JPS5914931B2 - 自動位相制御回路 - Google Patents

自動位相制御回路

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JPS5914931B2
JPS5914931B2 JP51015702A JP1570276A JPS5914931B2 JP S5914931 B2 JPS5914931 B2 JP S5914931B2 JP 51015702 A JP51015702 A JP 51015702A JP 1570276 A JP1570276 A JP 1570276A JP S5914931 B2 JPS5914931 B2 JP S5914931B2
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phase control
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道雄 渋谷
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Priority to CA271,590A priority patent/CA1094177A/en
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    • 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
    • H03L7/10—Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/34—Muting amplifier when no signal is present
    • 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
    • H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/20—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a harmonic phase-locked loop, i.e. a loop which can be locked to one of a number of harmonically related frequencies applied to it

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えばFMラジオ受信機のチューナーの局部発
振周波数信号を得るのに使用して好適な自動位相制御回
路に関し、特にそのロックレンジを制御して間欠的に所
要局部発振周波数信号を得る様にしたものである。
従来の自動位相制御回路は第1図に示す如くに構成され
ていた。
即ち第1図に於いて、1は電圧制御形の可変周波数発振
回路を示し、この可変周波数発振回路1は可変容量コン
デンサ1aとコイル1bとの並列回路を有すると共に、
この並列回路に並列に接続されたコンデンサ1cと可変
容量ダイオード1dとコンデンサ1eとの回路を有する
。
そして可変容量ダイオード1dのアノードを制御信号入
力端子1fに接続する。
この様にすると可変容量コンデンサ1aの容量をC1、
コイル1bのインダクタンスLとし、又コンデンサ1c
。
可変容量ダイオード1d及びコンデンサ1eの直列回路
の合成容量をC2とするとし、可変周波数発振回路1の
発振周波数をfsとすると となる。
そしてこの可変周波数発振回路1の出力端子1gからの
発振周波数信号を位相比較回路2の一方の入力端子2a
に供給し、この他方の入力端子2bに基準信号発生回路
3からの基準信号を供給する。
そしてこの位相比較回路2の出力を低域通過フィルター
回路4を介して前述の可変周波数発振回路10制御信号
入力端子1fに供給する。
この様な自動位相制御回路に於いて可変周波数発振回路
1の発振周波数fs、基準発振器3の発振周波数fRと
すると、一般にロック状態に於いてはなる関係が成立す
る。
この状態を第2図及び第3図を参照しながら説明する。
第2図及び第3図に於いてfは可変周波数が発振回路の
制御電圧供給端子1fに制御電圧が供給されない時の発
振周波数で2fLはロックレンジ、2fcはキャプチャ
レンジである。
ここでロック状態に於いては可変周波数発振回路1の発
振周波数fがfsに完全に一致した時は位相比較回路2
の出力電圧はOであり、可変容量コンデンサ1aを例え
ば手動に依り可変して、この容量を小さくして可変周波
数発振回路1の発振周波数fをfsから増す様にしてい
った時、f〈fs+fLの範囲に於いては位相比較回路
2の出力電圧はfsとfとの差に応じた正の電圧となり
これが低域通過フィルター回路4、制御信号入力端子1
fを介して、可変容量ダイオード1dに逆方向バイアス
を減らす様に加わる。
この為、可変容量ダイオード1dを含む合成容量C2は
増して容量(C1+02)を一定にする様にし、可変周
波数発振回路1の発振周波数を第2図に示す様に一定に
保つ。
又、逆に可変容量コンデンサ1aの容量を太き(して可
変周波数発振回路1の発振周波数fをfsから減少させ
ていった時、f>fs−fI、の範囲に於いては位相比
較回路2の出力電圧は、このfとfsとの差に応じた負
の電圧となり、これが低域通過フィルター回路4、制御
信号入力端子1fを介して可変容量ダイオード1dに逆
方向バイアスを増す様に加わる。
この為、可変容量ダイオード1dを含む合成容量C2は
減少して容量(CI+C2)を一定にし、第3図に示す
様に可変周波数発振回路1の発振周波数を一定に保つ。
ここで、このロック状態が の状態から の状態に、もしくは の状態に変化する場合、この自動位相制御回路がfL+
fc<fRである時は、第2図及び第3図に示す様にロ
ック状態とロック状態との間に非ロツク状態が生じ、こ
の非ロツク状態に於いては自動位相制御回路の発振周波
数は可変周波数発振回路1の自走周波数となる。
そして、この自動位相制御回路により、FMラジオ受信
機のチューナの局部発振周波数信号を得ようとする場合
、この非ロックの状態で不用な雑音を生じる。
ところで、この自動位相制御回路の総合利得をGとする
と、2fl:Gの関係がある。
従って、総合利得を変えることによりロックレンジを変
えて非ロツク状態を失くすことか出来るが総合利得Gを
変えるとキャプチャレンジや雑音特性等自動位相制御回
路のすべての定数が変化する為好ましくない。
本発明は斯る点に鑑み総合利得Gを変化することな(ロ
ックレンジを見かけ上変化させ、非ロツク状態を失くそ
うとするものである。
以下本発明自動位相制御回路の一実施例を第4図を参照
しながら説明しよう。
この第4図に於いて第1図と同様の機能を有するものに
は同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
又、第4図に於いては低域通過フィルター回路4の出力
信号をコントローラ回路50入力端子に供給し、このコ
ントローラ回路5の出力電圧を可変周波数発振器10制
御信号入力端子1fに供給する。
そして、このコントローラ回路50入力端子と出力端子
を抵抗器6を介して接続する。
このコントローラ回路5の構成を第5図に示す。
即ち低域通過フィルター回路4の出力電圧を入力端子5
aを介してシュミットトリガ−回路5c及び5dに夫々
供給する。
ここでシュミットトリガ−回路5cの出力電圧は、通常
接地電位で、その入力電圧が所定のしきい値電圧以上に
なった時、所定の正の電位となり、シュミットトリガ−
回路5dの出力は通常接地電位で入力電圧が後述する所
定のしきい値電圧以下になった時、所定の負の電位とな
るようになされている。
そして、このコントローラ回路50入力電圧が所定値以
内である場合は、シュミットトリガ−回路5c及び5d
は動作せず、従ってコントローラ回路5も動作せず、低
域通過フィルター回路4の出力電圧は抵抗器6を介して
可変周波数発振回路10制御信号入力端子1fに供給さ
れる。
又、この前述のシュミットトリガー回路5゜の出力電圧
を微分回路を構成するコンデンサ5eを介して反転増巾
器5fに供給し、この反転増巾器5fの出力電圧を微分
回路を構成するコンデンサ5gを介してNPN型トラン
ジスタ5hのベースに供給する。
又、このトランジスタ5hのベースを抵抗器51を介し
て、又エミッタを抵抗器5jを介して例えば−15Vの
負の直流電圧が供給される負極電源端子5kに接続する
。
そしてこのコレクタを抵抗器51を介して出力端子5b
に接続する。
同様に前述のシュミットトリガ−回路5dの出力電圧を
微分回路を構成するコンデンサ5mを介して、反転増巾
器5nに供給し、この反転増巾器5nの出力側を微分回
路を構成するコンデンサ5oを介してPNP型トランジ
スタ5pのベースに接続する。
又、このトランジスタ5pのベースを抵抗器5qを介し
て、又このエミッタを抵抗器5rを介して夫々例えば1
5Vの正の直流電圧が供給される正極電源端子5sに接
続し、このトランジスタ5pのコレクタを前述のトラン
ジスタ5hのコレクタに接続する。
コントローラ回路5を第5図の様に構成すると、コント
ローラ回路5は以下の動作を行う。
即ちここで可変容量コンデンサ1aの容量を小さくして
、ロック状態を周波数fs1の状態から周波数fs2の
状態に変化させようとする時、低減通過フィルター回路
4の出力電圧は上昇してゆくが、この出力電圧が第6図
Aに示す様に破線Hのタイミングで、シュミットトリガ
−回路5cのしきい値を越えると、このシュミットトリ
ガ−回路5cの出力電圧は第6図Bに示す様に接地電位
から所定の正の電位となる。
これがコンデンサ5eによって微分され反転増巾器5f
の入力端子に供給される。
この為、この反転増幅器5fの入力端子の電圧は第6図
Cに示す様になる。
するとこの反転増巾器5fの出力電圧は第6図りに示す
様になり、これがコンデンサ5gと抵抗器51とで構成
される微分回路によって微分され、トランジスタ5hの
ベース電圧波形は第6図Eに示す如くになる。
このトランジスタ5hは第6図Fに示す様にベースの電
位が正となる区間のみオン状態となり、出力端子の電位
は破線■で示される時間負極電源端子5kに供給される
負の電圧まで立下がりその後、元に戻る。
このコントローラ回路5の出力電圧が可変周波数発振器
10制御信号入力端子1fに加えられる。
又、低域通過フィルター回路4の出力電圧は抵抗器6を
介して可変周波数発振回路1の制御信号入力端子1fに
加えられているが、この低域通過フィルター回路4の出
力電圧にコントローラ回路5の出力電圧が重畳して加わ
る為、可変容量ダイオード1dの逆方向電圧は急激に増
し、この可変容量ダイオード1dの容量は減る。
この為、可変周波数発振回路1の発振周波数fsは式(
1)によって表わされるから、この発振周波数fSは大
きくなる。
この大きくなった可変周波数発振器1の発振周波数f8
が周波数f8□のロック状態に於けるキャプチャレンジ
内にはいっていれば、自動位相制御回路は第6図Gに示
す様に周波数f8□のロック状態に入る。
一方、可変容量コンデンサ1aの容量を大きくしてロッ
クの状態を周波数fs1の状態から周波数fs3の状態
に変化させようとする時、低域通過フィルター回路4の
出力電圧は下降してゆくが、この出力電圧が第7図Aに
示す様に破線Jのタイミングでシュミットトリガ−回路
5dのしきい値より下降するとこのシュミットトリガ−
回路5dの出力電圧は第7図Bに示す様に接地電位から
負の電位となる。
これがコンデンサ5mによっテ微分され、反転増巾器5
nの入力端子に供給される。
この為、この反転増幅器5nの入力端子の電圧は第7図
Cに示す様になる。
この反転増巾器5nの出力電圧はコンデンサ5oと抵抗
器5qとで構成される微分回路によって微分されl・ラ
ンジスタ5pのベースの電圧波形は第γ図Eに示す如く
になる。
このトランジスタ5pは第γ図Fに示す様にベースの電
位が負となる区間のみオン状態となり、出力端子の電位
は波線にで示される時間正極電源端子5rに供給される
正の電圧まで立上がり、その後、元に戻る。
このコントローラ回路5の出力電圧が可変周波数発振回
路10制御信号入力端子1fに加えられる。
又、低域通過フィルター回路4、出力電圧Cは抵抗器6
を介して可変周波数発振回路1の制御信号入力端子1f
に加えられているが、この低域通過フィルター回路4の
出力電圧にコントローラ回路5の出力電圧が重畳して加
わる為に可変容量ダイオード1dの逆方向電圧は急激に
減り、この可変容量ダイオード1dの容量は増す。
この為、可変周波数発振回路1の発振周波数fSは式(
1)によって表わされるから、この発振周波数fsは小
さくなる。
この小さくなった可変周波数発振器1の発振周波数fs
が周波数fS3のロック状態に於けるキャプチャレンジ
内にはいっていれば自動位相制御回路は第7図Gに示す
様に周波数f83のロック状態に入る。
以上述べた様に斯る本発明によればコントローラ回路5
内のシュミットトリガ−回路5c及び5dのしきい値電
圧を適当に選ぶことにより総合利得Gを変えることなく
、晃かげ上のロックレンジを変化でき、非ロツク状態を
失(すことができる。
従って本発明に依る自動位相制御回路をFMラジオ受信
機のチューナの局部発振周波数信号を得るのに使用した
場合、各局を連続的に受信することができるようにでき
、各局間で局部発振周波数信号が非ロックの状態となり
不用な雑音を生じることのない様にできる。
尚、本発明は上述実施例に限ることな(本発明の要旨を
逸脱することなく、その他種々の構成がとり得ることは
勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の自動位相制御回路の例を示す構成図、第
2図及び第3図は夫々従来の自動位相制御回路の動作の
説明に供する線図、第4図は本発明に依る自動位相制御
回路の一実施例を示す構成図、第5図は本発明に依る自
動位相制御回路の要部の例を示す構成図、第6図及び第
7図は夫々本発明の説明に供する線図である。 1は可変周波数発振回路、1aは可変容量コンデンサ、
1dは可変容量ダイオード、2は位相比較回路、3は基
準信号発生回路、4は低域通過フィルター回路、5はコ
ントローラ回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 制御電圧により制御される発振周波数可変手段を有
    する可変周波数発振器と、該可変周波数発振器の出力信
    号及び基準信号を比較する位相比較回路と、該位相比較
    回路の出力側に得られる誤差信号が供給される低域通過
    フィルター回路とを有し、該低域通過フィルター回路の
    出力側に得られる制御電圧を上記発振周波数可変手段に
    供給する様にした自動位相制御回路に於いて、上記制御
    電圧が正及び負の所定値に達したときに一対の制御パル
    ス信号を発生する一対のシュミットトリガ−回路と、こ
    れらシュミットトリガ−回路のそれぞれの制御パルス信
    号を微分する一対の微分回路と、これら微分回路の出力
    によりそれぞれ駆動される一対のスイッチングトランジ
    スタとを有し、これらスイッチングトランジスタのそれ
    ぞれの出力パルス信号を上記制御電圧に加えることによ
    り上記可変周波数発振器のロックを外すようにしたこと
    を特徴とする自動位相制御回路。
JP51015702A 1976-02-16 1976-02-16 自動位相制御回路 Expired JPS5914931B2 (ja)

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CA271,590A CA1094177A (en) 1976-02-16 1977-02-11 Phase locked loop circuit
AU22194/77A AU515112B2 (en) 1976-02-16 1977-02-11 Phase locked loop
DE19772706609 DE2706609C2 (de) 1976-02-16 1977-02-16 Phasenstarre Schaltungsanordnung
NL7701649A NL189839C (nl) 1976-02-16 1977-02-16 Van een fasevergrendelde lus voorziene schakeling.
FR7704422A FR2341226A1 (fr) 1976-02-16 1977-02-16 Circuit a boucle verrouillee en phase
CA350,815A CA1095999A (en) 1976-02-16 1980-04-28 Phase locked loop circuit

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JPS5299055A JPS5299055A (en) 1977-08-19
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US4095191A (en) 1978-06-13
JPS5299055A (en) 1977-08-19

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