JPH0837473A - 周波数制御回路 - Google Patents
周波数制御回路Info
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- JPH0837473A JPH0837473A JP6172209A JP17220994A JPH0837473A JP H0837473 A JPH0837473 A JP H0837473A JP 6172209 A JP6172209 A JP 6172209A JP 17220994 A JP17220994 A JP 17220994A JP H0837473 A JPH0837473 A JP H0837473A
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
- H03J7/00—Automatic frequency control; Automatic scanning over a band of frequencies
- H03J7/02—Automatic frequency control
- H03J7/04—Automatic frequency control where the frequency control is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element or where the nature of the frequency controlling element is not significant
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- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
- Superheterodyne Receivers (AREA)
Abstract
の補正で収束させるとともに補正の精度を向上させる。 【構成】中間周波数信号の収束すべき周波数に対する誤
差分に、基準発振回路の制御電圧に対する基準信号の周
波数の傾きθの1/Tanθを乗算し、さらに現在の制
御電圧を加算し、この電圧により基準信号の周波数を制
御する。局部発振周波数信号の周波数は、基準信号の周
波数と等しく、中間周波数信号が、アッパーローカルに
より発生されるため、上述のように基準信号の周波数を
制御することで、中間周波数信号の周波数を所望の周波
数に収束させることができる。
Description
に関し、特に、ヘテロダイン受信回路が所望の周波数の
中間周波数を出力するように制御するヘテロダイン受信
回路の周波数制御回路に関する。
ロダイン受信回路が所望の周波数の中間周波数信号を出
力するために、局部発振回路の出力する局部発振周波数
信号を所望の周波数に収束させるために用いられてい
る。局部発振周波数信号を所望の周波数に収束するため
には、局部発振回路を構成する基準発振回路の発振する
基準周波数信号を所望の周波数に収束させる必要があ
る。この目的を達成するために、従来の周波数制御回路
は、ヘテロダイン受信回路の出力する中間周波数信号と
収束させたい周波数とを比較して、周波数誤差を検出
し、この誤差の基づき基準発振回路の基準周波数信号の
周波数を制御している。以下、従来の周波数制御回路を
示す図3を参照してさらに詳細に説明する。
ナから出力された受信信号の周波数と、後述する局部発
振回路の出力する局部発振周波数信号とを混合し、中間
周波数信号を発生する。
る基準発振回路7と、基準周波数信号の位相と後述する
分周回路3の出力する分周信号の位相とを比較し、位相
差信号を出力する位相比較回路4と、位相差信号の高周
波成分を遮断し、低域周波数通過信号を出力する低域通
過フィルタ5と、低域周波数通過信号により発振周波数
が制御され局部発振周波数信号を出力する電圧制御発振
回路6と、局部発振周波数信号の周波数を分周する分周
回路3とから構成される。
号の周波数を、基準周波数信号によりカウントし、周波
数カウント信号を出力する。
周波数設定値信号、すなわち中間周波数信号が収束すべ
き所望の周波数を基準周波数信号によりカウントしたカ
ウント値に相当する値から、周波数カウント信号を減算
し、周波数誤差信号を出力する。
電源回路から電源オン信号が入力されると、基準発振回
路7が発振可能な発振周波数範囲の中の中間の周波数を
出力するように初期値を保持し、この初期値を制御電圧
データ信号として出力する。また、補正値演算回路18
は、周波数誤差信号の正負の値に応じて、この初期値に
一定値を加算した制御電圧データを出力する。さらに、
補正値演算回路18は、周波数誤差信号が0となり、中
間周波数信号の周波数が収束すべき周波数に達したとき
には、ハイレベルの周波数制御完了信号をCPUに出力
する。
は、デジタル信号である制御電圧データ信号をアナログ
信号に変換し、制御電圧信号を基準発振回路7に出力す
ることで基準発振回路7の出力する基準周波数信号の周
波数制御を行う。
を、図4を参照して説明する。
電源オン信号が補正値演算回路18に入力され、補正値
演算回路18が、初期値に設定される。この初期値は、
基準発振回路7が発振可能な発振周波数範囲の中の中間
の周波数を出力するカウント値に設定される。すなわ
ち、補正値演算回路18の出力が8ビットのデジタル信
号であるならば、基準発振回路7の出力する基準周波数
信号の周波数は、8ビットのデジタル信号の最大値であ
る255カウントの時に、最高値となり、デジタル信号
が0カウントの時に、最低値となるため、128カウン
トに補正値演算回路18を初期設定し、この値を保持す
る。なお、この初期値は、図4aのαHである。初期設
定後、補正値演算回路18は、初期値αHを制御電圧デ
ータ信号としてD/A変換回路17に出力する(S
0)。
御電圧データ信号である初期値αHをアナログ信号に変
換し、図4b図における制御電圧信号αkとして、基準
発振回路7に出力する。
号の周波数が、この制御電圧信号により制御され、制御
電圧信号がαKの時、基準周波数信号Dを出力する。
力され、分周回路3の出力する局部発振周波数信号が分
周された分周信号と位相比較され、位相比較回路4が位
相差信号を低域通過フィルタ5に出力する。
通過フィルタ5で高周波成分が抑圧された低域周波数通
過信号を制御信号として取り込み、基準周波数信号の位
相と同期した局部発振周波数信号を出力する。低域周波
数通過信号の周波数と、局部発振周波数信号の周波数と
は、正比例の関係にあるため、基準周波数信号の周波数
と局部発振周波数信号の周波数とも正比例の関係にあ
る。
波数信号は、周波数混合回路1に入力され、周波数混合
回路1は、アンテナからの受信信号と周波数混合し、中
間周波数信号を出力する。なお、この周波数混合はアッ
パーローカルであり、局部発振周波数信号の周波数か
ら、受信信号の周波数を減算することにより中間周波数
信号が発生される。
路2において、基準周波数信号をクロック信号として周
波数カウントされ、周波数測定カウンタ回路2は、周波
数カウント信号を減算回路8に出力する。
周波数設定値信号、すなわち中間周波数信号が収束すべ
き所望の周波数を基準周波数信号によりカウントしたカ
ウント値に相当する値から、周波数カウント信号を減算
し、周波数誤差信号を補正値演算回路18に出力する。
正負の値に応じて、現在保持している初期値に一定値を
加算し、制御電圧データを発生する。すなわち、第1記
憶回路9に記憶されているカウント値はA、周波数測定
カウンタ回路2の出力する周波数カウント信号はB、減
算回路8の出力する周波数誤差信号はD1であるため、
補正値演算回路18が、現在の中間周波数信号の周波数
が、本来収束すべき周波数よりも低いことを認識し、一
定のステップ幅であるdを、保持している初期値αHに
加算し、新たに制御電圧データ信号γHを発生させる。
この制御電圧データ信号γHは、αHよりも大きいた
め、基準周波数信号の周波数、および局部発振周波数信
号の周波数も増加し、したがって、中間周波数信号の周
波数は収束すべき周波数に近づく。なお、同図Eおよび
Fは、本来収束すべき周波数と、実際に出力されている
周波数との周波数誤差の許容範囲であり、Eが上限値、
Fが下限値である。E−AおよびA−Fは、同値であ
り、周波数誤差信号が、この値の範囲内、すなわち、周
波数誤差許容範囲内に入っていたならば、中間周波数信
号の周波数の収束が完了、すなわち追い込みが完了した
として、ハイレベルの周波数制御完了信号をCPUに出
力する。
許容範囲外のため、補正値演算回路18は、一定ステッ
プ幅dを、現在保持している初期値αHに加算し、新た
に制御電圧データ信号γHを発生するとともに、保持
し、この制御電圧データ信号γHをD/A変換回路17
に出力する(S2)。
号γHのアナログ量γKを発生し、制御電圧信号として
基準発振回路7に出力する。
り周波数制御され、周波数Jの基準周波数信号を出力す
る。
振回路1は、局部発振周波数信号を出力する。周波数測
定カウンタ回路2は、周波数カウント信号Gを出力し、
減算回路8は、周波数誤差信号D3を出力する。
3と、周波数誤差許容範囲とを比較し、この周波数誤差
信号D3が、その範囲に入っていないことと、周波数カ
ウント信号Gが、収束すべき周波数カウント値A以下で
あることを認識し、現在保持している制御電圧データ信
号γHに一定のステップ幅dを加算し、新たに制御電圧
データ信号εHを発生、保持し、D/A変換回路17に
出力する。
量である制御電圧信号εKにより、基準発振回路7は、
周波数Kの基準周波数信号を出力する。
発振回路1は、局部発振周波数信号を出力する。周波数
測定カウンタ回路2は、周波数カウント信号Hを出力
し、減算回路8は、周波数誤差信号D4を出力する。
4と、周波数誤差所要範囲とを比較し、この周波数誤差
信号D4が、その範囲に入っていることを認識し、制御
完了として、ハイレベルの周波数制御完了信号をCPU
に出力する(S3)。
電圧データ信号はεHに固定され、周波数混合回路1の
出力する中間周波数信号の周波数波は、常に、収束すべ
き周波数の許容範囲内となる。
と、周波数混合回路1の出力する中間周波数信号の高域
成分が遮断され、増幅、復調された復調信号を取り込
み、中間周波数信号の信号解読を行う。
演算回路18は、制御が完了したときの制御電圧データ
信号εHを保持している。したがって、受信信号の周波
数が変わったときは、この保持された値εHを、上述し
た電源がオンになり、初期設定された初期値αHと同等
に取り扱い、上記と同様にして周波数の制御動作を行
う。
回路は、受信信号の周波数が変わったとしても、周波数
混合回路1の出力する中間周波数信号が一定値になるよ
うに自動制御することができる。
来の周波数制御回路では、中間周波数信号の本来収束す
べき周波数と、実際に出力している周波数との誤差が大
きい場合には、基準発振回路の出力する基準周波数の周
波数を制御するための制御電圧データ信号の可変量、す
なわちステップ幅が一定のため、その補正回数が増え、
周波数制御に時間がかかるという問題を有する。一方、
周波数制御に要する時間を短縮するために、ステップ幅
を大きくすると、周波数誤差の許容範囲を大きくとらな
くてはならなくなり、精度が劣化してしまう。さらに、
ステップ幅一定のため、中間周波数信号の周波数を収束
すべき周波数値に正確に調整することができないという
問題を有する。
基準発振回路の出力する基準周波数信号の周波数を制御
する制御電圧データ信号の補正を行うステップ幅を、中
間周波数信号の本来収束すべき周波数と、実際に出力し
ている周波数との周波数誤差の大きさに応じて可変する
周波数制御回路を提供することにある。
ために、本発明による周波数制御回路は、アンテナから
の受信信号と局部発振周波数信号とから中間周波数信号
を出力する周波数混合回路と、基準発振回路を含み、局
部発振周波数信号を出力する局部発振回路と、中間周波
数信号の周波数と中間周波数信号が収束すべき周波数と
から周波数誤差信号を出力する第1の演算回路回路と、
周波数誤差信号に、基準発振回路の制御電圧値に対する
基準周波数信号の周波数の傾きθに関する情報である1
/Tanθなる補正値データ信号を乗算し、制御電圧ス
テップ幅信号を出力する第2の演算回路と、制御電圧ス
テップ幅信号に、保持回路の保持しているの制御電圧を
加算して、新たに制御電圧を出力する第3の演算回路と
から構成される。
準周波数信号の周波数が決定されることと、局部発振周
波数信号の周波数が基準周波数信号の周波数に比例する
ことと、受信信号から局部発振周波数信号を減算するこ
とにより中間周波数信号が出力さるれことに鑑みて、周
波数誤差信号に、制御電圧に対する基準周波数信号の周
波数の傾きθに関する情報、1/Tanθを乗算した制
御電圧ステップ幅信号に、保持回路の保持している現在
の制御電圧を加算して新たに制御電圧を発させ、基準周
波数信号を制御することにより、1回の補正により、所
望の周波数の中間周波数信号を得ることができる。
明する。
御回路のブロック図である。
ナからの受信信号の周波数と、後述する局部発振回路の
出力する局部発振周波数信号とを混合し、中間周波数信
号を発生する。
る基準発振回路7と、基準周波数信号の位相と後述する
分周回路3の出力する分周信号との位相とを比較し、位
相差信号を出力する位相比較回路4と、位相差信号の高
周波成分を遮断し、低域周波数通過信号を出力する低域
通過フィルタ5と、低域周波数通過信号により発振周波
数が制御され、局部発振周波数信号を出力する電圧制御
発振回路6と、局部発振周波数信号の周波数を分周する
分周回路3とから構成される。
号の周波数を、基準周波数信号によりカウントし、周波
数カウント信号を出力する。
周波数設定値信号、すなわち中間周波数信号が収束すべ
き所望の周波数を基準周波数信号によりカウントしたカ
ウント値に相当する値から、周波数カウント信号を減算
し、周波数誤差信号を出力する。
は、後述するデジタル信号である制御電圧データ信号を
アナログ信号に変換し、制御電圧信号を基準発振回路7
に出力し、基準発振回路7の出力する基準周波数信号の
周波数制御を行う。
様の構成である。
圧と発振周波数との特性に関する情報、すなわち、基準
発振回路7の出力する基準周波数信号の周波数の制御電
圧信号の電圧に対する傾きθに関する情報を補正値デー
タ信号として記憶している。
データ信号とを乗算し、制御電圧ステップ幅信号を出力
する。
保持していた制御電圧データ信号と、制御電圧ステップ
幅信号とを加算し、新たに制御電圧データ信号を発生
し、出力する。
時にローレベルの信号を、0でないときにハイレベルの
信号を出力する。
によりオンオフ制御され、減算回路8の出力がハイレベ
ルの時にオン、ローレベルの時にオフになる。
を反転し、CPUに出力する。
プフロップにより構成され、スイッチ回路14の出力が
D端子に、判定回路13の出力がC端子に、電源回路の
出力がPR端子に、Q端子の出力が加算回路12および
D/A変換回路17にそれぞれ接続される。
図2を参照にして説明する。
電源オン信号が保持回路15のPR端子に入力され、保
持回路15が、初期値にプリセットされる。この初期値
は、基準発振回路7が発振可能な発振周波数範囲の中の
中間の周波数を出力するカウント値に設定される。すな
わち、保持回路15の出力が8ビットのデジタル信号で
あるならば、基準発振回路7の出力する基準周波数信号
の周波数は、8ビットのデジタル信号の最大値である2
55カウントの時に、最高値となり、デジタル信号が0
カウントの時に、最低値となるため、128カウントを
初期値として保持回路15にプリセットする。なお、こ
の初期値は、図2aにおいて、αHに相当する。プリセ
ット後、保持回路15は、初期値αHを制御電圧データ
信号としてD/A変換回路17に出力する(S0)。
御電圧データ信号である初期値αHをアナログ信号に変
換し、図2b図における制御電圧信号αKを基準発振回
路7に出力する。
号の周波数が、この制御電圧信号により制御され、制御
電圧信号αKにより、基準周波数信号Dを出力する。
力され、分周回路3の出力する局部発振周波数信号が分
周された分周信号と位相比較され、位相比較回路4が位
相差信号を低域通過フィルタ5に出力する。
通過フィルタ5で高周波成分が抑圧された低域周波数通
過信号を制御信号として取り込み、局部発振周波数信号
を出力する。なお、電圧制御発振回路の出力する局部発
振周波数信号の周波数は、低域周波数通過信号の周波数
と正比例の関係にある。したがって、局部発振周波数信
号の周波数は、基準発振回路の出力する基準周波数信号
とも正比例の関係にあり、基準周波数信号の周波数によ
り、局部発振周波数信号の周波数は決定される。
波数信号は、周波数混合回路1に入力され、周波数混合
回路1は、アンテナが出力した受信信号と周波数混合
し、中間周波数信号を出力する。なお、この周波数混合
はアッパーローカルであり、局部発振周波数信号の周波
数から、受信信号の周波数を減算することにより中間周
波数信号が発生される。
路2において、基準周波数信号をクロック信号として周
波数カウントされ、周波数測定カウンタ回路2は、周波
数カウント信号Bを減算回路8に出力する。
周波数設定値信号、すなわち中間周波数信号が収束すべ
き所望の周波数を基準周波数信号によりカウントしたカ
ウント値に相当する値Aから、周波数カウント信号Bを
減算し、周波数誤差信号D1を乗算回路10に出力す
る。
準発振回路の補正値データ信号、すなわち、図2b図の
θに関する情報である、1/Tanθを周波数誤差信号
D1に乗算し、加算回路12に制御電圧ステップ幅信号
D2を出力する。このθは、基準発振回路7における制
御電圧信号に対する基準周波数信号の出力特性に関する
ものであり、基準周波数信号の周波数は、制御電圧信号
の電圧値の増加に正比例して、増加する。また、前述し
た通り、基準周波数信号の周波数に正比例して局部発振
周波数信号の周波数は決定され、中間周波数信号が局部
発振周波数信号の周波数から、受信号の周波数を減算す
ることにより決定されるため、図2a図における制御電
圧データ信号のカウント値に対する周波数カウント信号
のカウント値の出力特性も傾きθを有する正比例になっ
ている。したがって、上述のように制御電圧ステップ幅
を算出することにより、基準周波数信号の1度の補正
で、中間周波数信号の周波数を所望の周波数に収束させ
ることができる。
D2と、保持回路15の出力する制御電圧データ信号、
すなわち初期値αHとを加算し、新たに制御電圧データ
信号βHを発生し、スイッチ回路14に出力する。
波数誤差信号を入力し、いま、周波数誤差信号がD1で
あり、0でないため、ハイレベルの信号をスイッチ回路
14、保持回路15、および反転回路16に出力する。
信号がハイレベルのため、スイッチをオンにし、加算回
路12の出力する新たに発生した制御電圧データ信号β
Hを保持回路15に出力する。
力したハイレベルの信号を反転し、ローベルの信号をC
PUに出力する。このローレベルの信号を受け、CPU
は、周波数混合回路1の出力する中間周波数信号が、所
望の周波数に収束していないことを認識し、このときの
中間周波数信号の高周波成分を遮断、増幅、復調したれ
た信号を信号解読しない。
制御電圧データ信号βHをD端子から入力し、判定回路
13の出力するハイレベルの信号がC端子に入力された
ときに、このD端子からの制御電圧データ信号βHを取
り込み、いままで保持していた初期値αHに代えて、新
たに保持するとともに、制御電圧データ信号βHをD/
A変換回路17に出力する(S1)。
力する制御電圧データ信号βHのアナログ量βKを発生
し、制御電圧信号として基準発振回路7に出力する。
り周波数制御され、周波数Cの基準周波数信号を出力す
る。
振回路は、局部発振周波数信号を発生、周波数混合回路
1が中間周波数信号を発生し、周波数測定カウンタ回路
2が周波数カウント信号Aを出力する。したがって、減
算回路8の出力する周波数誤差信号は、0となる。
し、ローレベルの信号を反転回路16、保持回路15、
およびスイッチ回路14に出力する。
を入力し、スイッチオフにする。したがって、保持回路
15のD端子には、信号は入力されず、また、C端子に
もハイレベル信号が入力されないため、保持回路15
は、制御電圧データ信号βHを保持しつづける。
定回路13が出力したローレベルの信号が反転されたハ
イレベルの信号を、周波数制御完了信号として入力し、
周波数混合回路1の出力する中間周波数信号の高域成分
が遮断され、増幅、復調された信号を取り込み、信号解
読を行う。
路15は、追い込みが完了したときの制御電圧データ信
号βHを保持している。したがって、受信信号の周波数
が変わったときは、この保持された値βHを、上述した
電源がオンになり、初期設定された初期値αHと同等に
取り扱い、上記と同様にして周波数の追い込み動作を行
う。
数制御回路は、所望の周波数の中間周波数信号を得るた
めに、周波数混合回路1がアッパーローカルであり、所
望の中間周波数の周波数に対する周波数誤差分だけ、局
部発振周波数信号の周波数を調整すれば良く、さらに、
局発振周波数信号の周波数の増減が、基準発振回路の出
力する基準周波数信号の周波数の増減に等しいことに着
目し、周波数誤差に、基準発振回路の出力特性である1
/Tanθを乗算するという構成を採用し、制御電圧ス
テップ幅を周波数誤差に応じて変化させるため、中間周
波数信号の周波数を所望の周波数に収束させるための周
波数追い込みを1度のみで行い、しかも、正確に行うこ
とができる。
ック図。
図。
図。
Claims (7)
- 【請求項1】アンテナからの受信信号と局部発振周波数
信号とから中間周波数信号を出力する周波数混合手段
と、 制御電圧を記憶している制御電圧保持手段と、 前記制御電圧により基準周波数信号を出力する基準発振
回路手段と、 前記基準周波数信号に位相同期した前記局部発振周波数
信号を出力する局部発振手段と、 前記中間周波数信号の周波数と前記中間周波数信号の周
波数が収束すべき周波数とから周波数誤差信号を出力す
る第1の演算手段と、 前記周波数誤差信号と前記制御電圧値に対する前記基準
周波数信号の周波数に関する情報である補正値データ信
号とから制御電圧ステップ幅信号を出力する第2の演算
手段と、 前記制御電圧ステップ幅信号に、前記制御電圧を加算し
て、補正された制御電圧を出力する第3の演算手段とか
ら構成されることを特徴とする周波数制御回路。 - 【請求項2】前記補正値データ信号が、前記制御電圧に
対する前記基準周波数信号の周波数の傾きθに関する情
報である1/Tanθから構成されることを特徴とする
請求項1記載の周波数制御回路。 - 【請求項3】前記第2の演算手段が、乗算回路から構成
されることを特徴とする請求項2周波数制御回路。 - 【請求項4】前記制御電圧保持手段が、プリセッタブル
なフリップフロップ回路から構成されることを特徴とす
る請求項2記載の周波数制御回路。 - 【請求項5】前記周波数誤差信号を入力し、前記周波数
誤差信号が0のときにローレベルの信号を出力し、前記
減算信号が0でないときに、ハイレベルの信号を出力す
る判定手段を含むことを特徴とする請求項4記載の周波
数制御回路。 - 【請求項6】前記ハイレベル信号が入力したときにオン
とし、前記ローレベル信号が入力したときにオフとし、
前記第3の演算手段の出力を前記プリセッタブルなフリ
ップフロップ回路のD端子に出力するスイッチ手段を含
むことを特徴とする請求項4記載の周波数制御回路。 - 【請求項7】前記プリセッタブルなフリップフロップ回
路が、前記ハイレベル信号がC端子に入力されたとき
に、前記制御電圧に代えて、前記補正された制御電圧を
保持することを特徴とする請求項5記載の周波数制御回
路。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6172209A JP2689909B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 周波数制御回路 |
US08/505,848 US5706315A (en) | 1994-07-25 | 1995-07-24 | Automatic frequency control device for tuning an intermediate frequency signal to a target frequency |
GB9515250A GB2291751B (en) | 1994-07-25 | 1995-07-25 | Automatic frequency control device for tuning an intermediate frequency signal to a target frequency |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6172209A JP2689909B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 周波数制御回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0837473A true JPH0837473A (ja) | 1996-02-06 |
JP2689909B2 JP2689909B2 (ja) | 1997-12-10 |
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ID=15937621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6172209A Expired - Fee Related JP2689909B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 周波数制御回路 |
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US (1) | US5706315A (ja) |
JP (1) | JP2689909B2 (ja) |
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