JPS6187428A - Ｐｐｌのロツク方式 - Google Patents
Ｐｐｌのロツク方式Info
- Publication number
- JPS6187428A JPS6187428A JP60221472A JP22147285A JPS6187428A JP S6187428 A JPS6187428 A JP S6187428A JP 60221472 A JP60221472 A JP 60221472A JP 22147285 A JP22147285 A JP 22147285A JP S6187428 A JPS6187428 A JP S6187428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pll
- oscillator
- frequency
- pll14
- lock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＰＬＬ （Ｐｈａｓｅ ｔａｃｋｅｄ Ｌｏｏ
ｐ）をロックレンジ内の入力信号に対して確実にロック
させるロック方式に関する。
ｐ）をロックレンジ内の入力信号に対して確実にロック
させるロック方式に関する。
ＰＬＬには電圧制御発振器（以下ｖＣＯという）の自走
周波数を中心としてキャプチャーレンジという、入力信
号の周波数がこのレンジ内にあれば非ロツク状ｆｍから
ロック状態に移行するレンジと、いったん人力＜ｎ号に
ロックするとロック状態を維持することができるロック
レンジとが定義されている。市販のＰＬＬ ＩＣではそ
の使い方によってちがいはあるが、キャプチャーレンジ
はｖＣＯの自走周波数の±１０％程度であり、ロックレ
ンジはｖＣＯの自走周波数の士数十％程度である。した
がって周波数の変動範囲がキャプチャーレンジ外になる
ような入力信号にはＰＬＬがロックできず、 ＰＬＬが
機能できないという欠点があった。
周波数を中心としてキャプチャーレンジという、入力信
号の周波数がこのレンジ内にあれば非ロツク状ｆｍから
ロック状態に移行するレンジと、いったん人力＜ｎ号に
ロックするとロック状態を維持することができるロック
レンジとが定義されている。市販のＰＬＬ ＩＣではそ
の使い方によってちがいはあるが、キャプチャーレンジ
はｖＣＯの自走周波数の±１０％程度であり、ロックレ
ンジはｖＣＯの自走周波数の士数十％程度である。した
がって周波数の変動範囲がキャプチャーレンジ外になる
ような入力信号にはＰＬＬがロックできず、 ＰＬＬが
機能できないという欠点があった。
本発明は上記欠点を解消し、入力信号の周波数変動範囲
がキャプチャーレンジ外になってもロックレンジ内であ
ればＰＬＬを入力信号にロックさせることができるＰＬ
Ｌのロック方式を堤供することを目的とする。
がキャプチャーレンジ外になってもロックレンジ内であ
ればＰＬＬを入力信号にロックさせることができるＰＬ
Ｌのロック方式を堤供することを目的とする。
以下図面を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図は複写機のトナー濃度コントローラに本発明を実
施した例である６電源部１１は１電源の入力から正及び
負の電源（＋ Ｖｃｃ’、 −Ｖｃｃ ）を作る回路で
あって抵抗Ｒ１，Ｒ２，演算増幅器ｕｌ、トランジスタ
ＴＲ１，、ＴＲ２よりなり、アース電位を基準にして抵
抗ＲＬ、 Ｒ２の分圧比で決まる正及び負の電源、本実
施例ではＲ１＝Ｒ２として１２Ｖの入力電圧から±６Ｖ
の電源を作っている“。発振器１２はトランジスタＴＲ
３、コイルし、コンデンサＣ２，Ｃ３、抵抗Ｒ３〜Ｒ６
よりなり、コンデンサＣ２，Ｃ３及びコイルしによって
決まる周波数で発振するコルピッツ型発振器である。コ
イルしは複写１機における＠像装置の現像剤流路に設置
され、鉄粉とトナーの混合物である＠像剤の混合比、つ
まり、トナー濃度によりコイルＬのインダクタンスが変
化して発振器１２がトナー２１１度に応じた周波数で発
振する。ＦＭ復調器１３はＰＬＬ ＩＣ（ＮＥ５６５＾
、シグネティクス社製） １４を利用しており、発振器
１２の出力はカップリングコンデンサＣ４を介してＰＬ
Ｌ １４に入力される。この復調器１３において、抵抗
Ｒ７，Ｒ８はＰＬＬ １４の入力バイアス回路を構成し
、ダイオードＤＩ、Ｄ２は振幅リミッタを構成するもの
で入力回路の保護の機能をはたす。
施した例である６電源部１１は１電源の入力から正及び
負の電源（＋ Ｖｃｃ’、 −Ｖｃｃ ）を作る回路で
あって抵抗Ｒ１，Ｒ２，演算増幅器ｕｌ、トランジスタ
ＴＲ１，、ＴＲ２よりなり、アース電位を基準にして抵
抗ＲＬ、 Ｒ２の分圧比で決まる正及び負の電源、本実
施例ではＲ１＝Ｒ２として１２Ｖの入力電圧から±６Ｖ
の電源を作っている“。発振器１２はトランジスタＴＲ
３、コイルし、コンデンサＣ２，Ｃ３、抵抗Ｒ３〜Ｒ６
よりなり、コンデンサＣ２，Ｃ３及びコイルしによって
決まる周波数で発振するコルピッツ型発振器である。コ
イルしは複写１機における＠像装置の現像剤流路に設置
され、鉄粉とトナーの混合物である＠像剤の混合比、つ
まり、トナー濃度によりコイルＬのインダクタンスが変
化して発振器１２がトナー２１１度に応じた周波数で発
振する。ＦＭ復調器１３はＰＬＬ ＩＣ（ＮＥ５６５＾
、シグネティクス社製） １４を利用しており、発振器
１２の出力はカップリングコンデンサＣ４を介してＰＬ
Ｌ １４に入力される。この復調器１３において、抵抗
Ｒ７，Ｒ８はＰＬＬ １４の入力バイアス回路を構成し
、ダイオードＤＩ、Ｄ２は振幅リミッタを構成するもの
で入力回路の保護の機能をはたす。
抵抗Ｒ９，ＲＩＯ及びコンデンサＣ５はｌ’ＬＬ １４
におけるＶＣＯの自走周波数を決定する素子であり、抵
抗Ｒ９を可変してｖＣＯの自走周波数を可変することに
よってＦＭ復調器１３の出力レベルを変えトナー濃度を
調整することができる。ＦＭ復調器１３の後段のバッフ
ァ１５．積分器１６から明らかなように最終段の出力は
Ｏｖを基準にして＋Ｖｃｃ側から−Ｖｃｃ側にスイング
するので、所定トナー濃度のときにＰＬＬ １４の出力
、すなわちその６，７番端子間の電圧がＯＶになるよう
に抵抗Ｒ９が調整される。コンデンサＣ６゜Ｃ７はＰＬ
Ｌ １４の帰還ループのローパスフィルタを構成し、制
御ループの安定のためのものである。バッファ１５は演
算増幅器ｕ２、コンデンサＣ８、抵抗Ｒｔｓ〜Ｒ１４よ
りなり、 ＰＬＬ １４の出力を過負荷にならないよう
にバッファする。積分器１６は演算増幅器ｕ３゜コンデ
ンサＣ９、抵抗Ｒ１５，Ｒ１６よりなり、バッファ１５
の出力をＯｖを基準として積分してレベル検知を行う、
積分器１６によるレベル検知を行なったのはＰＬＬ １
４の出力にリップルを含むためと、現像剤の流通性の悪
さによるリップルを含むためで１周波数の高いリップル
によって出力がでるのをさけるためである。なお、ここ
で、トナーを現像装置の現像剤に補給する部分は示して
ないが、積分器１６の出力が低レベルのとき補給用トナ
ーの入ったボトルを回転させ、濃いトナーを現像タンク
中に導く構成となっている。
におけるＶＣＯの自走周波数を決定する素子であり、抵
抗Ｒ９を可変してｖＣＯの自走周波数を可変することに
よってＦＭ復調器１３の出力レベルを変えトナー濃度を
調整することができる。ＦＭ復調器１３の後段のバッフ
ァ１５．積分器１６から明らかなように最終段の出力は
Ｏｖを基準にして＋Ｖｃｃ側から−Ｖｃｃ側にスイング
するので、所定トナー濃度のときにＰＬＬ １４の出力
、すなわちその６，７番端子間の電圧がＯＶになるよう
に抵抗Ｒ９が調整される。コンデンサＣ６゜Ｃ７はＰＬ
Ｌ １４の帰還ループのローパスフィルタを構成し、制
御ループの安定のためのものである。バッファ１５は演
算増幅器ｕ２、コンデンサＣ８、抵抗Ｒｔｓ〜Ｒ１４よ
りなり、 ＰＬＬ １４の出力を過負荷にならないよう
にバッファする。積分器１６は演算増幅器ｕ３゜コンデ
ンサＣ９、抵抗Ｒ１５，Ｒ１６よりなり、バッファ１５
の出力をＯｖを基準として積分してレベル検知を行う、
積分器１６によるレベル検知を行なったのはＰＬＬ １
４の出力にリップルを含むためと、現像剤の流通性の悪
さによるリップルを含むためで１周波数の高いリップル
によって出力がでるのをさけるためである。なお、ここ
で、トナーを現像装置の現像剤に補給する部分は示して
ないが、積分器１６の出力が低レベルのとき補給用トナ
ーの入ったボトルを回転させ、濃いトナーを現像タンク
中に導く構成となっている。
抵抗Ｒ９の調整においてＰＬＬ（ＮＥ５６５Ａ） １４
の特性から所定のトナー濃度における発振器１２の発振
周波数ｆｒとｖＣＯの自走周波数ｆｏを一致させたとき
、ＰＬＬ１４の６，７番の端子間電圧はＯｖになるとは
限らず、カタログ値から最大２００ｍ Ｖのオフセット
をもっているので、この最大２００ｍ Ｖをキャンセル
するように抵抗Ｒ９で自走周波数ｆＯを変えて調整する
必要が生ずる。その調整量はＦＭ復調の感度により決ま
り、最悪の条件のものでは発振周波数ｆｔに対して２０
％、自走周波数ｆＯをずらす必要がある。しかし、この
ＰＬＬ １４においてはキャプチャーレンジは約±１０
％、ロックレンジは約６０％であるので、２０％だけ自
走周波数ｆＯをずらしである場合は自走周波数ｆｏの調
整により発振周波数ｆｒがキャプチャーレンジからはず
れてしまうため、従来は電源投入時にＰＬＬ １４が発
振器１２の出力信号にロックせず、トナー濃度コントロ
ーラとしての機能がはたせない事態が生じた。本実施例
は抵抗ＲＬ７〜Ｒ１９，コンデンサ１０、トランジスタ
ＴＲ４からなる時定数回路制御回路を設けて抵抗Ｒ９，
ＲＩＯの電流を電源投入後に徐々に変化させることによ
りｖＣＯの自走周波数決定素子Ｒ９，ＲＩＯへの印加電
圧の立ち上りを指数関数状にしてその立ち上りの途中で
はコンデンサＣ５への充電電流がへる構成にし、 ＶＣ
Ｏの自走周波数ｆｏをスイープ発振させてＰＬＬ １４
を発振器１２の出力信号に確実にロックさせるようにし
たものである。この状態をコンデンサＣ５の端子電圧の
交流会にて示したのが第３図のｆｏである。第３図のｆ
ｒは発振器１２の出力波形であり、発振器１２は電源投
入と共に所定の電圧が印加されるので、初期から一定の
周波数ｆｒが発振する。第２図はｆｒとｆＯの関係を周
波数を横軸にして示したもので、前述したようにｆｏが
ｆｒに対して高くなりキャプチャーレンジをこえること
がある。このときでも、第３図に示した°ようにｆｏを
スイープさせればｆｏが低い周波数からだんだん高い周
波数に移行してｆｒとすれちがい、またはｆｒがキャブ
、チャーレンジ内に入ってＰＬＬ １４がロック状態に
なる。ＰＬＬ １４は−たんロック状態になれば第２図
の鎖線で示すロックレンジで作動するので、トナーの流
れのリップルによって生ずるｆｒの大きな変動に対して
も確実な動作が可能になる。
の特性から所定のトナー濃度における発振器１２の発振
周波数ｆｒとｖＣＯの自走周波数ｆｏを一致させたとき
、ＰＬＬ１４の６，７番の端子間電圧はＯｖになるとは
限らず、カタログ値から最大２００ｍ Ｖのオフセット
をもっているので、この最大２００ｍ Ｖをキャンセル
するように抵抗Ｒ９で自走周波数ｆＯを変えて調整する
必要が生ずる。その調整量はＦＭ復調の感度により決ま
り、最悪の条件のものでは発振周波数ｆｔに対して２０
％、自走周波数ｆＯをずらす必要がある。しかし、この
ＰＬＬ １４においてはキャプチャーレンジは約±１０
％、ロックレンジは約６０％であるので、２０％だけ自
走周波数ｆＯをずらしである場合は自走周波数ｆｏの調
整により発振周波数ｆｒがキャプチャーレンジからはず
れてしまうため、従来は電源投入時にＰＬＬ １４が発
振器１２の出力信号にロックせず、トナー濃度コントロ
ーラとしての機能がはたせない事態が生じた。本実施例
は抵抗ＲＬ７〜Ｒ１９，コンデンサ１０、トランジスタ
ＴＲ４からなる時定数回路制御回路を設けて抵抗Ｒ９，
ＲＩＯの電流を電源投入後に徐々に変化させることによ
りｖＣＯの自走周波数決定素子Ｒ９，ＲＩＯへの印加電
圧の立ち上りを指数関数状にしてその立ち上りの途中で
はコンデンサＣ５への充電電流がへる構成にし、 ＶＣ
Ｏの自走周波数ｆｏをスイープ発振させてＰＬＬ １４
を発振器１２の出力信号に確実にロックさせるようにし
たものである。この状態をコンデンサＣ５の端子電圧の
交流会にて示したのが第３図のｆｏである。第３図のｆ
ｒは発振器１２の出力波形であり、発振器１２は電源投
入と共に所定の電圧が印加されるので、初期から一定の
周波数ｆｒが発振する。第２図はｆｒとｆＯの関係を周
波数を横軸にして示したもので、前述したようにｆｏが
ｆｒに対して高くなりキャプチャーレンジをこえること
がある。このときでも、第３図に示した°ようにｆｏを
スイープさせればｆｏが低い周波数からだんだん高い周
波数に移行してｆｒとすれちがい、またはｆｒがキャブ
、チャーレンジ内に入ってＰＬＬ １４がロック状態に
なる。ＰＬＬ １４は−たんロック状態になれば第２図
の鎖線で示すロックレンジで作動するので、トナーの流
れのリップルによって生ずるｆｒの大きな変動に対して
も確実な動作が可能になる。
ここに電源投入後には徐々に発光ダイオードＬＥＤの電
流が増加し、その、光を受けるフォトトランジスタＰＴ
Ｒで抵抗Ｒ９，ＲＩＯの電流が制御してｆｏを低い方か
ら高い値ヘスイープさせている。なお、上記実施例にお
いて第４図に示すように、抵抗Ｒ１７とコンデンサＣＩ
Ｏとを逆にしフォトトランジスタＰＴＲと並列に抵抗Ｒ
２０を接続すればｆｏを高い方から低い値ヘスイープす
ることができる。このようなスイープはｆｒに対してｆ
ｏが低い方ヘシフトしている場合に使用される。抵抗Ｒ
２０はフォトトランジスタＰＴＲがカットオフしたとき
のｆｏを決めるための抵抗である。又ｆｏをスイープす
るためにコンデンサＣ５を同様に制御することもできる
。以上、ＰＬＬとしてシグネティクス社製のＮＥ５６５
Ａを用いた例について説明したが１本発明はＰＬＬ全般
に適用可能である。特にモータの速度制御装置や、複写
機のトナー濃度コントローラ等に用いられて入力の周波
数の偏移帯域が広い場合に必要であり、ＰＬＬは確実な
制御を行うことができる。又発振器１２ （又は信号の
受信器）とＰＬＬ １４の電源が別の場合は立ち上りの
遅い方の電源の立ち上り時にＰＬＬのｆＯをスイープす
ればよい。
流が増加し、その、光を受けるフォトトランジスタＰＴ
Ｒで抵抗Ｒ９，ＲＩＯの電流が制御してｆｏを低い方か
ら高い値ヘスイープさせている。なお、上記実施例にお
いて第４図に示すように、抵抗Ｒ１７とコンデンサＣＩ
Ｏとを逆にしフォトトランジスタＰＴＲと並列に抵抗Ｒ
２０を接続すればｆｏを高い方から低い値ヘスイープす
ることができる。このようなスイープはｆｒに対してｆ
ｏが低い方ヘシフトしている場合に使用される。抵抗Ｒ
２０はフォトトランジスタＰＴＲがカットオフしたとき
のｆｏを決めるための抵抗である。又ｆｏをスイープす
るためにコンデンサＣ５を同様に制御することもできる
。以上、ＰＬＬとしてシグネティクス社製のＮＥ５６５
Ａを用いた例について説明したが１本発明はＰＬＬ全般
に適用可能である。特にモータの速度制御装置や、複写
機のトナー濃度コントローラ等に用いられて入力の周波
数の偏移帯域が広い場合に必要であり、ＰＬＬは確実な
制御を行うことができる。又発振器１２ （又は信号の
受信器）とＰＬＬ １４の電源が別の場合は立ち上りの
遅い方の電源の立ち上り時にＰＬＬのｆＯをスイープす
ればよい。
以上のように本発明によるＰＬＬのロック方式によれば
ＰＬＬの■ＣＯを電源投入後に時定数回路を制御するこ
とによりスイープ発振させるので、 ＰＬＬの入力信号
の周波数変動がキャプチャーレンジ外になってもロック
レンジ内にあればＰＬＬをロック状態にすることができ
、ＰＬＬは入力の周波数変動が広い場合でも使用可能と
なる。
ＰＬＬの■ＣＯを電源投入後に時定数回路を制御するこ
とによりスイープ発振させるので、 ＰＬＬの入力信号
の周波数変動がキャプチャーレンジ外になってもロック
レンジ内にあればＰＬＬをロック状態にすることができ
、ＰＬＬは入力の周波数変動が広い場合でも使用可能と
なる。
第１図は本発明を応用したトナー濃度コントローラの一
例を示す回路図、第２図及び第３図は本発明を説明する
ための図、第４図は本発明の詳細な説明するための回路
図である。 １１・・・・電源部、１３・・・・ＦＭ復調器、１４・
・・・ＰＬＬ、Ｒ９，ＲＩＯ・・・・抵抗、Ｃ５・・・
・コンデンサ、Ｒ１７〜Ｒ２０・・・抵抗、Ｃ１０・・
・・コンデンサ、 ＴＲ４・・・・トランジスタ、ＬＥ
Ｄ・・・・発光ダイオード、 ＰＴＲ・・・・フォトト
ランジスタ。
例を示す回路図、第２図及び第３図は本発明を説明する
ための図、第４図は本発明の詳細な説明するための回路
図である。 １１・・・・電源部、１３・・・・ＦＭ復調器、１４・
・・・ＰＬＬ、Ｒ９，ＲＩＯ・・・・抵抗、Ｃ５・・・
・コンデンサ、Ｒ１７〜Ｒ２０・・・抵抗、Ｃ１０・・
・・コンデンサ、 ＴＲ４・・・・トランジスタ、ＬＥ
Ｄ・・・・発光ダイオード、 ＰＴＲ・・・・フォトト
ランジスタ。
Claims (1)
- 電圧制御発振器を有するＰＰＬにおいて、電源投入後に
徐々に変化する信号を発生しこの信号により上記電圧制
御発振器の時定数回路を制御して上記電圧制御発振器を
スィープ発振させることによって当該ＰＰＬをロックレ
ンジ内の入力信号に対してロックさせる時定数回路制御
回路を備えたＰＬＬのロック方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60221472A JPS6187428A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Ｐｐｌのロツク方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60221472A JPS6187428A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Ｐｐｌのロツク方式 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12063477A Division JPS5453949A (en) | 1977-10-07 | 1977-10-07 | Locking method for pll |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6187428A true JPS6187428A (ja) | 1986-05-02 |
| JPS626371B2 JPS626371B2 (ja) | 1987-02-10 |
Family
ID=16767250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60221472A Granted JPS6187428A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Ｐｐｌのロツク方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6187428A (ja) |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP60221472A patent/JPS6187428A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS626371B2 (ja) | 1987-02-10 |
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