JPH07154142A - 低位相ノイズの基準発振器 - Google Patents
低位相ノイズの基準発振器Info
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- JPH07154142A JPH07154142A JP6161205A JP16120594A JPH07154142A JP H07154142 A JPH07154142 A JP H07154142A JP 6161205 A JP6161205 A JP 6161205A JP 16120594 A JP16120594 A JP 16120594A JP H07154142 A JPH07154142 A JP H07154142A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/081—Details of the phase-locked loop provided with an additional controlled phase shifter
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 改良された高周波数位相ノイズ特性をもつ基
準発振器を受け入れるに充分な広さのループ帯域巾にわ
たり作動する位相固定発振回路を提供する。 【構成】 改良された位相ノイズ特性をもつ位相固定発
振回路が提供される。この発振回路は、同調可能なキャ
リア周波数におけるキャリア信号を発生する同調発振器
を備えている。キャリア信号は、位相変調器の入力ポー
トに送られ、この位相変調器はＲＦ信号を出力端子に与
えるように動作する。エラー検出及びフィードバックネ
ットワークは、ＲＦ出力信号の予め定められた特性を基
準信号と比較することによりエラー信号を発生する。こ
のネットワークは、ループフィルタ構成体を備え、これ
は、エラー信号に基づいて動作して、同調発振器同調信
号を同調発振器の同調ポートに与えると共に、変調器制
御信号を位相変調器の制御ポートに与える。エラー検出
及びフィードバックネットワークは、ＲＦ出力信号と基
準信号との間の位相差に応答してエラー信号を発生する
ための位相検出器を備えている。
準発振器を受け入れるに充分な広さのループ帯域巾にわ
たり作動する位相固定発振回路を提供する。 【構成】 改良された位相ノイズ特性をもつ位相固定発
振回路が提供される。この発振回路は、同調可能なキャ
リア周波数におけるキャリア信号を発生する同調発振器
を備えている。キャリア信号は、位相変調器の入力ポー
トに送られ、この位相変調器はＲＦ信号を出力端子に与
えるように動作する。エラー検出及びフィードバックネ
ットワークは、ＲＦ出力信号の予め定められた特性を基
準信号と比較することによりエラー信号を発生する。こ
のネットワークは、ループフィルタ構成体を備え、これ
は、エラー信号に基づいて動作して、同調発振器同調信
号を同調発振器の同調ポートに与えると共に、変調器制
御信号を位相変調器の制御ポートに与える。エラー検出
及びフィードバックネットワークは、ＲＦ出力信号と基
準信号との間の位相差に応答してエラー信号を発生する
ための位相検出器を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に周波数合成装置に
係り、より詳細には、このような合成装置内に含まれた
発振回路によって発生した位相ノイズを減少する技術に
係る。
係り、より詳細には、このような合成装置内に含まれた
発振回路によって発生した位相ノイズを減少する技術に
係る。
【０００２】
【従来の技術】周波数合成装置は、例えば、種々の形式
の通信装置及び測定装置内で高周波数信号を発生するの
に使用されている。周知のように、マイクロ波周波数及
びそれ以上の周波数においては、このような合成装置内
に含まれた基準(reference) 発振器により発生された位
相ノイズが高周波数出力信号のスペクトル純度を著しく
低下させる。位相ノイズ、即ち周波数ジッタは、所望の
出力周波数以外の周波数において合成装置により発生さ
れるノイズ電力に相当する。
の通信装置及び測定装置内で高周波数信号を発生するの
に使用されている。周知のように、マイクロ波周波数及
びそれ以上の周波数においては、このような合成装置内
に含まれた基準(reference) 発振器により発生された位
相ノイズが高周波数出力信号のスペクトル純度を著しく
低下させる。位相ノイズ、即ち周波数ジッタは、所望の
出力周波数以外の周波数において合成装置により発生さ
れるノイズ電力に相当する。
【０００３】マイクロ波周波数の合成装置には、低位相
ノイズ（ＹＩＧ）発振器を含む発振回路がしばしば組み
込まれる。ＹＩＧ同調発振器の所望の位相ノイズ特性
は、クオリティ・ファクタ（Ｑ）の高いＹＩＧ共振器即
ち同調発振器を組み込むことによって得られる。特定の
ＹＩＧ同調発振器の位相ノイズ性能を更に改善するため
に、図１に示すように安定な基準ソースに位相固定され
る。
ノイズ（ＹＩＧ）発振器を含む発振回路がしばしば組み
込まれる。ＹＩＧ同調発振器の所望の位相ノイズ特性
は、クオリティ・ファクタ（Ｑ）の高いＹＩＧ共振器即
ち同調発振器を組み込むことによって得られる。特定の
ＹＩＧ同調発振器の位相ノイズ性能を更に改善するため
に、図１に示すように安定な基準ソースに位相固定され
る。
【０００４】図１は、ＹＩＧ同調発振器１４を安定な基
準発振器１８に位相固定するように設計された従来のＹ
ＩＧ同調発振回路１０のブロック図である。基準発振器
１８の出力周波数は、例えば、ミクサ（図示せず）を用
いて安定な基準ソースの周波数を変換することにより、
同調発振器１０が同調される周波数に一致するようにさ
れる。ＹＩＧ同調発振器１４により発生されたＲＦ出力
信号の一部分は、ＲＦカプラー２８により位相検出器２
６に送られる。ＹＩＧ同調発振器１４の発振周波数は、
ＹＩＧ同調発振器１４の粗同調入力に印加されるＤＣ電
圧を外部調整することにより制御され、そしてループフ
ィルタ３２から導出される微同調信号に基づいて更に安
定化される。図１に示されたように、ループフィルタ３
２は、位相検出器２６の出力と、ＹＩＧ同調発振器１４
の微同調ポートとの間に接続される。
準発振器１８に位相固定するように設計された従来のＹ
ＩＧ同調発振回路１０のブロック図である。基準発振器
１８の出力周波数は、例えば、ミクサ（図示せず）を用
いて安定な基準ソースの周波数を変換することにより、
同調発振器１０が同調される周波数に一致するようにさ
れる。ＹＩＧ同調発振器１４により発生されたＲＦ出力
信号の一部分は、ＲＦカプラー２８により位相検出器２
６に送られる。ＹＩＧ同調発振器１４の発振周波数は、
ＹＩＧ同調発振器１４の粗同調入力に印加されるＤＣ電
圧を外部調整することにより制御され、そしてループフ
ィルタ３２から導出される微同調信号に基づいて更に安
定化される。図１に示されたように、ループフィルタ３
２は、位相検出器２６の出力と、ＹＩＧ同調発振器１４
の微同調ポートとの間に接続される。
【０００５】図２は、基準発振器１８及びＹＩＧ同調発
振器１４の位相ノイズを、キャリア信号に対してデシベ
ル（ｄＢｃ）で測定したグラフである。図２のグラフで
は、位相ノイズは、ＹＩＧ同調発振器１０が同調された
キャリア周波数からの周波数オフセットの関数としてプ
ロットされている。図２を検討することにより明らかな
ように、基準発振器１８により同調発振器１０内に誘起
される位相ノイズ（点線）は、キャリア周波数に対して
約１０7 ラジアン／秒（≒１．５９ＭＨｚ）のクロスオ
ーバー周波数までの周波数については、自走ＹＩＧ同調
発振器１４の位相ノイズ（破線）よりも小さい。ループ
フィルタ３２のローパスカットオフ周波数をクロスオー
バー周波数にほぼ等しくなるように選択することによ
り、同調発振器１０の全位相ノイズ（実線）は、クロス
オーバー周波数未満の周波数では、基準発振器１８によ
って決まるようにされる。クロスオーバー周波数を越え
る周波数、即ち位相固定ループの帯域巾以外の周波数で
は、全位相ノイズは、ＹＩＧ同調発振器１４によって決
まる。
振器１４の位相ノイズを、キャリア信号に対してデシベ
ル（ｄＢｃ）で測定したグラフである。図２のグラフで
は、位相ノイズは、ＹＩＧ同調発振器１０が同調された
キャリア周波数からの周波数オフセットの関数としてプ
ロットされている。図２を検討することにより明らかな
ように、基準発振器１８により同調発振器１０内に誘起
される位相ノイズ（点線）は、キャリア周波数に対して
約１０7 ラジアン／秒（≒１．５９ＭＨｚ）のクロスオ
ーバー周波数までの周波数については、自走ＹＩＧ同調
発振器１４の位相ノイズ（破線）よりも小さい。ループ
フィルタ３２のローパスカットオフ周波数をクロスオー
バー周波数にほぼ等しくなるように選択することによ
り、同調発振器１０の全位相ノイズ（実線）は、クロス
オーバー周波数未満の周波数では、基準発振器１８によ
って決まるようにされる。クロスオーバー周波数を越え
る周波数、即ち位相固定ループの帯域巾以外の周波数で
は、全位相ノイズは、ＹＩＧ同調発振器１４によって決
まる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】基準発振器の位相ノイ
ズ性能は改善され続けているので、それによって生じる
位相ノイズが顕著になるところの関連クロスオーバー周
波数も対応的に増加している。このように向上した発振
器の位相ノイズ特性を利用するためには、位相固定ルー
プの帯域巾をこのように高いクロスオーバー周波数まで
拡張できることが必要である。不都合なことに、ＹＩＧ
共振器を同調するのに使用される誘導性コイルの磁気コ
ア材料によって誘起される信号ロスは、最大ループ帯域
巾を制限する傾向があった。「微同調」コイルを用いて
共振器を同調するときでも、数百ｋＨｚ以上のループ帯
域巾を得ることは困難であると分かっている。というの
は、このようなコイルは、過剰な位相ずれを誘起するこ
とにより位相固定ループを不安定にする傾向があるから
である。誘導性コイルに依存しない共振器の同調方法
（例えば、バラクタダイオードを用いた方法）は、非直
線的な同調特性を誘起するか又は発振器のＱを低下する
ことにより、位相ノイズ性能を悪化する傾向がある。
ズ性能は改善され続けているので、それによって生じる
位相ノイズが顕著になるところの関連クロスオーバー周
波数も対応的に増加している。このように向上した発振
器の位相ノイズ特性を利用するためには、位相固定ルー
プの帯域巾をこのように高いクロスオーバー周波数まで
拡張できることが必要である。不都合なことに、ＹＩＧ
共振器を同調するのに使用される誘導性コイルの磁気コ
ア材料によって誘起される信号ロスは、最大ループ帯域
巾を制限する傾向があった。「微同調」コイルを用いて
共振器を同調するときでも、数百ｋＨｚ以上のループ帯
域巾を得ることは困難であると分かっている。というの
は、このようなコイルは、過剰な位相ずれを誘起するこ
とにより位相固定ループを不安定にする傾向があるから
である。誘導性コイルに依存しない共振器の同調方法
（例えば、バラクタダイオードを用いた方法）は、非直
線的な同調特性を誘起するか又は発振器のＱを低下する
ことにより、位相ノイズ性能を悪化する傾向がある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、改善された高周
波数の位相ノイズ特性を有する基準発振器を受け入れる
に充分な広いループ帯域巾にわたって動作する位相固定
発振回路を提供することである。
波数の位相ノイズ特性を有する基準発振器を受け入れる
に充分な広いループ帯域巾にわたって動作する位相固定
発振回路を提供することである。
【０００８】本発明の更に別の目的は、既存の発振回路
を大巾に変更することなくその発振回路のループ帯域巾
を増加することのできる技術を提供することである。
を大巾に変更することなくその発振回路のループ帯域巾
を増加することのできる技術を提供することである。
【０００９】本発明の更に別の目的は、共振器に関連し
て位相修正器を使用し、既存の発振回路よりもループ帯
域巾の広い位相固定発振回路を実現することである。
て位相修正器を使用し、既存の発振回路よりもループ帯
域巾の広い位相固定発振回路を実現することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】要約すれば、本発明は、
改善された位相ノイズ特性を有する位相固定発振回路に
関する。この発振回路は、同調可能なキャリア周波数の
キャリア信号を発生するための同調発振器を備えてい
る。キャリア信号は、位相変調器の入力ポートに送ら
れ、該変調器は出力端子にＲＦ信号を付与するように動
作する。エラー検出及びフィードバックネットワーク
は、ＲＦ出力信号の予め定められた特性を基準信号と比
較することによりエラー信号を発生する。このネットワ
ークは、エラー信号に基づいて動作して、同調発振器同
調信号を同調発振器の同調ポートに与えると共に、変調
器制御信号を位相変調器の制御ポートに与えるためのル
ープフィルタ構成体を備えている。
改善された位相ノイズ特性を有する位相固定発振回路に
関する。この発振回路は、同調可能なキャリア周波数の
キャリア信号を発生するための同調発振器を備えてい
る。キャリア信号は、位相変調器の入力ポートに送ら
れ、該変調器は出力端子にＲＦ信号を付与するように動
作する。エラー検出及びフィードバックネットワーク
は、ＲＦ出力信号の予め定められた特性を基準信号と比
較することによりエラー信号を発生する。このネットワ
ークは、エラー信号に基づいて動作して、同調発振器同
調信号を同調発振器の同調ポートに与えると共に、変調
器制御信号を位相変調器の制御ポートに与えるためのル
ープフィルタ構成体を備えている。
【００１１】実施例においては、このエラー検出及びフ
ィードバックネットワークは、ＲＦ出力信号と基準信号
との間の位相差に基づいてエラー信号を発生するための
位相検出器を備えている。
ィードバックネットワークは、ＲＦ出力信号と基準信号
との間の位相差に基づいてエラー信号を発生するための
位相検出器を備えている。
【００１２】本発明の他の目的及び特徴は、添付図面を
参照した以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から容易
に明らかとなろう。
参照した以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から容易
に明らかとなろう。
【００１３】
【実施例】さて、図１及び２は既に説明したので、図３
に示された本発明の位相固定発振回路１００の好ましい
実施例の簡単なブロック図について説明する。この発振
回路１００は、高周波数のＲＦ出力信号を出力端子１０
４に発生するように構成されており、その周波数は外部
ＤＣ同調電圧に基づいて制御される。ＹＩＧ同調発振器
１０８の粗同調入力に加えられるＤＣ同調電圧は、位相
変調器１１２のＲＦ入力ポートに加えられるＲＦキャリ
ア信号の周波数を決定する。位相変調器１１２によって
発生されたＲＦ出力信号の一部分は、１０ｄＢの方向性
カプラー１２０を経て周波数又は位相比較器１１６に接
続される。この位相検出器１１６は、ＲＦ出力信号と、
基準発振器１２４により発生される基準信号との間の周
波数又は位相差に基づいてエラー信号を発生するように
動作する。
に示された本発明の位相固定発振回路１００の好ましい
実施例の簡単なブロック図について説明する。この発振
回路１００は、高周波数のＲＦ出力信号を出力端子１０
４に発生するように構成されており、その周波数は外部
ＤＣ同調電圧に基づいて制御される。ＹＩＧ同調発振器
１０８の粗同調入力に加えられるＤＣ同調電圧は、位相
変調器１１２のＲＦ入力ポートに加えられるＲＦキャリ
ア信号の周波数を決定する。位相変調器１１２によって
発生されたＲＦ出力信号の一部分は、１０ｄＢの方向性
カプラー１２０を経て周波数又は位相比較器１１６に接
続される。この位相検出器１１６は、ＲＦ出力信号と、
基準発振器１２４により発生される基準信号との間の周
波数又は位相差に基づいてエラー信号を発生するように
動作する。
【００１４】図３を参照すれば、エラー信号は、ＹＩＧ
同調発振器１０８と、位相変調器１１２と、位相比較器
１１６との間にフィードバックループ構成で接続された
ループフィルタ回路１３０へ供給される。エラー信号は
このループフィルタ回路１３０によりフィルタされ、Ｙ
ＩＧ同調発振器１０８の磁気同調コイル（図示せず）へ
周波数微同調信号を供給する。又、ループフィルタ回路
１３０は、位相変調器１１２へ変調制御信号を供給す
る。本発明によれば、位相変調器１１２は、回路１００
のループ帯域巾を、基準発振器１２４により引き起こさ
れる位相ノイズがＹＩＧ同調発振器１０８により生じる
位相ノイズを越え始めるところのクロスオーバー周波数
付近まで便利に拡張できるようにする。ここで使用する
「ループ帯域巾」という用語は、位相固定ループ発振回
路１００の合成利得がほぼ１、即ち０ｄＢに等しくなる
ところの位相ノイズ周波数を意味する。
同調発振器１０８と、位相変調器１１２と、位相比較器
１１６との間にフィードバックループ構成で接続された
ループフィルタ回路１３０へ供給される。エラー信号は
このループフィルタ回路１３０によりフィルタされ、Ｙ
ＩＧ同調発振器１０８の磁気同調コイル（図示せず）へ
周波数微同調信号を供給する。又、ループフィルタ回路
１３０は、位相変調器１１２へ変調制御信号を供給す
る。本発明によれば、位相変調器１１２は、回路１００
のループ帯域巾を、基準発振器１２４により引き起こさ
れる位相ノイズがＹＩＧ同調発振器１０８により生じる
位相ノイズを越え始めるところのクロスオーバー周波数
付近まで便利に拡張できるようにする。ここで使用する
「ループ帯域巾」という用語は、位相固定ループ発振回
路１００の合成利得がほぼ１、即ち０ｄＢに等しくなる
ところの位相ノイズ周波数を意味する。
【００１５】位相変調器１１２は、基準発振器１２４が
著しい位相ノイズを発生する周波数以上の周波数におい
て位相エラー信号に応答できるように実施される。これ
は、発振回路１００を、改良された位相ノイズ性能用と
して設計できるようにする。というのは、そのループ帯
域巾を、所望の高周波数位相ノイズ特性を有する基準発
振器を受け入れるに充分なほど広くできるからである。
著しい位相ノイズを発生する周波数以上の周波数におい
て位相エラー信号に応答できるように実施される。これ
は、発振回路１００を、改良された位相ノイズ性能用と
して設計できるようにする。というのは、そのループ帯
域巾を、所望の高周波数位相ノイズ特性を有する基準発
振器を受け入れるに充分なほど広くできるからである。
【００１６】図４は、２．０２５から３．０２５ＧＨｚ
まで延びる範囲内の選択された周波数において連続波の
ＲＦ出力信号を発生するように設計された発振回路１５
０の好ましい実施例を詳細に示すブロック図である。許
容出力周波数は、この範囲にわたり１００ＭＨｚの間隔
で離間されており、特定の出力周波数は、粗同調ＹＩＧ
コイルドライバ１５４へ送られるＤＣ同調電圧を適当に
セットすることにより選択される。ＹＩＧコイルドライ
バは、一般に、ＤＣ同調電圧を受け取るためのバッファ
比較器と、ＹＩＧ同調発振器１０８の粗同調コイル（図
示せず）を付勢するためのトランジスタドライバとを備
えている。ＹＩＧ同調発振器１０８は、ＤＣ同調電圧の
値に基づいて決定された２．０２５、２．１２５、２．
２５・・・又は３．０ＧＨｚのいずれかの周波数におい
て連続波ＲＦ信号を位相変調器１１２へ供給する。
まで延びる範囲内の選択された周波数において連続波の
ＲＦ出力信号を発生するように設計された発振回路１５
０の好ましい実施例を詳細に示すブロック図である。許
容出力周波数は、この範囲にわたり１００ＭＨｚの間隔
で離間されており、特定の出力周波数は、粗同調ＹＩＧ
コイルドライバ１５４へ送られるＤＣ同調電圧を適当に
セットすることにより選択される。ＹＩＧコイルドライ
バは、一般に、ＤＣ同調電圧を受け取るためのバッファ
比較器と、ＹＩＧ同調発振器１０８の粗同調コイル（図
示せず）を付勢するためのトランジスタドライバとを備
えている。ＹＩＧ同調発振器１０８は、ＤＣ同調電圧の
値に基づいて決定された２．０２５、２．１２５、２．
２５・・・又は３．０ＧＨｚのいずれかの周波数におい
て連続波ＲＦ信号を位相変調器１１２へ供給する。
【００１７】図４に示すように、発振回路１５０は、Ｒ
Ｆサンプル回路１６０を備え、これにはＲＦ出力電圧の
サンプル部分が方向性カプラー１２０を経て接続され
る。このＲＦサンプル回路１６０は、典型的に、基準発
振器１２４から導出される基準信号の高調波を発生する
ためのライン発生器を含む。これら高調波は、ＲＦ出力
電圧のサンプル部分と混合され、２５ＭＨｚの種々の周
波数倍数において１組の差信号、即ちミクサ積を発生す
る。カットオフ周波数が約４０ＭＨｚであるローパスフ
ィルタ１６４は、２５ＭＨｚの差信号のみを増幅器１６
８によって通せるようにする。図４に示すように、増幅
器１６８は、位相検出器１７２の第１入力１７６に接続
されている。位相検出器１７２の第２入力１８０は、１
００ＭＨｚの基準信号を÷４回路１８４に分割通過させ
ることにより導出した２５ＭＨｚの基準信号で駆動され
る。次いで、位相検出器１７２は、低周波数経路及び高
周波数経路ループフィルタ１９０及び１９４へエラー信
号を供給する。これらループフィルタ１９０及び１９４
は、発振回路１５０内の低周波数及び高周波数フィード
バック経路Ｐlow 及びＰhighを各々閉じるように働く。
Ｆサンプル回路１６０を備え、これにはＲＦ出力電圧の
サンプル部分が方向性カプラー１２０を経て接続され
る。このＲＦサンプル回路１６０は、典型的に、基準発
振器１２４から導出される基準信号の高調波を発生する
ためのライン発生器を含む。これら高調波は、ＲＦ出力
電圧のサンプル部分と混合され、２５ＭＨｚの種々の周
波数倍数において１組の差信号、即ちミクサ積を発生す
る。カットオフ周波数が約４０ＭＨｚであるローパスフ
ィルタ１６４は、２５ＭＨｚの差信号のみを増幅器１６
８によって通せるようにする。図４に示すように、増幅
器１６８は、位相検出器１７２の第１入力１７６に接続
されている。位相検出器１７２の第２入力１８０は、１
００ＭＨｚの基準信号を÷４回路１８４に分割通過させ
ることにより導出した２５ＭＨｚの基準信号で駆動され
る。次いで、位相検出器１７２は、低周波数経路及び高
周波数経路ループフィルタ１９０及び１９４へエラー信
号を供給する。これらループフィルタ１９０及び１９４
は、発振回路１５０内の低周波数及び高周波数フィード
バック経路Ｐlow 及びＰhighを各々閉じるように働く。
【００１８】上記したように、本発明の発振回路によっ
て発生されるＲＦ出力信号は、クロスオーバー周波数よ
り低いＲＦ出力周波数では基準発振器により誘起される
位相ノイズ特性を含むことが望ましい。クロスオーバー
周波数より高い周波数では、ＹＩＧ同調発振器により形
成される位相ノイズが、発振回路への基準ソースの位相
ノイズの注入により生じるものより小さくなる。ＲＦ出
力信号が、クロスオーバー周波数より低い位相ノイズに
対して基準信号の位相ノイズ特性を示すようにするため
には、基準ソースにより発生されるＲＦ信号エネルギー
を、エラー信号の周波数がクロスオーバー周波数に到達
するまでは、エラー信号によって制御することが必要で
ある。上記したように、既存のＹＩＧ同調発振器の微同
調コイルが応答することのできる最大周波数は、所望の
クロスオーバー周波数よりも一般的に著しく低いもので
ある。従って、従来の発振回路は、これまで、ＹＩＧ同
調発振器の微同調範囲より高い周波数で動作するときに
は、そこに含まれた基準発振器の位相ノイズ特性を示さ
ないようにされていた。
て発生されるＲＦ出力信号は、クロスオーバー周波数よ
り低いＲＦ出力周波数では基準発振器により誘起される
位相ノイズ特性を含むことが望ましい。クロスオーバー
周波数より高い周波数では、ＹＩＧ同調発振器により形
成される位相ノイズが、発振回路への基準ソースの位相
ノイズの注入により生じるものより小さくなる。ＲＦ出
力信号が、クロスオーバー周波数より低い位相ノイズに
対して基準信号の位相ノイズ特性を示すようにするため
には、基準ソースにより発生されるＲＦ信号エネルギー
を、エラー信号の周波数がクロスオーバー周波数に到達
するまでは、エラー信号によって制御することが必要で
ある。上記したように、既存のＹＩＧ同調発振器の微同
調コイルが応答することのできる最大周波数は、所望の
クロスオーバー周波数よりも一般的に著しく低いもので
ある。従って、従来の発振回路は、これまで、ＹＩＧ同
調発振器の微同調範囲より高い周波数で動作するときに
は、そこに含まれた基準発振器の位相ノイズ特性を示さ
ないようにされていた。
【００１９】図４を参照すれば、ＹＩＧ同調発振器１０
８の出力に位相変調器１１２を組み込むことにより、本
発明では、従来の発振回路のこの欠点を克服することが
できる。より詳細には、位相変調器１１２は、位相検出
器１７２によって発生されたエラー信号がＲＦ出力信号
の位相ノイズの内容を決定するところの周波数レンジを
効果的に拡張する。この点について、高周波数の経路フ
ィルタ１９４が実現され、高周波数フィードバック経路
Ｐhighを経て変調器１１２へ送られる同調信号は、クロ
スオーバー周波数より高い周波数では著しく減衰され
る。低周波数経路フィルタ１９０は、低周波数フィード
バック経路Ｐlow に関する利得を、ＹＩＧ共振器の微同
調コイルの感度要求を満たすに充分なものに強制するよ
う設計される。更に、フィルタ９０のブレーク点は、一
般に、低周波数経路がＹＩＧ微同調コイルの最大同調周
波数（例えば、３００ｋＨｚ）において利得１を示すよ
うに選択される。このように、本発明では、既存のＹＩ
Ｇ同調発振器の高周波数同調能力に係わりなく、改良さ
れた基準発振器の減少された高周波数位相ノイズを利用
することができる。
８の出力に位相変調器１１２を組み込むことにより、本
発明では、従来の発振回路のこの欠点を克服することが
できる。より詳細には、位相変調器１１２は、位相検出
器１７２によって発生されたエラー信号がＲＦ出力信号
の位相ノイズの内容を決定するところの周波数レンジを
効果的に拡張する。この点について、高周波数の経路フ
ィルタ１９４が実現され、高周波数フィードバック経路
Ｐhighを経て変調器１１２へ送られる同調信号は、クロ
スオーバー周波数より高い周波数では著しく減衰され
る。低周波数経路フィルタ１９０は、低周波数フィード
バック経路Ｐlow に関する利得を、ＹＩＧ共振器の微同
調コイルの感度要求を満たすに充分なものに強制するよ
う設計される。更に、フィルタ９０のブレーク点は、一
般に、低周波数経路がＹＩＧ微同調コイルの最大同調周
波数（例えば、３００ｋＨｚ）において利得１を示すよ
うに選択される。このように、本発明では、既存のＹＩ
Ｇ同調発振器の高周波数同調能力に係わりなく、改良さ
れた基準発振器の減少された高周波数位相ノイズを利用
することができる。
【００２０】図５、６には、発振回路１５０の好ましい
実施例が詳細に示されている。図５及び６に示すよう
に、粗同調のＹＩＧ共振器コイルドライバ１５４は、電
流ドライバトランジスタ２５４に接続された比較器２５
０を備えている。ＹＩＧ同調発振器１０８の粗同調コイ
ルの発振周波数は、トランジスタ２５４によって供給さ
れる電流に比例する。ドライバ１５４は、感知抵抗２５
８にまたがる電圧が外部ＤＣ同調電圧に一致するように
粗同調コイルの電流を調整するよう動作する。図５、６
の実施例において、粗同調コイルの感度は約２０ＭＨｚ
／ボルトである。従って、例えば、ＹＩＧ同調発振器１
０８が２０２５ＭＨｚのＲＦ信号を発生するようにさせ
ることが所望される場合に、必要とされるドライバ電流
は２０２５／２０ｍＡ、即ち１０１．２５ｍＡである。
感知抵抗２５８の値が１Ωに選択された場合には、必要
な同調電圧が２０２．５ｍＶとなる。
実施例が詳細に示されている。図５及び６に示すよう
に、粗同調のＹＩＧ共振器コイルドライバ１５４は、電
流ドライバトランジスタ２５４に接続された比較器２５
０を備えている。ＹＩＧ同調発振器１０８の粗同調コイ
ルの発振周波数は、トランジスタ２５４によって供給さ
れる電流に比例する。ドライバ１５４は、感知抵抗２５
８にまたがる電圧が外部ＤＣ同調電圧に一致するように
粗同調コイルの電流を調整するよう動作する。図５、６
の実施例において、粗同調コイルの感度は約２０ＭＨｚ
／ボルトである。従って、例えば、ＹＩＧ同調発振器１
０８が２０２５ＭＨｚのＲＦ信号を発生するようにさせ
ることが所望される場合に、必要とされるドライバ電流
は２０２５／２０ｍＡ、即ち１０１．２５ｍＡである。
感知抵抗２５８の値が１Ωに選択された場合には、必要
な同調電圧が２０２．５ｍＶとなる。
【００２１】図５、６に示すように、基準発振器１２４
からの１００ＭＨｚ基準信号は、パワースプリッタ２６
２により分割される。パワースプリッタ２６２の一方の
出力ポートは高調波ライン発生器２６６に接続され、一
方、他方の出力ポートは÷４回路１９４を駆動する。ラ
イン発生器２６６は１００ＭＨｚ基準の高調波を発生
し、これらは、その後、パスバンドが２ないし３ＧＨｚ
に延びるバンドパスフィルタ２７０によってフィルタさ
れる。フィルタされた高調波は、次いで、方向性カプラ
ー１２０を経てミクサ２７４へ送られるＲＦ出力信号の
一部分と混合される。ミクサは、ＲＦ出力信号の周波数
と基準高調波との和と差に等しい種々の周波数において
複数の信号を発生する。これら信号の１つは、約２５Ｍ
Ｈｚの周波数を有し、そして選択されたＲＦ出力周波数
と、１００ＭＨｚ基準信号の最も近い高調波との間の周
波数差に対応する。
からの１００ＭＨｚ基準信号は、パワースプリッタ２６
２により分割される。パワースプリッタ２６２の一方の
出力ポートは高調波ライン発生器２６６に接続され、一
方、他方の出力ポートは÷４回路１９４を駆動する。ラ
イン発生器２６６は１００ＭＨｚ基準の高調波を発生
し、これらは、その後、パスバンドが２ないし３ＧＨｚ
に延びるバンドパスフィルタ２７０によってフィルタさ
れる。フィルタされた高調波は、次いで、方向性カプラ
ー１２０を経てミクサ２７４へ送られるＲＦ出力信号の
一部分と混合される。ミクサは、ＲＦ出力信号の周波数
と基準高調波との和と差に等しい種々の周波数において
複数の信号を発生する。これら信号の１つは、約２５Ｍ
Ｈｚの周波数を有し、そして選択されたＲＦ出力周波数
と、１００ＭＨｚ基準信号の最も近い高調波との間の周
波数差に対応する。
【００２２】ローパスフィルタ１６４は、ミクサ２７４
により発生された他の信号から２５ＭＨｚの差信号を抽
出するために、約４０ＭＨｚのカットオフ周波数を有し
ているのが好ましい。増幅器１６８は、２５ＭＨｚの差
信号を増幅した後に、入力１７６を経て位相検出器１７
２へ供給する。
により発生された他の信号から２５ＭＨｚの差信号を抽
出するために、約４０ＭＨｚのカットオフ周波数を有し
ているのが好ましい。増幅器１６８は、２５ＭＨｚの差
信号を増幅した後に、入力１７６を経て位相検出器１７
２へ供給する。
【００２３】更に、図５、６を参照すれば、位相検出器
１７２は、ナンドゲート２８０と、第１及び第２のフリ
ップ−フロップ比較器２８４及び２８８とを備えてい
る。この場合も、÷４回路１８４からの２５ＭＨｚ基準
信号は、第２の入力ポート１８０を経て位相検出器１７
２へ供給される。動作中に、フリップ−フロップ２８４
の入力Ｃを駆動する差信号の周波数／位相が、フリップ
−フロップ２８８の入力Ｃに送られる２５ＭＨｚ基準信
号の周波数／位相に合致するときには、フリップ−フロ
ップ２８８のＱ出力は論理１にセットされ、そしてフリ
ップ−フロップ２８４のＱバー出力は論理０にセットさ
れる。差信号の位相が２５ＭＨｚ基準信号の位相より進
み始めた場合には、フリップ−フロップ２８４のＱバー
出力が論理１にパルス付勢される。差信号の位相が基準
信号より遅れる場合には、フリップ−フロップ２８８の
Ｑ出力は論理０に移行する。このように、高周波数パル
ス流より成るエラー信号が、位相検出器１７２により、
抵抗ネットワーク２９２を経て低周波数経路及び高周波
数経路ループフィルタ１９０及び１９４へ送られる。こ
のパルスシーケンスによって定められる包絡線は、ＲＦ
出力端子１０４における位相ノイズの周波数に等しい周
波数のものである。
１７２は、ナンドゲート２８０と、第１及び第２のフリ
ップ−フロップ比較器２８４及び２８８とを備えてい
る。この場合も、÷４回路１８４からの２５ＭＨｚ基準
信号は、第２の入力ポート１８０を経て位相検出器１７
２へ供給される。動作中に、フリップ−フロップ２８４
の入力Ｃを駆動する差信号の周波数／位相が、フリップ
−フロップ２８８の入力Ｃに送られる２５ＭＨｚ基準信
号の周波数／位相に合致するときには、フリップ−フロ
ップ２８８のＱ出力は論理１にセットされ、そしてフリ
ップ−フロップ２８４のＱバー出力は論理０にセットさ
れる。差信号の位相が２５ＭＨｚ基準信号の位相より進
み始めた場合には、フリップ−フロップ２８４のＱバー
出力が論理１にパルス付勢される。差信号の位相が基準
信号より遅れる場合には、フリップ−フロップ２８８の
Ｑ出力は論理０に移行する。このように、高周波数パル
ス流より成るエラー信号が、位相検出器１７２により、
抵抗ネットワーク２９２を経て低周波数経路及び高周波
数経路ループフィルタ１９０及び１９４へ送られる。こ
のパルスシーケンスによって定められる包絡線は、ＲＦ
出力端子１０４における位相ノイズの周波数に等しい周
波数のものである。
【００２４】別の実施例では、位相検出器１７２は、市
販の集積回路の位相検出器を用いて実施することができ
る。例えば、アナログ・デバイス・インクによって製造
されているＡＤ９００１超高速位相／周波数弁別器は、
ＤＣから約２００ＭＨｚまでの周波数範囲の入力信号の
位相／周波数を直接比較することができる。
販の集積回路の位相検出器を用いて実施することができ
る。例えば、アナログ・デバイス・インクによって製造
されているＡＤ９００１超高速位相／周波数弁別器は、
ＤＣから約２００ＭＨｚまでの周波数範囲の入力信号の
位相／周波数を直接比較することができる。
【００２５】図７は、発振回路１５０のフィードバック
経路Ｐlow 及びＰhighの実施例を説明するために参照す
るフィードバックループ伝達特性のボード線図である。
ここでは、基準発振器の位相ノイズは、キャリアに対し
て約１０7 ラジアン／秒（≒１．５９ＭＨｚ）のクロス
オーバー周波数までの周波数についてはＹＩＧ同調発振
器の位相ノイズよりも小さいと仮定する（図２参照）。
この点について、図７の実線は、二次ループ伝達特性、
即ち４０ｄＢ／デケードロールオフに対応し、これは約
１．５９ＭＨｚのクロスオーバー周波数を生じるもので
ある。低周波数経路Ｐlow の所望の応答が図７に点線で
示されており、約１５０ＫＨｚのブレーク周波数より低
い周波数については二次ループ伝達特性に一致する。更
に、図７の破線は、高周波数経路Ｐhighの所望の応答を
示し、これは、ブレーク周波数より大きな周波数に対す
る全ループ利得を決定することが明らかである。
経路Ｐlow 及びＰhighの実施例を説明するために参照す
るフィードバックループ伝達特性のボード線図である。
ここでは、基準発振器の位相ノイズは、キャリアに対し
て約１０7 ラジアン／秒（≒１．５９ＭＨｚ）のクロス
オーバー周波数までの周波数についてはＹＩＧ同調発振
器の位相ノイズよりも小さいと仮定する（図２参照）。
この点について、図７の実線は、二次ループ伝達特性、
即ち４０ｄＢ／デケードロールオフに対応し、これは約
１．５９ＭＨｚのクロスオーバー周波数を生じるもので
ある。低周波数経路Ｐlow の所望の応答が図７に点線で
示されており、約１５０ＫＨｚのブレーク周波数より低
い周波数については二次ループ伝達特性に一致する。更
に、図７の破線は、高周波数経路Ｐhighの所望の応答を
示し、これは、ブレーク周波数より大きな周波数に対す
る全ループ利得を決定することが明らかである。
【００２６】低周波数経路Ｐlow が図７に点線で指示さ
れた応答を示すようにさせる低周波数経路ループフィル
タ１９０の伝達特性を決定するためには、ループフィル
タ１９０が存在しない場合の経路Ｐlow のＤＣ利得を最
初に決定することが必要である。低周波数経路Ｐlow に
含まれた部品に対する例示的なパラメータを以下に示
す。 部品パラメータ パラメータ値 位相検出器（１７２）の感度 ０．８ボルト／ラジアン 位相変調器（１１２）の感度 １ラジアン／ボルト ＹＩＧ（１０８）微同調コイルの感度 ２００ＫＨｚ／ｍＡ フィルタ１９０の出力抵抗（２９６） ５０Ω
れた応答を示すようにさせる低周波数経路ループフィル
タ１９０の伝達特性を決定するためには、ループフィル
タ１９０が存在しない場合の経路Ｐlow のＤＣ利得を最
初に決定することが必要である。低周波数経路Ｐlow に
含まれた部品に対する例示的なパラメータを以下に示
す。 部品パラメータ パラメータ値 位相検出器（１７２）の感度 ０．８ボルト／ラジアン 位相変調器（１１２）の感度 １ラジアン／ボルト ＹＩＧ（１０８）微同調コイルの感度 ２００ＫＨｚ／ｍＡ フィルタ１９０の出力抵抗（２９６） ５０Ω
【００２７】フィルタ１９０の指定の出力抵抗２９６
は、２０ｍＡ／ボルトの伝達関数に対応する。従って、
ＹＩＧ同調発振器１０８の全有効感度は、２００ＫＨｚ
／ｍＡｘ２０ｍＡ／ボルト、即ち４ＭＨｚ／ボルト
（２．５Ｅ７ラジアン／ボルト）に等しい。従って、ル
ープフィルタ１９０によって作用される利得がない場合
の低周波数経路Ｐlow のＤＣ利得（ＬＧlow ）は、次の
通りである。 ＬＧlow ＝０．８ボルト／ラジアンｘ２．５Ｅ７ラジア
ン／ボルト＝２Ｅ７ ＝２０log ２Ｅ７ｄＢ ＝１４６ｄＢ 位相は周波数の導関数であるから、位相検出器１７２及
びＹＩＧ同調発振器１０８の組み合わせより成る回路
は、一般に、２０ｄＢ／デケードの利得ロールオフを示
す。これは、ループフィルタ１９０のない低周波数経路
の伝達特性によって明らかであり、これは、図７の一点
鎖線によって示され、２０ｄＢ／デケードの傾斜をもつ
ことが明らかである。
は、２０ｍＡ／ボルトの伝達関数に対応する。従って、
ＹＩＧ同調発振器１０８の全有効感度は、２００ＫＨｚ
／ｍＡｘ２０ｍＡ／ボルト、即ち４ＭＨｚ／ボルト
（２．５Ｅ７ラジアン／ボルト）に等しい。従って、ル
ープフィルタ１９０によって作用される利得がない場合
の低周波数経路Ｐlow のＤＣ利得（ＬＧlow ）は、次の
通りである。 ＬＧlow ＝０．８ボルト／ラジアンｘ２．５Ｅ７ラジア
ン／ボルト＝２Ｅ７ ＝２０log ２Ｅ７ｄＢ ＝１４６ｄＢ 位相は周波数の導関数であるから、位相検出器１７２及
びＹＩＧ同調発振器１０８の組み合わせより成る回路
は、一般に、２０ｄＢ／デケードの利得ロールオフを示
す。これは、ループフィルタ１９０のない低周波数経路
の伝達特性によって明らかであり、これは、図７の一点
鎖線によって示され、２０ｄＢ／デケードの傾斜をもつ
ことが明らかである。
【００２８】ここに示す実施例では、低周波数及び高周
波数経路のブレーク周波数が同一に選択されたが、低周
波数フィルタ１９０のブレークポイントは、一般に、Ｙ
ＩＧ微同調コイルの利得がロールオフを開始する周波数
に一致するよう選択される。好ましい実施例では、ＹＩ
Ｇ微同調コイルは、キャリア周波数に対して約２００な
いし３００ＫＨｚの同調範囲を有する。従って、低周波
数フィルタ１９０は、２００ＫＨｚを越える周波数にお
いてＹＩＧ微同調コイルに入射する信号の充分な減衰を
確保するために約１５０ＫＨｚ（１０Ｅ６ラジアン／
秒）のブレーク周波数をもつように設計される。
波数経路のブレーク周波数が同一に選択されたが、低周
波数フィルタ１９０のブレークポイントは、一般に、Ｙ
ＩＧ微同調コイルの利得がロールオフを開始する周波数
に一致するよう選択される。好ましい実施例では、ＹＩ
Ｇ微同調コイルは、キャリア周波数に対して約２００な
いし３００ＫＨｚの同調範囲を有する。従って、低周波
数フィルタ１９０は、２００ＫＨｚを越える周波数にお
いてＹＩＧ微同調コイルに入射する信号の充分な減衰を
確保するために約１５０ＫＨｚ（１０Ｅ６ラジアン／
秒）のブレーク周波数をもつように設計される。
【００２９】更に、高周波数フィルタ１９４のブレーク
ポイントは、通常は、このフィルタ１９４のカットオフ
周波数即ち０ｄＢ利得の周波数が、ＹＩＧ同調発振器１
０８の位相ノイズが基準ソース１２４により誘起される
ものより小さくなるクロスオーバー周波数に等しくなる
ように選択される。
ポイントは、通常は、このフィルタ１９４のカットオフ
周波数即ち０ｄＢ利得の周波数が、ＹＩＧ同調発振器１
０８の位相ノイズが基準ソース１２４により誘起される
ものより小さくなるクロスオーバー周波数に等しくなる
ように選択される。
【００３０】低周波数経路フィルタ１９０は、低周波数
経路Ｐlow の伝達特性が、指示されたブレーク周波数１
５０ＫＨｚ未満の周波数に対して所望の応答（図７の実
線）に等しくなるように設計される。図５、６を参照す
れば、フィルタ１９０は、比較器３１４及びフィードバ
ックキャパシタ３１８で構成された積分器３１０を含ん
でいる。積分器３１０の利得は、Ｘｃ／Ｒ１に等しい。
但し、Ｘｃはキャパシタ３１８のリアクタンスであり、
そしてＲ１は抵抗３２２及び３２４の並列組合体に対応
する。Ｒ１が５００Ωに選択されると仮定すれば、Ｘｃ
は、低周波数経路に所望の６ｄＢの利得が存在するため
には１０Ｅ６ラジアンのブレーク周波数において２５０
Ωであることが必要である。従って、キャパシタ３１８
は、４０００ｐＦの値をもつように選択される。
経路Ｐlow の伝達特性が、指示されたブレーク周波数１
５０ＫＨｚ未満の周波数に対して所望の応答（図７の実
線）に等しくなるように設計される。図５、６を参照す
れば、フィルタ１９０は、比較器３１４及びフィードバ
ックキャパシタ３１８で構成された積分器３１０を含ん
でいる。積分器３１０の利得は、Ｘｃ／Ｒ１に等しい。
但し、Ｘｃはキャパシタ３１８のリアクタンスであり、
そしてＲ１は抵抗３２２及び３２４の並列組合体に対応
する。Ｒ１が５００Ωに選択されると仮定すれば、Ｘｃ
は、低周波数経路に所望の６ｄＢの利得が存在するため
には１０Ｅ６ラジアンのブレーク周波数において２５０
Ωであることが必要である。従って、キャパシタ３１８
は、４０００ｐＦの値をもつように選択される。
【００３１】高周波数経路フィルタ１９４を設計する場
合も同じ手順をたどる。フィルタ１９４がない場合の高
周波数経路Ｐhighのループ利得ＬＧhighは、位相検出器
及び位相変調器の感度の積として表される。即ち、 ＬＧhigh＝０．８ボルト／ラジアンｘ１ラジアン／ボル
ト ＝２０log ０．８ｄＢ ＝−１．９ｄＢ 図７を参照すれば、１０Ｅ６ラジアンのブレーク周波数
における高周波数経路Ｐ highの所要利得は、２０ｄＢで
ある。従って、フィルタ１９４は、２１．９ｄＢの利得
を示すと共に、ブレーク周波数を越える周波数について
２０ｄＢ／デケードの利得でロールオフするように設計
される。このように、全ループ利得は、１０Ｅ７の指定
のカットオフ周波数において０ｄＢに下がるようにされ
る。以下で述べるように、これは、フィルタ１９４内の
部品の値を適当に選択することによって達成される。
合も同じ手順をたどる。フィルタ１９４がない場合の高
周波数経路Ｐhighのループ利得ＬＧhighは、位相検出器
及び位相変調器の感度の積として表される。即ち、 ＬＧhigh＝０．８ボルト／ラジアンｘ１ラジアン／ボル
ト ＝２０log ０．８ｄＢ ＝−１．９ｄＢ 図７を参照すれば、１０Ｅ６ラジアンのブレーク周波数
における高周波数経路Ｐ highの所要利得は、２０ｄＢで
ある。従って、フィルタ１９４は、２１．９ｄＢの利得
を示すと共に、ブレーク周波数を越える周波数について
２０ｄＢ／デケードの利得でロールオフするように設計
される。このように、全ループ利得は、１０Ｅ７の指定
のカットオフ周波数において０ｄＢに下がるようにされ
る。以下で述べるように、これは、フィルタ１９４内の
部品の値を適当に選択することによって達成される。
【００３２】図５、６を参照すれば、フィルタ１９４
は、比較器３５０と、フィードバックキャパシタ３５４
と、フィードバック抵抗３５８とで構成された積分器を
備えている。フィルタ１９４は、位相検出器１７２によ
り抵抗３６４及び３６８の並列組合体を経て駆動され、
これは、ここに示す実施例では、５００Ωの等価抵抗を
与える。２１．９ｄＢの所要利得は、１２．４の電圧利
得に等価であるから、フィードバック抵抗３５４の値
は、５００ｘ１２．４、即ち６２００Ωに等価である。
ブレーク周波数において２０ｄＢの所要ロールオフを得
るためには、ブレーク周波数におけるキャパシタ３５４
の容量性リアクタンスが抵抗３５８の大きさに等しくな
ければならない。従って、キャパシタ３５４の値は、１
／（６２００ｘ１０Ｅ６）、即ち１６１ｐＦに等しい。
は、比較器３５０と、フィードバックキャパシタ３５４
と、フィードバック抵抗３５８とで構成された積分器を
備えている。フィルタ１９４は、位相検出器１７２によ
り抵抗３６４及び３６８の並列組合体を経て駆動され、
これは、ここに示す実施例では、５００Ωの等価抵抗を
与える。２１．９ｄＢの所要利得は、１２．４の電圧利
得に等価であるから、フィードバック抵抗３５４の値
は、５００ｘ１２．４、即ち６２００Ωに等価である。
ブレーク周波数において２０ｄＢの所要ロールオフを得
るためには、ブレーク周波数におけるキャパシタ３５４
の容量性リアクタンスが抵抗３５８の大きさに等しくな
ければならない。従って、キャパシタ３５４の値は、１
／（６２００ｘ１０Ｅ６）、即ち１６１ｐＦに等しい。
【００３３】以上、幾つかの実施例について本発明を説
明したが、これは本発明を単に解説するものに過ぎず、
本発明をこれに限定するものではない。特許請求の範囲
に規定された本発明の真の精神及び範囲から逸脱せず
に、種々の変更がなされ得ることが当業者に明らかであ
ろう。
明したが、これは本発明を単に解説するものに過ぎず、
本発明をこれに限定するものではない。特許請求の範囲
に規定された本発明の真の精神及び範囲から逸脱せず
に、種々の変更がなされ得ることが当業者に明らかであ
ろう。
【図１】ＹＩＧ同調発振器を基準発振器に位相固定する
ように設計された従来のＹＩＧ同調発振回路のブロック
図である。
ように設計された従来のＹＩＧ同調発振回路のブロック
図である。
【図２】自走するＹＩＧ同調発振器及び基準発振器によ
り従来のＹＩＧ発振回路内に生じる位相ノイズを表すグ
ラフである。
り従来のＹＩＧ発振回路内に生じる位相ノイズを表すグ
ラフである。
【図３】本発明による位相固定発振回路の好ましい実施
例を示す簡単なブロック図である。
例を示す簡単なブロック図である。
【図４】本発明の発振回路の好ましい実施例の詳細なブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】低周波数及び高周波数フィードバック経路Ｐ
low 及びＰhighが含まれた発振回路の好ましい実施例の
左半分を詳細に示す図である。
low 及びＰhighが含まれた発振回路の好ましい実施例の
左半分を詳細に示す図である。
【図６】低周波数及び高周波数フィードバック経路Ｐ
low 及びＰhighが含まれた発振回路の好ましい実施例の
右半分を詳細に示す図である。
low 及びＰhighが含まれた発振回路の好ましい実施例の
右半分を詳細に示す図である。
【図７】フィードバック経路Ｐlow 及びＰhighの特性を
説明する上で参照するフィードバックループ伝達特性の
ボード線図である。
説明する上で参照するフィードバックループ伝達特性の
ボード線図である。
１００ 位相固定発振回路 １０４ 出力端子 １０８ ＹＩＧ同調発振器 １１２ 位相変調器 １１６ 位相比較器 １２０ カプラー １２４ 基準発振器 １３０ ループフィルタ回路 １５０ 発振回路 １５４ 粗同調ＹＩＧコイルドライバ １６０ ＲＦサンプル回路 １７２ 位相検出器 １９０ 低周波数経路ループフィルタ １９４ 高周波数経路ループフィルタ
Claims (8)
- 【請求項１】 出力端子に出力信号を与える位相固定発
振回路において、 同調可能なキャリア周波数のキャリア信号を発生するた
めの同調発振器手段であって、同調発振器同調信号を受
け取るための少なくとも１つの同調発振器同調ポートを
有している同調発振器手段と、 上記キャリア信号が加えられる入力ポート、変調器制御
信号を受け取る変調器制御ポート、及び上記出力端子に
上記出力信号を与える出力ポートを有した位相変調器
と、 上記出力信号の予め定められた特性を基準信号と比較し
そしてその比較に基づいてエラー信号を発生するための
エラー検出手段と、 上記エラー信号に基づいて上記同調発振器同調信号及び
上記変調器制御信号を発生し、上記同調発振器同調信号
を上記少なくとも１つの同調発振器同調ポートに加え、
そして上記変調器制御信号を上記変調器制御ポートに選
択的に加えるためのループフィルタ手段とを備え、この
ループフィルタ手段は、上記エラー信号の周波数が予め
定められたクロスオーバー周波数よりも大きいときに上
記エラー信号を減衰する手段を含むことを特徴とする位
相固定発振回路。 - 【請求項２】 上記エラー検出手段は、上記ＲＦ出力信
号と上記基準信号との間の位相差に応答して上記エラー
信号を発生する位相検出手段を含む請求項１に記載の位
相固定発振回路。 - 【請求項３】 上記ループフィルタ手段は、上記位相検
出手段と上記同調発振器の同調ポートとの間に作動的に
接続された第１ループフィルタと、上記位相検出手段と
上記変調器の制御ポートとの間に作動的に接続された第
２ループフィルタとを含み、第２ループフィルタは、上
記予め定められたクロスオーバー周波数に関連したカッ
トオフ周波数を有する請求項２に記載の位相固定発振回
路。 - 【請求項４】 位相固定発振器において出力端子に位相
固定出力信号を与える方法であって、上記位相固定発振
器によって実行されるこの方法は、 同調可能なキャリア周波数のキャリア信号を発生し、 上記出力信号の予め定められた特性を基準信号と比較す
ることによってエラー信号を発生し、 上記エラー信号に基づいて第１及び第２の同調制御信号
を発生し、第２の同調制御信号は、上記エラー信号の周
波数が予め定められたクロスオーバー周波数を越えると
きに上記エラー信号を減衰することによって発生され、 上記キャリア信号の上記キャリア周波数を上記第１の同
調制御信号に基づいて同調し、そして上記キャリア信号
の位相を上記第２の同調制御信号に基づいて選択的に変
調して上記出力信号を発生する、という段階を備えたこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項５】 上記第１及び第２の同調制御信号を発生
する上記の段階は、上記出力信号と上記基準信号との間
の位相差を決定することによりエラー信号を発生する段
階を備えた請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 上記第１及び第２の同調制御信号を発生
する上記の段階は、上記エラー信号をフィルタする段階
を含む請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 上記エラー信号をフィルタする段階は、
上記エラー信号を低周波数経路伝達特性に基づいてフィ
ルタして上記第１の同調制御信号を発生し、そして上記
エラー信号を高周波数経路伝達特性に基づいてフィルタ
して上記第２の同調制御信号を発生する段階を備え、上
記高周波数経路伝達特性は上記クロスオーバー周波数に
関連される請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 上記エラー信号を発生する段階は、 上記基準信号の少なくとも１つの高調波を発生し、そし
て上記基準信号の上記少なくとも１つの高調波と上記出
力信号との間の位相差を決定するという段階を備えた請
求項５に記載の方法。
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|---|---|---|---|
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| US08/091615 | 1993-07-14 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3382356B2 JP3382356B2 (ja) | 2003-03-04 |
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- 1994-07-11 DE DE4424364A patent/DE4424364C2/de not_active Expired - Fee Related
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