JP2011188305A - Ｐｌｌ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部からの基準周波数信号の振幅レベルの適正範囲内を特定し、その適正範囲の内外に応じて電圧制御発振器に制御電圧を供給するＰＬＬ装置において、温度により動作が不安定になることを防ぐこと。
【解決手段】制御電圧出力部に供給される信号を位相比較部と予備信号供給部との間で切り替える切り替え部と、前記基準周波数信号の信号路とアースとの間に設けられ、当該基準周波数信号の振幅レベルを規制するために、ダイオードを逆並列に接続した保護回路と、この保護回路の雰囲気温度を検出する温度検出部と、外部からの前記基準周波数信号の振幅レベルを検出するレベル検出部と、を備えるようにＰＬＬ装置を構成し、検出温度に応じて前記切り替えの基準となるしきい値を設定し、前記ダイオードの温度特性により前記振幅レベルが変わることに対応する。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部からの基準周波数信号の振幅レベルに応じて電圧制御発振器に制御電圧が供給されるＰＬＬ装置に関する。

次世代移動体通信及び地上デジタル放送などの基地局では、周波数基準信号に対する要求精度は益々高まっている。周波数基準信号として、セシウム周波数基準発振器、ルビシウム周波数基準発振器、ＧＰＳ信号による周波数同期型の基準発振器などが、放送、通信分野のシステムで利用されている。

しかしながら、これらの発振器は、一般的に高価であるため、それら発振器からの基準信号は分配されて、各種の通信システムの基準クロックとして使用される。このように基準信号（外部基準信号）を利用し、各種の通信システム内にて使用する装置として、本発明者は、例えば図８に示すような装置構成とすることを検討しており、このＰＬＬ装置１００は特許文献１に示されている。なお、ＰＬＬ装置１００を構成する各部については、本発明の実施の形態で説明するため、ここでは詳しい説明を省略する。

ＰＬＬ装置１００の動作の概略を説明すると、検波回路１７により外部基準信号の振幅レベル（検波電圧）を測定し、その検波電圧に基づいてＣＰＵ４１が、当該外部基準基準信号レベルが適正範囲内か、適正範囲外であるかを判定する。そして、適正範囲内であると判定した場合は、電圧制御発振器３３から他の装置に出力される信号（内部基準信号）が前記外部基準信号に同期するように、選択スイッチ１５の切り替えが行われる。また、適正範囲外であると判定した場合は、そのような同期が行われず、固定電圧供給部３１からの出力が電圧制御発振器３３に供給されるように選択スイッチ１５の切り替えが行われる。

ところで、ユーザにより外部基準信号の入力レベルの許容範囲は０ｄＢｍ±３ｄＢであったり、１０ｄＢｍ±３ｄＢであったりと様々である。そこで、外部基準信号が広い範囲例えば−３ｄＢｍ〜＋１３ｄＢｍの範囲で入力できるようにＰＬＬ装置１００を設計する要請がある。そのような要請に対応するために、検波回路１６への入力電圧を所定の範囲にシフトさせる電圧シフト回路を設けることが考えられる。しかし、そのように広い範囲のレベルの外部基準信号がＰＬＬ装置１００に入力される場合、比較的高いレベルの信号が装置に入力される蓋然性が高くなる。その結果として、位相比較器１４の前段のインバータ１３への入力電力が当該インバータ１３の定格を超えた過入力になってしまう。または増幅器１２への入力電力が当該増幅器１２の定格を超えた過入力になってしまい、装置１００が故障してしまうおそれがある。

そこで、本発明者はフィルタ１１と増幅器１２との間に、図９に示すような過入力保護回路２１を設けることを検討している。この過入力保護回路２１を設けることで、外部基準信号の発振源１０から所定の振幅レベルを超える信号が入力されたときに、当該過入力保護回路２１を構成する各ダイオード２２、２３へと電流が流れ、インバータ１３へ入力される周波数信号の振幅レベルを規制することができる。図１０（ａ）は過入力保護回路２１を設けていない場合の増幅器１２へ入力される電圧波形の例を示しており、図１０（ｂ）は過入力保護回路２１を設けた場合の増幅器１２へ入力される電圧波形の例を示している。

しかし、過入力保護回路２１を構成するダイオード２２、２３は温度特性を有しており、温度に応じてその降伏電圧が変動し、その変動に応じて検波電圧の特性も変動する。具体的に、外部基準信号のＰＬＬ装置１００への入力レベルが一定であっても、温度が高くなるとダイオード２２、２３に多くの電流が流れるため、検波電圧が小さくなる。図１１は温度毎に外部基準信号入力レベルと、検波電圧との関係が変化する様子を示したグラフである。このように温度によって外部基準信号入力レベルと検波電圧との関係がシフトすると、本来なら外部基準信号の振幅レベルが許容範囲であるのに固定電圧供給部３１への切り替えが行われてしまったり、許容範囲外であるのに固定電圧供給部３１への切り替えが行われなくなってしまう。

２００９−１２４６００

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、外部からの基準周波数信号の振幅レベルの適正範囲内を特定し、その適正範囲の内外に応じて電圧制御発振器に制御電圧を供給するＰＬＬ装置において、温度により動作が不安定になることを防ぐことができる技術を提供することを目的とする。

本発明のＰＬＬ（phase locked loop)装置は、外部からの基準周波数信号の位相と電圧制御発振器から分周部を介して出力された周波数信号の位相との位相差を位相比較部にて取り出し、前記位相差に対応する制御電圧を制御電圧出力部を介して前記電圧制御発振器に供給するＰＬＬ装置において、
前記位相差に対応する信号の代替用として、予め作成された予備信号を出力するための予備信号出力部と
前記制御電圧出力部に供給される信号を位相比較部と予備信号供給部との間で切り替える切り替え部と、
前記基準周波数信号の信号路とアースとの間に設けられ、当該基準周波数信号の振幅レベルを規制するために、ダイオードを逆並列に接続した保護回路と、
この保護回路の雰囲気温度を検出する温度検出部と、
外部からの前記基準周波数信号の振幅レベルを検出するレベル検出部と、
前記ダイオードの温度特性により前記振幅レベルが変わることに対応するために、前記雰囲気温度と前記振幅レベルの上限側しきい値及び下限側しきい値とを対応付けて記憶される記憶部と、
前記温度検出部の温度検出値に対応する、前記振幅レベルの上限側しきい値及び下限側しきい値を読み出し、前記レベル検出部にて検出された振幅レベルがこれらしきい値の範囲内に収まっているか否かを判断し、収まっていれば前記切り替え部を前記位相比較部側に切り替え、収まっていなければ前記切り替え部を前記予備信号出力部側に切り替える切り替え制御部と、を備えたことを特徴とする。前記分周部の分周比は「１」であってもよく、この場合は分周部は導電路に相当する。

前記レベル検出部の雰囲気温度を検出する温度検出部を設け、
前記記憶部には、前記ダイオードの温度特性に加えてレベル検出部の温度特性により前記振幅レベルが変わることに対応するために、保護回路の雰囲気温度及びレベル検出部の雰囲気温度の組と、前記振幅レベルの上限側しきい値及び下限側しきい値と、を対応付けて記憶されており、その場合は例えば前記保護回路の雰囲気温度を検出する温度検出部は、前記レベル検出部の雰囲気温度を検出する温度検出部を兼用していてもよい。

本発明のＰＬＬ装置は、ダイオードを逆並列に接続した保護回路の雰囲気温度を検出し、検出した雰囲気温度に応じて、外部からの基準周波数信号の振幅レベルがその範囲内に収まるか否か判断するためのしきい値が設定される。従って、前記基準周波数信号の位相と電圧制御発振器から分周部を介して出力された周波数信号の位相との位相差に対応する信号と、予め作成された予備信号との切り替えを精度高く行うことができるため、温度による装置の切り替え動作の誤動作を抑えることができる。

本発明の実施の形態に係るＰＬＬ装置のブロック図である。 外部基準信号レベル検出の概要を示す図である。 しきい値を示すグラフ図である。 しきい値の変動を示すグラフ図である。 しきい値の変動を示すグラフ図である。 温度特性に応じたステータス特定処理のフローチャートである。 選択スイッチ切替制御処理のフローチャートである。 従来の実施の形態に係るＰＬＬ装置のブロック図である。 過入力保護回路の回路図である。 過入力保護回路の作用を説明するグラフ図である。 検波電圧の温度特性を説明するグラフ図である。

本発明の実施の形態に係るＰＬＬ装置１について図１を参照しながら説明する。ＰＬＬ装置１は、外部基準信号発振源１０に接続されており、この発振源１０から例えば１０ＭＨｚの基準周波数信号（外部ＲＥＦ）が、当該ＰＬＬ装置１を構成するフィルタ１１に出力される。外部基準信号発振源１０の出力レベルとしては例えば−３ｄＢｍ〜＋１３ｄＢｍである。

前記フィルタ１１は、例えば前記外部基準信号（外部ＲＥＦ）の高調波成分を除去する。フィルタ１１の後段には過入力保護回路２１が設けられている。過入力保護回路２１は、互いに逆方向に並列接続されたダイオード２２、２３を備えている。ダイオード２２、２３は、ダイオードの動作点設定の役割を有する抵抗２４、２５を夫々介して接地されている。背景技術の項目で説明したように外部基準信号発振源１０からの外部基準信号の振幅レベルが大きくなると、各ダイオード２２、２３に電流が流れ、後段側へ出力される信号の振幅レベルを規制できるように構成されている。

過入力保護回路２１の後段には、増幅器１２が設けられている。増幅器１２は、過入力保護回路２１からの出力信号を増幅して、後段側のインバータ１３と検波回路３１とに夫々出力する。インバータ１３は、サイン波の入力信号を矩形波に変換して、その後段に設けられた位相比較器１４に出力する。位相比較器１４は、インバータ１３から出力された信号と、後述の分周器３４で分周された信号の位相を比較し、その位相差に対応した位相差信号を出力する。また、位相比較器１２は、外部基準信号と分周信号との位相を比較して同期（ロック）を検出した場合は、ＣＰＵ４１にロック検出信号を出力し、非同期（アンロック）を検出した場合は、ＣＰＵ４１にアンロック検出信号を出力する。

ＰＬＬ装置１は、予備信号出力部をなす固定電圧供給部３１、制御電圧出力部をなすループフィルタ３２、切り替え部をなす選択スイッチ１５及び切り替え制御部をなすＣＰＵ４１を備えている。選択スイッチ１５は、ＣＰＵ４１からの切替制御信号により、ループフィルタ３２と位相比較器１４または固定電圧供給部３１との接続の切り替えを行う。つまり、ＣＰＵ４１から位相比較器１２とループフィルタ３２とを接続して外部基準信号で動作させる外部基準同期モード（Ｂ）を選択する切替制御信号（外部基準同期モード選択信号）が入力されると、選択スイッチ１５は位相比較器１２とループフィルタ３２とを接続する。また、ＣＰＵ４１から固定電圧供給部３１とループフィルタ３２とを接続して固定電圧供給部３１からの固定電圧で動作させる固定電圧モード（Ａ）を選択する切替制御信号（固定電圧モード選択信号）が入力されると、固定電圧供給部３１とループフィルタ３２とを接続する。

固定電圧供給部３１は、前記位相差信号の代替用として、例えば可変抵抗器により調整された一定電圧の信号を出力する。ループフィルタ３２は、位相比較器１４からの出力電圧、つまり、電圧制御発振器３３に入力される制御電圧を平滑化する。ループフィルタ３２の後段には電圧制御発振器３３が設けられており、この電圧制御発振器としては、ループフィルタ３２からの制御電圧によって周波数を変更して希望する周波数（内部基準信号）を発振出力する。上記のように選択スイッチ１５の切り替えにより、ループフィルタ３２から入力される信号が切り替えられることで、電圧制御発振器３３の発振出力が制御される。尚、電圧制御発振器としては、電圧制御付き水晶発振器（ＶＣＸＯ）、電圧制御機能付き恒温槽水晶発振器（ＶＣ−ＯＣＸＯ）等を用いる。電圧制御発振器３３には分周器（分周部）３４が接続されており、電圧制御発振器３３から出力される内部基準信号を１／Ｎに分周して、既述のように位相比較器に出力する。

増幅器１２とインバータ１３との間にはレベル検出部をなす検波回路１６が設けられ、検波回路１６の後段には増幅器１７が設けられている。増幅器１７は前記ＣＰＵ４１に接続されている。

検波回路１６は、増幅器１２からの出力信号の振幅レベルを検出するために、その出力信号を直流電圧に変換する回路である。増幅器１７は、検波回路１６で検波された信号を逓倍し、ＣＰＵ４１に出力する。この増幅器１７から出力された検波電圧信号に基づいてＣＰＵ４１が、外部基準信号の振幅レベルを検出する。

また、ＰＬＬ装置１は温度センサ４２を備えている。当該温度センサ４２は、前記外部基準信号の振幅レベルを検出するための検波特性に影響する過入力保護回路２１、フィルタ１１、検波回路１７、増幅器１２，１７の近傍に設けられ、測定した温度に応じて、ＣＰＵ４１に検出信号を出力する。ＣＰＵ４１にはメモリ（記憶部）４３が接続されており、このメモリ４３には、後述のように検出温度がどの温度範囲に属するかを判定するための温度設定値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄが格納されている。また、メモリ４３には、選択スイッチ１５を切り替える基準となる常温範囲での検波電圧のしきい値Ｖ（ＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬ）と、検出温度により前記検波しきい値Ｖを補正するためのオフセット値（Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄ）と、が記憶されている。

続いて、前記固定電圧供給部３１からの予備信号を用いる固定電圧モードＡと、外部基準信号を用いる外部基準モードＢとの切り替え制御の概要について、図２を参照しながら説明する。図２では、所定の温度例えば常温において、外部基準信号のＰＬＬ装置１への入力レベル［ｄＢｍ］に対する外部基準信号レベル検出電圧（検波電圧）［Ｖ］の特性を表すグラフ線５１を記載している。この特性に対してシミュレーション及び実験等によって前記検波電圧の適正範囲が設定される。

前記適正範囲内では、外部基準同期モード（Ｂ）を採用して、電圧制御発振器３３の出力が外部基準信号の出力に同期される。適正範囲外では、固定電圧モード（Ａ）を採用して、固定電圧に切り替えるようになっている。そして、このようなモード切り替えの基準となるしきい値である上限許容値ＨＨ、上限適正値ＨＬ、下限適正値ＬＨ及び下限許容値ＬＬが設定されている。ＬＨ以上ＨＬ以下の範囲では、検波電圧が適正範囲内であるものとして、外部基準同期モード（Ｂ）による動作が行われる。

また、検波電圧が上昇してＨＬを超えてＨＨになるまでの間及び当該検出電圧が下降して電圧ＬＨを超えて電圧ＬＬになるまでの間は、外部基準同期モード（Ｂ）が維持される。そして、検波電圧がＨＨを上回った場合、及び電圧ＬＬを下回った場合には、ＣＰＵ４１は検波電圧が適正範囲外であるとして固定電圧モード（Ａ）に切り替える。

更に、検波電圧がＨＨ以上であって、徐々に下降してＨＨとなっても固定電圧モード（Ａ）を維持し、ＨＬまで下降すると外部基準同期モード（Ｂ）に切り替える。また、検波電圧がＬＬ以下であって、徐々に上昇してＬＬとなっても固定電圧モード（Ａ）を維持し、ＬＨまで上昇すると外部基準同期モード（Ｂ）に切り替える。このようなモード切り替え制御が行われることで、適正範囲周辺で検波電圧が変動することによる、外部基準同期モード（Ｂ）と固定電圧モード（Ａ）との切替が頻繁に起こり、ＰＬＬ装置１からの出力が不安定になることを防いでいる。

検波電圧が上記のように適正範囲（ＬＨ≦検波電圧≦ＨＬ）であるときをステータス２とする。また、ＨＨ＜検波電圧である場合及び検波電圧＜ＬＬである場合は許容範囲外であり、このときをステータス３とする。また、ＬＬ≦検波電圧＜ＬＨである場合及びＨＬ＜検波電圧≦ＨＨである場合、即ち適正範囲ではないが許容範囲である場合をステータス１とする。

ところで、背景技術の項目で説明したように、過入力保護回路２１を構成するダイオード２２，２３やフィルタ１１、検波回路１６及び増幅器１２、１７には温度特性がある。従って、温度に応じて図２に示した外部基準信号入力レベル［ｄＢｍ］に対する検波電圧［Ｖ］の特性は変化する。そこで、このＰＬＬ装置１では既述のようにＰＬＬ装置１の各部の雰囲気温度を検出し、その検出温度が、常温範囲、第１の低温範囲、第２の低温範囲、第１の高温範囲、第２の高温範囲のいずれに属するかを判定する。ここでは第２の低温範囲＜第１の低温範囲＜常温範囲＜第１の高温範囲＜第２の高温範囲の順に温度が高いものとする。

予め設定した設定温度Ｔｄ＜検出温度であるときに第２の高温範囲、設定温度Ｔｂ＜検出温度≦設定温度Ｔｄであるときに第１の高温範囲とＣＰＵ４１が判定する。また、設定温度Ｔａ≦検出温度≦設定温度Ｔｂであるときに常温範囲、設定温度Ｔｃ≦検出温度＜設定温度Ｔａであるときに第１の低温範囲、設定温度検出温度＜Ｔｃであるときに第２の低温範囲であるものとＣＰＵ４１が判定する。

そして、メモリ４３には常温範囲についてのＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬ（これらをまとめて検波しきい値Ｖと記載する）と、第１の低温範囲、第１の高温範囲、第２の低温範囲、第２の高温範囲に夫々対応するオフセット値Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄが記憶されている。ＣＰＵ４１は、検出温度が常温範囲に属すると判定した場合には検波しきい値Ｖに基づいて検波電圧の状態を判定し、判定に応じて固定電圧モード（Ａ）と外部基準同期モード（Ｂ）との切り替えを行う。そして、ＣＰＵ４１は、検出温度が常温範囲に属すると判定した場合には検波しきい値Ｖと、検出温度に対応するオフセット値とから、その検出温度に対応するしきい値を設定し、このしきい値に基づいて検波電圧の状態を判定し、判定に応じて固定電圧モード（Ａ）と外部基準同期モード（Ｂ）との切り替えを行う。このように温度に応じて検波しきい値を補正し、温度による検波電圧の変動を相殺して、モードの切り替えができるようになっている。

図３には前記常温範囲の検波しきい値Ｖを構成するＬＨ、ＬＬを示している。図４（ａ）（ｂ）には夫々第１の高温範囲、第２の高温範囲のしきい値ＬＨ，ＬＬを示しており、図５（ａ）（ｂ）には夫々第１の低温範囲、第２の低温範囲のしきい値ＬＨ，ＬＬを示している。これら図３〜図５ではＬＨを一点鎖線で、ＬＬを点線で夫々表示しており、また実線のグラフ線により各温度範囲に含まれる所定の温度での検波電圧の温度特性を示している。また、図４、図５では比較のために常温範囲のＬＨを二点差線で示している。

第１の低温範囲では、前記常温範囲の検波しきい値Ｖ−オフセット値Ｖｂが演算されて、補正された各ＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬが設定される。第２の低温範囲では、前記常温範囲の検波しきい値Ｖ−オフセット値Ｖｄが演算されて、補正された各ＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬが設定される。第１の高温範囲では、常温範囲の検波しきい値Ｖ＋オフセット値Ｖａが演算されて、補正された各ＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬが設定される。第２の低温範囲では、前記常温範囲の検波しきい値Ｖ−オフセット値Ｖｃが演算されて、補正された各ＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬが設定される。図４（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）では、図が煩雑になることを防ぐため、ＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬのうち、代表してＬＨにオフセットがかけられて変動する様子を示しているが、他のＨＨ、ＨＬ、ＬＬについてもＬＨと同様にオフセットがかけられて変動する。

続いて、ＰＬＬ装置１の動作について図６及び図７のフローチャートを参照しながら説明する。図６のフローは、検波電圧が上記のどのステータスにあるかをＣＰＵ２１が決定するフローであり、図７のフローは、その決定されたステータスに応じたモードの切り替えを示したフローである。

ＰＬＬ装置１を起動すると、ＣＰＵ４１は固定電圧モード（Ａ）を選択するよう切替制御信号を選択スイッチ１５に出力し（ステップＳ２１）、選択スイッチ１３は、固定電圧供給部２３とループフィルタ３２とを接続した状態となる。これにより、固定電圧供給部２３から供給される固定電圧がループフィルタ３２を介して電圧制御発振器１５に入力され、電圧制御発振器１５から信号が出力される（ステップＳ２２）。

そして、温度センサ４２の検出信号がＣＰＵ４１に出力され、ＣＰＵ４１はＰＬＬ装置１の雰囲気温度が常温範囲、第１の低温範囲、第１の高温範囲、第２の低温範囲、第２の高温範囲のいずれに含まれるか判定を行う（ステップＳ１）。常温範囲と判定した場合には、検波しきい値Ｖを読み出し、検波しきい値Ｖの各ＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬをしきい値として決定する（ステップＳ２）。

第２の高温範囲と判定した場合には、検波しきい値Ｖとオフセット値Ｖｄとを読み出し、Ｖ−Ｖｄを演算し、演算した各ＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬをしきい値として決定する（ステップＳ３）。第１の高温範囲と判定した場合には、検波しきい値Ｖとオフセット値Ｖｂとを読み出し、Ｖ−Ｖｂを演算し、演算した各ＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬをしきい値として決定する（ステップＳ４）。第１の高温範囲と判定した場合には、検波しきい値Ｖとオフセット値Ｖａとを読み出し、Ｖ＋Ｖａを演算し、演算した各ＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬをしきい値として決定する（ステップＳ５）。第２の高温範囲と判定した場合には、検波しきい値Ｖとオフセット値Ｖｃとを読み出し、Ｖ＋Ｖｃを演算し、演算した各ＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬをしきい値として決定する（ステップＳ６）。

また、外部基準信号が、検波回路１６で検波され、増幅器１７で増幅されて、ＣＰＵ４１に出力される。ＣＰＵ４１はその出力に基づき、外部基準信号の検波電圧のレベル（振幅レベル）を検出する（ステップＳ７）。続いて、決定したしきい値と検出した検波電圧のレベルとがＬＨ≦検波電圧≦ＨＬの関係にあるか否かを判定する（ステップＳ８）。

ＬＨ≦検波電圧≦ＨＬの関係にあると判定した場合、検波電圧が適正範囲（ステータス２）にあると判定する（ステップＳ９）。ＬＨ≦検波電圧≦ＨＬの関係にない、と判定した場合、続いて、決定したしきい値と検出した検波電圧のレベルとがＨＨ＜検波電圧の関係にあるか、または検波電圧＜ＬＬの関係にあるか否かを判定する（ステップＳ１０）。ＨＨ＜検波電圧の関係にあるか、または検波電圧＜ＬＬの関係にあると判定した場合には検波電圧が許容範囲に無い（ステータス３）と判定する（ステップＳ１１）。ＨＨ＜検波電圧の関係にも、または検波電圧＜ＬＬの関係にもない判定した場合には適正範囲ではないが許容範囲にある（ステータス１）と判定する。

このようなステータスの判定が行われると、ＣＰＵ４１はステータス２であるか否かを判定し（ステップＳ２３）、ステータス２と判定したならＣＰＵ４１は、外部基準同期モード（Ｂ）を実行するように切替制御信号を選択スイッチ１５に出力し、位相比較器１４からの信号がループフィルタ３２に出力される（Ｓ２４）。ステータス２ではないと判定した場合、固定電圧モード（Ａ）を実行するように切替制御信号が選択スイッチ１５に出力され、固定電圧がループフィルタ３２に出力される。このような温度検出及び検波電圧のレベル検出は装置１の起動中は常時行われており、ＣＰＵ４１は上記のフローに従い、選択スイッチ１５の切り替えを行う。

このＰＬＬ装置１によれば、過入力保護回路２を含む各部の温度特性を相殺するように温度に応じて検波しきい値Ｖを補正し、補正したしきい値と検波電圧のレベルとを比較して、固定モード（Ａ）と外部基準同期モード（ｂ）との切り替えを行っている。従って、外部基準信号の振幅レベルに応じて、正確にモードの切り替えを行うことができ、電圧制御発振器３３を安定して発振制御できる。

なお、メモリ４３には検出温度範囲毎に個別にオフセット値を格納する代わりに、例えば検出温度とオフセット値とを対応させた関係式が格納されていても良く、温度を検出すると、その関係式に基づいてオフセット値が演算され、そのオフセット値を用いてしきい値が補正されるようにしても良い。

また、上記の例では予備信号出力部を固定電圧供給部３１として、一定の予備電圧が出力されるように構成したが、この予備電圧としては、パルス幅変調されたパルス電圧であってもよい。更にはまた外部基準信号の信号レベルが正常であるときに、位相差データを例えば予め設定した時間内で順次メモリに取り込み（先に取り込んだ位相差データは順次消去される）、選択スイッチ１５を予備電圧側に切り替えたときに、当該位相差データの時系列データをサイクリックに読み出し、読み出したデータに対応する電圧を予備電圧出力部から出力するようにしてもよい。

上記の例では一つの温度センサ４２により検波回路１６及び過入力保護回路２１が置かれる雰囲気の温度を検出しているが、互いに別体の第１の温度センサ、第２の温度センサを設け、検波回路１６が置かれる雰囲気、過入力保護回路２１が置かれる雰囲気の温度を夫々検出してもよい。その場合、メモリ４３には第１の温度センサにより検出される上記の各温度範囲に対応する第１のオフセット値と、第２の温度センサにより検出される各温度範囲に対応する第２のオフセット値とが記憶される。これら第１及び第２のオフセット値により既述の常温範囲の検波しきい値Ｖが補正され、検波電圧の上限側しきい値と下限側しきい値とが決定されるようにしてもよい。第１の温度センサにより、検波回路１６以外の検波電圧に影響を与える既述の装置各部の雰囲気を測定するようにしてもよい。

１ ＰＬＬ装置
１１ フィルタ
１３ インバータ
１５ 選択スイッチ
１６ 検波回路
２１ 過入力保護回路
２２、２３ ダイオード
３１ 固定電圧供給部
３３ 電圧制御発振器
４１ ＣＰＵ
４２ 温度センサ
４３ メモリ

Claims (3)

1. 外部からの基準周波数信号の位相と電圧制御発振器から分周部を介して出力された周波数信号の位相との位相差を位相比較部にて取り出し、前記位相差に対応する制御電圧を制御電圧出力部を介して前記電圧制御発振器に供給するＰＬＬ装置において、
   前記位相差に対応する信号の代替用として、予め作成された予備信号を出力するための予備信号出力部と
   前記制御電圧出力部に供給される信号を位相比較部と予備信号供給部との間で切り替える切り替え部と、
   前記基準周波数信号の信号路とアースとの間に設けられ、当該基準周波数信号の振幅レベルを規制するために、ダイオードを逆並列に接続した保護回路と、
   この保護回路の雰囲気温度を検出する温度検出部と、
   外部からの前記基準周波数信号の振幅レベルを検出するレベル検出部と、
   前記ダイオードの温度特性により前記振幅レベルが変わることに対応するために、前記雰囲気温度と前記振幅レベルの上限側しきい値及び下限側しきい値とを対応付けて記憶される記憶部と、
   前記温度検出部の温度検出値に対応する、前記振幅レベルの上限側しきい値及び下限側しきい値を読み出し、前記レベル検出部にて検出された振幅レベルがこれらしきい値の範囲内に収まっているか否かを判断し、収まっていれば前記切り替え部を前記位相比較部側に切り替え、収まっていなければ前記切り替え部を前記予備信号出力部側に切り替える切り替え制御部と、を備えたことを特徴とするＰＬＬ装置。
2. 前記レベル検出部の雰囲気温度を検出する温度検出部を設け、
   前記記憶部には、前記ダイオードの温度特性に加えてレベル検出部の温度特性により前記振幅レベルが変わることに対応するために、保護回路の雰囲気温度及びレベル検出部の雰囲気温度の組と、前記振幅レベルの上限側しきい値及び下限側しきい値と、を対応付けて記憶されることを特徴とする請求項１記載のＰＬＬ装置。
3. 前記保護回路の雰囲気温度を検出する温度検出部は、前記レベル検出部の雰囲気温度を検出する温度検出部を兼用していることを特徴とする請求項２記載のＰＬＬ装置。

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