JPH0371721A - 位相同期回路 - 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〕 本発明は人力信号の位相と電圧制御発振器の出力の位相
を比較して電圧制御発振器を帰還制御することにより、
人力信号と電圧制御発振器出力との同期を得ることを目
的とした位相同期回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、位相同期回路は、第２図に示すように、入力信号
と分周器４からの出力信号との位相を比較する位相比較
器１と、この位相比較器１の出力の低周波成分を取り出
す能動ろ波器２と、この能動ろ波器２の出力を制御電圧
として前記分周器４に信号を出力する電圧制御発振器３
とで構成される。そして、この位相同期回路では、入力
信号に対する位相同期は、能動ろ波器の時定数によって
位相同期ループが確立されるようになっている。

例えば、第３図のように、能動ろ波器２を、演算増幅器
２５．抵抗器２１Ａ、抵抗器２２Ａ、及びキャパシタ２
３Ａにより構成される回路を用いている場合、ろ波器の
ループ帯域幅を求める式として次の式が知られている。

ＢＬ　＝　１／４・　（Ｒ２／　Ｒ１−Ｋ＋１／　ＣＲ
２）・・・　（１） ＢＬ　：ループ帯域幅 Ｋ　：位相同期回路の総合利得 Ｒ１：抵抗器２１Ａの抵抗値 Ｒ２：抵抗器２２Ａの抵抗値 Ｃ：キャパシタ２３Ａの容量値 このうち総合利得には次の式にて表される。

Ｋ　＝　Ｋａ　＋　ＫＡ＋　Ｋｕ　”’　（２）Ｋｄ　
：位相比較器２５の変換利得 ＫＡ　：能動ろ波器２の電圧利得 ＫＬＩ　：電圧制御発振器３の変換利得このとき、（１
）式により明らかなように能動ろ波器２のループ帯域幅
はそれを構成する抵抗器２１Ａ、２２Ａの抵抗値Ｒ，，
Ｒ２及びキャパシタ２３Ａの容量値Ｃにより決定される
。

ところで、この種の位相同期回路において、異なる周波
数の入力信号に対応することが要求される場合には、能
動ろ波器の時定数を入力信号の周波数に応じた値に設定
して、求められる特性を確保することが行われている。

即ち、能動ろ波器を構成する抵抗素子、及び容量素子を
入力信号にあわせて切り替えれば、各入力信号に対し最
適なループ帯域幅を実現できる。第４図にその一例を示
す。

この回路は抵抗器２１．〜２１４、抵抗器２２゜〜２２
４及びキャパシタ２３１〜２３４に、それぞれ直列に接
続されるアナログスイッチ２６．〜２６４、及びアナロ
グスイッチ２７．〜２７４を制御回路２８からの信号に
より開閉し入力信号に最適なループ帯域幅を構成する素
子を選択することにより性能を確保している。

即ち、制御回路２８は入出力回路２９から位相比較器１
に入力される信号に関する情報を得て、それにより能動
ろ波器の時定数の構成素子として例えば、抵抗器２１１
．抵抗器２２．、キャパシタ２３．を選択する。言い替
えれば、能動ろ波器を、選択した３素子により構成され
るようにアナログスイッチ２６１．及び２７１をオン状
態とし、アナログスイッチ２６□〜２６４、及び２１ｔ
〜２７４をオフ状態とする。又、制御回路２８は併せて
分周器４に対しても適切な分周比を指示する。

また、入力される信号が変更されても制御回路２８から
各素子に対して上記と同様にして設定が行われる。

以上のような一連の動作により位相同期回路は最良の構
成にて動作することとなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の位相同期回路は、人力信号の周波数の相
違に対応させて、能動ろ波器の時定数値を決定する抵抗
素子や容量素子を切り換えるので、人力信号の周波数を
増やすと、これに伴って必要とされる抵抗素子及び容量
素子の数が増加し、回路規模が大きくなる。したがって
、逆に、回路規模等の条件により対応可能な入力信号の
数が制約され、位相同期回路の適用周波数範囲が制限さ
れるという問題がある。

また、入力信号に対する情報を外部から得て、この情報
に基づいて制御回路が抵抗素子、容量素子を切り換えて
いるため、その情報が無いと能動ろ波器の時定数を切り
換えることができず、位相同期回路が動作しないという
問題もある。

本発明の目的は入力信号の周波数範囲を拡大し、かつ外
部情報を必要とすることなく動作可能な位相同期回路を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の位相同期回路は、位相比較器、電圧制御発振器
１分周器と共に位相同期回路を構成する能動ろ波器の時
定数を設定する抵抗素子、容量素子を可変素子で構成し
、かつこれら抵抗素子及び容量素子の値を電圧制御発振
器の制御電圧に基づいて変化制御し得るように構成して
いる。

〔作用〕

この構成では、能動ろ波器の時定数を連続的に変化でき
、広い周波数範囲の人力信号に対応して位相同期を実行
できる。また、位相同期回路自身の情報に基づいて位相
同期を実行する。

〔実施例〕

次に、本発明を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回路図である。図
において、１は位相比較器、２は能動ろ波器、３は電圧
制御発振器、４は分周器である。

前記能動ろ波器２は、演算器増幅器２４と、抵抗素子２
１．２２．容量素子２３．オフセット信号発生器２５で
構成される。ここで、前記抵抗素子２１．２２及び容量
素子２３は、それぞれ抵抗値や容量値が変化可能な素子
、例えば電界効果トランジスタ、フォトカプラ、可変容
量ダイオード等が用いられる。また、オフセット信号発
生器２５はその設定値が変化可能に構成される。

そして、前記能動ろ波器２の出力側に電圧監視回路６を
設け、かつこの電圧監視回路６の検出電圧によって動作
される制御回路５を設け、この制御回路５によって前記
抵抗素子２１，２２．容量素子２３の値を任意に変更し
、かつオフセット信号発生器２５の設定値を変更し、更
には分周器４の分周比を任意に制御し得るように構成し
ている。

この構成によれば、制御回路５は電圧監視回路６の出力
から、電圧制御発振器３の制御電圧が位相同期の範囲に
在るかどうかを判断し、同期していないのならば電圧制
御発振器３の制御電圧値が高電圧側か、低電圧側かによ
り分周器４の分周比を増減し、同期するまでそれを掃引
していく。また、同期しているのならば、電圧制御発振
器３の制御電圧値と分周器４の分周比から入力信号の周
波数を算定し、かつ抵抗素子２１，２２．容量素子２３
及びオフセット信号発生回路２５の設定値を算定し、抵
抗素子２１．２２及び容量素子２３に対して設定情報を
与え、抵抗値及び容量値を任意の値に設定してループ定
数を最適値とする。

制御回路５は電圧制御発振器３の制御電圧を取り込むこ
とにより常時同期／非同期状態を監視しているため、入
力信号が変更された場合にも、再び上述と同様の処理を
行い、抵抗素子２１，２２゜容量素子２３．オフセット
信号発生回路２５．及び分周器４をそれぞれ最適な値に
設定する。

この様な一連の動作により能動ろ波器はどの様な入力信
号でも自動的に最適の特性になるように動作する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、能動ろ波器の時定数を設
定する抵抗素子、容量素子を可変素子で構成し、かつこ
れら抵抗素子及び容量素子の値を電圧制御発振器の制御
電圧に基づいて変化制御しているので、入力信号の変更
を自動的に検出し、かつ能動ろ波器や分周器をこの人力
信号に応じた最適な条件に設定することが可能となり、
広い範囲の入力信号に対してしかも自動的に位相同期を
確立することができる。

【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回路図、第２図は
一般的な位相同期回路のブロック回路図、第３図は従来
の能動ろ波器のブロック回路図、第４図は従来の多周波
対応型の位相同期回路のブロック回路図である。 １・・・位相比較器、２・・・能動ろ波器、３・・・電
圧制御発振器、４・・・分周器、５・・・制御回路、６
・・・電圧監視回路、２１・・・抵抗素子、 ２１、〜２１４．２１Ａ・・・抵抗、２２・・・抵抗素
子、２２Ｉ〜２２４．２２Ａ・・・抵抗、２３・・・容
量素子、２３、〜２３．，２３Ａ・・・コンデンサ、２
４・・・演算増幅器、２５・・・オフセット信号発生器
、２６１〜２６４・・・アナログスイッチ、２７１〜２
７４・・・アナログスイッチ、２８・・・制′４１■回
路、２９・・・入出力回路。 第 １ 図 第２ 図 第３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力信号と電圧制御発振器の出力信号との位相とを
   比較し、この位相比較出力を能動ろ波器を通して前記電
   圧制御発振器の制御電圧として前記入力信号と電圧制御
   発振器の出力との同期を得ることを目的とした位相同期
   回路において、前記能動ろ波器の時定数を設定する抵抗
   素子、容量素子を可変素子で構成する一方、前記抵抗素
   子及び容量素子の値を変化させる制御回路と、前記電圧
   制御発振器の制御電圧を監視する回路とを設け、この制
   御電圧監視回路の監視出力に応じて前記制御回路が前記
   抵抗素子及び容量素子の各値を変化制御し得るように構
   成したことを特徴とする位相同期回路。