JPH02192320A - 位相同期発振器 - 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、安定な低周波数の基準信号に同期したマイク
ロ波帯以上の高い周波数を得るようにした位相同期発振
器に関するものである。

〔従来の技術〕

無線送信機、受信機の局部発振器等において、マイクロ
波帯で周波数安定度の高い信号が必要な場合、分周回路
および位相比較器を含む位相同期ループを用いて発振器
出力を安定化する技法が汎用されている。

第４図は、従来の位相同期発振器の構成を示す。

電圧制御発振回路１４は供給される制御電圧に応じて出
力周波数が制御される。この電圧制御発振器１４の出力
は電力分配器１５に供給され分配出力される。電力分配
器１５の出力の一方は周波数逓倍器１７に供給される。

また、他方は逆相分配器１６に供給される。逆相分配器
１６は電力分配器１５から供給される信号を互いに逆相
の２つの信号に分配して出力する。分周回路１２は逆相
分配器１６が出力する２つの信号によって動作され、こ
れらの信号を分周した信号を得る。この分周出力は位相
比較器１３に供給され、入力端子４より入力される基準
信号と比較される。比較結果は制御電圧として、電圧制
御発振回路１４に供給される。

周波数逓倍器１７に供給された信号は所望の周波数まで
逓倍されて出力端子９より出力される。

周波数逓倍器１７は高い周波数の信号を得るために用い
られている。

基準信号として高安定な低周波数の信号を用いることに
より、この基準信号に同期し、周波数が基準信号の整数
倍で高安定な高周波数の出力信号を得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した位相同期発振器では、高速の分周回路１２を互
いに逆相の信号を用いて動作している。

ところでこの逆相の２つの信号は逆相分配器１６によっ
て生成されるが、この逆相分配器１６は通常差動増幅器
で構成されるため十分高速な動作速度のものは得られな
い。このため、逆相分配器１６によって分周回路１２の
最高動作周波数が制限されていた。従って、所望の周波
数出力を得るために周波数逓倍器１７０次数を大きくと
る必要が生じ、その結果として回路の大型化や出力信号
中に不要な周波数成分が生じるという問題点があった。

また、発振回路の構成に電力分配器１５．逆相分配器１
６および周波数逓倍器１７等の多くの回路を必要とする
ため、発振回路が複雑で大きなものになるという問題点
があった。

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもので
あり、構成が簡単で小型化に適した位相同期発振器を提
供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明に対応する位相同期発振器の原理図で
ある。

図において、互いに逆相で同期した発振動作を行ない同
じ回路構成の２つの発振部を有する発振手段と、互いに
逆相の２つの入力信号に応じて分周動作を行なう分周手
段と、２つの入力信号の位相比較を行なう位相比較手段
とを有する位相同期発振器における発振手段は、２つの
発振部の接続点に設けられ、基本発振周波数の第２高調
波成分を出力する第１出力端子と、２つの発振部のそれ
ぞれの基本発振周波数成分を出力する第２．第３出力端
子とを具えている。

全体として、第２．第３出力端子から出力される２つの
出力信号を分周手段に供給し、この分周手段の出力信号
と基準信号を位相比較手段において比較し、その比較結
果に基づいて発振手段の発振周波数を制御することによ
り、この基準信号に同期した第２高調波成分を第１出力
端子から出力するように構成される。

〔作　用〕

発振手段は、互いに逆相で同期した発振動作を行なう同
じ回路構成の２つの発振部を有する。２つの発振部の接
続点は第１出力端子に接続され、この第１出力端子から
第２高調波成分が出力される。また、２つの発振部のそ
れぞれは第２．第３出力端子に接続されており、互いに
逆相で同期した基本発振周波数の信号を出力する。第２
．第３出力端子の出力信号に応じて分周手段から分周出
力が得られる。

分周出力と基準信号は位相比較手段において位相が比較
され、その結果に基づいて発振手段の発振周波数が制御
される。

本発明にあっては、発振手段によって、分周手段を動作
させるための互いに逆相で同期した基本発振周波数の信
号を得ると共に第２高調波成分を得ることができるので
、電力分配器、逆相分配器および周波数逓倍器を省略し
、構成を簡単にして小型化することが可能となる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図は、本発明実施例の位相同期発振器の構成を示す
、第４図と同一の符号部は同一の回路部を示す。

図において、１１は電圧制御発振回路、１２は分周回路
、１３は位相比較回路である。

電圧制御発振回路１１は、制御電圧に応じて発振周波数
が制御され、互いに逆相の２つの基本周波数信号と第２
高調波成分信号とを出力する。電圧制御発振回路１１か
ら出力される互いに逆相の２つの信号は分周回路１２に
供給される。分周回路１２はこれら２つの逆相の信号に
応じて分周動作を行なう。位相比較器１３は、入力端子
４から導入される基準信号と分周回路１２の分周出力の
位相を比較し、比較結果に応じた制御電圧を電圧制御発
振回路１１に供給する。

第３図は、第２図に示す電圧制御発振回路１１の詳細な
構成を示す。

第３図において、本実施例の電圧制御発振回路１１は２
つの発振部３５．４０とインダクタ３１を備えると共に
、１つの入力端子５および３つの出力端子１，２．３を
有する。

この発振部３５は、可変容量ダイオード２５゜インダク
タ２３．電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）２１．２つの
キャパシタ２７および２９で構成されている。

キャパシタ２９の一方端は出力端子２に接続され、他方
端はＦＥＴ２１のソース端子に接続されていると共にキ
ャパシタ２７を介して接地されている。ＦＥＴ２１のド
レイン端子は接地されており、ゲート端子はインダクタ
２３を介して可変容量ダイオード２５のアノード側に接
続されている。

可変容量ダイオード２５０カソード側は出力端子１に接
続されている。

また、発振部４０は可変容量ダイオード２６゜インダク
タ２４．ＦＥＴ２２．２つのキャパシタ２８および３０
で構成されている。

キャパシタ３０の一方端は出力端子３に接続され、他方
端はＦＥＴ２２のソース端子に接続されていると共にキ
ャパシタ２８を介して接地されている。ＦＥＴ２２のド
レイン端子は接地されており、ゲート端子はインダクタ
２４を介して可変容量ダイオード２６のアノード側に接
続されている。

可変容量ダイオード２６のカソード側は出力端子１に接
続されている。

更に、インダクタ３１の一方端は出力端子１に接続され
ており、他方端は入力端子５に接続されている。入力端
子５には位相比較器１３から出力される制御電圧が供給
される。

このような２つの発振部を持つ発振回路は、同相あるい
は互いに逆相で同期することが知られている。本発明実
施例では２つの発振部３５および４０を逆相で同期させ
るものとする。

発振部３５の可変容量ダイオード２５のカソード側と発
振部４０の可変容量ダイオード２６のカソード側は接続
されている。２つの発振部３５および４０を逆相で同期
させた場合、結合点１０には互いに逆相の信号が供給さ
れ加算される。二のため結合点１０の電位は０ボルトと
なり見掛は上接地状態になる。このとき、インダクタ２
３．可変容量ダイオード２５がＦＥＴ２１のゲート端子
−ドレイン端子間を結ぶ帰還ループを構成し、発振部３
５は発振条件を満たす。また、インダクタ２４、可変容
量ダイオード２６がＦＥＴ２２のゲート端子−ドレイン
端子間を結ぶ帰還ループを構成し、発振部４０は発振条
件を満たす。

このようにして実施例のように対称な２つの発振部３５
および４０は発振する。

ここで、結合点１０は発振を起こす周波数（基本周波数
）成分に対しては接地されてみえるため、この基本周波
数は出力端子１から出力されない。

一方、２つの発振部３５および４０に生ずる互いに逆相
の基本周波数成分は出力端子２および３から取り出すこ
とができる。

ところで、発振に伴って生成される第２高調波成分は、
発振部３５および４０から結合点１０に同相で供給され
る。従って、第２高調波成分は出力端子１から取り出す
ことができる。

また、発振部３５および４０における基本周波数は、入
力端子５に印加する制御電圧により２つの可変容量ダイ
オード２５および２６の容量を変化させて制御すること
ができる。この出力端子２および３から出力される互い
に逆相の２つの信号は分周回路１２を動作させ、出力端
子１から出力される第２高調波成分は位相同期発振器の
出力として取り出される。

このようにして電圧制御発振回路１１において互いに逆
相の基本周波数を得ると同時に第２高調波出力を得るこ
とができる。従って、従来例における電力分配器、逆相
分配器および周波数逓倍器を省くことができ、構成を簡
単にして、回路規模を小さくすることができる。

また、逆相分配器を用いないので、逆相分配器の動作帯
域によって分周可能な最高周波数が制限されず、高い周
波数でも分周回路１２を動作させることができる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、発振手段によって、
分周手段を動作させるための互いに逆相で同期した基本
発振周波数の信号を得ると共に第２高調波成分を得るこ
とができるので、電力分配器、逆相分配器および周波数
逓倍器を省略し、構成を簡単にして小型化することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例による位相同期発振器の構成
ブロック図、 第３図は実施例に使用される電圧制御発振回路の構成図
、 第４図は従来例の構成ブロック図である。 図において １．２，３．９は出力端子、 ４．５は入力端子、 １０は結合点、 １１．１４は電圧制御発振回路、 １２は分周回路、 １３は位相比較回路、 １５は電力分配器、 １７は周波数逓倍器、 ２１．２２はＦＥＴ。 ２３．２４．３１はインダクタ、 ２５．２６は可変容量ダイオード、 ２７．２８，２９．３０はキャパシタ、３５．４０は発
振部である。 第１図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに逆相で同期した発振動作を行ない同じ回路
   構成の２つの発振部を有する発振手段と、互いに逆相の
   ２つの入力信号に応じて分周動作を行なう分周手段と、
   ２つの入力信号の位相比較を行なう位相比較手段とを有
   する位相同期発振器において、 前記発振手段は、 前記２つの発振部の接続点に設けられ、基本発振周波数
   の第２高調波成分を出力する第１出力端子と、前記２つ
   の発振部のそれぞれの基本発振周波数成分を出力する第
   ２、第３出力端子とを具え、前記第２、第３出力端子か
   ら出力される２つの出力信号を前記分周手段に供給し、
   この分周手段の出力信号と基準信号を前記位相比較手段
   において比較し、その比較結果に基づいて前記発振手段
   の発振周波数を制御することにより、この基準信号に同
   期した第２高調波成分を前記第１出力端子から出力する
   ように構成したことを特徴とする位相同期発振器。