JPH02217018A - 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、各種通信装置の位相同期発振器に利用する。

特に、その基準とする入力信号に障害が発生した後も障
害発生以前の出力周波数を保持できる位相同期発振器に
関するものである。

〔概要〕

本発明は位相同期発振器において、 人力信号を分周し分周制御信号に基づいて出力位相を制
御可能な第二分周回路および電圧制御発振回路の出力信
号を分周し分周制御信号に基づいて出力位相を制御可能
な第三分周回路を設け、入力信号が正常な間は第二分周
回路の出力信号を電圧制御発振回路に与えまた分周制御
信号として第三分周回路に与え、入力信号に障害が発生
している間は第三分周回路の出力信号を電圧制御発振回
路に与えまた分周制御信号として第二分周回路に与える
ことにより、 基準とする入力信号に障害が発生した後も継続してそれ
以前と等しい周波数を保持し、かつ入力信号が回復した
場合でも不要な周波数変動をともなわずに正常動作に復
帰できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来例の位相同期発振器のブロック構成図であ
る。

従来、位相同期発振器は、第４図に示すように与えられ
た制御電圧により出力周波数が変化する電圧制御発振回
路６と、この電圧制御発振回路６の出力信号を位相比較
周波数まで分周する第一分周回路７と、基準とする入力
信号を位相比較周波数まで分周する第四分周回路９と、
第一分周回路７の出力信号と第四分周回路９の出力信号
との位相を比較し、両信号の位相差に応じた制御電圧を
発生する位相比較回路１から構成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような従来例の位相同期発振器では、入力
端子１００に加えられる基準とする入力信号に障害が発
生すると、第四分周回路９は正規の出力を発生しないの
で、この信号を基準として位相比較する位相比較回路１
は正規の動作を行うことができず、したがって位相比較
回路１から電圧制御発振回路６に与えられる制御電圧も
不定となり、電圧制御発振回路６の出力周波数は、基準
とする入力信号に障害が発生する以前の周波数と大きく
異なってくる欠点を有していた。従来の位相同期発振器
においても、このような欠点を補うために基準とする人
力信号に障害が発生した場合には、電圧制御発振回路６
にあらかじめ定められた制御電圧を与え、その発振周波
数をほぼ所定の値に制御する手段を付加したものが知ら
れている。

しかし、このような手段を有する従来の位相同期発振器
において、あらかじめ定められた制御電圧と、基準とす
る入力信号が正規に与えられている場合の制御電圧が等
しい保証がなく、また実際の回路では、回路を構成する
各素子の経時変化や温度変化等のために、同一の制御電
圧を加えた場合の出力周波数も一定となり得ないので、
上記の欠点を本質的に解決できなかった。

本発明は上記の欠点を解決するもので、基準とする入力
信号に障害が発生した後も継続してそれ以前と等しい周
波数を保持し、かつ入力信号が回復した場合でも不要な
周波数変動をともなわずに、正常動作に復帰できる位相
同期発振器を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、電圧制御発振回路と、この電圧制御発振回路
の出力信号を分周する第一分周回路と、この第一分周回
路の出力信号と分周された人力信号との位相を比較し両
者の位相差に応じた制御電圧を発生し上記電圧制御発振
回路に与える位相比較回路とを備えた位相同期発振器に
おいて、入力信号の障害を検出し選択信号を発生する入
力障害検出回路と、この入力信号を分局し分周制御信号
に基づいて出力信号の位相を制御する第二分周回路と、
上記電圧制御発振回路の出力を分周し分周制御信号に基
づいて出力信号の位相を制御する第三分周回路と、上記
選択信号に基づいて上記第二分周回路または上記第三分
周回路の一方の出力信号を上記分周された入力信号とし
て上記位相比較回路に与える選択回路と、上記選択信号
に基づいてこの選択回路の出力信号を上記分周制御信号
として上記第二分周回路または上記第三分周回路の一方
に与える切替回路とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

入力障害検出回路は入力信号の障害を検出し選択信号を
発生する。第二分周回路は入力信号を位相比較周波数ま
で分周し、与えられた分周位相制御信号に基づき出力信
号の位相を制御する。第三分周回路は電圧制御発振回路
の出力信号を位相比較周波数まで分周し、与えられた分
周制御信号に基づき出力信号の位相を制御する。選択回
路は選択信号に基づいて人力信号が正常な間は第二分周
回路の出力信号を、また入力信号に障害が発生している
間は第三分周回路の出力信号を位相比較周波数まで分周
された入力信号として位相比較回路に与える。切替回路
は選択信号に基づいて入力信号が正常な間は選択回路の
出力信号（第二分周回路の出力信号）を分周制御信号と
して第三分周回路に与え、また入力信号に障害が発生し
ている間は分周制御信号として選択回路の出力信号（第
三分周回路の出力信号）を第二分周回路に与える。

以上の動作により基準とする入力信号に障害が発生した
後も継続してそれ以前と等しい周波数を保持し、かつ人
力信号が回復した場合でも不要な周波数変動をともなわ
ずに正常動作に復帰できる。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面を参照して説明する。第１
図は本発明一実施例位相同期発振器のブロック構成図で
ある。第１図において、位相同期発振器は、電圧制御発
振回路６と、電圧制御発振回路６の出力信号を分周する
第一分周回路７と、第一分周回路７の出力信号と分周さ
れた入力信号との位相を比較し両者の位相差に応じた制
御電圧を発生し電圧制御発振回路６に与える位相比較回
路１とを備える。

ここで本発明の特徴とするところは、入力信号の障害を
検出し選択信号を発生する入力障害検出回路２と、この
入力信号を分周し分周制御信号に基づいて出力信号の位
相を制御する第二分周回路３と、電圧制御発振回路６の
出力を分周し分周制御信号に基づいて出力信号の位相を
制御する第三分周回路８と、上記選択信号に基づいて第
二分周回路３または第三分周回路８の一方の出力信号を
上記分周された入力信号として位相比較回路１に与える
選択回路４と、上記選択信号に基づいて選択回路４の出
力信号を上記分周制御信号として第二分周回路３または
第三分周回路８の一方に与える切替回路５とを備えたこ
とにある。

このような構成の位相同期発振器の動作について説明す
る。第２図は本発明の位相同期発振器の第二分周回路お
よび第三分周回路のブロック構成図である。第２図にお
いて、３１はバイナリカウンタの入力端子、３２は分周
制御信号の入力端子、３０１はリセット付のバイナリカ
ウンタ、３３はバイナリカウンタ３０１の出力端子、３
００は微分回路、ｆ３はバイナリカウンタ３０１の入力
信号、ｆ３２は分周制御信号、ｆ３３はバイナリカウン
タ３０１の出力信号およびｆ　３０Ｇは微分回路３００
の出力信号である。

第３図は本発明の位相同期発振器の第二分周回路および
第三分周回路の各部分の信号のタイムチャートである。

第１図において、入力障害検出回路２は、途絶および周
波数異常等の入力信号の障害を検出し、本実施例では入
力信号に障害が発生した場には論理レベル「１」の選択
信号を発生し、また入力信号が位相比較周波数の１周期
分以上継続して正常に与えられた場合には論理レベル「
０」の選択信号を発生する。

第二分周回路３は、入力信号を位相比較周波数まで分周
する。第二分周回路３は、外部から与えられた分周制御
信号に応じて出力信号の位相が制御可能であり、たとえ
ば第２図に示すような分周制御信号ｆ３２の立下がり変
化点を検出する微分回路３００　と、リセット入力によ
り初期化されるリセット付のバイナリカウンタ３０１に
より実現される。

第３図において、外部より与えられた分周制御信号ｆ３
２の立下がり変化点だけが検出され、バイナリカウンタ
３０１にリセット信号（出力信号ｆ　３ｏｏ）が与えら
れそのつど初期化される。したがって、分周制御信号ｆ
３２が「１」から「０」に変化すると、バイナリカウン
タ３０１の出力信号も直ちに初期化され論理レベル「０
」を出力するから、バイナリカウンタ３０１の出力信号
ｆ１３の立下がり変化点と分周制御信号ｆ３２の立下が
り変化点とは一致することになる。

第三分周回路８は、電圧制御発振回路６の出力信号を位
相比較周波数まで分周する。第二分周回路３と同様に外
部より分周制御信号に応じて出力信号の位相を制御する
ことができる。

選択回路４は、第二分周回路３の出力信号と第三分周回
路８の出力信号とを受信し、入力障害検出回路２からの
選択信号に応じてどちらか一方の信号を選択して出力す
る手段を有する。な右、本実施例では選択信号が論理レ
ベル「Ｏ」、すなわち、入力信号が正常な間は第二分周
回路３の出力信号を選択し、また選択信号の論理レベル
が「１」すなわち入力信号に障害が発生している間は第
三分周回路８の出力信号を選択する。切替回路５は、選
択回路４の出力信号を入力障害検出回路２より発生され
る選択信号に応じて第二分周回路３、または第三分周回
路８に分周制御信号として与える。

ここで、本実施例では選択信号の論理レベルが「０」の
間は第三分周回路８に対して分周制御信号を与え、選択
信号の論理レベルが「１」の間は第二分周回路３に対し
て分周制御信号を与える。

位相比較回路１は、第４図に示す従来の位相同期発振器
における位相比較回路と同等の手段を有するもので与え
られた二つの信号の位相差に応じた制御電圧を発生し、
電圧制御発振回路６に与える。また、第一分周回路７は
出力信号を位相比較周波数まで分周する。

いま、入力信号が正常な間は人力障害検出回路２は論理
レベル「０」を送出するので、選択回路４は第二分周回
路３の出力信号を選択して位相比較回路１および切替回
路５に送出する。したがって、この状態では位相比較回
路１には、入力端子１００より与えられた人力信号を分
周回路３により位相比較周波数に変換した信号と、出力
端子２００に出力される信号を第一分周回路７により位
相比較周波数に変換した信号が与えられるので、上述し
た従来の位相同期発振器と等しい構成となり、同等の動
作を行う。

また切替回路５は、選択回路４の出力信号、すなわち第
二分周回路３の出力信号を分局制御信号として第三分周
回路８に与えるので、第三分周回路８の出力信号位相は
第二分周回路３の出力信号位相に等しくなるように制御
される。第二分周回路３の出力信号位相をΦ３、第一分
周回路７の出力信号位相をΦ２、第三分周回路８の出力
信号位相をΦ３とし、位相比較回路１に人力される二つ
の信号の位相差をΦ８とすると、入力信号が正常な間は
以下の関係が成立する。

Φ！＝Φ３　””’（ｔ） Φ。＝Φ１−Φ２（２） 本実施例の位相同期発振器では入力信号に障害が発生す
ると入力障害検出回路２の出力である選択信号はただち
に論理レベル「１」に反転する。

この結果選択回路４は、第三分周回路８の出力信号を選
択して出力し、また切替回路５は、選択回路４により選
択された第三分周回路８の出力信号を第二分周回路３に
分周制御信号として出力する。

したがって位相比較回路１には、それまで分周回路３か
らの信号が選択されて与えられていたのに代って、第三
分周回路８からの信号が選択されて与えられることにな
る。ここで、入力信号が正常な間は常に第二分周回路３
からの信号が分周制御信号として第三分周回路８に与え
られているので、上記式（１）に示すように、第二分周
回路３の出力信号位相Φ１と第三分周回路８の出力信号
位相Φ３とは等しい。よって入力障害が検出された直後
に選択回路４の選択を替え、第三分周回路８の出力信号
を選択しても、位相比較回路１に与えられる二つの信号
の位相差Φ８′は式（３）に示すように変化しない。

Φ８′＝Φ３−Φ２＝Φ、−（３） すなわち、本実施例の位相同期発振器では、入力信号に
障害が発生した後も位相比較回路１に与えられる二つの
信号の位相差は入力信号に障害が発生する以前と等しい
値に保たれる。

この結果、位相比較回路１の出力電圧は入力信号障害発
生前後で変化せず、したがって入力信号に障害が発生し
た後も電圧制御発振器６の出力周波数は変化しない。ま
たこの状態で第二分周回路３には第三分周回路８の出力
信号が選択回路４および切替回路５を介して分周制御信
号として与えられているので入力信号が位相比較周期以
上継続して回復すれば必ず第二分周回路３の出力信号位
相Φ、は第三分周回路８の出力信号位相Φ３と等しい状
態から分周動作を開始する。

ここで上述のように第三分周回路８の出力信号位相Φ、
は、入力信号に障害が発生する以前の第二分周回路３の
出力信号位相Φ１に等しいので、入力信号の障害が回復
すれば、第二分周回路３の出力信号の位相は入力信号障
害発生以前の値に復元される。

したがって、入力信号の障害が回復し、入力障害検出回
路２の出力論理レベルが「０」に復帰し、選択回路４が
第二分周回路３の出力信号を選択して出力しても位相比
較回路１に与えられる二つの信号の位相差は変化しない
。

このように本発明の位相同期発振器では、人力信号に障
害が発生している間および入力信号の障害が回復した直
後も位相比較回路１に加えられる二つの信号の位相差は
一定であるから、出力周波数は障害が発生する直前の値
のまま変動することはない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、簡単な回路構成で基準
とする入力信号に障害が発生した後も継続してそれ以前
と等しい周波数を保持し、かつ入力信号が回復した場合
にも不要な周波数変動をともなわずに正常動作に復帰す
ることができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例位相同期発振器のブロック構成
図。 第２図は本発明の位相同期発振器の第二分周回路および
第三分周回路のブロック構成図。 第３図は本発明の位相同期発振器の第二分周回路および
第三分周回路の各部分の信号のタイムチャート。 第４図は従来例の位相同期発振器のブロック構成図。 ｌ・・・位相比較回路、２・・・入力障害検出回路、３
・・・外部からの出力位相の制御が可能な第二分周回路
、４・・・選択回路、５・・・切替回路、６・・・電圧
制御発振回路、７・・・第一分周回路、８−外部からの
出力位相の制御が可能な第三分周回路、９・・・第四分
周回路、３１、・・・バイナリカウンタの入力端子、３
２・・・微分回路の入力端子、３３・・・バイナリカウ
ンタの出力端子、１００・・・入力端子、２００・・・
出力端子、３００・・・立下がり変化点を検出する微分
回路、３０１・・・リセット付のバイナリカウンタ、Ｅ
ＰＳＥＴ・・・カウントコントロール入力端子、ｆ３１
・・・バイナリカウンタの入力信号、ｆ３２・・・分周
制御信号、ｆ３３・・・バイナリカウンタの出力信号、
ｆ３００・・・微分回路の出力信号、Ｌ・・・プリセッ
ト端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電圧制御発振回路と、この電圧制御発振回路の出力
   信号を分周する第一分周回路と、この第一分周回路の出
   力信号と分周された入力信号との位相を比較し両者の位
   相差に応じた制御電圧を発生し上記電圧制御発振回路に
   与える位相比較回路とを備えた 位相同期発振器において、 入力信号の障害を検出し選択信号を発生する入力障害検
   出回路と、この入力信号を分周し分周制御信号に基づい
   て出力信号の位相を制御する第二分周回路と、上記電圧
   制御発振回路の出力を分周し分周制御信号に基づいて出
   力信号の位相を制御する第三分周回路と、上記選択信号
   に基づいて上記第二分周回路または上記第三分周回路の
   一方の出力信号を上記分周された入力信号として上記位
   相比較回路に与える選択回路と、上記選択信号に基づい
   てこの選択回路の出力信号を上記分周制御信号として上
   記第二分周回路または上記第三分周回路の一方に与える
   切替回路と を備えたことを特徴とする位相同期発振器。