JPH0342007B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は受信機の自動周波数制御（AFC）回
路に係り、少なくとも１個の電圧制御形局部発振
周波数発生回路（VCO）を備え、入力信号を周
波数変換して中間周波数（IF周波数）を生成し
た後に復調を行なう各種信号機のAFC回路に関
する。

従来の技術 第２図は従来の受信機のAFC回路の一例のブ
ロツク系統図を示す。同図において、端子１に入
来した復調されるべき信号で変調された高周波数
信号は周波数変換回路２に供給され、ここで
VCO３の出力発振周波数によつて周波数変換さ
れ、出力端子５により取出される。この際、周波
数変換回路２の出力はAFC電圧発生回路４に供
給され、ここからAFC電圧が取出されてVCO３
に供給され、VCO３からはAFC電圧に応じた出
力発振周波数が取出される。

この回路では、AFC電圧発生回路４の出力
AFC電圧は、このAFC電圧発生回路４への入力
周波数が基準のIF周波数f₀に対して低い場合、
VCO３の出力発振周波数をIF周波数が高くなる
ように発生され、これとは逆にAFC電圧発生回
路４への入力周波数が基準のIF周波数f₀に対して
高い場合、上記と逆になるように動作し、これに
より、端子５からは基準のIF周波数f₀に非常に近
いIF周波数が取出される。

以上の動作はテレビジヨン受像機等のAFC回
路等で一般に公知である。

然るに、一般に、端子５に得られる周波数の安
定性はAFC電圧発生回路４のAFC電圧特性の周
波数精度及び温度特性によつて決定され、所定の
IF周波数を得ようとしてもその誤差は非常に大
きく、基準のIF周波数f₀に対して1000ppm（ppm
＝10^-6）程度生じるのが普通である。

第３図は一般のAFC回路の動作特性図の一例
を示す。同図中、特性ａはAFC電圧発生回路４
への入力周波数を横軸に、出力AFC電圧を縦軸
に夫々をとつたAFC特性であり、基準のIF周波
数f₀においてAFC電圧は正から負へと大きく変化
する。一方、特性ｂはVCO３（局部発振器）へ
印加するAFC電圧を縦軸に、その時に周波数変
換回路２の出力より得られるIF周波数を横軸に
とつたAFC被制御特性である。

第２図において、周波数変換回路２→AFC電
圧発生回路４→VCO３→周波数変換回路２と順
次制御されるAFCループにより、系はAFCが動
作しない初期周波数f₁より特性ａと特性ｂとの交
点x₀に移動してここにおいて安定し、これによ
り、端子５より基準のIF周波数f₀に極めて近いIF
周波数が得られる。又、端子１に入来する信号の
周波数が大きく変化してAFC被制御特性が特性
b′のように移動した場合、系は特性ａと特性b′の
交点x₀′において安定し、この場合も基準のIF周
波数f₀に極めて近いIF周波数が得られる。

本発明が解決しようとする問題点 第３図示の特性ａにおけるAFC電圧が大きく
変化する周波数は所謂AFCの零点（ゼロクロス
周波数）と呼ばれており、厳密にはAFC電圧V_H
とAFC電圧H_Lとの中点電圧V_pを発生する点とし
て定義されている。このものでは、零点周波数は
基準のIF周波数f₀である。この基準のIF周波数f₀
は、一般に、AFC電圧発生回路４に内蔵されて
いる周波数共振回路（図示せず）の共振周波数に
一致している。

然るに、上記共振回路はインダクタンス、キヤ
パシタンス、又はこれらと等価の素子にて構成さ
れているため、その温度特性は悪く、広い温度範
囲で安定した基準のIF周波数f₀を得ることは極め
て困難である問題点があつた。

又、仮に温度変動が極めて微小であつても、上
記共振回路の共振周波数を基準のIF周波数f₀に高
精度で一致させるにはインダクタンス及びキヤパ
シタンスを極めて高精度に調整する必要があり、
このように調整は不可能に近い問題点があつた。

本発明は、温度特性に注意を払う必要がなく、
又、初期調整の必要もなく、極めて高精度なIF
周波数を容易な手段によつて得ることができる
AFC回路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 第１図中、周波数変換回路２は高周波数信号及
び局部発振器からの局発周波数を供給されてその
差分又は和分の周波数を中間周波数として出力す
る手段、スイツチ回路６は中間周波数及び基準中
間周波数を切換信号により選択的に切換えて出力
する手段、AFC電圧発生回路４′はスイツチ回路
６の出力を供給されて零点周波数に対するずれに
応じた制御電圧を出力する手段、スイツチ回路７
はAFC電圧発生回路４′の出力を、上記切換信号
によりスイツチ回路６の上記第１の入力選択時に
第１の出力端子に、スイツチ回路６の上記第２の
入力選択時に第２の出力端子に夫々選択的に切換
えて出力する手段と、平滑制御電圧発生回路８は
スイツチ回路７の第１の出力端子に取出された出
力の大きさに比例した平滑電圧をAFC電圧とし
て上記局部発振器の周波数制御端子に印加する手
段、平滑制御電圧発生回路９はスイツチ回路７の
第２の出力端子に取出された出力の大きさに比例
した平滑電圧を零点補正電圧として上記AFC電
圧発生回路４′の零点制御電圧印加端子１２に印
加する手段の各一実施例である。

作 用 スイツチ回路６，７の各可動接片の端子イへの
接続によりVCO３へAFC電圧が印加されてAFC
動作が行なわれ、スイツチ回路６，７の各可動接
片の端子ロへの接続によりAFC電圧発生回路
４′の零点制御電圧印加端子１２へ零点補正電圧
が印加されて零点補正動作が行なわれる。

実施例 第１図は本発明回路の一実施例のブロツク系統
図を示し、同図中、第２図と同一機能を有する部
分には同一番号を付す。同図中、４′はAFC電圧
発生回路で、零点制御電圧印加端子１２を設けら
れている。６，７は連動のスイツチ回路で、切換
パルス発生回路１０からの比較的周波数の高い切
換パルスにて共通に端子イ，ロに切換接続され
る。１１は基準周波数発生回路で、例えば水晶等
の共振周波数の極めて安定した発振素子を使用さ
れており、基準のIF周波数f₀を発生する。８，９
は平滑制御電圧発生回路（ホールド回路）で、
夫々スイツチ回路７の端子イ，ロに得られた電圧
を次に電圧が得られる迄保持しておく。

いま、切換パルス発生回路１０からの切換パル
スでスイツチ回路６，７の可動接片が端子イ，ロ
に交互に切換接続されているとする。スイツチ回
路６，７の可動接片が例えば端子イに接続されて
いる場合、周波数変換回路２→スイツチ回路６→
AFC電圧発生回路４′→スイツチ回路７→ホール
ド回路８→VCO３→周波数変換回路２にて構成
されるAFCループはホールド回路８が存在する
以外従来回路と同じであり、従来回路と同様にス
イツチ回路７の端子イから取出されるAFC電圧
にてIF周波数をAFC電圧発生回路４′がもつ零点
周波数にて一致させる動作を行なう。

次に、スイツチ回路６，７の可動接片が端子イ
とロとの中間に移動した場合、スイツチ回路７の
端子イからはAFC電圧が取出されなくなるが、
ホールド回路８があるためにAFC電圧は出力保
持され、VCO３の入力にはAFC電圧が引続いて
印加され、AFC動作が行なわれる。

次に、スイツチ回路６，７の可動接片が端子ロ
に接続された場合、AFC電圧発生回路４′にはス
イツチ回路６の端子ロを介して基準周波数発生回
路１１からの基準のIF周波数f₀が供給され、AFC
電圧発生回路４′からの出力電圧はスイツチ回路
７の端子ロ、ホールド回路９を介して零点補正
（制御）電圧としてAFC電圧発生回路４′の零点
制御電圧印加端子１２に印加される。このような
零点補正電圧を入力としてAFC電圧発生回路
４′の零点を変化させる手段は、零点周波数を与
えるインダクタンス、キヤパシタンスのLC同調
回路の一部に可変容量ダイオードを用いることに
より容易に実現できる。

スイツチ回路６，７の可動接片が端子ロに接続
された場合のAFC電圧発生回路４′→スイツチ回
路７→ホールド回路９→AFC電圧発生回路４′の
零点補正ループは、AFC電圧発生回路４′がもつ
零点周波数を基準周波数発生回路１１からの基準
のIF周波数f₀に一致させる動作を行なう。

次に、スイツチ回路６，７の可動接片が端子ロ
とイとの中間に移動した場合、スイツチ回路７の
端子ロからは零点補正電圧が取出されなくなる
が、ホールド回路９があるために零点補正電圧は
出力保持され、AFC電圧発生回路４′の零点制御
電圧印加端子１２には零点補正電圧が引続いて印
加され、零点補正が行なわれる。

以上の如き動作が比較的高い周波数で繰返し行
なわれる。

このように、AFC電圧発生回路４′の零点補正
を行ないつつAFC動作を行なつているので、従
来回路に比して可変容量ダイオードを含むLC同
調回路の共振周波数の温度特性に殆ど注意を払う
必要がなく、又、初期調整の必要もない。

なお、本発明は端子１に入来する高周波数信号
がいかなる形態のものであつても良好に動作す
る。例えば、変調信号が連続的に伝送されてくる
のではなく、無変調搬送波と変調搬送波とが交互
に伝送されてくるモードの場合がある。これは、
受信側で搬送波を再生して復調を行なうことを特
徴とする4PSK（フエーズ・シフト・キーイング）
変調（４相移相変調）等の場合の基準位相情報と
して不可欠のものである。

このようなモードでは、切換パルス発生回路１
０の切換パルスを無変調搬送波の有無の周期に同
期して発生させ、つまり、スイツチ回路６，７の
各可動接片を、無変調搬送波の入来時には端子イ
側に、変調搬送波の入来時には端子ロ側に夫々切
換接続する構成とする。このようにすれば、入力
信号の搬送波周波数は基準周波数に完全に一致す
る。これにより、本発明は位相変調された高周波
信号のIF周波数の安定化に応用すれば一層の効
果がある。

又、VCO３は広い周波数可変範囲を有する選
局用電圧によつて多数の入力高周波数信号の選択
を行なう機能を有している場合が殆どである。こ
の場合、AFC電圧に選局用電圧を加算した電圧
を局発制御電圧としてVCO３を制御する構成と
すればよく、本発明はこのような形態においても
良好に動作することは勿論である。

又、ホールド回路８，９はスイツチ回路７から
取出される電圧の大きさに比例した連続一定電圧
を出力するものであればよく、例えば、間欠的に
供給される電圧の平均値を連続して出力する構成
でもよい。

又、AFC動作及び零点補正動作の如きフイー
ルドバツク制御を良好に行なわせるためには、系
の安定性のためにホールド回路８，９の出力に低
域フイルタを接続し、かつ、必要なループゲイン
を保証する構成にすればよい。

又、独立の基準周波数発生回路１１を設ける代
りに、外部力端子を設けて基準周波数を供給する
ように構成してもよい。

又、SHF受信回路のように、第１局発回路に
よつて周波数変換された第１のIF周波数が入来
信号となつており、安定な第２のIF周波数を得
ることを目的としたものにでも同様に適用し得
る。

発明の効果 本発明回路は、高周波数信号及び局部発振器か
らの局発周波数を供給されてその差分又は和分の
周波数を中間周波数として出力する周波数変換回
路と、中間周波数及び別途与えられる基準中間周
波数を夫々第１の入力及び第２の入力として切換
信号により選択的に切換えて出力する第１のスイ
ツチ回路と、第１のスイツチ回路の出力を供給さ
れて零点周波数に対するずれに応じた制御電圧を
出力するAFC電圧発生回路と、AFC電圧発生回
路の出力を、上記切換信号により上記第１のスイ
ツチ回路の上記第１の入力選択時に第１の出力端
子に、上記第１のスイツチ回路の上記第２の入力
選択時に第２の出力端子に夫々選択的に切換えて
出力する第２のスイツチ回路と、第２のスイツチ
回路の第１の出力端子に取出された出力の大きさ
に比例した平滑電圧をAFC電圧として上記局部
発振器の周波数制御端子に印加する第１の平滑制
御電圧発生回路と、上記第２のスイツチ回路の第
２の出力端子に取出された出力の大きさに比例し
た平滑電圧を零点補正電圧として上記AFC電圧
発生回路の零点制御電圧印加端子に印加する第２
の平滑制御電圧発生回路とよりなるため、AFC
電圧発生回路の零点補正を行ないつつAFC動作
が行なわれ、従来回路に比してAFC電圧発生回
路のLC同調回路の共振周波数の温度特性に殆ど
注意を払う必要がなく、又、初期調整の必要もな
く、極めて高精度なIF周波数を容易な手段にて
得ることができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明回路の一実施例のブロツク系統
図、第２図は従来回路の一例のブロツク系統図、
第３図はAFC動作を説明するためのIF周波数対
AFC電圧特性図である。 １……高周波数信号入力端子、２……周波数変
換回路、３……電圧制御形局部発振周波数発生回
路（VCO）、４′……AFC電圧発生回路、５……
出力端子、６，７……スイツチ回路、８，９……
平滑制御電圧発生回路（ホールド回路）、１０…
…切換パルス発生回路、１１……基準周波数発生
回路、１２……零点制御電圧印加端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高周波信号及び局部発振器からの局発周波数
   を供給されてその差分又は和分の周波数を中間周
   波数として出力する周波数変換回路と、該中間周
   波数及び別途与えられる基準中間周波数を夫々第
   １の入力及び第２の入力として切換信号により選
   択的に切換えて出力する第１のスイツチ回路と、
   該第１のスイツチ回路の出力を供給されて零点周
   波数に対するずれに応じた制御電圧を出力する
   AFC電圧発生回路と、該AFC電圧発生回路の出
   力を、上記切換信号により上記第１のスイツチ回
   路の上記第１の入力選択時に第１の出力端子に、
   上記第１のスイツチ回路の上記第２の入力選択時
   に第２の出力端子に夫々選択的に切換えて出力す
   る第２のスイツチ回路と、該第２のスイツチ回路
   の第１の出力端子に取出された出力の大きさに比
   例した平滑電圧をAFC電圧として上記局部発振
   器の周波数制御端子に印加する第１の平滑制御電
   圧発生回路と、上記第２のスイツチ回路の第２の
   出力端子に取出された出力の大きさに比例した平
   滑電圧を零点補正電圧として上記AFC電圧発生
   回路の零点制御電圧印加端子に印加する第２の平
   滑制御電圧発生回路とよりなることを特徴とする
   受信機のAFC回路。 ２ 周期的に無変調搬送波を含まれる高周波信号
   及び局部発振器からの局発周波数を供給されてそ
   の差分又は和分の周波数を中間周波数として出力
   する周波数変換回路と、該無変調搬送波の有無を
   検出する無変調搬送波検出回路と、該中間周波数
   及び別途与えられる基準中間周波数を夫々第１の
   入力及び第２の入力とし、該無変調搬送波波検出
   回路による該無変調搬送波検出期間該第１の入力
   を、それ以外の期間該第２の入力を夫々選択的に
   切換えて出力する第１のスイツチ回路と、該第１
   のスイツチ回路の出力を供給されて零点周波数に
   対するずれに応じた制御電圧を出力するAFC電
   圧発生回路と、該AFC電圧発生回路の出力を、
   上記無変調搬送波検出期間第１の出力端子に、上
   記それ以外の期間第２の出力端子に夫々選択的に
   切換えて出力する第２のスイツチ回路と、該第２
   のスイツチ回路の第１の出力端子に取出された出
   力の大きさに比例した平滑電圧をAFC電圧とし
   て上記局部発振器の周波数制御端子に印加する第
   １の平滑制御電圧発生回路と、上記第２のスイツ
   チ回路の第２の出力端子に取出された出力の大き
   さに比例した平滑電圧を零点補正電圧として上記
   AFC電圧発生回路の零点制御電圧印加端子に印
   加する第２の平滑制御電圧発生回路とよりなるこ
   とを特徴とする受信機のAFC回路。