引信号発生器13は基準信号発生器30から与えられ
る基準信号FRの周波数のN倍の周波数で発振するよう
に制御される。従って、フェイズロックループPLL1
に設けたサンプルホールド回路28は基準信号発生器3
0が周波数を1ステップ変化させた時点から、その周波
数の変化にフェイズロックループPLL1が応動し、掃
引信号発生器13の発振周波数が安定するまでの間T
1,図3Bに示すようにサンプリング状態に維持され、
フェイズロックループPLL1が安定した時点でホール
ドモードに入る。
けたサンプルホールド回路28と、検波器22の出力側
に設けたサンプルホールド回路23の動作について説明
する。サンプルホールド回路28がサンプリング動作中
はフェイズロックループPLL1はループが構成され、
掃引信号発生器13は基準信号発生器30から与えられ
る基準信号FRの周波数のN倍の周波数で発振するよう
に制御される。従って、フェイズロックループPLL1
に設けたサンプルホールド回路28は基準信号発生器3
0が周波数を1ステップ変化させた時点から、その周波
数の変化にフェイズロックループPLL1が応動し、掃
引信号発生器13の発振周波数が安定するまでの間T
1,図3Bに示すようにサンプリング状態に維持され、
フェイズロックループPLL1が安定した時点でホール
ドモードに入る。
【0019】これに対し、サンプルホールド回路23は
フェイズロックループPLL1に設けたサンプルホール
ド回路28がホールドモードになった後に検波器22の
検波出力をサンプリングし、ホールドモードに入る。A
D変換器24はサンプルホールド回路23がホールド状
態に入った後に、そのホールド中の電圧をAD変換す
る。表示器25はAD変換器24がAD変換動作した後
にそのAD変換出力を、例えば画像メモリに取り込む。
画像メモリに取り込まれた各AD変換値は空き時間を利
用して繰り返し読み出され、陰極線管表示器に表示され
る。図4に示す曲線Aは、その表示の一例を示す。
フェイズロックループPLL1に設けたサンプルホール
ド回路28がホールドモードになった後に検波器22の
検波出力をサンプリングし、ホールドモードに入る。A
D変換器24はサンプルホールド回路23がホールド状
態に入った後に、そのホールド中の電圧をAD変換す
る。表示器25はAD変換器24がAD変換動作した後
にそのAD変換出力を、例えば画像メモリに取り込む。
画像メモリに取り込まれた各AD変換値は空き時間を利
用して繰り返し読み出され、陰極線管表示器に表示され
る。図4に示す曲線Aは、その表示の一例を示す。
【0020】図4に示す曲線Aの各点P1,P2,P3
…がサンプリングして取り込んだ各周波数における検波
出力値を示す。上述したように、フェイズロックループ
PLL1に設けたサンプルホールド回路28がホールド
モードに維持されている状態で、第2サンプルホールド
回路23をサンプリング動作させる構成としたから、こ
の第2サンプルホールド回路23がサンプリングする検
波器22の検波出力は安定な状態の検波信号をサンプリ
ングすることができる。
…がサンプリングして取り込んだ各周波数における検波
出力値を示す。上述したように、フェイズロックループ
PLL1に設けたサンプルホールド回路28がホールド
モードに維持されている状態で、第2サンプルホールド
回路23をサンプリング動作させる構成としたから、こ
の第2サンプルホールド回路23がサンプリングする検
波器22の検波出力は安定な状態の検波信号をサンプリ
ングすることができる。
【0021】その理由を以下に説明する。掃引信号発生
器13の発振周波数はフェイズロックループPLL1に
よって制御される。フェイズロックループPLL1が制
御動作している状態では、掃引信号発生器13の発振周
波数は、その制御ループによって制御されるため、周波
数が1点に維持されずに変動を繰り返す。この変動は分
周器26の分周比1/NのNの値が大きい程、大きく変
動する。これに対し、サンプルホールド回路28がホー
ルドモードに入ると、掃引信号発生器13の電圧制御端
子には一定のホールド電圧(直流電圧)が入力される。
この結果、発振周波数はホールド電圧に対応した一定の
周波数に維持され、検波器22の検波出力に発生するノ
イズ(FM変調ノイズ)は低減され、SN比を大幅に改
善することができる。図4に示す曲線Bはフェイズロッ
クループPLL1を動作させた状態でサンプルホールド
回路23でサンプリングした場合の表示例を示す。図4
に示す曲線Bでは、検波器22の検波出力にFM変調ノ
イズを多く含むため、レベルが低くなるべき部分でも充
分レベルが低下しない。このために周波数スペクトルの
量を正確に測定することができない不都合が生じる。
器13の発振周波数はフェイズロックループPLL1に
よって制御される。フェイズロックループPLL1が制
御動作している状態では、掃引信号発生器13の発振周
波数は、その制御ループによって制御されるため、周波
数が1点に維持されずに変動を繰り返す。この変動は分
周器26の分周比1/NのNの値が大きい程、大きく変
動する。これに対し、サンプルホールド回路28がホー
ルドモードに入ると、掃引信号発生器13の電圧制御端
子には一定のホールド電圧(直流電圧)が入力される。
この結果、発振周波数はホールド電圧に対応した一定の
周波数に維持され、検波器22の検波出力に発生するノ
イズ(FM変調ノイズ)は低減され、SN比を大幅に改
善することができる。図4に示す曲線Bはフェイズロッ
クループPLL1を動作させた状態でサンプルホールド
回路23でサンプリングした場合の表示例を示す。図4
に示す曲線Bでは、検波器22の検波出力にFM変調ノ
イズを多く含むため、レベルが低くなるべき部分でも充
分レベルが低下しない。このために周波数スペクトルの
量を正確に測定することができない不都合が生じる。
【0022】図5はこの発明の他の実施例を示す。この
実施例では基準信号発生器30を電圧制御発振器31
と、分周器34と、電圧制御発振器31にステップ状に
変化する電圧信号を与えるDA変換器35とによって構
成した場合を示す。DA変換器35には制御回路25か
ら値が等分ずつ変化するデジタル信号を与え、そのデジ
タル信号をDA変換して電圧制御発振器31に与える。
従って、電圧制御発振器31の発振周波数はDA変換器
35に与えられるデジタル値に応じて変化し、例えば図
1で説明したと同様に0.5MHzずつ増加するように変化
させることができる。電圧制御発振器31の発振信号を
分周器34で例えば1/20の周波数に分周し、その分
周出力をフェイズロックループPLL1を構成する位相
比較器27に入力する。制御器29は例えばマイクロコ
ンピュータによって構成することができる。従って、基
準信号発生器30はマイクロコンピュータから任意のス
テップ量(周波数の変化量)で周波数が変化する基準信
号を発生させることができる。従って、この実施例でも
掃引信号発生器13の周波数掃引信号の周波数変化を正
確に規定することができる。なお、この場合も掃引信号
発生器13の発振周波数は、フェイズロックループPL
L1に制御され、基準信号発生器30から出力される基
準信号FRの周波数に追従して変化する。
実施例では基準信号発生器30を電圧制御発振器31
と、分周器34と、電圧制御発振器31にステップ状に
変化する電圧信号を与えるDA変換器35とによって構
成した場合を示す。DA変換器35には制御回路25か
ら値が等分ずつ変化するデジタル信号を与え、そのデジ
タル信号をDA変換して電圧制御発振器31に与える。
従って、電圧制御発振器31の発振周波数はDA変換器
35に与えられるデジタル値に応じて変化し、例えば図
1で説明したと同様に0.5MHzずつ増加するように変化
させることができる。電圧制御発振器31の発振信号を
分周器34で例えば1/20の周波数に分周し、その分
周出力をフェイズロックループPLL1を構成する位相
比較器27に入力する。制御器29は例えばマイクロコ
ンピュータによって構成することができる。従って、基
準信号発生器30はマイクロコンピュータから任意のス
テップ量(周波数の変化量)で周波数が変化する基準信
号を発生させることができる。従って、この実施例でも
掃引信号発生器13の周波数掃引信号の周波数変化を正
確に規定することができる。なお、この場合も掃引信号
発生器13の発振周波数は、フェイズロックループPL
L1に制御され、基準信号発生器30から出力される基
準信号FRの周波数に追従して変化する。
【0023】図6はこの発明の更に他の実施例を示す。
この実施例では基準信号発生器30を第3局部発振器2
1と分周器34とによって構成した場合を示す。この場
合には分周器34の分周比1/Mを制御器29で制御し
て変化させ、分周器34の分周比1/Mを変化させるこ
とにより、フェイズロックループPLL1に与える基準
信号の周波数を変化させるように構成した場合を示す。
この実施例では基準信号発生器30を第3局部発振器2
1と分周器34とによって構成した場合を示す。この場
合には分周器34の分周比1/Mを制御器29で制御し
て変化させ、分周器34の分周比1/Mを変化させるこ
とにより、フェイズロックループPLL1に与える基準
信号の周波数を変化させるように構成した場合を示す。
【0024】図7はこの発明の更に他の実施例を示す。
この実施例では図1に示したフェイズロックループPL
L1の構成にランプ電圧発生器41と、アナログ加算回
路42とを付加した構成としたものである。この場合、
基準信号発生器30からフェイズロックループPLL1
に与える基準信号FRの周波数のステップΔFは図1の
実施例の場合より粗く採る。図1の実施例において、周
波数掃引帯域内を例えば1000ポイントの分解能でサ
ンプルホールドしAD変化するものとすると、図7の実
施例では、400ポイントの分解能でサンプルホールド
し、各サンプルホールドした値の間をランプ電圧で周波
数掃引させるように構成した場合を示す。
この実施例では図1に示したフェイズロックループPL
L1の構成にランプ電圧発生器41と、アナログ加算回
路42とを付加した構成としたものである。この場合、
基準信号発生器30からフェイズロックループPLL1
に与える基準信号FRの周波数のステップΔFは図1の
実施例の場合より粗く採る。図1の実施例において、周
波数掃引帯域内を例えば1000ポイントの分解能でサ
ンプルホールドしAD変化するものとすると、図7の実
施例では、400ポイントの分解能でサンプルホールド
し、各サンプルホールドした値の間をランプ電圧で周波
数掃引させるように構成した場合を示す。
【0025】図8に各部の波形図を示す。図8Aに示す
階段波形は基準信号発生器30からフェイズロックルー
プPLL1に与えられる基準信号FRの周波数変化を示
す。この周波数変化は図示するようにサンプルホールド
回路28にサンプルホールドされるサンプルホールド電
圧と、掃引信号発生器13の掃引信号周波数に対応す
る。
階段波形は基準信号発生器30からフェイズロックルー
プPLL1に与えられる基準信号FRの周波数変化を示
す。この周波数変化は図示するようにサンプルホールド
回路28にサンプルホールドされるサンプルホールド電
圧と、掃引信号発生器13の掃引信号周波数に対応す
る。
【0026】図8Bに示すランプ電圧はランプ電圧発生
器41が出力するランプ電圧波形を示す。ランプ電圧発
生器41はランプ電圧の立上りの初期において、わずか
な時間休止状態を採り、その休止期間中にフェイズロッ
クループPLL1はサンプルホールド回路28をサンプ
リングモードに制御し、制御ループを閉じ掃引信号発生
器13の発振周波数を基準信号発生器30から与えられ
る信号の周波数のN倍(Nは分周器26の分周数)にな
るように制御動作させる。図8Cはサンプルホールド回
路28与える制御信号の波形を示す。
器41が出力するランプ電圧波形を示す。ランプ電圧発
生器41はランプ電圧の立上りの初期において、わずか
な時間休止状態を採り、その休止期間中にフェイズロッ
クループPLL1はサンプルホールド回路28をサンプ
リングモードに制御し、制御ループを閉じ掃引信号発生
器13の発振周波数を基準信号発生器30から与えられ
る信号の周波数のN倍(Nは分周器26の分周数)にな
るように制御動作させる。図8Cはサンプルホールド回
路28与える制御信号の波形を示す。
【0027】掃引信号発生器13の発振周波数が規定の
周波数に制御された状態でランプ電圧が立上りを開始す
る。従って、このランプ電圧の立上りに伴って掃引信号
発生器13の発振周波数は周波数掃引を開始する。これ
と同時にAD変換器24は図8Dに示すクロックでAD
変換動作を行う。AD変換動作はランプ電圧の休止期間
を除いて行われる。
周波数に制御された状態でランプ電圧が立上りを開始す
る。従って、このランプ電圧の立上りに伴って掃引信号
発生器13の発振周波数は周波数掃引を開始する。これ
と同時にAD変換器24は図8Dに示すクロックでAD
変換動作を行う。AD変換動作はランプ電圧の休止期間
を除いて行われる。
【0028】この図7の実施例によれば、各サンプルホ
ールドポイントごとに掃引周波数が基準信号発生器30
で与えられる基準値に設定されるので、周波数掃引帯域
の全体にわたって掃引周波数を直線的に変化させること
ができる。しかもサンプルホールドの回数を図1に示し
た実施例より少ない回数にしたから、図1の実施例より
周波数掃引に要する時間を短くすることができる。よっ
て、周波数分析結果を高速で取り込むことができる効果
が得られる。
ールドポイントごとに掃引周波数が基準信号発生器30
で与えられる基準値に設定されるので、周波数掃引帯域
の全体にわたって掃引周波数を直線的に変化させること
ができる。しかもサンプルホールドの回数を図1に示し
た実施例より少ない回数にしたから、図1の実施例より
周波数掃引に要する時間を短くすることができる。よっ
て、周波数分析結果を高速で取り込むことができる効果
が得られる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
掃引信号発生器13の発振周波数をフェイズロックルー
プPLL1で制御し、このフェイズロックループPLL
1に基準信号発生器30から周波数が正しく規定された
基準信号を与えて掃引信号発生器13の発振周波数を順
次周波数掃引させる構成としたから、掃引信号発生器1
3の発振周波数は周波数掃引帯域の各部において、直線
的に変化する。この結果、表示器25に表示される周波
数スペクトルの周波数を正しく表示させることができ、
周波数の読み取り誤差の少ないスペクトラムアナライザ
を提供できる利点が得られる。
掃引信号発生器13の発振周波数をフェイズロックルー
プPLL1で制御し、このフェイズロックループPLL
1に基準信号発生器30から周波数が正しく規定された
基準信号を与えて掃引信号発生器13の発振周波数を順
次周波数掃引させる構成としたから、掃引信号発生器1
3の発振周波数は周波数掃引帯域の各部において、直線
的に変化する。この結果、表示器25に表示される周波
数スペクトルの周波数を正しく表示させることができ、
周波数の読み取り誤差の少ないスペクトラムアナライザ
を提供できる利点が得られる。
【0030】更に、AD変換器24で検波器22の検波
出力をAD変換して取り込む際に、フェイズロックルー
プPLL1ではサンプルホールド回路28をホールド状
態に制御してAD変換する構成としたから、AD変換し
て周波数スペクトルの値を取り込む状態では掃引信号発
生器13はサンプルホールドされた直流電圧で発振状態
を維持しているから、その発振周波数は変動せずに安定
に維持される。よってFM変調ノイズのレベルを低減す
ることができ、SN比のよい、つまり周波数スペクトル
の大小差を大きく拡大して表示することができる(これ
を一般にダイナミックレンジの広いと称する)スペクト
ラムアナライザを提供することができる利点が得られ
る。
出力をAD変換して取り込む際に、フェイズロックルー
プPLL1ではサンプルホールド回路28をホールド状
態に制御してAD変換する構成としたから、AD変換し
て周波数スペクトルの値を取り込む状態では掃引信号発
生器13はサンプルホールドされた直流電圧で発振状態
を維持しているから、その発振周波数は変動せずに安定
に維持される。よってFM変調ノイズのレベルを低減す
ることができ、SN比のよい、つまり周波数スペクトル
の大小差を大きく拡大して表示することができる(これ
を一般にダイナミックレンジの広いと称する)スペクト
ラムアナライザを提供することができる利点が得られ
る。
【図1】この発明の一実施例を説明するためのブロック
図。
図。
【図2】図1に示した実施例の動作を説明するための波
形図。
形図。
【図3】図2と同様の波形図。
【図4】図1の実施例で得られた周波数スペクトルの表
示例を示す図。
示例を示す図。
【図5】この発明の変形実施例を説明するためのブロッ
ク図。
ク図。
【図6】この発明の他の変形実施例を説明するためのブ
ロック図。
ロック図。
【図7】この発明の更に他の変形実施例を説明するため
のブロック図。
のブロック図。
【図8】図7に示した実施例の動作を説明するための波
形図。
形図。
【図9】従来の技術を説明するためのブロック図。
【図10】従来の技術の不都合を説明するためのグラ
フ。
フ。
【図11】従来の技術の不都合を説明するための周波数
スペクトルの表示例を示す図。
スペクトルの表示例を示す図。
11 入力端子 SX 被測定信号 12 周波数混合器 13 掃引信号発生器 16 バンドパスフィルタ PLL1 フェイズロックループ 26 分周器 27 位相比較器 28 サンプルホールド回路 29 制御器 30 基準信号発生器
Claims (6)
- 【請求項1】 A.電圧制御発振器によって構成され、
被測定信号が入力される周波数混合器に周波数掃引信号
を与える掃引信号発生器と、 B.この掃引信号発生器の発振周波数を制御するフェイ
ズロックループと、 C.このフェイズロックループに所定の間隔で周波数が
変化する基準信号を与える基準信号発生器と、 D.この基準信号発生器が周波数を1ステップ変化させ
るごとに、上記フェイズロックループを構成する位相比
較器の位相比較出力をサンプルホールドし、そのホール
ド電圧を上記掃引信号発生器に与えるサンプルホールド
回路と、 によって構成したことを特徴とするスペクトラムアナラ
イザ。 - 【請求項2】 請求項1記載のスペクトラムアナライザ
において、上記基準信号発生器をフェイズロックループ
によって構成し、このフェイズロックループに設けられ
た可変分周器の分周比を変化させて、上記掃引信号発生
器の発振周波数を制御するフェイズロックループに与え
る基準信号の周波数を1ステップずつ変化させる構成と
したことを特徴とするスペクトラムアナライザ。 - 【請求項3】 請求項1記載のスペクトラムアナライザ
において、上記基準信号発生器をDA変換器と、このD
A変換器のDA変換出力電圧によって発振周波数が制御
される電圧制御発振器とによって構成し、上記DA変換
器に与えるデジタル信号の値を所定値ずつ変化させ、上
記電圧制御発振器の発振周波数を所定の周波数ピッチで
変化させる構成としたことを特徴とするスペクトラムア
ナライザ。 - 【請求項4】 請求項1記載のスペクトラムアナライザ
において、上記基準信号発生器を発振周波数が安定な固
定発振器と可変分周器とによって構成し、可変分周器の
分周比を変化させて、上記フェイズロックループに与え
る基準信号の周波数を1ステップずつ変化させる構成と
したことを特徴とするスペクトラムアナライザ。 - 【請求項5】 請求項1記載のスペクトラムアナライザ
において、上記フェイズロックループに設けたサンプル
ホールド回路と周波数掃引信号発生器との間にアナログ
加算器を設け、このアナログ加算器によって上記サンプ
ルホールド回路のホールド電圧にランプ電圧を加算する
ように構成し、上記ランプ電圧がゼロの状態で上記サン
プルホールド回路をサンプリングモードに制御し、その
状態で上記掃引信号発生器の発振周波数を上記基準信号
発生器から与えられる基準信号の周波数で規定される周
波数に制御すると共に、その制御状態を経て、上記サン
プルホールド回路をホールドモードに切り換えて上記ラ
ンプ電圧の立上りを起動させ、ランプ電圧が所定の電圧
に達するまでの間、所定の繰り返し周期で上記AD変換
器をAD変換動作させて周波数スペクトルに対応したデ
ータを取込み、ランプ電圧が所定電圧に達した時点で上
記サンプルホールド回路を再びサンプルモードに切り換
え、これと共に上記基準信号発生器で発生する基準信号
の周波数を次のステップの周波数に変化させ、上記掃引
信号発生器の発振周波数を次のステップの周波数で規定
される周波数に制御することを繰り返して所定の周波数
範囲を周波数掃引することを特徴とするスペクトラムア
ナライザ。 - 【請求項6】 請求項1乃至5記載の何れかのスペクト
ラムアナライザにおいて、上記周波数混合器の出力側に
得られる和または差の周波数の信号を取り出すバンドパ
スフィルタと、このバンドパスフィルタによって取り出
した信号を検波する検波器と、上記フェイズロックルー
プに挿入したサンプルホールド回路がホールド状態に制
御されている状態で上記検波器の検波出力をサンプリン
グしてホールド状態に制御される第2サンプルホールド
回路と、この第2サンプルホールド回路がホールド状態
に制御された状態でそのホールド電圧をAD変換するA
D変換器と、 を具備して構成されるスペクトラムアナライザ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34154496A JPH10185969A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | スペクトラムアナライザ |
| TW086110537A TW328991B (en) | 1996-12-20 | 1997-07-24 | Spectrum analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34154496A JPH10185969A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | スペクトラムアナライザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185969A true JPH10185969A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18346897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34154496A Withdrawn JPH10185969A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | スペクトラムアナライザ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10185969A (ja) |
| TW (1) | TW328991B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109508511A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-22 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 频率响应分析测量中扫频方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8446976B2 (en) | 2007-09-21 | 2013-05-21 | Qualcomm Incorporated | Signal generator with adjustable phase |
| US8385474B2 (en) | 2007-09-21 | 2013-02-26 | Qualcomm Incorporated | Signal generator with adjustable frequency |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP34154496A patent/JPH10185969A/ja not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-07-24 TW TW086110537A patent/TW328991B/zh active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109508511A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-22 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 频率响应分析测量中扫频方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW328991B (en) | 1998-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5038096A (en) | Spectrum analyzer circuit for pulsed input signals | |
| JPH08220144A (ja) | サンプリング信号発生回路 | |
| EP0094834B1 (en) | Methods and apparatus for rapid and accurate frequency syntonization of an atomic clock | |
| JP2008072257A (ja) | 位相同期発振器及びその制御方法 | |
| US7155190B2 (en) | DDS-PLL method for frequency sweep | |
| US5886583A (en) | Oscillator control circuit including a phase difference change-detecting circuit | |
| US4414639A (en) | Sampling network analyzer with sampling synchronization by means of phase-locked loop | |
| JP3446031B2 (ja) | タイムインターバルカウンタ装置 | |
| JP2880971B2 (ja) | 周波数安定化回路 | |
| JP3158502B2 (ja) | 掃引発振器 | |
| US5777464A (en) | Spectrum analyzer | |
| US5521532A (en) | Digital synthesizer controlled microwave frequency signal source | |
| JP2002271191A (ja) | 周波数同期ループ回路および位相同期ループ回路 | |
| JP2674534B2 (ja) | 発振装置 | |
| JP4824591B2 (ja) | 同期掃引シンセサイザ | |
| JPH0718188Y2 (ja) | 位相同期ループ回路 | |
| JP2675571B2 (ja) | 掃引周波数信号発生器 | |
| JP2749584B2 (ja) | 掃引周波数信号発生器 | |
| GB2236026A (en) | Swept frequency signal generating circuit | |
| JPH10170568A (ja) | スペクトラムアナライザ | |
| JPH075703Y2 (ja) | 信号発生回路 | |
| JP3167740B2 (ja) | バースト信号測定回路およびバースト信号測定方法 | |
| JPH06148245A (ja) | 回路素子の定数測定装置 | |
| US20050104668A1 (en) | Arrangement and a method relating to phase locking | |
| JP2674711B2 (ja) | スペクトラム表示回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |