JPH1051307A - Nuclear magnetic resonance oscillator - Google Patents
Nuclear magnetic resonance oscillatorInfo
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- JPH1051307A JPH1051307A JP20016296A JP20016296A JPH1051307A JP H1051307 A JPH1051307 A JP H1051307A JP 20016296 A JP20016296 A JP 20016296A JP 20016296 A JP20016296 A JP 20016296A JP H1051307 A JPH1051307 A JP H1051307A
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、核磁気共鳴形発振器に関し、立上げ
時から周波数ロックするまで(周波数アンロック時)の
出力周波数を一定にすることを目的とする。
【構成】電圧制御発振器(VCO)の出力信号が入力さ
れて、VCO出力周波数を周波数設定データに応じて変
化させて出力する周波数制御回路(DDS)と、VCO
への制御電圧に応じた値の設定データを生成してDDS
に供給する周波数設定データ生成回路と、周波数アンロ
ック時に周波数設定データ生成回路からの設定データで
DDSを制御し、周波数ロック時にはDDSの設定デー
タを固定値とするよう切替えを行う立上げ時切替え制御
回路(図示しない)とを備え、周波数設定データ生成回
路は、装置立上げ時にスイープされるVCOの制御電圧
に応じて設定データを変えて、VCOの出力周波数の変
化に対してもDSSの出力周波数が一定値となるように
構成する。
(57) Abstract: The present invention relates to a nuclear magnetic resonance type oscillator, and has an object to stabilize an output frequency from the time of startup until the frequency is locked (at the time of frequency unlocking). A frequency control circuit (DDS) which receives an output signal of a voltage controlled oscillator (VCO) and changes and outputs a VCO output frequency according to frequency setting data;
To generate the setting data of the value corresponding to the control voltage to the DDS
Switching control at start-up to control the DDS with the setting data from the frequency setting data generating circuit when the frequency is unlocked and to set the DDS setting data to a fixed value when the frequency is locked And a circuit (not shown), wherein the frequency setting data generation circuit changes the setting data in accordance with the control voltage of the VCO swept at the start-up of the device, and changes the output frequency of the DSS even when the output frequency of the VCO changes. Is set to a constant value.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、核磁気共鳴形発振
器に関する。本発明の核磁気共鳴形発振器は放送用基準
周波数源等に用いる光ポンピング法を用いたルビジウム
原子発振器あるいは原子時計などとして用いられる。近
年、ルビジウム原子発振器およびこれを利用するシステ
ムに対して、立上げに要する時間短縮、安定度の向上が
望まれている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear magnetic resonance oscillator. The nuclear magnetic resonance oscillator of the present invention is used as a rubidium atomic oscillator or an atomic clock using an optical pumping method used for a reference frequency source for broadcasting or the like. In recent years, there has been a demand for a rubidium atomic oscillator and a system using the same to reduce the time required for startup and improve stability.
【0002】[0002]
【従来の技術】図12には従来のルビジウム原子発振器
の構成例が示される。図中、1は信号増幅器、2は同期
検波器、3は切替え回路、4はスイープ回路、5は積分
器、6は低周波発振器、7は電圧制御発振器としての水
晶発振器、8は周波数合成部、9は原子共鳴部、10は
温度制御回路である。このルビジウム原子発振器は、水
晶発振器7の出力周波数を周波数合成部8で逓倍して原
子共鳴部9に供給し、水晶発振器7の特定の出力周波数
により原子共鳴部9で核磁気共鳴を起こして共鳴信号を
得、これを信号増幅器1、同期検波器2、切替え回路
3、積分器5を経由するフィードバック経路で水晶発振
器7に制御電圧としてフィードバックすることで、水晶
発振器7の出力周波数を核磁気共鳴に基づく安定度の極
めて高い一定値に制御するものである。2. Description of the Related Art FIG. 12 shows a configuration example of a conventional rubidium atomic oscillator. In the figure, 1 is a signal amplifier, 2 is a synchronous detector, 3 is a switching circuit, 4 is a sweep circuit, 5 is an integrator, 6 is a low frequency oscillator, 7 is a crystal oscillator as a voltage controlled oscillator, and 8 is a frequency synthesizer. Reference numeral 9 denotes an atomic resonance unit, and reference numeral 10 denotes a temperature control circuit. The rubidium atomic oscillator multiplies the output frequency of the crystal oscillator 7 by the frequency synthesizer 8 and supplies it to the atomic resonance unit 9. The specific output frequency of the crystal oscillator 7 causes the atomic resonance unit 9 to cause nuclear magnetic resonance and resonate. A signal is obtained and fed back as a control voltage to the crystal oscillator 7 through a feedback path passing through the signal amplifier 1, the synchronous detector 2, the switching circuit 3, and the integrator 5, so that the output frequency of the crystal oscillator 7 is changed by nuclear magnetic resonance. Is controlled to a constant value with extremely high stability based on.
【0003】このルビジウム原子発振器においては、核
磁気共鳴の周波数を正確に一定に保つために、原子共鳴
部9は温度制御回路10により一定温度に制御される
が、システム立上げ時には温度が制御されていないため
核磁気共鳴がまだ起きないので、切替え回路3をスイー
プ回路4側に切り替えておき、スイープ回路4から出力
される図13に示されるようなスイープ出力を、積分器
5で図14に示されるような積分波形に変換して、水晶
発振器7に制御電圧として供給する。これにより水晶発
振器7からの出力周波数はある周波数範囲で連続的にス
イープされる。やがて原子共鳴部9が核磁気共鳴を起こ
す温度に制御されたら、スイープされている出力周波数
中の特定周波数で共鳴信号を出力するので、これをAL
M回路で検出して切替え回路3を同期検波器2側に切り
替え、以降、原子共鳴部9を経由するフィードバック制
御ループを構成して水晶発振器7の発振周波数を制御す
るものである。In this rubidium atomic oscillator, the atomic resonance section 9 is controlled to a constant temperature by a temperature control circuit 10 in order to keep the frequency of nuclear magnetic resonance accurately constant. Since the nuclear magnetic resonance does not occur yet because the power supply is not performed, the switching circuit 3 is switched to the sweep circuit 4 side, and the sweep output output from the sweep circuit 4 as shown in FIG. It is converted into an integrated waveform as shown and supplied to the crystal oscillator 7 as a control voltage. Thus, the output frequency from the crystal oscillator 7 is continuously swept in a certain frequency range. Eventually, when the temperature of the atomic resonance section 9 is controlled to cause nuclear magnetic resonance, a resonance signal is output at a specific frequency among the output frequencies being swept.
The switching circuit 3 is switched to the synchronous detector 2 upon detection by the M circuit, and thereafter, a feedback control loop passing through the atomic resonance section 9 is formed to control the oscillation frequency of the crystal oscillator 7.
【0004】以下にこの従来のルビジウム原子発振器の
立上げ時から周波数ロックまでの動作を説明する。 積分器5には切替え回路3から、図13に示すような
スイープ回路4の出力信号が入力される。この時の積分
器5の出力電圧を図14に示す。 水晶発振器7には制御電圧として、図14の如く変化
する積分器5の出力が印加されることにより、その出力
周波数が連続的に変化する「周波数スイープ状態」とな
る。 原子共鳴部9へ入力される周波数合成部8の出力信号
も同様に「周波数スイープ状態」となり、低周波発振器
6の出力信号により位相変調が加えられる。 立上げ後20〜30分で原子共鳴部9の温度が設定温
度に到達し、原子共鳴部9より共鳴信号が検出され、信
号増幅器1にて増幅される。 信号増幅器1の出力信号は同期検波器2に入力され、
低周波発振器6の発振周波数で同期検波される。 共鳴信号が検出されると、切替え回路3によって積分
器5への入力は同期検波器2の出力信号側に切り替わ
り、以後、水晶発振器7には共鳴信号に応じた制御電圧
が印加される通常の周波数ロック状態で動作する。[0004] The operation of the conventional rubidium atomic oscillator from startup to frequency lock will be described below. The output signal of the sweep circuit 4 as shown in FIG. FIG. 14 shows the output voltage of the integrator 5 at this time. When the output of the integrator 5 that changes as shown in FIG. 14 is applied to the crystal oscillator 7 as a control voltage, the crystal oscillator 7 enters a “frequency sweep state” in which the output frequency changes continuously. Similarly, the output signal of the frequency synthesizer 8 input to the atomic resonance unit 9 is in the “frequency sweep state”, and the output signal of the low frequency oscillator 6 is subjected to phase modulation. 20 to 30 minutes after the start-up, the temperature of the atomic resonance unit 9 reaches the set temperature, a resonance signal is detected from the atomic resonance unit 9 and amplified by the signal amplifier 1. The output signal of the signal amplifier 1 is input to the synchronous detector 2,
Synchronous detection is performed at the oscillation frequency of the low frequency oscillator 6. When the resonance signal is detected, the input to the integrator 5 is switched to the output signal side of the synchronous detector 2 by the switching circuit 3, and the control voltage according to the resonance signal is applied to the crystal oscillator 7 thereafter. Operates in frequency locked state.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述のルビジウム原子
発振器では、システムの立上げ時に、図15に示すごと
く、周波数ロックするまでの期間は、出力周波数は水晶
発振器7の周波数可変幅分スイープしている状態であ
り、周波数ロックするまでの間(約20〜30分)は放
送用基準周波源等になり得る安定な周波数供給ができな
い。In the above-described rubidium atomic oscillator, when the system is started up, as shown in FIG. 15, the output frequency is swept by the frequency variable width of the crystal oscillator 7 until the frequency locks, as shown in FIG. In this state, a stable frequency supply that can be used as a broadcast reference frequency source or the like cannot be performed until the frequency is locked (about 20 to 30 minutes).
【0006】従って本発明の目的は、立上げ時から周波
数ロックするまで(周波数アンロック時)の出力周波数
を一定にすることにある。Accordingly, it is an object of the present invention to keep the output frequency constant from the time of startup until the frequency is locked (when the frequency is unlocked).
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】図1は本発明に係る原理
説明図である。上述の課題を解決するために、本発明に
係る核磁気共鳴形発振器は、一つの形態して、図1に示
されるように、電圧制御発振器101の制御電圧の帰還
ループ内に原子共鳴部102を設けて核磁気共鳴現象に
より発振周波数を安定化する核磁気共鳴形発振器におい
て、該電圧制御発振器101の出力信号が入力されて、
該電圧制御発振器101の出力信号周波数を周波数設定
データに応じて変化させて発振器出力周波数として出力
する周波数制御回路103と、該電圧制御発振器101
への制御電圧に応じた値の周波数設定データを生成して
該周波数制御回路103に供給する周波数設定データ生
成回路104と、装置立上げの際の周波数アンロック時
に該周波数設定データ生成回路104からの周波数設定
データで該周波数制御回路を制御し、立上げ後の周波数
ロック時には該周波数制御回路103の周波数設定デー
タを固定値とするよう切替えを行う立上げ時切替え制御
回路(図示しない)とを備え、該周波数設定データ生成
回路104は、装置立上げ時にスイープされる電圧制御
発振器101の制御電圧に応じて該周波数設定データを
変えて、該電圧制御発振器101の出力周波数の変化に
対しても該周波数制御回路103の出力周波数が一定値
となるように構成する。FIG. 1 is an explanatory view of the principle according to the present invention. In order to solve the above-described problem, the nuclear magnetic resonance type oscillator according to the present invention has, as one form, an atomic resonance section 102 in a feedback loop of a control voltage of a voltage controlled oscillator 101 as shown in FIG. In the nuclear magnetic resonance type oscillator that stabilizes the oscillation frequency by the nuclear magnetic resonance phenomenon, an output signal of the voltage controlled oscillator 101 is input,
A frequency control circuit 103 for changing an output signal frequency of the voltage controlled oscillator 101 in accordance with frequency setting data and outputting the output signal as an oscillator output frequency;
From the frequency setting data generating circuit 104 which generates frequency setting data having a value corresponding to the control voltage to be supplied to the frequency control circuit 103 and supplies the frequency setting data to the frequency control circuit 103. And a start-up switching control circuit (not shown) for switching the frequency control circuit 103 to a fixed value when the frequency is locked after the start-up. The frequency setting data generation circuit 104 changes the frequency setting data in accordance with the control voltage of the voltage controlled oscillator 101 swept at the time of device startup, and also responds to a change in the output frequency of the voltage controlled oscillator 101. The output frequency of the frequency control circuit 103 is configured to have a constant value.
【0008】この立上げ時切替え制御回路による周波数
設定データの切替えは、該スイープされる制御電圧に応
じて出力データを可変する変換回路と、核磁気共鳴の有
無を検出する検出回路と、該検出回路の検出信号に応答
して周波数アンロック時に該変換回路から出力される出
力データを選択し、周波数ロック時に周波数設定回路か
ら出力される固定データを選択するセレクタとにより行
うことができる。The switching of the frequency setting data by the switching control circuit at start-up is performed by changing the output data in accordance with the control voltage to be swept, a detecting circuit for detecting the presence or absence of nuclear magnetic resonance, The selector can select output data output from the conversion circuit when the frequency is unlocked in response to the detection signal of the circuit, and select fixed data output from the frequency setting circuit when the frequency is locked.
【0009】あるいは、この立上げ時切替え制御回路に
よる周波数設定データの切替えは、核磁気共鳴の有無を
検出する検出回路と、該検出回路の検出信号に応答して
入力信号を周波数アンロック時に該電圧制御発振器の制
御電圧に、周波数ロック時に固定電圧に切り替える切替
え回路と、該切替え回路の出力信号をその値に応じた出
力データに変換する変換回路とにより行うことができ
る。[0009] Alternatively, the switching of the frequency setting data by the switching control circuit at the time of startup is performed by detecting a presence or absence of nuclear magnetic resonance, and responding to a detection signal of the detection circuit, when the input signal is unlocked when the frequency is unlocked. The switching can be performed by a switching circuit that switches to a fixed voltage when the frequency is locked to the control voltage of the voltage controlled oscillator, and a conversion circuit that converts an output signal of the switching circuit into output data corresponding to the value.
【0010】また、本発明に係る核磁気共鳴形発振器
は、他の形態として、電圧制御発振器の制御電圧の帰還
ループ内に原子共鳴部を設けて核磁気共鳴現象により発
振周波数を安定化する核磁気共鳴形発振器において、該
電圧制御発振器の出力信号が入力されて、該電圧制御発
振器の出力信号周波数を周波数設定データに応じて変化
させて発振器出力周波数として出力する周波数制御回路
と、該電圧制御発振器への制御電圧に応じた値の周波数
設定データを生成して該周波数制御回路に供給する周波
数設定データ生成回路と、装置立上げの際の周波数アン
ロック時に該該周波数制御回路からの出力信号を、立上
げ後の周波数ロック時には該周波数制御回路を介さない
該電圧制御発振器からの出力信号を選択するよう切替え
を行う立上げ時切替え制御回路とを備え、該周波数設定
データ生成回路は、装置立上げ時にスイープされる電圧
制御発振器の制御電圧に応じて該周波数設定データを変
えて、該電圧制御発振器の出力周波数の変化に対しても
該周波数制御回路の出力周波数が一定値となるように構
成する。According to another aspect of the present invention, there is provided a nuclear magnetic resonance type oscillator in which an atomic resonance section is provided in a feedback loop of a control voltage of a voltage controlled oscillator to stabilize an oscillation frequency by a nuclear magnetic resonance phenomenon. A frequency control circuit for receiving an output signal of the voltage controlled oscillator, changing an output signal frequency of the voltage controlled oscillator in accordance with frequency setting data and outputting the output signal as an oscillator output frequency; A frequency setting data generating circuit for generating frequency setting data having a value corresponding to a control voltage to the oscillator and supplying the frequency setting data to the frequency control circuit; and an output signal from the frequency control circuit when the frequency is unlocked at the time of starting the device. At startup, when the frequency is locked after startup, switching is performed so as to select an output signal from the voltage controlled oscillator that does not pass through the frequency control circuit. A control circuit, wherein the frequency setting data generating circuit changes the frequency setting data according to a control voltage of the voltage controlled oscillator that is swept when the device is started up, and responds to a change in the output frequency of the voltage controlled oscillator. Is also configured so that the output frequency of the frequency control circuit becomes a constant value.
【0011】また上述の各核磁気共鳴形発振器において
は、該電圧制御発振器の出力と該周波数制御回路の入力
との間に、逓倍回路を挿入した構成とすることができ
る。あるいは該電圧制御発振器の出力信号を該周波数制
御回路に入力することに代えて、該電圧制御発振器の出
力側と該原子共鳴部の入力側との間に挿入された周波数
合成部内の逓倍回路の出力信号を取り出して該周波数制
御回路への入力信号とすることができる。In each of the above nuclear magnetic resonance oscillators, a multiplying circuit may be inserted between the output of the voltage controlled oscillator and the input of the frequency control circuit. Alternatively, instead of inputting the output signal of the voltage controlled oscillator to the frequency control circuit, a multiplying circuit in a frequency synthesizer inserted between the output side of the voltage controlled oscillator and the input side of the atomic resonance section is used. An output signal can be extracted and used as an input signal to the frequency control circuit.
【0012】また上述の他の形態の核磁気共鳴形発振器
においては、該電圧制御発振器の出力側と該立上げ時切
替え制御回路の入力側との間に分周器を挿入した構成と
することができる。In the above-described nuclear magnetic resonance type oscillator, a frequency divider is inserted between the output side of the voltage-controlled oscillator and the input side of the switching control circuit at start-up. Can be.
【0013】[0013]
【作用】図1において、周波数アンロック状態時には電
圧制御発振器101の制御電圧がスイープされる。この
とき周波数設定データ生成部104の出力データをスイ
ープされる制御電圧変化に応じて、周波数制御回路10
3の入力周波数が変化してもその出力周波数が一定とな
るよう連続的に可変させる。従って、原子共鳴部102
への入力のみが周波数スイープの状態となり、核磁気共
鳴形発振器の出力周波数としては、周波数制御回路10
3から固定の周波数が取り出される。In FIG. 1, the control voltage of the voltage controlled oscillator 101 is swept in the frequency unlock state. At this time, the frequency control circuit 10 outputs the output data of the frequency setting data generation unit 104 according to the control voltage change which is swept.
3 is continuously varied so that the output frequency is constant even if the input frequency changes. Therefore, the atomic resonance unit 102
Only the input to the frequency control circuit is in a frequency sweep state, and the output frequency of the nuclear magnetic resonance oscillator is
From 3, a fixed frequency is extracted.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の各
種の実施の形態を説明する。なお、以下の説明におい
て、同一の参照番号が付された回路は各図を通じて同一
の機能を持つ回路である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, circuits denoted by the same reference numerals have the same functions throughout the drawings.
【0015】図2には本発明の第1の実施例としてのル
ビジウム原子発振器が示される。同図において、信号増
幅器1、同期検波器2、切替え回路3、スイープ回路
4、積分器5、低周波発振器6、水晶発振器7、周波数
合成部8、原子共鳴部9、温度制御回路10は従来回路
について説明したものと同じである。FIG. 2 shows a rubidium atomic oscillator according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a signal amplifier 1, a synchronous detector 2, a switching circuit 3, a sweep circuit 4, an integrator 5, a low frequency oscillator 6, a crystal oscillator 7, a frequency synthesizer 8, an atomic resonance unit 9, and a temperature control circuit 10 are conventional. This is the same as that described for the circuit.
【0016】相違点として、水晶発振器7の出力信号を
可変制御するDDS(ダイレクト・ディジタル・シンセ
サイザ)16、このDDS16の出力信号波形を滑らか
にする低域フィルタ17、積分器5の出力信号を所定の
変換特性に従って電圧変換する電圧変換回路12、電圧
変換回路12の出力信号をA/D変換してDDS16に
周波数設定データとして供給するA/Dコンバータ1
3、DDS16に固定値の周波数設定データを供給する
周波数設定部14、A/Dコンバータ13出力または周
波数設定部14出力を選択するセレクタ15、信号増幅
器1の出力を監視し、共鳴信号が未検出時はセレクタ1
5をA/Dコンバータ13側に、検出時は周波数設定部
14側に切り替える信号を出力するALM回路11を備
えている。The difference is that a DDS (Direct Digital Synthesizer) 16 for variably controlling the output signal of the crystal oscillator 7, a low-pass filter 17 for smoothing the output signal waveform of the DDS 16, and an output signal of the integrator 5 are predetermined. A / D converter 1 that performs A / D conversion of an output signal of the voltage conversion circuit 12 and supplies the output signal to the DDS 16 as frequency setting data.
3. The frequency setting unit 14 for supplying fixed frequency setting data to the DDS 16, the selector 15 for selecting the output of the A / D converter 13 or the frequency setting unit 14, and the output of the signal amplifier 1 are monitored, and no resonance signal is detected. Time is selector 1
5 is provided on the A / D converter 13 side, and an ALM circuit 11 for outputting a signal for switching to the frequency setting unit 14 when detected.
【0017】ここで、DDS16は、入力信号の周波数
を、周波数設定データに応じて変化させて出力するディ
ジタル・デバイスであり、入力信号周波数finと出力信
号周波数fout の関係は、標本化定理に基づいて、f
out ≦1/2finの関係にある。[0017] Here, DDS16 the frequency of the input signal is a digital device for outputting be changed according to the frequency setting data, the relationship between the input signal frequency f in the output signal frequency f out is the sampling theorem Based on f
the relationship of out ≦ 1 / 2f in.
【0018】以下、この実施例回路の動作を説明する。 ALM回路11は信号増幅器1の出力信号に応じて、
共鳴信号検出時には“H”、共鳴信号未検出時には
“L”レベルを出力する。よって、立上げ時は共鳴信号
が検出されないので、ALM回路11は“L”レベルを
出力する。Hereinafter, the operation of the circuit of this embodiment will be described. The ALM circuit 11 responds to the output signal of the signal amplifier 1
It outputs "H" level when a resonance signal is detected, and outputs "L" level when no resonance signal is detected. Therefore, at the time of start-up, no resonance signal is detected, and the ALM circuit 11 outputs an “L” level.
【0019】ALM回路11の出力信号は切替え回路
3とセレクタ15に入力される。ALM回路11の出力
信号が“L”レベルのとき、切替え回路3はスイープ回
路4の入力信号を積分器5に入力する。また、ALM回
路11の出力信号が“L”レベルのとき、セレクタ15
はA/Dコンバータ13の出力信号を周波数設定データ
として、DDS16の周波数設定部に印加する。The output signal of the ALM circuit 11 is input to the switching circuit 3 and the selector 15. When the output signal of the ALM circuit 11 is at “L” level, the switching circuit 3 inputs the input signal of the sweep circuit 4 to the integrator 5. When the output signal of the ALM circuit 11 is at “L” level, the selector 15
Applies the output signal of the A / D converter 13 to the frequency setting unit of the DDS 16 as frequency setting data.
【0020】スイープ回路4の出力信号が供給される
ことにより、積分器5の出力信号はスイープ状態とな
り、水晶発振器7の出力周波数が連続的にスイープされ
る。この積分器5の出力信号は電圧変換回路12にも入
力される。When the output signal of the sweep circuit 4 is supplied, the output signal of the integrator 5 is swept, and the output frequency of the crystal oscillator 7 is continuously swept. The output signal of the integrator 5 is also input to the voltage conversion circuit 12.
【0021】この電圧変換回路12の変換電圧はA/
Dコンバータ13でA/D変換されて周波数設定データ
となるが、この周波数設定データは、DDS16のクロ
ックとして入力される水晶発振器7の出力周波数が積分
器5の出力電圧(制御電圧)に応じて変化しても、その
変化に対応してDDS16の出力周波数が一定となるよ
うな値に設定する。このため、電圧変換回路12では積
分器5のスイープ出力電圧を、水晶発振器7の出力周波
数変化に対してDDS16の出力周波数が一定となるよ
うな適切な値に変換し、A/Dコンバータ13に入力す
る。積分器5の出力信号は連続的に変化するので、この
A/Dコンバータ13から出力される周波数設定データ
も連続的に変化する。The conversion voltage of the voltage conversion circuit 12 is A /
A / D conversion is performed by the D converter 13 to become frequency setting data. The frequency setting data is based on the output frequency of the crystal oscillator 7 input as a clock of the DDS 16 according to the output voltage (control voltage) of the integrator 5. Even if it changes, a value is set so that the output frequency of the DDS 16 becomes constant in accordance with the change. For this reason, the voltage conversion circuit 12 converts the sweep output voltage of the integrator 5 to an appropriate value such that the output frequency of the DDS 16 becomes constant with respect to the change of the output frequency of the crystal oscillator 7, and the A / D converter 13 input. Since the output signal of the integrator 5 changes continuously, the frequency setting data output from the A / D converter 13 also changes continuously.
【0022】以上の動作により立上げ時など、共鳴信
号の未検出時には水晶発振器7の出力周波数および原子
共鳴部9への入力周波数のみがスイープされ、DDS1
6を経由して出力されるルビジウム原子発振器の出力周
波数は固定値(一定値)となる。With the above operation, when no resonance signal is detected, such as at the time of startup, only the output frequency of the crystal oscillator 7 and the input frequency to the atomic resonance section 9 are swept, and the DDS1
The output frequency of the rubidium atomic oscillator output via 6 is a fixed value (constant value).
【0023】立上げ20〜30分経過後、原子共鳴部
9の温度が安定化し共鳴信号が検出されると、ALM回
路11の出力信号の切り替わりにより、切替え回路3が
同期検波器2側に切り替わって同期検波器2の出力信号
が積分器5に入力される。同期検波器2の出力信号は積
分器5にて直流信号に変換され、水晶発振器7の制御電
圧として印加されることにより、通常のルビジウム原子
発振器の制御ループが形成され、周波数ロックの状態と
なる。After the elapse of 20 to 30 minutes from the start-up, when the temperature of the atomic resonance section 9 is stabilized and a resonance signal is detected, the switching circuit 3 is switched to the synchronous detector 2 by the switching of the output signal of the ALM circuit 11. Thus, the output signal of the synchronous detector 2 is input to the integrator 5. The output signal of the synchronous detector 2 is converted into a DC signal by the integrator 5 and applied as a control voltage of the crystal oscillator 7, whereby a control loop of a normal rubidium atomic oscillator is formed, and a frequency lock state is established. .
【0024】このとき、セレクタ15はALM回路1
1の出力信号に応じて周波数設定部14側に切り替わ
り、DDS16の周波数設定データを、周波数設定部1
4にて設定される固定値に切り替える。よって、以後、
周波数ロック状態では、DDS16の周波数設定データ
は周波数設定部14の値に固定されるので、DDS16
の入力周波数に対する出力周波数の対応関係は固定とな
り、DDS16からの出力周波数は水晶発振器7の出力
信号周波数に対応した値に安定化される。At this time, the selector 15 selects the ALM circuit 1
1 is switched to the frequency setting unit 14 according to the output signal of the DDS 16 and the frequency setting data of the DDS 16 is
Switch to the fixed value set in 4. Therefore,
In the frequency locked state, the frequency setting data of the DDS 16 is fixed to the value of the frequency setting unit 14, so that the DDS 16
Is fixed, and the output frequency from the DDS 16 is stabilized to a value corresponding to the output signal frequency of the crystal oscillator 7.
【0025】図3には本発明の第2の実施例が示され
る。上述の第1図の実施例との相違点は、周波数設定部
14とセレクタ15を有さず、代わりに、電圧変換回路
12からの変換電圧は切替え回路20を介してA/Dコ
ンバータ13に入力され、またA/Dコンバータ13か
ら出力される周波数設定データはDDS16に直接に入
力されており、切替え回路20の他方の入力には固定電
圧V0 が入力され、この切替え回路20はALM回路1
1の出力信号により、その出力信号が共鳴信号の検出を
示しているときには固定電圧V0 側に、未検出を示して
いるときには電圧変換回路12側に切り替えられる。FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the embodiment of FIG. 1 described above is that the A / D converter 13 does not have the frequency setting unit 14 and the selector 15, and instead the conversion voltage from the voltage conversion circuit 12 is supplied to the A / D converter 13 via the switching circuit 20. The frequency setting data that is input and output from the A / D converter 13 is directly input to the DDS 16, and the fixed voltage V 0 is input to the other input of the switching circuit 20, and the switching circuit 20 is an ALM circuit. 1
When the output signal indicates the detection of the resonance signal, the output signal is switched to the fixed voltage V 0 side, and when the output signal indicates the non-detection, the voltage is switched to the voltage conversion circuit 12 side.
【0026】以下、この第2の実施例回路の動作を説明
する。 第1実施例と同様、共鳴信号未検出時にはALM回路
11と切替え回路3によって、積分器5の出力電圧はス
イープ状態となる。またこのとき、A/Dコンバータ1
3には切替え回路20から電圧変換回路12の出力電圧
が入力される。DDS16の周波数設定データが積分器
5のスイープ出力電圧に応じて変化することにより、水
晶発振器7の出力周波数および原子共鳴部9への入力周
波数のみスイープされ、水晶発振器7の出力周波数の変
化にもかかわらずDDS16を介したルビジウム原子発
振器の出力周波数は固定となる。The operation of the second embodiment will be described below. As in the first embodiment, the output voltage of the integrator 5 is swept by the ALM circuit 11 and the switching circuit 3 when no resonance signal is detected. At this time, the A / D converter 1
The output voltage of the voltage conversion circuit 12 is input from the switching circuit 20 to 3. When the frequency setting data of the DDS 16 changes according to the sweep output voltage of the integrator 5, only the output frequency of the crystal oscillator 7 and the input frequency to the atomic resonance unit 9 are swept, and the change of the output frequency of the crystal oscillator 7 also occurs. Regardless, the output frequency of the rubidium atomic oscillator via the DDS 16 is fixed.
【0027】共鳴信号検出後、積分器5には切替え回
路3から同期検波器2の出力信号が入力され、周波数ロ
ックの状態となる。このとき、ALM回路11の出力信
号の切替わりにより、A/Dコンバータ13への入力信
号となる切替え回路20の出力信号は固定電圧V0 とな
る。よって以後、周波数ロック状態ではDDS16の設
定データは固定電圧V0 によって決まる値に固定され
る。After the detection of the resonance signal, the output signal of the synchronous detector 2 is input from the switching circuit 3 to the integrator 5, and the frequency is locked. At this time, by the switching instead of the output signal of the ALM circuit 11, the output signal of the switching circuit 20 becomes the input signal to the A / D converter 13 is fixed voltage V 0. Therefore, thereafter, in the frequency locked state, the setting data of the DDS 16 is fixed to a value determined by the fixed voltage V 0 .
【0028】図4には本発明の第3の実施例回路が示さ
れる。前述の第1の実施例回路との相違点は、水晶発振
器7の出力側とDDS16の入力側の間に逓倍回路18
を設けたことである。一般に、DDS16が出力可能な
周波数は入力周波数の1/2以下である。そのため、前
述の第1、第2の実施例回路の構成では水晶発振器7の
発振周波数を出力したい周波数の2倍以上にする必要が
ある。FIG. 4 shows a circuit according to a third embodiment of the present invention. The difference from the circuit of the first embodiment is that the multiplication circuit 18 is provided between the output side of the crystal oscillator 7 and the input side of the DDS 16.
That is, In general, the frequency that the DDS 16 can output is equal to or less than half the input frequency. Therefore, in the configuration of the first and second embodiments, it is necessary to make the oscillation frequency of the crystal oscillator 7 twice or more the desired output frequency.
【0029】これに対して、この第3の実施例回路の構
成では、水晶発振器7の出力を逓倍回路18にて周波数
逓倍した後、DDS16のクロックとして入力すること
により、水晶発振器7の出力周波数と同じ、もしくはそ
れ以上の高さの周波数が出力可能となる。On the other hand, in the circuit configuration of the third embodiment, the frequency of the output of the crystal oscillator 7 is multiplied by the multiplication circuit 18 and then input as the clock of the DDS 16 so that the output frequency of the crystal oscillator 7 is It is possible to output a frequency that is the same as or higher than.
【0030】周波数アンロック時の動作および周波数ロ
ック後の動作は第1の実施例回路の場合と同様であり、
セレクタ15でのDDS16の周波数設定データの切替
えにより行う。The operation at the time of frequency unlocking and the operation after frequency locking are the same as those of the circuit of the first embodiment.
This is performed by switching the frequency setting data of the DDS 16 by the selector 15.
【0031】図5には本発明の第4の実施例回路が示さ
れる。この第4の実施例回路は、出力周波数の上限を上
げるために、前述の第2の実施例回路において水晶発振
器7とDDS16間に逓倍回路18を挿入し、上述の第
3の実施例回路と同様の効果を得ている。FIG. 5 shows a circuit according to a fourth embodiment of the present invention. In the circuit of the fourth embodiment, a multiplying circuit 18 is inserted between the crystal oscillator 7 and the DDS 16 in the circuit of the second embodiment in order to raise the upper limit of the output frequency. Similar effects are obtained.
【0032】この第4の実施例回路における周波数アン
ロック時の動作および周波数ロック後の動作原理は第2
の実施例回路の場合と同様で、A/Dコンバータ13へ
の入力切替えにより行う。The operation principle of the circuit of the fourth embodiment when the frequency is unlocked and the operation principle after the frequency lock is described in the second embodiment.
This is performed by switching the input to the A / D converter 13 in the same manner as in the circuit of the embodiment.
【0033】図6には本発明の第5の実施例回路が示さ
れる。この第5の実施例回路の構成は、上述の第3、第
4の実施例回路と同様の効果を得るためのものであり、
出力周波数の上限を上げるため、DDS16への入力ク
ロックを周波数合成部8より取り出している。FIG. 6 shows a circuit according to a fifth embodiment of the present invention. The configuration of the circuit of the fifth embodiment is for obtaining the same effects as those of the circuits of the third and fourth embodiments.
In order to raise the upper limit of the output frequency, an input clock to the DDS 16 is extracted from the frequency synthesizer 8.
【0034】図7に周波数合成部8の一般的な構成を示
す。周波数合成部8は水晶発振器7の出力信号の周波数
を逓倍する逓倍回路81、低周波発振器6の出力信号に
より位相変調を加える位相変調回路82、水晶発振器7
の周波数に同期した原子共鳴に必要な周波数を合成する
シンセサイザ回路84、位相変調回路82の出力信号の
周波数を逓倍する逓倍回路83を含み構成される。FIG. 7 shows a general configuration of the frequency synthesizer 8. The frequency synthesizer 8 includes a frequency multiplier 81 for multiplying the frequency of the output signal of the crystal oscillator 7, a phase modulation circuit 82 for performing phase modulation based on the output signal of the low frequency oscillator 6, and the crystal oscillator 7.
And a frequency multiplier 83 for multiplying the frequency of the output signal of the phase modulation circuit 82.
【0035】第5の実施例回路ではこの周波数合成部8
における逓倍回路81で逓倍された水晶発振器7の出力
信号をDDS16に入力することにより、上述の第3、
第4の実施例回路の場合と同様の効果を得ている。In the circuit of the fifth embodiment, the frequency synthesizing unit 8
By inputting the output signal of the crystal oscillator 7 multiplied by the multiplication circuit 81 in the DDS 16 into the DDS 16,
The same effect as in the circuit of the fourth embodiment is obtained.
【0036】この第5の実施例回路における周波数アン
ロック時の動作および周波数ロック後の動作は第1の実
施例回路の場合と同様であり、DDS16の周波数設定
部に接続されたセレクタ15の切替えにより行う。The operation of the fifth embodiment when the frequency is unlocked and the operation after the frequency is locked are the same as those of the first embodiment, and the switching of the selector 15 connected to the frequency setting section of the DDS 16 is performed. Performed by
【0037】図8には本発明の第6の実施例が示され
る。この第6の実施例の構成は、上述の第5の実施例回
路の場合と同様、出力周波数の上限を上げるため、前述
の第2の実施例回路において、DDS16への入力クロ
ックを周波数合成部8より取り出している。FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention. In the configuration of the sixth embodiment, as in the case of the circuit of the fifth embodiment described above, in order to raise the upper limit of the output frequency, in the circuit of the second embodiment, the input clock to the DDS 16 is changed by the frequency synthesizer. Take out from 8.
【0038】この第6の実施例回路における周波数アン
ロック時の動作および周波数ロック後の動作原理は、第
2の実施例回路の場合と同様であり、A/Dコンバータ
13の入力切替えにより行う。The operation at the time of frequency unlocking and the operation principle after frequency locking in the circuit of the sixth embodiment are the same as those of the circuit of the second embodiment, and are performed by switching the input of the A / D converter 13.
【0039】図9には本発明の第7の実施例回路が示さ
れる。この第7の実施例回路の構成はシステム立上げの
周波数アンロック時と共鳴信号が得られた後の周波数ロ
ック時のルビジウム原子発振器の出力周波数を同じにす
るものである。FIG. 9 shows a circuit according to a seventh embodiment of the present invention. The configuration of the circuit of the seventh embodiment is to make the output frequency of the rubidium atomic oscillator the same at the time of frequency unlocking at system startup and at the time of frequency locking after a resonance signal is obtained.
【0040】そのための構成として、DDS16と並列
に分周器19を設けて水晶発振器7の出力信号を入力
し、この分周器19の出力信号を切替え回路21に入力
するとともに、この切替え回路21の他方の入力に低域
フィルタ17の出力信号を入力し、切替え回路21はA
LM回路11の出力信号が共鳴信号未検出を示すときは
低域フィルタ17側に、検出を示すときは分周器19側
に切り替わるようにする。また電圧変換回路12からの
出力電圧を直接にA/Dコンバータ13に入力し、その
A/Dコンバータ13からの周波数設定データは直接に
DDS16に入力するようにし、DDS16の周波数設
定データの切替えは行わないようにしている。As a configuration for this, a frequency divider 19 is provided in parallel with the DDS 16 to input the output signal of the crystal oscillator 7, and the output signal of the frequency divider 19 is input to a switching circuit 21. The output signal of the low-pass filter 17 is input to the other input of the
When the output signal of the LM circuit 11 indicates that the resonance signal has not been detected, it is switched to the low-pass filter 17 side, and when it indicates the detection, it is switched to the frequency divider 19 side. Also, the output voltage from the voltage conversion circuit 12 is directly input to the A / D converter 13, and the frequency setting data from the A / D converter 13 is directly input to the DDS 16. I try not to do it.
【0041】この第7の実施例回路の構成によれば、周
波数ロック前、すなわち水晶発振器7の周波数スイープ
時は前述の実施例と同様にDDS16からの周波数が一
定値になるよう制御されたされた出力信号が切替え回路
21から出力される。According to the configuration of the circuit of the seventh embodiment, before the frequency is locked, that is, when the frequency of the crystal oscillator 7 is swept, the frequency from the DDS 16 is controlled to a constant value as in the above-described embodiment. The output signal is output from the switching circuit 21.
【0042】共鳴信号が検出されてALM回路11の出
力信号が切り替わり、水晶発振器7が周波数ロックの状
態となると、切替え回路21からの分周器19で分周さ
れた水晶発振器7の出力信号が出力される。分周器19
はDDS16の出力周波数と分周器19の出力周波数が
同じになるよう、分周比を設定しておく。これによりシ
ステム立上げの周波数アンロック時と共鳴現象が得られ
た後の周波数ロック時のルビジウム原子発振器の出力周
波数を同じにできる。When the resonance signal is detected and the output signal of the ALM circuit 11 is switched, and the crystal oscillator 7 enters the frequency locked state, the output signal of the crystal oscillator 7 divided by the frequency divider 19 from the switching circuit 21 is output. Is output. Divider 19
Sets the frequency division ratio so that the output frequency of the DDS 16 and the output frequency of the frequency divider 19 become the same. This makes it possible to make the output frequency of the rubidium atomic oscillator the same at the time of unlocking the frequency at system startup and at the time of frequency locking after the resonance phenomenon is obtained.
【0043】図10には本発明の第8の実施例回路が示
される。この第8の実施例回路はルビジウム原子発振器
の出力周波数の上限を上げるようにしたものであり、必
要であれば上述の第7の実施例回路と同様に、システム
立上げの周波数アンロック時と共鳴現象が得られた後の
周波数ロック時のルビジウム原子発振器の出力周波数を
同じにすることもできる。FIG. 10 shows a circuit according to an eighth embodiment of the present invention. In the circuit of the eighth embodiment, the upper limit of the output frequency of the rubidium atomic oscillator is raised. If necessary, as in the case of the circuit of the seventh embodiment described above, when the frequency is unlocked at system startup. The output frequency of the rubidium atomic oscillator at the time of frequency lock after the resonance phenomenon is obtained can be made the same.
【0044】その構成として、ルビジウム原子発振器出
力周波数の上限を上げるため、第7の実施例回路におけ
る分周回路19を削除して水晶発振器7の出力信号を直
接に切替え回路21に入力し、代わりに水晶発振器7と
DDS16の間に逓倍回路18を挿入することで、水晶
発振器7の出力信号を逓倍回路18で逓倍した後、DD
S16のクロックとして入力している。In order to raise the upper limit of the output frequency of the rubidium atomic oscillator, the frequency dividing circuit 19 in the circuit of the seventh embodiment is deleted, and the output signal of the crystal oscillator 7 is directly input to the switching circuit 21. After the multiplication circuit 18 is inserted between the crystal oscillator 7 and the DDS 16, the output signal of the crystal oscillator 7 is multiplied by the
It is input as the clock of S16.
【0045】この第8の実施例回路では、第7の実施例
回路の場合と同様に、水晶発振器7の周波数スイープ時
はDDS16からの周波数が一定値に制御された出力信
号が切替え回路21から出力される。共鳴信号検出後、
すなわち周波数ロック後は切替え回路21からは水晶発
振器7の出力信号がそのまま出力される。In the circuit of the eighth embodiment, similarly to the circuit of the seventh embodiment, when the frequency of the crystal oscillator 7 is swept, the output signal from the DDS 16 whose frequency is controlled to a constant value is output from the switching circuit 21. Is output. After detecting the resonance signal,
That is, after the frequency is locked, the output signal of the crystal oscillator 7 is output from the switching circuit 21 as it is.
【0046】ここで、逓倍回路18はDDS16の出力
周波数と水晶発振器7の出力周波数が同じになるよう、
逓倍比を設定しておけば、システム立上げの周波数アン
ロック時と共鳴現象が得られた後の周波数ロック時のル
ビジウム原子発振器の出力周波数を同じにできる。Here, the multiplier 18 adjusts the output frequency of the DDS 16 and the output frequency of the crystal oscillator 7 to be the same.
If the multiplication ratio is set, the output frequency of the rubidium atomic oscillator can be the same at the time of unlocking the frequency when the system is started and at the time of locking the frequency after the resonance phenomenon is obtained.
【0047】図11には本発明の第9の実施例回路が示
される。この第9の実施例回路は第8の実施例回路と同
様の効果を得られるようにしたものであり、その構成と
して、出力周波数の上限を上げるため、周波数合成部8
の逓倍回路81から、水晶発振器7の出力周波数を逓倍
した信号を取り出し、これをDDS15のクロックとし
て入力している。FIG. 11 shows a ninth embodiment of the present invention. The circuit of the ninth embodiment is designed to obtain the same effect as that of the circuit of the eighth embodiment. The structure of the ninth embodiment is to increase the upper limit of the output frequency.
A signal obtained by multiplying the output frequency of the crystal oscillator 7 is taken out from the multiplying circuit 81, and is input as a clock of the DDS 15.
【0048】この第9の実施例回路では、第8の実施例
回路の場合と同様に、水晶発振器7の周波数スイープ時
はDDS16からの周波数が一定値に制御された出力信
号が切替え回路21から出力される。共鳴信号検出後、
すなわち周波数ロック後は切替え回路21から水晶発振
器7の出力が出力される。In the circuit of the ninth embodiment, similarly to the circuit of the eighth embodiment, when the frequency of the crystal oscillator 7 is swept, the output signal from the DDS 16 whose frequency is controlled to a constant value is output from the switching circuit 21. Is output. After detecting the resonance signal,
That is, after the frequency is locked, the output of the crystal oscillator 7 is output from the switching circuit 21.
【0049】以上、本発明をルビジウム原子発振器に適
用した場合について説明したが、もちろん本発明はこれ
に限られるものではなく、セシウム原子発振器など、他
の原子の核磁気共鳴現象を利用した発振器にも適用でき
るものである。The case where the present invention is applied to a rubidium atomic oscillator has been described above. However, the present invention is not limited to this case, and may be applied to an oscillator using a nuclear magnetic resonance phenomenon of another atom such as a cesium atomic oscillator. Is also applicable.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、核磁気共鳴形発振器においてシステム立上げ時から
周波数ロックするまでの出力周波数を固定化することが
できる。As described above, according to the present invention, in the nuclear magnetic resonance type oscillator, the output frequency from the start of the system until the frequency is locked can be fixed.
【図1】本発明にかかる原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施例回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施例回路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第4の実施例回路を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第5の実施例回路を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a circuit according to a fifth embodiment of the present invention.
【図7】周波数合成部の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a frequency synthesis unit.
【図8】本発明の第6の実施例回路を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a circuit according to a sixth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第7の実施例回路を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a circuit according to a seventh embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第8の実施例回路を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a circuit according to an eighth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第9の実施例回路を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a circuit according to a ninth embodiment of the present invention.
【図12】従来のルビジウム原子発振器の構成例を示す
図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a conventional rubidium atomic oscillator.
【図13】従来のルビジウム原子発振器におけるスイー
プ回路の出力波形の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an output waveform of a sweep circuit in a conventional rubidium atomic oscillator.
【図14】従来のルビジウム原子発振器における積分器
の出力波形の例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of an output waveform of an integrator in a conventional rubidium atomic oscillator.
【図15】従来のルビジウム原子発振器の立上げ時の周
波数変化を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a frequency change when a conventional rubidium atomic oscillator starts up.
1 信号増幅器 2 同期検波器 3、20、21 切替え回路 4 スイープ回路 5 積分器 6 低周波発振器 7 水晶発振器 8 周波数合成部 9 原子共鳴部 10 温度制御回路 11 ALM回路 12 電圧変換回路 13 A/Dコンバータ 14 周波数設定部 15 セレクタ 16 DDS(ダイレクト・ディジタル・シンセサイ
ザ) 17 低域フィルタ 18 逓倍回路 19 分周器DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal amplifier 2 Synchronous detector 3, 20, 21 Switching circuit 4 Sweep circuit 5 Integrator 6 Low frequency oscillator 7 Crystal oscillator 8 Frequency synthesizer 9 Atomic resonance unit 10 Temperature control circuit 11 ALM circuit 12 Voltage conversion circuit 13 A / D Converter 14 Frequency setting unit 15 Selector 16 DDS (Direct Digital Synthesizer) 17 Low-pass filter 18 Multiplier circuit 19 Frequency divider
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 義文 宮城県仙台市青葉区一番町1丁目2番25号 富士通東北ディジタル・テクノロジ株式 会社内 (72)発明者 古山 義人 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 中牟田 浩志 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yoshifumi Nakajima 1-2-25 Ichibancho, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Prefecture Inside Fujitsu Tohoku Digital Technology Co., Ltd. (72) Inventor Yoshito Furuyama Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu, Ltd. 4-1-1 Kamikodanaka (72) Inventor Hiroshi Nakamuta 4-1-1 Kamikodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited
Claims (7)
に原子共鳴部を設けて核磁気共鳴現象により発振周波数
を安定化する核磁気共鳴形発振器において、 該電圧制御発振器の出力信号が入力されて、該電圧制御
発振器の出力信号周波数を周波数設定データに応じて変
化させて発振器出力周波数として出力する周波数制御回
路と、 該電圧制御発振器への制御電圧に応じた値の周波数設定
データを生成して該周波数制御回路に供給する周波数設
定データ生成回路と、 装置立上げの際の周波数アンロック時に該周波数設定デ
ータ生成回路からの周波数設定データで該周波数制御回
路を制御し、立上げ後の周波数ロック時には該周波数制
御回路の周波数設定データを固定値とするよう切替えを
行う立上げ時切替え制御回路とを備え、該周波数設定デ
ータ生成回路は、装置立上げ時にスイープされる電圧制
御発振器の制御電圧に応じて該周波数設定データを変え
て、該電圧制御発振器の出力周波数の変化に対しても該
周波数制御回路の出力周波数が一定値となるようにした
核磁気共鳴形発振器。1. A nuclear magnetic resonance type oscillator in which an atomic resonance section is provided in a feedback loop of a control voltage of a voltage controlled oscillator to stabilize an oscillation frequency by a nuclear magnetic resonance phenomenon, wherein an output signal of the voltage controlled oscillator is inputted. A frequency control circuit that changes the output signal frequency of the voltage controlled oscillator in accordance with the frequency setting data and outputs the frequency as an oscillator output frequency; and generates frequency setting data having a value corresponding to the control voltage to the voltage controlled oscillator. A frequency setting data generation circuit to be supplied to the frequency control circuit, and controlling the frequency control circuit with frequency setting data from the frequency setting data generation circuit at the time of frequency unlocking at the time of device startup, A switching control circuit at start-up for switching the frequency setting data of the frequency control circuit to a fixed value at the time of locking; The data generation circuit changes the frequency setting data according to the control voltage of the voltage-controlled oscillator that is swept when the device is started up, and changes the output frequency of the frequency control circuit with respect to a change in the output frequency of the voltage-controlled oscillator. Nuclear magnetic resonance oscillator with a constant value.
定データの切替えを、該スイープされる制御電圧に応じ
て出力データを可変する変換回路と、核磁気共鳴の有無
を検出する検出回路と、該検出回路の検出信号に応答し
て周波数アンロック時に該変換回路から出力される出力
データを選択し、周波数ロック時に周波数設定回路から
出力される固定データを選択するセレクタとにより行う
請求項1記載の核磁気共鳴形発振器。A switching circuit for changing output data according to the control voltage to be swept; a detection circuit for detecting the presence or absence of nuclear magnetic resonance; 2. A selector for selecting output data output from the conversion circuit when the frequency is unlocked in response to a detection signal of the detection circuit, and selecting fixed data output from the frequency setting circuit when the frequency is locked. Nuclear magnetic resonance oscillator.
定データの切替えを、核磁気共鳴の有無を検出する検出
回路と、該検出回路の検出信号に応答して入力信号を周
波数アンロック時に該電圧制御発振器の制御電圧に、周
波数ロック時に固定電圧に切り替える切替え回路と、該
切替え回路の出力信号をその値に応じた出力データに変
換する変換回路とにより行う請求項1記載の核磁気共鳴
形発振器。3. A switching circuit for switching the frequency setting data by the switching control circuit at start-up, comprising: a detecting circuit for detecting the presence or absence of nuclear magnetic resonance; 2. The nuclear magnetic resonance type according to claim 1, wherein the switching is performed by a switching circuit that switches to a fixed voltage when the frequency is locked to a control voltage of the voltage controlled oscillator, and a conversion circuit that converts an output signal of the switching circuit into output data corresponding to the value. Oscillator.
に原子共鳴部を設けて核磁気共鳴現象により発振周波数
を安定化する核磁気共鳴形発振器において、 該電圧制御発振器の出力信号が入力されて、該電圧制御
発振器の出力信号周波数を周波数設定データに応じて変
化させて発振器出力周波数として出力する周波数制御回
路と、 該電圧制御発振器への制御電圧に応じた値の周波数設定
データを生成して該周波数制御回路に供給する周波数設
定データ生成回路と、 装置立上げの際の周波数アンロック時に該該周波数制御
回路からの出力信号を、立上げ後の周波数ロック時には
該周波数制御回路を介さない該電圧制御発振器からの出
力信号を選択するよう切替えを行う立上げ時切替え制御
回路とを備え、該周波数設定データ生成回路は、装置立
上げ時にスイープされる電圧制御発振器の制御電圧に応
じて該周波数設定データを変えて、該電圧制御発振器の
出力周波数の変化に対しても該周波数制御回路の出力周
波数が一定値となるようにした核磁気共鳴形発振器。4. A nuclear magnetic resonance oscillator in which an atomic resonance section is provided in a feedback loop of a control voltage of a voltage controlled oscillator to stabilize an oscillation frequency by a nuclear magnetic resonance phenomenon, wherein an output signal of the voltage controlled oscillator is input. A frequency control circuit that changes the output signal frequency of the voltage controlled oscillator in accordance with the frequency setting data and outputs it as an oscillator output frequency; and generates frequency setting data having a value corresponding to the control voltage to the voltage controlled oscillator. A frequency setting data generating circuit to supply the frequency control circuit with the frequency control circuit, and an output signal from the frequency control circuit when the frequency is unlocked at the time of starting up the apparatus, and not passing through the frequency control circuit at the time of frequency locking after the start up. A start-up switching control circuit that performs switching so as to select an output signal from the voltage-controlled oscillator. The frequency setting data is changed according to the control voltage of the voltage controlled oscillator that is swept at the time of raising, so that the output frequency of the frequency control circuit becomes a constant value even when the output frequency of the voltage controlled oscillator changes. Nuclear magnetic resonance oscillator.
替え制御回路の入力側との間に分周器を挿入した請求項
4記載の核磁気共鳴形発振器。5. A nuclear magnetic resonance type oscillator according to claim 4, wherein a frequency divider is inserted between the output side of said voltage controlled oscillator and the input side of said switching control circuit at start-up.
路の入力との間に、逓倍回路を挿入した請求項1〜4の
いずれかに記載の核磁気共鳴形発振器。6. The nuclear magnetic resonance oscillator according to claim 1, wherein a multiplying circuit is inserted between an output of said voltage controlled oscillator and an input of said frequency control circuit.
御回路に入力することに代えて、該電圧制御発振器の出
力側と該原子共鳴部の入力側との間に挿入された周波数
合成部内の逓倍回路の出力信号を取り出して該周波数制
御回路への入力信号とする請求項1〜4のいずれかに記
載の核磁気共鳴形発振器。7. A frequency synthesizing unit inserted between an output side of said voltage controlled oscillator and an input side of said atomic resonance unit instead of inputting an output signal of said voltage controlled oscillator to said frequency control circuit. The nuclear magnetic resonance oscillator according to any one of claims 1 to 4, wherein an output signal of the multiplier circuit is taken out and used as an input signal to the frequency control circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20016296A JPH1051307A (en) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | Nuclear magnetic resonance oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20016296A JPH1051307A (en) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | Nuclear magnetic resonance oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051307A true JPH1051307A (en) | 1998-02-20 |
Family
ID=16419827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20016296A Withdrawn JPH1051307A (en) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | Nuclear magnetic resonance oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1051307A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100826889B1 (en) * | 2005-09-30 | 2008-05-06 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Constant temperature liquid circulating device and method of controlling temperature in the device |
-
1996
- 1996-07-30 JP JP20016296A patent/JPH1051307A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100826889B1 (en) * | 2005-09-30 | 2008-05-06 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Constant temperature liquid circulating device and method of controlling temperature in the device |
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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: 20031007 |