JPH03203591A - 周波数調整装置 - 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、電子機器の周波数調整を自動的に行う周波数
調整装置に関する。

［従来の技術］ 電子機器の製造工程には、内部に実装された部品を調整
して周波数調整を行う工程が存在する場合がある。従来
のこの種の調整は第５図に示すような装置で行われてい
る。

即ち、プリント基板１０上に実装された可変抵抗器等の
部品１１をモータ１２等によって回転させて周波数調整
を行う場合、プリント基板■０のテストポイント１３か
ら取り出した被測定信号の周波数を周波数カウンタ１４
で計測する。その計測値に応じてモータ１２の回転方向
、回転角度等を調整ドライバコントロール回路１５で計
算し、被測定信号の周波数が所望値となるようにモータ
Ｉ２を制御する。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したごとき従来の周波数調整装置によると、目標周
波数が低い周波数であり、従って周波数カウンタで計測
すべき被測定信号の周波数が低い場合、周波数カウンタ
におけるサンプリング用ゲート時間を長くする必要があ
る。その結果、調整に要する時間がどうしても長くなっ
てしまう。

一方、目標周波数が高い周波数であり、従って周波数カ
ウンタで計測すべき被測定信号の周波数が高くしかも高
精度で調整を行おうとする場合、高精度でかつ多数桁の
周波数カウンタを用いる必要がある。しかも高精度で調
整するためには、低い周波数成分まで計算する必要があ
ることからこの場合もサンプリング用ゲート時間を長く
する必要があり、従って、調整に要する時間が長くなっ
てしまう。

従って本発明の目的は、高精度の周波数調整を高速で行
うことができる周波数調整装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、安価な機器で構成可能な周波数調
整装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上述の目的を達成する本発明の特徴は、電子機器に実装
された部品を調整することにより電子機器内の被ｍ（定
信号の周波数を目標周波数に調整する装置であって、被
測定信号と上述の目標周波数を有する基準信号とを乗算
する乗算回路と、この乗算回路に接続されており乗算回
路の出力の低域周波数成分のみを取り出すローパスフィ
ルタと、このローパスフィルタに接続されておりローパ
スフィルタの出力の周波数を計測する計測回路と、この
計測回路に接続されており計測した周波数が最小となる
ように部品を調整する制御手段とを備えたことにある。

本発明の他の特徴は、電子機器に実装された部品を調整
することにより電子機器内の被測定信号の周波数を目標
周波数に調整する装置であって、粗調整ループと精密調
整ループとを含んでおり、粗調整ループは、上述の部品
を操作して被測定信号の周波数を変化させる駆動手段と
、前述の目標周波数近傍に中心周波数を有し被測定信号
が印加されるバンドパスフィルタと、このバンドパスフ
ィルタに接続されておりバンドパスフィルタの出力が所
定値を越えたことを検出する比較手段とを備えており、
前述の精密調整ループは、被測定信号と上述の目標周波
数を有する基準信号とを乗算する乗算回路と、この乗算
回路に接続されており乗算回路の出力の低域周波数成分
のみを取り出すローパスフィルタと、このローパスフィ
ルタに接続されておりローパスフィルタの出力の周波数
を計測する計測回路と、この計測回路に接続されており
計測した周波数が最小となるように部品を調整する制御
手段とを備えたことにある。

［作用］ 目標周波数ｆＯを有する基準信号と被測定信号とを乗算
することにより、被測定信号の周波数ｆＩとｆＯとの和
成分子！＋ｆＯ、及び差成分子ｘ−ｆＯが得られる。ロ
ーパスフィルタによってその差成分子ｗ−ｆＯのみが取
り出され、計測回路でその差成分の周波数が計測される
。そしてこの差成分子ｘ−ｆＯが最小となるように制御
手段によって部品が調整される。

また、粗調整ループを設け、上述の精密調整ループを作
動させる前にこの粗調整ループを作動させるように構成
してもよい。

粗調整ループは、まず部品を操作して被測定信号の周波
数を変化させる。このようにして周波数変化する被測定
信号が、目標周波数ｆＯ近傍に中心周波数を有するバン
ドパスフィルタを通過せしめられる。これにより、バン
ドパスフィルタの出力は、被測定信号の周波数ｆｔが目
標周波数ｆＯに近付くにつれて大きくなる。従って、バ
ンドパスフィルタを通過した被測定信号のレベルが所定
値を越えたかどうかを比較手段で検出し、越えた時点で
駆動手段による部品操作を停止させることにより、粗調
整を高速で行うことができる。

［実施例コ 以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を概略的に示すブロッ
ク図である。

同図において、２０は電子機器の一部を構成するプリン
ト基板、２１はプリント基板２０上に実装された可変抵
抗器、可変コンデンサ、可変コイル等の部品、２２は部
品２１を回転駆動する例えばパルスモータの如きモータ
をそれぞれ表している。

部品２１は、モータ２２によって回転駆動されることに
より、その抵抗、キャパシタンス、又はインダクタンス
が変化しこれによって周波数調整が行われる。

プリント基板２０上のテストポイント２３には、乗算回
路２４の一方の入力及びバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
２５が接続されている。乗算回路２４の他方の入力には
、目標周波数ｆＯを有する基準信号を発生する基準信号
発生回路２６が接続されている。

乗算回路２４の出力は、ローパスフィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ
）２７を介して本発明の計測回路に対応する周波数カウ
ンタ２８の入力に接続されている。周波数カウンタ２８
の出力は、モータ２２の回転駆動制御を行う調整ドライ
バコントロール回路２９の一方の入力に接続されている
。この調整ドライバコントロール回路２９は、本発明の
制御手段に対応している。

バンドパスフィルタ２５の出力は、検波回路３０を介し
て本発明の比較手段に対応する比較器３１の一方の入力
に接続されている。比較器３１の他方の入力には、所定
の基準レベルＧａを発生する基準レベル発生回路３２が
接続されている。比較器３１の出力は、調整ドライバコ
ントロール回路２９の他方の入力に接続されている。

上述したバンドパスフィルタ２５、検波回路３０、比較
器３１．基準レベル発生回路３２、及び調整ドライバコ
ントロール回路２９は、粗調整ループを構成している。

また、上述した乗算回路２４、基準信号発生回路２６、
ローパスフィルタ２７、周波数カウンタ２８、及び調整
ドライバコントロール回路２９は精密調整ループを構成
している。

まず粗調整ループの動作について説明する。

テストポイント２３からは、周波数ｆ！を有する被測定
信号が出力され、この被測定信号がバンドパスフィルタ
２５に印加される。バンドパスフィルタ２５は、目標周
波数ｆＯ近傍に中心周波数を有する第２図のＢに示す如
き帯域通過特性を備えている。このバンドパスフィルタ
２５の出力が検波回路３０に印加されることにより、検
波回路３０の出力レベルは第２図のＧＩの如くなる。こ
の出力レベルＧｘと基準レベル発生回路３２からの基準
レベルＧａとが比較器３１で比較され、出力レベルＧｘ
が基準レベルＧａを越えたかどうか検出される。

調整ドライバコントロール回路２９は、ＧＩがＧａを越
えたこと表す検出出力が比較器３１から印加されると、
粗調整を終了し、精密調整を実行する。

なお第２図において、ｆａ、ｆｂは、ＧＫがＧａに等し
くなる周波数をそれぞれ示している。粗調整動作を行う
ことにより、被測定信号の周波数ｆｘをｆａ≦ｆ！≦ｆ
ｂに調整することができる。

出力レベルＧｌが基準レベルＧａを越えた場合、即ち、
粗調整が終了した場合、ｆＯが充分高い周波数であれば
次の式が成立する。

ｆＩ−ｆＯ≦ｆｌｌ　−ｆａ　＜ｉ　＋ｆＯ次に精密調
整ループの動作について説明する。

テストポイント２３から出力される周波数ｆｘを有する
被測定信号と目標周波数ｆＯを有する基準信号とが乗算
回路２４で乗算されることにより、次式の演算が行われ
る。

ｓ　１ｎｆｘ　−ｓ　１ｎｆＯ＝−（ｃｏｓ　（ｆｘ　
＋ｆＯ）−ｃｏｓ　（ｆｚ−ｆＯ））／２この式から明
らかのように、乗算回路２４によって、ｆｘ　＋ｆＯの
周波数成分と１ｆｘ−ｆｉｌの周波数成分とが得られる
こととなる。

ローパスフィルタ２７は、第３図に示すように、ｆｏ−
ｆａのカットオフ周波数を有している。従って、乗算回
路２４の出力のうち、ｌ　ｆｘ　−ｆＯの周波数成分の
みがローパスフィルタ２７を通過して周波数カウンタ２
８に印加されることとなる。

周波数カウンタ２８はこの１ｆｘ−ｆｉｌの周波数を計
測しその結果を調整ドライバコントロール回路２９に印
加する。

この場合、周波数カウンタ２８の計測する周波数がＩｆ
ｘ−ｆｏｌと低い周波数であるため、比較的精度の低い
周波数カウンタであっても充分対処できる。

なお、本実施例における調整の精度は、基準信号発生回
路２６から出力される基準信号の周波数精度によって定
まる。

調整ドライバコントロール回路２９は、マイクロプロセ
ッサ、メモリ等を含むマイクロコンピュータから主とし
て構成されており、その動作は第４図に示す如きプログ
ラムで制御される。以下、この調整ドライバコントロー
ル回路２９の動作を第４図を用いて詳細に説明する。

同図におけるステップＳ１からステップＳ４までは、粗
調整動作である。

まずステップＳ１において、モータ２２の初期位置設定
を行う。この初期位置設定は、モータ２２を時計方向（
又は反時計方向）に一定角度量回転させるものである。

次のステップＳ２では、モータ２２の回転動作を開始さ
せる。この回転動作は、モータ２２を所定の速度で反時
計方向（又は時計方向）に連続的に回転させるものであ
る。

ステップＳ３では、検波回路３０の出力レベルＧＸが基
準レベルＧａを越えたこと表す検出出力が比較器３１か
ら印加されたかどうか判別する。このステップＳ３の判
別は、比較器３１から検出出力が印加されるまで実行さ
れる。

検出出力が印加された場合は、ステップＳ４へ進み、モ
ータ２２の回転動作を停止させる。

このようにモータ２２が連続的に回転することにより、
被測定信号の周波数ｆｘが連続的に変化する。この周波
数ｆ！が目標周波数ｆＯに近傍のｆａ、ｆｂに対して、
ｆａ≦ｆｘ≦ｆｂとなると、検波回路３０の出力レベル
Ｇ！が基準レベルＧａを越えたこと表す検出出力が比較
器３１から調整ドライバコントロール回路２９に印加さ
れるため、モータ２２の回転が停止せしめられる。その
結果、被測定信号の周波数ｆｘを、ｆａ≦ｆｘ≦ｆｂと
する粗調整が終了する。

この粗調整は、単純な比較器を用いた比較動作で行われ
るため、高速の調整を行うことが可能となる。

粗調整が終了すると、ステップＳ５からステップＳｌｌ
までの処理を行って精密調整動作を行う。

ステップＳ５において、周波数カウンタ２８の出力ｆｘ
−ｆｏｌをサンプリングする。次いで、ステップＳ６に
おいて、モータ２２を一方向、例えば時計方向にＮパル
ス分だけ回転させる。

その後、ステップＳ７において、周波数カウンタ２８の
出力１ｆｘ−ｆｉｌを再びサンプリングする。

なお、今回サンプリングした値をｆ　ｎｅｗとし、前回
サンプリングした値をｆｏｌｄとする。

次のステップＳ８においては、今回サンプリングした値
ｆ　ｎｅｗが、ｆｎｅｖ≦εであるかどうか判別する。

ここで、εは調整許容誤差であり、零に近い値に設定さ
れる。

ステップＳ８においてｆｎｅｖ≦εであると判別された
場合は、周波数ｆｔが目標周波数ｆＯにほぼ調整された
として、この精密調整動作を終了する。

ｆ　ｎｅｗ≦εでないと判別された場合は、ステップＳ
９へ進み、今回サンプリングした値ｆ　ｎｅｗが、前回
サンプリングした値ｆｏｌｄに対して、ｆｎｅｖ≦ｆ　
ｏｌｄであるかどうか判別する。

ステップＳ９においてｆ　ｎｅｗ≦ｆ　ｏｌｄであると
判別された場合は、周波数ｆｌが目標周波数ｆＯに近づ
く方向にモータ２２が回転されていると判定する。従っ
てこの場合、ステップＳ６へ進んでモータ２２を同一方
向にさらにＮパルス分回転させて上述した処理を繰り返
す。

ステップＳ９においてｆ　ｎｅｗ≦ｆｏｌｄでないと判
別した場合は、周波数ｆｘが目標周波数ｆＯから遠ざか
る方向にモータ２２が回転されていると判定し、ステッ
プＳｌＯへ進み、モータ２２の回転方向を逆方向、例え
ば反時計方向に設定する。

次いでステップＳ１１において、モータ２２の回転速度
を１／２とするために、このモータ２２に印加するパル
ス数Ｎを、Ｎ−Ｎ／２と設定する。その後、ステップＳ
６へ戻り、上述した処理を繰り返して実行して被測定信
号の周波数ｆｒを最終的に目標周波数ｆＯに精密調整す
る。

上述した実施例においては、可変抵抗器、可変コンデン
サ、可変コイル等の部品を回転駆動するモータとして、
パルスモータが例示されているが、このれはステップモ
ータ、ＤＣモータ、又はその他のモータであってもよい
。

また、この実施例においては、部品の値を調整するのに
回転駆動を行っているが、アナログスイッチと抵抗アレ
イとを組合わせて形成される電子抵抗器の如き部品をデ
ジタル信号で駆動して部品の値調整を行うよう構成して
もよい。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明では、被測定信号と目
標周波数を有する基準信号とを乗算する乗算回路と、こ
の乗算回路に接続されており乗算回路の出力の低域周波
数成分のみを取り出すロバスフィルタと、このローパス
フィルタに接続されておりローパスフィルタの出力の周
波数を計測する計測回路と、この計測回路に接続されて
おり計測した周波数が最小となるように部品を調整する
制御手段とが備えられている。

このため、被測定信号の周波数ｆｘと目標周波数ｆＯと
の和成分子ｘ　＋ｆＯ１及び差成分子ｘ　−ｆＯが得ら
れ、ローパスフィルタによってそのうちの差成分子ｘ−
ｆＯのみが取り出されて、計測回路に印加されその差成
分の周波数が計測される。

従って、計測回路の計測する周波数が低い周波数のみで
よいため、比較的精度の低い安価な計測回路を用いても
最終的に精度の高い周波数調整を行うことができる。

さらに本発明では、粗調整ループと精密調整ループとを
含んでおり、粗調整ループは、部品を操作して被測定信
号の周波数を変化させる駆動手段と、目標周波数近傍に
中心周波数を有し被測定信号が印加されるバンドパスフ
ィルタと、このバンドパスフィルタに接続されておりバ
ンドパスフィルタの出力が所定値を越えたことを検出す
る比較手段とを備えており、前述の精密調整ループは、
被測定信号と目標周波数を有する基準信号とを乗算する
乗算回路と、この乗算回路に接続されており乗算回路の
出力の低域周波数成分のみを取り出すローパスフィルタ
と、このローパスフィルタに接続されておりローパスフ
ィルタの出力の周波数を計測する計測回路と、この計測
回路に接続されており計測した周波数が最小となるよう
に部品を調整する制御手段とが備えられている。

このように、単純な比較手段を用いた比較動作で調整を
行っているため、高速の調整を行うことが可能となる。

粗調整をこのように高速で行い、その後、精密調整を行
うようにしているため、全体として高精度の周波数調整
を高速で行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を概略的に示すブロッ
ク図、第２図はバンドパスフィルタの特性図、第３図は
ローパスフィルタの特性図１．第４図は調整ドライバコ
ントロール回路の制御プログラムのフローチャート、第
５図は従来の周波数調整装置の構成を概略的に示すブロ
ック図である。 ２０・・・・・・プリント基板、２１・・・・・・部品
、２２・・・・・・モタ、２３・・・・・・テストポイ
ント、２４・・・・・・乗算回路、２５・・・・・・バ
ンドパスフィルタ、２６・・・・・・基準信号発生回路
、２７・・・・・・ローパスフィルタ、２８・・・・・
・周波数カウンタ、２９・・・・・・調整ドライバコン
トロール回路、３０・・・・・・検波回路、３１・・・
・・・比較器、３２・・・・・・基準レベル発生回路。 ム原ｆ）、　　　　　（５０４）シャープ株式会社第４
図 第３ 図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子機器に実装された部品を調整することにより
   該電子機器内の被測定信号の周波数を目標周波数に調整
   する装置であって、該被測定信号と前記目標周波数を有
   する基準信号とを乗算する乗算回路と、該乗算回路に接
   続されており該乗算回路の出力の低域周波数成分のみを
   取り出すローパスフィルタと、該ローパスフィルタに接
   続されており該ローパスフィルタの出力の周波数を計測
   する計測回路と、該計測回路に接続されており該計測し
   た周波数が最小となるように前記部品を調整する制御手
   段とを備えたことを特徴とする周波数調整装置。
2. （２）電子機器に実装された部品を調整することにより
   該電子機器内の被測定信号の周波数を目標周波数に調整
   する装置であって、粗調整ループと精密調整ループとを
   含んでおり、該粗調整ループは、前記部品を操作して前
   記被測定信号の周波数を変化させる駆動手段と、前記目
   標周波数近傍に中心周波数を有し前記被測定信号が印加
   されるバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタに
   接続されており該バンドパスフィルタの出力が所定値を
   越えたことを検出する比較手段とを備えており、前記精
   密調整ループは、前記被測定信号と前記目標周波数を有
   する基準信号とを乗算する乗算回路と、該乗算回路に接
   続されており該乗算回路の出力の低域周波数成分のみを
   取り出すローパスフィルタと、該ローパスフィルタに接
   続されており該ローパスフィルタの出力の周波数を計測
   する計測回路と、該計測回路に接続されており該計測し
   た周波数が最小となるように前記部品を調整する制御手
   段とを備えていることを特徴とする周波数調整装置。