JPS5846585Y2 - 広帯域信号発生器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は広範囲に亙る発生信号の周波数表示できる広
帯域信号発生器に関する。

信号発生器からの出力周波数を信号発生器に内蔵した周
波数カウンタにより表示する方法は、既に行なわれてい
る。

しかしながら、従来この種の周波数カウンタ表示による
広帯域信号発生器では、周波数を設定する機械的装置即
ちダイヤルとカウンタとは全く独立して設けられている
ため、周波数を設定する場合にはカウンタの表示を見な
がら周波数設定用のダイヤルを移動させて行なねばなら
ない。

しかもこのような広帯域信号発生器では、一般にダイヤ
ルの回転角と出力周波数との関係は直線的ではなく、希
望する周波数レンジの最低周波数側と最高周波数側とで
は周波数の変化量が数倍も異なるのが普通であるため、
使用者は希望周波数よりも相当離れた出力周波数を発生
している時から表示装置即ちカウンタに神経を集中して
周波数設定を行なう必要がある。

また、信号発生器からの出力周波数が何１０倍或いは何
１００倍などとなる広帯域信号発生器にあっては、周波
数カウンタの有する表示桁を有効に使用するには出力周
波数に対応して内蔵する周波数カウンタの計数時間を制
御する装置が必要であり、装置全体が複雑となる欠点が
あった。

この考案は上記のような事情に鑑みなされたもので、信
号発生器正面のパネルに設けられた設定ダイヤルの回転
角と出力周波数の関係を直線化を図ることにより周波数
設定を容易にすると共に、広範囲に亙る発生信号の周波
数を極めて簡単なカウンタ回路により高精度に表示し得
る広帯域信号発生器を提供することを目的とする。

以下この考案の一実施例を出力周波数範囲が１０ｋＨｚ
から１１．０ ＭＨｚまでの広帯域の場合の例について
説明する。

第１図において、１０は発振器で、この発振器１０は複
数個（図では１０個）の狭帯域発振器１１〜２０により
構成される。

３３は信号発生器の正面パネルに設けられ精度の高い周
波数目盛を施した設定ダイヤルで、このダイヤル３３に
連動したスイッチ３１及び３２により前記狭帯域発振器
１１〜２０は発振器１１より順番に切換えられ、全体で
１０倍以上の周波数範囲の信号すなわち１０ＭＨｚから
１１０ ＭＨｚの信号を発生する。

前記発振器１０内部のダイオード２１〜３０は可変容量
ダイオードで、このダイオード２１〜３０は対応する各
別の発振器１１〜２０の周波数決定回路に接続されてい
る。

したがって、これらの発振器１１〜２０は電圧制御発振
器を示す。

発振器１０の出力は正面パネルの周波数レンジ切換スイ
ッチ３４に連動したスイッチ３５を経由して後述する増
幅部３６に導びかれるほかに、１／１０分周器３７の入
力信号となりここで１／１０に分周され、発振器１０の
１／１０の周波数の信号すなわちＩＭＨｚから１１ＭＨ
ｚの信号に分周される。

この信号は同様にスイッチ３５を経由して前記増幅部３
６に導びかれるほか、次の１／１０分周器３８の入力信
号となｒＥ １／１０に分器され発振器１０の１／１０
０の周波数すなわち１００ｋＨｚから１１００ｋＨｚの
信号に分周される。

この信号も又同様にスイッチ３５を経由して増幅部３６
に導びかれるほかに次の１／１０分周器３９の人力信号
となり、ここで１／１０に分周された発振器１０の１／
１０００の周波数すなわち１０ｋＨｚから１１０ｋＨｚ
の信号に分周される。

この信号もまたスイッチ３５を経由し増幅部３６に導び
かれる。

以上の様にして、前記発振器１０の出力周波数信号即ち
１０ ＭＨｚから１１０ ＭＨｚの信号は３つの１／１
０分周器３７．３８．３９によりそれぞれ分周され、そ
の信号は１０ｋＨｚからＩＩＯＭＨ２の広帯域信号とな
る。

前記増幅部３６に含まれる増幅器４１は演算増幅器４５
の出力電圧によってその利得を制御される増幅器、増幅
器４２は信号発生器の出力端子に必要とされる信号電力
を得るための出力増幅器、出力フィルタ４３は前記出力
増幅器４２の出力成分のうちの不要高調波を除去するた
めのフィルタである。

この考案では大部分の出力信号を分周器を経由して得る
ため、増幅部３６に導びかれる信号は矩形波または高調
波成分を多く含んだ信号であるために、前記出力フィル
タ４３はこれらの不要高調波成分を必要なレベルまで減
衰させるものである。

また、出力フィルタ４３は正面パネルに設けた前記設定
ダイヤル３３及び周波数レンジ切換スイッチ３４に夫々
独立に連動して切換えられる。

尚、増幅部３６に含まれる４４は検波回路、４６．４７
．４８は抵抗分圧器をそれぞれ示している。

前記１／１０分周器３７の出力は出力周波数を表示する
周波数カウンタ４０に導びかれ、この周波数カウンタ４
０はＩＭＨｚから１１ＭＨｚを動作範囲とするもので表
示部５０により図示のごとく周波数表示を行う。

即ち、５１．５２及び５３は小数点を示し、これら小数
点５１〜５３はランプ５４〜５６によって表示される。

６５はｋＨｚの単位表示装置、６６はＭＨｚの単位表示
装置で、これら単位表示装置６５．６６はランプ５７．
５８によってそれぞれ表示される。

５９．６０，６１．６２．６３及び６４はダイオードで
、これらダイオード５９〜６４は前記小数点５１〜５３
及び単位表示装置６５．６６のランプ５１，５２．５３
及び５７．５８が一度に２個所の小数点及び２個所の単
位表示を明示するのを防ぐように設けられたものである
。

したがって、第１図の状態においては前記周波数レンジ
切換スイッチ３４が周波数の最も低いレンジ即ち１０ｋ
Ｈｚから１１０ｋＨｚの範囲に接続されているので、図
示の表示は１２，３４５ｋＨｚを示す。

この場合、スイッチ４９により中央部分の小数点５２は
ランプ５５で、単位表示装置６５はランプ５７でそれぞ
れ明示されることは言うまで゛もない。

したがって発振器１０からの周波数１０ＭＨｚから１１
０ＭＨｚの信号を基にして１／１０分周器３８ 、３９
を介してさらに広帯域信号を得るように構成しているた
め、各レンジの周波数は１０の倍数の関係によって適当
なルンジの周波数を常に表示でき、あとは小数点の位置
及びｋ Ｈｚ 、 ＭＨｚの単位を切換えることにより
全帯域の周波数を同数の桁の確実で前述した周波数カウ
ンタ４０により簡単に表示できる。

しかも従来は、任意周波数信号の桁数を多く計数する場
合計数時間が非常に長くかかる欠点があったが、この考
案では信号が最低周波数の１０ ｋＨｚのときその１０
０倍のＩＭＨｚが周波数カウンタ４０に入力してこれら
を計数しているため、周波数ダイヤル操作に対して周波
数表示に時間がかかることはない。

前記１／１０分周器３７の出力は１／１０分周器３８、
スイッチ３５及び周波数カウンタ４０に導びかれるほか
に広帯域周波数弁別器６７の人力信号となる。

この広帯域周波数弁別器６７からの出力は人力周波数に
比例した直流電圧を送出し、この直流出力は演算増幅器
６８の１つの入力信号となり、演算増幅器６８の出力は
前記スイッチ３２を経由して発振器１０内の可変容量ダ
イオード２１〜３０のうちどれか１つに接続されている
。

演算増幅器６８のもう一つの入力端子に加えられる信号
は、基準電圧Ｖ１と抵抗列７２、抵抗器６９，７０．７
１から成る抵抗分圧器及び抵抗器７３，７４．７５から
戒る抵抗分圧器によって決定される直流電圧であり、ス
イッチ７６を経由して演算増幅器６８に加えられる。

尚、発振器１０．１／１０分周器３７、広帯域周波数弁
別器６７、演算増幅器６８から成る一つの閉ループと抵
抗器６９゜７０．７１．７３，７４，７５、抵抗列７２
から成る抵抗回路とから構成される回路は自動周波数制
御回路を示している。

この自動周波数制御回路では、前記発振器１０の出力周
波数は原理的に基準電圧Ｖ１と抵抗回路で決定される。

即ち、抵抗列７２により演算増幅器６８の入力端子が１
０等分されており、これは前記設定ダイヤル３３により
発振器１０の切換えと連動して切換えられる。

１０等分された各間隔の電圧は２つの抵抗分圧器により
連続的かつ同じ変化率で変えることができる。

これは信号発生器の周波数設定を１．２，３．４，５．
６．７．８．９．１０とステップ的に切換え、しかも各
ステップ間を同じ変化率で連続的に変えることを意味す
る。

このように自動周波数制御回路により設定電圧と出力周
波数との直線化を計り得るので、スイッチ７６及び３２
などに連動した設定ダイヤル３３或いは２つの抵抗分圧
器に連動したダイヤル７７上に周波数に対応したかなり
高精度な目盛を附すようにすれば、信号発生器の周波数
設定が容易になるばかりでな〈従来の信号発生器ダイヤ
ル以上の精密さで発振器１０の出力周波数を読みとるこ
とができる。

前記演算増幅器６８の電圧設定端子をプログラマブル直
流電源等で設定し、更にスイッチ３４に連動するスイッ
チ３５．４９を全て電子スイッチで構成すれば、１０倍
の範囲に互って簡単に周波数設定を行い得ると共に周波
数自動設定が全範囲に亙って容易に行なえる。

つぎに上記で説明した発振器１０は他の方法により構成
される例について説明する。

第２図は３つの狭帯域発振器８０，８１．８２により比
帯域１０倍以上の信号を得る例である。

この場合、発振器１０内の狭帯域発振器の数は任意に選
ぶか、可変リアクタンス８３．８４．８５を備えた回路
の特性、発振器１０に必要とされる電圧対周波数特性の
直線及び出力信号の信号対雑音比などで決定される。

第３図において、発振回路８６、容量性素子を用いた可
変リアクタンス８７、周波数決定回路のインダクタンス
８８，８９．９０を前述した設定ダイヤル３３に連動し
たスイッチ９１により切換えることにより、比帯域１０
倍以上の信号を得ることができる。

また、前記可変リアクタンス回路８７に誘導性素子をイ
吏用し、インダクタンス８８，８９．９０の変りにコン
テ゛ンサを用いることによっても同様の特性を得ること
ができる。

更に前記スイッチ９１としては機械的スイッチのほかに
ダイオード、トランジスタ等の素子を使用することもで
きる。

尚、前記インダクタンスあるいはコンデンサの数は第２
図と同様な理由により任意に選ぶことができる。

第４図は発振器１０の変わりに捻回波数発振器を用いた
実施例である。

捻回波数発振器９２内の発振器９３は発振器９２に必要
とされる最高周波数に比較して数倍高い周波数範囲をも
つものであり、その周波数は可変リアクタンス回路９４
により電圧制御される。

９５は水晶発振器などの周波数安定発振器、９６は周波
数安定発振器９５の出力を逓倍する回路、９７は不要高
調波を除去する帯域濾波器である。

したがて、可変リアクタンス回路９４の出力を帯域濾波
器９７の出力により混合器９８でビートダウンし、帯域
濾波器９９により不要スプリアスを取り除くことにより
、発振器９２に必要とされる周波数を得る。

また、第１図においては３７ 、３８ 、３９は１／１
０分周器を使用した例について説明したが、これら１／
１０分周器３７〜３９の変わりに１０逓倍回路を使用す
ることによっても、前述したのと同様な効果を有する広
帯域信号発生器を得ることができるなど、その他この考
案はその要旨を変更しない範囲において種々設計変更し
て実施できることは勿論のことである。

この考案は以上詳細に説明したごとく、比較的簡単に広
帯域信号を得ることができ広帯域にもがかわらす狭帯域
の周波数カウンタが使用出来、また従来のような計数時
間を制御する複雑な回路を使用したカウンタの制御を必
要とせず計数時間が一定に行なえ且つ低周波でも表示に
時間がかからず、更に設定電圧対出力周波数の直線化を
図るようにしたので周波数設定が容易であり且つ周波数
自動設定も可能であるなど種々の優れた効果を奏する広
帯域信号発生器が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による広帯域信号発生器の一実施例を
示す系統図、第２図、第３図及び第４図はそれぞれ同実
施例に係る発振器の異なる他の実施例を示す系統図であ
る。 １０・・・・・・発振器、３１．３２，３５，４９．７
６・・・・・・スイッチ、３３．７７・・・・・・設定
ダイヤル、３７ 、３８．３９・・・・・・１／１０分
周器、４０・・・・・・周波数カウンタ、５０〜６４・
・・・・・表示部、６７・・・・・・広帯域周波数弁別
器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 比帯域１０倍以七の所定の周波数範囲で発振し、その出
   力周波数が設定ダイヤルにより設定される発振器と；こ
   の発振器の出力を縦続接続した複数個の１／１０分周器
   または１０逓倍器により順次分周または逓倍し、複数の
   分周または逓倍出力を得る周波数変換手段と；この手段
   の各出力を切換えて選択的に取出す切換手段と；前記周
   波数変換手段の各出力のうちの所定の１つの出力または
   前記発振器の出力を人力とする計数時間が一定の周波数
   カウンタと；このカウンタの計数値を小数点および単位
   とともに表示する表示手段と；前記発振器からの出力周
   波数を前記所定の１／１０分周器または１０逓倍器で分
   周または逓倍して得た出力周波数に比例した直流電圧を
   出力する周波数弁別器と、前記設定ダイヤルの設定値に
   対応した電圧を出力する抵抗回路と、この抵抗回路から
   の出力電圧と前記周波数弁別器からの出力電圧とを用い
   て所定の演算を行なう演算増幅器とから構成され、この
   演算増幅器の出力を用いて前記発振器の発振周波数を可
   変する自動周波数制御回路とを具備したことを特徴とす
   る広帯域信号発生器。