JPH04312018A - High-precision variable frequency oscillator, high-accuracy oscillator, and synchronous oscillator - Google Patents

High-precision variable frequency oscillator, high-accuracy oscillator, and synchronous oscillator

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JPH04312018A
JPH04312018A JP3079329A JP7932991A JPH04312018A JP H04312018 A JPH04312018 A JP H04312018A JP 3079329 A JP3079329 A JP 3079329A JP 7932991 A JP7932991 A JP 7932991A JP H04312018 A JPH04312018 A JP H04312018A
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JP
Japan
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frequency
oscillator
signal
variable frequency
output
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kudome
賢治 久留
Masami Kihara
雅巳 木原
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the high-precision variable the frequency oscillator which is simple in its configuration and is capable of executing highly precise frequency control. CONSTITUTION:Bias voltage V generated by a variable voltage source 13 is controlled by an external control signal, and the bias voltage V and a frequency discrimination signal are summed by an addition circuit 14. At that time, the change portion (relative value) of the output frequency of an atomic oscillator becomes (KvRb0<-1> V. Here, K is frequency discrimination sensitivity. Accordingly, the change of the output frequency to the bias voltage V becomes linear.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、原子発振器等の高安定
発振器の周波数可変化、高確度化、および同期化を図る
ことができる高精度周波数可変発振器、高確度発振器、
および同期発振器に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a high-precision variable frequency oscillator, a high-precision oscillator, and a high-precision variable oscillator that can vary the frequency, improve accuracy, and synchronize a highly stable oscillator such as an atomic oscillator.
and regarding synchronous oscillators.

【0002】0002

【従来の技術】近年における原子発振器の小型化・低価
格化に伴い、小型原子発振器(主にルビジウム原子発振
器)の周波数または位相を、確度および長期安定度が更
に優れている他の周波数基準(セシウム原子発振器や標
準電波)へ同期化させることがディジタル通信やTV放
送の分野で行われている。ところで、原子発振器は、原
子・分子・イオン等のエネルギー準位間の遷移を利用す
ることにより、高安定かつ正確な周波数を発生させる発
振器である。従って、その周波数を変化させることは一
般に容易ではないが、現在では、以下に説明する2種類
の方法が実用化されている。
[Background Art] As atomic oscillators have become smaller and cheaper in recent years, the frequency or phase of small atomic oscillators (mainly rubidium atomic oscillators) has been changed to other frequency standards (mainly rubidium atomic oscillators) that have better accuracy and long-term stability. Synchronization with cesium atomic oscillators and standard radio waves is used in the fields of digital communications and TV broadcasting. By the way, an atomic oscillator is an oscillator that generates highly stable and accurate frequencies by utilizing transitions between energy levels of atoms, molecules, ions, etc. Therefore, it is generally not easy to change the frequency, but two methods described below are currently in practical use.

【0003】第1の方法はゼーマン効果を用いる方法で
ある。この方法を用いた装置の構成を図6に示す。図に
おいて、電圧制御水晶発振器(VCXO)1の出力(周
波数;v0)は、シンセサイザ2(周波数合成化;N1
/N2)によってその周波数がv0・(N1/N2)に
なり、ミキサ4の一方の入力端に供給される。また、電
圧制御水晶発振器1の出力信号は、周波数変調器6によ
って変調された後に周波数逓倍器3(逓倍率;M1)を
介してミキサ4の他方の入力端に供給される。周波数変
調器6には、変調信号発生器5の出力信号(周波数;f
)が供給されている。そして、電圧制御水晶発振器1の
出力信号は、ミキサ4によってマイクロ波(周波数;v
μ1=(M1+N1/N2)v0)に変換される。この
マイクロ波はルビジウム共鳴器7に入力され、ルビジウ
ム原子(共鳴周波数;vRb)と相互作用する。このル
ビジウム共鳴器7には磁界発生コイル8による直流磁界
Hが印加されている。そして、ルビジウム共鳴器7の出
力を位相敏感検波器(PSD)9で検波することにより
、vμ1−vRbに比例した周波数弁別信号が得られる
。次に、周波数弁別信号の揺らぎ成分を積分回路10に
よって除去して電圧制御水晶発振器1に帰還することに
より、この原子発振器の出力周波数はv0=(M1+N
1/N2)−1vRbに安定化される。上記構成によれ
ば、共鳴周波数vRと印加磁界Hの間には、vRb=v
Rb0+αH2の関係がある。ここで、vRb0は磁界
が存在しない場合の共鳴周波数、αは定数である。従っ
て、可変電流源11が磁界発生コイル8に供給している
電流を外部制御信号によって制御することにより、原子
発振器の出力周波数を 変化させることができる。
The first method is a method using the Zeeman effect. The configuration of an apparatus using this method is shown in FIG. In the figure, the output (frequency; v0) of a voltage controlled crystal oscillator (VCXO) 1 is connected to a synthesizer 2 (frequency synthesis; N1
/N2), the frequency becomes v0·(N1/N2) and is supplied to one input terminal of the mixer 4. Further, the output signal of the voltage controlled crystal oscillator 1 is modulated by the frequency modulator 6 and then supplied to the other input end of the mixer 4 via the frequency multiplier 3 (multiplying ratio: M1). The frequency modulator 6 receives the output signal (frequency; f
) is supplied. Then, the output signal of the voltage controlled crystal oscillator 1 is converted into a microwave (frequency: v
μ1=(M1+N1/N2)v0). This microwave is input to the rubidium resonator 7 and interacts with rubidium atoms (resonance frequency: vRb). A DC magnetic field H is applied to the rubidium resonator 7 by a magnetic field generating coil 8 . Then, by detecting the output of the rubidium resonator 7 with a phase sensitive detector (PSD) 9, a frequency discrimination signal proportional to vμ1-vRb is obtained. Next, the fluctuation component of the frequency discrimination signal is removed by the integrating circuit 10 and fed back to the voltage controlled crystal oscillator 1, so that the output frequency of this atomic oscillator is v0=(M1+N
1/N2)-1vRb. According to the above configuration, between the resonance frequency vR and the applied magnetic field H, vRb=v
There is a relationship of Rb0+αH2. Here, vRb0 is the resonance frequency in the absence of a magnetic field, and α is a constant. Therefore, by controlling the current supplied by the variable current source 11 to the magnetic field generating coil 8 using an external control signal, the output frequency of the atomic oscillator can be changed.

【0004】第2の方法はシンセサイザの合成比を変え
る方法である。この方法を適用した装置の構成を図6に
示す。この図に示す装置における原子発振器としての基
本動作は図1と同様である。ただし、この図に示す装置
においては、外部制御信号によってROM12に書き込
まれている表を読み出し、この表に従ってシンセサイザ
2における分周比N1及びN2を変化させ、これにより
、周波数制御を行う。
The second method is to change the synthesis ratio of the synthesizer. The configuration of an apparatus to which this method is applied is shown in FIG. The basic operation of the device shown in this figure as an atomic oscillator is the same as that shown in FIG. However, in the device shown in this figure, a table written in the ROM 12 is read by an external control signal, and the frequency division ratios N1 and N2 in the synthesizer 2 are changed according to this table, thereby controlling the frequency.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した第
1の方法による装置にあっては、構成が簡単であるが、
周波数が磁界(電流)の2乗に比例して変化するので、
広い範囲にわたる直線性を得ることは困難であり、周波
数制御の精度の点で欠点があった。また、第2の方法に
よる装置にあっては、高い精度で周波数を変化させるこ
とができるが、そのためにはシンセサイザ2内の分周器
として桁数の多い可変分周器を用いる必要があり、位相
比較器やループフィルタも複雑になるという問題が生じ
る。本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、
構成が簡単で周波数制御を高精度に行うことができる高
精度周波数可変発振器を実現することを目的としている
。また、この高精度周波数可変発振器をより高確度な高
安定発振器をマスター発振器とした高確度発振器とする
ことを目的とし、さらに、前記高精度周波数可変発振器
を外部入力信号に同期させた同期発振器を提供すること
を目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, although the device according to the first method described above has a simple configuration,
Since the frequency changes in proportion to the square of the magnetic field (current),
It was difficult to obtain linearity over a wide range, and there were drawbacks in terms of frequency control accuracy. Further, in the device according to the second method, the frequency can be changed with high precision, but in order to do so, it is necessary to use a variable frequency divider with a large number of digits as the frequency divider in the synthesizer 2. A problem arises in that the phase comparator and loop filter also become complicated. The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and
The purpose of this invention is to realize a high-precision variable frequency oscillator that has a simple configuration and can perform frequency control with high precision. In addition, the purpose of this high-precision variable frequency oscillator is to make it a high-precision oscillator using a more accurate and highly stable oscillator as a master oscillator, and furthermore, a synchronous oscillator in which the high-precision variable frequency oscillator is synchronized with an external input signal is provided. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明においては、供給される信号
のレベルに応じた周波数で発振する周波数可変発振器と
、前記周波数可変発振器の出力周波数に対応した周波数
の信号が供給され、この信号と基準信号との差成分を含
む信号を出力する基準発振装置と、前記差成分に対応し
たレベルの信号を前記周波数可変発振器に供給し、これ
により、前記差成分が小さくなるように前記周波数可変
発振器の発振周波数を制御する周波数制御手段とを有す
る発振器において、前記周波数制御手段の出力信号に外
部制御信号に対応したバイアス値を重畳させる1または
複数のバイアス値付与手段を有し、前記バイアス値付与
手段のバイアス値を変化させることにより、発振周波数
を変化させることを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 provides a variable frequency oscillator that oscillates at a frequency depending on the level of a supplied signal; a reference oscillation device that is supplied with a signal of a frequency corresponding to the output frequency and outputs a signal containing a difference component between this signal and a reference signal; and a signal of a level corresponding to the difference component is supplied to the variable frequency oscillator; Accordingly, in an oscillator having a frequency control means for controlling the oscillation frequency of the variable frequency oscillator so that the difference component becomes small, a bias value corresponding to an external control signal is superimposed on the output signal of the frequency control means. Alternatively, it is characterized in that it has a plurality of bias value applying means, and by changing the bias value of the bias value applying means, the oscillation frequency is changed.

【0007】また、請求項2に記載の発明においては、
請求項1に記載の高精度周波数可変発振器と、請求項1
に記載の高精度周波数可変発振器の出力周波数に対応し
た周波数の信号が供給され、この信号と第2の基準信号
との差に対応した第2の差成分を出力する第2の基準発
振装置と、請求項1に記載の周波数制御手段より長い時
定数を有し、前記第2の差成分に対応したレベルの信号
を出力する第2の周波数制御手段とを具備するとともに
、請求項1に記載のバイアス値付与手段に前記外部制御
信号に代えて前記第2の周波数制御手段の出力信号を供
給することを特徴とする。
[0007] Furthermore, in the invention according to claim 2,
A high precision variable frequency oscillator according to claim 1; and claim 1.
a second reference oscillation device that is supplied with a signal having a frequency corresponding to the output frequency of the high precision variable frequency oscillator described in , and outputs a second difference component corresponding to the difference between this signal and the second reference signal; , and a second frequency control means having a longer time constant than the frequency control means according to claim 1 and outputting a signal at a level corresponding to the second difference component, and the second frequency control means according to claim 1 It is characterized in that the output signal of the second frequency control means is supplied to the bias value applying means in place of the external control signal.

【0008】さらに、請求項3に記載の発明においては
、請求項1に記載の高精度周波数可変発振器と、請求項
1に記載の高精度周波数可変発振器の出力と外部入力信
号との周波数差または位相差を検出して出力する比較手
段と、請求項1に記載の周波数制御手段の時定数より長
い時定数を有し、前記比較手段が検出した周波数差また
は位相差に対応したレベルの信号を出力する第3の周波
数制御手段とを具備するとともに、請求項1に記載のバ
イアス値付与手段に前記外部制御信号に代えて前記第3
の周波数制御手段の出力信号を供給することを特徴とす
る。
Furthermore, in the invention according to claim 3, the frequency difference between the high precision variable frequency oscillator according to claim 1 and the output of the high precision variable frequency oscillator according to claim 1 and an external input signal or Comparing means for detecting and outputting a phase difference; and a signal having a time constant longer than the time constant of the frequency control means according to claim 1, and having a level corresponding to the frequency difference or phase difference detected by the comparing means. and third frequency control means for outputting the external control signal, and the bias value applying means according to claim 1 receives the third
It is characterized in that it supplies an output signal of the frequency control means.

【0009】[0009]

【作用】本発明は、バイアス値付与手段が重畳するバイ
アス値を変えることによって周波数変化を実現する。こ
の場合、バイアス値と周波数変化量は比例するので高い
精度が得られる。さらに、バイアス値の重畳は、アナロ
グ制御系ではオペアンプなどを用いた加算回路によって
、ディジタル制御系ではソフトウェア中における単純な
加算アルゴリズムにより実現できるので構成が簡単であ
る。
[Operation] The present invention realizes a frequency change by changing the bias value superimposed by the bias value applying means. In this case, since the bias value and the amount of frequency change are proportional, high accuracy can be obtained. Furthermore, the superposition of bias values can be realized by an addition circuit using an operational amplifier or the like in an analog control system, and by a simple addition algorithm in software in a digital control system, so the configuration is simple.

【0010】0010

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。 (1)第1の実施例 図1は、この発明の第1の実施例の構成を示すブロック
図である。なお、この図において、前述した図5に示す
各部と対応する部分には同一の符号を付けてその説明を
省略する。この実施例においては、可変電圧源13の出
力信号と位相敏感検波器9の出力信号を加算する加算回
路14が設けられ、この加算器14の出力信号が積分器
10に供給されるようになっている。また、可変電圧源
13の出力バイアス電圧が外部制御信号によって制御さ
れるようになっている。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. (1) First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention. In this figure, the same reference numerals are given to the parts corresponding to the parts shown in FIG. 5 described above, and the explanation thereof will be omitted. In this embodiment, an adder circuit 14 is provided to add the output signal of the variable voltage source 13 and the output signal of the phase sensitive detector 9, and the output signal of the adder 14 is supplied to the integrator 10. ing. Further, the output bias voltage of the variable voltage source 13 is controlled by an external control signal.

【0011】上述した構成によるこの実施例の基本的動
作は図5に示す従来装置と同様である。ただし、この実
施例においては、可変電圧源13で発生するバイアス電
圧ΔVを外部制御信号によって制御し、このバイアス電
圧ΔVと周波数弁別信号を加算回路14で加え合わせる
。この時、原子発振器の出力周波数の変化分(相対値)
は(KvRb)−1ΔVとなる。ここで、Kは周波数弁
別敏感度である。したがって、この実施例においては、
バイアス電圧ΔVに対する出力周波数の変化が線形にな
る。
The basic operation of this embodiment with the above-described configuration is the same as that of the conventional device shown in FIG. However, in this embodiment, the bias voltage ΔV generated by the variable voltage source 13 is controlled by an external control signal, and the bias voltage ΔV and the frequency discrimination signal are added together by the adder circuit 14. At this time, the change in the output frequency of the atomic oscillator (relative value)
is (KvRb)-1ΔV. Here, K is frequency discrimination sensitivity. Therefore, in this example:
The output frequency changes linearly with respect to the bias voltage ΔV.

【0012】(2)第2の実施例 図2は、この発明の第2の実施例の構成を示すブロック
図である。この実施例と第1の実施例との差異は、加算
器14および可変電圧源13が積分回路10の出力側に
設けられている点である。本実施例における原子発振器
としての基本動作は図1に示す第1の実施例と同様であ
るが、原子発振器の出力周波数の変化分(相対値)は[
{1+G(0)}KvRb]−1ΔVとなる。ここで、
G(0)は開ループ伝達関数の直流値である。したがっ
て、この実施例においてもバイアス電圧ΔVに対する出
力周波数の変化が線形になる。上述のことから解るよう
に、第1、第2の実施例の効果を得るには、積分回路1
0の出力信号にバイアス成分を重畳すればよく、その重
畳の位置は積分回路10の前後を問わない。
(2) Second Embodiment FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention. The difference between this embodiment and the first embodiment is that an adder 14 and a variable voltage source 13 are provided on the output side of the integrating circuit 10. The basic operation of the atomic oscillator in this embodiment is the same as that in the first embodiment shown in FIG. 1, but the change (relative value) in the output frequency of the atomic oscillator is [
{1+G(0)}KvRb]-1ΔV. here,
G(0) is the DC value of the open loop transfer function. Therefore, also in this embodiment, the change in the output frequency with respect to the bias voltage ΔV is linear. As can be seen from the above, in order to obtain the effects of the first and second embodiments, the integration circuit 1
It is sufficient to superimpose the bias component on the zero output signal, and the superimposition position does not matter before or after the integrating circuit 10.

【0013】(3)第3の実施例 図3は、この発明の第3の実施例の構成を示すブロック
図である。図において要素1〜14の構成は、図1に示
す第1の実施例と同様であり、周波数可変ルビジウム原
子発振器Aを構成する。図3において、周波数可変ルビ
ジウム原子発振器Aの出力(周波数;v0=(M1+N
1/N2)−1[vRb+{{1+G(0)}−1ΔV
])は、シンセサイザ15(周波数合成比;L1/L2
)によってその周波数がvμ2=(M2+L1/L2)
v0になり、ミキサ17の一方の入力端に供給される。 また、周波数可変ルビジウム原子発振器Aの出力信号は
、周波数変調器19によって変調された後に周波数逓倍
器16(逓倍率;M2)を介してミキサ17の他方の入
力端に供給される。 周波数変調器19には、変調信号発生器18の出力信号
(周波数;f’)が供給されている。そして、周波数可
変ルビジウム原子発振器Aの出力信号は、ミキサ17に
よってマイクロ波に変換される。このマイクロ波は、セ
シウムビーム管20に入力されてセシウム原子(共鳴周
波数;vCs)と相互作用する。そして、セシウムビー
ム管20の出力を位相敏感検波器21で検波することに
より、vμ2−vCsに比例した周波数弁別信号が得ら
れる。 これを積分回路22で周波数弁別信号の揺らぎ成分を除
去して可変電圧源13に帰還することにより、ルビジウ
ム原子発振器Aの出力周波数はv0=( M2+L1/
L2)−1vCsに安定化される。積分回路22の時定
数を積分回路10の時定数よりも十分長くすることによ
り、この実施例ではルビジウム原子発振器の周波数短期
安定度とセシウム原子発振器の周波数確度・長期安定度
を兼ね備えることができる。
(3) Third Embodiment FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the present invention. In the figure, the configuration of elements 1 to 14 is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and constitutes a variable frequency rubidium atomic oscillator A. In FIG. 3, the output (frequency; v0=(M1+N
1/N2)-1[vRb+{{1+G(0)}-1ΔV
]) is the synthesizer 15 (frequency synthesis ratio; L1/L2
), the frequency is vμ2=(M2+L1/L2)
v0 and is supplied to one input terminal of the mixer 17. Further, the output signal of the variable frequency rubidium atomic oscillator A is modulated by the frequency modulator 19 and then supplied to the other input end of the mixer 17 via the frequency multiplier 16 (multiplying ratio: M2). The frequency modulator 19 is supplied with the output signal (frequency: f') of the modulation signal generator 18 . Then, the output signal of the variable frequency rubidium atomic oscillator A is converted into a microwave by the mixer 17. This microwave is input to the cesium beam tube 20 and interacts with cesium atoms (resonance frequency: vCs). Then, by detecting the output of the cesium beam tube 20 with the phase sensitive detector 21, a frequency discrimination signal proportional to vμ2-vCs is obtained. By removing the fluctuation component of the frequency discrimination signal in the integrating circuit 22 and feeding it back to the variable voltage source 13, the output frequency of the rubidium atomic oscillator A becomes v0=(M2+L1/
L2)-1vCs. By making the time constant of the integrating circuit 22 sufficiently longer than the time constant of the integrating circuit 10, this embodiment can have both the short-term frequency stability of a rubidium atomic oscillator and the frequency accuracy and long-term stability of a cesium atomic oscillator.

【0014】(4)第4の実施例 図4は、この発明の第4の実施例の構成を示すブロック
図である。1〜14から構成される周波数可変ルビジウ
ム原子発振器Aの動作は第1の実施例と同様である。こ
の図に示す装置においては、周波数可変ルビジウム原子
発振器Aの出力(周波数;v0=(M1+N1/N2)
−1[vRb+{(1+G)K}−1ΔV])と外部入
力信号とを、位相比較器23で比較することにより両者
の位相差に比例した位相差信号が得られる。そして、積
分回路22で位相差信号の揺らぎ成分を除去して可変電
圧源13に帰還することにより、ルビジウム原子発振器
Aの出力周波数および位相は外部入力信号の出力周波数
および位相に同期化される。この実施例においては、外
部入力信号が入力されている時には高精度にこれに追従
し、外部入力信号が入力されていない時には高安定に自
走することができる。
(4) Fourth Embodiment FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the present invention. The operation of the variable frequency rubidium atomic oscillator A composed of elements 1 to 14 is the same as that in the first embodiment. In the device shown in this figure, the output of the variable frequency rubidium atomic oscillator A (frequency; v0 = (M1 + N1/N2)
By comparing -1[vRb+{(1+G)K}-1ΔV]) with the external input signal using the phase comparator 23, a phase difference signal proportional to the phase difference between the two is obtained. Then, by removing the fluctuation component of the phase difference signal in the integrating circuit 22 and feeding it back to the variable voltage source 13, the output frequency and phase of the rubidium atomic oscillator A are synchronized with the output frequency and phase of the external input signal. In this embodiment, when an external input signal is input, it can follow it with high precision, and when no external input signal is input, it can run with high stability.

【0015】(5)変形例 なお、上述した各実施例においては、ルビジウム原子発
振器の場合について説明したが、この発明は、その他の
受動型原子発振器(セシウム原子発振器、受動型水素メ
ーザ発振器、イオントラップ発振器等)、超伝導空胴安
定化発振器(SCSO)、あるいは受動水晶安定化発振
器(PDCS)などにも同様に適用することができる。
(5) Modification In each of the above-mentioned embodiments, the case of a rubidium atomic oscillator was explained, but the present invention is applicable to other passive atomic oscillators (cesium atomic oscillator, passive hydrogen maser oscillator, ion ion oscillator, etc.). Trap oscillators, etc.), superconducting cavity stabilized oscillators (SCSOs), passive crystal stabilized oscillators (PDCS), and the like.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、構成が簡単で周波数制御を高精度に行うことができる
高精度周波数可変発振器を提供することができ、また、
この高精度周波数可変発振器をより高確度な高安定発振
器をマスター発振器とした高確度発振器とすることがで
きる。さらに、前記高精度周波数可変発振器を外部入力
信号に同期させた同期発振器とすることができる。 したがって、ディジタル通信網、TV放送、各種の電波
側位システムに利用することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, it is possible to provide a high-precision variable frequency oscillator that has a simple configuration and can perform frequency control with high precision.
This high-precision variable frequency oscillator can be made into a high-precision oscillator using a more accurate and highly stable oscillator as a master oscillator. Furthermore, the high precision variable frequency oscillator can be a synchronous oscillator synchronized with an external input signal. Therefore, it can be used in digital communication networks, TV broadcasting, and various radio wave systems.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明の第1の実施例の構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第2の実施例の構成を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the invention.

【図3】この発明の第3の実施例の構成を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the invention.

【図4】この発明の第4の実施例の構成を示すブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the invention.

【図5】ゼーマン効果を用いた従来の周波数可変ルビジ
ウム原子発振器の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional variable frequency rubidium atomic oscillator using the Zeeman effect.

【図6】シンセサイザの合成比を変える方式の従来の周
波数可変ルビジウム原子発振器の構成を示すブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a conventional variable frequency rubidium atomic oscillator in which the synthesis ratio of the synthesizer is changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  電圧制御水晶発振器(周波数可変発振器)7  
ルビジウム共鳴器(基準発振装置)9  位相敏感検波
器(周波数制御手段)10  積分回路(周波数制御手
段) 13  可変電圧源(バイアス値付与手段)14  加
算回路(バイアス値付与手段)20  セシウムビーム
管(第2の基準発振装置)21  位相敏感検波器(第
2の周波数制御手段)22  積分回路(第2、第3の
周波数制御手段)23  位相比較器(比較手段)
1 Voltage controlled crystal oscillator (variable frequency oscillator) 7
Rubidium resonator (reference oscillator) 9 Phase sensitive detector (frequency control means) 10 Integrating circuit (frequency control means) 13 Variable voltage source (bias value provision means) 14 Addition circuit (bias value provision means) 20 Cesium beam tube ( Second reference oscillator) 21 Phase sensitive detector (second frequency control means) 22 Integrating circuit (second and third frequency control means) 23 Phase comparator (comparison means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  供給される信号のレベルに応じた周波
数で発振する周波数可変発振器と、前記周波数可変発振
器の出力周波数に対応した周波数の信号が供給され、こ
の信号と基準信号との差成分を含む信号を出力する基準
発振装置と、前記差成分に対応したレベルの信号を前記
周波数可変発振器に供給し、これにより、前記差成分が
小さくなるように前記周波数可変発振器の発振周波数を
制御する周波数制御手段とを有する発振器において、前
記周波数制御手段の出力信号に外部制御信号に対応した
バイアス値を重畳させる1または複数のバイアス値付与
手段を有し、前記バイアス値付与手段のバイアス値を変
化させることにより、発振周波数を変化させることを特
徴とする高精度周波数可変発振器。
1. A variable frequency oscillator that oscillates at a frequency corresponding to the level of a supplied signal, and a signal having a frequency corresponding to the output frequency of the variable frequency oscillator are supplied, and a difference component between this signal and a reference signal is a reference oscillator that outputs a signal containing the difference component; and a frequency that controls the oscillation frequency of the variable frequency oscillator so that the difference component is reduced by supplying a signal at a level corresponding to the difference component to the variable frequency oscillator. The oscillator has one or more bias value applying means for superimposing a bias value corresponding to an external control signal on the output signal of the frequency control means, and changing the bias value of the bias value applying means. A high-precision variable frequency oscillator characterized by changing the oscillation frequency by changing the oscillation frequency.
【請求項2】  請求項1に記載の高精度周波数可変発
振器と、請求項1に記載の高精度周波数可変発振器の出
力周波数に対応した周波数の信号が供給され、この信号
と第2の基準信号との差に対応した第2の差成分を出力
する第2の基準発振装置と、請求項1に記載の周波数制
御手段より長い時定数を有し、前記第2の差成分に対応
したレベルの信号を出力する第2の周波数制御手段とを
具備するとともに、請求項1に記載のバイアス値付与手
段に前記外部制御信号に代えて前記第2の周波数制御手
段の出力信号を供給することを特徴とする高確度発振器
2. The high precision variable frequency oscillator according to claim 1 and a signal having a frequency corresponding to the output frequency of the high precision variable frequency oscillator according to claim 1 are supplied, and this signal and a second reference signal are supplied. and a second reference oscillation device that outputs a second difference component corresponding to the difference between and a second frequency control means for outputting a signal, and the bias value applying means according to claim 1 is supplied with an output signal of the second frequency control means in place of the external control signal. High accuracy oscillator.
【請求項3】  請求項1に記載の高精度周波数可変発
振器と、請求項1に記載の高精度周波数可変発振器の出
力と外部入力信号との周波数差または位相差を検出して
出力する比較手段と、請求項1に記載の周波数制御手段
の時定数より長い時定数を有し、前記比較手段が検出し
た周波数差または位相差に対応したレベルの信号を出力
する第3の周波数制御手段とを具備するとともに、請求
項1に記載のバイアス値付与手段に前記外部制御信号に
代えて前記第3の周波数制御手段の出力信号を供給する
ことを特徴とする同期発振器。
3. The high precision variable frequency oscillator according to claim 1, and a comparison means for detecting and outputting a frequency difference or a phase difference between the output of the high precision variable frequency oscillator according to claim 1 and an external input signal. and third frequency control means having a time constant longer than the time constant of the frequency control means according to claim 1 and outputting a signal at a level corresponding to the frequency difference or phase difference detected by the comparison means. A synchronous oscillator comprising: a synchronous oscillator which supplies an output signal of the third frequency control means to the bias value applying means according to claim 1 in place of the external control signal.
JP3079329A 1991-04-11 1991-04-11 High-precision variable frequency oscillator, high-accuracy oscillator, and synchronous oscillator Pending JPH04312018A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005109619A (en) * 2003-09-29 2005-04-21 Fujitsu Ltd Atomic oscillator

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