JPH11503889A - 高品質発振器装置にて負fmフィードバックを使用する装置及び方法 - Google Patents

高品質発振器装置にて負fmフィードバックを使用する装置及び方法

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JPH11503889A
JPH11503889A JP8531657A JP53165796A JPH11503889A JP H11503889 A JPH11503889 A JP H11503889A JP 8531657 A JP8531657 A JP 8531657A JP 53165796 A JP53165796 A JP 53165796A JP H11503889 A JPH11503889 A JP H11503889A
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ハールトセン,ヤコブス
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テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル)
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    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
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    • H03B1/04Reducing undesired oscillations, e.g. harmonics
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    • H03B2202/07Reduction of undesired oscillations through a cancelling of the undesired oscillation
    • H03B2202/076Reduction of undesired oscillations through a cancelling of the undesired oscillation by using a feedback loop external to the oscillator, e.g. the so-called noise degeneration

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 低いQ値の発振器の使用で要求されるQ値を得ることができるように、発振器の実効Q値を増大する装置及び方法が提供される。この装置及び方法において、FMノイズは、FM検出器によって発振器の出力で測定され、FM検出器の出力は発振器の制御入力にフィードバックされる。この負FMフィードバックを使用することによって、発振器出力の周波数変動は、発振器の制御入力に補正信号を加えることにより抑制される。抑制量はFMフィードバック・ループのループ利得に依存し、かつ抑制量はループ利得に比例して、発振器の実効Q値がループ利得に比例するようになっている。負FMフィードバック・ループを使用することによって発振器出力で測定されるFMノイズを補正する結果、発振器の実効Q値は、FMフィードバック・ループのループ利得を掛け合わせた最初のQ値に対応して、発振器の実効Q値が増大するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】 高品質発振器装置にて負FMフィードバックを使用する装置及び方法 背景 本発明は、送信機及び/又は受信機、及び純粋で安定した周波数基準が必要と される周波数シンセサイザにて各信号をアップまたはダウン・コンバートする通 信システム等の応用において発振装置の安定性を改善することに向けられている 。本発明の装置及び方法に対する他の応用は、例えばウオッチ及び計算装置等の 基準目的のために高く安定したクロック信号を必要とするシステムにおいてであ り、該装置及び方法は、発振器が応用される如何なる分野においても有益である 。 ある意味ではタイミングが重要な如何なるシステムも局部発振器を有しており 、多くのシステムはまた、局部的に発生される正確な周波数基準を必要としてい る。例えば、情報信号を適正な周波数帯域に変換する送信機及び受信機における 局部発振器無しでは、無線は可能ではない。これらのシステムの性能は、発振器 によってもたらされる周波数の安定性に高く依存している。発振器の出力の位相 ジッタ(位相ノイズ)は基準の精度を制限し、従って全システムの精度を制限す る。発振器の出力の振幅変動もまた多くの応用において重要であるが、これらの 振幅変動はリミッタまたは自動利得制御を用いて容易に抑制することができる。 高性能発振器に対する一般的構造は、共振構造を介してその入力にフィードバ ックされる出力を有する増幅器を備えている。フィードバック・ループの周波数 が変化するとき、共振構造は大きな出力変化を生成し、この出力変化は周波数変 動に対抗して、周波数変動が最小化されるようになっている。周波数変動に関す る共振器出力の変化が大きくなればなる程、補正もまた強力になる。周波数にお ける共振器変化は、品質またはQ値によって示される。より高いQ値は、共振器 が周波数変動に対してより感度が高くなり、従って、最終発振器出力周波数がよ り安定になることを示す。純粋で安定した周波数出力を有する発振器をもたらす ために、ノイズが低く、かつQ値が高いことが発振器に対して要求される。発振 器の最終出力スペクトルはループに発生するノイズ及び共振器のQ値によって決 定されるために、安定した発振器に対する共振構造における高いQ値は必須であ る。 高いQ値の共振器は一般に、特定の周波数で急な位相変化をもたらすピエゾ電 気結晶体を用いて作られる。物理的寸法に関係する周波数、または共振器がイン ダクタンス特性を示すより低い周波数で共振するセラミック共振器もまた応用す ることができる。更に、(コイルがコンデンサと組み合わされた)LC共振器を 使用することができる。水晶共振器は相対的に低い周波数まで使用できるのみで あるということの他に、全てのこれらの共振器型式はICチップ上のエレクトロ ニクスと一体化されるのに不向きであり、これらの共振器型式は結果的に個別部 品を使用する。従って、オンチップ基準をもたらして装置のコスト、性能及び信 頼性を向上する上で、共振部品の集積化は極めて望ましい。しかしながら、恐ら くはチップ集積化に対して使用し得る唯一の共振器型式は、IC構造である。そ れにも拘らず、標準ICプロセスは低いQ値のコイル(高い直列抵抗)をもたら し、このことはIC構造共振器のQ値を制限し、従って、高いQ値の発振器の集 積化を考慮していない。 発振器は極端に狭い帯域幅を有するノイズ・フィルタとしてモデル化すること ができ、従って発振器の出力スペクトルは狭帯域ノイズと考えることができる。 このノイズは、振幅即ちAMノイズ、及び位相(PM)または周波数(FM)ノ イズに分離することができる。AMノイズは、自動利得制御(AGC:automatic gain control)またはフィードバック・ループのリミッタを使用して抑制するこ とができる。しかしながら、FMノイズは、フィードバック・ループ中の共振器 の補正ケーパビリティまたは共振器のQ値に依存している。AMノイズを発振器 出力で除去するとき、FMノイズのみが残り、発振器はその周波数制御入力にノ イズを含んだ信号のある(無限のQ値を有する)理想的な発振器としてモデル化 することができる。制御入力でのノイズは、非理想発振器出力に類似した発振器 出力のFM変調をもたらす。 図1は、増幅器10が受動位相回転ネットワークによってフィードバックされ る代表的発振器に対する構成を図示している。発振器5は、ループ利得が正確に 1でループ位相が0または2πであるバルクハイゼン条件(Barkhausen conditions)が満たされる周波数で発振し始める。発振器5は、ネットワーク2 0位相特性において最も急な部分で位相条件が発生するように設計されることが 好ましい。より正確には、ネットワーク20のQ値は位相導関数、即ち次式によ る共振器の群遅延δφ/δfに関係している。 式中、f0はHz単位の共振周波数である。 発振器5の出力スペクトルは、フィードバック・ループ中のノイズをろ過する 極端に狭帯域のフィルタとして発振器5をモデル化することによって決定するこ とができる。これによって、出力Svのノイズ電力スペクトル密度は、次式によ りループの白色ノイズSnに比例すると共に、共振構造のQ2に反比例する。 式中、v=f/f0−f0/fである。 出力スペクトル中のAMノイズが、例えばAGCまたはリミッタを応用するこ とによって既知の方法で取り除かれるとき、図2に図示されるような電圧制御発 振器(VCO:voltage controlled oscillator)のFM変調としてモデル化する ことができる位相ノイズのみが残る。図2に図示するように、非理想的(Q値が 低く、ノイズを含む)発振器は、最初の非理想的発振器が示すのと同一の理想的 VCOの出力でのノイズ・スペクトルを生成する制御入力で等価のノイズ・ソー スを有する理想的(Q値が無限で、ノイズを含まない)VCO30によって表わ すことができる。共振器の部品のうちの1つを制御することによって、発振器の 周波数を変えることは、発振器設計の当業者には既知である。図3は、コイル4 0及びコンデンサ50を含む並列共振の例を図示している。容量が、図3bに図 示するようにバリキャップ(varicap)またはバラクタ(varactor)55を使用す 造のQ値に影響を及ぼすこと無く変化する。直列共振を有する構造等の他の共振 器構造の使用もまた可能である。狭帯域FM分析を使用することによって、等2 からのスペクトルは、次式によって計算される等価ノイズ電圧unを有するVC O30の入力で白色ノイズ・ソースから生成することができる。 式中、KvcoはHz/V単位のVCO30の感度である。 発振器が、図2に図示するように入力にノイズ・ソースを有するVCOとして モデル化されるとき、出力位相ノイズは、VCO30の出力の位相または周波数 外乱を測定すると共に、これらの測定した外乱をVCO30の入力にフィードバ ックすることによってVCOの入力に負フィードバックをかけて低減することが できる。位相外乱を補償する既知の技術は、位相同期ループ(PLL:phase loc ked loop)の使用によって、クリーンな基準に対して低いQ値のVCOの位相を ロックして、PLLノイズ帯域幅内の基準と同じ程純粋な出力信号を低いQ値の VCOがもたらすようにすることである。これは、負PMフィードバックとして 考えることができる。 この復調された出力を直接デジタル周波数シンセサイザにフィードバックする 際に直接デジタル周波数シンセサイザの出力を安定化する別の既知の技術は、シ ェパード他(Shepherd et al.)による米国特許第5,331,293号に開示さ れている。この技術は、デジタル・シンセサイザ・セクションの動作によって引 き起こされる望ましくない変調に対応するジッタをキャンセルし尽すものである 。また、復調器118は信号を発生し、該信号は第1図に図示されるように補償 のためにクロックにフィードバックされる。この補償は、PLLによって基準周 波数にロックされるVCOである直接周波数シンセサイザ124のクロック上で 生じ、この技術は、補償用の複雑な減算方法を使用している。 別の既知のFM補償技術は、カールソン(Carlson)による「通信システム(Comm unication Systems)」と題するテキストの270頁に述べられている。問題7. 3−2において、カールソンは、VCO出力のFM検出から得られる信号につい てフィードバックされるVCOを備えた直接FMジェネレータを開示している。 この技術では、ループ中の低減フィルタを応用することによって、補償に より変調用信号の直流オフセット及びドリフトを除去している。 発振器の実効Q値を増大させることは多くの応用上望ましいことから、発振器 の共振構造のための設計は必須である。それにも拘わらず、チップ集積化におい ては、低いQ値の共振器のみを処理することができる。発振器の実効Q値を増大 する手段があれば、低コスト、高性能及び高信頼性の高いQ値の発振器を製造す る一方、低いQ値の共振器を応用することができる。 概要 本発明の目的は、発振器の実効Q値を増大させて、該発振器の出力での周波数 変動を抑制する装置及び方法を提供することにある。 本発明の別の目的は、発振装置の出力から直接得られる補正信号を発生する負 FMフィードバック・ループを使用することによって、前記発振装置の安定性を 向上することにある。 本発明のこれらの目的は、発振装置から出力されるFMノイズを測定するFM 検出器と、該FM検出器によって測定される前記FMノイズに比例して前記発振 装置の出力における周波数変動を抑制する手段とを備えた前記発振装置の安定性 を増大する装置を提供することによって満たされる。発振装置の出力で測定され たFMノイズを、発振装置に入力される補正信号を用いて抑制するとき、発振装 置の実効Q値が増大し、かつ周波数変動が抑制される。この結果、所望する応用 のためにより高い実効Q値にブーストされる低いQ値の発振装置を使用すること ができる。 本発明のこれらの目的は、発振装置から出力されるFMノイズを測定する段階 と、該測定したFMノイズに直接比例して前記発振装置の出力での周波数変動を 抑制する段階とを備えた前記発振装置を安定化させる方法を提供することによっ ても満たされる。この方法は、測定したFMノイズに応じて負FMフィードバッ ク・ループを使用することによって、発振装置の実効Q値を増大させて、発振器 の実効Q値を負FMフィードバック・ループのループ利得に比例して増大させる ことができる。 本発明の適応性の更なる範囲は、以下において与える詳細な説明から明瞭とな ろう。しかしながら、この発明の好ましい実施例を示すけれども、詳細な説明及 び特定の諸例は例証のみによって与えられる。何故ならば、この発明の精神及び 範囲内にある種々の変更及び修正は、この詳細な説明から当業者にとって自明と なるからである。 図面の簡単な説明 本発明は、以下において与えられる詳細な説明及び例証のみによって与えられ 、こうして本発明を制限するものではない添付図面からより十分に理解されるこ ととなろう。 図1は、一般の発振器の簡略化したモデルを図示している。 図2は、ノイズによって制御される理想的VCOによる非理想的発振器のモデ ル化を図示している。 図3a及び図3bは、並列共振及び同調可能な並列共振回路をそれぞれ図示し ている。 図4は、本発明の実施例に使用されるFMフィードバック発振器を図示してい る。 図5は、本発明の別の実施例に使用される同調可能なFMフィードバック発振 器を図示している。 図6は、2つの制御信号を有する並列共振回路を図示している。 詳細な説明 FMフィードバック発振器に対する本発明の実施例を図4を参照して説明する 。図4はFMフィードバック発振器の一般的概念を図示している。FMフィード バック発振器は、FM検出器100と、理想的VCO 112並びにノイズ信号 un用の加算器及びノイズ電圧ソース114を備えた非理想的VCO 110と を含んでいる。このノイズ・ソース114は、非理想的VCO 110のノイズ ・スペクトルと同一の理想的VCOの出力でノイズ・スペクトルを生成する仮想 または等価のソースである。FM検出器100の出力はVCO 110の出力に 接続されている。FM検出器100はVCO 110の出力でのFMノイズを測 定し、FM検出器100の出力はVCO 110の入力に接続されて、測定した FMノイズをVCO 110にフィードバックするようになっている。総合ルー プ利得は負でなければならず、これは、負のVCO利得(即ち、正のVCO入力 偏移は出力周波数の減少を与える)、または負のFM検出器利得(即ち、正の周 波数偏移は負の出力偏移を与える)を有することによって果すことができる。こ の結果、理想的VCO 112の入力で見られる等価のノイズ信号は、最初のノ イズ信号unから低減したノイズ信号un,eqまで低減される。発振器を入力側に 加算器及びノイズ・ソース114を有する理想的VCO 112として考えるこ とによって、理想的VCO 112の出力位相ノイズは、理想的VCO 112 の入力に負フィードバックをかけることによって低減することができる。フィー ドバック・ループは、ノイズ・ソース114でのノイズを次式に従う値un,eqま で低減する。 式中、KFMは、V/Hz単位のFM検出器100の利得である。 理想的VCO 112に対する入力での等価ノイズ電圧は、共振器のQ値に逆 比例するので(式3を参照)、負FMフィードバックは次式に従って発振器のQ 値を有効に増大させる。 Qeff=(1+KFM × Kvco)Q 式5 このFMフィードバック・ループにおいて、高い実効Q値の発振器を得る上で 、ループ利得をできるだけ高くする必要がある。FMフィードバック・ループの ループ利得KFM×KvcoはVCO出力におけるノイズの他に、FMフィードバッ ク・ループにおける如何なるノイズをも抑制する。また、例えばl/fまたはフ リッカノイズ等の狭帯域ろ過ノイズ、または他の回路からのクロスートーク等の 、発振器出力にて注入される他のノイズとは考えることができない位相ノイズも 同様に抑制することができる。図4の実施例にて図示されるFMフィードバック 発振器は、一定の共振周波数を有する高いQ値の発振器に対しては十分である。 FMフィードバック制御を安定化する周波数は、それぞれVCO 110及びF M検出器100の電圧対周波数及び周波数対電圧曲線の交点によって決定される 。しかしながら、殆んどの応用では、製造上の不正確さを補正するか、または動 作の際の予定された周波数スウィングまたはホップを得るべく、電圧によって制 御 される共振周波数を有する発振器が望まれている。 図4に図示されている発振器に対するFMフィードバックは直流にまで動作し 、VCOの制御入力に対する如何なる制御もフィードバック・ループによって抑 制されるので、この発振器は同調が困難である。従って、図5は、共振周波数が 電圧によって制御される同調可能な発振器が提供される本発明の別の実施例を図 示している。図4に図示した実施例と同様に、図5の同調可能なFMフィードバ ック発振器は、FM検出器100と、理想的VCO 112及びノイズ・ソース 114を含んだ非理想的VCO 110と、帯域フィルタ120と、加算器及び 外部制御ソース130とを備えている。帯域フィルタ120それに加算器及び外 部制御ソース130は、FM検出器100の出力及び非理想的VCO 110に 対する入力の間に接続されている。帯域フィルタ120はより低い周波数範囲で のループ制御を防止すべく機能して、VCO 110は、加算器及び外部制御ソ ース130に対する外部のゆっくりと変化する制御信号uc入力によって制御す ることができるようになっている。 発振器の周波数制御は、帯域フィルタ120が高域フィルタとして動作すると いうものである。帯域フィルタ120のより低いカットオフ周波数は、周波数制 御に対する最高の変調周波数でなければならない。このカットオフ周波数未満で は、ループ利得は零であり、何らの補償も生じない。本実施例では、キャリアか ら或る距離を置いて離隔した位相ノイズを低減するために、VCO 110のQ 値が増大される。キャリアに近接した位相ノイズは通常、問題ではない。例えば 、間接周波数シンセサイザの応用では、VCOは、PLLループ帯域内かあるい はキャリアに近接したVCO 110の出力周波数を安定させる基準周波数にロ ックされる。PLL帯域外では、本発明の実施例において説明したFMフィード バック補償を使用して、周波数が安定化される。合成が生じるPLL帯域内での FM補償を回避するために、FMフィードバックは高域フィルタリングを含まな ければならない。 同調能力(tunability)をもたらすループ帯域におけるより低いカットオフ周 波数の他に、高い端部周波数でのフィルタリングのためにも帯域フィルタ120 が動作することが必要とされる。VCO 110の出力がノイズ・フロアに達す るとき、スペクトルは純粋な位相ノイズとして見做すことはできない。ノイズの AM部分はVCO 110に対する入力でのノイズ・ソースによって表わすこと はできず、従って、このAMノイズは補償することができない。FM検出器10 0のAM感度に起因して、このAMノイズはFMノイズを生成する。FMノイズ はループ利得によって補償されるが、このFMノイズがVCO 110に対する 入力に到達するのを防止することがより良好である。従って、帯域フィルタ12 0は、これらの帯域特性を有しなければならない。高い周波数のカットオフは、 未補償のVCO 110の出力スペクトルがノイズ・フロアに到達する周波数オ フセットであるべきことが好ましい。 同調可能なFMフィードバック発振器は、VCO制御信号に変調用信号を付加 する加算器130を含んでいる。実際、この付加はVCO 110の内部で行う ことができ、このため該VCO 110は2つの制御入力を有する必要がある。 図6は、二重制御を有する並列式共振回路に対する本発明の実施例を図示してい る。図6の並列共振回路は、二重制御ue及びucと、これらの制御ue及びUcと アースの間にそれぞれ接続されたバリキャップ(varicap)またはバラクタ200 及び210と、制御ue及びucの間に接続された直流阻止コンデンサ220と、 バラクタ200及び210に並列に接続された誘導子230を備えている。2つ の制御電圧ue及びuc(それぞれ外部同調用信号及びFMフィードバック補償信 号)は、2つの独立したバリキャップまたはバラクタ200及び210を直接制 御する。この並列共振がVCO 110の共振器として使用されるとき、2つの 制御電圧ue及びucは、VCO 110の共振周波数を独立して制御する。 FM検出器100は、本発明の各実施例に対するFMフィードバック発振器に おける必須の構成要素である。FM検出器100は極めて低ノイズの回路である ことが好ましい。FM検出器のノイズの寄与は、式3で与えられる等価ノイズ電 圧unの程度のFM出力信号を十分に下回るべきである。利得KFM及びFM検出 器100についての要求は極度に高く、利得KFMは次式によって計算される。 式中、Kloopはループ利得である。因子10によるQ値の増大が要求され(Klo op =10)、かつ10MHz/VのVCO利得が例えば要求されれば、要求される 利得はKFM=1μV/Hzである。FM検出器100がこの利得を達成することが できない場合、FM検出器100または帯域フィルタ(図示せず)に続く低ノイ ズ増幅器は過大なループ利得、即ちGa×KFM×Kvco(Gaは低ノイズ増幅器の 利得)をもたらす。ループ利得の非線型性はスペクトル・ファールオフにおいて 僅かしか反映されないので、検出器100の線型性は重要ではない。FM検出器 100の動作範囲は、VCO 110の外部変調によって決定される。VCO 110の入力での補償されたノイズの信号レベルは小さく、瞬間的周波数偏移は 比較的小さいので、このノイズ信号による瞬間周波数偏移は非常に小さい範囲に 制限される。 この発明の各実施例は、FM検出器を使用して発振器出力でのFMノイズを測 定するとともに、FM検出器の出力を発振器の制御入力にフィードバックするこ とに向けられている。負FMフィードバックを使用することによって、発振器の 出力における周波数変動は、発振器の制御入力での補正信号を加えることにより 抑制される。抑制量は負FMフィードバック・ループのループ利得に依存してお り、かつ抑制量はループ利得に比例して、発振器の実効Q値がループ利得に比例 するようになっている。発振器出力で測定されたFMノイズを負FMフィードバ ック・ループで補正することによって、発振器の実効Q値は、FMフィードバッ ク・ループのループ利得によって操作された共振構造の元々のQ値である。この 結果、低いQ値の発振器を使用することができると共に、発振器のこの低いQ値 をブーストアップして、発振器の最初のQ値が十分ではない任意の応用に使用さ れる発振器の実効的Q値を増大し得る。 こうしてこの発明を説明したが、この発明を多くの方法で変え得ることは明瞭 であろう。この種の変更はこの発明の精神及び範囲から逸脱したものと見做され ることはなく、かつ当業者にとって自明なこの種の変形は、請求の範囲の範囲内 に含まれることが意図されている。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.発振装置のQ値を増大しながら前記発振装置の出力の安定性を増大する装 置において、 前記発振装置から出力されるFMノイズを測定するFM検出器と、 前記発振装置によって出力される前記FMノイズから直接発生され、かつ前記 FM検出器によって測定される前記FMノイズに比例して発生される補正信号に よりQ値を増大しながら、前記発振装置の出力での周波数変動を抑制する抑制手 段と、を具備したことを特徴とする前記装置。 2.請求項1記載の装置において、前記発振装置は電圧制御発振器を備えてい ることを特徴とする前記装置。 3.請求項1記載の装置において、前記発振装置は電流制御発振器を備えてい ることを特徴とする前記装置。 4.請求項1記載の装置において、前記発振装置は間接周波数シンセサイザを 備えていることを特徴とする前記装置。 5.請求項1記載の装置において、前記補正信号は、(1+KFM×Kvco)( KFM=前記FM検出器の利得、及びKvco=前記制御式発振装置の感度)の係数 だけ前記発振装置のQ値を増大することを特徴とする前記装置。 6.請求項1記載の装置において、(1+Ga×KFM×Kvco)(Ga=低ノイ ズ増幅器の利得、KFM=前記FM検出器の利得、及びKvco=前記発振装置の感 度)の係数だけ前記補正信号で以って前記発振装置のQ値を増大する前記低ノイ ズ増幅器を更に具備したことを特徴とする前記装置。 7.請求項1記載の装置において、前記FM検出器の出力に接続されて、前記 抑制手段が所定の低周波数範囲で前記補正信号を加えることを防止する帯域フィ ルタを更に具備したことを特徴とする前記装置。 8.請求項7記載の装置において、外部のゆっくりと変化する制御信号を前記 発振装置に加える外部制御手段を更に具備したことを特徴とする前記装置。 9.請求項7記載の装置において、前記帯域フィルタが、未補償の前記発振装 置の出力スペクトルがノイズ・フロア(noise floor)に到達する周波数オフセッ トにて高周波数をカットオフする帯域特性を備えたことを特徴とする前記装置。 10.請求項1記載の装置において、前記FM検出器の出力に接続されて、前記 発振装置の実効Q値を更に増大させる増大したループ利得を達成する低ノイズ増 幅器を更に具備したことを特徴とする前記装置。 11.FM変調信号を出力する発振器と、 前記発振器を直接補償することによってループ利得に比例して前記FM変調信 号のノイズを抑制する前記ループ利得を発生する負FMフィードバック・ループ と、を具備したことを特徴とする発振装置。 12.請求項11記載の発振装置において、前記負FMフィードバック・ループ は、前記ループ利得に対応する前記FM変調信号のノイズを測定するFM検出器 を備えたことを特徴とする前記発振装置。 13.請求項11記載の発振装置において、前記負FMフィードバック・ループ は、前記発振器の出力から直接補正信号を発生すると共に、前記補正信号を前記 発振器に加えることによって、望ましくない周波数変動を抑制することを特徴と する前記発振装置。 14.請求項12記載の発振装置において、前記負FMフィードバック・ループ は、一定の共振周波数に対して前記発振器の実効Q値を増大させることを特徴と する前記発振装置。 15.請求項14記載の装置において、前記発振器の実効Q値は、(1+KFM× Kvco)(KFM=前記FM検出器の利得、及びKvco=制御式発振器の感度)の係 数だけ増大することを特徴とする前記発振装置。 16.発振装置のQ値を増大しながら、前記発振装置の出力を安定化する方法に おいて、 (a)FM検出器によって前記発振装置から出力されるFMノイズを測定する 段階と、 (b)前記発振装置から出力される前記FMノイズから直接に、かつ前記段階 (a)で測定した前記FMノイズに比例して補正信号を発生することによって、 Q値を増大しながら、前記発振装置の出力での周波数変動を抑制する段階と、を 具備したことを特徴とすることを特徴とする前記方法。 17.請求項16記載の方法において、前記発振装置は電圧制御発振器を備えて いることを特徴とする前記方法。 18.請求項16記載の方法において、前記発振装置は電流制御発振器を備えて いることを特徴とする前記方法。 19.請求項16記載の方法において、前記発振装置は間接周波数シンセサイザ を備えていることを特徴とする前記方法。 20.請求項15記載の方法において、前記補正信号は、(1+KFM×Kvco) (KFM=前記FM検出器の利得、及びKvco=制御式発振装置の感度)の係数だ け前記発振装置のQ値を増大することを特徴とする前記方法。 21.請求項16記載の方法において、前記補正信号は、(1+Ga×KFM×Kv co )(Ga=低ノイズ増幅器の利得、KFM=前記FM検出器の利得、及び Kvco=前記発振装置の感度)の係数だけ、前記FM検出器の出力に接続された 前記低ノイズ増幅器を用いて、前記発振装置のQ値を増大させることを特徴とす る前記方法。 22.請求項16記載の方法において、前記補正信号が、前記FM検出器の出力 に接続された帯域フィルタによって前記段階(b)にて所定の低周波数範囲で加 えられるのを防止する段階を更に具備したことを特徴とする前記方法。 23.請求項22記載の方法において、外部のゆっくりと変化する制御信号を前 記発振装置に加える段階を更に具備したことを特徴とする前記方法。 24.請求項22記載の方法において、高周波数は、補償されない前記発振装置 の出力スペクトルがノイズ・フロアに到達する周波数オフセットでカットオフさ れることを特徴とする前記方法。 25.請求項16記載の方法において、前記発振装置の実効Q値が更に増大する ように、前記FM検出器の出力に接続された低ノイズ増幅器によってループ利得 を増大する段階を更に具備したことを特徴とする前記方法。 26.発振装置にフィードバックする方法において、 (a)発振器によってFM変調信号を出力する段階と、 (b)前記発振器を直接補償することによってループ利得に比例して前記FM 変調信号のノイズを抑制する負FMフィードバック・ループにより前記ループ利 得を発生する段階と、を具備したことを特徴とする前記方法。 27.請求項26記載の方法において、前記段階(b)はFM検出器によって前 記FM変調信号のノイズを測定することを特徴とする前記方法。 28.請求項26記載の方法において、前記段階(b)は、前記発振器の出力か ら直接補正信号を発生すると共に、前記補正信号を前記発振器に加えることによ って、望ましくない周波数変動を抑制することを特徴とする前記方法。 29.請求項27記載の方法において、前記段階(b)は一定の共振周波数に対 して前記発振器の実効Q値を増大することを特徴とする前記方法。 30.請求項29記載の方法において、前記発振器の実効Q値は、(1+KFM× Kvco)(KFM=前記FM検出器の利得、及びKvco=制御式発振器の感度)の係 数だけ増大されることを特徴とする前記方法。
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