JPH0218583Y2 - - Google Patents
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- JPH0218583Y2 JPH0218583Y2 JP1980065879U JP6587980U JPH0218583Y2 JP H0218583 Y2 JPH0218583 Y2 JP H0218583Y2 JP 1980065879 U JP1980065879 U JP 1980065879U JP 6587980 U JP6587980 U JP 6587980U JP H0218583 Y2 JPH0218583 Y2 JP H0218583Y2
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- JP
- Japan
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- modulation
- oscillation frequency
- circuit
- variable capacitance
- capacitance element
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 30
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
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- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000009528 severe injury Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
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- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、変調部の発振周波数の制御感度を変
調特性に影響を及ぼすことなく制御できるように
した位相同期型変調回路に関する。
調特性に影響を及ぼすことなく制御できるように
した位相同期型変調回路に関する。
従来、変調部の変調出力周波数と基準周波数と
を位相比較し、その位相差に基づいて変調部の発
振周波数を制御し安定化をはかる位相同期型の変
調回路がある。この種の回路は、例えば第１図に
示す如く、共振器として例えば空洞共振器を備え
た変調部１の変調用バラクタダイオード２にカツ
プリングコンデンサ３を介して変調信号を印加
し、これにより周波数変調している。このとき、
上記変調用ダイオード２には、抵抗４，５で分割
したバイアス電圧が供給してあり、これにより変
調部１の変調特性を最良の状態に設定している。
そして、変調部１の変調出力周波数と基準発振器
６の基準発振出力周波数とを、それぞれ分周器
７，８で分周したのち位相比較器９により位相比
較し、その位相差に相当する直流出力をアクテイ
ブフイルタ１０を介して前記変調部１に設けられ
た発振周波数制御用のバラクタダイオード１１に
印加し、これにより例えば周囲の温度変化により
発振周波数がドリフトを起こした場合の発振周波
数の制御を行なつている。なお、上記アクテイブ
フイルタ１０は、オペアンプで構成されている。
を位相比較し、その位相差に基づいて変調部の発
振周波数を制御し安定化をはかる位相同期型の変
調回路がある。この種の回路は、例えば第１図に
示す如く、共振器として例えば空洞共振器を備え
た変調部１の変調用バラクタダイオード２にカツ
プリングコンデンサ３を介して変調信号を印加
し、これにより周波数変調している。このとき、
上記変調用ダイオード２には、抵抗４，５で分割
したバイアス電圧が供給してあり、これにより変
調部１の変調特性を最良の状態に設定している。
そして、変調部１の変調出力周波数と基準発振器
６の基準発振出力周波数とを、それぞれ分周器
７，８で分周したのち位相比較器９により位相比
較し、その位相差に相当する直流出力をアクテイ
ブフイルタ１０を介して前記変調部１に設けられ
た発振周波数制御用のバラクタダイオード１１に
印加し、これにより例えば周囲の温度変化により
発振周波数がドリフトを起こした場合の発振周波
数の制御を行なつている。なお、上記アクテイブ
フイルタ１０は、オペアンプで構成されている。
ところで、上記発振周波数の制御範囲を広く設
定するためには、位相同期ループによる発振周波
数の制御感度を高める必要があり、この制御感度
の増加を従来では一般に位相比較器９の感度を高
め、さらにアクテイブフイルタ１０の利得を高め
ることにより行なつている。ところが、制御感度
をさらに高めようとすると、上記従来の構成では
発振周波数制御用のバラクタダイオード１１と変
調部１の空洞共振器との高周波的結合を密にしな
ければならない。このように高周波結合を密にす
ると、変調部１内での上記発振周波数制御用バラ
クタダイオード１１の高周波的影響力が大きくな
り、これにより変調特性、例えば微分特性や遅延
特性の劣化を生じ非常に好ましくなかつた。また
制御感度を増加させる代りに、位相同期ループ内
に例えば直流増幅器を設けてこの増幅器により発
振周波数制御信号の利得を制御することも考えら
れるが、このような構成では制御信号電圧の上限
が電源電圧値により規定されてしまい、この電源
電圧はバラクタダイオードの耐圧等を考慮してそ
れほど大きくすることができないことから、発振
周波数を十分に広い範囲で制御することが難しか
つた。
定するためには、位相同期ループによる発振周波
数の制御感度を高める必要があり、この制御感度
の増加を従来では一般に位相比較器９の感度を高
め、さらにアクテイブフイルタ１０の利得を高め
ることにより行なつている。ところが、制御感度
をさらに高めようとすると、上記従来の構成では
発振周波数制御用のバラクタダイオード１１と変
調部１の空洞共振器との高周波的結合を密にしな
ければならない。このように高周波結合を密にす
ると、変調部１内での上記発振周波数制御用バラ
クタダイオード１１の高周波的影響力が大きくな
り、これにより変調特性、例えば微分特性や遅延
特性の劣化を生じ非常に好ましくなかつた。また
制御感度を増加させる代りに、位相同期ループ内
に例えば直流増幅器を設けてこの増幅器により発
振周波数制御信号の利得を制御することも考えら
れるが、このような構成では制御信号電圧の上限
が電源電圧値により規定されてしまい、この電源
電圧はバラクタダイオードの耐圧等を考慮してそ
れほど大きくすることができないことから、発振
周波数を十分に広い範囲で制御することが難しか
つた。
本考案は、上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、発振周波数制御用
の可変容量素子と変調部の共振器との高周波結合
を密にすることなく発振周波数の制御感度を高く
し得、これにより変調特性の劣化を生じることな
くかつ十分広い範囲で発振周波数の制御を行ない
得る位相同期型変調回路を提供することにある。
で、その目的とするところは、発振周波数制御用
の可変容量素子と変調部の共振器との高周波結合
を密にすることなく発振周波数の制御感度を高く
し得、これにより変調特性の劣化を生じることな
くかつ十分広い範囲で発振周波数の制御を行ない
得る位相同期型変調回路を提供することにある。
本考案では、変調回路をして本来共振器との結
合が強い変調用バラクタダイオードのバイアスに
周波数制御信号を重畳することにより、上記目的
を達成する。
合が強い変調用バラクタダイオードのバイアスに
周波数制御信号を重畳することにより、上記目的
を達成する。
以下、本考案を図面に示す一実施例を参照して
説明する。なお、前記第１図と同一部分には同一
符号を付して詳しい説明は省略する。第２図にお
いて、位相同期回路１２のアクテイブフイルタ１
０から出力された制御信号は、変調部１の発振周
波数制御用のバラクタダイオード１１に印加され
るとともに、バツフア回路１３に供給されてい
る。このバツフア回路１３は、バイアス回路１４
の各抵抗４，５で分割されたバイアス出力を第１
の入力抵抗１５を介して差動増幅器１６の非反転
入力端子に導入するとともに、この非反転入力端
子に前記位期同期回路１２の出力即ち周波数制御
信号を第２の入力抵抗１７を介して導入してい
る。さらにバツフア回路１３は、差動増幅器１６
の出力を出力抵抗１８を介して変調部１の変調用
バラクタダイオード２に印加するとともに、帰還
抵抗１９を経て差動増幅器１６の反転入力端子に
帰還している。
説明する。なお、前記第１図と同一部分には同一
符号を付して詳しい説明は省略する。第２図にお
いて、位相同期回路１２のアクテイブフイルタ１
０から出力された制御信号は、変調部１の発振周
波数制御用のバラクタダイオード１１に印加され
るとともに、バツフア回路１３に供給されてい
る。このバツフア回路１３は、バイアス回路１４
の各抵抗４，５で分割されたバイアス出力を第１
の入力抵抗１５を介して差動増幅器１６の非反転
入力端子に導入するとともに、この非反転入力端
子に前記位期同期回路１２の出力即ち周波数制御
信号を第２の入力抵抗１７を介して導入してい
る。さらにバツフア回路１３は、差動増幅器１６
の出力を出力抵抗１８を介して変調部１の変調用
バラクタダイオード２に印加するとともに、帰還
抵抗１９を経て差動増幅器１６の反転入力端子に
帰還している。
したがつて、このような構成によれば、位相同
期回路１２の周波数制御信号は、バツフア回路１
３の差動増幅器１６においてバイアス回路１４の
バイアス出力に重畳され、しかるのち変調器１の
変調用バラクタダイオード２に印加される。この
結果、変調部１における発振周波数の制御感度
は、バラクタダイオード１１ばかりでなく変調用
バラクタダイオード２によつても制御されること
になる。
期回路１２の周波数制御信号は、バツフア回路１
３の差動増幅器１６においてバイアス回路１４の
バイアス出力に重畳され、しかるのち変調器１の
変調用バラクタダイオード２に印加される。この
結果、変調部１における発振周波数の制御感度
は、バラクタダイオード１１ばかりでなく変調用
バラクタダイオード２によつても制御されること
になる。
ここで、上記変調部１の発振周波数制御感度つ
まり位相同期回路１２の出力点における制御感度
Ｋは、変調用バラクタダイオード２による制御感
度およびバラクタダイオード１１による制御感度
をそれぞれK1，K2とすると、 Ｋ＝K2＋R6＋R3／R4K1 〔Hz／Ｖ〕 …(1) のようにあらわされる。ただし、R3およびR4は
差動増幅器１６の第１および第２の各入力抵抗１
５，１７の抵抗値を、またR6は、バイアス回路
１４の抵抗４，５の値をそれぞれR1，R2とする
時その並列合成抵抗値、つまり R6＝R1，0R2／R1＋R2 を示すものである。
まり位相同期回路１２の出力点における制御感度
Ｋは、変調用バラクタダイオード２による制御感
度およびバラクタダイオード１１による制御感度
をそれぞれK1，K2とすると、 Ｋ＝K2＋R6＋R3／R4K1 〔Hz／Ｖ〕 …(1) のようにあらわされる。ただし、R3およびR4は
差動増幅器１６の第１および第２の各入力抵抗１
５，１７の抵抗値を、またR6は、バイアス回路
１４の抵抗４，５の値をそれぞれR1，R2とする
時その並列合成抵抗値、つまり R6＝R1，0R2／R1＋R2 を示すものである。
上記第(1)式から明らかなように、発振周波数の
制御感度Ｋは、（R6＋R3）とR4との比を可変する
ことにより制御可能となる。言い換えれば、バイ
アス回路１４の各抵抗値R1，R2を固定とした場
合、バツフア回路１３の第１および第２の各入力
抵抗１５，１７の値R3，R4を調整することによ
り、発振周波数の制御感度の調整を行ない得る。
制御感度Ｋは、（R6＋R3）とR4との比を可変する
ことにより制御可能となる。言い換えれば、バイ
アス回路１４の各抵抗値R1，R2を固定とした場
合、バツフア回路１３の第１および第２の各入力
抵抗１５，１７の値R3，R4を調整することによ
り、発振周波数の制御感度の調整を行ない得る。
例えば、いまK1＝1.5MHz／Ｖ，K2＝0.3MHz／
Ｖ，R6＝3KΩ，R3＝15KΩ，R4＝100KΩに設定
したとすると、上記第(1)式から明らかなように全
体の制御感度Ｋは Ｋ＝0.57MHz／Ｖ となり、発振周波数制御用のバラクタダイオー
ド１１のみにより制御感度を設定する場合（K2
＝0.3MHz／Ｖ）に比べて２倍近い制御感度を得
ることができる。
Ｖ，R6＝3KΩ，R3＝15KΩ，R4＝100KΩに設定
したとすると、上記第(1)式から明らかなように全
体の制御感度Ｋは Ｋ＝0.57MHz／Ｖ となり、発振周波数制御用のバラクタダイオー
ド１１のみにより制御感度を設定する場合（K2
＝0.3MHz／Ｖ）に比べて２倍近い制御感度を得
ることができる。
したがつて、制御感度を高めるためにバラクタ
ダイオード１１と空洞共振器との高周波結合を密
にする必要はなくなり、これにより変調特性への
悪影響は生じない。ちなみに、バラクタダイオー
ド１１のみで上記制御感度Ｋ＝0.57MHz／Ｖを得
ようとすると、バラクタダイオード１１と空洞共
振器との高周波結合を上記制御感度Ｋ＝0.57M
Hz／Ｖに相当する分だけ強めなければならないこ
とになり、これにより変調特性は劣化する。
ダイオード１１と空洞共振器との高周波結合を密
にする必要はなくなり、これにより変調特性への
悪影響は生じない。ちなみに、バラクタダイオー
ド１１のみで上記制御感度Ｋ＝0.57MHz／Ｖを得
ようとすると、バラクタダイオード１１と空洞共
振器との高周波結合を上記制御感度Ｋ＝0.57M
Hz／Ｖに相当する分だけ強めなければならないこ
とになり、これにより変調特性は劣化する。
ところで、位相同期回路１２の出力、つまり発
振周波数の制御出力は、位相同期回路１２のダン
ピング系数ξによつてその応答特性が変化する。
例えば、第３図および第４図に示す如く、ダンピ
ング系数ξを小さく定めると、制御出力（第３図
では制御出力を定常時の値で規格化したもの）の
立上がり時間が短かくなる反面、オーバシユート
が大きくなる。一方、ダンピング系数ξを大きく
すると、オーバシユートは小さくなるがその反面
立上がり時間が長くなる。なお、第３図中ξ1，
ξ2，ξ3は、それぞれダンピング系数が0.1，0.5，
1.5の場合の特性を示し、また第４図イ，ロはそ
れぞれ立上がり時間の変化およびオーバシユート
の変化を示している。
振周波数の制御出力は、位相同期回路１２のダン
ピング系数ξによつてその応答特性が変化する。
例えば、第３図および第４図に示す如く、ダンピ
ング系数ξを小さく定めると、制御出力（第３図
では制御出力を定常時の値で規格化したもの）の
立上がり時間が短かくなる反面、オーバシユート
が大きくなる。一方、ダンピング系数ξを大きく
すると、オーバシユートは小さくなるがその反面
立上がり時間が長くなる。なお、第３図中ξ1，
ξ2，ξ3は、それぞれダンピング系数が0.1，0.5，
1.5の場合の特性を示し、また第４図イ，ロはそ
れぞれ立上がり時間の変化およびオーバシユート
の変化を示している。
このため、一般には立上がり時間とオーバシユ
ートとがそれぞれ所定値以内となるように、ダン
ピング系数を0.5〜0.8程度に定めている。
ートとがそれぞれ所定値以内となるように、ダン
ピング系数を0.5〜0.8程度に定めている。
ここで、上記ダンピング系数ξは、前記アクテ
イブフイルタ１０を第５図のように構成すると、 ξ＝T2／２〔2πKDＫ／T1N〕1/2 …(2) のようにあらわすことができる。ただし、 Ｎ：分周器７の分周数 KD：位相比較器９の検波感度〔Ｖ／rad〕 T1：抵抗２０の抵抗値とコンデンサ２２の容
量との積からなる時定数 T2：抵抗２１の抵抗値とコンデンサ２２の容
量との積からなる時定数 である。
イブフイルタ１０を第５図のように構成すると、 ξ＝T2／２〔2πKDＫ／T1N〕1/2 …(2) のようにあらわすことができる。ただし、 Ｎ：分周器７の分周数 KD：位相比較器９の検波感度〔Ｖ／rad〕 T1：抵抗２０の抵抗値とコンデンサ２２の容
量との積からなる時定数 T2：抵抗２１の抵抗値とコンデンサ２２の容
量との積からなる時定数 である。
したがつて、上記第(2)式において、ダンピング
系数ξを0.5〜0.8に規定するためには、Ｎ，KD，
T1，T2が定数であるので、位相同期回路１２に
よる発振周波数の制御感度Ｋに制限を設ける必要
がある。すなわち、位相同期回路１２による発振
周波数の制御感度Ｋは、自ずとその可変範囲が規
定される。
系数ξを0.5〜0.8に規定するためには、Ｎ，KD，
T1，T2が定数であるので、位相同期回路１２に
よる発振周波数の制御感度Ｋに制限を設ける必要
がある。すなわち、位相同期回路１２による発振
周波数の制御感度Ｋは、自ずとその可変範囲が規
定される。
このように、本実施例の回路によれば、位相同
期回路１２の制御出力をバラクタダイオード１１
に印加するばかりでなく、バツフア回路１３でバ
イアス回路１４のバイアス出力に重畳して変調用
バラクタダイオード２に印加することによつて、
位相同期回路１２による発振周波数の制御感度Ｋ
を、バラクタダイオード１１と空洞共振器との高
周波結合を強くすることなく高めることができ、
これにより変調部１の変調特性を悪化を防止する
ことができる。また、制御感度をバツフア回路１
３の入力抵抗１５，１７の値を可変することによ
り調整できるので、高周波結合度を調整する場合
に比べて制御感度の値を極めて簡単に最適値に設
定することができる。さらに本実施例は、制御感
度を可変することにより発振周波数の制御範囲を
設定するようにしているため、制御信号電圧を直
流増幅器で増幅することにより発振周波数の制御
範囲を設定する方式に比べて、電源電圧値により
制限されることなく、十分に広い範囲で発振周波
数の制御を行なうことができる。
期回路１２の制御出力をバラクタダイオード１１
に印加するばかりでなく、バツフア回路１３でバ
イアス回路１４のバイアス出力に重畳して変調用
バラクタダイオード２に印加することによつて、
位相同期回路１２による発振周波数の制御感度Ｋ
を、バラクタダイオード１１と空洞共振器との高
周波結合を強くすることなく高めることができ、
これにより変調部１の変調特性を悪化を防止する
ことができる。また、制御感度をバツフア回路１
３の入力抵抗１５，１７の値を可変することによ
り調整できるので、高周波結合度を調整する場合
に比べて制御感度の値を極めて簡単に最適値に設
定することができる。さらに本実施例は、制御感
度を可変することにより発振周波数の制御範囲を
設定するようにしているため、制御信号電圧を直
流増幅器で増幅することにより発振周波数の制御
範囲を設定する方式に比べて、電源電圧値により
制限されることなく、十分に広い範囲で発振周波
数の制御を行なうことができる。
なお、本考案は上記実施例に限定されるもので
はない。例えば、バツフア回路１３において、入
力抵抗１５あるいは帰還抵抗１９を省略、つまり
短絡してもよい。その他、バツフア回路１３をは
じめとして位相同期回路１２およびバイアス回路
１４等についても、本考案の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できる。
はない。例えば、バツフア回路１３において、入
力抵抗１５あるいは帰還抵抗１９を省略、つまり
短絡してもよい。その他、バツフア回路１３をは
じめとして位相同期回路１２およびバイアス回路
１４等についても、本考案の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できる。
以上詳述したように、本考案によれば、発振周
波数制御用の可変容量素子と変調部の共振器との
高周波結合を密にすることなく発振周波数の制御
感度を高くし得、これにより変調特性の劣化を生
じることなくかつ十分広い範囲で発振周波数の制
御を行ない得る位相同期型変調回路を提供するこ
とができる。
波数制御用の可変容量素子と変調部の共振器との
高周波結合を密にすることなく発振周波数の制御
感度を高くし得、これにより変調特性の劣化を生
じることなくかつ十分広い範囲で発振周波数の制
御を行ない得る位相同期型変調回路を提供するこ
とができる。
第１図は従来における位相同期型変調回路の概
略構成図、第２図は本考案の一実施例における位
相同期型変調回路の概略構成図、第３図および第
４図は上記回路の作用説明に用いるための特性
図、第５図は上記回路における位相同期回路のア
クテイブフイルタの概略構成図である。 １……変調部、２……変調用バラクタダイオー
ド、７，８……分周器、９……位相比較器、１０
……アクテイブフイルタ、１１……発振周波数制
御用バラクタダイオード（バラクタダイオード）、
１２……位相同期回路、１３……バツフア回路、
１４……バイアス回路、１５，１７……入力抵
抗、１６……差動増幅器。
略構成図、第２図は本考案の一実施例における位
相同期型変調回路の概略構成図、第３図および第
４図は上記回路の作用説明に用いるための特性
図、第５図は上記回路における位相同期回路のア
クテイブフイルタの概略構成図である。 １……変調部、２……変調用バラクタダイオー
ド、７，８……分周器、９……位相比較器、１０
……アクテイブフイルタ、１１……発振周波数制
御用バラクタダイオード（バラクタダイオード）、
１２……位相同期回路、１３……バツフア回路、
１４……バイアス回路、１５，１７……入力抵
抗、１６……差動増幅器。
Claims (1)
- 共振器およびこの共振器とそれぞれ結合した発
振周波数制御用の可変容量素子と変調用の可変容
量素子とを有し、これらの可変容量素子のうち変
調用の可変容量素子に変調信号を印加して周波数
変調を行なう変調部と、前記変調用の可変容量素
子をバイアスするバイアス回路と、前記変調部の
発振出力周波数を基準周波数と比較してその位相
差に相当する発振周波数制御信号を形成しさらに
この信号を増幅およびろ波したのち前記発振周波
数制御用の可変容量素子に供給する位相比較器部
と、この位相比較器部から出力される前記発振周
波数制御信号を前記バイアス回路の出力に重畳し
て前記変調用の可変容量素子に供給するバツフア
回路本体と、前記バイアス回路の出力への前記発
振周波数制御信号の重畳量を可変する回路とを具
備し、前記発振周波数制御用の可変容量素子への
前記発振周波数制御信号の供給量と、前記バイア
ス回路の出力への前記発振周波数制御信号の重畳
量との協動により前記変調部における発振周波数
の制御感度を制御するようにしたことを特徴とす
る位相同期型変調回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980065879U JPH0218583Y2 (ja) | 1980-05-14 | 1980-05-14 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980065879U JPH0218583Y2 (ja) | 1980-05-14 | 1980-05-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56167609U JPS56167609U (ja) | 1981-12-11 |
| JPH0218583Y2 true JPH0218583Y2 (ja) | 1990-05-24 |
Family
ID=29659992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1980065879U Expired JPH0218583Y2 (ja) | 1980-05-14 | 1980-05-14 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0218583Y2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53106555A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-16 | Fujitsu Ltd | Modulator |
-
1980
- 1980-05-14 JP JP1980065879U patent/JPH0218583Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53106555A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-16 | Fujitsu Ltd | Modulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56167609U (ja) | 1981-12-11 |
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