JPS6022828A - Fm信号発生器 - Google Patents

Fm信号発生器

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JPS6022828A
JPS6022828A JP58130193A JP13019383A JPS6022828A JP S6022828 A JPS6022828 A JP S6022828A JP 58130193 A JP58130193 A JP 58130193A JP 13019383 A JP13019383 A JP 13019383A JP S6022828 A JPS6022828 A JP S6022828A
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井川 哲夫
Hatsuo Motoyama
本山 初男
Kunio Izeki
伊関 久爾夫
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03C3/00Angle modulation
    • H03C3/02Details
    • H03C3/09Modifications of modulator for regulating the mean frequency
    • H03C3/0908Modifications of modulator for regulating the mean frequency using a phase locked loop
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/22Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using more than one loop
    • H03L7/23Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using more than one loop with pulse counters or frequency dividers

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は1周波数変調(FM変調)された任意の周波
数の信号を出力することができるFM信信号発生上係わ
り、特に、そのFM基準信号源を形成するFM信号発生
PLL回路に関するものである。
電子機器における調整用の標準信号発生器等においては
、周波数変調された信号源が要求され、かつ、その中心
周波数が変化できるようなFM信号発生器が必要となる
第】図はか〜るFM信号発生器の回路例を示L−たもの
で、10はFM変調信号emで周波数変調されるFM基
準信号源、20は位相検出器、30はFM変調信号eI
1.lの周波数より高い周波数をカットするローパスフ
ィルタ、40は電圧制御発振器(VCO)、50は分周
回路でその分周比Nは可変できるものである。
このようなブロック回路は良く知られているように、F
M基基準信号源10岡 御発振を40のxA撮周波数f.をN分周した周波( 
Phase Lock Loop )回路を構成するも
のである。
したがって、今、FM変調信号e0が0であれば,を圧
制御発振器40の発振周波数f.はFM基準(1号源1
0の中心周波数f0に対しf,=N−f。
となり1分周比Nv変化させることによって任意の周波
数ケ出力することができる。
又、FM変調信号eゆを加えFM基基準信号源10同 偏移に対応して電圧制御発振器40の発振周波数f.も
変化し、f,=N−f,のFM信号が出力される。
ところで、上述したようなFMM準信号源10としては
周波数安定度の高いものが好ま(7いが、周波数安定度
の高い、例えは水晶発振器等を採用すると、大きな周波
数偏移を得ることができないという問題があり、逆に比
較的周波数変調がか(り易いLC回路からなるLC’J
振器な採用すると、周波数偏移が小さい場合に、LC発
振器の中心周波数変動がFM変調信号elI+を加えた
時の周波数偏移に比べ℃無視しえない値となり、電圧制
御41発振器40から出力される信号の中心周波数精度
が著るしく悪化するという問題がある。
この発明は、か〜る実状にかんがみてなされたもので、
周波数安定度の高い第1の信号源と、周波数変調が深く
か−る第2の信号源を備え、これらの信号源’41つの
PLL@略内に配置することによって周波数偏移な広い
範囲で可変すると共に。
信号源の周波数変動も実用上問題とならないようにした
FM信号発生器な提供するものである。
以下、この発明の概要を図面に基づいて説明する。
第2図はこの発明の一実施例火ブロック図と[。
たもので、特に、図中のFM基基準4婦徴ケ有している
。なお、第1図と同一記号は同一機能を示すブロック台
である。
この発明のFM信号発生器では、FMM準信号源10と
して、周波数安定度の商い第1の電圧制御発振器16と
、大きい周波数偏移が得られる第2の電圧制御発振器1
7が備えてあり、これらがFM変変調1縛 ットオフ周波数より十分高いときはPLL回路によって
参照信号erで位相回期されるように構成されている。
すなわち、11は参照信号・elと前記第1.第2の電
圧制御発振器16.又は17のいずれかの発振周波数と
の位相差!検出する位相検出器,12はフィルタ、13
は直流増幅器.又は減衰器等からなる利得制御回路、1
4はFM変調信号emと周波数制御信号の加算回路、1
5はFM変調信号源である。
なお、18は分周回路であり、PLL回路が動作してい
るときは参照信号er の周波数と、前記第1.又は第
2の電圧制御発振器16.17の発振周波数(中心周波
数)を1にした信号と一致させるものである。
又、SIは前記第1.第2の電圧制御発振器16、又は
17のいずれかを選択するスイッチで、このスイッチS
1の切り替えと同時にPI,L回路のループゲイン?:
g整している利得制御回路13の利得を変更するもので
ある。
この発明のFM信号発生器は上記したような構成とされ
ているので、FM基準信号源1oからは周波数安定度ひ
高い第】の電圧制御発振器16又は周波数偏移を大きく
できる第2の電圧制御発振器17からの信号がスイッチ
S、の切り替えによって出力される。
そして、前記第1.第2の電圧制御発振器16゜17は
PLL回路により参照信号e、と位相同期される。
今、FM変調信号eITlが印加され、第1.第2の電
圧制御発振器16.11にFMががげられると、参照信
号er は無変調とされているので、位相検出器11の
出力には前記FM変調信号el、lが出力される。
フィルタ12のカットオフ周波数はこのFM変調信号輸
の周波数粍より充分低い値とされているので、フィルタ
12はFM変調信号成分を通過せず、直流成分に近い制
御信号のみを通過させる。
そのため参照信号e、の周波数と、第1又は第2の電圧
制御発振器16.17の中心周波数を−に■1 した信号が一致することになり、中心周波数は参照信号
e、にフェーズロックされる。すなわち、第1.第2の
電圧制御発振器1fi、17自体の周波数安定度が多少
悪くても問題が1工い。この発明では、この状態なFM
−ACモードと称している。。
ところで、第1の電圧制御発振器16は周波数安定度の
高い水晶発振器等で構成されており、制御電圧の変化に
対する周波数偏移、つまり変換利得が小さく、第2の電
圧制御発振器ITは大きい周波数偏移が得られるように
LCyA振器等によって構成されており、その変換利得
は太きい。したがって、第1の電圧制御発振器16がス
イッチS。
で選択されている時のループケインの方が、第2の電圧
制御発振器1Tが選択されている時のループでインより
/J’sさくなるので、この両者の場合でPLL回路の
応答特性が異なることになり好ましくない。そのため、
この発明ではスイッチS、の選択に応じて利得制御回路
13の利得を変更し。
いずれの電圧制御発振器(16,17)が選択されてい
る時も同一のループゲイン(応答特性)で働(ように制
御する。そのため利得制御回路13と[、ては可変利得
形の増幅器、又は可変減衰器等が採用される。
スイッチS、はFM変調信号emの周波数がフィルタ1
20力ツトオフ周波数以下にまで低下する場合に閉成と
するものである。すなわち、FM変調信号elTlの周
波数が低下(7、直流に近くなると、第]又は第2の電
圧制御発振器16.17のFM変調された信号が位相検
出器11で検出され。
この検出されたFM変調信号成分がフィルタ12を通過
することになり、この検出されたFM変調信号成分はF
M変調信号源150FM変調信号eI、。
と逆極性となるので周波敬愛1illヲかけることが困
難になる。
このような場合には、スイッチS、を閉g[2て接地す
ることによってフィルタ12からの制御信号ケOレベル
に固定しPLL回路のロック状態夕解除する。この発明
ではフィルタ12からの制御信号’ttovベルに固定
した状態’kFM−DCモードと称し工いる。この状態
では第1.又は第2の電圧制御発振器16.17’=”
フリーランとして周波数変調がか(るようにする。
この場合、第1.又は第2の電圧制御発振器16゜17
の中心周波数は参照信号e、の周波数に〕ニーズロック
されないので、その中心周波数の変動はそのま(出力さ
れる。このような場合においてFM偏移が小さいときは
第2の電圧制#3f:保器11を用いると中心周波数の
変動が問題となって(るので、周波数安定度の高い第1
の電圧制御発振器16を使用し、周波数変調をか1する
ことKなる。
なお、位相検出器11から検出される制御信号のOVベ
ベル同期状態の電位に設計しであるので、スイッチS、
のオンによって第1.又は第20亀圧制御発振器16.
、17の発振周波数が瞬間的に大きく変化することはな
い。
第1.又は第2の電圧制御発振器16.17には前記ス
イッチS! と連動して動作する発振停止及び開始スイ
ッチを設け、使用しない電圧制御発振器(16,17)
は発振停止の状態に(−ておくことがスプリアス防止の
点から好ましい。
第3図は、第1.又は第2の電圧制御発振器16゜17
の具体的な一実施例を示す回路図で、T1は制御信号の
入力端子、T2は中心周波数な調整する入力端子、■、
は出力端子である。この回路において、21は電圧可変
容量ダイオード、22は発振周波数を設定する共振回路
であり1例えば周波数安定度の高い第1の電圧制御発振
器16の場合は水晶共振子、周波数偏移が広くなる第2
の電圧制御発振器17の時はLC並列共振回路か使用さ
れる。23は発振のオン、オフを制御するスイッチで制
御端子Cからの信号(スイッチS、と連動)によって動
作するりV−24によって作動するものである。スイッ
チ23かオンすると共振回路22に並列に抵抗分が付加
され発振か持続できなくなり発振停止する。25は互(
・に正帰還されているトランジスタQ= −Qt から
なる発振回V各、26はトランジスタQ3−Q4からな
る出力回路を示す。なお、T8は出力端子である。
この回路では、入力端子■1から入力される信号がOV
ベベル時に、虐定の発振周波数(例えを王20MH,)
がイセられるように入力端子T、の電位(−E)及びホ
リューム2Tを調整し℃固定する。
この状態で入力端子T1の電位が正、負に変化すると電
圧可変客員ダイオード21の容量が変化し、この容量変
化が共振回路22に付加されることによって発振周波数
が変化するものである。
前述した第1.第2の電圧制御発振器16.17を選択
するスイッチS、は1例えばFM変購信号eI、l の
振幅に応じて自動的に切り替えるようにしてもよく、又
周波数偏移に対応してパネル面で切り替えを指示し、マ
ニュアルで切り替えるようにしてもよい。又、スイッチ
S、についてもFM変調信号emの周波数が低下した時
自動的にオンとするようにしてもよく、マニュアルで切
り替えるようにしてもよい。
以上説明したように、この発明のFM信号発生器は、F
M基準信号源として周波数安定度の高い第1の電圧制御
発振器と、周波数偏移が広い第2の電圧制御発振器を設
けであるので、広い周波数偏移tもち、かつ、FM変調
周波数が低い小さな周波数偏移でも周波数安定度のよ−
・FM−DCモードの信号火発生すること力tできる。
又、FM−ACモードでは第1.第2の電圧市IJ御発
振器は、同一のPLL回路にお(・て参照イば号で位相
同期され、電圧制御発振器の切9替えに際してループゲ
インを同一になるようにする回路構成としたので、FM
基準信号源として中IC?周波数が安定化すると共に、
FM変調周波数特性や切換応答特性も同一になるという
利点かあるつ
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のFM信号発生器の71ツク図、第2@は
この発明の一実施例を示すFM信号発生器のブロック図
、第3@は第1(第2)の電圧i制御発振器の1例を示
ず具体的な回路図である。 図中、11は位相検出器、12はフィルり、13は利得
制御回路、14は加算回路、15【まFM変調信号源、
16.17は第1.第2の鳳圧佑1]御発振器、1Bは
分周回路を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (]) 周周波数詞されるFM基準信号源に位相同期さ
    れる電圧制御発振器を備えてなるFM(i@発生器であ
    って;前記FM基準信号源が1周波数偏移幅の小さいm
    lの電圧制御発振器と、周波数偏移幅の大きい第2の電
    圧制御発振器と、前記第]又は第2の電圧制御発振器の
    出力信号のいずれが一方を選択し°C出力する切替手段
    と、参照信号と前記選択された出力信号との位相差7検
    出する位相検出器と、該位相検出器の検出信号をろ波す
    るフィルタと、該フィルタの出力に接続され前記第1の
    電圧制御発振器が動作している時に利得が増加するよう
    に制御される利得制御回路と、FM変調発生源のイ「号
    と前記利得制御回路の出力とを加η−し、前記第1又は
    第2の電圧制御発振器に制御信号と(−て供給する加算
    回路とを備えたPLL回路からなることを特徴とするF
     M (fi号発生器。 (2) 周波数変調されるFM基準信号源に位相同期さ
    れる電圧制御発振器を備えてなるFM信号発生器であっ
    て;前記FM基基準4暗 移幅の小さい第1の電圧制御発振器と、周波数偏移幅の
    大きい第2の電圧制御発振器と、前記第1又は第2の電
    圧制御発振器の出力信号のいずれか一方を選択して出力
    する切替手段と、参照信号と前記選択された出力信号と
    の位相差ヶ検出する位相検出器と.該位相検出器の検出
    信号をろ波するフィルタと、該フィルタの出力に接続さ
    れ前記第1の電圧制御発振器が動作している時に利得が
    増加するように制御される利得制御回路と,FM変調づ
    ご生涯の信号と前記利得制御回路の出力とを加算し,前
    記第1又は第2の電圧制御発振器に制御信号として供給
    する加算回路と、前記FM変調信号発生源の信号が前記
    フィルタのカットオフ周波数以下の時に、前記利得制御
    回路の出力を断とするためのスイッチとを備えたPLL
    回路からなることを%徴とするFM信号発生器。
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JPS57188435U (ja) * 1981-05-25 1982-11-30

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