JPH01123529A - Pll発振回路方式 - Google Patents

Pll発振回路方式

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JPH01123529A
JPH01123529A JP62280800A JP28080087A JPH01123529A JP H01123529 A JPH01123529 A JP H01123529A JP 62280800 A JP62280800 A JP 62280800A JP 28080087 A JP28080087 A JP 28080087A JP H01123529 A JPH01123529 A JP H01123529A
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JP
Japan
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bpf
frequency
spurious
band
pll
Prior art date
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Pending
Application number
JP62280800A
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English (en)
Inventor
Koji Akiyama
秋山 好司
Yoshiteru Hashimoto
橋本 義照
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Yaesu Musen Co Ltd
Original Assignee
Yaesu Musen Co Ltd
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

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〕 この発明は特にスーパーヘテロゲイン方式の無線通信機
のミキサ段の局部発振器を構成するPLL(Phas@
Locked Loop )発振回路に関する。
〔従来技術と問題点〕
スーツ9−ヘテロゲイン受信方式は受信周波数上増幅お
よび混信除去に都合の良い中間周波数に変換して増幅す
るものであるため、高増幅度、高選択度が得られる利点
があるが、周波数を変換するためのミキサ(コンバータ
ともいう)段に用いる局部発振器は全体の性能に大きく
関係するので、周波数安定度、周波数設定精度、スゲリ
アスおよびノイズレベルはl!#に重要であり、最近は
PLL制御の発振器を用いることくより周波数の安定度
と設定精度についてはほぼ満足できる状態であるが、発
振出力に含まれるスゲリアスおよびノイズ(C/N)の
改善についてはなお一層の努力が望まれている。   
1 次にPLL発振器で問題となるスゲリアスにつき述べる
第6図は通信機の局部発振器に使用されることが多い、
ルーグ内にミキサ段を含むPLL発振回路・の構成図で
あって、電圧制御発換器(以下vCOと略記する)の発
振周波数1. ミキサ(以下MIXと略記する)・バン
ドパスフィルタ(以下BPFと略記する)・グログラマ
プル分周器(以下PDと略記する)を通して位相比較器
(以下φDと略記する〕に加え、基準局□波数との位相
差出方をローパスフィルタ(以下LPF’と略記する)
で直流化した制御電圧によりvCOの発振周波数を設定
するものである。基本的PLL回路とくらべてMIXお
よびその局部発振器(以下LOと略記する)とBPFが
余分にいるが、MIXでループ周波数を低下してPDの
分局比を小さく出来ることと、 LOの周波数を微!I
l整することで700周波数の微調ができるので、PD
で周波数の上位桁を設定しWで下位桁を微細設定できる
便宜があって応用範囲が広いのである。
しかしながら、 MIXの出力中には入力と局部発振と
の和差周波数のほかに高調波同志の和差周波数がスゲリ
アスとして存在して、これが制御ループを通してPLL
発撮出力中のスゲリアスとなるので、 MIXの出力部
にはBPF ?入れてスゲリアスを除去している。受信
ミキサでは通常出方の中間周波数は一定であるゆえBP
Fはサイドバンド金通過する程度の狭帯域でよいからス
ゲリアス除去は容易であるが、このMIXの場合には出
力周波数の変化範囲が広い(その詳細については後の実
施例にて説明する)場合にはBPFの通過帯域も広くな
り、スゲリアスの混入を完全に防止することは不可能で
ある。
MIXのスゲリアス低減手段として、ダブルバランスド
ミキサの採用と入力バッファにAGCi加えて入力レベ
ルを適値に保つことは有効であるが、万全では無い。ま
たvCOの制御電圧感度を低くすることおよび、 LP
Fの時定数を大きくすることに副作用があるので程度問
題となp、他の防止対策が求められていたのである。
〔発明の目的〕
この発明は特に無線通信機の局部発振器に用いられるこ
との多い、ミキサ形PLL発振器で問題となる発振出方
中のスゲリアスの除去あるいは低減を目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は第6図に例示したようなミキシング方式のPL
L発振回路において、最i PLLルーグ(多重ルーダ
の場合)のミキサ出力中のスゲリアス成特徴とするPL
L発撤回路方式であって、 BPFの切り換えは第1図
例示のようにPLL発振回路の周波数設定を行なうマイ
クロコンビ、−タ(我が国ではCPUの名称で呼ばれる
商品が多いので、以下C?υと略記する)により制御す
るのが便利であり、また発1振周波数範囲が広くて複数
のvcot−切り、換えてカバーする構成でに、第5図
例示のようにBPFの切シ換え’6 vcoの切り換え
と連動するのも生産上の有利性が大きいものである。そ
れ等の細部については次の実施例の項にて詳述する。
〔発明の実施例〕
本発明2w帯帯下下ゼネラルカバレージ受信機の局部発
振器に適用した実施例につき説明する。
受信部の構成は第1中間周波数47.055 MHz第
2中間周波数455 kHzであって、受信可能周波数
範囲2o〜30 MHzとすると、第1ミクサの局部発
振周波数は47.055〜77.055MHzとなり、
第1図のPLL発振器を局部発振器とすると、vCO出
力(MIX入力f1も同じ)、がこれに相当する。
PLL動作の基本となる基準周波数’k 500 kH
zとすると、位相比較器φD、に加わるグログラマプル
分局器PDの出力周波数が500 kHzとなる周波数
関係でループがロックするのでPDの入力周波数f、は
0.5 MHzの倍数であり、局部発振器LOの周波数
f2との関係は f、±f2=f、  ・・・(ミΦすの周波数関係式〕
からf3=3〜33 MHz 1f2==44.055
 MHzであり、FDの分局比変化による周波数設定は
500 kHz間隔であるので、その中間の周波数変化
のためにf2は44.055〜44.555 MFiz
 rWik微調整する。これ等の周波数は過去の経験に
基づいて選定されたものであり、問題の少ない周波数と
考えてよ−。
第2図にルーグ内MIXの入力・局部発振・出力および
出力中のスゲリアス周波数を示すが、横軸は周波数範囲
が広いので対数目盛としである。ここでfの変化量が3
0 MHzであるのに対してf2の変化tは0.5 M
Hzと小さいから、f2=44.055MHz一定と考
えると、f3は 47.055−44.055=3 MN(s (fsの
最低値)77.055−44.055÷33MHz (
fsの最高値)の間で変化するがMIX出力中にはf、
とf2およびf、+f2も混在するので、それ等全除去
するために従来1−j、 MIXの出力部に2.5〜3
3.5 Wniz程度の通過帯域のBPFを設けている
が、MIXの出力中には!、とf2の高調波関係出力が
スゲリアスとして存在し、f3=3MH3の場合には 2 f 1−2 Z2−94.11 88.11〜6 
駅zからl Of 1−10f2〜470.55−44
0.55 =30 曲g−までの間に3皿z間隔でスゲ
リアスが発生し、 BPF七通過することになる。幸な
ことく高調波によるスゲリアスは基本波出力に比して2
0 dB以上レベルが低く、さらにMIX Qダブルバ
ランス回路とすることによシf、f2t−含めてさらに
20 dB以上は低減できるため通常用途には全く支障
ないことが多いが、高性能機としてはさらにスゲリアス
の除去が望まれるため、本発明ではBPF ’i狭帝域
としてスゲリアスの通過全阻止するのであって、f3が
最低の3 MH’zの場合には例えばBPF、 t’s
 2.8〜5.5 bmsとすれば6 MHz以上のス
ゲリアスは全部除去できるが、f5が5.5 MHz 
k越えると通過できなくなるから、5.5〜10 MH
zのBPF2に切換えるようにする。なお超高次調波に
よるスゲリアスはフィルタ帯域内に存在するが、レベル
が極めて小さいので問題とならない。このようにして、
周波数帝城比2倍弱のBPF ?用いれば第3図のよう
に4種のBPFで3〜33 MHz kカバーできるが
、最も近接したスゲリアスを重点的に減衰する回路構成
とするか、スゲリアスの影響のない帯域のBPFの帯域
幅を広くとることによシBPF t−3a[以下に減ら
せる場合もある。いづれにしても全帯域t−taiのB
PF’でカバーするのに比してスゲリアスは確実に減少
することは明らかである。
実施上では広帯域のBPF’はLPFとHPFの組み合
わせにより構成する関係上LC形ではエレメントが多く
なり形状が大きく、調整にも手間が掛るので、 LPF
とHI’Fの一方のみを切換えてもよいが、現在はセラ
ミックフィルタの如き小形・安価で帯域特性も優れた部
品があるので、フィルタ全増設することに生産上での支
障とならない。ただf3の変化に合わせてBPF t−
切り換える必要があるので、本夾施例ではグログラマツ
ル分局器PDの分局比を設定してvCOの発振周波数を
制御するCPUの周波数グログラムK BPF切換動作
を組入れることにエリ自動的に最適状態でBPF t−
選択する構成であり、そのためのCPUグログラムのフ
ローチャートを第4図に示す。
第4図において、NはPDの分局数であり、Fは本来は
PLL発損発液周波数、とするのが正しいが、f、−f
2=f、の関係から、F = f、とし次男がBPF、
の上限周波数F4、BPF2の上限周波数F2、BPF
、の上限周波数F3と直接に比較できるので判り易くて
都合が良い。各BPFの帯域端は多少オーバラッグして
いるから切換時の動作は安定に行なわれる。
〔他の実施例〕
第5図は本発明の他の実施回路構成例であって、ミキサ
形PLL発振器が発振周波数範囲の異る複数のvCOで
構成される場合に、MIX出力部の通過帯域の異なるB
PF ?使用vCOと合わせて同時に切換えるようにし
た使用例である。
周波数関係を前項の実施例と同一とすると、VCOの発
振周波数は47.055〜77.055 MHzで、変
化範囲は30MHzと広いが、変化率としては77.0
55÷47.05 !>= 1.64と2倍以下である
から、1個のvCOでカバーすることが出来るが、複数
のvCOで分担してカバーすれば、VCOの制a′電圧
感度を小さくできるので、発振周波数安定度の向上と制
御回路より混入fるスゲリアスとノイズの減少という効
果がある。
第5図ではVCCIVCO1=47.055〜60.0
55MH2,vCO□=60.055〜77.055M
H3に分割してオリ、VCO,T(7) f3はf、−
f2であるから、f、=3〜16 MHzであり、BP
F、がこの通過帯域を分担する。またVCO2でにf3
=16〜33皿2であシ、BPF2がこの通過帯域を分
担する。そこでVCOlとBPF、の組合わせと、 V
CO□とBPF2との組合わせで使用することとなり、
 BPFの切換スイッチS、・S2とvCOの切換スイ
ッチS3とを連動で操作するのは合理的である。またこ
の切換のタイミングはPDに供給する11周波数設定デ
ータによシ制御することにより、複数のvCOとBPF
の自動選択が容易に行なえる。
この構成ではvCOとBPFの関係が直結しているから
、特に重要な周波数帯ではvCOとBPFの帯域を狭ク
シ、あまり重要で無い周波数帯ではvCOとBPFの帯
域を広く取る等の設計上の配慮が容易である。
〔発明の効果〕
本発明ではミキサ形PLL発振回路のミキサ出力部のB
PFの通過周波数帯域を狭くして制御回路中のスゲリア
スを除去あるいは低減する構成であるから、他のスゲリ
アス低減手段とは相加的に有効であり、複数のBPFの
選択は特許請求の範囲第2項および第3項に記載し実施
例にて説明した方法によシ自動的に行なわれるのである
から、受信機の操作運用上には何等の手間も副作用的問
題も生じないのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図の回路のミキサ出力に生ずるスプリアスと従来の
BPFとの関係を示す図、第3図は第1図回路のミキサ
出力に生ずるスゲリアスと本発明の複数BPFの関係金
示す図、第4図は第1図におけるBPF’切換の念めの
CPUのグロダラムのフローチャート、第5図は本発明
の他の実施例を示すブロック図、第6図はミキサ形PL
L発振器の基本回路図である。 vco −vco  −vCO2・・・電圧制御発振器
、MIX・・・ミキサ、 LO・・・局部発振器、 B
PF −BPF4・BPF2・・・バンド/9スフィル
タ、 PD・・・グログラマール分周器、φD・・・位
相比較器、 LPF・・・ローフ9スフイルタ。 特許出願人  八重洲無線株式会社 第  1  図 47.055/v77.055MHz 第  3  図 闇丘農IMHz) 第  4  図 第  5  図 I 第  6  図 PLL i激払υ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電圧制御発振器・位相比較器・プログラマブル分
    周器・基準発振器・ローパスフィルタ・ミキサー・局部
    発振器・バンドパスフイルタにより構成される、ミキシ
    ング方式のPLL発振回路において、最終PLLループ
    のミキサ出力中のスプリアス成分を除去するためバンド
    パスフイルタの通過周波数帯域を、電圧制御発振器の発
    振周波数の変化に対応して切り換えることを特徴とする
    PLL発振回路方式。
  2. (2)前記第1項のPLL発振回路において、バンドパ
    スフイルタの通過周波数帯域の切り換えはPLL発振回
    路の周波数設定を行なうマイクロコンピュータにより行
    なわれることを特徴とする、PLL発振回路方式。
  3. (3)前記第1項のPLL発振回路において、電圧制御
    発振器が発振周波数範囲の異る複数の電圧制御発振器群
    からなる場合に、バンドパスフイルタの切り換えは該電
    圧制御発振器群の切り換えと連動して行なわれることを
    特徴とする、PLL発振回路方式。
JP62280800A 1987-11-06 1987-11-06 Pll発振回路方式 Pending JPH01123529A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS584497A (ja) * 1981-06-01 1983-01-11 ユ−・エム・シ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレイテツド コイン取扱装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS584497A (ja) * 1981-06-01 1983-01-11 ユ−・エム・シ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレイテツド コイン取扱装置

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