JPH01279620A - 可変分周回路 - 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〕 本発明は超高周波領域で利用する電子回路要素の−っで
ある可変分周回路に関する。

本発明は高い周波数で動作する位相同期発振回路の帰還
ループに接続される可変分周回路として利用するに適す
る。本発明を用いた位相同期発振回路は、無線通信装置
の搬送波周波数または局部発振周波数を発生する発振回
路として利用するに適する。特に通信周波数を切替える
ことが必要な移動無線通信装置に利用するに適する。

〔従来の技術〕

自動車無線通信装置あるいは携帯無線通信装置は、利用
できる通信周波数が限られているので、制御によりある
いは操作により通信周波数をひんばんに切替えることが
必要である。このために、搬送波周波数あるいは局部発
振周波数を発生ずる発振回路として、可変分周回路を含
む位相同期発振回路が広く用いられている。

第５図はこのた必の可変分周回路として優れた特性を有
ずろパルススワロ−彩画変分周回路の構成図である。こ
の回路は、端子１１に入力する入力信号周波数を制御人
力５にしたがって２つの異なる分周値ｐ、ｐ＋１で分周
する２モード分周器３と、この分周器３の出力を計数し
設定された第一の値ａを計数したときに前記制御人力５
を送出して前記分周器のモードを転換させる第一〇カウ
ンタ１と、同じく前記分周器３の出力を計数し設定され
た第二の値ｂ（ただしｂ＜ａ）を計数したときに出力を
端子１２に送出する第二のカウンタ２とを備えた回路で
ある。

すなわち分周器３は２つの異なる分周値ｐまたはｐ＋１
で動作する２モード分周器である。この分周器の出力に
二つのカウンタ１および２が接続されて、カウンタ２が
１回の計数（ｂ）を終えて出力を送出すると１周期の動
作となる。

はじめにカウンタ１および２が同時にリセントされると
分周器３は分周値がｐとなり、カウンタ１が設定値ａを
計数したところで出力を送出して分周器３の分周値をｐ
−１−１にする。さらにカウンタ２は残りのｂ−ａを計
数して端子１２に出力を送出して初期状態に戻る。この
とき端子１１から端子１２までの分周値は、 ａ　　（ｐ＋１．）　＋　（ｂ−ａ）　−ａｐ＋ｂ　　
−（１）と−次式となり、二つのカウンタ１および２の
設定値ａおよびｂを選ぶことにより任意の分周値の出力
を得ることができる。この２つの設定値ａおよびｂはカ
ウンタの設定値であるから、プログラム制御回路を用い
て任意に変更することが可能であり、したがってこの可
変分周回路を位相同期発振回路のループ内に設けること
により、プログラム制御回路により任意に発振周波数を
変更することができる発振回路が得られる。

第６図は２モード分周器３の従来例ブロック構成図であ
る。ずなわち、この２モード分周器の典型的な構成はデ
ュアルモジュラス分周器と呼ばれるもので、複数の縦続
接続されたフリップフロップＦＦと、制御信号によりそ
の帰還ループを開閉するゲート回路とにより構成される
。

このパルススワロ−彩画変分周回路については、奥村他
「移動通信の基礎Ｊ昭和６１年電子通信学会発行、２６
９頁　に詳しい記述がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このパルススワロ−彩画変分周回路は上述のように、プ
ログラム制御回路の制御により、通信装置の内部に設け
た発振回路の発振周波数を変更するにはきわめて便利な
回路であるが、近年、移動無線通信装置の利用周波数が
きわめて高くなり、分周器の入力信号周波数がマイクロ
波周波数を越えると、上述のデュアルモジュラス分周器
で正しい動作を行うものを安価に得ることが困難になっ
た。すなわち、デュアルモジュラス分周器はディジタル
回路により構成されているので、１０ＧＨｚ以上で正し
く動作するフリップフロップ回路や論理素子を必要とす
ることになり、たとえ得られたとしてもきわめて高価で
あり、汎用の無線通信装置に利用するには適当でない。

本発明はこれを改良するもので、プログラム制御回路に
よる分周値の設定制御が可能であり、しかもきわめて高
い周波数まで動作する安価な可変分周回路を提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、前記２モード分周器を入力信号周波数に対し
てそれぞれ異なる分周値の出力周波数を発生するアナロ
グ能動回路を含む２個の固定分周器と、この２個の固定
分周器の一方の出力を前記制御人力にしたがって選択す
る切替器とにより構成することを特徴とする。

２個の固定分周器の分周値は互いに１だけ異なる値に設
定することがよい。これにより上述のパルススワロ−彩
画変分周回路となり、−次間数のパラメタを変更するこ
とにより任意の分周値を得ることができる。この２個の
固定分周器の分周値は２以上界なる値に設定することも
できる。

アナログ能動回路を含む固定分周器の望ましい一例は、
アナログ増幅器と、その出力を人力として非線形歪発生
回路を含む高調波発生回路と、その出力を入力信号周波
数と混合する混合回路を含む構成である。

また、アナログ能動回路を含む固定分周器の別の構成は
、上述のようにアナログ増幅器、高調波発生回路、混合
回路を備えた分周器と、その出力をさらに分周するディ
ジクル分周器の縦続回路である。

さらに別の構成は、分周された出力周波数とほぼ等しい
°ｒナログ自走発振器を注入同期発振器により構成し、
入力信号周波数でこの注入同期発振器を同期させる構成
である。

〔作用〕

アナログ能動素子を含む回路は、ディジタル回路にくら
べて高い周波数まで安定に動作するものを安価に得るこ
とができる。しかし、その分周値は固定的であり、安定
な２モード分周器は得られない。したがって、分周値の
異なる２つの固定分周器を別に設け、その出力を制御人
力により切替えて利用することにより、高い周波数まで
安定な２モ一ト分周器が安価に得られる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例回路のブロック構成図である。こ
の回路は、端子１１の入力信号周波数を制御人力５にし
たがって２つの異なる分周値で分周する２モード分周器
３′と、この分周器の出力を計数し設定された第一の値
ａを計数したときに前記制御人力を送出して前記分周器
のモードを転換させる第一のカウンタ１と、前記分周器
の出力を計数し設定された第二の値ｂ　（ただしｂａａ
）を計数したときに出力を送出する第二のカウンタ２と
を備えた可変分周回路であり、 その２モード分周器３′は、端子１１に人力する入力信
号周波数に対してそれぞれ異なる分周値の出力周波数を
発生するアナログ能動回路を含む２個の固定分周器と、
この２個の固定分周器の一方の出力を前記制御人力にし
たがって選択する切替器３７とを含むことを特徴とする
。

アナログ能動回路は、それぞれアナログ増幅器４２およ
び４６である。同調増幅器３１、帰還回路３２および混
合器３３により一つの固定分周器を構成する。

また同調増幅器３４、帰還回路３５および混合器３６に
より別の一つの固定分周器を構成する。

いまアナログ増幅器４２の出力周波数をｆ。とする。帰
還回路３２の高調波発生器４４により大きい歪を発生し
て、そのｍ次高調波ｍｆｏを濾波器４３により選択する
。この濾波器４３の出力を入力信号周波数ｆｉとともに
混合器３３で混合すると、ｆｌ　±　ｍｆ。

なる周波数が得られ、これから濾波器４１により一つの
周波数ｆ。を選択して、 ｆｏ＝　　ｆ　ｉ　　−ｒｎｆｏ　　　　　−−−（２
）とすると、 ｆ　ｏ＝　　ｆ　ｉ　／　（ｍ＋　１）　　　　　　−
・−（３）となる。一方、濾波器４７ではｍ次高調波の
代わりに（ｍ＋１）次高調波を選択し、濾波器４５ては
ｆ。

の代わりにｆ。′を選択すると、上式のｍに代えて（ｍ
＋１）を代入し、上記のｆ。に代えて［。′を代入して
、 ｆ　ｏ　’　−ｆ　＋　／　（ｍ＋　２　）　　　　　
−−（４）となる。

すなわち切替器３７の二つの人力には、上記（３）式お
よび（４）式で示す異なる周波数ｆ。およびｆ。′が与
えられる。第一〇カウンタ１はその設定値がａであり、
第二のカウンタ２はその設定値がｂである（ただしａ＜
ｂ）。第一のカウンタ１のキャリ出力により切替器３７
を制御し、第二〇カウンタ２の出力を端子１２の出力信
号とするとともに、この出力により二つのカウンタ１お
よび２をリセットする。したがって、この動作は上記従
来例で説明したパルススワロ−彩画変分周回路と同等で
ある。上記（１）式において、 ｐ＝ｍ＋ｉ　　　　　　　　　　　　　・・・・・・・
（５）とすれば、端子１２に得られる出力周波数は端子
１１の入力信号周波数［ｌに対して、 Ｆｏ　＝　ｆ　＋　／　（ａ　ｐ＋ｂ）　　　　　−−
−（６）となる。この（６）式の分母に示ず分周値はパ
ラメタをａおよびｂとする一次関数であるから、任意の
分周値の出力周波数を得ることができる。しかもパラメ
タａおよびｂはそれぞれカウンタ１および２の設定値で
あるから、プログラム制御回路によりこのパラメタを任
意に変更制御することができる。

また、上記（３）式および（４）式に示すように、ｆ。

およびｆ。′は入力信号周波数ｆ１のｍ分の１またはｍ
＋１分の１であるから、この出力周波数ｆ。

およびｆ。′を数ＧＨｚ程度になるように設定して、カ
ウンタｌおよび２としては十分に安定なものが安価に得
られる。

第２図はアナログ能動素子を含む固定分周器の別の構成
例を示す図である。この例は、入力信号周波数ｆ１およ
び出力周波数ｆ。を入力とする混合器５０と、この混合
器５０の出力を増幅するアナログ増幅器５１と、このア
ナログ増幅器５１の出力から周波数ｆ。の周波数を選択
する濾波器５２とから構成される。アナログ増幅器５１
はＣクラスの増幅器であって、多くの高調波を発生する
。

いま端子１４の出力周波数をｆｏとすると、混合器５０
の出力には周波数（ｆｉ−ｆｏ）が得られる。

この周波数が増幅器５１で増幅され、そのｍ次高調波が
濾波器５２て選択されると、 ｍ　（ｆ　＋　　ｆ　ｏ　）　＝　ｆｏ　　　　　　　
−−−（７）であるから、 ｆＯ＝　（ｍ／　（ｍ＋　１）　）ｆ　ｉ　　　　−（
８）となる。

第３図はアナログ能動素子を含む固定分周器のさらに別
の構成例を示す図である。この例では、混合器５５は第
１図で説明した混合器３３に相当し、同調増幅器５６は
同じ＜３１に相当し、逓倍器５７は同じ＜３２に相当す
る。その出力周波数をさらに、ディジタル分周器５８に
より分周する構成である。すなわち、アナログ回路によ
り２分の１あるいは３分の１などの周波数に分周してお
き、さらにそれをディジタル分周器５８で低い周波数に
分周する構成である。アナログ回路は２つの固定分周器
について同等で等しい周波数を出力する構成としておき
、後段のディジタル分周器５８で異なる分周値を設定す
ることができる。この構成により小型の回路が得られる
。

第４図はアナログ能動素子を含む分周器のさらに別の構
成例を示す図である。この例は、注入同期発振器である
自走発振器６１と、濾波器６２とから構成される。自走
発振器６１の発振周波数はほぼ所望の出力周波数ｆ。に
設定しておき、これを端子１１の入力信号周波数ｆ】で
注入同期させる。濾波器６２は周波数ｆ。を阻止し周波
数ｍｆ、を通過させるように設定すると、 ｆｉ　　＝　　ｒｎｆｏ　　　　　　　　　　　・・・
・・・・・・（９）とすることができる。すなわちｍ分
の１の周波数を発生させることができる。

濾波器６２を周波数（ｍ＋１）ｆｏを通過するように設
定すると、 ｆ　＋　　−（ｍ＋１）ｆｏ　　　　　　　　・・・・
・・・・・α０とすることができる。すなわち（ｍ＋１
）分の１の周波数を発生させることができる。したがっ
て上述の第１図と同様に、パルススワロ−形の可変分周
回路を構成することができる。

第４図において、符号６３は分布定数線路、符号６４は
電界効果トランジスタ、符号６５および６６はコンデン
サである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ディジタル回路
が安定に動作しない高い周波数で、安価なアナログ回路
を用いて安定に動作する可変分周回路が得られる。本発
明の回路は二つのカウンタの設定値を変更することによ
り任意の分周値をとることができるから、プログラム制
御回路により分周値を変更制御するに適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例回路のブロック構成図。 第２図はアナログ能動素子を含む分周器の第一の構成例
を示す図。 第３図はアナログ能動素子を含む分周器の第二の構成例
を示す図。 第４図はアナログ能動素子を含む分周器の第三の構成例
を示す図。 第５図は従来例回路のブロック構成図。 第６図は従来例回路に使用するデュアルモジュラス分周
器の構成図。 １　・第一のカウンタ、２・・・第二のカウンタ、３・
　２モード分周器、１１・・・入力信号周波数が与えら
れる端子、１２・出力周波数が送出される端子、３７・
・切替器。 特許出願人　日本電信電話株式会社 代理人　弁理士　井　出　直　孝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力信号周波数を制御入力にしたがって２つの異な
   る分周値で分周する２モード分周器（３）と、 この分周器の出力を計数し設定された第一の値ａを計数
   したときに前記制御入力を送出して前記分周器のモード
   を転換させる第一のカウンタ（１）と、 前記分周器の出力を計数し設定された第二の値ｂ（ただ
   しｂ＜ａ）を計数したときに出力を送出する第二のカウ
   ンタ（２）と を備えた可変分周回路において、 前記分周器（３）は、前記入力信号周波数に対してそれ
   ぞれ異なる分周値の出力周波数を発生するアナログ能動
   回路を含む２個の固定分周器と、この２個の固定分周器
   の一方の出力を前記制御入力にしたがって選択する切替
   器とを含む ことを特徴とする可変分周回路。