JPH06204807A - 自動周波数制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 擬似引き込み回路等を用いずに簡易な構成に
より擬似引き込みを防止し得る自動周波数制御回路を提
供する。 【構成】 スーパヘテロダイン受信方式に用いられる自
動周波数制御回路であって、回路電源起動時、若しくは
受信信号が一時的に断となり通過帯域に信号が捕捉でき
ない状態において、バンドパスフィルタ４の通過帯域を
拡げかつ遅延線型周波数弁別回路２の弁別範囲を広帯域
にし、引き込み後、バンドパスフィルタ４の通過帯域お
よび遅延線型周波数弁別回路２の復調帯域を狭く高感度
な状態で受信するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線装置のスーパヘテ
ロダイン受信方式において中間周波数を安定化する自動
周波数制御回路（ＡＦＣ回路）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無線装置のスーパヘテロダイン受
信方式においては、自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路：
Automatic Frequency Control 回路）として図５に示す
ようなものが用いられていた。図に示すように、この周
波数自動制御回路３では、回路電源の開閉によって電源
が投入されると、受信局部発振回路（ＶＣＯ）の周波数
は、バラクタダイオードやデバイスのバイアスが低電圧
から定常状態に変化していくため、接合容量が大きな状
態で推移し、発振開始後の受信局部発振回路の周波数
は、低い周波数から高い周波数へと変化していく（図６
に示す曲線Ｃ）。一方、受信局部発振回路の周波数を受
信信号周波数より低い関係に構成すると、中間周波数
は、受信局部発振回路の発振開始から、高い周波数から
低い周波数へと変化する（図６に示す曲線Ｄ）。この場
合、図７に示すように周波数弁別回路がＳカーブ特性を
もつ共振回路型弁別回路であると、図７においてＡ又は
Ｃの領域では、弁別特性の傾きが正規の弁別帯域（図７
における領域Ｂ）での弁別特性とは逆の傾きとなるの
で、図５の回路では正帰還となり不安定となる。また、
共振回路のスプリアス共振等により、別の帯域にＳカー
ブ特性を持ち、その周波数に擬似引き込みが生じる、と
いう問題点があった。従来は、この問題に対する対策と
して、自動周波数制御回路に、擬似引き込みを判定する
擬似引き込み回路を設け、その回路からの検出信号によ
り、サーチ発振器を起動して強制的に受信局部発振回路
を揺さぶる方法が採用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動周波数制御回路においては、上記の擬似引き込
み判定回路を設けるため、回路が複雑となり、ＡＦＣの
引き込み時間が長くなる、という問題点があった。ま
た、引き込み範囲を広げれば上記の擬似引き込みの問題
は解決できるが、従来の共振型周波数弁別器を用いた場
合には、直線性を保ったまま復調帯域を可変調整するこ
とは困難であったが、ＡＦＣ引き込みが完了した場合に
復調感度を高めるような機能を有する自動周波数制御回
路が望まれていた。本発明は、上記の問題点を解決する
ためになされたものであり、擬似引き込み回路等を用い
ずに簡易な構成により擬似引き込みを防止し得る自動周
波数制御回路を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る自動周波数制御回路は、スーパヘテロ
ダイン受信方式に用いられる自動周波数制御回路であっ
て、回路電源起動時、若しくは受信信号が一時的に断と
なり通過帯域に信号が捕捉できない状態において、バン
ドパスフィルタの通過帯域を拡げかつ遅延線型周波数弁
別回路の弁別範囲を広帯域にし、引き込み後、バンドパ
スフィルタの通過帯域および遅延線型周波数弁別回路の
復調帯域を狭く高感度な状態で受信するように構成され
る。

【０００５】

【作用】上記構成を有する本発明によれば、従来の自動
周波数制御回路のようなＳ字特性の周波数弁別器ではな
く、遅延線型周波数弁別器を用いるため、簡単な回路で
擬似引き込みを防止でき、かつＡＦＣの引き込み時間も
短縮化される。また、共振型弁別器を用いた自動周波数
制御回路では、復調感度を可変とすることは困難であっ
たが、上記のように、遅延線型周波数弁別器を用いるこ
とにより、直線性を保持しつつ復調帯域を可変として復
調感度を可変とすることが可能となり、広い弁別帯域の
ＡＦＣ引き込み幅を確保するとともに、ＡＦＣ引き込み
後の復調帯域を狭くして復調感度を高めることも可能と
なった。したがって、Ｓ／Ｎ比の良好なＦＭ復調の受信
系を構成することが可能となった。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１に、本発明の一実施例である自動周波数制
御回路の構成を示す。図１に示すように、この自動周波
数制御回路１は、従来型のＳ字特性の周波数弁別器の代
りに遅延線型周波数弁別器２を備え、上記周波数弁別器
２の復調信号の平均値を電圧周波数可変発振器（局部発
振回路：ＶＣＯ）３の周波数制御信号とし、負帰還する
ことと、受信周波数より高い周波数にＶＣＯ３を設定し
て中間周波数（ＩＦ）を取り出すように構成する。

【０００７】上記の構成の自動周波数制御回路１におけ
る遅延線型周波数弁別器２の原理は、図２（Ａ）に示す
通りであり、ＦＭ復調に必要な振幅成分を取り除き、波
形を整形するためのリミッタ（振幅制限回路）と、一定
の遅延時間を与える遅延線と、２入力の信号状態を判定
して出力するフリップフロップと、低周波成分のみを通
過させる低域ろ波器とを備えて構成されている。

【０００８】図２（Ｂ）に示す周期Ｔの正弦波入力波
（周波数ｆo ）は、リミッタ通過後図２（Ｃ）に示すよ
うに整形される。この信号は２分され、一方の信号はフ
リップフロップのセット入力（図のａ端子）に直接加え
られる。他方の信号は、図２（Ｄ）に示すように、遅延
線を通してτだけ遅らせた後、フリップフロップのリセ
ット入力（ｂ端子）に加えられる。その結果、フリップ
フロップの出力（ｃ端子）は、図２（Ｅ）に示すよう
に、パルス幅τのパルスが出力される。このパルスは直
流成分や上記の入力波ｆo の基本波と高調波を含んでい
るため、基本波と高調波とを遮断する低域ろ波器を通し
て平滑化すると、ＦＭ波の周期Ｔに比例した信号が得ら
れるのでＦＭ変調信号の低周波出力が得られる。この低
周波出力をさらに遮断周波数の低い低域ろ波器を別に設
けて平滑化するとＡＦＣ用の信号が得られる。

【０００９】上記において、１／τ＞ｆo の場合には、 Ｖ＝Ｅ×τ／Ｔ ＝Ｅτｆ となる。ここに、ｆは周波数である。また、１／τ＜ｆ
o の場合には、 Ｖ＝Ｅ（τ-ｎＴ ）／Ｔ ＝Ｅ（τｆ−ｎ） となる。ここに、ｎはτ／Ｔを越えない整数である。

【００１０】上記の実施例の自動周波数制御回路１にお
いては、入力周波数が直流付近の低い周波数から正規の
受信周波数より十分高い周波数まで直線的な周波数弁別
特性（図３の直線Ａ，Ｂ）を有する遅延線型弁別回路２
を使用し、かつ、周波数変換回路に入力する局部発振周
波数ｆloを受信周波数ｆr よりも高くし、電源起動時
に、バンドパスフィルタ４を局部発振回路の発振開始時
の中間周波数の２倍程度の帯域幅にする。

【００１１】また、システム上、バンドパスフィルタ４
の帯域幅を狭くしたい場合は、電源起動時、若しくは引
き込み異常時（受信信号が一時的に断となり、通過帯域
に信号が捕捉できない状態）に、上記バンドパスフィル
タ４をパスして通過帯域幅を一時的に拡げ、所定の範囲
の中間周波数になった時点でバンドパスフィルタ４を元
の帯域幅に戻す。

【００１２】さらに、上記の実施例では、周波数弁別帯
域をより高い周波数にまで広げてＡＦＣ引き込みを行う
ことができる一方、ＡＦＣ引き込み後の復調帯域を狭く
して復調感度を高めることができる、という利点があ
る。

【００１３】そして、上記実施例の自動周波数制御回路
１の受信構成では、受信レベルの高い状態における雑音
は、遅延線型周波数弁別器２の能動素子等から発生する
フリッカノイズ、サーマルノイズ等が支配的となり、実
験的には、復調感度が高いほど雑音出力は低下すること
が確認されている。したがって、Ｓ／Ｎ比の改善がで
き、かつＡＦＣの引き込み範囲を拡大させることができ
る。

【００１４】復調感度を変化させるには、遅延量を制御
する必要があるが、図４（Ａ）の可変遅延線のタップ７
を切り替えることにより実現することができる。また、
この他にも、図４（Ｂ）に示すように、トランジスタロ
ジックの伝播遅延時間を利用して、その段数を切り替え
る方法等も可能である。

【００１５】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではない。上記実施例は、例示であり、本発明の特
許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な
構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる
ものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、上記構成を有する
本発明によれば、従来の自動周波数制御回路のようなＳ
字特性の周波数弁別器ではなく、遅延線型周波数弁別器
を用いるため、簡単な回路で擬似引き込みを防止でき、
かつＡＦＣの引き込み時間も短縮化される。また、共振
型弁別器を用いた自動周波数制御回路では、復調感度を
可変とすることは困難であったが、上記のように、遅延
線型周波数弁別器を用いることにより、直線性を保持し
つつ復調帯域を可変として復調感度を可変とすることが
可能となり、広い弁別帯域のＡＦＣ引き込み幅を確保す
るとともに、ＡＦＣ引き込み後の復調帯域を狭くして復
調感度を高めることも可能となった。したがって、Ｓ／
Ｎ比の良好なＦＭ復調の受信系を構成することが可能と
なる、という利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である自動周波数制御回路の
構成を示すブロック図である。

【図２】図１における遅延線型周波数弁別器の原理を説
明する図であり、図２（Ａ）は遅延線型弁別器の構成
を、図２（Ｂ）ないし図２（Ｅ）は図２（Ａ）における
特性波形を、それぞれ示している。

【図３】図１における遅延線型周波数弁別器の特性例を
示す図である。

【図４】伝搬遅延時間の切り替え方法の例を示す図であ
り、図４（Ａ）は可変遅延線による方法を、図４（Ｂ）
はトランジスタロジックによる方法を、それぞれ示して
いる。

【図５】従来例の自動周波数制御回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】従来の受信系の電源投入後の過渡特性の例を示
す図である。

【図７】従来の周波数弁別器の特性例を示す図である。

【符号の説明】

１ 自動周波数制御回路 ２ 遅延線型周波数弁別器 ３ 電圧周波数可変発振器 ４ バンドパスフィルタ ５ バッファゲート ７ タップ ６ ＦＥＴ １１ 自動周波数制御回路 １２ Ｓ字特性周波数弁別器 １３ 電圧周波数可変発振器 １４ バンドパスフィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スーパヘテロダイン受信方式に用いられ
   る自動周波数制御回路であって、 回路電源起動時、若しくは受信信号が一時的に断となり
   通過帯域に信号が捕捉できない状態において、バンドパ
   スフィルタの通過帯域を拡げかつ遅延線型周波数弁別回
   路の弁別範囲を広帯域にし、引き込み後、バンドパスフ
   ィルタの通過帯域および遅延線型周波数弁別回路の復調
   帯域を狭く高感度な状態で受信するように構成したこと
   を特徴とする自動周波数制御回路。