JPH03235522A - 周波数合成方式と周波数合成器 - 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〕 本発明は周波数合成方式と周波数合成器に関し、特に基
準発振器と被制御発振器との調整が周波数のみに限定さ
れ位相の調整を不要とした周波数合成方式と周波数合成
器に関する。

〔従来の技術〕

従来の周波数合成器は、第２図のブロック図に示すよう
に、外部に対して任意の周波数信号を出力する電圧制御
発振器（以下ＶＣＯと記す）２１と、■Ｃ○２１の出力
を受け任意の分周数で分周後出力する可変分周器２２と
、基準となるべき周波数信号を出力する基準発振器２３
．２４と、基準発振器２３．２４の出力を受けいずれか
一方のみを選択出力する切替器２５と、基準発振器２３
２４の出力を監視し切替器２５から出力している側の発
振器の障害を検出すると切替器２５を制御し待機してい
る側の発振器の出力を選択出力させる出力判定回路２６
と、切替器２５を介した基準発振器２３．２４のいずれ
か一方の出力を受け予め定められた分周数で分周後出力
する固定分周器２７と、可変分周器２２および固定分濁
器２７の出力を受け二つの信号の位相を比較し位相差を
検出すると誤差信号２９として出力する位相比較器２８
と、誤差信号２つを受け変化状態を滑かにしてＶＣＯ２
１に加える低域ろ波器３０とで構成されている。

このような構成の下で、周波数合成器が安定状態にある
ときには、可変分周器２２および固定分周器２７の出力
は周波数が同一でかつ同相であるので、位相比較器２８
からは誤差信号２つを出力していない。ここで新たな周
波数を合成するなめに可変分周器２２の分周数を変化さ
せると、位相比較器２８は、可変分周器２２の出力の周
波数が変化したことを、固定分周器２７どの位相差とし
て検出し、誤差信号２９を出力する。誤差信号２つは継
続して出力され、低域ろ波器３０で低周波成分を抽出し
、制御信号としてＶＣＯ２１に加えられ、ＶＣＯ２１の
発振周波数を変化させる。この動作は、位相比較器２８
が誤差信号２９を出力させなくなるまで継続する。

［発明が解決しようとする課題〕 上述した従来の周波数合成器は、ＶＣＯ２１の発振周波
数を変化させる場合には、当然のことながら位相比較器
２８から誤差信号２９が出力され、周波数が同一でかつ
同相となるまで制御が継続し、新しい発振周波数に安定
するまでに十分な時間を必要とする。この上、位相比較
器２８は、同一周波数であっても位相がずれていれば誤
差信号２９を出力するので、周波数の差と位相の差との
相乗効果が働き、さらに安定するまでの時間が必要とな
るという問題点がある。このことは、二つの基準発振器
を使用する場合、何等かの原因で切替器２５を動作させ
、基準発振器を切替えると、周波数は同一であるにもか
かわらず切替え時の雑音等で位相がずれる可能性があり
、このため、誤差信号２９を出力することになり、−旦
ＶＣ○２１の発振周波数を変化させてしまい、再度安定
するまでの時間が必要となり、この周波数合成器の出力
を通信回線の搬送波として、ＩＧＨｚ前後の周波数帯の
中の５ｋＨｚ程度の帯域幅を使用している場合等では、
２〜３ｋＨｚ周波数が変動しても一時的に回線が停止し
てしまうことがあるという問題点をも含んでいることに
なる。

本発明の目的は、前述の問題点を解決した、発振周波数
の調整を速かに行うことができ、基準発振器の切替時に
発振周波数の乱れを発生させない周波数合成方式と周波
数合成器を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の周波数合成方式は、任意の周波数信号を発振す
る電圧制御発振器の出力を第１の分周器に入力し、基準
となるべき周波数信号を発振する基準信号発振器の出力
を第２の分周器に入力し、受信した信号の位相を比較し
位相差を検出すると誤差信号を出力する位相比較器に前
記第１および第２の分周器の出力を入力し、受信した信
号の変化状態を滑かにする機能を持つ低域ろ波器に前記
誤差信号を入力し、前記低域ろ波器の出力を前記電圧制
御発振器に加えて前記外部に出力する任意の周波数信号
を制御する周波数合成方式において、前記第１および第
２の分周器をリセット機能付の分周器とし、前記第１お
よび第２の分周器の出力を受信し二つの信号の到達時刻
を比較し遅れて到達した信号の到達時にリセット信号を
出力する制御回路の出力する前記リセット信号を前記第
１および第２の分周器に入力する構成である。

本発明の周波数合成器は、任意の周波数信号を出力する
電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を受け任
意の分周数で分周後出力する第１の分周器と、基準とな
るべき周波数信号を出力する基準発振器と、前記基準発
振器の出力を受け予め定められた分周数で分周後出力す
る第２の分周器と、前記第１および第２の分周器の出力
を受け二つの信号の位相を比較し位相差を検出すると誤
差信号として出力する位相比較器と、前記誤差信号を受
け変化状態を滑かにして前記電圧制御発振器に加える低
域ろ波器とを有する周波数合成器において、前記第１お
よび第２の分周器にリセット機能を備え、前記第１およ
び第２の分周器の出力を受け二つの信号の到達時刻を比
較し遅れて到達した信号の到達時にリセット信号を前記
第１および第２の分周器に出力する制御回路を備える構
成である。

本発明の周波数合成器は、前記基準信号発振器を二つの
同一規格の発振器と、前記二つの発振器の出力を受けい
ずれか一方のみを選択出力する切替器と、前記二つの発
振器の出力を監視し前記切替器から出力している側の発
振器の障害を検出すると前記切替器を制御し待機してい
る側の発振器の出力を選択出力させる出力判定回路とで
構成してもよい。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

本発明の周波数合成方式および周波数合成器は、外部に
対して任意の周波数信号を出力するＶＣＯｌと、ＶＣＯ
ｌの出力を受け任意の分周数で分周後出力しリセット機
能を備える可変分周器２と、基準となるべき周波数信号
を出力する基準発振器３．４と、基準発振器３．４の出
力を受けいずれか一方のみを選択出力する切替器５と、
基準発振器３，４の出力を監視し切替器５から出力して
いる側の発振器の障害を検出すると切替器５を制御し待
機している側の発振器の出力を選択出力させる出力判定
回路６と、切替器５を介した基準発振器３．４のいずれ
か一方の出力を受け予め定められた分周数で分周後出力
しリセット機能を備える固定分周器７と、可変分周器２
および固定分周器７の出力を受け二つの信号の位相を比
較し位相差を検出すると誤差信号９として出力する位相
比較器８と、誤差信号９を受け変化状態を滑かにしてＶ
ＣＯＬに加える低域ろ波器１０と、可変分周器２および
固定分周器７の出力を受け二つの信号の到達時刻を比較
し遅れて到達した信号の到達時にリセット信号１２を可
変分周器２および固定分周器７に出力する制御回路１１
とを備えている。

次に動作について説明する。

周波数合成器が安定状態にあるときには、可変分周器２
および固定分周器７の出力は周波数が同一でかつ同相で
あるので、位相比較器８からは誤差信号９を出力してい
ない。一方、制御回路１１は、進み遅れのない二つの信
号を受けるごとに、可変分周器２および固定分周器７に
リセット信号１２を送出している。ここで新たな周波数
を合成するなめに可変分周器２の分周数を変化させると
、位相比較器８は、可変分周器２の出力の周波数が変化
したことを、固定分周器７どの位相差として検出し、誤
差信号９を出力する。一方、制御回路１１は、進み遅れ
の生じた二つの信号を受けるごとに到達時刻を比較し、
遅れて到達した信号の到達時にリセット信号１２を可変
分周器２および固定分周器７に出力する。可変分周器２
および固定分周器７は、リセット信号１２を受信するた
びにリセットされるので、出力される周波数が低域ろ波
器１０の出力信号による制御を受けて変化し、固定分周
器７の出力と同一周波数になると、位相比較器８に同時
に入力されるので、誤差信号９は出力されなくなり、こ
れで制御が終了する。このときの各部の周波数は、ＶＣ
ＯＩがＩＧＨｚ前後、位相比較器８の入力が２５ｋＨｚ
である。ここで、可変分局器２および固定分周器の動作
を考察すると、一定数の波の数を計数する周波数カウン
タと同様の働きをしていると考えられる。このため、位
相比較器８の出力は、二つの周波数の差を、定間隔でサ
ンプリングしている結果と考えてよく、サンプリング周
期が通常は２５ｋＨｚと考えると、これに比べ十分に遅
ければ、ＶＣＯＬの発振周波数を制御して目的の発振周
波数に変化させるための速度を、従来の速度より非常に
早い速度とすることか可能となる。

次に基準発振器３．４を切替えた場合について考えると
、切替えられた最初の波は位相がずれていたり切替時に
雑音が発生することが考えられるため、固定分周器７の
出力の位相と可変分周器２の位相との間に差が生じ、位
相比較器８が誤差信号９を出力する可能性がある。しか
し、２回目からは一旦リセットした後に分周するため、
切替え後の発振周波数が変化していない限り同時に位相
比較器８に入力されることになる。従って以後は、誤差
信号９を出力１．ないことになり、基準発振器の切替時
に発振周波数の乱れを発生させないですむ。このとき、
ＶＣＯ１と基準発振器との原発振周波数の位相に差があ
っても特に支障がないのは、原発振周波数がＩＧＨｚ前
後であり、位相比較器８の入力が２５ｋＨｚであるとい
う極めて大幅な分周を行っていることによる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、電圧制御発振器の出力
を受け任意の分周数で分周後出力するりセット機能を持
つ可変分周器と、基準発振器の出力を受け予め定められ
た分周数で分周後出力するリセット機能を持つ固定分周
器と、二つの分周器の出力を受け二つの信号の到達時刻
を比較し遅れて到達した信号の到達時にリセット信号を
二つの分周器に出力する制御回路を備え、電圧制御発振
器に対する制御信号を発振周波数の制御のみに使用し位
相の調整には使用しないことにより、発振周波数の調整
を速かに行うことができるという効果が有り、基準発振
器の切替時に発振周波数の乱れを発生させないという効
果も有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は従来
の周波数合成器のブロック図である。 １．２１・・・・・・電圧制御発振器（ＶＣＯ）、２゜
２２・・・・・・可変分周器、３，４，２３．２４・・
・・・・基準発振器、５．２５・・・・・・切替器、６
．２６・・・・・・出力判定回路、７，２７・・・・・
・固定分周器、８．２８・・・・・・位相比較器、９，
２９・・・・・・誤差信号、１゜３０　　・低域ろ波器
、１１・・・・・制御回路、１２・・・・リセット信号
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、任意の周波数信号を発振する電圧制御発振器の出力
   を第１の分周器に入力し、基準となるべき周波数信号を
   発振する基準信号発振器の出力を第２の分周器に入力し
   、受信した信号の位相を比較し位相差を検出すると誤差
   信号を出力する位相比較器に前記第１および第２の分周
   器の出力を入力し、受信した信号の変化状態を滑かにす
   る機能を持つ低域ろ波器に前記誤差信号を入力し、前記
   低域ろ波器の出力を前記電圧制御発振器に加えて前記外
   部に出力する任意の周波数信号を制御する周波数合成方
   式において、前記第１および第２の分周器をリセット機
   能付の分周器とし、前記第１および第２の分周器の出力
   を受信し二つの信号の到達時刻を比較し遅れて到達した
   信号の到達時にリセット信号を出力する制御回路の出力
   する前記リセット信号を前記第１および第２の分周器に
   入力することを特徴とする周波数合成方式。 ２、任意の周波数信号を出力する電圧制御発振器と、前
   記電圧制御発振器の出力を受け任意の分周数で分周後出
   力する第１の分周器と、基準となるべき周波数信号を出
   力する基準発振器と、前記基準発振器の出力を受け予め
   定められた分周数で分周後出力する第２の分周器と、前
   記第１および第２の分周器の出力を受け二つの信号の位
   相を比較し位相差を検出すると誤差信号として出力する
   位相比較器と、前記誤差信号を受け変化状態を滑かにし
   て前記電圧制御発振器に加える低域ろ波器とを有する周
   波数合成器において、前記第１および第２の分周器にリ
   セット機能を備え、前記第１および第２の分周器の出力
   を受け二つの信号の到達時刻を比較し遅れて到達した信
   号の到達時にリセット信号を前記第１および第２の分周
   器に出力する制御回路を備えることを特徴とする周波数
   合成器。 ３、前記基準信号発振器を二つの同一規格の発振器と、
   前記二つの発振器の出力を受けいずれか一方のみを選択
   出力する切替器と、前記二つの発振器の出力を監視し前
   記切替器から出力している側の発振器の障害を検出する
   と前記切替器を制御し待機している側の発振器の出力を
   選択出力させる出力判定回路とで構成することを特徴と
   する請求項２記載の周波数合成器。