JPS624896B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS624896B2 JPS624896B2 JP52120634A JP12063477A JPS624896B2 JP S624896 B2 JPS624896 B2 JP S624896B2 JP 52120634 A JP52120634 A JP 52120634A JP 12063477 A JP12063477 A JP 12063477A JP S624896 B2 JPS624896 B2 JP S624896B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pll
- frequency
- lock
- vco
- range
- 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.)
- Expired
Links
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 15
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 101100350613 Arabidopsis thaliana PLL1 gene Proteins 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
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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
- H03L7/10—Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range
- H03L7/12—Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range using a scanning signal
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はPLL（Phase Locked Loop）をロツ
クレンジ内の入力信号に対して確実にロツクさせ
るロツク方法に関する。
クレンジ内の入力信号に対して確実にロツクさせ
るロツク方法に関する。
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ヤプチヤーレンジと
いう、入力信号の周波数がこのレンジ内にあれば
非ロツク状態からロツク状態に移行するレンジ
と、いつたん入力信号にロツクするとロツク状態
を維持することができるロツ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つ
てちがいはあるが、キヤプチヤーレンジはVCO
の自走周波数の±10％程度であり、ロツクレンジ
はVCOの自走周波数の±数十％程度である。し
たがつて周波数の変動範囲がキヤプチヤーレンジ
外になるような入力信号にはPLLがロツクでき
ず、PLLが機能できないという欠点があつた。
の自走周波数を中心としてキヤプチヤーレンジと
いう、入力信号の周波数がこのレンジ内にあれば
非ロツク状態からロツク状態に移行するレンジ
と、いつたん入力信号にロツクするとロツク状態
を維持することができるロツ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つ
てちがいはあるが、キヤプチヤーレンジはVCO
の自走周波数の±10％程度であり、ロツクレンジ
はVCOの自走周波数の±数十％程度である。し
たがつて周波数の変動範囲がキヤプチヤーレンジ
外になるような入力信号にはPLLがロツクでき
ず、PLLが機能できないという欠点があつた。
本発明は上記欠点を解消し、入力信号の周波数
変動範囲がキヤプチヤーレンジ外になつてもロツ
クレンジ内であればPLLを入力信号にロツクさせ
ることができるPLLのロツク方法を提供すること
を目的とする。
変動範囲がキヤプチヤーレンジ外になつてもロツ
クレンジ内であればPLLを入力信号にロツクさせ
ることができるPLLのロツク方法を提供すること
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。
て説明する。
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。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
であつて抵抗Ｒ１，Ｒ２、演算増幅器u1、トラン
ジスタTR１，TR２、コンデンサＣ１よりなり、
アース電位を基準にして抵抗Ｒ１，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の電源を作つてい
る。発振器１２はトランジスタTR３、コイル
Ｌ、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Ｌによつて決まる
周波数で発振するコルピツツ型発振器である。コ
イルＬは複写機における現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現像剤の
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がトナー濃度に
応じた周波数で発振する。FM復調器１３はPLL
IC（NE565A、シグネテイクス社製）１４を利用
しており、発振器１２の出力はカツプリングコン
デンサＣ４を介してPLL１４に入力される。この
復調器１３において、抵抗Ｒ７，Ｒ８はPLL１４
の入力バイアス回路を構成し、ダイオードＤ１，
Ｄ２は振幅リミツ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，Ｒ１０及びコン
デンサＣ５はPLL１４におけるVCOの自走周波
数を決定する素子であり、抵抗Ｒ９の可変により
VCOにおける時定数回路の電流を可変してVCO
の自走周波数を可変することによつて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の後段のバツフア１
５、積分器１６から明らかなように最終段の出力
は0V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PLL１４の
出力、すなちその６、７番端子間の電圧が0Vに
なるように抵抗Ｒ９が調整される。コンデンサＣ
６，Ｃ７はPLL１４の帰還ループのローパスフイ
ルタを構成し、制御ループの安定のためのもので
ある。バツフア１５は演算増幅器u2、コンデンサ
Ｃ８、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４よりなり、PLL１４の
出力を過負荷にならないようにバツフアする。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、バツフア１５の出力を
0V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つたのはPLL１
４の出力にリツプルを含むためと、現像剤の流通
性の悪さによるリツプルを含むためで、周波数の
高いリツプルによつ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つたボト
ルを回転させ、濃いトナーを現像タンク中に導く
構成となつている。
発明を実施した例である。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
であつて抵抗Ｒ１，Ｒ２、演算増幅器u1、トラン
ジスタTR１，TR２、コンデンサＣ１よりなり、
アース電位を基準にして抵抗Ｒ１，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の電源を作つてい
る。発振器１２はトランジスタTR３、コイル
Ｌ、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Ｌによつて決まる
周波数で発振するコルピツツ型発振器である。コ
イルＬは複写機における現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現像剤の
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がトナー濃度に
応じた周波数で発振する。FM復調器１３はPLL
IC（NE565A、シグネテイクス社製）１４を利用
しており、発振器１２の出力はカツプリングコン
デンサＣ４を介してPLL１４に入力される。この
復調器１３において、抵抗Ｒ７，Ｒ８はPLL１４
の入力バイアス回路を構成し、ダイオードＤ１，
Ｄ２は振幅リミツ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，Ｒ１０及びコン
デンサＣ５はPLL１４におけるVCOの自走周波
数を決定する素子であり、抵抗Ｒ９の可変により
VCOにおける時定数回路の電流を可変してVCO
の自走周波数を可変することによつて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の後段のバツフア１
５、積分器１６から明らかなように最終段の出力
は0V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PLL１４の
出力、すなちその６、７番端子間の電圧が0Vに
なるように抵抗Ｒ９が調整される。コンデンサＣ
６，Ｃ７はPLL１４の帰還ループのローパスフイ
ルタを構成し、制御ループの安定のためのもので
ある。バツフア１５は演算増幅器u2、コンデンサ
Ｃ８、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４よりなり、PLL１４の
出力を過負荷にならないようにバツフアする。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、バツフア１５の出力を
0V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つたのはPLL１
４の出力にリツプルを含むためと、現像剤の流通
性の悪さによるリツプルを含むためで、周波数の
高いリツプルによつ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つたボト
ルを回転させ、濃いトナーを現像タンク中に導く
構成となつている。
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ｒとVCOの自走周波数ｏを一
致させたとき、PLL１４の６、７番の端子間電圧
は0Vになるとは限らず、カタログ値から最大200
ｍＶのオフセツトをもつているので、この最大
200ｍＶをキヤンセルするように抵抗Ｒ９で自走
周波数ｏ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ｒに対して20％、自走
周波数ｏをずらす必要がある。しかし、この
PLL１４においてはキヤプチヤーレンジは約±10
％、ロツクレンジは約60％であるので、20％だけ
自走周波数ｏをずらしてある場合は自走周波数
ｏの調整により発振周波数ｒがキヤプチヤー
レンジからはずれてしまうため、コンデンサＣ１
がなければ電源投入時にPLL１４が発振器１２の
出力信号にロツクせず、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ずる。本実施
例はコンデンサＣ１を電源部１１の抵抗Ｒ１と並
列に設けて正側電源の立ち上りを遅延させること
によりVCOの自走周波数決定素子Ｒ９，Ｒ１０
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、VCOの自走周波数ｏをスイ
ープ発振させてPLL１４が発振器１２の出力信号
に確実にロツ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の端子電圧の交流分にて
示したのが第３図のｏである。第３図の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ｒで発振する。第２図はｒと
ｏ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ｏがｒに対して高くなりキヤ
プチヤ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ｏをスイープさせれば
ｏが低い周波数からだんだん高い周波数に移行
してｒとすれちがい、またはｒがキヤプチヤ
ーレンジ内に入つてPLL１４がロツク状態にな
る。PLL１４は一たんロツク状態になれば第２図
の鎖線で示すロツクレンジで動作するので、トナ
ーの流れのリツプルによつて生ずるｒ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ｒとVCOの自走周波数ｏを一
致させたとき、PLL１４の６、７番の端子間電圧
は0Vになるとは限らず、カタログ値から最大200
ｍＶのオフセツトをもつているので、この最大
200ｍＶをキヤンセルするように抵抗Ｒ９で自走
周波数ｏ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ｒに対して20％、自走
周波数ｏをずらす必要がある。しかし、この
PLL１４においてはキヤプチヤーレンジは約±10
％、ロツクレンジは約60％であるので、20％だけ
自走周波数ｏをずらしてある場合は自走周波数
ｏの調整により発振周波数ｒがキヤプチヤー
レンジからはずれてしまうため、コンデンサＣ１
がなければ電源投入時にPLL１４が発振器１２の
出力信号にロツクせず、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ずる。本実施
例はコンデンサＣ１を電源部１１の抵抗Ｒ１と並
列に設けて正側電源の立ち上りを遅延させること
によりVCOの自走周波数決定素子Ｒ９，Ｒ１０
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、VCOの自走周波数ｏをスイ
ープ発振させてPLL１４が発振器１２の出力信号
に確実にロツ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の端子電圧の交流分にて
示したのが第３図のｏである。第３図の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ｒで発振する。第２図はｒと
ｏ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ｏがｒに対して高くなりキヤ
プチヤ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ｏをスイープさせれば
ｏが低い周波数からだんだん高い周波数に移行
してｒとすれちがい、またはｒがキヤプチヤ
ーレンジ内に入つてPLL１４がロツク状態にな
る。PLL１４は一たんロツク状態になれば第２図
の鎖線で示すロツクレンジで動作するので、トナ
ーの流れのリツプルによつて生ずるｒの大きな
変動に対しても確実な動作が可能になる。
以上PLLとしてシグネテイクス社製のNE565A
を用いた例について説明したが、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PLL１４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ｏをスイープすればよい。
を用いた例について説明したが、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PLL１４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ｏをスイープすればよい。
以上のように本発明によるPLLのロツク方法に
よれば正及び負の電源より給電され、この両電源
のうちの一方の電源の電圧変化によりVCOにお
ける時定数回路の電流が変化してVCOの自走周
波数が変化するPLLにおいて、上記電源の投入後
に上記一方の電源の立ち上りを遅くしてVCOを
スイープ発振させるので、PLLの入力信号の周波
数変動がキヤプチヤーレンジ外になつてもロツク
レンジ内にあればPLLをロツ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。
よれば正及び負の電源より給電され、この両電源
のうちの一方の電源の電圧変化によりVCOにお
ける時定数回路の電流が変化してVCOの自走周
波数が変化するPLLにおいて、上記電源の投入後
に上記一方の電源の立ち上りを遅くしてVCOを
スイープ発振させるので、PLLの入力信号の周波
数変動がキヤプチヤーレンジ外になつてもロツク
レンジ内にあればPLLをロツ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
ーラー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である。 １１……電源部、Ｃ１……コンデンサ、１３…
…FM復調器、１４……PLL、Ｒ９，Ｒ１０……
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、LED……発光ダイオード、PTR……フ
オトトランジスタ。
ーラー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である。 １１……電源部、Ｃ１……コンデンサ、１３…
…FM復調器、１４……PLL、Ｒ９，Ｒ１０……
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、LED……発光ダイオード、PTR……フ
オトトランジスタ。
Claims (1)
- １ 正及び負の電源より給電されこの両電源のう
ちの一方の電源の電圧変化により電圧制御発振器
における時定数回路の電流が変化して上記電圧制
御発振器の自走周波数が変化するPLLにおいて、
上記電源の投入後に上記一方の電源の立ち上りを
遅くして上記電圧制御発振器をスイープ発振させ
ることによつて当該PLLをロツクレンジ内の入力
信号に対してロツクさせることを特徴とするPLL
のロツク方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12063477A JPS5453949A (en) | 1977-10-07 | 1977-10-07 | Locking method for pll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12063477A JPS5453949A (en) | 1977-10-07 | 1977-10-07 | Locking method for pll |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60221472A Division JPS6187428A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Ｐｐｌのロツク方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5453949A JPS5453949A (en) | 1979-04-27 |
| JPS624896B2 true JPS624896B2 (ja) | 1987-02-02 |
Family
ID=14791069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12063477A Granted JPS5453949A (en) | 1977-10-07 | 1977-10-07 | Locking method for pll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5453949A (ja) |
-
1977
- 1977-10-07 JP JP12063477A patent/JPS5453949A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5453949A (en) | 1979-04-27 |
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