JPH03136521A - Afcロック判定器 - Google Patents
Afcロック判定器Info
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- JPH03136521A JPH03136521A JP1275531A JP27553189A JPH03136521A JP H03136521 A JPH03136521 A JP H03136521A JP 1275531 A JP1275531 A JP 1275531A JP 27553189 A JP27553189 A JP 27553189A JP H03136521 A JPH03136521 A JP H03136521A
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- Japan
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- frequency
- afc
- loop
- section
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- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 11
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 abstract description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Radio Relay Systems (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔目次〕
概要
産業上の利用分野
従来の技術
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段(第1図)
作用
実施例
発明の効果
〔概要〕
AFC(自動周波数制御回路)ロック判定器に関し、
自動周波数制御ループのロック判定を行うことを目的と
し、 ループフィルターと、電圧制御発振手段と、入力周波数
と電圧制御発振手段の周波数の差を検出する周波数誤差
検出手段を有する自動周波数制御手段において、電圧制
御発振手段への制御電圧の時間的変化率を監視するロッ
ク判定手段を設け、この制御電圧の時間的変化率が所定
の値より小さくなることを検出して前記自動周波数制御
手段におけるロック状態を判定するように構成する。
し、 ループフィルターと、電圧制御発振手段と、入力周波数
と電圧制御発振手段の周波数の差を検出する周波数誤差
検出手段を有する自動周波数制御手段において、電圧制
御発振手段への制御電圧の時間的変化率を監視するロッ
ク判定手段を設け、この制御電圧の時間的変化率が所定
の値より小さくなることを検出して前記自動周波数制御
手段におけるロック状態を判定するように構成する。
本発明は、自動周波数詞?I(AFC)ループに係り、
特にAFCループのロック状態を判定するAFCロック
判定器に関する。
特にAFCループのロック状態を判定するAFCロック
判定器に関する。
衛星通信等においては、伝送速度に比べて無視し得ない
程度に大きな周波数変動が生ずると、通信自体が不可能
になることがある。従来より受信側ではこの周波数変動
の影響を避けるため、周波数制御(AFC)ループを受
信機能の中に備えている。
程度に大きな周波数変動が生ずると、通信自体が不可能
になることがある。従来より受信側ではこの周波数変動
の影響を避けるため、周波数制御(AFC)ループを受
信機能の中に備えている。
第8図は、この従来の周波数詞ill (AFC)ルプ
の構成例である。第8図において、1は周波数誤差検出
部であり、入力Fiの周波数「iと後で説明するVCO
の出力Fvcoの周波数f vcoを比較して両者の間
の差(Fiの周波数fiに対するfvcoの周波数fv
coの誤差)を検出する。2はループフィルターであり
、周波数検出部1の出力である周波数誤差情報Δfを積
分し、雑音成分を除去するためのものである。3はVC
Oであり、ル−プフィルター2の出力により周波数が制
御される発振器である。
の構成例である。第8図において、1は周波数誤差検出
部であり、入力Fiの周波数「iと後で説明するVCO
の出力Fvcoの周波数f vcoを比較して両者の間
の差(Fiの周波数fiに対するfvcoの周波数fv
coの誤差)を検出する。2はループフィルターであり
、周波数検出部1の出力である周波数誤差情報Δfを積
分し、雑音成分を除去するためのものである。3はVC
Oであり、ル−プフィルター2の出力により周波数が制
御される発振器である。
周波数誤差検出部1としては、従来より周知の種々のも
のが使用できる。第9図は本発明に使用して好適の一例
である。
のが使用できる。第9図は本発明に使用して好適の一例
である。
第9図(A)において、11は直交検波器であり、人力
信号Fiと、VCO2からの出力及びこのVCOの出力
の位相をπ/2だけ進めた出力とから2つの出力 (1) Co52π(fi−fvco)tと(2)
5in2z (fi−fvco)tとを得る。13
.14はA/D変換器であり、入力信号をTの周期でサ
ンプリングしてそれぞれn番目の出力(1)Cos2
x (f 1−fvco)nTと(2)Sin2 x
(f 1fvco) nTを得る。15はディスクリミ
ネータでありセ前記の2つの出力(1)Cos2g (
fi−fvco)nTと(2)Sin2K (fi−f
vco)nTから2つの周波数の差(fi−fvco)
に応じた誤差出力を得る。
信号Fiと、VCO2からの出力及びこのVCOの出力
の位相をπ/2だけ進めた出力とから2つの出力 (1) Co52π(fi−fvco)tと(2)
5in2z (fi−fvco)tとを得る。13
.14はA/D変換器であり、入力信号をTの周期でサ
ンプリングしてそれぞれn番目の出力(1)Cos2
x (f 1−fvco)nTと(2)Sin2 x
(f 1fvco) nTを得る。15はディスクリミ
ネータでありセ前記の2つの出力(1)Cos2g (
fi−fvco)nTと(2)Sin2K (fi−f
vco)nTから2つの周波数の差(fi−fvco)
に応じた誤差出力を得る。
第9図(B)は、このディスクリミネータ15の詳細で
ある。図に示すとおり、ディスクリミネタ15は入力信
号を1サンプル周期Tだけ遅らせる遅延回路151.1
53、乗算器152.154および減算器155により
構成される。今、fi−fvcoをΔ「と置くと、A/
D変換器13.14の出力はそれぞれCo52rΔfn
Tと5in2z八fnTとなる。遅延回路151 15
3の出力はそれぞれCo52x八f(n−1)T、5i
n2z八f(n−1)Tとなるので、乗算器152.1
54の出力はそれぞれCo52πΔfnTXsin2x
Δf(n−1)T及び5in2xΔfnT −Co52
cΔf(n−1)Tとなる。そして、減算器の出力は、
5in2πΔfTとなり、周波数誤差情報が得られる。
ある。図に示すとおり、ディスクリミネタ15は入力信
号を1サンプル周期Tだけ遅らせる遅延回路151.1
53、乗算器152.154および減算器155により
構成される。今、fi−fvcoをΔ「と置くと、A/
D変換器13.14の出力はそれぞれCo52rΔfn
Tと5in2z八fnTとなる。遅延回路151 15
3の出力はそれぞれCo52x八f(n−1)T、5i
n2z八f(n−1)Tとなるので、乗算器152.1
54の出力はそれぞれCo52πΔfnTXsin2x
Δf(n−1)T及び5in2xΔfnT −Co52
cΔf(n−1)Tとなる。そして、減算器の出力は、
5in2πΔfTとなり、周波数誤差情報が得られる。
すなわち、下記のように動作する。
a =Cos2xΔfnT −5in2 πΔf(n−
1)T= (Sin2z八f (n+(n−1) )
T−5in2z八f(n−(n−1) ) T) /
2 −(Sin2z八f (2n−1)T−5in2 tt
ΔIT) /2b =Sin2zΔrnT −Co52
rtΔf(n−1)T−(5in2 x△f (n+
(n−1)) T+5in2cΔf(n−(n−1)
) T ] / 2−(Sin2xΔf(2n−
1)T+5in2zΔfT)/2c=b−a −Sin2gへfT 第9図(C)は△fを横軸にとった5in2πΔfTを
示している。この図に示すとおり、誤差Δfの大きさに
よって、乗算器152の出力は正弦波を面の範囲であり
、特に八fの小さいときには誤差Δrに比例した出力を
得ることになる。
1)T= (Sin2z八f (n+(n−1) )
T−5in2z八f(n−(n−1) ) T) /
2 −(Sin2z八f (2n−1)T−5in2 tt
ΔIT) /2b =Sin2zΔrnT −Co52
rtΔf(n−1)T−(5in2 x△f (n+
(n−1)) T+5in2cΔf(n−(n−1)
) T ] / 2−(Sin2xΔf(2n−
1)T+5in2zΔfT)/2c=b−a −Sin2gへfT 第9図(C)は△fを横軸にとった5in2πΔfTを
示している。この図に示すとおり、誤差Δfの大きさに
よって、乗算器152の出力は正弦波を面の範囲であり
、特に八fの小さいときには誤差Δrに比例した出力を
得ることになる。
このAFCが備えられている受信機では、AFCループ
がロック状態になって初めて復調機能の動作等正常な動
作が可能となる。そのため、従来の受信機等においては
、このAFCループがロック状態になるに充分な時間が
経過してから、復調機能の動作開始等を行わせている。
がロック状態になって初めて復調機能の動作等正常な動
作が可能となる。そのため、従来の受信機等においては
、このAFCループがロック状態になるに充分な時間が
経過してから、復調機能の動作開始等を行わせている。
前述のとおり、従来の技術では、AFCループがロック
状態になったか否かを積極的に検出するものはなく、必
要なときにはロックするに充分な時間が経過してから次
の動作を行わせていた。
状態になったか否かを積極的に検出するものはなく、必
要なときにはロックするに充分な時間が経過してから次
の動作を行わせていた。
本発明は、ロック判定の情報が種々の分野に利用可能な
ことを見出し、積極的に利用せんとするものであり、こ
のためのAFCロック判定器を提供することを目的とす
る。
ことを見出し、積極的に利用せんとするものであり、こ
のためのAFCロック判定器を提供することを目的とす
る。
ロック情報は、例えば
(1)AFCループの帯域切替えや動作のホールド等A
FCループ自体の制御、 (2)搬送波再生回路(CR)、シンボルタイミング再
生回路(STR)等、AFCに続く復調機能の動作回路
のトリガ、等 に利用でき、その有効性が大である。
FCループ自体の制御、 (2)搬送波再生回路(CR)、シンボルタイミング再
生回路(STR)等、AFCに続く復調機能の動作回路
のトリガ、等 に利用でき、その有効性が大である。
第1図は、本発明のAFCロック判定器の原理を説明す
るためのブロック図である。
るためのブロック図である。
第1図において、1は周波数誤差検出部であり、入力信
号Fiの周波数fiと後で説明するVCOの出力Fvc
oの周波数fvcoを比較して両者の間の差(人力Fi
の周波数「iに対するVCOの出力FνCOの周波数「
VCOの誤差)を検出する。2はループフィルターであ
り、周波数誤差検出部lの出力である周波数誤差情報△
「を積分し、雑音成分を除去するためのものである。3
はvCOであり、ルプフィルター2の出力により周波数
が制御される発振器である。これら周波数誤差検出部1
、ルプフィルター2、VCO3は、第8図で説明したよ
うに従来より公知のAFCループを構成している。
号Fiの周波数fiと後で説明するVCOの出力Fvc
oの周波数fvcoを比較して両者の間の差(人力Fi
の周波数「iに対するVCOの出力FνCOの周波数「
VCOの誤差)を検出する。2はループフィルターであ
り、周波数誤差検出部lの出力である周波数誤差情報△
「を積分し、雑音成分を除去するためのものである。3
はvCOであり、ルプフィルター2の出力により周波数
が制御される発振器である。これら周波数誤差検出部1
、ルプフィルター2、VCO3は、第8図で説明したよ
うに従来より公知のAFCループを構成している。
周波数誤差検出部1は、所望の引き込み周波数範囲にお
いて、周波数誤差が0の点を唯一の安定点とする特性を
持つものとし、それ以外に特に必要な条件はなく、その
出力の周波数誤差情報Δ「としては、単に「iとfvc
oの大小関係のみでも、またそれらの差であるf i
−fvcoに比例するものでもよい。
いて、周波数誤差が0の点を唯一の安定点とする特性を
持つものとし、それ以外に特に必要な条件はなく、その
出力の周波数誤差情報Δ「としては、単に「iとfvc
oの大小関係のみでも、またそれらの差であるf i
−fvcoに比例するものでもよい。
、10は、この発明によって設けられたロック判定部で
あり、周波数誤差検出部1の出力を受けて、誤差信号が
予め決められた値より小さくなった時点を検出し、ロッ
ク状態になったとしてロック判定信号を出す。これによ
ってロック状態を検出する。
あり、周波数誤差検出部1の出力を受けて、誤差信号が
予め決められた値より小さくなった時点を検出し、ロッ
ク状態になったとしてロック判定信号を出す。これによ
ってロック状態を検出する。
第2図は、VCOの発振周波数fvcoでとらえたAF
Cループの周波数引き込み過程である。入力の周波数f
iに対して、1=0においてfvcoのfOから「iに
近づいていき、t=ttにおいてfvcoはfiに一致
し、AFCループは引き込みを完了する。ロック判定部
10においてこの誤差Δ「を監視し、これが所定の値以
下になったときにAFCループのロックが完了したとし
て、ロック判定部10からロック判定出力を出せばよい
。
Cループの周波数引き込み過程である。入力の周波数f
iに対して、1=0においてfvcoのfOから「iに
近づいていき、t=ttにおいてfvcoはfiに一致
し、AFCループは引き込みを完了する。ロック判定部
10においてこの誤差Δ「を監視し、これが所定の値以
下になったときにAFCループのロックが完了したとし
て、ロック判定部10からロック判定出力を出せばよい
。
第3図は、第2図に示した過程におけるf vcoの時
間変化率を示したものである。この図から明らかなよう
に、AFCループの引き込みを完了した時刻1=11以
後の時間変化率は「0」である。
間変化率を示したものである。この図から明らかなよう
に、AFCループの引き込みを完了した時刻1=11以
後の時間変化率は「0」である。
反対に時刻1=11以前では時間変化率は「0」ではな
い。したがって、ロック判定部IOにおいてこのfvc
oの時間変化率を監視して、時間変化率の[OJを検出
すればAFCループのロック判定が可能となる。
い。したがって、ロック判定部IOにおいてこのfvc
oの時間変化率を監視して、時間変化率の[OJを検出
すればAFCループのロック判定が可能となる。
さらに、vCOの発振周波数と制御電圧とは、直線的な
比例関係にあることを利用すれば、発振周波数の時間変
化率自体を検出しなくても、ロック判定部10において
制御電圧の時間変化率を検出することで、AFCループ
のロック判定が可能となる。
比例関係にあることを利用すれば、発振周波数の時間変
化率自体を検出しなくても、ロック判定部10において
制御電圧の時間変化率を検出することで、AFCループ
のロック判定が可能となる。
第4図は、本発明の第1の実施例である。この実施例に
おいて、第1図に示した原理図と同一の部分には同一の
番号を付与しているので、それらの部分に対する詳細な
説明は省略する。
おいて、第1図に示した原理図と同一の部分には同一の
番号を付与しているので、それらの部分に対する詳細な
説明は省略する。
この実施例では、ロック判定部IOを平均化部4、比較
部5、しきい値保持部6によって構成し、周波数誤差検
出部1の出力が予め決めたしきい値εより小さくなるこ
とを検出して、ロック状態を検出している。平均化部4
は周波数誤差検出部lの出力である周波数誤差情報Xを
一定時間Taにわたって平均化する機能を持つ。しきい
値保持部6は予め決めた所定のしきい値を記憶しておく
部分であり、比較部5は平均化部4の出力としきい値保
持部6に保持されているしきい値とを比較する部分であ
る。
部5、しきい値保持部6によって構成し、周波数誤差検
出部1の出力が予め決めたしきい値εより小さくなるこ
とを検出して、ロック状態を検出している。平均化部4
は周波数誤差検出部lの出力である周波数誤差情報Xを
一定時間Taにわたって平均化する機能を持つ。しきい
値保持部6は予め決めた所定のしきい値を記憶しておく
部分であり、比較部5は平均化部4の出力としきい値保
持部6に保持されているしきい値とを比較する部分であ
る。
AFCループにおいては、Xがループフィルタ2を介し
てVCOに印加されているので、このXの値によって次
の時刻のVCOの発振周波数を変化させる。即ち、Xは
瞬時瞬時のfvcoの変化に関係している。したがって
、平均化部4の出力は時間Taの間のfvcoの平均的
な時間変化率を与えており、しきい値εを予めAFCル
ープがロック状態にあるときの値に選んでおけば、この
平均化部4の出力がしきい値εより小さい値となる時を
検出することによって、ロック判定を行うことができる
。
てVCOに印加されているので、このXの値によって次
の時刻のVCOの発振周波数を変化させる。即ち、Xは
瞬時瞬時のfvcoの変化に関係している。したがって
、平均化部4の出力は時間Taの間のfvcoの平均的
な時間変化率を与えており、しきい値εを予めAFCル
ープがロック状態にあるときの値に選んでおけば、この
平均化部4の出力がしきい値εより小さい値となる時を
検出することによって、ロック判定を行うことができる
。
第5図は、この第1の実施例におけるロック判定の原理
を説明するための図である。図において、平均化部4の
出力はロック状態に近づくにしたがって小さくなるが、
平均化部4の出力がしきい値εより小さくなる時刻L2
において、AFCループがロック状態になったものと判
定する。
を説明するための図である。図において、平均化部4の
出力はロック状態に近づくにしたがって小さくなるが、
平均化部4の出力がしきい値εより小さくなる時刻L2
において、AFCループがロック状態になったものと判
定する。
第6図は本発明の第2の実施例を示している。
この第2の実施例においては、ロック判定部10′を比
較部5、しきい値保持部6の外、記憶回路7、減算回路
8によって構成しており、周波数誤差情報Xの平均化の
機能を新たに導入することなく、ループフィルターが本
来持っている平均化の機能を利用している。即ち、ルー
プフィルターの出力を記憶しておき、時間Tbの後のル
ープフィルターの出力との差をとることにより、等価的
に周波数誤差情報Xを時間Tbにわたり平均化する。
較部5、しきい値保持部6の外、記憶回路7、減算回路
8によって構成しており、周波数誤差情報Xの平均化の
機能を新たに導入することなく、ループフィルターが本
来持っている平均化の機能を利用している。即ち、ルー
プフィルターの出力を記憶しておき、時間Tbの後のル
ープフィルターの出力との差をとることにより、等価的
に周波数誤差情報Xを時間Tbにわたり平均化する。
第7図を参照してこの実施例の動作を説明する。
第7図(A)に示すように、ループフィルターの出力y
(nTb)を時間Tb毎にサンプリングし、記憶回N
I7に一周期Tbだけ記憶させておき、出力・y ((
n−1)Tb)を得て、これを減算回路5に加える。一
方、ループフィルターの出力y(nTb)を直接減算回
路5に加え、二つの出力の差y (nTb)−y ((
n−1)Tb)を得る。
(nTb)を時間Tb毎にサンプリングし、記憶回N
I7に一周期Tbだけ記憶させておき、出力・y ((
n−1)Tb)を得て、これを減算回路5に加える。一
方、ループフィルターの出力y(nTb)を直接減算回
路5に加え、二つの出力の差y (nTb)−y ((
n−1)Tb)を得る。
この差y (nTb) y ((n−1)Tb)を比
較部5において、しきい値εと比較する。
較部5において、しきい値εと比較する。
第7図CB)はこの様子を示している。差y(nTb)
−y ((n−1)Tb)は誤差情報Xの時間変化率を
表しており、従ってこの値が一定値εより小さくなった
時を検出することによってAFCループのロック状態を
検出できることになる。
−y ((n−1)Tb)は誤差情報Xの時間変化率を
表しており、従ってこの値が一定値εより小さくなった
時を検出することによってAFCループのロック状態を
検出できることになる。
以上述べたとおり、この発明によれば、簡単な回路を追
加するだけで、AFCループの過渡的状態と定常状態を
区別でき、AFCループのロック状態を検出できる。
加するだけで、AFCループの過渡的状態と定常状態を
区別でき、AFCループのロック状態を検出できる。
るだめの図、
第3図はvCOの発振周波数の時間変化率を示す図、
第4図は第1の実施例を示す図、
第5図は第1の実施例のロック判定状態を説明するため
の図、 第6図は第2の実施例を示す図、 第7図は第2の実施例のロック判定状態を説明するため
の図、 第8図は従来のAFCループを示す図、第9図は従来の
周波数誤差検出部説明図である。
の図、 第6図は第2の実施例を示す図、 第7図は第2の実施例のロック判定状態を説明するため
の図、 第8図は従来のAFCループを示す図、第9図は従来の
周波数誤差検出部説明図である。
1−周波数誤差検出部
2−ループフィルター
3、−V CO(電圧制御発振器)
10−ロック判定部
第1図は本発明のAFCロック判定器の原理ブロック図
、
、
Claims (1)
- ループフィルター(2)と、電圧制御発振手段(3)と
、入力周波数と電圧制御発振手段(3)の周波数の差を
検出する周波数誤差検出手段(1)を有する自動周波数
制御手段において、電圧制御発振手段(3)への制御電
圧の時間的変化率を監視するロック判定手段(10)を
設け、この制御電圧の時間的変化率が所定の値より小さ
くなることを検出して前記自動周波数制御手段における
ロック状態を判定することを特徴とするAFCロック判
定器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1275531A JPH03136521A (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | Afcロック判定器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1275531A JPH03136521A (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | Afcロック判定器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03136521A true JPH03136521A (ja) | 1991-06-11 |
Family
ID=17556747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1275531A Pending JPH03136521A (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | Afcロック判定器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03136521A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0738430A (ja) * | 1993-07-23 | 1995-02-07 | Nec Corp | Pll回路 |
JPH0974431A (ja) * | 1995-07-04 | 1997-03-18 | Nec Corp | 搬送波位相同期回路 |
US5909148A (en) * | 1996-04-26 | 1999-06-01 | Nec Corporation | Carrier phase synchronizing circuit |
-
1989
- 1989-10-23 JP JP1275531A patent/JPH03136521A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0738430A (ja) * | 1993-07-23 | 1995-02-07 | Nec Corp | Pll回路 |
JPH0974431A (ja) * | 1995-07-04 | 1997-03-18 | Nec Corp | 搬送波位相同期回路 |
US5909148A (en) * | 1996-04-26 | 1999-06-01 | Nec Corporation | Carrier phase synchronizing circuit |
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