JPS585537B2 - 可変周波数発振器システム - Google Patents
可変周波数発振器システムInfo
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- JPS585537B2 JPS585537B2 JP53134634A JP13463478A JPS585537B2 JP S585537 B2 JPS585537 B2 JP S585537B2 JP 53134634 A JP53134634 A JP 53134634A JP 13463478 A JP13463478 A JP 13463478A JP S585537 B2 JPS585537 B2 JP S585537B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/0805—Details of the phase-locked loop the loop being adapted to provide an additional control signal for use outside the loop
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/07—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop using several loops, e.g. for redundant clock signal generation
-
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/099—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は可変周波数発振器システムに関し、中心周波数
のまわりの大きな変動の柔軟性を有する高度に安定な中
心周波数出力信号を有する発振器システムに関する。
のまわりの大きな変動の柔軟性を有する高度に安定な中
心周波数出力信号を有する発振器システムに関する。
従来技術は多数の独立的に動作するシステムを同期する
問題に努力がはらわれた。
問題に努力がはらわれた。
通信リンクの場合に、マスク・タイミング・クロツクは
データ伝達のため同一周波数に保持(ロック)される遠
隔位置におけるスレーブ・クロツクを有する。
データ伝達のため同一周波数に保持(ロック)される遠
隔位置におけるスレーブ・クロツクを有する。
互にもしくは周辺ユニットと通信する多数のデータ処理
システムの場合には、同期動作が同様に望まれる。
システムの場合には、同期動作が同様に望まれる。
非同期的に動作するための周知の欠点は高価で、システ
ム・パホーマンスを劣化させるバツファ・システムを不
可避的に必要とする点にある。
ム・パホーマンスを劣化させるバツファ・システムを不
可避的に必要とする点にある。
しかしながら、同期動作はマスク及びスレーブ・システ
ムが互に通信する時に同一周波数で動作する事を必要と
する。
ムが互に通信する時に同一周波数で動作する事を必要と
する。
勿論、各ステーションは同様に他のユニットと通信しな
い時に独立して動作するためにそれ自身のクロツクを有
さなければならない。
い時に独立して動作するためにそれ自身のクロツクを有
さなければならない。
個々のユニットにおけるクロックはすべて安定な中心周
波数を得るために最も良く知られた水晶(結晶)発振器
である事が好ましい。
波数を得るために最も良く知られた水晶(結晶)発振器
である事が好ましい。
水晶発振器は1サイクル/107サイクルの精度で安定
な中心周波数を有するが、その周波数はその安定中心周
波数のまわりに変化される事が極めて困難である。
な中心周波数を有するが、その周波数はその安定中心周
波数のまわりに変化される事が極めて困難である。
他方、可変周波数発振器(VFO)は広い可変周波数範
囲を有するが、中心周波数安定度に欠ける。
囲を有するが、中心周波数安定度に欠ける。
最も良く知られたVFOはわずか1サイクル/105サ
イクルの安定度を有する。
イクルの安定度を有する。
さらに、この様な相対的に安定なVFOは大規模集積回
路(LSI)構造とは両立可能ではない極めて正確な構
造のインダクタ及びキヤパンク並びに他の素子を必要と
する。
路(LSI)構造とは両立可能ではない極めて正確な構
造のインダクタ及びキヤパンク並びに他の素子を必要と
する。
従って本発明の主目的は高度に安定な中心周波数を有す
る非常に広範囲の可変周波数発振器を製造する事にある
。
る非常に広範囲の可変周波数発振器を製造する事にある
。
本発明の他の目的はこの様な集積回路技法で製造するに
適切な改良可変周波数発振器を製造する事にある。
適切な改良可変周波数発振器を製造する事にある。
本発明に従って、同一発振器の対が同一集積回路チップ
上に形成される。
上に形成される。
対応する素子は同時に同一半導体プロセスによって形成
されるので、2つの発振器の個々の素子及び全特性は略
同一である。
されるので、2つの発振器の個々の素子及び全特性は略
同一である。
その素子値は常時高安定の水晶発振器の出力の近くにあ
る周波数出力を与える様に選択される。
る周波数出力を与える様に選択される。
水晶発振器の出力及び可変周波数発振器の1つの出力は
両可変周波数発振器への修正信号を与える位相ロック・
ループへ与えられる。
両可変周波数発振器への修正信号を与える位相ロック・
ループへ与えられる。
これは基本第1図を参照するに、本発明の1実施例のブ
ロック図が示されている。
ロック図が示されている。
図には高度に安定な中心周波数を有する可変周波数発振
器が示されている。
器が示されている。
所望の中心周波数(FO)は基準発振器10によって与
えられる。
えられる。
高度に安定な基本発振器は通常制御された水晶である。
圧電装置を使用する回路のクラス中の水晶制御発振器は
この分野で周知であり安定なパルスの系列を発生する目
的のために通常使用されている。
この分野で周知であり安定なパルスの系列を発生する目
的のために通常使用されている。
大規模集積に適した高周波トランジスタ水晶発振器は米
国特許第3899753号に説明されている。
国特許第3899753号に説明されている。
この高度に安定な中心周波数(F0)は第1の入力とし
て第1の位相保持ループ(PLL)12へ印加される。
て第1の位相保持ループ(PLL)12へ印加される。
位相保持ループ12は第1の可変周波数発振器(VFO
)14から第2の入力を受取る。
)14から第2の入力を受取る。
VFO14は略中心周波数(F0)に等しい公称周波数
出力(F1)を有する様に設計される。
出力(F1)を有する様に設計される。
周波数(FO及びFl)の不可避的な初期差は位相保持
ループ12から出現し、制御論理装置18を経て第1の
VFO14及び第2のVFO16の両者への入力として
与えられる第1の修正信号出力(C1)を生ずる。
ループ12から出現し、制御論理装置18を経て第1の
VFO14及び第2のVFO16の両者への入力として
与えられる第1の修正信号出力(C1)を生ずる。
まもなく修正信号はF1をFOに等しくする(ロック・
イン状態)。
イン状態)。
本発明に従い、VFO14及びVFO16はこれ等が実
質的に双生児である様に同じ集積回路基板上に構成され
る。
質的に双生児である様に同じ集積回路基板上に構成され
る。
この事は対応する回路素子が周知の集積回路製造技法に
従って同時に形成される事を意味する。
従って同時に形成される事を意味する。
最終結果は2つのVFOの特性が実質的に同一である事
である。
である。
さらに、半導体チップ上の2つのVFOの物理的近接度
は電源電位のみならず電力供給電圧等の変動中これ等を
して追従せしめる。
は電源電位のみならず電力供給電圧等の変動中これ等を
して追従せしめる。
この一対の完全に整合された可変周波数発振器を与える
という独自の概念は第2のVFO16の出力が周波数F
1と実質的に同一で、ひるかえって中心周波数FOと同
一な周波数F2にある事を可能とする。
という独自の概念は第2のVFO16の出力が周波数F
1と実質的に同一で、ひるかえって中心周波数FOと同
一な周波数F2にある事を可能とする。
この理由のために、VFO16の出力、周波数F2は局
所システム・クロツクのための基準波形に適している。
所システム・クロツクのための基準波形に適している。
従って任意の局所システムは通信システムもしくは演算
処理ユニットのいずれかであるにかかわらずそれが基準
発振器10の制御の下にある場合と同様にしてVFO1
6の出力の制御の下に動作し得る。
処理ユニットのいずれかであるにかかわらずそれが基準
発振器10の制御の下にある場合と同様にしてVFO1
6の出力の制御の下に動作し得る。
ここで遠隔ステーション20がこの局所システムと通信
したいと願ったとする。
したいと願ったとする。
この様な遠隔ステーション20は局所システム中の基準
発振器10に対応する基準発振器を代表的には装備し、
基準発振器10中の水晶と略同一の出力周波数を有する
水晶の制御の下に動作している。
発振器10に対応する基準発振器を代表的には装備し、
基準発振器10中の水晶と略同一の出力周波数を有する
水晶の制御の下に動作している。
しかしながら、ステーション20における基準発振器と
基準発生器10間の位相及び周波数の絶対的に正確な一
致は可能ではない事は周知である。
基準発生器10間の位相及び周波数の絶対的に正確な一
致は可能ではない事は周知である。
従って遠隔ステーション20から局所システムの第2の
位相保持ループ22へ受取られる信号は周波数(F2)
と同期していない。
位相保持ループ22へ受取られる信号は周波数(F2)
と同期していない。
この差は位相保持ループ22をして第2の修正信号C2
を制御論理装置18のみを介して第2のVFO16へ与
えしめる。
を制御論理装置18のみを介して第2のVFO16へ与
えしめる。
従ってVFO16は局所システム・クロツクをして遠隔
システム20からの信号によって与えられる周波数に保
持(ロック)する修正信号周波数(F2)を与える。
システム20からの信号によって与えられる周波数に保
持(ロック)する修正信号周波数(F2)を与える。
次に本発明の互換実施例である第2図を参照されたい。
第2図の実施例は構造的には第1図の構造の部分構造で
ある。
ある。
この理由のために、対応する素子はプライム記法を有す
る対応する参照番号で同定されている。
る対応する参照番号で同定されている。
基準発振器10′は第1の位相保持ループ12′への安
定な中心周波数出力を与える。
定な中心周波数出力を与える。
位相保持ループ12′への第2人力は第1のVFO14
′によって与えられる。
′によって与えられる。
位相保持ループ12′の出力は制御論理装置18′を経
て第1のVFO14′及び第2のVFO16′の両方へ
供給される修正信号である。
て第1のVFO14′及び第2のVFO16′の両方へ
供給される修正信号である。
第1のVFO14′の出力はまもなくロツクされ基本発
振器10′の周波数と同一となる。
振器10′の周波数と同一となる。
この点で第1図及び第2図の実施例間の区別がより明ら
かとなろう。
かとなろう。
信号源19によって制御論理装置18′を経て第2のV
FO16′のみに供給される入力信号は基本発振器10
′の中心周波数出力よりもかなり低い周波数を有する大
きな信号として選択される。
FO16′のみに供給される入力信号は基本発振器10
′の中心周波数出力よりもかなり低い周波数を有する大
きな信号として選択される。
VFO16′の出力は出力端子において従ってベース・
バンド及び搬送波成分を有する周波数変調信号である。
バンド及び搬送波成分を有する周波数変調信号である。
ベース・バンド情報は信号源19によって与えられる信
号を含み他方搬送波周波数は基本発振器10′によって
与えられる中心周波数である。
号を含み他方搬送波周波数は基本発振器10′によって
与えられる中心周波数である。
さらに、第1図の実施例は周波数弁別器として使用され
る事に注意されたい。
る事に注意されたい。
遠隔ステーション20が周波数変調信号(例えば第2図
のVFO16の出力)を、位相位持ループ22へ与えた
と仮定すると、修正信号C2はベース・バンド情報(例
えば第2図において信号源19によって与えられる上述
の信号)となる。
のVFO16の出力)を、位相位持ループ22へ与えた
と仮定すると、修正信号C2はベース・バンド情報(例
えば第2図において信号源19によって与えられる上述
の信号)となる。
次に制御論理装置18の説明に対し第3図の回路図を参
照されたい。
照されたい。
この分野の専問家にとってはこれはVFO14への修正
信号C1に基づく制御電流■1並びにVFO16への修
正信号C1及びC2に基づく制御電流■2を与えるため
の例示的配列体である事は明らかであろう。
信号C1に基づく制御電流■1並びにVFO16への修
正信号C1及びC2に基づく制御電流■2を与えるため
の例示的配列体である事は明らかであろう。
修正信号C1はトランジスタT2A及びT3Aと共に修
正電流スイッチ回路を形成するトランジスタT1A及び
T1A′のベースに受取られる。
正電流スイッチ回路を形成するトランジスタT1A及び
T1A′のベースに受取られる。
T1A及びT1A′のベースは抵抗器R1Aを経て大地
電位へ接続されている。
電位へ接続されている。
トランジスタT1A,T1A′,T2A及びT3Aのエ
ミツタはトランジスタT4A及びT4A′のコレクタに
共通に接続されている。
ミツタはトランジスタT4A及びT4A′のコレクタに
共通に接続されている。
トランジスタT3A及びT3A′は抵抗器R3A及びR
3A′と共に電流源を形成する。
3A′と共に電流源を形成する。
T1B,T2B,T4B及びR3Bより成る第2の電流
スイッチが同様に回路中に含まれる。
スイッチが同様に回路中に含まれる。
第2の電流スイッチの入力はその入力ターミネータ抵抗
器RIBを経て永久的に接地されている。
器RIBを経て永久的に接地されている。
トランジスタT2A及びT2Bのコレクタは修正電流■
1を与える様に互に接続されている。
1を与える様に互に接続されている。
修正信号C1が接地電位を横切るものと仮定して、T2
A,T2B及びT3Aのベースは接地されている。
A,T2B及びT3Aのベースは接地されている。
トランジスタT1A,T1A′,T1B及びTIのコレ
クタは+Vへ接続されている。
クタは+Vへ接続されている。
トランジスタT5,T6,T7,R2及びR4より成る
第3の同一の電流スイッチはT7のベースにおいて第2
制御信号C2を受取るために使用される。
第3の同一の電流スイッチはT7のベースにおいて第2
制御信号C2を受取るために使用される。
トランジスタT3A及びT6のコレクタは制御電流I2
を与えるために互に接続されている。
を与えるために互に接続されている。
修正信号C2はトランジスタT6と共に電流スイッチ回
路を形成するトランジスタT7のベースに受取られる。
路を形成するトランジスタT7のベースに受取られる。
トランジスタT6のベースは接地されている。
トランジスタT6及びTIのエミツタはT5のコレクタ
へ共通に接続されている。
へ共通に接続されている。
T5のエミツタは抵抗器R4を経て−■ボルトに接続さ
れており、T4A,T4A′,T4B及びT5のベース
はVBBへ接続されている。
れており、T4A,T4A′,T4B及びT5のベース
はVBBへ接続されている。
T4A,T4A′及びT4Bのエミツタは夫々R3A,
R3A′及びR3Bを経て−■ボルトへ接続されている
。
R3A′及びR3Bを経て−■ボルトへ接続されている
。
VBBはトランジスタT4A′,T4B及びT5中にお
ける飽和を避けるために通常大地電位以下少なく共1ベ
ース・エミツタ電圧降下分に保持するベース・バイアス
供給電源である。
ける飽和を避けるために通常大地電位以下少なく共1ベ
ース・エミツタ電圧降下分に保持するベース・バイアス
供給電源である。
すべて同一のトランジスタを形成し、抵抗器R3A,R
3A′,R3B及びR4を同一に形成する事が非常に望
まれる。
3A′,R3B及びR4を同一に形成する事が非常に望
まれる。
ターミネータ抵抗器R1A,R1B及びR2は同様に同
一である事が好ましい。
一である事が好ましい。
修正信号C2がない限り、制御電流■1及び■2は略等
しく、VFO14の周波数F2は基準発振器10の周波
数に略等しい。
しく、VFO14の周波数F2は基準発振器10の周波
数に略等しい。
制御信号C2はしかしながら電流■2を増加もしくは減
少する事が出来、従って望みに応じてVFO16の周波
数を変化させ得る。
少する事が出来、従って望みに応じてVFO16の周波
数を変化させ得る。
次に可変周波数発振器の回路図のための第4図を参照さ
れたい。
れたい。
この分野の専問家にとってはこの回路は1つの例示的な
回路であり、本発明の整合VFOの機能を遂行するため
には他の可変周波数発振器回路が同様に適している事は
明らかであろう。
回路であり、本発明の整合VFOの機能を遂行するため
には他の可変周波数発振器回路が同様に適している事は
明らかであろう。
トランジスタT10のベースはエミツタ・ホロワ・トラ
ンジスタT14のベースーエミツタ経路を経てT12の
コレクタへ接続されている。
ンジスタT14のベースーエミツタ経路を経てT12の
コレクタへ接続されている。
同様にT12のベースはエミツタ・ホロワ・トランジス
タT16のベースーエミツタ経路を経てT10のコレク
タに接続されている。
タT16のベースーエミツタ経路を経てT10のコレク
タに接続されている。
トランジスタT10のベースは抵抗器R14によって大
地電位に接続されており、他方トランジスタT12のベ
ースは抵抗器R16によって太地電位に接続されている
。
地電位に接続されており、他方トランジスタT12のベ
ースは抵抗器R16によって太地電位に接続されている
。
トランジスタT14のコレクタ及びトランジスタT16
のコレクタは電位十Vへ接続されている。
のコレクタは電位十Vへ接続されている。
TIOのコレクタは抵抗器R10を経て電位十■に接続
されている。
されている。
同様にT12のコレクタは抵抗器R12を経て電位十V
へ接続されている。
へ接続されている。
反対位相の発振器出力がT10のコレクタ及びT12の
コレクタに与えられる。
コレクタに与えられる。
これ等は夫々T16及びT14のベースと同一回路点で
ある事に注意されたい。
ある事に注意されたい。
同様に出力はT14及びT16のエミツタにおいて利用
可能である。
可能である。
この同相及び逆相出力のいずれを使用するかは任意であ
り、その唯一つが本発明において必要とされる3抵抗器
18はトランジスタT12のエミツタを端子T及びトラ
ンジスタT18のコレクタに接続する。
り、その唯一つが本発明において必要とされる3抵抗器
18はトランジスタT12のエミツタを端子T及びトラ
ンジスタT18のコレクタに接続する。
抵抗器R20はトランジスタT10のエミツタを端子T
及びT18のコレクタに接続する。
及びT18のコレクタに接続する。
コンデンサCはT10のエミツク及びT12のエミツタ
を容量的に結合する。
を容量的に結合する。
T18のエミツタは抵抗器R22によって適当な負の電
位−■へ接続されている。
位−■へ接続されている。
第4図の可変周波数発振器の出力周波数は主としてコン
デンサCの値並びにトランジスタT18及び/もしくは
端子Tを経て節点Aから流れ出す全電流によって決定さ
れる。
デンサCの値並びにトランジスタT18及び/もしくは
端子Tを経て節点Aから流れ出す全電流によって決定さ
れる。
端子Tは第3図に示された制御回路18から制御電流■
1もしくはI2のいずれかを受取る。
1もしくはI2のいずれかを受取る。
従って第4図の回路が第1のVFO1 4である時は、
入力端子Tは第3図のT2A及びT2Bのコレクタへ接
続される。
入力端子Tは第3図のT2A及びT2Bのコレクタへ接
続される。
第4図の回路が第2のVFOI6である場合には、入力
端子Tは第3図のトランジスタT3A及びT6のコレク
タへ接続される。
端子Tは第3図のトランジスタT3A及びT6のコレク
タへ接続される。
上述の例は制御信号として電流I1及び■2を使用する
。
。
これ等の技法の専問家は制御信号として電圧を使用する
事によってVFOの周波数の変化を得る事が可能な事は
明らかであろう。
事によってVFOの周波数の変化を得る事が可能な事は
明らかであろう。
電圧信号でVFOを制御するためには、抵抗器R5 ,
R6,R7及びR8のみならずトランジスタT8及び
T9を含む追加の回路が第3図に示された制御回路に与
えられる。
R6,R7及びR8のみならずトランジスタT8及び
T9を含む追加の回路が第3図に示された制御回路に与
えられる。
2つの出力電流■1及びT2はここで2つの同一の負荷
抵抗器R5及びR6へ供給される。
抵抗器R5及びR6へ供給される。
R5及びR6の他端は+■の供給電源へ接続されている
。
。
R5及びR6にまたがる出力は同一エミツタ・ホロワT
8及びT9でバツファされる事が好ましい。
8及びT9でバツファされる事が好ましい。
そのエミツタは夫々R7及びR8を経て、夫々出力端子
X及びYに信号を与える前にーVへ復帰される。
X及びYに信号を与える前にーVへ復帰される。
これ等の出力端子の1つは第4図に示されたVFOの電
流源中の電流を制御するために、T18(第4図)のベ
ースに接続されている。
流源中の電流を制御するために、T18(第4図)のベ
ースに接続されている。
従ってVBBを制御電圧で置換する事によって、T1B
は(抵抗器R22と共に)節点Aから電流を引出す可変
電流源となる。
は(抵抗器R22と共に)節点Aから電流を引出す可変
電流源となる。
キャパタシタンスCは固定されているとしても、節点A
からの電流は可変であり、第4図の発振器は可変周波数
発振器である事が可能となる。
からの電流は可変であり、第4図の発振器は可変周波数
発振器である事が可能となる。
固定コンデンサCは集積回路基板へ集積され得るか、基
板パッケージへ外部的に接続される。
板パッケージへ外部的に接続される。
両者の型のコンデンサは特定の設計要件に依存して、集
積回路技法においてしばしば使用される。
積回路技法においてしばしば使用される。
現在の実施例においては、周波数はT18の入力端子T
における電流を変化させ、節点Aから流出する電流を変
化せしめる事によって変化する。
における電流を変化させ、節点Aから流出する電流を変
化せしめる事によって変化する。
広範囲の周波数が容易に得られる。
抵抗器R22は第3図の抵抗器R3A,R3A′,R3
B及びR4と共に可変周波数発振器回路の限界を決定す
る。
B及びR4と共に可変周波数発振器回路の限界を決定す
る。
第5図は第1図において説明されたものと実質上同一の
構造上の配列を示し、対応する素子は2重プライムを有
する対応する参照番号が付されている。
構造上の配列を示し、対応する素子は2重プライムを有
する対応する参照番号が付されている。
制御論理装置18″は実質上省略されている事に注意さ
れたい。
れたい。
修正信号C1″はVFO14″及びVFO16″へ印加
されるものとして、他方修正信号C2″はVFO16″
へのみ印加されるものとして示されている。
されるものとして、他方修正信号C2″はVFO16″
へのみ印加されるものとして示されている。
制御論理装置18″を示した理由は必要とされるレベル
・シフト及び、もしくはインピーダンス整合機能を与え
るためである。
・シフト及び、もしくはインピーダンス整合機能を与え
るためである。
その必要がない場合には、修正信号C1″は第4図のV
BB端子において両可変周波数発振器に印加される。
BB端子において両可変周波数発振器に印加される。
加うるに遠隔ステーションが信号を伝送する時修正信号
C2″は端子Tに印加される。
C2″は端子Tに印加される。
この様にしてVFO16″は遠隔ステーション20″の
周波数にロツクされ得る。
周波数にロツクされ得る。
本発明において利用される種々の位相保持回路(位相ロ
ック・ループPLL)に対しては、数々の位相保持回路
が知られており、容易に利用可能である。
ック・ループPLL)に対しては、数々の位相保持回路
が知られており、容易に利用可能である。
一般に位相保持回路は1対の入力において1対の異なる
周波数を受取り、2つの入力信号間の位相及び、もしく
は周波数の差に基づき修正信号(電圧もしくは電流)を
与えるという特性を有する。
周波数を受取り、2つの入力信号間の位相及び、もしく
は周波数の差に基づき修正信号(電圧もしくは電流)を
与えるという特性を有する。
この様な位相保持回路の例は上記米国特許第38709
00号に見出される(特に該特許の第2図における基準
源2は本出願明細書の基準発振器10に対応する。
00号に見出される(特に該特許の第2図における基準
源2は本出願明細書の基準発振器10に対応する。
同様に該特許のVFO源4は本出願のVFO14もしく
は16の如き可変周波数発振器のいずれかに対応する。
は16の如き可変周波数発振器のいずれかに対応する。
出力は端子F、端子Gもしくはこの両者から修正信号と
して差動的に取出され、本願では第1図の位相保持回路
12からのC1として固定されている。
して差動的に取出され、本願では第1図の位相保持回路
12からのC1として固定されている。
必要とされる適当なDC電圧レベル調節は周知の事であ
る)。
る)。
適切な位相保持回路の他の例は上記のGrebeneの
論文に示されている。
論文に示されている。
動作
すべての図面、特に第1,3及び第4図を参照して本発
明の動作が説明される。
明の動作が説明される。
この分野の専問家にとっては構造がすでに説明されてい
るので本発明の動作は全く自明であろう。
るので本発明の動作は全く自明であろう。
しかしながら特定の例として10メガヘルツの周波数を
有する第1図の基準発振器10を考える。
有する第1図の基準発振器10を考える。
水晶発振器はこの周波数で発振する様に形成され得、よ
り高い周波数が必要とされる様な場合でも使用され得る
高周波を発生する事が知られている。
り高い周波数が必要とされる様な場合でも使用され得る
高周波を発生する事が知られている。
水晶発振器は10メガサイクルの如き周波数を少なく共
小数点以下3桁程度の精度安定に発生する。
小数点以下3桁程度の精度安定に発生する。
しかしながらこの点を越えると周波数の変動が生ずる。
VFO14は通常周波数出力F1を有する様に設計され
ている。
ている。
位相保持回路12は2つの周波数間の差を検出し、その
出力において結果の修正信号C1を与える。
出力において結果の修正信号C1を与える。
これは制御電流■1及び■2を変化する。
F1がF0よりも高い周波数にある場合、修正信号C1
は正となる。
は正となる。
これはトランジスタT1Aをよりオンにし、トランジス
タT2A及びT3Aをして電流をより少なく流さしめる
傾向を有する。
タT2A及びT3Aをして電流をより少なく流さしめる
傾向を有する。
トランジスタT2Aがより少なく電流を流す時、制御電
流■1はより少なくする。
流■1はより少なくする。
第4図の発振器の出力周波数はコンデンサCの値に反比
例し、他方節点Aから引出される電流に正比例する事に
注意されたい。
例し、他方節点Aから引出される電流に正比例する事に
注意されたい。
端子Tを経て流れる減少された電流は出力周波数を減少
する傾向を有する。
する傾向を有する。
他方もし出力周波数F1が低すぎると位相保持回路12
は負電圧出力を与え、究極的に端子Tに流れる電流を増
大し、発振器の周波数を増大せしめる。
は負電圧出力を与え、究極的に端子Tに流れる電流を増
大し、発振器の周波数を増大せしめる。
トランジスタTSA中の電流はトランジスタT2Aと同
時に制御されるので、VFO16への入力電流は同時に
低下され、これによってVFO14の周波数と同様にV
FO16の周波数が減少される。
時に制御されるので、VFO16への入力電流は同時に
低下され、これによってVFO14の周波数と同様にV
FO16の周波数が減少される。
同様に、第1のVFO14の周波数が増大されると第2
のVFO16の周波数も増大される。
のVFO16の周波数も増大される。
従って、第2のVFO16からの出力信号F2は局所シ
ステムのクロツク信号を与え、周波数において基準発振
器10の出力である信号FOの周波数と同一である周波
数F1を有する第1のVFOの出力周波数に極めて接近
している。
ステムのクロツク信号を与え、周波数において基準発振
器10の出力である信号FOの周波数と同一である周波
数F1を有する第1のVFOの出力周波数に極めて接近
している。
F1とF2の間のこの近接関係(従ってF2及びFO間
の関係)は第2の修正信号C2がトランジスタT7のベ
ースに印加される迄持続する。
の関係)は第2の修正信号C2がトランジスタT7のベ
ースに印加される迄持続する。
修正信号C2はF2と遠隔ステーション20からの信号
の周波数の差に応答して、位相保持回路22に対して説
明されたのと同様にして位相保持回路22中で発生され
る。
の周波数の差に応答して、位相保持回路22に対して説
明されたのと同様にして位相保持回路22中で発生され
る。
遠隔ステーション20がF2よりも周波数で動作してい
ると仮定すると、第2の位相保持回路22は正の電位を
有する修正信号C2を与える。
ると仮定すると、第2の位相保持回路22は正の電位を
有する修正信号C2を与える。
これはトランジスタT6をしてより少ない電流を流さし
めトランジスタTIはより多くの電流を流し、トランジ
スタT6をオフに転ぜしめる傾向を有する。
めトランジスタTIはより多くの電流を流し、トランジ
スタT6をオフに転ぜしめる傾向を有する。
これは第2のVFO16中の制御電流I2を減少し、こ
れによって第2のVFO16の周波数を低下させる傾向
を有する。
れによって第2のVFO16の周波数を低下させる傾向
を有する。
従って依然局所システム・クロツクである遠隔ステーシ
ョン20から受取られた信号の周波数にロックされる。
ョン20から受取られた信号の周波数にロックされる。
次に本発明に使用され得る発振器の説明のために第4図
を参照されたい。
を参照されたい。
これは基本的な非安定回路である。
回路の出力端子はT10のコレクタ及びT12のコレク
タもしくはそれ等のベースにある事を注意されたい。
タもしくはそれ等のベースにある事を注意されたい。
任意にT10のコレクタにおける出力は真の出力を表わ
し、T12のコレクタにおける出力は反対位相の出力を
表わすものとする。
し、T12のコレクタにおける出力は反対位相の出力を
表わすものとする。
これ等の1つが位相保持回路の出力として適当である。
先づT10のコレクタの真の出力が低レベルにあるもの
とすると、トランジスタT10はオンでなければならず
、コンデンサCを抵抗器R20に接続する節点は高レベ
ルでなければならない。
とすると、トランジスタT10はオンでなければならず
、コンデンサCを抵抗器R20に接続する節点は高レベ
ルでなければならない。
反対位相の出力が上昇レベルにあるならばトランジスタ
T14をオンにし、トランジスタT10のためのベース
駆動をオンにする。
T14をオンにし、トランジスタT10のためのベース
駆動をオンにする。
しかしながら、コンデンサCが漸次充電され、これを経
て流れる電流は減少し、T12のエミツタをしてより負
にする。
て流れる電流は減少し、T12のエミツタをしてより負
にする。
サイクルは帯電率がより低くなる時に逆にされる。
この結果は標準及び周知の型の発振器である。
コンデンサCの値が小さくなると発振器の周波数は高く
なる。
なる。
節点Aから流れ出る電流の増加は動作周波数を増大する
。
。
節点Aから流れ出る電流を増大させる一つの方法は第1
図及び第3図の回路に関して説明された如く端子Tによ
るものである。
図及び第3図の回路に関して説明された如く端子Tによ
るものである。
互換方法として、T18(第4図)のベースはVBBに
接続されるかわりに第3図の端子XもしくはYのいずれ
かに接続される。
接続されるかわりに第3図の端子XもしくはYのいずれ
かに接続される。
この接続はもし所望ならば適切なレベル・シフタを介し
てなされ得る。
てなされ得る。
次に第4図と共に第5図を参照するに、修正信号C1″
は第1のVFO14″及び第2のVFO16″の両者の
トランジスタT18のベースの入力端子に印加される。
は第1のVFO14″及び第2のVFO16″の両者の
トランジスタT18のベースの入力端子に印加される。
この実施例において、トランジスタT8のエミツタにお
ける端子Xは第1のVFOに接続され、同一線は第2の
VFOに接続されるために延長される。
ける端子Xは第1のVFOに接続され、同一線は第2の
VFOに接続されるために延長される。
第4図において端子Tに接続される第2の修正信号C2
″はこれがT18のベースでなくコレクタに接続される
という事実と合う様な信号レベルを有さなければならな
い。
″はこれがT18のベースでなくコレクタに接続される
という事実と合う様な信号レベルを有さなければならな
い。
適切な信号レベルは、端子Tに接続されるC“信号がT
6及びT3Aのコレクタ出力から誘導される様に第3図
からT9,R6及びR8を除去する事によって誘導され
る。
6及びT3Aのコレクタ出力から誘導される様に第3図
からT9,R6及びR8を除去する事によって誘導され
る。
この回路の詳細及びその数値の変更はこの技法の専問家
にとって利用可能である。
にとって利用可能である。
電圧及び、もしくは電流の変化によって可変周波数発振
器を調節する事は周知である。
器を調節する事は周知である。
この特定の実施例では第4図の発振器はトランジスタT
18のベースにおける1入力によって、さらに節点Aか
らの全電流を調節するために端子Tにおける第2の入力
によってその周波数が変化される。
18のベースにおける1入力によって、さらに節点Aか
らの全電流を調節するために端子Tにおける第2の入力
によってその周波数が変化される。
前に説明された如く、節点Aから増大された量の電流を
引き出す事は発振の周波数を増大する。
引き出す事は発振の周波数を増大する。
もしくは遠隔ステーション20″からの信号がない場合
には、第2の位相保持回路22′は端子Tにおいて電流
の流れを変化させるための信号を与えない。
には、第2の位相保持回路22′は端子Tにおいて電流
の流れを変化させるための信号を与えない。
第1図は本発明の一実施例のブロック図である。
10・・・・・・基本的発振器、12・・・・・・位相
保持回路、14,16・・・・・・位相保持回路、18
・・・・・・制御論理装置、20・・・・・・遠隔ステ
ーション、22・・・・・・位相保持回路。 第2図は本発明の互換実施例のブロック図である。 第3図は本発明の制御論理回路の回路図である。 第4図は本発明に使用されるに適した可変周波数発振器
の回路図である。 第5図は本発明のさらに他の実施例のブロック図である
。
保持回路、14,16・・・・・・位相保持回路、18
・・・・・・制御論理装置、20・・・・・・遠隔ステ
ーション、22・・・・・・位相保持回路。 第2図は本発明の互換実施例のブロック図である。 第3図は本発明の制御論理回路の回路図である。 第4図は本発明に使用されるに適した可変周波数発振器
の回路図である。 第5図は本発明のさらに他の実施例のブロック図である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 高度に安定な基準周波数出力信号を第1の位相保持
回路に与えるための安定な基準周波数発生素子と、 実質上、整合された第1及び第2の可変周波数発振器と
、 上記第2の可変周波数発振器へ制御信号を与えるための
入力装置とより成り、 上記第1の可変周波数発振器が上記第1の位相保持回路
へ第2の入力を与える様に接続され、上記第1の位相保
持回路が上記第1及び第2の可変周波数発振器へ修正信
号を与える様に接続され、 よって上記第2の可変周波数発振器が上記基準周波数に
極めて近接した周波数の高度に安定な及び上記入力装置
によって与えられる入力信号に従って可変な信号を与え
る事を特徴とする高度に安定な中心周波数出力信号を有
する可変周波数発振器システム。 2 上記入力装置が第2の位相保持回路を含み、上記第
2の位相保持回路への第1の入力が上記第2の可変周波
数発振器の出力によって与えられ、上記第2の位相保持
回路への第2の入力が外部源によって与えられ、 上記第2の位相保持回路が上記第2の可変周波数発振器
へ第2の修正信号を与え、 これによって上記第2の位相保持回路への第2の入力に
従って第2の可変周波数発振器の出力信号を変更する事
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の可変周波数発
振器システム。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JPS585537B2 true JPS585537B2 (ja) | 1983-01-31 |
Family
ID=25346280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4131861A (ja) |
| JP (1) | JPS585537B2 (ja) |
| CA (1) | CA1118851A (ja) |
| DE (1) | DE2854430A1 (ja) |
| FR (1) | FR2413814A1 (ja) |
| GB (1) | GB2012129B (ja) |
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