JP2012142653A - Phase-locked oscillator and transmitter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase-locked oscillator that can accurately determine a locked state and an unlocked state in comparison with conventional ones.SOLUTION: A phase-locked oscillator includes a sampling phase detector SPD. The sampling phase detector SPD outputs a voltage signal in accordance with a phase difference between a reference signal and an oscillation signal output form a voltage-controlled oscillator VCO. A Schmitt circuit 34 generates a pulse signal in accordance with an output of the sampling phase detector. A determination circuit determines locking/unlocking in accordance with the presence or absence of a pulse signal.

Description

本発明は、サンプリング位相検波器(SPD)を備える位相同期発振器およびそれを利用する送信機に関する。   The present invention relates to a phase-locked oscillator including a sampling phase detector (SPD) and a transmitter using the same.

サンプリング位相検波器(SPD)を利用した位相同期発振器(PLO)は広く知られる。こうした位相同期発振器はマイクロ波帯のような高周波の送信機や受信機で周波数変換用の局部発振器として広く利用される。位相同期発振器を用いた送信機では位相同期発振器の同期すなわちロックが外れると、目的の送信周波数以外の送信電波が出力され妨害波となることから、位相同期発振器の同期すなわちロックが外れた場合、ロックが外れたことを検出し送信を停止する。   A phase locked oscillator (PLO) using a sampling phase detector (SPD) is widely known. Such a phase-locked oscillator is widely used as a local oscillator for frequency conversion in a high-frequency transmitter or receiver such as a microwave band. In the transmitter using the phase-locked oscillator, when the synchronization of the phase-locked oscillator is released, the transmission radio wave other than the target transmission frequency is output and becomes an interference wave. It detects that the lock has been released and stops transmission.

特許文献1に開示されるように、ロックの外れすなわちアンロックの検出にあたってループフィルタの出力電圧が用いられる。ループフィルタの出力電圧は電圧制御発振器の発振周波数と基準信号との位相差に相当する。ループフィルタの出力電圧が所定の正常範囲に入ると、その状態はロック状態として判定される。ループフィルタの出力電圧が所定の正常範囲から外れると、その状態はアンロック状態として判定される。アンロック状態が検出されると、位相同期発振器に含まれるサーチオシレータは電圧制御発振器の制御電圧をスイープする。こうして再び位相同期発振器のロックが確立されていく。   As disclosed in Patent Document 1, the output voltage of the loop filter is used to detect unlocking, that is, unlocking. The output voltage of the loop filter corresponds to the phase difference between the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator and the reference signal. When the output voltage of the loop filter enters a predetermined normal range, the state is determined as a locked state. When the output voltage of the loop filter is out of a predetermined normal range, the state is determined as an unlocked state. When the unlock state is detected, the circulator included in the phase locked oscillator sweeps the control voltage of the voltage controlled oscillator. In this way, the lock of the phase-locked oscillator is established again.

特開平11−177418号公報JP-A-11-177418 特開2004−304251号公報JP 2004-304251 A 特開平6−164381号公報JP-A-6-164811

前述の位相同期発振器ではロックの確立にあたって電圧制御発振器の発振周波数はロックレンジより狭いプルインレンジに入らなければならない。しかしながら、ロック状態と判定する電圧制御発振器の制御電圧範囲をロックレンジに対応する範囲に設定した場合、アンロック状態からサーチオシレータで制御電圧をスイープすると、実際にロック可能なプルインレンジに入る前にロック状態と誤判定される。この対策としてロック状態と判定する制御電圧範囲をプルインレンジに対応する範囲に設定した場合、実際には制御電圧はロックレンジ内にありロック状態を保持しているにも拘わらずアンロックと誤判定されてしまう。以上から制御電圧の範囲のみで正確にロック/アンロックを判定することは困難である。   In the aforementioned phase-locked oscillator, the oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator must enter a pull-in range narrower than the lock range when establishing the lock. However, if the control voltage range of the voltage-controlled oscillator that is determined to be in the locked state is set to a range corresponding to the lock range, sweeping the control voltage from the unlocked state with the circulator will actually enter the lockable pull-in range. It is erroneously determined to be locked. As a countermeasure, when the control voltage range that is determined to be locked is set to a range that corresponds to the pull-in range, the control voltage is actually within the lock range and the lock state is maintained, but it is erroneously determined to be unlocked. Will be. From the above, it is difficult to accurately determine lock / unlock only in the control voltage range.

本発明のいくつかの態様によれば、従来に比べて正確にロック状態およびアンロック状態を判定することができる位相同期発振器を提供することができる。本発明のいくつかの態様によれば、そういった位相同期発振器を利用する送信機を提供することができる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a phase-locked oscillator that can determine a locked state and an unlocked state more accurately than in the past. According to some aspects of the present invention, a transmitter utilizing such a phase locked oscillator can be provided.

本発明の第1形態によれば、基準信号を出力する基準信号発振器と、制御電圧に応じた発振周波数で発振信号を出力する電圧制御発振器と、前記基準信号および前記発振信号の位相差に応じた電圧信号を出力するサンプリング位相検波器と、前記サンプリング位相検波器の出力に応じて矩形波を生成するシュミット回路と、前記矩形波の有無に応じてロック/アンロックを判定する判定回路とを備える位相同期発振器が提供される。   According to the first aspect of the present invention, a reference signal oscillator that outputs a reference signal, a voltage-controlled oscillator that outputs an oscillation signal at an oscillation frequency corresponding to a control voltage, and a phase difference between the reference signal and the oscillation signal A sampling phase detector that outputs a voltage signal, a Schmitt circuit that generates a rectangular wave according to the output of the sampling phase detector, and a determination circuit that determines lock / unlock according to the presence or absence of the rectangular wave A phase locked oscillator is provided.

基準信号および発振信号の位相差が縮小すると、基準信号発振器と電圧制御発振器との間でロック状態が確立される。このとき、シュミット回路は矩形波を出力しない。ロック状態が解除されると、シュミット回路は矩形波を出力する。こうしたシュミット回路の特性に基づき判定回路は正確にロック状態およびアンロック状態を判定することができる。   When the phase difference between the reference signal and the oscillation signal is reduced, a lock state is established between the reference signal oscillator and the voltage controlled oscillator. At this time, the Schmitt circuit does not output a rectangular wave. When the locked state is released, the Schmitt circuit outputs a rectangular wave. Based on the characteristics of the Schmitt circuit, the determination circuit can accurately determine the locked state and the unlocked state.

本発明の第2形態によれば、局部発振器から出力される発振周波数信号に基づき入力信号の周波数を変換するミキサを備え、前記局部発振器は、基準信号を出力する基準信号発振器と、制御電圧の大きさに応じた発振周波数で発振信号を出力する電圧制御発振器と、前記基準信号および前記発振信号の位相差に応じた電圧信号を出力するサンプリング位相検波器と、前記サンプリング位相検波器の出力に応じて矩形波を生成するシュミット回路と、前記矩形波の有無に応じてロック/アンロックを判定する判定回路とを備えることを特徴とする送信機が提供される。   According to the second aspect of the present invention, the mixer includes a mixer that converts the frequency of the input signal based on the oscillation frequency signal output from the local oscillator, the local oscillator including a reference signal oscillator that outputs a reference signal, a control voltage A voltage-controlled oscillator that outputs an oscillation signal at an oscillation frequency according to the magnitude, a sampling phase detector that outputs a voltage signal according to the phase difference between the reference signal and the oscillation signal, and an output of the sampling phase detector Accordingly, a transmitter is provided that includes a Schmitt circuit that generates a rectangular wave in response, and a determination circuit that determines lock / unlock according to the presence or absence of the rectangular wave.

基準信号および発振信号の位相差が縮小すると、基準信号発振器と電圧制御発振器との間でロック状態が確立される。このとき、シュミット回路は矩形波を出力しない。ロック状態が解除されると、シュミット回路は矩形波を出力する。こうしたシュミット回路の特性に基づき判定回路は正確にロック状態およびアンロック状態を判定することができる。こうした判定に応じて送信機の動作は制御されることができる。   When the phase difference between the reference signal and the oscillation signal is reduced, a lock state is established between the reference signal oscillator and the voltage controlled oscillator. At this time, the Schmitt circuit does not output a rectangular wave. When the locked state is released, the Schmitt circuit outputs a rectangular wave. Based on the characteristics of the Schmitt circuit, the determination circuit can accurately determine the locked state and the unlocked state. The operation of the transmitter can be controlled in response to such a determination.

送信機は、前記ミキサの出力を増幅するパワーアンプをさらに備えてもよい。前記判定回路は、前記アンロックを判断すると、前記パワーアンプの動作を停止することができる。アンロック状態のときパワーアンプの消費電力は低減されることができる。   The transmitter may further include a power amplifier that amplifies the output of the mixer. When the determination circuit determines the unlocking, the determination circuit can stop the operation of the power amplifier. When in the unlocked state, the power consumption of the power amplifier can be reduced.

送信機は、前記ミキサの出力を増幅するパワーアンプと、前記ミキサの出力を増幅して前記パワーアンプに供給するRFアンプと、前記矩形波の波数を計数し、前記判定回路に計数値を供給するカウンタ回路とをさらに備えてもよい。前記判定回路は、前記計数値が第1の値を超えると前記RFアンプの動作を停止し、前記計数値が第1の値より大きい第2の値を超えると前記パワーアンプの動作を停止することができる。   A transmitter that amplifies the output of the mixer, an RF amplifier that amplifies the output of the mixer and supplies the output to the power amplifier, counts the wave number of the rectangular wave, and supplies the count value to the determination circuit A counter circuit may be further included. The determination circuit stops the operation of the RF amplifier when the count value exceeds a first value, and stops the operation of the power amplifier when the count value exceeds a second value larger than the first value. be able to.

ここでは、RFアンプに比べてパワーアンプは電源のオンから熱飽和状態に達しその出力が安定するまで時間がかかる。したがって、アンロック状態の程度に応じてRFアンプおよびパワーアンプのオンオフが制御されると、消費電力が低減されるとともに、ロック状態への復帰後に速やかな回路動作の安定化が実現されることができる。   Here, as compared with the RF amplifier, the power amplifier takes a long time to reach a thermal saturation state after the power is turned on and to stabilize its output. Therefore, when on / off of the RF amplifier and the power amplifier is controlled in accordance with the degree of the unlocked state, power consumption is reduced and prompt circuit stabilization can be realized after returning to the locked state. it can.

送信機は、前記入力信号を処理し、処理後の信号を前記ミキサに供給するIFアンプと、前記ミキサの出力を増幅するパワーアンプと、前記ミキサの出力を増幅して前記パワーアンプに供給するRFアンプと、前記矩形波の波数を計数し、前記判定回路に計数値を供給するカウンタ回路とをさらに備えてもよい。前記判定回路は、前記計数値が第1の値を超えると前記IFアンプの動作を停止し、前記計数値が第1の値より大きい第2の値を超えると前記RFアンプの動作を停止し、前記計数値が第2の値より大きい第3の値を超えると前記パワーアンプの動作を停止することができる。   A transmitter that processes the input signal and supplies the processed signal to the mixer; a power amplifier that amplifies the output of the mixer; and amplifies the output of the mixer and supplies the amplified power to the power amplifier An RF amplifier and a counter circuit that counts the wave number of the rectangular wave and supplies the count value to the determination circuit may be further included. The determination circuit stops the operation of the IF amplifier when the count value exceeds a first value, and stops the operation of the RF amplifier when the count value exceeds a second value larger than the first value. When the count value exceeds a third value larger than the second value, the operation of the power amplifier can be stopped.

ここでは、IFアンプに比べてRFアンプは電源のオンから熱飽和状態に達しその出力が安定するまで時間がかかる。同様に、RFアンプに比べてパワーアンプは電源のオンから熱飽和状態に達しその出力が安定するまで時間がかかる。したがって、アンロック状態の程度に応じてIFアンプ、RFアンプおよびパワーアンプのオンオフが制御されると、消費電力が低減されるとともに、ロック状態への復帰後に速やかな回路動作の安定化が実現されることができる。   Here, as compared with the IF amplifier, it takes time until the output of the RF amplifier reaches a thermal saturation state after the power is turned on and the output is stabilized. Similarly, it takes time for the power amplifier to reach a thermal saturation state after the power is turned on and to stabilize its output as compared with the RF amplifier. Therefore, if the on / off of the IF amplifier, RF amplifier, and power amplifier is controlled according to the degree of the unlocked state, power consumption is reduced and prompt circuit stabilization is realized after returning to the locked state. Can.

以上のように本発明によれば、従来に比べて正確にロック状態およびアンロック状態を判定することができる位相同期発振器は提供されることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a phase-locked oscillator that can determine a locked state and an unlocked state more accurately than in the past.

本発明の第1実施形態に係る送信機の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the transmitting apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 位相同期発振器の第1実施形態を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a first embodiment of a phase-locked oscillator. FIG. ループフィルタ回路の構成を詳細に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a loop filter circuit in detail. 電圧制御発振器の発振周波数と制御電圧との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the oscillation frequency of a voltage controlled oscillator, and a control voltage. 本発明の第2実施形態に係る送信機の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the transmitting apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態に係る位相同期発振器で判定回路の構成を詳細に示すブロック図である。It is a block diagram which shows in detail the structure of a determination circuit with the phase-locked oscillator which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る位相同期発振器で他の具体例に係る判定回路の構成を詳細に示すブロック図である。It is a block diagram which shows in detail the structure of the determination circuit which concerns on another specific example with the phase-locked oscillator which concerns on 2nd Embodiment.

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の第1実施形態に係る送信機11の構成を概略的に示す。送信機11はIFアンプ12を備える。IFアンプ12には例えば950MHz〜1450MHzの入力信号すなわち中間周波信号(IF)が入力され増幅される。この種の送信機11は例えばブロックアップコンバータ(BUC)といった衛星通信機用送信機その他の無線送信機で例えられることができる。   FIG. 1 schematically shows a configuration of a transmitter 11 according to the first embodiment of the present invention. The transmitter 11 includes an IF amplifier 12. For example, an input signal of 950 MHz to 1450 MHz, that is, an intermediate frequency signal (IF) is input to the IF amplifier 12 and amplified. This type of transmitter 11 can be compared to a satellite communication transmitter such as a block up converter (BUC) or other wireless transmitter.

送信機11は局部発振器すなわち位相同期発振器13を備える。位相同期発振器13はPLL(フェーズロックループ)回路の働きで13.05GHzの局部発振信号(LO)を出力する。位相同期発振器13の詳細は後述される。   The transmitter 11 includes a local oscillator, that is, a phase locked oscillator 13. The phase-locked oscillator 13 outputs a 13.05 GHz local oscillation signal (LO) by the action of a PLL (phase-locked loop) circuit. Details of the phase-locked oscillator 13 will be described later.

IFアンプ12および位相同期発振器13はミキサ14に接続される。ミキサ14で中間周波信号と位相同期発振器13の局部発振信号が混合される。その結果、中間周波信号の周波数と局部発振信号の周波数の和である高周波信号(RF信号)に中間周波信号は周波数変換される。   The IF amplifier 12 and the phase locked oscillator 13 are connected to the mixer 14. The mixer 14 mixes the intermediate frequency signal and the local oscillation signal of the phase-locked oscillator 13. As a result, the intermediate frequency signal is converted into a high frequency signal (RF signal) that is the sum of the frequency of the intermediate frequency signal and the frequency of the local oscillation signal.

ミキサ14はRFアンプ15に接続される。RFアンプ15はミキサ14の出力を増幅する。   The mixer 14 is connected to the RF amplifier 15. The RF amplifier 15 amplifies the output of the mixer 14.

RFアンプ15にはパワーアンプ16が接続される。パワーアンプ16は所定の出力電力までRFアンプ15の出力信号を増幅する。パワーアンプ16の出力すなわちRF信号はアンテナ17から無線信号として空間に伝搬する。こうして送信機11から無線信号が送信される。   A power amplifier 16 is connected to the RF amplifier 15. The power amplifier 16 amplifies the output signal of the RF amplifier 15 up to a predetermined output power. The output of the power amplifier 16, that is, the RF signal is propagated from the antenna 17 to the space as a radio signal. In this way, a radio signal is transmitted from the transmitter 11.

パワーアンプ16とアンテナ17との間にはスイッチ18が挿入される。スイッチ18は、パワーアンプ16とアンテナ17との間で接続(オン)と切断(オフ)とを切り替える。スイッチ18には位相同期発振器13が接続される。スイッチ18の接続および切断にあたって位相同期発振器13から制御信号が出力される。制御信号の出力にあたって位相同期発振器13はロック状態とアンロック状態とを判定する。「ロック状態であること」が判断されると、スイッチ18は接続される。「アンロック状態であること」が判断されると、スイッチ18は切断される。スイッチ18の切断に応じてRF信号の送信は停止される。   A switch 18 is inserted between the power amplifier 16 and the antenna 17. The switch 18 switches between connection (on) and disconnection (off) between the power amplifier 16 and the antenna 17. The phase locked oscillator 13 is connected to the switch 18. A control signal is output from the phase-locked oscillator 13 when the switch 18 is connected or disconnected. When outputting the control signal, the phase-locked oscillator 13 determines the locked state and the unlocked state. If it is determined that the lock state is established, the switch 18 is connected. When it is determined that “it is unlocked”, the switch 18 is disconnected. In response to disconnection of the switch 18, the transmission of the RF signal is stopped.

図2は位相同期発振器13の第1実施形態を示す。第1実施形態に係る位相同期発振器13は基準信号発振器19を備える。基準信号発振器19は例えば水晶発振器であり基準周波数の基準信号を出力する。位相同期発振器13は電圧制御発振器(VCO)21を備える。電圧制御発振器21は制御電圧の大きさに応じた発振周波数で発振信号を出力する。制御電圧の大きさに応じて発振信号の周波数は変化する。   FIG. 2 shows a first embodiment of the phase-locked oscillator 13. The phase-locked oscillator 13 according to the first embodiment includes a reference signal oscillator 19. The reference signal oscillator 19 is a crystal oscillator, for example, and outputs a reference signal having a reference frequency. The phase locked oscillator 13 includes a voltage controlled oscillator (VCO) 21. The voltage controlled oscillator 21 outputs an oscillation signal at an oscillation frequency corresponding to the magnitude of the control voltage. The frequency of the oscillation signal changes according to the magnitude of the control voltage.

基準信号発振器19および電圧制御発振器21はサンプリング位相検波器(SPD)22に接続される。サンプリング位相検波器22は基準信号と発振信号との位相差に応じたビートを出力する。サンプリング位相検波器22は例えば1個のステップリカバリーダイオードと2個のショットキーダイオードとを含む。サンプリング位相検波器22は、基準信号発振器19から入力される基準信号をその周波数の狭パルス信号に変換する。変換で得られる狭パルス信号によって、サンプリング位相検波器22は、電圧制御発振器21から入力される発振信号をサンプリングする。両者の位相差が縮小すればするほどビートの出力レベルは高まる。ここで、ビート周波数fbeatは次式で表される。

Figure 2012142653
なお、frefは基準信号の周波数を示す。fVCOは発振信号の周波数を示す。Nは自然数を示す。電圧制御発振器21の発振周波数が基準周波数の整数倍に一致すると、すなわち、fVCO=N・frefが確立されると、ビートは直流成分のみとなる。 The reference signal oscillator 19 and the voltage controlled oscillator 21 are connected to a sampling phase detector (SPD) 22. The sampling phase detector 22 outputs a beat corresponding to the phase difference between the reference signal and the oscillation signal. The sampling phase detector 22 includes, for example, one step recovery diode and two Schottky diodes. The sampling phase detector 22 converts the reference signal input from the reference signal oscillator 19 into a narrow pulse signal of that frequency. The sampling phase detector 22 samples the oscillation signal input from the voltage controlled oscillator 21 by the narrow pulse signal obtained by the conversion. The lower the phase difference between the two, the higher the beat output level. Here, the beat frequency f beat is expressed by the following equation.
Figure 2012142653
Note that f ref indicates the frequency of the reference signal. f VCO indicates the frequency of the oscillation signal. N represents a natural number. When the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 21 coincides with an integral multiple of the reference frequency, that is, when f VCO = N · f ref is established, the beat becomes only the DC component.

サンプリング位相検波器22の出力端子にはループフィルタサーチオシレータ混成回路23が接続される。サンプリング位相検波器22の出力すなわちビートはループフィルタサーチオシレータ混成回路23に供給される。ループフィルタサーチオシレータ混成回路23の出力端子は電圧制御発振器21の制御端子に接続される。ループフィルタサーチオシレータ混成回路23の出力は制御電圧として電圧制御発振器21に供給される。   A loop filter circulator hybrid circuit 23 is connected to the output terminal of the sampling phase detector 22. The output, that is, the beat of the sampling phase detector 22 is supplied to the loop filter circulator hybrid circuit 23. The output terminal of the loop filter circulator hybrid circuit 23 is connected to the control terminal of the voltage controlled oscillator 21. The output of the loop filter circulator hybrid circuit 23 is supplied to the voltage controlled oscillator 21 as a control voltage.

ループフィルタサーチオシレータ混成回路23はループフィルタ24およびサーチオシレータ25を備える。ループフィルタ24はビートから低周波成分すなわち直流成分を取り出す。この低周波成分は、基準信号と発振信号との位相差を反映する誤差電圧に相当する。サンプリング位相検波器22から出力されるビートの出力レベルが低下すると、サーチオシレータ25が機能する。サーチオシレータ25は例えば0[V]から正の方向に制御電圧をスイープする。   The loop filter circulator hybrid circuit 23 includes a loop filter 24 and a circulator 25. The loop filter 24 extracts a low frequency component, that is, a direct current component from the beat. This low frequency component corresponds to an error voltage reflecting the phase difference between the reference signal and the oscillation signal. When the output level of the beat output from the sampling phase detector 22 decreases, the circulator 25 functions. The search oscillator 25 sweeps the control voltage in a positive direction from 0 [V], for example.

ループフィルタサーチオシレータ混成回路23には判定回路26が接続される。判定回路26には、サーチオシレータ25の動作状態が入力される。判定回路26はサーチオシレータ25の動作状態に基づき位相のロック状態およびアンロック状態を判定する。判定回路26はロック状態およびアンロック状態の判定に基づきスイッチ18の制御信号を生成する。制御信号はスイッチ18に供給される。前述のように、「アンロック状態であること」が判定されると、スイッチ18は切断される。   A determination circuit 26 is connected to the loop filter circulator hybrid circuit 23. An operation state of the circulator 25 is input to the determination circuit 26. The determination circuit 26 determines the locked state and unlocked state of the phase based on the operating state of the circulator 25. The determination circuit 26 generates a control signal for the switch 18 based on the determination of the locked state and the unlocked state. The control signal is supplied to the switch 18. As described above, when it is determined that the state is “unlocked”, the switch 18 is disconnected.

図3に示されるように、ループフィルタサーチオシレータ混成回路23は積分回路29を備える。積分回路29は電圧制御発振器21の制御電圧を出力する。積分回路29には第1オペアンプ31が組み込まれる。第1オペアンプ31の反転入力端子と出力端子との間にはキャパシタ32と第1抵抗素子33とが挿入される。第1オペアンプ31の反転入力端子にはビートが入力される。第1オペアンプ31の非反転入力端子には基準電圧Vccが入力される。   As shown in FIG. 3, the loop filter circulator hybrid circuit 23 includes an integration circuit 29. The integrating circuit 29 outputs the control voltage of the voltage controlled oscillator 21. A first operational amplifier 31 is incorporated in the integrating circuit 29. A capacitor 32 and a first resistance element 33 are inserted between the inverting input terminal and the output terminal of the first operational amplifier 31. A beat is input to the inverting input terminal of the first operational amplifier 31. The reference voltage Vcc is input to the non-inverting input terminal of the first operational amplifier 31.

ループフィルタサーチオシレータ混成回路23はシュミット回路34を備える。シュミット回路34の出力は第2抵抗素子35を経て積分回路29に供給される。シュミット回路34は矩形波を生成する。積分回路29は、シュミット回路34から供給される矩形波を積分し三角波すなわちスイープ信号を出力する。シュミット回路34には第2オペアンプ36が組み込まれる。第2オペアンプ36の非反転入力端子と出力端子との間には第3抵抗素子37が挿入される。第2オペアンプ36の反転入力端子には基準電圧Vccが入力される。第2オペアンプ36の非反転入力端子には第4抵抗素子38を経て第1オペアンプ31の出力が入力される。第2オペアンプ36の出力は第2抵抗素子35を経て第1オペアンプ26の反転入力端子に供給される。同時に、第2オペアンプ36の出力は判定回路26に供給される。ここで、第1オペアンプ31、第2オペアンプ36、キャパシタ32、第1抵抗素子33、第2抵抗素子35、第3抵抗素子37および第4抵抗素子38はサーチオシレータ25を形成する。   The loop filter circulator hybrid circuit 23 includes a Schmitt circuit 34. The output of the Schmitt circuit 34 is supplied to the integrating circuit 29 through the second resistance element 35. The Schmitt circuit 34 generates a rectangular wave. The integrating circuit 29 integrates the rectangular wave supplied from the Schmitt circuit 34 and outputs a triangular wave, that is, a sweep signal. A second operational amplifier 36 is incorporated in the Schmitt circuit 34. A third resistance element 37 is inserted between the non-inverting input terminal and the output terminal of the second operational amplifier 36. The reference voltage Vcc is input to the inverting input terminal of the second operational amplifier 36. The output of the first operational amplifier 31 is input to the non-inverting input terminal of the second operational amplifier 36 via the fourth resistance element 38. The output of the second operational amplifier 36 is supplied to the inverting input terminal of the first operational amplifier 26 through the second resistance element 35. At the same time, the output of the second operational amplifier 36 is supplied to the determination circuit 26. Here, the first operational amplifier 31, the second operational amplifier 36, the capacitor 32, the first resistance element 33, the second resistance element 35, the third resistance element 37, and the fourth resistance element 38 form the circulator 25.

第1オペアンプ31の反転入力端子にはバッファ回路39が接続される。サンプリング位相検波器22から出力されるビートはバッファ回路39を経て第1オペアンプ31の反転入力端子に供給される。第3オペアンプ41の出力端子はその反転入力端子に直接に接続される。第3オペアンプ41の非反転入力端子にはサンプリング位相検波器22から出力されるビートが入力される。第3オペアンプ41の出力は第5抵抗素子42を経て第1オペアンプ31の反転入力端子に供給される。こうして積分回路29にはビートとシュミット回路34の出力とが並列に接続される。ここで、第1オペアンプ31、第3オペアンプ41、キャパシタ32、第1抵抗素子33、第5抵抗素子42はループフィルタ24を形成する。   A buffer circuit 39 is connected to the inverting input terminal of the first operational amplifier 31. The beat output from the sampling phase detector 22 is supplied to the inverting input terminal of the first operational amplifier 31 through the buffer circuit 39. The output terminal of the third operational amplifier 41 is directly connected to its inverting input terminal. The beat output from the sampling phase detector 22 is input to the non-inverting input terminal of the third operational amplifier 41. The output of the third operational amplifier 41 is supplied to the inverting input terminal of the first operational amplifier 31 through the fifth resistance element 42. In this way, the beat and the output of the Schmitt circuit 34 are connected to the integrating circuit 29 in parallel. Here, the first operational amplifier 31, the third operational amplifier 41, the capacitor 32, the first resistance element 33, and the fifth resistance element 42 form a loop filter 24.

次に送信機11の動作を説明する。位相同期発振器13でロック状態が維持される場合を想定する。電圧制御発振器21にはロックレンジに対応する電圧値範囲(以下「ロックレンジ範囲」という)で制御電圧が印加される。ループフィルタ24すなわち積分回路29は、位相同期発振器13から規定の周波数の発振信号が出力されるように制御電圧を出力する。制御電圧がロックレンジ範囲内に維持される限り、ロック状態は保持される。規定の送信周波数域で無線信号は送信される。このとき、基準信号発振器19の基準信号と電圧制御発振器21の発振信号との位相差は縮小することから、サンプリング位相検波器22ではビートの出力レベルは上昇する。その結果、第5抵抗素子42を流れる電流の電流値は第2抵抗素子35を流れる電流の電流値を上回る。サーチオシレータ25は停止する。   Next, the operation of the transmitter 11 will be described. Assume that the locked state is maintained by the phase-locked oscillator 13. A control voltage is applied to the voltage controlled oscillator 21 in a voltage value range corresponding to the lock range (hereinafter referred to as “lock range range”). The loop filter 24, that is, the integrating circuit 29 outputs a control voltage so that an oscillation signal having a specified frequency is output from the phase-locked oscillator 13. As long as the control voltage is maintained within the lock range, the lock state is maintained. Radio signals are transmitted in a specified transmission frequency range. At this time, since the phase difference between the reference signal of the reference signal oscillator 19 and the oscillation signal of the voltage controlled oscillator 21 is reduced, the beat output level is increased in the sampling phase detector 22. As a result, the current value of the current flowing through the fifth resistance element 42 exceeds the current value of the current flowing through the second resistance element 35. The search oscillator 25 stops.

こうしたサーチオシレータ25の停止時、シュミット回路34から矩形波は出力されない。判定回路26はロックを判定する。判定回路26はスイッチ18の接続を維持する。その結果、規定の送信周波数域で無線信号の送信が実現される。   When the circulator 25 is stopped, no square wave is output from the Schmitt circuit 34. The determination circuit 26 determines lock. The determination circuit 26 maintains the connection of the switch 18. As a result, wireless signal transmission is realized in a prescribed transmission frequency range.

環境温度の変化や振動といった要因に基づき電圧制御発振器21の発信周波数がロックレンジから外れると、電圧制御発振器21は制御電圧の振れに対応しきれない。ロック状態は解除される。このとき、基準信号発振器19の基準信号と電圧制御発振器21の発振信号との位相差は増大することから、サンプリング位相検波器22から出力されるビートの出力レベルは低下する。その結果、第2抵抗素子35を流れる電流の電流値は第5抵抗素子42を流れる電流の電流値を上回る。サーチオシレータ25は動作を開始する。シュミット回路34は矩形波を出力する。積分回路29は矩形波の出力に応じて三角波を出力し強制的に電圧制御発振器21の制御電圧をスイープする。周波数は徐々に増加する。   If the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 21 deviates from the lock range based on factors such as environmental temperature change and vibration, the voltage controlled oscillator 21 cannot cope with the fluctuation of the control voltage. The locked state is released. At this time, since the phase difference between the reference signal of the reference signal oscillator 19 and the oscillation signal of the voltage controlled oscillator 21 increases, the output level of the beat output from the sampling phase detector 22 decreases. As a result, the current value of the current flowing through the second resistance element 35 exceeds the current value of the current flowing through the fifth resistance element 42. The search oscillator 25 starts operation. The Schmitt circuit 34 outputs a rectangular wave. The integration circuit 29 outputs a triangular wave according to the output of the rectangular wave and forcibly sweeps the control voltage of the voltage controlled oscillator 21. The frequency increases gradually.

同時に、矩形波の出力に応じて判定回路26はアンロックを判定する。判定回路26はスイッチ18を切断する。その結果、無線信号の送信は停止される。指定の送信周波数域から外れた周波数の無線信号の送信は回避される。   At the same time, the determination circuit 26 determines unlocking according to the output of the rectangular wave. The determination circuit 26 disconnects the switch 18. As a result, transmission of the radio signal is stopped. Transmission of radio signals with frequencies outside the specified transmission frequency range is avoided.

電圧制御発振器21の発振周波数が徐々に増加しプルインレンジに入ると、位相同期発振器13はロック状態を確立する。サンプリング位相検波器22はビートを出力する。その結果、第5抵抗素子42を流れる電流の電流値は第2抵抗素子35を流れる電流の電流値を上回る。サーチオシレータ25は停止する。ループフィルタ24すなわち積分回路29は、位相同期発振器13から規定の周波数の発振信号が出力されるように制御電圧を出力する。制御電圧がロックレンジ範囲内に維持される限り、ロック状態は保持される。   When the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 21 gradually increases and enters the pull-in range, the phase-locked oscillator 13 establishes a locked state. The sampling phase detector 22 outputs a beat. As a result, the current value of the current flowing through the fifth resistance element 42 exceeds the current value of the current flowing through the second resistance element 35. The search oscillator 25 stops. The loop filter 24, that is, the integrating circuit 29 outputs a control voltage so that an oscillation signal having a specified frequency is output from the phase-locked oscillator 13. As long as the control voltage is maintained within the lock range, the lock state is maintained.

発振周波数がプルインレンジに入りロック状態が確立されると、シュミット回路34の出力から矩形波は消失する。矩形波の消失に応じて判定回路26はロックを判定する。判定回路26はスイッチ18を接続させる。その結果、無線信号の送信は再開される。規定の送信周波数域で無線信号の送信が実現される。   When the oscillation frequency enters the pull-in range and the lock state is established, the rectangular wave disappears from the output of the Schmitt circuit 34. The determination circuit 26 determines lock according to the disappearance of the rectangular wave. The determination circuit 26 connects the switch 18. As a result, transmission of the radio signal is resumed. Wireless signal transmission is realized in a specified transmission frequency range.

図4に示されるように、一般に電圧制御発振器21では規定の発振周波数f0に対して発振周波数の可変範囲fL〜fHが規定される。発振周波数の可変範囲fL〜fHは制御電圧の下限値VtLおよび上限値VtHで特定される。可変範囲fL〜fH内では制御電圧の大きさと発振周波数との間に例えば比例関係が確立される。可変範囲fL〜fH内にプルインレンジf1〜f2は設定される。プルインレンジf1〜f2は制御電圧の第1電圧値V1および第2電圧値V2で特定される。同様に、可変範囲fL〜fH内にロックレンジf3〜f4が設定される。ロックレンジf3〜f4はプルインレンジf1〜f2よりも広い。ロックレンジf3〜f4は制御電圧の第3電圧値V3および第4電圧値V4で特定される。ロック状態からアンロック状態に移行する際に制御電圧はロックレンジの電圧範囲V3〜V4から外れる。このとき、前述のように、シュミット回路34は矩形波を出力し、積分回路29はスイープ信号を出力する。判定回路26は矩形波の出力に応じてアンロックを判定する。したがって、ロック状態からアンロック状態への移行は正確に判定されることができる。反対に、アンロック状態からロック状態に移行する際に制御電圧はプルインレンジの電圧範囲V1〜V2の外側からプルインレンジの電圧範囲V1〜V2に進入する。プルインレンジへの進入に応じてサーチオシレータすなわちシュミット回路34の出力から矩形波は消失し、制御電圧のスイープは停止する。判定回路26は矩形波の消失に応じてロックを判定する。したがって、アンロック状態からロック状態への移行は正確に判定されることができる。   As shown in FIG. 4, the voltage controlled oscillator 21 generally defines a variable range fL to fH of the oscillation frequency with respect to the specified oscillation frequency f0. The variable range fL to fH of the oscillation frequency is specified by the lower limit value VtL and the upper limit value VtH of the control voltage. Within the variable range fL to fH, for example, a proportional relationship is established between the magnitude of the control voltage and the oscillation frequency. The pull-in ranges f1 to f2 are set within the variable ranges fL to fH. The pull-in ranges f1 to f2 are specified by the first voltage value V1 and the second voltage value V2 of the control voltage. Similarly, lock ranges f3 to f4 are set in the variable ranges fL to fH. The lock range f3 to f4 is wider than the pull-in range f1 to f2. The lock ranges f3 to f4 are specified by the third voltage value V3 and the fourth voltage value V4 of the control voltage. When shifting from the locked state to the unlocked state, the control voltage deviates from the voltage range V3 to V4 of the lock range. At this time, as described above, the Schmitt circuit 34 outputs a rectangular wave, and the integrating circuit 29 outputs a sweep signal. The determination circuit 26 determines unlocking according to the output of the rectangular wave. Therefore, the transition from the locked state to the unlocked state can be accurately determined. On the contrary, when shifting from the unlocked state to the locked state, the control voltage enters the pull-in range voltage range V1 to V2 from the outside of the pull-in range voltage range V1 to V2. In response to entering the pull-in range, the rectangular wave disappears from the output of the circulator, that is, the Schmitt circuit 34, and the sweep of the control voltage stops. The determination circuit 26 determines lock according to the disappearance of the rectangular wave. Therefore, the transition from the unlocked state to the locked state can be accurately determined.

図5は本発明の第2実施形態に係る送信機11aの構成を概略的に示す。図中、第1実施形態に係る送信機11と均等な構成には同一の参照符号が付されそれらの詳細な説明は割愛される。この送信機11aでは第2実施形態に係る位相同期発振器13aからIFアンプ12、RFアンプ15およびパワーアンプ16にそれぞれ制御信号が供給される。供給される制御信号に応じてIFアンプ12、RFアンプ15およびパワーアンプ16のオンオフが制御される。こうしたオンオフの制御にあたって位相同期発振器13aは複数段階にアンロック状態を判別する。   FIG. 5 schematically shows a configuration of a transmitter 11a according to the second embodiment of the present invention. In the figure, components equivalent to those of the transmitter 11 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In this transmitter 11a, control signals are supplied from the phase-locked oscillator 13a according to the second embodiment to the IF amplifier 12, the RF amplifier 15, and the power amplifier 16, respectively. On / off of the IF amplifier 12, the RF amplifier 15, and the power amplifier 16 is controlled according to the supplied control signal. In such on / off control, the phase-locked oscillator 13a determines the unlocked state in a plurality of stages.

詳述すると、図6に示されるように、位相同期発振器13aの判定回路26aはパルス生成回路44を備える。パルス生成回路44は、サーチオシレータ25のシュミット回路34から出力される矩形波の立ち上がりのタイミングでパルスを生成する。パルス生成回路44はカウンタ回路45に接続される。カウンタ回路45は単位時間あたりでパルス数を計数する。単位時間は例えば10[msec]のタイムサイクルに設定されればよい。計測時間はタイマ46で計測される。カウンタ回路45には演算制御回路47が接続される。単位時間あたりのパルス数は演算制御回路47に供給される。演算制御回路47は単位時間あたりのパルス数に基づき複数段階にアンロック状態を分別し、分別結果に基づいてIFアンプ12、RFアンプ15、パワーアンプ16およびスイッチ18に制御信号1、制御信号2、制御信号3および制御信号4を各々出力する。   More specifically, as shown in FIG. 6, the determination circuit 26 a of the phase-locked oscillator 13 a includes a pulse generation circuit 44. The pulse generation circuit 44 generates a pulse at the rising timing of the rectangular wave output from the Schmitt circuit 34 of the circulator 25. The pulse generation circuit 44 is connected to the counter circuit 45. The counter circuit 45 counts the number of pulses per unit time. The unit time may be set to a time cycle of 10 [msec], for example. The measurement time is measured by the timer 46. An arithmetic control circuit 47 is connected to the counter circuit 45. The number of pulses per unit time is supplied to the arithmetic control circuit 47. The arithmetic control circuit 47 classifies the unlocked state into a plurality of stages based on the number of pulses per unit time, and controls the control signal 1 and control signal 2 to the IF amplifier 12, the RF amplifier 15, the power amplifier 16 and the switch 18 based on the classification result. , Control signal 3 and control signal 4 are output.

具体的には、例えばタイムサイクル内でパルスが全く計数されなければ、演算制御回路47は位相同期発振器13aがロック状態であると判定する。このとき、演算制御回路47はIFアンプ12、RFアンプ15およびパワーアンプ16の動作を通常通りに維持すべくIFアンプ12、RFアンプ15、パワーアンプ16およびスイッチ18にオン信号としての制御信号1、制御信号2、制御信号3および制御信号4を各々出力する。   Specifically, for example, if no pulses are counted within the time cycle, the arithmetic control circuit 47 determines that the phase-locked oscillator 13a is in a locked state. At this time, the arithmetic control circuit 47 supplies the control signal 1 as an ON signal to the IF amplifier 12, the RF amplifier 15, the power amplifier 16 and the switch 18 in order to maintain the operations of the IF amplifier 12, the RF amplifier 15 and the power amplifier 16 as usual. , Control signal 2, control signal 3 and control signal 4 are output.

タイムサイクル内で1回〜3回のパルスが計数されると、瞬間的なアンロック状態が想定される。演算制御回路47は低度のアンロック状態であると判定する。位相同期発振器13aは瞬時にロック状態に復帰する。このとき、演算制御回路47は通常通りにRFアンプ15およびパワーアンプ16の動作を維持しつつIFアンプ12の動作を停止すべく制御信号1をオフにする。IFアンプ12の消費電力は削減される。同時に、演算制御回路47はスイッチ18を切断すべく制御信号4をオフにする。   When 1 to 3 pulses are counted within the time cycle, an instantaneous unlock state is assumed. The arithmetic control circuit 47 determines that the state is the low unlock state. The phase-locked oscillator 13a returns to the locked state instantly. At this time, the arithmetic control circuit 47 turns off the control signal 1 to stop the operation of the IF amplifier 12 while maintaining the operations of the RF amplifier 15 and the power amplifier 16 as usual. The power consumption of the IF amplifier 12 is reduced. At the same time, the arithmetic control circuit 47 turns off the control signal 4 to disconnect the switch 18.

タイムサイクル内で4回〜6回の矩形波が計数されると、一時的なアンロック状態が想定される。位相同期発振器13aは短期間でロック状態に復帰する可能性が高い。演算制御回路47は中度のアンロック状態であると判定する。このとき、演算制御回路47はパワーアンプ16の動作を通常通りに維持しつつIFアンプ12およびRFアンプ15の動作を停止すべく制御信号1および制御信号2をオフにする。IFアンプ12およびRFアンプ15の消費電力は削減される。同時に、演算制御回路47はスイッチ18を切断すべく制御信号4をオフにする。   When 4 to 6 rectangular waves are counted in the time cycle, a temporary unlocked state is assumed. The phase-locked oscillator 13a is likely to return to the locked state in a short period of time. The arithmetic control circuit 47 determines that the state is a medium unlock state. At this time, the arithmetic control circuit 47 turns off the control signal 1 and the control signal 2 to stop the operations of the IF amplifier 12 and the RF amplifier 15 while maintaining the operation of the power amplifier 16 as usual. The power consumption of the IF amplifier 12 and the RF amplifier 15 is reduced. At the same time, the arithmetic control circuit 47 turns off the control signal 4 to disconnect the switch 18.

タイムサイクル内で7回以上の矩形波が計数されると、不安定なロック状態が想定される。短期間にロック状態に復帰する可能性は低い。演算制御回路47は高度のアンロック状態であると判定する。このとき、演算制御回路47はIFアンプ12、RFアンプ15およびパワーアンプ16の動作を停止すべく制御信号1、制御信号2および制御信号3をオフにする。IFアンプ12、RFアンプ15およびパワーアンプ16の消費電力は削減される。同時に、演算制御回路47はスイッチ18を切断すべく制御信号4をオフにする。   If seven or more rectangular waves are counted in the time cycle, an unstable lock state is assumed. The possibility of returning to the locked state in a short time is low. The arithmetic and control circuit 47 determines that the altitude is unlocked. At this time, the arithmetic control circuit 47 turns off the control signal 1, the control signal 2, and the control signal 3 to stop the operations of the IF amplifier 12, the RF amplifier 15, and the power amplifier 16. The power consumption of the IF amplifier 12, the RF amplifier 15, and the power amplifier 16 is reduced. At the same time, the arithmetic control circuit 47 turns off the control signal 4 to disconnect the switch 18.

IFアンプ12に比べてRFアンプ15は電源のオンから熱飽和状態に達しその出力が安定するまで時間がかかる。同様に、RFアンプ15に比べてパワーアンプ16は電源のオンから熱飽和状態に達しその出力が安定するまで時間がかかる。したがって、前述のように、アンロック状態の程度に応じてIFアンプ12、RFアンプ15およびパワーアンプ16のオンオフが制御されると、確実に消費電力が低減されるとともに、ロック状態への復帰後に速やかな回路動作の安定化が実現されることができる。   Compared with the IF amplifier 12, the RF amplifier 15 takes time until the output reaches a thermal saturation state after the power is turned on and the output is stabilized. Similarly, it takes time for the power amplifier 16 to reach a thermal saturation state from the turning on of the power supply and stabilize its output as compared with the RF amplifier 15. Therefore, as described above, when the on / off of the IF amplifier 12, the RF amplifier 15 and the power amplifier 16 is controlled according to the degree of the unlocked state, the power consumption is surely reduced and after the return to the locked state. Prompt stabilization of circuit operation can be realized.

その他、カウンタ回路45の計数値は単純にロック状態およびアンロック状態の判定にあたって利用されてもよい。例えば、タイムサイクル内で1回でも矩形波が計数されたら演算制御回路47はアンロックを判定してもよい。この場合、次以降のタイムサイクルで矩形波が検出されなくなるまでアンロック状態の判定が維持されればよい。タイムサイクル内で10回以上の矩形波が計数されたら演算制御回路47はアンロックを判定してもよい。この場合には、次以降のタイムサイクルで矩形波の計数が10回を下回るまでアンロックの判定が維持されればよい。いずれの場合でも、タイムサイクル内の矩形波の回数に応じてアンロック状態はきめ細かく判定されることができる。   In addition, the count value of the counter circuit 45 may be simply used for determining the locked state and the unlocked state. For example, if the rectangular wave is counted even once in the time cycle, the arithmetic control circuit 47 may determine unlocking. In this case, the determination of the unlocked state may be maintained until the rectangular wave is not detected in the next and subsequent time cycles. If 10 or more rectangular waves are counted in the time cycle, the arithmetic control circuit 47 may determine unlocking. In this case, the unlock determination may be maintained until the count of the rectangular waves falls below 10 in the next and subsequent time cycles. In any case, the unlocked state can be determined finely according to the number of rectangular waves in the time cycle.

第2実施形態に係る位相同期発振器13aでは、図7に示されるように、判定回路26bにウインドウコンパレータ48が組み込まれてもよい。図中、第2実施形態に係る位相同期発振器13aと均等な構成には同一の参照符号が付されそれらの詳細な説明は割愛される。ウインドウコンパレータ48にはサーチオシレータ25の積分回路29から電圧制御発振器21の制御電圧が入力される。ウインドウコンパレータ48は特定のプルインレンジf1〜f2の電圧範囲V1〜V2を含む電圧範囲で電圧制御発振器21の制御電圧を抽出する。こうしたウインドウコンパレータ48の働きによれば、たとえ制御電圧の可変範囲VtL〜VtHに複数のプルインレンジが存在しても、位相同期発振器13aは確実に指定の発振周波数でロック状態を確立することができる。指定の発振周波数以外のプルインレンジでフォールスロックの発生は確実に回避されることができる。   In the phase-locked oscillator 13a according to the second embodiment, as shown in FIG. 7, a window comparator 48 may be incorporated in the determination circuit 26b. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same components as those of the phase-locked oscillator 13a according to the second embodiment, and the detailed description thereof is omitted. The control voltage of the voltage controlled oscillator 21 is input to the window comparator 48 from the integrating circuit 29 of the circulator 25. The window comparator 48 extracts the control voltage of the voltage controlled oscillator 21 in the voltage range including the voltage range V1 to V2 of the specific pull-in range f1 to f2. According to the function of the window comparator 48, even if there are a plurality of pull-in ranges in the control voltage variable range VtL to VtH, the phase-locked oscillator 13a can reliably establish a locked state at a specified oscillation frequency. . The occurrence of false lock can be reliably avoided in a pull-in range other than the specified oscillation frequency.

なお、局部発振信号の周波数は13.05GHzに限定されるものではなく、例えばマイクロ波の周波数帯域で適宜に設定されればよい。すなわち、前述の位相同期発振器13は他の周波数域の局部発振信号の生成にあたって利用されてもよい。   Note that the frequency of the local oscillation signal is not limited to 13.05 GHz, and may be appropriately set, for example, in the microwave frequency band. That is, the above-described phase-locked oscillator 13 may be used for generating local oscillation signals in other frequency ranges.

11 送信機、11a 送信機、12 IFアンプ、13 位相同期発振器(局部発振器)、13a 位相同期発振器(局部発振器)、14 ミキサ、15 RFアンプ、16 パワーアンプ、19 基準信号発振器、21 電圧制御発振器(VCO)、22 サンプリング位相検波器(SPD)、26 判定回路、26a 判定回路、26b 判定回路、29 積分回路、34 シュミット回路、45 カウンタ回路、48 ウインドウコンパレータ。   11 transmitter, 11a transmitter, 12 IF amplifier, 13 phase-locked oscillator (local oscillator), 13a phase-locked oscillator (local oscillator), 14 mixer, 15 RF amplifier, 16 power amplifier, 19 reference signal oscillator, 21 voltage controlled oscillator (VCO), 22 sampling phase detector (SPD), 26 determination circuit, 26a determination circuit, 26b determination circuit, 29 integration circuit, 34 Schmitt circuit, 45 counter circuit, 48 window comparator.

Claims (5)

基準信号を出力する基準信号発振器と、
制御電圧の大きさに応じた発振周波数で発振信号を出力する電圧制御発振器と、
前記基準信号および前記発振信号の位相差に応じた電圧信号を出力するサンプリング位相検波器と、
前記サンプリング位相検波器の出力に応じて矩形波を生成するシュミット回路と、
前記矩形波の有無に応じてロック/アンロックを判定する判定回路と
を備えることを特徴とする位相同期発振器。
A reference signal oscillator for outputting a reference signal;
A voltage controlled oscillator that outputs an oscillation signal at an oscillation frequency according to the magnitude of the control voltage; and
A sampling phase detector that outputs a voltage signal corresponding to the phase difference between the reference signal and the oscillation signal;
A Schmitt circuit for generating a rectangular wave according to the output of the sampling phase detector;
A phase-locked oscillator comprising: a determination circuit that determines lock / unlock according to the presence or absence of the rectangular wave.
請求項1記載の位相同期発振器と、前記位相同期発振器から出力される発振周波数信号に基づき入力信号の周波数を変換するミキサを備えることを特徴とする送信機。 A transmitter comprising: the phase-locked oscillator according to claim 1; and a mixer that converts a frequency of an input signal based on an oscillation frequency signal output from the phase-locked oscillator. 請求項2に記載の送信機において、
前記ミキサの出力を増幅するパワーアンプをさらに備え、
前記判定回路は、前記アンロックを判断すると、前記パワーアンプの動作を停止することを特徴とする送信機。
The transmitter according to claim 2, wherein
A power amplifier for amplifying the output of the mixer;
The determination circuit stops the operation of the power amplifier when determining the unlocking.
請求項2に記載の送信機において、
前記ミキサの出力を増幅するRFアンプと、
前記RFアンプの出力を増幅するパワーアンプと、
前記矩形波の波数を計数し、前記判定回路に計数値を供給するカウンタ回路とをさらに備え、
前記判定回路は、前記計数値が第1の値を超えると前記RFアンプの動作を停止し、前記計数値が前記第1の値より大きい第2の値を超えると前記パワーアンプの動作を停止することを特徴とする送信機。
The transmitter according to claim 2, wherein
An RF amplifier for amplifying the output of the mixer;
A power amplifier for amplifying the output of the RF amplifier;
A counter circuit that counts the wave number of the rectangular wave and supplies a count value to the determination circuit;
The determination circuit stops the operation of the RF amplifier when the count value exceeds a first value, and stops the operation of the power amplifier when the count value exceeds a second value larger than the first value. A transmitter characterized by.
請求項2に記載の送信機において、
前記入力信号を増幅し、増幅後の信号を前記ミキサに供給するIFアンプと、
前記ミキサの出力を増幅するRFアンプと、
前記RFアンプの出力を増幅するパワーアンプと、
前記矩形波の波数を計数し、前記判定回路に計数値を供給するカウンタ回路とをさらに備え、
前記判定回路は、前記計数値が第1の値を超えると前記IFアンプの動作を停止し、前記計数値が前記第1の値より大きい第2の値を超ると前記RFアンプの動作を停止し、前記計数値が前記第2の値より大きい第3の値を超えると前記パワーアンプの動作を停止することを特徴とする送信機。
The transmitter according to claim 2, wherein
An IF amplifier that amplifies the input signal and supplies the amplified signal to the mixer;
An RF amplifier for amplifying the output of the mixer;
A power amplifier for amplifying the output of the RF amplifier;
A counter circuit that counts the wave number of the rectangular wave and supplies a count value to the determination circuit;
The determination circuit stops the operation of the IF amplifier when the count value exceeds a first value, and performs the operation of the RF amplifier when the count value exceeds a second value larger than the first value. The transmitter is stopped, and the operation of the power amplifier is stopped when the count value exceeds a third value larger than the second value.
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