JPS58114508A - プログラマブル周波数発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプログラマブル周波数発生器および該プログラ
マブル周波数発生器を内蔵している信号発生器に関する
ものである。

Ａ（２）従来技術の説明 水晶発振器と、この発振器の発振周波数をｆｉｎとする
場合にその周波数をプログラム数Ｎで分周して、周波数
がｆｏｕｔ＝　ｆｉｎ　／　Ｎの信号をＵｉ力する分周
器とを用いて形成したプログラマブル周波数発生器は既
知である。しかし断種の周波数発生器では、その周波数
増分が通常整数のプログラム数Ｎの値によって定まるた
めに、周波数増分が多少粗くなると云う欠点がある。さ
らに単一の発振器から多数の周波数を得たい場合には、
その発振器により所望周波数の最小公倍数である極めて
高い周波数を発生させる必要がある。しかし、高周波発
振器は高調波を放射し、ラジオ障害の発生源となる。さ
らに、分周回路には多数の段を設ける必要があり、これ
らの段は蓄電池によるような給電装置にとっては大電力
を消費することになり、かつこれらの段もラジオ障害の
発生源となる。分周器を用いることの他の不都合なこと
は、例えば周波数偏移変調にて除数Ｎの値を変更する場
合に、分周器がその特定の分周サイクルを完了するまで
は除数の変更を行なえないと云うことである。

Ｂ８発明の開示 本発明の目的は上述した欠点を除去し得るｊ：うに適切
に構成配置したプログラマブル周波数発生器を提供する
ことにある。

本発明は発振器と；該発振器の出力端子に結合されるプ
ログラマブル−レイトの逓倍器にあって、複数個の段か
ら成り、かつプログラム数入力端子を右しており、出力
端子からの出力周波数が供給プログラム数に応答して定
められるプログラマブル−レイトの逓倍器と：該逓倍器
の出力端子に結合されて、該逓倍器からの出力周波数を
分周する分周器；とを具えていることを特徴とするプロ
グラマブル周波数発生器にある。

本発明によるプログラマブル周波数発生器が高周波発振
器および多数の分周器を用いるものよりも優れている主
な点は、上記本発明によればレイ１ル逓倍器に供給する
プログラム数を単に変えるだけで低周波発振器から多数
の周波数を取出すことができ、従ってラジオ障害の発生
を低減し得ると云うことにある。また、分周器をレイト
逓倍器の出力端子に結合させることにより、出力パルス
が時間的に等間隔に離間しなくなるレイト逓倍器のジッ
タ作用が許容レベルにまで低減されるため、出力周波数
は例えば水晶発振器のような発振器による安定性を甲す
る。さらに、二進または十進レイ１〜の逓倍器で構成し
得るレイト逓倍器によればプログラム数を変えることに
より発振器周波数をほぼ瞬時的に変えることができ、分
周サイクルの完了を待つ必要がない。

３一 本発明の好適な実施に当っては、信号発生器が前記本発
明によるプログラマブル周波数発生器と分周器の出力端
子に接続した波形シミュレータとを具えるように構成す
る。

なお、この場合には波形シミュレータが正弦波をシミュ
レー１〜するようにするのが好適である。

Ｃ１実施例の説明 図面につき本発明を説明する。

第１図に破線１ｏにて示す垂線の左側におけるブロック
は本発明に基いて作製したプログラマブル周波数発生器
１２を示し、右側のブロックは発生器１２の出ツクを利
用して例えば正弦波のようなシミュレート波形信号を発
生する回路部分を示したものである。周波数発生器１２
は水晶発振器のような安定な周波数発振器１４を具えて
いる。この発振器１４の出力はＭ段から成る二進レイト
（ｂ＋ｎａｒｙｒａｔｅ）の逓倍器（ＢＲＭＭ６に結合
させる。ＢＲＭ１６は例えば並列に供給される二進数の
ようなプログラム数Ｎに対する入力端子１７を有してい
る。ＢＲＭ１６の出力は分周除数が一４一 定の分周器（除算器）１８に結合させる。図示の例にお
ける分周器１８は除数Ｋを２Ｍ　（ｐは段数）とする二
進分周器である。

プログラマブル周波数発生器１２の作動に当り、発振器
１４からの信号は安定な周波数ｆｉｎを有しており、こ
の信号はＢＲＭ１６に供給する。ＢＲＭ１６の出力端子
に坦われる信号ｆ０１１ｔはパルス列から成り、これら
のパルスはいずれも互いに等間隔には離間されておらず
、発振器１４から供給される２Ｍ個のパルスから成る各
パルスｈＹに対してＮ個のパルスを出力する。従って、
ＢＲＭ１６からの出力周波数ｆｏｕｔはｒｏｕｔ＝　（
Ｎ／　２’　）　Ｎｎとして現わすことができる。２Ｍ
　は一定であるため、出力周波数は（１／２Ｍ）ｆｉｎ
のステップを変えることができ、また各ステップの周波
数増分値は同一である。さらに、全部で２Ｍ−１個の異
なる出力周波数を利用でき、これらの出力周波数はいず
れも周波数増分値の正確な倍数値に相当する。

これがため、ｉｎおよびＢＲＭ１６の段数Ｍを適当に選
定することによって、このような回路を用いて任意の所
望範囲にわたり任意の所望な増分値で種々の周波数を選
択することができる。

ＢＲＭには本発明が係わる例えば信号方式または信号発
生器の如き試験装置の一部に係わる２つの特性があり、
これらの特性とは先ず、ＢＲＭがプログラム数Ｎの変化
にほぼ瞬時的に応答することであり、第２は出力周波数
が、入力周波数をプログラム数に応じて変化させた正確
な値となり、その出力周波数が入力周波数と同程度に安
定なものとなることである。しかし、発振器から供給さ
れる２Ｍ個づつのパルスからのＮ個のパルスから成る各
パルス群における出ノ〕パルスは経時的に均一に分配さ
れず、場合によっては連続する２つのパルス間のギャッ
プが大きくなる場合がある。このような信号を波形シミ
ュレータに直接供給すると、上述したような不均一のパ
ルス間隔によってシミコレート中の波形に不所望な″ジ
ッタ″が生ずる。

上記ジッタは出力周波数ｆｏｏｔを分周除数Ｋ（Ｋの値
は代表的には２５　（即ち３２）とするのが良い）で分
周する分周器１８を用いることにより許容レベルにまで
低減させることができる。この特別な分周工程を採るた
めに、ＢＲＭｌ　６からの出力周波数ｒｏｕｔは、ジッ
タを低減させるのに分周器を用いない場合における出力
周波数にりもに倍高くする必要がある。Ｋの実際値は所
望発振周波数、Ｎの連続値に対する周波数の変化ステッ
プ、最大出力周波数おにびＢＲＭｌ　６からの出力中の
ジッタ昂を考慮して選択する必要がある。

波形発生器２０を表わす第１図の破線１０の右側にお（
プるブロックを見るに、この波形発生器２０は波形シミ
ュレータ２２を具えており、これは出力端子に重み付（
プした抵抗を接続して分周器１８からのパルスから例え
ば正弦波のような所望波形をシミコレートするジョンソ
ンカウンタとして知られているもので構成することがで
きる。代表的には正弦波が１０個のパルスによりシミュ
レートされ、このことは実際上、分周器１８からのパル
ス繰返し周波数がカウンタでの除算比であるＳにより１
／Ｓに分周されることを意味する。従７− って、シミュレートされる波形の周波数増分はＭ＝８　
（２Ｍ−２５６）、に＝３２　（−２Ｐ　。

ｐ＝５）、Ｓ＝’１０およびｆｉｎ＝１．２２８８Ｍ　
Ｈ７，とする下記の例によって例証するように極めて小
さくすることができる。

最小周波数ｆｍｔｎは周波数増分値にも対応するもので
あり、これはプログラム数ＮがＮ＝１の場合の周波数で
あり、従ってｆｍｉｎは となる。また、最大周波数ｆｍａｘ　（Ｎ　＝　２５５
の時）が次のようになることも明らかである。即ち、波
形シミュレータ２２の出力中には幾つかの高調波がある
ので、これらを低域通過フィルタ２４を用いて除去する
。

Ｍ、におよびＳの値は一定であるため、発生中８− の波形を著しく変形しなくても波形シミクレータ２２の
出力端子に川われる信号の周波数はプログラム数Ｎを変
えることによってほぼ瞬時的に変えることができる。

つぎに第１図にブロックにて示す部分にそれぞれ対応す
る詳細回路図をもって示す第２図につぎ説明する。なお
、ここに第１図のブロックに対応するものには同一符号
を付して示しである。

図示の回路は任意の成る時間に４つの可聴周波数正弦波
の内の１つの正弦波を発生させるもので、ＢＲＭｌ６に
供給されるプログラム数に関連する値Ｎに応答してその
特定の周波数を発生させる。

例えばそのような周波数とは、２９７０　Ｈｚ　（Ｎ　
＝１９８）のキーイング信号、２５０５Ｈｚ（Ｎ＝１６
７）および２２９５）１ｚ（Ｎ＝１５３）の高および低
周波数偏移変調（ＦＳＫ）信号および２４００１１ｚ　
（Ｎ＝１６０）のＦＳＫ−中間周波信号である。

発振器１４はＭＰＳ９１８形のトランジスタに基く発振
周波数が１．２２８８ＭＨ７，の周知の水晶発振回路と
する。この発振器の出力は集積回路タイプのＣＤ４０９
３Ｂの如きシュミット−トリ万一回路形態のパルス整形
回路３０に供給する。このパルス整形回路３０の出力は
ＢＲＭ１６のクロック入力端子に供給する。なおこのＢ
ＲＭ１６を図示の例では゛ラジオコーポレーション　オ
ブアメリカ″から市販されている形式番号ＣＤ４０８９
Ｂの４段装置を２個継続接続して形成する。

プログラム数はアドレッシング回路３２および図示のよ
うな種々のＯＲ−グ〜トを介してＢＲＭ１６のそれぞれ
の入力端子に供給する。

ＢＲＭ１６からの出力を本例では二進分周形式のＣＤ／
１０２４Ｂどする分周器１８のクロック入力端子に供給
する。Ｐの値を５とする場合、波形シミュレータ２２へ
の入力は分周器１８のＱ出力端子から取出す。分周器１
８のリセット入力端子と、正弦波シミュレータ２２の一
部を成す集積回路の成るビンには端子５８から１〜−ン
信号割込み禁止（ｔｏｎｅ　　ｄｉｓａｂｌｅ　）信号
を供給する。

正弦波整形器２２は゛′ラジオコーポレーションオブ　
アメリカバから市販されている形式番号ＣＤ４０１８Ｂ
のプリセット自在の分周器／カウンタに基くものとする
。出力Ｃ１〜σ４は、それぞれ抵抗値が２６．ＩＫΩ、
１００にΩ、９０．９にΩ、９０．９ＫＯ１２６，１に
Ωおよび１００にΩである抵抗４０，４２，４４．４−
６゜４８おＪ、び５０によって抵抗的に重み付けされる
。

なお、斯かる各抵抗の値は出力波形の高調波成分を最小
とずべく選定する。出力Ｃ５はカウント長を準定すべく
、この場合にはカウント長を１０に規定すべく帰還させ
る。シミコレートした正弦波は演算増幅器によって形成
されるモ］・ローラ礼のＭＣｌｌ５形のような２段フィ
ルタ２４にて低周波域の信号のみを通過さぜるようにろ
波する。

発振器１４、シミュレータ２２および低域通過フィルタ
２４に用いられる回路構成部品の値は図中に明記した通
りである。なお、図面には集積回路の所定のビン番号も
示しである。

図示の回路を二進装置について述べたが、この回路は十
進レイｉ〜の逓倍器、十進の分周器および１１− カウンタまたは二進と十進装置を組合わせたものを用い
て作製することもできることは明らかである。

また、発振周波数および除数等Ｍ、におよびＳの値を相
違させて、所望な周波数増分値および波形形状を得るこ
とができることも明らかである。

試験装置を用いる場合に必要とされるように、２つ以」
二の出力を同時に発生させたい場合には、発振器１４を
共通とし得るも、図示の回路の残りの部分は所望出力を
同時に発生させるのに必要な数だけ設ける必要がある。

このような場合、１つ以上の他の回路への出力発振信号
は第２図の端子６０から取出すようにする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるプログラマブル周波数発生器を内
蔵している信号発生器の一例を示すブロック線図； 第２図は４つの可聴周波トーン信号の内の１つを任意の
時点に発生させるようにした本発明によるプログラマブ
ル周波数発生器を内蔵している信−１２＝ 号発生器の詳細回路図である。 １２・・・プログラマブル周波数発生器１４・・・周波
数発振器　　１６・・・二進レイ１−逓倍器１７・・・
プログラム数入力端子 １８・・・分周器　　　　　２０・・・波形発生器２２
・・・波形シミュレータ２４・・・低域通過フィルタ３
０・・・パルス整形回路　３２・・・アドレッシング回
路。 特許出願人　　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイ
ランペンファブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発振器と；該発振器の出力端子に結合されるプログ
   ラマブル−レイトの逓倍器にあって、複数個の段から成
   り、かつプログラム数入力端子を有しており、出力端子
   からの出力周波数が供給プログラム数に応答して定めら
   れるプログラマブル−レイトの逓倍器と；該逓倍器の出
   力端子に結合されて、該逓倍器からの出力周波数を分周
   する分周器；とを具えていることを特徴とするプログラ
   マブル周波数発生器。 ２、特許請求の範囲１記載の発生器において、分周器の
   分周除数を一定としたことを特徴とするプログラマブル
   周波数発生器。 ３、特許請求の範囲１または２に記載の発生器において
   、プログラマブル−レイトの逓倍器を二進レイトの逓倍
   器としたことを特徴とするプログラマブル周波数発生器
   。 ４、特許請求の範囲１または２に記載の発生器において
   、プログラマブル−レイ１への逓倍器を十進レイトの逓
   倍器としたことを特徴どするプログラマブル周波数発生
   器。