JPS6360581B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はＮ相・位相変調波より、その搬送波
を再生すべく使用される搬送波再生回路の位相差
検出器に関る。

従来Ｎ相・位相変調波に対する搬送波再生回路
に付いては様々な使用状況、要求に応じて多数の
発明が成されている。

これらの代表的なものはＮ逓倍法、逆変調法、
再生調法アナログ乗算法（コスタス法）などであ
るが、いづれも回路構成が複雑でしかもアナログ
素子を必要とする。例えばＮ逓倍法ではＮ逓倍器
が逆変調法、再変調法では復調信号と変調器がア
ナログ乗算法ではアナログ加算器が必要でありこ
れらは回路のデイジタル化の要求の障害になる。
また通常の位相同期回路で周波数引込み範囲を広
げる為にその位相差検出器に周波数差にも敏感な
デイスクリミネーター特性を持たせることが行な
われる様にＮ相・位相誤差検出器にも使用状況に
よつて同様の特性を持たせる要求が出てくる。

これら２つの要求をデイジタル的回路構成で満
すことは従来技術では困難であつた。ここで中間
周波数IFが数MHz程度以下の場合、IF回路をデ
イジタル・ICにより構成することができる。そ
こで、デイジタル・ICを有効に用いることによ
り、前記方式に比較してより自由な回路構成を取
ることができる。

本発明の目的は小量のデイジタル素子のみを用
いて、搬送波再生回路に必要なＮ相・位相差検出
器構成することであり、またこの構成を回路の周
波数引込み範囲を広げる、周波数差にも敏感な言
わゆる周波数・位相差検出器としても働き易いも
のにすることを狙つたものである。

本発明によれば、搬送波のＮ倍の周波数を持つ
搬送波再生用発振器の第１出力に対しπ／２位相の 異る第２出力を、入力信号の特定位相でサンプル
し前記サンプル値をその大小により２値に変換し
出力を保持する第１サンプル保持回路と、第１サ
ンプル保持回路出力の一方の値の時にのみ前記第
１出力を、入力信号の特定位相でサンプルし、他
方の値の時には出力を保持し続ける第２サンプル
保持回路より成り、前記第２サンプル保持回路出
力より入力信号と前記搬送波再生用発振器のＮ分
周した信号の周波数差に敏感な位相誤差出力を得
るＮ相・位相誤差検出器が得られる。

この発明によれば、通常利用される２相、４相
はもとより任意のＮ相に対する周波数差、位相差
検出器を数個のICを用いて構成することができ
る。

第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄは方形波化された４相位
相変調波を示したものであり、順にπ／２づつ位相 がづれている。ｅはａ〜ｄの波形の４倍の周波数
を持つた正弦波である。図ではｅの零交差点とａ
〜ｄ波形の立上りが正確に合つている。ここでｅ
をａ〜ｄの立上り時点でサンプルしたとするとそ
のサンプル値はａ〜ｄのいづれかに係らず零であ
る、またｅがθoradだけ図よりづれた場合にもそ
のサンプル値はａ〜ｄのいづれかに係らずSinθo
となる。この結果ａ〜ｄの方形波化された入力信
号とＮ分周した場合のｅの波形との位相差θeに対
する位相差検出特性は第２図ｇの様になり、４
相・位相差検出特性に成つていることが分る。特
性ｇの形は本質的に先のｅの波形と同形になる。
そこで第１図ｅをe′の様に方形波化すると、その
位相差検出特性も第２図ｈの様な方形波特性とな
る。

第３図はICを用いたＮ相位相誤差検出器の一
例を示す回路図である。まず入力端子１００より
与えられた４相変調波は比較器１により0.5Vの
方形波に変換され出力端子１０１に出力される。
これには第１図のａ〜ｄの内のいづれかが対応す
る。この方形波はデーター・ラツチ回路２のCP
端子に読込み入力として加えられる。一方発振器
３からは方形波化された４倍の搬送波周波数出力
が前データー・ラツチ回路２の入力端子Ｄに加え
られているこの信号は第１図e′に対応する。この
入力端子Ｄの値は先の読込み入力への信号の立上
り時点で高電位か低電位かに識別され出力端子に
至り、次の読込み入力信号の立上りまで保持され
る。よつて先の説明で明らかな様にデーターラツ
チ回路２の出力端からの出力は第２図ｈの様な位
相差検出特性を持つ。

第３図に於いてデーター・ラツチ２の代りにア
ナログのサンプル・ホールド回路を用いた場合、
しかも、発振器３の出力波形が正弦波の場合、そ
の位相差検出特性は先の説明より第２図ｇの様な
形になる。

以上の説明をふまえた上で、次に第４図、第５
図を参照して本発明の実施例について説明する。
第４図は本発明の実施例を示す回路図であり、第
５図はその動作を説明する波形図である。搬送波
再生用発振器３の出力は方形波で第１図ｆである
とする。この信号はπ／２位相推移器５により第１ 図e′の波形になる、第４図２，４で示すデータ
ー・ラツチ回路は第３図のそれと全く同一のもの
であるので、第４図のゲート６を取り除いて考え
ると端子１０１，１０２への出力は第５図ｉ，ｊ
の様な位相差検出特性を示す。ここでゲート６の
働きを考える。ここでデーターラツチ２とゲート
６より第２サンプル保持回路をなすゲート６は論
理積であり、その一方の入力はデーター・ラツチ
４の出力に接続されている。この為、データー・
ラツチ２の読込み入力が立上ることのできるのは
データーラツチ４（第１サンプル保持回路）の出
力がハイ・レベルの時に限られる。これ以外の時
はデーター・ラツチ２の出力は今までの値を保持
することになる。従つて出力端子１０１の出力は
第５図ｋで示す様な履歴特性を持つた位相差検出
特性になる。この特性はθe＝Ｍπ／２±π／４（Ｍは
位 意の整数）の範囲で第２図ｈの普通の位相差検出
特性に等しいので、位相同期ループで本回路を使
用した場合、その位相差安定点がθe＝Ｍ・π／２で あることから、定常状態に於いては第２図ｈを用
いた場合とほとんど変わらない。

それでは先の位相同期ループの非同期時を考え
ると、履歴特性が介在するので、入力信号と搬送
波再生用発振器出力の４分周された信号との周波
数の高低により入力搬送波と再生搬送との位相差
θeが正に増加する場合と、負に増加する場合とで
は、出力端子１０１の波形が異る。まずθeが正に
増加する場合、その出力は第５図ｌの様になり、
θeが負に増加する場合、その出力は第５図ｍの様
になる。波形ｌとｍとではその直流成分が前者で
は正、後者では負の値になる。このことは出力端
子１０１の出力は周波数差に対しては２値の検出
器になつていることか分る。

第４図で、テーター・ラツチ回路２をアナログ
のサンプル・ホールド回路に置き代えた場合には
第２図ｇで履歴特性を持つたものになる。

以上記した様に本発明によればＮ相の周波数・
位相差検出器を数個のデイジタルICによつて簡
単に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＮ相位相誤差検出の原理を説明するた
めの図、第２図は４相位相誤差検出特性を示す
図、第３図はICを用いたＮ相位相誤差検出器の
例を示すブロツク図、第４図は本発明の一実施例
を示すブロツク図、第５図は第４図の回路の動作
を説明するための波形図である。 図中１は比較器、２はサンプル回路、２′は第
二サンプル保持回路、４は第一サンプル保持回
路、３は搬送波再生用発振器、３′は第１出力と
第２出力を持つた搬送波再生用発振器を各々示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 搬送波のＮ倍の周波数を持つ搬送波再生用発
   振器の第１出力に対しπ／２位相の異る第２の出力 を、入力信号の特定位相でサンプルし前記サンプ
   ル値をその大小により２値に変換し出力を保持す
   る第１サンプル保持回路と、第１サンプル保持回
   路出力の一方の値の時にのみ前記第１出力を、入
   力信号の特定位相でサンプルし、他方の値の時に
   は出力を保持し続ける第２サンプル保持回路より
   成り、前記第２サンプル保持回路出力より入力信
   号と前記搬送波再生用発振器のＮ分周した信号の
   周波数差に敏感な位相誤差出力を得ることを特徴
   とするＮ相・位相誤差検出器。