JPH1056329A - 周波数制御発振器 - Google Patents

周波数制御発振器

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JPH1056329A
JPH1056329A JP8212311A JP21231196A JPH1056329A JP H1056329 A JPH1056329 A JP H1056329A JP 8212311 A JP8212311 A JP 8212311A JP 21231196 A JP21231196 A JP 21231196A JP H1056329 A JPH1056329 A JP H1056329A
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oscillator
signal
controlled oscillator
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Yoshinobu Nomura
村 恵 信 納
Hideyuki Fukuda
田 秀 之 福
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    • H03L2207/06Phase locked loops with a controlled oscillator having at least two frequency control terminals

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御信号によって出力信号の周波数を制御す
る周波数制御発振器に関するもので、複数の制御信号入
力端子を持ち、周波数精度と周波数可変幅の両方を満足
する周波数制御発振器の提供を目的とする。 【解決手段】 周波数感度の異なる制御信号入力端子
7、8により、可変容量ダイオード4、5の容量を変化
させ、信号出力端子9から出力される信号の周波数を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信機器や信号発
生器等に用いられ、任意の周波数の出力信号を得られる
周波数制御発振器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、周波数制御発振器として、例えば
特開平6−276020号公報に記載された温度補償水
晶発振器が知られている。
【0003】図10は従来の周波数制御発振器の構成を
示したものである。101は温度検出手段、102は制
御信号発生手段である。制御信号発生手段102は、発
振周波数を理想的に温度補償する理想制御曲線に対し
て、複数の分割された温度区間毎に直線近似した特性か
ら得られる制御信号を、温度検出手段101の出力に基
づき発生させ、その制御信号を水晶振動子106を用い
た発振手段105の周波数制御端子に印加することによ
り温度補償が行なわれる。制御信号発生手段102は、
連続する2つの温度区間に対応した所定の入力電圧範囲
において、前半の温度区間では、入力電圧に従って出力
電圧がゼロから所定最大値まで単調に増加した後、後半
の温度区間では、再びゼロまで単調に減少し、それ以外
では出力電圧がゼロとなる逆V字型の入出力特性を持つ
(N+1)個(Nは温度区間数を表す2以上の整数)の
電圧関数発生回路103と、その出力電圧を全て加算す
る電圧加算器104とで構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の周波数制御発振器においては、温度補償する理想制
御曲線を作成するために用いる近似直線特性の制御信号
発生手段102の構成が複雑になり、複数の電圧関数発
生回路103と1つの電圧加算器104を必要とするた
め、複雑で大規模な回路となるという問題を有してい
た。
【0005】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、簡易な構成でありながらも、広い可変周
波数帯域幅と充分な周波数精度とを同時に得られ、容易
に制御できる優れた周波数制御発振器を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による周波数制御発振器は、出力信号の周波
数の制御信号入力用として、2本あるいはそれ以上の入
力端子を持つようにしたものであり、これにより、簡易
な構成でありながらも広い可変周波数帯域幅と充分な周
波数精度を同時に得られ、容易に制御できる優れた周波
数制御発振器が得られる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、入力制御信号に従って出力信号の周波数を任意に制
御する周波数制御発振器において、入力制御信号を入力
する端子を2以上設け、それぞれの端子に周波数感度の
異なる制御信号を入力することを特徴とするものであ
り、広い可変周波数帯域幅と充分な周波数精度とを同時
に得られるという作用を有する。
【0008】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1記載の周波数制御発振器と、PLL周波数シンセサイ
ザ回路とを組み合わせたことを特徴とするものであり、
広い可変周波数帯域幅と充分な周波数精度とを同時に得
られるという作用を有する。
【0009】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
1または2記載の発明において、複数制御信号のうち、
一部をその時の温度や回路のばらつき等による偏差に対
応する制御信号を用いることを特徴とするものであり、
簡易な回路で充分な温度特性を得られるという作用を有
する。
【0010】以下本発明の実施の形態について、図面を
用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施の形態にお
ける周波数制御発振器の回路例である。図1において、
1および2はトランジスタであり、発振器の発振素子と
して作用する。3は水晶振動子、4および5は可変容量
ダイオードであり、これらは発振器の共振器として作用
し、発振器の出力信号の周波数は、おおむね水晶振動子
3により決値する。6は電源供給端子であり、トランジ
スタ1および2に電源を供給する。7および8は制御信
号入力端子であり、ここから制御信号が入力される。9
は信号出力端子である。
【0011】以上のように構成された周波数制御発振器
について、図1を用いてその動作を説明する。まず、ト
ランジスタ2が発振して信号出力端子9から出力される
信号の周波数は、おおむね水晶振動子3で決値されるも
のの、制御信号入力端子7および8から入力される電圧
に対応して可変容量ダイオード4および5の容量を変化
させることによって、外部から発振周波数を制御するこ
とができる。このとき、制御信号入力端子7および8か
ら入力される電圧の変化幅に対する出力信号の周波数の
可変幅の感度を、制御信号入力端子7と8とで異なるも
のにしておくことにより、入力する制御信号の電圧を決
めるD/Aコンバータのビット数を増やさずに、同じ分
解能のままで周波数の可変幅を広げることができる。
【0012】例えば、図1に示す回路例のように、制御
信号入力端子7、8が2本のとき、そのうち1本を高分
解能のD/Aコンバータから、残りの1本を高分解能ま
たは低分解能のD/Aコンバータからそれぞれ入力すれ
ばよい。この場合、前者の高分解能のD/Aコンバータ
で出力信号の周波数の精度が決まり、後者の高分解能ま
たは低分解能のD/Aコンバータで使用する周波数帯域
を決めるように、制御信号入力端子7および8から入力
される電圧の変化幅に対する出力信号の周波数の可変幅
の感度を決める。また、本発明の周波数制御発振器を使
用する応用回路によっては、2本の制御信号により可変
できる周波数帯域が連続になるようにしてもよいし、あ
るいはいくつかの連続でない周波数帯域を選択するよう
にしてもよい。
【0013】なお、図1に示す回路例では、制御信号入
力端子7、8を2本としたが、同様の手法を用いてそれ
以上の数の制御信号入力端子を持つようにしてもよい。
また、2つの可変容量ダイオードを直列接続している
が、並列接続にしてもよいし、制御信号入力端子の数に
よっては直列接続と並列接続とを組み合わせてもよい。
【0014】さらに、図1に示す回路例では、出力信号
の周波数を決める素子を可変容量ダイオードとして容量
性リアクタンスを変化させているが、これを図2に示す
ように、一般に知られるような複数のインダクタとバン
ドスイッチングダイオードを用いて誘導性リアクタンス
を変化させるものと置き換えてもよい。図2において、
制御信号入力端子8に電圧が印加されてないときの端子
13とGND間のリアクタンスは、インダクタ11およ
び12の合計となる。制御信号入力端子8に電圧が印加
されると、バンドスイッチングダイオード10がオン状
態となり、インダクタ12の両端では交流成分が等価的
に短絡されるため、端子13とGND間のリアクタンス
はインダクタ11のみで定まる。
【0015】本実施の形態の周波数制御発振器を使用す
る応用回路によっては、上記した低分解能のD/Aコン
バータの代わりに、2値あるいは多値の離散信号を用い
てもよい。また、応用回路によって、パルス幅を可変で
きるパルス幅変調波信号を用いることが有利な場合は、
パルス幅変調波をローパスフィルターを通すことにより
任意のパルス幅に対応した電圧値を得て、それを制御信
号としてもよい。
【0016】なお、本実施の形態では、水晶発振子を用
いた発振回路を示しているが、それ以外の方式の発振回
路でも本実施の形態の技術を適用することができる。
【0017】(実施の形態2)図3は本発明の第2の実
施の形態における周波数制御発振器の構成を示す。図3
において、20はPLL回路を用いた周波数シンセサイ
ザ回路であり、周波数制御発振器の出力信号の周波数を
制御する。21は基準周波数発振回路であり、周波数シ
ンセサイザ回路20の動作時に基準信号発振器として用
いる。22はローパスフィルタであり、周波数シンセサ
イザ回路20から出力される制御信号26の高周波成分
を除去するために用いられる。23は上記実施の形態1
に示した周波数制御発振器と同じ構成を有する複数の制
御信号入力端子を持つ周波数制御発振回路であり、周波
数データ24および25により出力信号27を出力す
る。
【0018】以上のように構成された周波数制御発振器
について、図3を用いてその動作を説明する。図2にお
いて、周波数シンセサイザ回路20で生成される制御信
号26は、ローパスフィルタ22を通り、周波数制御発
振回路23に至る。この制御信号26を受けて出力され
る周波数制御発振回路23の出力信号は、再び周波数シ
ンセサイザ回路20に入力され、その内部で周波数デー
タ25を基に基準周波数発振回路21の出力と共に分
周、比較されて制御信号26を生成する。
【0019】このとき、周波数データ25と矛盾しない
別系統の周波数データ24を、周波数シンセサイザ回路
20からくる信号とは別の制御信号入力端子から周波数
制御発振回路23に接続すれば、周波数シンセサイザ回
路20に接続されている制御信号入力端子の感度を上げ
ずに周波数制御発振回路23の出力信号の周波数可変幅
を広げることができる。
【0020】上記のように広げられた周波数可変範囲
は、この発振器の使われる応用回路によって、連続でも
いいし、不連続ないくつかの周波数帯に分けてあっても
よい。
【0021】また、図3の構成では、一般に周波数デー
タ25は任意のもので、この任意のデータにより周波数
シンセサイザ20内の分周カウンタを設定するが、分周
数が固定の複数の分周カウンタを持ち、周波数データ2
5により使用する分周カウンタを選択するような構成で
もよい。
【0022】(実施の形態3)図4は本発明の第3の実
施の形態における周波数制御発振器の構成を示す。図4
において、31は上記実施の形態1に示した複数の制御
信号入力を持つ周波数制御発振器であり、制御信号33
および39により出力信号32の周波数を決めて出力す
る。34はサーミスタであり、発振器周辺の温度を検知
するもので、温度に対応するで電圧値35が得られる。
36はA/Dコンバータであり、温度に対応する電圧値
35をディジタル数値化するものである。37はROM
であり、周囲の温度に対応した数値から適切な制御信号
が得られる変換テーブルを持っており、出力はディジタ
ル値である。38はD/Aコンバータであり、ディジタ
ル値である制御信号をアナログ値に変換するものであ
る。
【0023】以上のように構成された周波数制御発振器
について、図4を用いてその動作を説明する。図4にお
いて、サーミスタ34で検出された温度に対応する電圧
値35は、A/Dコンバータ36に入力され、A/Dコ
ンバータ36で適当なビット数のディジタル信号に変換
され、ROM37に入力される。ROM37は、任意の
温度に対して任意の制御信号データを持つことができる
ので、例えば周波数制御発振器31が5(a)のように
温度に対して単調増加でも単調減少でもないような温度
特性を持っていても、それを打ち消すような制御信号3
9を生成することができる。このように構成された周波
数制御発振器は、その時の周囲の温度に関係なく、制御
信号33が同じ値のときには、出力信号32の周波数は
図5(b)のように一定となる。
【0024】さらに、温度と制御信号33を一定の条件
にしたときの出力信号32の周波数を測定し、それが定
められた値になるようにROM37の温度データにオフ
セットをかけることにより、周波数制御発振器31のば
らつきを抑えることができるため、発振器を構成する水
晶振動子等の部品として偏差の大きいものを使うことが
できる。
【0025】なお、本発明の実施の形態では、周波数制
御発振器31の制御信号入力39をアナログ値とした
が、周波数制御発振器の制御信号入力がディジタル値を
用いるものであればD/Aコンバータ38を省略するこ
とができる。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明は、複数の周波数
制御入力端子を持つことによって、出力信号の周波数の
制御信号に対する感度を変えずに周波数可変範囲を広げ
ることができる。また、ひとつの発振器で複数の周波数
帯を持つことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における周波数制御発振
器の回路図
【図2】本発明の実施の形態1における変形例を示す回
路図
【図3】本発明の実施の形態2における周波数制御発振
器のブロック図
【図4】本発明の実施の形態3における周波数制御発振
器のブロック図
【図5】本発明の実施の形態3における温度特性図
【図6】従来の電圧制御発振器のブロック図
【符号の説明】
1、2 トランジスタ 3 水晶振動子 4、5 可変容量ダイオード 6 電源供給端子 7、8 制御信号入力端子 9 信号出力端子 10 バンドスイッチングダイオード 11、12 インダクタ 13 端子 20 周波数シンセサイザ回路 21 基準周波数発振回路 22 ローパスフィルタ 23 周波数制御発振回路 24、25 周波数データ 26 制御信号 27 出力信号 31 周波数制御発振器 32 出力信号 33、34 制御信号 35 温度に対応する電圧値 36 A/Dコンバータ 37 ROM 38 D/Aコンバータ 101、102 トランジスタ 103 水晶振動子 104 可変容量ダイオード 105 トリマコンデンサ 106 電源供給ライン 107 制御信号入力端子 108 信号出力端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力制御信号に従って出力信号の周波数
    を任意に制御する周波数制御発振器において、入力制御
    信号を入力する端子を2以上設け、それぞれの端子に周
    波数感度の異なる制御信号を入力することを特徴とする
    周波数制御発振器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の周波数制御発振器と、P
    LL周波数シンセサイザ回路とを組み合わせたことを特
    徴とする周波数制御発振器。
  3. 【請求項3】 複数の制御信号のうち、一部をその時の
    温度や回路のばらつき等による偏差に対応する制御信号
    を用いることを特徴とする請求項1または2記載の周波
    数制御発振器。
JP8212311A 1996-08-12 1996-08-12 周波数制御発振器 Pending JPH1056329A (ja)

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JP8212311A JPH1056329A (ja) 1996-08-12 1996-08-12 周波数制御発振器
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