JPS6267917A - Ａｆｃ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】 産業上の利用分野 本発明は衛星放送用受信機等に使用できるＡＦＣ（自動
周波数制御）回路に関するものである。

従来の技術 周波数シンセサイザ方式選局回路を有する受信機におい
ては、局部発振器の周波数精度は周波数シンセ→ノーイ
ザ回路の基準発振器の精度と同等であり、基準発振器に
は通常水晶発振器が使用される３へ一ジ ので、受信信号の周波数精度が良い場合には中間周波信
号の周波数精度は充分高くなりＡＦＣｌ路は不要である
。しかし衛星放送受信ンステノ・においては、マイクロ
波帯の受信信号を屋外のダウンコンバータで第１中間周
波信号に周波数変換した後、ケーブルにて屋内に導ひき
、その第１中間周波信号を屋内の受信機において２回目
の周波数変換をし第２中間周波信号を得るのが一般的で
ある。

第２中間周波信号への周波数変換は通常選局のために行
なわれ、希望チャンネルの信号のみが選択される。こう
した選局ンステム構成では屋内の受信機の選局用局部発
振器の周波数精度が周波数シンセサイザ方式等によりい
かに高くできても、屋外のダウンコンバータの局部発振
器の周波数精度があまり良く々ければ第２中間周波の周
波数精度は良くなら々い。実際に、屋外のダウンコンバ
ータの局部発振器の発振周波数は数ＭＨｚの温度ドリフ
トを持つのが一般的である。一方、第２中間周波の周波
数精度は悪（とも数百ＫＨｚ以内であるべきであり、受
信機の選局回路が周波数ンンセサイザ方式を有する場合
でも第２中間周波の周波数精度を高く保つためにＡＦＣ
回路が不可欠である。

上記した様な周波数ンンセザイザ方式選局回路にＡＦＣ
回路を備えた従来例としては特開昭５６−２３６７４号
公報に示されているものがある。

第５図はこの従来例の構成を示すブロック図である。以
下図面を参照しながら従来例に関して説明する。

第６図において、１は受信信号入力端子、２は高周波増
幅器、３は周波数混合器、４は電圧制御型の局部発振器
、２０はＰＬＬソンセサイザ部、６は中間周波増幅器、
７はＦＭ復調器、８ば７Ｍ復調器７の復調信号出力端子
、２２は低域通過フィルタ、２１は中間周波数ずれ検出
器である。第６図は周波数ずれ検出器２１の構成図であ
り、７Ｍ復調器７の復調出力を低域通過フィルタ（以下
ＬＰＦという）２２で平滑して、復調信号から直流電圧
成分を取出した後、電圧比較器１０ａ。

１０ｂによって一定のしきい値電圧Ｖｒｌ　’　Ｖｒ２
と比較している。ＦＭ信号の復調出力をＬＰＦ２２５ペ
ージ を介して直流電圧成分を取出すと復調信号の平均電圧値
をか得られ、これはＦＭ信号の平均周波数に対応する。

そこで第６図に示すごとく構成し、あらかじめ設定され
たしきい値電圧ｖｒ、　、Ｖｒ２と復調出力の平均電子
値とを比較することにより、中間周波信号の中心周波数
よりのずれが所定の範囲内であるか、またずれが所定の
範囲外であれば中心周波数と比べて高いか低いかのいず
れであるかを検出できる。これらは第６図の出力端子１
０ｅ。

１０ｆを調べることにより判る。それらの出力をＰＬＬ
ンンセサイザ部２０に入力し、局部発振器４の発振周波
数を微調することにより中間周波数がその中心周波数よ
りずれていればこれを小きくするように制御すればＡＦ
Ｃ回路が構成できる。

しかしながら、上記のような構成では、ＡＦＣ回路の周
波数基準は７Ｍ復調器７そのものであり、衛星放送用受
信機等に使用されるＦＭ復調器は通常高周波、広帯域な
信号を取扱うためその入力周波数対出力電圧の温度安定
度はあまり良好ではない。このため高い周波数精度を有
するＡＦＣ回路６ベーン を実現することは困難である。特に復調すべき信号が高
い直線性を要求される映像信号等の場合では中間周波数
のずれに伴なって中間周波バンドパスフィルタを通過す
る時に振幅及び位相歪が生じないようにすることが重要
である。

上記したような問題点を解決するために、第７図に示す
ような構成のＡＦＣ回路が提案されている。以下図面を
参照しながら、本提案におけるＡＦＣ回路について説明
する。

第７図において、入力端子１に受信信号が入力され、高
周波増幅器２、周波数混合器３、中間周波増幅器６を経
て、７Ｍ復調器７に入力され、出力端子８にその復調出
力が得られる。電圧制御型の局部発振器４はその制御電
圧のシンセサイザ回路３５により制御きれる。制御電圧
のシンセサイザ回路３６はＰＬＬ周波数シンセサイザ方
式に依ることも可能であるし、Ｄ／人コンバータ等を用
いる電圧ンンセサイザ方式も可能である。

さて、中間周波信号は分周比がそれぞれＮＨ，ＮＬであ
る分周器３９．４０を介してそれぞれ周波数７ベ　ン 比較器４２．４３に入力される。周波数比較器４２゜４
３の他方の入力端子には周波数がｆである基準信号発振
器１１の出力信号が入力されている。基準信号としては
周波数精度の高い水晶発振器出力を分周して用いれば良
い。周波数比較器４２．４３としては、第２図に示すよ
うな人出力特性を有し第３図の回路図のような構成のデ
ジタル型式の位相・周波数検波器を用いている。第２図
から判るように基準周波数よりも分周された中間周波信
号の中心周波数が高は才１は位相・周波数検波器の出力
はハイレベル（以下“Ｈ”と記す）となり、逆に低けれ
ばその出力はローレベル（以下“Ｌ”と記す）となる。

しかしその出力は基準周波数成分をも含んでいるので、
これを取除くためにＬＰＦ４４．４５を介してそれぞれ
の周波数比較信号を取出している。ここでＩＦ規の中間
周波数をｆとすれば、次式が成立する様にｆＳ”ＩＩ”
Ｌを定める。

ｆ８×Ｎ、＜ｆ。＜ｆ８×ＮＨ 即ち、中間周波数がｆｓｘＮＨの時、分周器３９に出力
される信号の周波数はｆと等しくなり、この周波数にお
いて周波数比較器４２が周波数弁別できるので周波数比
較出力は論理値が変化する。同様なことは中間周波数が
ｆｓｘＮＬでも生ずる。故に中間周波数とそれぞれの周
波数比較信号との関係は第８図に示すようになる。第８
図から判るようにそれぞれの周波数比較信号は正規の中
間周波数ｆｏからのずれの上限値Ｌ×ＮＨ及び下限値ｆ
ｓｘＮＬで出力論理値を変えるので、これらの上下限値
をｆｏ±３００　ＫＨｚ程度に設定し周波数比較信号を
用いて選局電圧のンンセサイザ回路３５において局部発
振器４の制御電圧を微調する必要があるかどうか、ある
いは微調するとすれはその方向を判別できるので周波数
精度の高いＡ１０回路が実現できる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、−１−記の構成によるＡ１０回路は周波
数精度は旨く、経時ドリフトもほとんどなく高性能であ
るが、中間周波数を基準周波数と比較してＡＦＣ動作を
得るためにそれぞれ２組の分周器と周波数比較器および
ＬＰＦとを必要とするた９１＼−ジ め全体としては高価な装置となってしまうという欠点が
あった。

本発明は上記問題点に鑑み、より安価でかつ従来例と同
等の高い周波数精度を有するＡＦＣＭ路を提供すること
を目的としている。

問題点を解決するだめの手段 この目的を達成するために本発明のＡ１０回路は、周波
数基準として周波数精度が高い基嘔信号を用い、中間周
波信号と基準信号と全分周比の可変できる可変分周器を
各々介して各々周波数比較器に入力し、その出力を積分
器を介して取りｔ１０７中間周波信号の基準信号に対す
る周波数比較信号を得て、その周波数比較信号の論理値
を記憶するための２つのラッチメモリと、各々の可変分
周器の分周比とラッチメモリのラッチイネーブル入力と
を制御するコントローラを備え、基準信号周波数と各々
の可変分周器の分周比とは中間周波数信号の中心周波数
が正規の中間周波数と比べて若干高い時にはそれぞれ一
方の分周比に設定された各々の可変分周器出力周波数が
一致し、かつ若干低１０７、−ア い時にはそれぞれ他方の分周比に設定された可変分周器
出力周波数が一致するように定め、それぞれの可変分周
器に一方の分周比を与えた時の周波数比較信号を一方の
ラッチメモリに記憶し、他方の分周比を与えた時には他
方のラッチメモリに記憶することにより、中間周波信号
の正規の中間周波数に対する周波数誤差が所定以上であ
るがどうか、また所定以上であれば周波数が高くすれて
いるのか、あるいは低くずれているのかを検出し、これ
らのラッチメモリ出力信号を用いて選局電圧のンンセサ
イザ回路において電ＥＦ制御発振器の周波制御電圧を微
調するよう構成してＡＦＣ機能を得るものである。

作用 本発明は上記した構成により、中間周波信号と基準信号
とをそれぞれ可変分周器にて分周した後に周波数比較す
る。正規中間周波数をｆ。、基準信号周波数をＩＩ３、
中間周波信号の中心周波数の周波数すれの高い方と低い
方の検知限をそれぞれ九。

ｆＬとし、中間周波信号を分周する可変分周器の分周孔
をそ、ｔｌぞｔｌＮｒｎ　ｒ　Ｎｏ、　（Ｎ１１ｌ　＞
ＮＩＬ　）とし、基準信号を分周する可変分周器の分周
比をそｔｌそれＮＳＨｒ　ＮＳＬ　（ＮＳＨ：≧ＮＳＩ
、）とすると、次の関係があるようにこれらの値を設定
する。

ｆＨ”　ＩＨ＝ｆｓ　／Ｎ５Ｈ−−−（１）ｆＬ／Ｎ□
Ｌ　−ｆＳ　／ＮＳＬ　　　　　パ・　・　（２）ｆく
ｆくｆＨ・・・・・・（３） Ｌ　　　　　　　Ｏ 即ち、中間周波信号の中心周波数が検知限ｆＨよりも高
い時はコントローラの制Ｗｉｌｌに上り分周比をＮ□に
設定された中間周波信号分周用の可変分周器の出力周波
数はｆＨ／Ｎ□□よりも高くなるので（１）式より分周
比がＮＳＨに設定された基準信号分周用の可変分周器の
出力周波数ｆ８／ＮＳＨよりも高くなり、これらを入力
する周波数比較器により中間周波信号の中心周波数が検
知限九よりも［侍いことが検出できる。それを積分器を
介して得られる周波数比較信号はコントローラの制御に
より一方のラッチメモリに記憶される。

同様にして中間周波信号の中心周波数が検知限ｆよりも
低い時はコントローラの制御により分周比をＮＴＬに設
定さＪまた中間周波信号分周用の可変分周器の出力周波
数ばｆＬ／ＮＩＬより低くなるので（２）式より分周比
がＮＳＬに設定さｔｌだ基準信号分周用の６Ｆ変分周器
の出力周波数ｆ／Ｎ８Ｌよりも低くなり、これらを入力
する周波数比較器により中間周波信号の中心周波数が検
知限ｆ、よりも低いことが検出できる。そ才１を積分器
を介して得られる周波数比較信号はコントローラの制御
により他方のラッチメモリに記憶される。

周波数比較器としてはデジタル回路による位相・周波数
比較器を用いることができるが、衛星放送信号等のよう
に取扱う中間周波信号が広帯域ＦＭ信号である場合には
そのＦＭ変調指数がかなり大きいので分周比ＮＩＩ（’
　Ｎ１１．を充分大きくしてＦＭ変調指数を下げ、周波
数比較器が誤動作しないようにする必要がある。

コントローラの制御に上り分周比をそれぞれ切替えて各
々のラッチメモリに得られる周波数比較信号の一方は中
間周波数の中心周波数が周波数ずれの制い方の検知限ｆ
Ｈの時、他方はそれが下い方１３ハ、−−７ の検知限ｆＬの時、その論理値を変えるので、とれらを
組合せて用いることにより中間周波信号の中心周波数ｆ
がｆ＜ｆＬの場合、ｆＬ＜ｆくｆＨの場合およびｆＨ＜
ｆの場合とに判別できる。このためこれらの周波数比較
信号を用いて選局電圧のシンセザイサ回路において電１
−Ｆ制御型局部発振器の周波数検波器１Ｆを微調するへ
きかどうか、微調するとすればその方向を判別できる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照し々から説
明する３、第１図は本発明の一実施例におけるＡＦＣ回
路のブロック図である。第１図において、入力端子〜１
に受信信号が入力さね、高周波増幅器２、周波数混合器
３、中間周波増幅器６を経て、ＦＭ復調器７に入力され
、出力端子８に復調出力が得られる。電１（―制御型局
部発振器４はその制御電圧のソンセサイザ回路６により
発振周波数を制御される。制御電圧のンンセザイザ回路
６は従来例の第６図と同様にＰＬＴＩ、周波数ンンセサ
イザ方式に依ることもｉｉ［能であるし、Ｄ／Ａコン１
４へ−、・ バーク等を用いる電圧ンンセザイザ方式も可能である。

周波数精度が高い基準信号は水晶振動子１４を用いた基
檗信号発振器１１（発振周波数はｆ８）により得られ、
これと中間周波信号とはそれぞれ可変分周器１０，９と
を介して周波数比較器１２に入力される。図中の点線で
囲捷れた部分は一般的なＰＬＬ周波数ンンセサイザ用Ｌ
ＳＩに含捷れる部分でＰＬＬ−ＬＳＩ部であり、可変分
周器９゜１０の分周比はＬＳＩの外部からコントローラ
１８により制御でき、それらの分周比をそれぞれＮｒＨ
ＩＮＸＬ及びＮＳＨＩ　ＮＳＬとする。周波数比較器１
２としては、第３図に示すようなデジタル型式の位相・
周波数比較器が使用できる。その入力量位相差（周波数
差）と出力との関係は第２図に示したようになる。分周
された基準周波数１こりも分周された中間周波信号の中
心周波数が高ければ位相・周波数検波器の出力はハイレ
ベル（以下“Ｈ”と記す）となり、逆に低くければロー
レベル（以下“Ｌ？′　と記す）となるので、ＬＰＦ１
５により基１６／、−２ 準用波数成分等を取り除いて周波数比較信号が得ら才上
る。

正規の中間周波数をｆ。、周波数ずれの検知限をそれぞ
れｆ、　、　ｆ、とすノ圭は ｆＨ−ｆＢ　”　ＩＨ／ＮＳＨ””””’　　”１＝　
、ｆｓ’　ＮＩＬ　／ＮＳＬ　　　　　−−＝　　（５
１ｆ　　＜ｆ　　＜ｆ　　　　　　　　　　　・・・・
・・　（６）の関係があり、周波数比較信号はコントロ
ーラ１８によってラッチメモＩＪ　１６　、１７にそ才
１ぞれ記憶されるので、ラッチメモリ出力と中間周波数
との関係は第４図のように表わせる。

第４図から判るようにｉ＋ｒ変分周器９，１０の分周比
がそれぞれＮＩＨＩ　Ｎｌの時のラッチメモリ１６の出
力が“Ｈ・であわは中間周波信号の中心周波数は所定の
誤差以上に正規の中間周波数ｆよりも高いので、ソンセ
サイザ回路５においてこねを補なうよう局部発振器４の
制御電圧を微調する。

同様にして、ラッチメモリ１７の出力が“Ｌ”であれば
中間周波信号の中心周波数は所定の誤差以上にｉＦ規の
中間周波数ｆ。よりも低いので、ンンセサイサ回路５に
おいてこねを補う。寸たラッチメモリ１６の出力が“′
Ｌ″でラッチメモリ１７の出力がｉｌ　Ｈ”であ′ｔ１
は中間周波信号の中心周波数の周波数ずわは所定以１ζ
であるので、局部発振器４の発振周波数を微調する必要
はない。衛星放送用受信機においてはＡＦＣの周波数精
度は±３００ＫＨｚ程度以下にするのが望ましいので、
ｆ８・ＮＩ□／Ｎ５Ｈ−ｆｏ及びｆ。ｆｓ”　ＩＬ　／
ＮＳＬをそのように選べは良い。ただし、ＦＭ変調指数
の低減のため分周比ＮＩＨ及びＮＩＬは５０部００程度
り、上に選ぶべきである。例えばｆ−５１０ＭＨｚで、
ｆ　＝　４　ＭＨｚとＯＳ すれば、Ｎ、Ｈ＝５１０３０、ＮＩＬ二５０９７０、Ｎ
５Ｈ−ＮｓＬ−４００と選へは−１−記の条件を満足す
る。

なお、本実施例では中間周波信号を直接ＰＬＬ−ＬＳ１
部１３に含まれる可変分周器９に入力したが、必要であ
るならより高速分周が可能なプリスケーラを介して中間
周波信号をＰＬＬ−ＬＳＩ部１３に入力してもよい。そ
の場合の分周比は両者の積となる。

１７１・−ノ ーまた、本実施例ではＮ８Ｈ”−ＮＩＬと１−だが、プ
リスケーラの分周比をＮ、とすれは、実質的に分周比は
Ｎ、・Ｎ□□及びＮ、・Ｎ□、となるのでその設定の自
由度が減ってくる。そのため周波数ずれの検知限をより
精度よく決めるために、ＮｓＨとＮＳＬが任意に選べる
ことも大切である。

また、近年ＰＬＬ−ＬＳＩ部１３の分周比設定はマイク
ロコンピータを用いて行々うのが一般的であり、コント
ローラ１８として、そのようなマイクロコンピータを使
用し、ラッチメモリ１６゜１７等もとの中に取り込むこ
とは容易である。同様にンンセサイサ回路５もＰＬＬ周
波数ンンセサイザ方式にしろＤ／Ａコンバータ等を用い
る電［Ｅシンセ→）−イザ方式にしろマイクロコンピー
タの制御を用いれば、その具体化は容易である。

発明の効果 以−ヒのように本発明は、コントローラの制御により中
間周波信号及び周波数精度の制い基阜信号を分周する「
ｉｆ変分周器の分周比を変えて、正規の中間周波数に対
する中間周波数のずれの高い側及ひ低い側の検知限を設
定し、これらの検知限信号をそれぞれラッチメモリに記
憶することにより、従来例に比べて周波数精度が高く、
安定であり、かつ提案されているＡＦＣＭ路と比べて分
周器、周波数比較器等を１組減らすことができるので、
より安価に高い周波数精度を有するＡＦＣ回路を実現で
き、その実用的効果は犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるＡＦＣ回路のブロッ
ク図、第２図は同位相・周波数検波器の入出力特性図、
第３図は本発明の一実施例におけるデジタル型式の位相
・周波数比較器の構成を示す回路ブロック図、第４図は
本発明の一実施例における各々のラッチメモリの出力対
中間周波数の特性図、第５図に従来例におけるＡＦＣＭ
路のブロック図、第６図は従来例における周波数ずれ検
出器の構成を示す回路ブロック図、第７図は提案されて
いるＡＦＣ回路のブロック図、第８図は提案されている
ＡＦＣｌ路における周波数比較信号出力対中間周波数の
特性図である。 １９ベーン ４・・・・・・局部発振器、５・・・・・ンンセザイザ
回路、９．１０・・・・・＋１［変分周器、１１・・・
・・・紙票信号発生器、１２・・・・・周波数比較器、
１６・・・・・ＬＰＦ、１６．１７・・・・・ラッチメ
モリ、１８・・・・・・コントローラ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第　３　図 第　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中間周波信号を第１の可変分周器で分周した信号と基準
   信号を第２の可変分周器で分周した信号とを入力する周
   波数比較器と、前記周波数比較器の出力信号を積分して
   中間周波信号の基準信号に対する周波数比較信号を得る
   積分器と、前記積分器の出力信号をラッチする第１及び
   第２のラッチメモリと、第１及び第２の可変分周器の分
   周比を制御するとともに第１及び第２のラッチメモリの
   データ入力イネーブル制御するコントローラを備え、前
   記コントローラの制御により第１及び第２の可変分周器
   の分周比をそれぞれ第１の分周比に設定し、その時の周
   波数比較信号を第１のラッチメモリにラッチし、前記コ
   ントローラの制御により第１及び第２の可変分周器の分
   周比をそれぞれ第２の分周比に設定し、その時の周波数
   比較信号を第２のラッチメモリにラッチし、基準信号周
   波数と第１及び第２の可変分周器の第１及び第２の分周
   比とを中間周波信号の中心周波数が正規の中間周波数と
   比べて所定幅より高い時には第１の分周比に設定された
   各々の可変分周器出力周波数が一致し、かつ所定幅より
   低い時には第２の分周比に設定された各々の可変分周器
   出力周波数が一致するように設定し、電圧制御型局部発
   振器の周波数制御を行なう選局電圧のシンセサイザ回路
   において周波数制御電圧を少なくとも前記第１及び第２
   のラッチメモリ出力信号を用いて微調するよう構成した
   ことを特徴とするＡＦＣ回路。