JPH10247820A - Ｖｃｏ回路と、そのｖｃｏ回路を用いたｐｌｌ回路 - Google Patents
Ｖｃｏ回路と、そのｖｃｏ回路を用いたｐｌｌ回路Info
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- JPH10247820A JPH10247820A JP9049118A JP4911897A JPH10247820A JP H10247820 A JPH10247820 A JP H10247820A JP 9049118 A JP9049118 A JP 9049118A JP 4911897 A JP4911897 A JP 4911897A JP H10247820 A JPH10247820 A JP H10247820A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、温度変動による発振周波数の変化
を補正したＶＣＯ回路と、ＰＬＬ回路の発振周波数範囲
を制限するためにリミッタで制御電圧を制限した場合
に、温度変動があってもリミッタが有効にかかるＶＣＯ
回路と、そのＶＣＯ回路を使用したＰＬＬ回路を提供す
る。 【解決手段】 制御電圧により発振周波数を可変するＶ
ＣＯ回路において、前記制御電圧を可変容量ダイオード
の一方の電極に印加し、該可変容量ダイオードの反対側
の電極に補正電圧を印加して、発振周波数を補正した解
決手段。
を補正したＶＣＯ回路と、ＰＬＬ回路の発振周波数範囲
を制限するためにリミッタで制御電圧を制限した場合
に、温度変動があってもリミッタが有効にかかるＶＣＯ
回路と、そのＶＣＯ回路を使用したＰＬＬ回路を提供す
る。 【解決手段】 制御電圧により発振周波数を可変するＶ
ＣＯ回路において、前記制御電圧を可変容量ダイオード
の一方の電極に印加し、該可変容量ダイオードの反対側
の電極に補正電圧を印加して、発振周波数を補正した解
決手段。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度変化による周
波数変化を補正した電圧制御発振器のＶＣＯ回路と、そ
のＶＣＯ回路を用いたＰＬＬ回路に関する。
波数変化を補正した電圧制御発振器のＶＣＯ回路と、そ
のＶＣＯ回路を用いたＰＬＬ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の例について、図４〜図６のＶ
ＣＯ回路と、図３と図７のＰＬＬ回路とを参照して説明
する。最初に、共振子を使用した狭い範囲の周波数を変
化させるＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator ）回
路について説明する。図４に示すように、共振子を使用
したＶＣＯ回路は、リアクタンス回路７１と、発振回路
の帰還用のキャパシタンス８０と、バイアスされた増幅
素子ＴＲとで発振回路を構成している。
ＣＯ回路と、図３と図７のＰＬＬ回路とを参照して説明
する。最初に、共振子を使用した狭い範囲の周波数を変
化させるＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator ）回
路について説明する。図４に示すように、共振子を使用
したＶＣＯ回路は、リアクタンス回路７１と、発振回路
の帰還用のキャパシタンス８０と、バイアスされた増幅
素子ＴＲとで発振回路を構成している。
【０００３】リアクタンス回路７１は、共振子Ｘ１と、
コイルＬ１と、可変容量ダイオード（以下、バリキャッ
プダイオードと記す）ＶＤとの直列接続で構成されてい
る。共振子Ｘ１は、コイルＬ１と組み合わされて発振回
路を安定発振させ、また周波数の可変幅を微調してい
る。
コイルＬ１と、可変容量ダイオード（以下、バリキャッ
プダイオードと記す）ＶＤとの直列接続で構成されてい
る。共振子Ｘ１は、コイルＬ１と組み合わされて発振回
路を安定発振させ、また周波数の可変幅を微調してい
る。
【０００４】また、バリキャップダイオードＶＤはチョ
ークコイルＬ４を介して制御電圧Ｖｐを可変印加し、そ
の容量を変化させて、狭い周波数範囲で発振周波数Ｆｏ
を可変とすることができる。
ークコイルＬ４を介して制御電圧Ｖｐを可変印加し、そ
の容量を変化させて、狭い周波数範囲で発振周波数Ｆｏ
を可変とすることができる。
【０００５】次に、この共振子によるＶＣＯ回路を使用
したＰＬＬ回路について以下説明する。図３に示すよう
に、ＰＬＬ回路の構成は、位相比較器１０と、低域通過
フィルタ２０と、電圧制御発振器のＶＣＯ３０と、分周
器４０とで構成している。
したＰＬＬ回路について以下説明する。図３に示すよう
に、ＰＬＬ回路の構成は、位相比較器１０と、低域通過
フィルタ２０と、電圧制御発振器のＶＣＯ３０と、分周
器４０とで構成している。
【０００６】そして、ＰＬＬ回路の動作は、基準となる
基準信号Ｆｒと、電圧制御発振器のＶＣＯ３０の発振周
波数を分周器４０で分周した周波数とを位相比較器１０
で位相比較し、その位相差をループの動特性を決める低
域通過フィルタ２０で直流電圧に変換している。その直
流電圧を制御電圧Ｖｐとして電圧制御発振器のＶＣＯ３
０に入力してフィードバック制御することにより、基準
信号Ｆrに位相ロックした発振周波数Ｆｏを得ている。
基準信号Ｆｒと、電圧制御発振器のＶＣＯ３０の発振周
波数を分周器４０で分周した周波数とを位相比較器１０
で位相比較し、その位相差をループの動特性を決める低
域通過フィルタ２０で直流電圧に変換している。その直
流電圧を制御電圧Ｖｐとして電圧制御発振器のＶＣＯ３
０に入力してフィードバック制御することにより、基準
信号Ｆrに位相ロックした発振周波数Ｆｏを得ている。
【０００７】このＰＬＬ回路において、例えば基準信号
Ｆｒ±１００ｐｐｍと同等の狭い範囲で発振周波数Ｆｏ
の高い安定度を得たい場合、すなわち発振周波数Ｆｏ±
１００ｐｐｍの狭い範囲のみを位相ロックさせるクロッ
ク信号としての用途がある。例えば、発振周波数Ｆｏが
規定の範囲±１００ｐｐｍからはずれた周波数となった
場合は、ＰＬＬ回路のロックがかからないようにし、ロ
ックはずれの警告表示をして、所望の周波数範囲以外の
クロック周波数で装置が動作しては困るような場合であ
る。
Ｆｒ±１００ｐｐｍと同等の狭い範囲で発振周波数Ｆｏ
の高い安定度を得たい場合、すなわち発振周波数Ｆｏ±
１００ｐｐｍの狭い範囲のみを位相ロックさせるクロッ
ク信号としての用途がある。例えば、発振周波数Ｆｏが
規定の範囲±１００ｐｐｍからはずれた周波数となった
場合は、ＰＬＬ回路のロックがかからないようにし、ロ
ックはずれの警告表示をして、所望の周波数範囲以外の
クロック周波数で装置が動作しては困るような場合であ
る。
【０００８】その為、発振周波数Ｆｏ±１００ｐｐｍの
狭い範囲でのみ位相ロックして安定に発振させたい場合
に、Ｑの高い共振子Ｘ１をもちいて、発振周波数Ｆｏ±
１００ｐｐｍに対して、温度変化の裕度をもたせた少し
広い範囲で可変できるＶＣＯ回路を構成するが、Ｑの高
い共振子はコストが高い。そこで、出力信号の特性とし
て高いＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）が必要で無い用途
の場合、例えば前記のようにクロックとして使用すると
きは、Ｑの低い共振子Ｘ１をもちいることができる。
狭い範囲でのみ位相ロックして安定に発振させたい場合
に、Ｑの高い共振子Ｘ１をもちいて、発振周波数Ｆｏ±
１００ｐｐｍに対して、温度変化の裕度をもたせた少し
広い範囲で可変できるＶＣＯ回路を構成するが、Ｑの高
い共振子はコストが高い。そこで、出力信号の特性とし
て高いＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）が必要で無い用途
の場合、例えば前記のようにクロックとして使用すると
きは、Ｑの低い共振子Ｘ１をもちいることができる。
【０００９】しかし、共振子Ｘ１としてＱの低い共振子
を使用する場合は、リアクタンス特性が急峻でないの
で、発振可能周波数の範囲が広くなりすぎ、狭い範囲で
発振させるために制御電圧Ｖｐの可変範囲を制限する必
要がある。そこで、図５に示すように、電圧制御電圧Ｖ
ｐの電圧範囲を制限するリミッタ６１を追加してＶＣＯ
回路を構成している。また、抵抗Ｒ４はリミッタ６１に
所望の電流を印加する抵抗である。
を使用する場合は、リアクタンス特性が急峻でないの
で、発振可能周波数の範囲が広くなりすぎ、狭い範囲で
発振させるために制御電圧Ｖｐの可変範囲を制限する必
要がある。そこで、図５に示すように、電圧制御電圧Ｖ
ｐの電圧範囲を制限するリミッタ６１を追加してＶＣＯ
回路を構成している。また、抵抗Ｒ４はリミッタ６１に
所望の電流を印加する抵抗である。
【００１０】しかし、温度変化でＶＣＯ３０の発振周波
数が大きく変化した場合に、その発振周波数をフィード
バックして戻そうとするときの制御電圧Ｖｐはリミット
電圧の範囲を越えているのにかかわらず、リミッタ電圧
で制限されるために、ＰＬＬ回路のフィードバックがか
からなくなってロックがはずれ、フリーランでの発振と
なってしまう。
数が大きく変化した場合に、その発振周波数をフィード
バックして戻そうとするときの制御電圧Ｖｐはリミット
電圧の範囲を越えているのにかかわらず、リミッタ電圧
で制限されるために、ＰＬＬ回路のフィードバックがか
からなくなってロックがはずれ、フリーランでの発振と
なってしまう。
【００１１】そこで、発振周波数Ｆｏ±１００ｐｐｍの
ＰＬＬ回路で位相ロックさせるために、ＶＣＯ回路の制
御電圧Ｖｐが±１Ｖの可変で±２００ｐｐｍの周波数変
化と仮定して、例えば制御電圧Ｖｐをリミッタ６１によ
り４Ｖ±１Ｖに可変範囲を制限している。しかし、低い
Ｑの共振子Ｘ１は、温度変化に対して中心周波数が変動
しやすく，リミッタ６１で発振周波数を狭く制限できな
い難点がある。
ＰＬＬ回路で位相ロックさせるために、ＶＣＯ回路の制
御電圧Ｖｐが±１Ｖの可変で±２００ｐｐｍの周波数変
化と仮定して、例えば制御電圧Ｖｐをリミッタ６１によ
り４Ｖ±１Ｖに可変範囲を制限している。しかし、低い
Ｑの共振子Ｘ１は、温度変化に対して中心周波数が変動
しやすく，リミッタ６１で発振周波数を狭く制限できな
い難点がある。
【００１２】例えば、リミッタ６１の電圧制限範囲４Ｖ
±１Ｖ（３Ｖ〜５Ｖ）で、周波数範囲が１０ＭＨｚ±１
ｋＨｚの範囲であるとしたとき、温度が変化して中心周
波数が１０ＭＨｚ＋２ｋＨｚとなったとする。そのと
き、ＰＬＬ回路のフィードバックのループで周波数を下
げるためにＶＣＯ３０の制御電圧Ｖｐが例えば２．８Ｖ
であれば、リミッタ６１が３Ｖで制限しているので、フ
ィードバックがかからなくなってロックがはずれてしま
う。
±１Ｖ（３Ｖ〜５Ｖ）で、周波数範囲が１０ＭＨｚ±１
ｋＨｚの範囲であるとしたとき、温度が変化して中心周
波数が１０ＭＨｚ＋２ｋＨｚとなったとする。そのと
き、ＰＬＬ回路のフィードバックのループで周波数を下
げるためにＶＣＯ３０の制御電圧Ｖｐが例えば２．８Ｖ
であれば、リミッタ６１が３Ｖで制限しているので、フ
ィードバックがかからなくなってロックがはずれてしま
う。
【００１３】一方、リミッタ６１で制御電圧Ｖｐの電圧
制限をしなければ、Ｑの低い共振子Ｘ１の温度変化に対
する中心周波数の変動は吸収できるが、ＶＣＯ回路とし
ての発振可能な周波数の範囲が広くなるために、ＰＬＬ
回路のロックのかかる発振周波数の範囲が所望の範囲を
越えて広くなりすぎる。
制限をしなければ、Ｑの低い共振子Ｘ１の温度変化に対
する中心周波数の変動は吸収できるが、ＶＣＯ回路とし
ての発振可能な周波数の範囲が広くなるために、ＰＬＬ
回路のロックのかかる発振周波数の範囲が所望の範囲を
越えて広くなりすぎる。
【００１４】例えば、基準信号Ｆｒ自体が、Ｆｒ±１０
００ｐｐｍの変動する場合に、ＶＣＯ回路の発振可能範
囲で制御電圧Ｖｐが追従して変化するのでＰＬＬ回路の
フィードバックがかかってロックがかった状態で、発振
周波数Ｆｏが、Ｆｏ±１０００ｐｐｍと必要以上に大き
く変動した周波数を出力してしまうことになり望ましく
ない。
００ｐｐｍの変動する場合に、ＶＣＯ回路の発振可能範
囲で制御電圧Ｖｐが追従して変化するのでＰＬＬ回路の
フィードバックがかかってロックがかった状態で、発振
周波数Ｆｏが、Ｆｏ±１０００ｐｐｍと必要以上に大き
く変動した周波数を出力してしまうことになり望ましく
ない。
【００１５】そして次に、発振周波数の可変範囲を広く
したい用途のために、ＬＣによる発振回路のＶＣＯ回路
と、そのＶＣＯ回路を用いてＰＬＬ回路を構成した場合
について図６と図７とを参照して説明する。
したい用途のために、ＬＣによる発振回路のＶＣＯ回路
と、そのＶＣＯ回路を用いてＰＬＬ回路を構成した場合
について図６と図７とを参照して説明する。
【００１６】図６に示すＶＣＯ回路は、リアクタンス回
路７２の構成をコイルＬ２とバリキャップダイオードＶ
Ｄとで構成し、リミッタ６２で制御電圧Ｖｐを制限した
回路である。また、コンデンサＣ４はＤＣカットコンデ
ンサであり、抵抗Ｒ４はリミッタ６２に所望の電流を印
加する抵抗である。
路７２の構成をコイルＬ２とバリキャップダイオードＶ
Ｄとで構成し、リミッタ６２で制御電圧Ｖｐを制限した
回路である。また、コンデンサＣ４はＤＣカットコンデ
ンサであり、抵抗Ｒ４はリミッタ６２に所望の電流を印
加する抵抗である。
【００１７】このＶＣＯ回路で、図７に示すＰＬＬ回路
を構成した具体例で以下説明する。例えば、基準周波数
Ｆｒが２０〜３０ＭＨｚ、分周器４０の分周比が１／２
で、制御電圧Ｖｐが４〜８Ｖの可変範囲で、ＶＣＯ３０
の発振周波数Ｆｏが４０〜６０ＭＨｚとする。
を構成した具体例で以下説明する。例えば、基準周波数
Ｆｒが２０〜３０ＭＨｚ、分周器４０の分周比が１／２
で、制御電圧Ｖｐが４〜８Ｖの可変範囲で、ＶＣＯ３０
の発振周波数Ｆｏが４０〜６０ＭＨｚとする。
【００１８】この場合、ＰＬＬ回路は周波数引き込み開
始当初において、低域通過フィルタ２０の直流出力が大
きくなり制御電圧Ｖｐが一方に張りついて１０Ｖ以上に
達することもある。このとき、ＶＣＯ３０の発振周波数
Ｆｏが例えば６５ＭＨｚ以上の周波数を発振して、分周
器４０の分周能力が６５ＭＨｚまでであるとすると、分
周器４０は動作しなくなり位相同期ループを形成できな
くなることがある。
始当初において、低域通過フィルタ２０の直流出力が大
きくなり制御電圧Ｖｐが一方に張りついて１０Ｖ以上に
達することもある。このとき、ＶＣＯ３０の発振周波数
Ｆｏが例えば６５ＭＨｚ以上の周波数を発振して、分周
器４０の分周能力が６５ＭＨｚまでであるとすると、分
周器４０は動作しなくなり位相同期ループを形成できな
くなることがある。
【００１９】その為に、図６に示すようにリミッタ６２
において、定電圧ダイオードＤ４で例えば９Ｖに電圧制
限をして６５ＭＨｚ発振として、ＶＣＯ回路が６５ＭＨ
ｚ以上の周波数を発振しないようにしている。
において、定電圧ダイオードＤ４で例えば９Ｖに電圧制
限をして６５ＭＨｚ発振として、ＶＣＯ回路が６５ＭＨ
ｚ以上の周波数を発振しないようにしている。
【００２０】しかし、このＶＣＯ回路はＬＣ共振の発振
回路であるために温度変動が大きく、制御電圧Ｖｐを９
Ｖに制限しているにもかかわらず、その制御電圧内でも
発振周波数が大きく変動してしまい、この例では制御電
圧Ｖｐを９Ｖに制限しても６５ＭＨｚ以上の発振周波数
となり分周器４０が動作せず、ＰＬＬ回路において位相
ロックがはずれてしまうことがある。つまり、制御電圧
Ｖｐの電圧を制限するリミッタ６２が温度変動に対して
有効に働かないことになる。
回路であるために温度変動が大きく、制御電圧Ｖｐを９
Ｖに制限しているにもかかわらず、その制御電圧内でも
発振周波数が大きく変動してしまい、この例では制御電
圧Ｖｐを９Ｖに制限しても６５ＭＨｚ以上の発振周波数
となり分周器４０が動作せず、ＰＬＬ回路において位相
ロックがはずれてしまうことがある。つまり、制御電圧
Ｖｐの電圧を制限するリミッタ６２が温度変動に対して
有効に働かないことになる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、Ｑ
の低い共振子を使用した場合は発振周波数範囲が広すぎ
るので、またＬＣ共振回路では温度変動等による変化が
大きく、制御電圧をリミッタで制限しているが、温度変
化すると制御電圧により制限されている発振周波数が大
きく変動してしまい、ＰＬＬ回路のロックがはずるとい
う実用上の不便があった。
の低い共振子を使用した場合は発振周波数範囲が広すぎ
るので、またＬＣ共振回路では温度変動等による変化が
大きく、制御電圧をリミッタで制限しているが、温度変
化すると制御電圧により制限されている発振周波数が大
きく変動してしまい、ＰＬＬ回路のロックがはずるとい
う実用上の不便があった。
【００２２】そこで、本発明は、こうした問題に鑑みな
されたもので、その目的は、温度変動等による発振周波
数の変動を補正したＶＣＯ回路と、温度変動等があって
もリミッタが有効にかかるＶＣＯ回路と、そのＶＣＯ回
路を使用したＰＬＬ回路を提供することにある。
されたもので、その目的は、温度変動等による発振周波
数の変動を補正したＶＣＯ回路と、温度変動等があって
もリミッタが有効にかかるＶＣＯ回路と、そのＶＣＯ回
路を使用したＰＬＬ回路を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決する為の手段】即ち、上記目的を達成する
ためになされた本発明の第１は、制御電圧により発振周
波数を可変できるＶＣＯ回路において、ＶＣＯを構成す
る可変容量ダイオードの一方の電極に、発振周波数を制
御するための電圧を印加する第１制御手段と、該可変容
量ダイオードの他方の電極に、温度による発振周波数変
動の補正をするための電圧を印加する第２制御手段と、
を具備したことを特徴としたＶＣＯ回路を要旨としてい
る。
ためになされた本発明の第１は、制御電圧により発振周
波数を可変できるＶＣＯ回路において、ＶＣＯを構成す
る可変容量ダイオードの一方の電極に、発振周波数を制
御するための電圧を印加する第１制御手段と、該可変容
量ダイオードの他方の電極に、温度による発振周波数変
動の補正をするための電圧を印加する第２制御手段と、
を具備したことを特徴としたＶＣＯ回路を要旨としてい
る。
【００２４】また、上記目的を達成するためになされた
本発明の第２は、制御電圧の電圧可変範囲はリミッタに
より制限されていることを特徴とした本発明の第１記載
のＶＣＯ回路を要旨としている。
本発明の第２は、制御電圧の電圧可変範囲はリミッタに
より制限されていることを特徴とした本発明の第１記載
のＶＣＯ回路を要旨としている。
【００２５】そして、上記目的を達成するためになされ
た本発明の第３は、ＶＣＯ回路のリアクタンス回路は、
可変容量ダイオードと、コイルと、共振子とを直列に接
続して構成した本発明の第１または２記載のＶＣＯ回路
を要旨としている。
た本発明の第３は、ＶＣＯ回路のリアクタンス回路は、
可変容量ダイオードと、コイルと、共振子とを直列に接
続して構成した本発明の第１または２記載のＶＣＯ回路
を要旨としている。
【００２６】さらに、上記目的を達成するためになされ
た本発明の第４は、位相比較器と、低域通過フィルタ
と、ＶＣＯと、分周器とを有して位相同期ループを構成
するＰＬＬ回路において、前記ＶＣＯは本発明の第１、
２または３記載のＶＣＯ回路としたことを特徴としたＰ
ＬＬ回路を要旨としている。
た本発明の第４は、位相比較器と、低域通過フィルタ
と、ＶＣＯと、分周器とを有して位相同期ループを構成
するＰＬＬ回路において、前記ＶＣＯは本発明の第１、
２または３記載のＶＣＯ回路としたことを特徴としたＰ
ＬＬ回路を要旨としている。
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、下記の実
施例において説明する。
施例において説明する。
【００２７】
【実施例】 （実施例１）本発明の実施例について、図１のＶＣＯ回
路と、図３のＰＬＬ回路とを参照して説明する。図１に
示すように、本発明のＶＣＯ回路の要部構成は、温度補
正回路５０と、制御電圧Ｖｐにリミットをかけるリミッ
タ６０と、リアクタンス回路７０と、発振回路の帰還用
のキャパシタンス８０と、バイアスされた増幅素子ＴＲ
とで構成している。尚、Ｒ４はリミッタ６０に所望の電
流を印加する抵抗で、Ｌ３とＬ４とはチョークコイル
で、Ｃ３はバイパスコンデンサである。以下、各構成要
素の動作について説明する。
路と、図３のＰＬＬ回路とを参照して説明する。図１に
示すように、本発明のＶＣＯ回路の要部構成は、温度補
正回路５０と、制御電圧Ｖｐにリミットをかけるリミッ
タ６０と、リアクタンス回路７０と、発振回路の帰還用
のキャパシタンス８０と、バイアスされた増幅素子ＴＲ
とで構成している。尚、Ｒ４はリミッタ６０に所望の電
流を印加する抵抗で、Ｌ３とＬ４とはチョークコイル
で、Ｃ３はバイパスコンデンサである。以下、各構成要
素の動作について説明する。
【００２８】温度補正回路５０は、ダイオードを温度検
出手段とした１例であり、ダイオードＤ３に抵抗Ｒ３を
介して微小電流を流して、温度変化の電圧Ｖ１を検出
し、オペアンプＡ１で増幅した温度補正電圧Ｖ３として
いる。また、電圧Ｖ２は可変抵抗ＶＲによりオフセット
調整用としている。そして、温度補正回路の補正電圧Ｖ
３は、前記電圧Ｖ１とＶ２とが加算されて下記式（１）
となる。 Ｖ３＝Ｖ１（−Ｒ２／Ｒ１）＋Ｖ２（−Ｒ２／ＶＲ） ・・・・（１）
出手段とした１例であり、ダイオードＤ３に抵抗Ｒ３を
介して微小電流を流して、温度変化の電圧Ｖ１を検出
し、オペアンプＡ１で増幅した温度補正電圧Ｖ３として
いる。また、電圧Ｖ２は可変抵抗ＶＲによりオフセット
調整用としている。そして、温度補正回路の補正電圧Ｖ
３は、前記電圧Ｖ１とＶ２とが加算されて下記式（１）
となる。 Ｖ３＝Ｖ１（−Ｒ２／Ｒ１）＋Ｖ２（−Ｒ２／ＶＲ） ・・・・（１）
【００２９】ここで、温度検出用のダイオードＤ３は、
通常負の温度特性をもっている。例えば、−２．４ｍＶ
／°Ｃの温度特性をもっているので、温度が上がると、
検出電圧Ｖ１は電圧が０Ｖに近づく、そして補正電圧Ｖ
３は−電位がさらに下がる方向に変化する。
通常負の温度特性をもっている。例えば、−２．４ｍＶ
／°Ｃの温度特性をもっているので、温度が上がると、
検出電圧Ｖ１は電圧が０Ｖに近づく、そして補正電圧Ｖ
３は−電位がさらに下がる方向に変化する。
【００３０】また、リミッタ６０は、ダイオードＤ１、
Ｄ２を逆方向に並列接続して０Ｖを中心に±０．６Ｖの
電圧制限を制御電圧Ｖｐにかけている。
Ｄ２を逆方向に並列接続して０Ｖを中心に±０．６Ｖの
電圧制限を制御電圧Ｖｐにかけている。
【００３１】そして、リアクタンス回路７０のコイルＬ
１は、共振子Ｘ１と組み合わされて発振周波数を調整し
て安定発振させている。また、バリキャップダイオード
ＶＤに一方の電極にチョークコイルＬ４を介して制御電
圧Ｖｐを印加し、そのバリキャップダイオードＶＤの反
対側の電極に温度補正電圧を印加して逆電位となるよう
にしている。一般に、バリキャップダイオードＶＤは、
電極間の逆電位差が減少すると容量が増加する。
１は、共振子Ｘ１と組み合わされて発振周波数を調整し
て安定発振させている。また、バリキャップダイオード
ＶＤに一方の電極にチョークコイルＬ４を介して制御電
圧Ｖｐを印加し、そのバリキャップダイオードＶＤの反
対側の電極に温度補正電圧を印加して逆電位となるよう
にしている。一般に、バリキャップダイオードＶＤは、
電極間の逆電位差が減少すると容量が増加する。
【００３２】従って、周囲温度が上がって発振の中心周
波数が低くなると、温度補正電圧Ｖ３の電位が−電圧方
向に変化するので、バリキャップダイオードＶＤの容量
は減少し、中心周波数は高くなるように補正される。反
対に、周囲温度が下がって発振の中心周波数が高くなる
と、温度補正電圧Ｖ３の電位が＋電位の方向に変化する
ので、バリキャップダイオードＶＤの容量は増加し、中
心周波数は低くなるように補正される。
波数が低くなると、温度補正電圧Ｖ３の電位が−電圧方
向に変化するので、バリキャップダイオードＶＤの容量
は減少し、中心周波数は高くなるように補正される。反
対に、周囲温度が下がって発振の中心周波数が高くなる
と、温度補正電圧Ｖ３の電位が＋電位の方向に変化する
ので、バリキャップダイオードＶＤの容量は増加し、中
心周波数は低くなるように補正される。
【００３３】次に、本発明のＶＣＯ回路を、図３に示す
ＰＬＬ回路のＶＣＯ３０として使用した場合について以
下説明する。例えば、入力の基準周波数Ｆｒ±１００ｐ
ｐｍに対して、出力の発振周波数Ｆｏ±１００ｐｐｍの
範囲で安定に発振させたい場合に、制御電圧Ｖｐのリミ
ッタ電圧が±０．６Ｖの範囲のとき、周波数の可変範囲
が発振周波数Ｆｏ±２００ｐｐｍとなるようにＶＣＯ３
０の感度を設計する。
ＰＬＬ回路のＶＣＯ３０として使用した場合について以
下説明する。例えば、入力の基準周波数Ｆｒ±１００ｐ
ｐｍに対して、出力の発振周波数Ｆｏ±１００ｐｐｍの
範囲で安定に発振させたい場合に、制御電圧Ｖｐのリミ
ッタ電圧が±０．６Ｖの範囲のとき、周波数の可変範囲
が発振周波数Ｆｏ±２００ｐｐｍとなるようにＶＣＯ３
０の感度を設計する。
【００３４】そして、常温において、制御電圧Ｖｐが０
Ｖのとき、発振周波数がＦｏの中心周波数となるように
温度補正電圧Ｖ３のオフセット分を可変抵抗ＶＲであら
かじめ調整しておく。さらに、ＶＣＯ３０の温度変化に
よる周波数の変化は、検出電圧Ｖ１が（−Ｒ２／Ｒ１）
の倍率で発振周波数を温度補正されるようにしておく。
Ｖのとき、発振周波数がＦｏの中心周波数となるように
温度補正電圧Ｖ３のオフセット分を可変抵抗ＶＲであら
かじめ調整しておく。さらに、ＶＣＯ３０の温度変化に
よる周波数の変化は、検出電圧Ｖ１が（−Ｒ２／Ｒ１）
の倍率で発振周波数を温度補正されるようにしておく。
【００３５】従って、周囲温度が変化してＶＣＯ３０の
中心周波数が変化しても、バリキャップダイオードＶＤ
の制御電圧Ｖｐが印加される電極とは反対側の電極の電
位が温度補正電圧Ｖ３により補正されるので、リミッタ
６０の接続されている側の電極は温度変化による影響を
受けない。その為、温度変化による発振周波数の変動が
あっても、制御電圧Ｖｐのリミッタ６０が正常に働き、
発振周波数Ｆｏ±２００ｐｐｍの範囲での発振がおこな
われることになる。つまり、発振周波数の可変範囲を狭
い範囲にリミッタで制限しても、温度補正されている範
囲ではリミッタが正常にはたらくので、温度に安定なＰ
ＬＬ回路が実現できる。
中心周波数が変化しても、バリキャップダイオードＶＤ
の制御電圧Ｖｐが印加される電極とは反対側の電極の電
位が温度補正電圧Ｖ３により補正されるので、リミッタ
６０の接続されている側の電極は温度変化による影響を
受けない。その為、温度変化による発振周波数の変動が
あっても、制御電圧Ｖｐのリミッタ６０が正常に働き、
発振周波数Ｆｏ±２００ｐｐｍの範囲での発振がおこな
われることになる。つまり、発振周波数の可変範囲を狭
い範囲にリミッタで制限しても、温度補正されている範
囲ではリミッタが正常にはたらくので、温度に安定なＰ
ＬＬ回路が実現できる。
【００３６】（実施例２）本発明の実施例２について、
図２と図７とを参照して説明する。図２のＶＣＯ回路
は、従来例の図６の回路に温度補正回路５０を追加した
回路である。また、温度補正回路の補正電圧Ｖ３を、実
施例１と同様にバリキャップダイオードＶＤの制御電圧
Ｖｐが印加される電極とは反対側の電極に温度補正電圧
Ｖ３をチョークコイルＬ３とバイパスコンデンサＣ３と
を介して印加している。そして、周囲温度が変化して中
心周波数が変化しても、バリキャップダイオードＶＤの
Ｖｐが印加される電極とは反対側の電極電位が補正され
るので、リミッタ６０の接続されている側の電極は温度
変化による影響を受けないで発振周波数の補正がされ
る。その為、温度変化による発振周波数の変動があって
も、制御電圧Ｖｐのリミッタ６０が正常に働くことにな
る。
図２と図７とを参照して説明する。図２のＶＣＯ回路
は、従来例の図６の回路に温度補正回路５０を追加した
回路である。また、温度補正回路の補正電圧Ｖ３を、実
施例１と同様にバリキャップダイオードＶＤの制御電圧
Ｖｐが印加される電極とは反対側の電極に温度補正電圧
Ｖ３をチョークコイルＬ３とバイパスコンデンサＣ３と
を介して印加している。そして、周囲温度が変化して中
心周波数が変化しても、バリキャップダイオードＶＤの
Ｖｐが印加される電極とは反対側の電極電位が補正され
るので、リミッタ６０の接続されている側の電極は温度
変化による影響を受けないで発振周波数の補正がされ
る。その為、温度変化による発振周波数の変動があって
も、制御電圧Ｖｐのリミッタ６０が正常に働くことにな
る。
【００３７】また、図７のＰＬＬ回路のＶＣＯ３０とし
て、このＶＣＯ回路のリミッタ電圧を９Ｖとして使用し
た場合においても、温度補正回路５０によって、温度変
化があってもバリキャップダイオードＶＤの電極間の電
位が補正されるので、同様にリミッタ６２が正常にには
たらくので、所望範囲を発振させるＰＬＬ回路が実現で
きる。
て、このＶＣＯ回路のリミッタ電圧を９Ｖとして使用し
た場合においても、温度補正回路５０によって、温度変
化があってもバリキャップダイオードＶＤの電極間の電
位が補正されるので、同様にリミッタ６２が正常にには
たらくので、所望範囲を発振させるＰＬＬ回路が実現で
きる。
【００３８】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、
ＶＣＯ回路において、バリキャップダイオードＶＤの制
御電圧が印加される電極の反対側の電極の電位が温度補
正されているので、発振周波数は温度変化による影響を
受けない効果がある。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、
ＶＣＯ回路において、バリキャップダイオードＶＤの制
御電圧が印加される電極の反対側の電極の電位が温度補
正されているので、発振周波数は温度変化による影響を
受けない効果がある。
【００３９】また、ＶＣＯ回路において、バリキャップ
ダイオードＶＤの制御電圧が印加される電極の反対側の
電極の電位が補正されているので、制御電圧Ｖｐにリミ
ッタの接続されている側の電極は温度変化による影響を
受けないでリミッタが有効にかかる効果がある。
ダイオードＶＤの制御電圧が印加される電極の反対側の
電極の電位が補正されているので、制御電圧Ｖｐにリミ
ッタの接続されている側の電極は温度変化による影響を
受けないでリミッタが有効にかかる効果がある。
【００４０】そして、制御電圧Ｖｐにリミッタの接続さ
れたＶＣＯ回路をもちいることにより、温度に変化に対
して位相ロックがはづれにくい安定なＰＬＬ回路を構成
することができる。
れたＶＣＯ回路をもちいることにより、温度に変化に対
して位相ロックがはづれにくい安定なＰＬＬ回路を構成
することができる。
【００４１】さらに、共振子を使用するＶＣＯ回路にお
いて、温度補正によりリミッタで制御電圧を狭く制限す
ることができるので、低いＱの共振子が使用できる効果
がある。また、このＶＣＯ回路を使用して、発振周波数
の狭い範囲で安定に位相同期をかけることができるＰＬ
Ｌ回路が実現できる効果もある。
いて、温度補正によりリミッタで制御電圧を狭く制限す
ることができるので、低いＱの共振子が使用できる効果
がある。また、このＶＣＯ回路を使用して、発振周波数
の狭い範囲で安定に位相同期をかけることができるＰＬ
Ｌ回路が実現できる効果もある。
【図１】本発明の狭い周波数範囲を発振するＶＣＯの回
路図である。
路図である。
【図２】本発明の広い周波数範囲を発振するＶＣＯの回
路図である。
路図である。
【図３】ＰＬＬ回路のブロック図である。
【図４】従来の狭い周波数範囲を発振するＶＣＯの回路
図である。
図である。
【図５】従来の広い周波数範囲を発振するＶＣＯにリミ
ッタを追加した回路図である。
ッタを追加した回路図である。
【図６】従来の制御電圧にリミッタを追加したＶＣＯの
回路図である。
回路図である。
【図７】広い周波数範囲のＰＬＬ回路のブロック図であ
る。
る。
１０ 位相比較器 ２０ 低域通過フィルタ ３０ ＶＣＯ ４０ 分周器 ５０ 温度補正回路 ６０、６１ リミッタ ７０、７１ リアクタンス回路 ８０ キャパシタンス Ａ１ オペアンプ Ｃ３ バイパスコンデンサ Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ ダイオード Ｄ４ 定電圧ダイオード Ｌ１、Ｌ２ コイル Ｌ３、Ｌ４ チョークコイル Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４ 抵抗 ＴＲ 増幅素子 ＶＤ バリキャップダイオード ＶＲ 可変抵抗 Ｘ１ 共振子
Claims (4)
- 【請求項１】 制御電圧により発振周波数を可変できる
ＶＣＯ回路において、 ＶＣＯを構成する可変容量ダイオードの一方の電極に、
発振周波数を制御するための電圧を印加する第１制御手
段と、 該可変容量ダイオードの他方の電極に、温度による発振
周波数変動の補正をするための電圧を印加する第２制御
手段と、 を具備したことを特徴としたＶＣＯ回路。 - 【請求項２】 制御電圧の電圧可変範囲はリミッタによ
り制限されていることを特徴とした請求項１記載のＶＣ
Ｏ回路。 - 【請求項３】 ＶＣＯ回路のリアクタンス回路は、可変
容量ダイオードと、コイルと、共振子とを直列に接続し
て構成した請求項１または２記載のＶＣＯ回路。 - 【請求項４】 位相比較器と、低域通過フィルタと、Ｖ
ＣＯと、分周器とを有して位相同期ループを構成するＰ
ＬＬ回路において、 前記ＶＣＯは請求項１、２または３記載のＶＣＯ回路と
したことを特徴としたＰＬＬ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9049118A JPH10247820A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | Ｖｃｏ回路と、そのｖｃｏ回路を用いたｐｌｌ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9049118A JPH10247820A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | Ｖｃｏ回路と、そのｖｃｏ回路を用いたｐｌｌ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10247820A true JPH10247820A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12822157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9049118A Withdrawn JPH10247820A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | Ｖｃｏ回路と、そのｖｃｏ回路を用いたｐｌｌ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10247820A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006295693A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Alps Electric Co Ltd | 発振回路 |
| US7482882B2 (en) | 2005-01-20 | 2009-01-27 | Fujitsu Limited | Voltage control oscillation circuit and adjusting method for the same |
| CN109787625A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-05-21 | 上海芷锐电子科技有限公司 | 一种基于双pll的系统超频引起的电压毛刺保护系统 |
-
1997
- 1997-03-04 JP JP9049118A patent/JPH10247820A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7482882B2 (en) | 2005-01-20 | 2009-01-27 | Fujitsu Limited | Voltage control oscillation circuit and adjusting method for the same |
| JP2006295693A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Alps Electric Co Ltd | 発振回路 |
| CN109787625A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-05-21 | 上海芷锐电子科技有限公司 | 一种基于双pll的系统超频引起的电压毛刺保护系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040511 |