JPS626547A - 位相制御回路 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は位相制御回路に係り、特に不定位相に位相ロ
ックされることを防止した位相制御回路に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、所定位相の信号を得る方法として、電圧、制御
形発振器を用いる方法と電圧制御形位相器を用いる方法
とがある。電圧制御形発振器を用いる方法は１本質的に
は周波数引込動作を利用するもので１．系を安定に制御
する上で問題がある。　　　。

一方電圧制御形位相器では、系の安定度は上記電圧制御
形発振器を利用した場合に比べ優れているが、位相誤差
の蓄積の問題、不所望位相に位相が　　　゛ロックされ
る等の問題がある。

第２図は、従来の位相制御回路を示す回路図であシ、同
図において、端子Ｐ１には被制御信号である制御すべき
位相情報を有する入力データｘ　（ｔ）が印加され、端
子Ｐｔには基準位相情報を有する基準位相データが印加
される。また、端子Ｐ、には位相比較のタイミングを規
定するゲート信号が印加される。

上記端子Ｐ１に印加されたデータ（第３図（ａ））のエ
ツジ部はエツジ検出回路１によって検出され。

このエツジ検出回路１の出力端には、上記入力データ（
第３図（ａ））の変化に応じたデータ（第３図（ｂ））
が出力される。そして上記エツジ検出回路１の出力は位
相比較器の一方入力端子に印加され。

位相比較器２の他方入力端子には電圧制御形位相器３の
出力が印加される。

上記位相比較器２は１例えば、排他的論理和（エクスク
ルシイブーオア）回路で構成されている。このため制御
電圧によ多端子Ｐ、に印加された基準位相データ（第３
図（Ｃ））を所定位相だけ移相した電圧制御形位相器３
の出力（第３図（ｄ））と。

上記エツジ検出回路１の出力との排他的論理和演算が位
相比較器２で行なわれる。この排他的論理和演算によっ
て上記エツジ検出回路１の出力と上記電圧制御形位相器
２との位相誤差情報（第３図（ｅ））が得られる。この
誤差情報は電圧情報としてコンデンサＣ０に端子Ｐｓに
印加されるゲート信号に呼応して充電される。また、コ
ンデンサＣ０の充電電圧はループフィルタ４を介して電
圧制御形位相器の電圧制御端子に加えられる。これによ
シ、ヨ記ループフィルター４の出力電圧に応じて、基準
位相データの位相が所定量移相され、最終的には。

端子Ｐ１に加えられる入力データと端子ｐ、　Ｋ印加さ
ｄる基準位相データとが位相同期するように系が働らく
。

との場合に、上記位相比較器２の入力慣号間の位相差と
上記電圧制御多位相比較器３に対する制御電圧との関係
は、第４図に示すような特性となる。

第４図（ａ）は１位相比較器２の入力間の位相誤差と位
相比較器２の出力電圧との関係を示す。同図（ロ）は、
上記位相比較器２で検出された位相誤差と上記ループフ
ィルタ４の出力電圧との関係を示し。

制御電圧の下限をｖＬ、上限をｖＨとしである。第４図
の場合は１位相誤差出力電圧の中心値Ｑ、（Ｖ）は。

上記電圧制御形位相器３に対する制御電圧範囲の半値と
略一致するので、安定に負帰還動作が得られ所定位相に
位相側−御される。

しかし１位相比較器２の出力特性と上記電圧制御形位相
器３の入力制御電圧との相対的な関係が第５図になるよ
うな関係にある場合、不所望な位相に引込まれる問題が
発生する。

即ち１位相検波器２の出力電圧の平衡点電圧がＱ！（Ｖ
）であると、上記電圧制御形位相器３への制御電圧はＱ
ｓ（Ｖ）で平衡となるよう系が動作するが、電源投入過
渡時等の過渡期において電圧制御形位相器３の制御電圧
がＱ、（Ｖ）となったとすると、系は制御電圧を下げる
ように動作する。この状態において制御電圧を下げるよ
うに系が動作すると、平衡電圧とはかけ離れる様に電圧
制御が行なわれ、制御電圧は遂次下がシ、最終的には制
御電圧の下限値ｖＬとなる。

このため、不所望な位相にロックされることが起き、第
２図において電圧制御形位相器の出力でデータをラッチ
する際、正しいデータのラッチができないという問題が
発生する。いいかえると。

従来の位相制御回路にあっては１位相引込過渡時に一担
、不所望な位相に引込まれると、その位相状態から脱し
得ないという問題を有する。

〔発明の目的〕

この発明は上述の点に鑑みて、安定に帰還動作を行なわ
せ、不所望な位相にロックされることのない位相制御回
路を提供することを目的とする。

〔０発明の実施例〕 以下１図面を参照し、この発明の一実施例を説明する。

第１図は、この発明に係る位相側り１回路の一実施例を
示す回路図であり、第１図に記した従来の位相制御回路
と対応する機能ブロックについては同一符号を付し、そ
の説明を省略する。

第１図中、端子へに入力された基準位相データは端子Ｐ
４に印加される制御電圧に応じて電圧制御形位相器３０
によって移相される。

この電圧制御形位相器園は、端子Ｐ！に入力された基準
位相データに対して、バッファ３１で正相分を、インバ
ータ３２で逆相分を得て、抵抗ｒ０．バラクタダイオー
ドの容量Ｃ０とにょる移相回路で移相されたベクトル合
成を行なうことで所定位相の出力を端子Ｐ、に得る。

いま、バラクタダイオードに印加される電圧に応じた容
量をＣ０とし、電圧制御形位相器加の電圧ベクトルを９
ｍとすると、出力での電圧ベクトル？ＯＵＴは、Ｃ＞＞
Ｃ０，Ｒ＞＞ｒｏの仮定のもとに次式で示される。

ここで、バラクタダイオードに印加する電圧を制御電圧
として変化せしめると、上式から判るように、基準位相
データに対して一一〜−の位相が得られる。この範囲で
の位相制御は１位相比較器２の出力をループフィルタ４
で平滑化して得る直流電圧に対応して行なわれる。この
場合１位相制御範囲に応じた臨界制御電圧付近では系が
不安定となる問題があることは前述した通シであるが。

この実施例では、ループフィルタ４で発生する制御電圧
が安定制御電圧内にあるか否かを制御電圧判別回路口で
判別し、この判別結果に応じてスイッチＳＷ、を制御す
る。

即ち、上記制御電圧判別回路（イ）は、ループフィルタ
４の出力電圧が設定した制御電圧範囲の臨界電圧の下限
電圧ｖＬから上限電圧ｖＨまでの範囲内であるか否かを
比較器６１．６２によって判別する。

この場合、比較器６１．６２によシ制御電圧値がｖＬ′
〜ｖＨの範囲内にないことが検出されると、オアゲート
０Ｖｃパルスが出力される。このパルスは、単安定マル
チバイブレータ刺によりパルス幅伸張され、スイッチＳ
Ｗ、を閉成する。スイッチＳＷ０には制御電圧の上下限
臨界電圧の平均値電圧が印加されており、上記スイッチ
ＳＷ０が閉成されるとコンデンサＣ０の端子電圧は（Ｖ
Ｌ＋ＶＨ）／２に設定される。

このことは、ループフィルタ４の出力が系を正帰還に導
くような制御電圧となった場合に、上記コンデンサＣ６
の端子電圧を強制的に安定電圧に設定し、この後に系を
負帰還動作とし上記電圧制御形位相器Ｘの出力を所定位
相とする。これによシ基準位相データＣｏ（ｔ）と入力
データｘ（ｔ）との相対的位相差が「０」となるような
系の帰還動作を確保する。

〔発明の効果〕

上述したように、この発明によれば、ループフィルタの
出力電圧が安定制御電圧範囲内にないことを制御電圧判
別回路口によって判別して、この判別の結果に応じて上
記ループフィルタの出力電圧を所定電圧にクランプする
ので系の正帰還動作を防止し、安定した所定位相を出力
し得る位相制御回路を提供し得るものである。

このことは、実質的に位相追従範囲を拡大したことに相
当し、負帰還動作領域が拡められ、安定位相を広い位相
範囲において得ることができる。

なお、上記の説明では位相データがバースト状に到来し
端子Ｐ、に印加されるゲートパルスに応じて位相比較を
行なう例を説明したが、この場合にはバースト間隔にお
けるコンデンサＣ０からの放電による影響によってルー
プフィルタ電圧が不適切となった場合に効果を奏する。

しかしこの発明は。

位相データがバースト状【伝送される場合に限らず、連
続して位相データが到来する場合にも適用でき、系の動
作を安定に保つ効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る位相制御回路の一実施例を示
す回路図であり、第２図は従来の位相制御回路を示す回
路図、第３図、第４図及び第５図は第２図の回路動作を
説明するための特性図である。 ２・・・位相比較器。 Ｃ０・・・コンデンサ。 加・・・電圧制御形位相器。 ω・・・制御電圧判別回路。 ＳＷ、、Ｅ、・・・クランプ手段。 代理人弁理士　則近憲佑（ほか１名） Ｌ−−ｍ−−−−−−−−」 −ぐ− 第１図　　　ω 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力位相データが一方入力端に印加され、他方入力端に
   前記位相データと位相比較すべき比較位相データが印加
   され、両者の位相比較を行なう位相比較器と、 この位相比較器の出力電圧に応じた電圧をホールドする
   コンデンサと、 このコンデンサと端子電圧に応じて基準位相を移相し、
   前記比較位相データを前記位相比較器の他方入力端に出
   力する電圧制御形位相器と、前記コンデンサの出力が安
   定制御電圧であるか否かを判別する制御電圧判別回路と
   、 この制御電圧判別回路の出力に応じて前記コンデンサの
   端子電圧に呼応して前記電圧制御形位相器を制御する制
   御電圧を所定電圧にクランプするクランプ手段とを有す
   る位相制御回路。