JPS5825724A - 広帯域周波数シンセサイザ - Google Patents

広帯域周波数シンセサイザ

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JPS5825724A
JPS5825724A JP57126831A JP12683182A JPS5825724A JP S5825724 A JPS5825724 A JP S5825724A JP 57126831 A JP57126831 A JP 57126831A JP 12683182 A JP12683182 A JP 12683182A JP S5825724 A JPS5825724 A JP S5825724A
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JP
Japan
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frequency
oscillator
signal
synthesizer
divider
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Pending
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JP57126831A
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English (en)
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エリツク・プルビエ
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Thales SA
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Thomson CSF SA
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Publication date
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Publication of JPS5825724A publication Critical patent/JPS5825724A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
    • H03L7/183Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number

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】 ・(技術分野) この発明は、基準駆動周波数の正確性と安全性を持った
非常に広帯域にわたる一組の周波数カら選択・発生する
広帯域周波数シンセサイザに関する。
(背景技術) 周波数シンセサイザは周知のように、発振器が主要部で
ある。この発振器の周波数は、発振器から供給される信
号の周波数を分割器で分割して得られた周期性信号と周
期性の基準信号との間の位相差を示す電圧で制御する。
平衡状態では、発振器の周波数は基準周波数に分割比を
掛けたものに等しい。
このタイプのシンセサイザの例としては、仏画特許第1
473202号に記載がある。ここに記載のシンセサイ
ザは、分割比を変えれば一連のディスクリートな周波数
を出力し、この周波数の安定性は基準信号の周波数の正
確性と安定性に関係する。
−組の周波数は分割器のプログラミングの可能性と、発
振器の最小限の周波数変動に基づく2つの周波数間にあ
る。
しかしながら、次の点が問題となる。すなわち、発振周
波数を広範囲に変化させる場合、分割比を相依存性を安
定化させることは困難である。更に、発振器の最大周波
数変動は、希望する周波数変動にとって十分でない。
分割比の増加に従って生ずる位相依存性の不安定性を修
正するために、1つの解決策としては、位相制御ループ
内に発振器の制御電圧を減衰させるためのデジタルーア
ナログフンバータを挿入し、分割器の分割比が高いため
に生ずる制御ループの利得変化を減少させるようにデジ
タル的に制御する。しかしながら、この手段は慎重な取
扱いを必要とし、しかもデジタル−アナログコンバータ
の雑音出力電圧によって生ずる周波数シフトを打ち消す
ための補助調整回路を必要とし、発振器の制御入力に雑
音を誘導する。
発振器の周波数偏差に対応するシンセサイザの周波数変
化を得るための手段が、仏画特許第1473202号忙
記載されている。ここに記載の発明は可変分割数分割器
と直列に該分割器との同一の固定分割段を有する分割器
を有する。すなわち、同一の分割数を有し、複数の固定
分割段を有する分割器によって、他相比較器の入力に供
給される前に基準信号を分割される。この手段は、予め
2つの分割段に、異なる分割段と、少なくとも1オクタ
一ブ以上の・周波数帯域で同調可能な発振器とを挿入す
るための2つのスイッチの使用が必要となるため、使用
が複雑である。
このような問題点は、周波数変動が小さな発振器を用い
たヘテロダイン周波数シンセサイザとミクサ信号−この
信号の周波数はミクサ信号の周波数と発振器の周波数と
の差を表す−から信号を得るための周波数ミクサな用い
ることで、部分的に解決できる。混変調により生じた信
号は、希望する出力信号を出力するローパスフィルタで
除去される。
ミクサ信号の正確性と安定性は、基準信号の正確性と安
定性と同じオーダである。更に上述した2つの信号は、
同じソースから、例えば高周波発振器の発振周波数の分
割をちがったものにすることによって得られる。
この装置の操作性は高く、広範囲にわたって同調可能な
発振器よりもパフォーマンスは高い。しかしながら、な
お複雑である。特に、ミクサの出力ニ高パフォーマンス
のローバスフィルタラ使用する必要があるためである。
更に、ミクサな使用することで、位相雑音が増える。シ
ンセサイザの出力信号がデジタルデータ伝送に同期して
用いられる場合、位相雑音は得られた周波数領域内で一
定でない誤差信号を生ずる。
(発明の目的) この発明は、このような従来技術の問題点を解決するこ
とを目的とし、その特徴は、発振器の同調周波数帯域よ
りも広い周波数帯域において周波数を合成することがで
きるシンセサイザであって、発振器は狭い周波数帯域を
有し、位相制御ループ利得は合成された周波数の全範囲
にわたって一定であり、正確性と安定性を有するシンセ
サイザにある。
このためにこの発明は、電圧制御発振器と、該発振器に
よって供給される信号の周波数を整数値で分割するため
の分割器と、該分割器によって供給される信号と一定周
波数の分割信号とを比較しこれら比較された信号間の周
波数と位相差情報を有する誤差信号を出力する位相比較
器と、該誤差信号によって前記発振器を制御するための
手段とを有する広帯域周波数シンセサイザであって、前
記分割器はプログラム可能な分割数を有する2つの直列
の分割段を有し、出力信号は該2つの分割股間の接続点
から得られる広帯域周波数シンセサイザを提供する。
(発明の構成及び作用) 以下、この発明を図面に基づいて説明する。
第1図はこの発明の一実施例の構成図である。
同図に示すシンセサイザは、V CO(voltage
 controloscillator )タイプの発
振器101、周波数分割器102、位相比較器103、
フィルタ104及び増幅器105とを有する。周波数分
割器102は、直列に接続された2つの分割段108と
169とで構成される。
発振器101は、増幅器105の出力で電圧制御される
。発振器101の周波数は、分割器102の分割段10
8の入力に供給される。希望する周波数の信号FSは、
分割段108と109との間の第1分割段108の出力
から得られる。分割器102の出力信号は分割段109
によって与えられ、位相比較器103の入力に供給され
る。位相比較器103の他方の入力には、基準信号FR
が供給される。この基準信号FRの周波数は安定しかつ
正確である。位相比較器103は、2つの周波数の信号
FRとFSとの周波数の差に基づく電圧を出力する。こ
れらの信号は位相ループに入力される前に位相比較器1
03の入力に供給され、位相ループに入ったときは、こ
の電圧はこれらの2つの信号間の位相ノ詰ぼ比例する。
位相比較器103の出力電圧は、フィルタ104の入力
に供給される。このフィルタ104はループの応答を安
定化させる。フィルタ104の出力は増幅器105の入
力に接続される。増幅器105はフィルタ104からの
電圧を、発振器101・を制御するための適当な電圧に
増幅する。このように構成されたループは次のようなフ
ィードバック動作を行なう。すなわち、位相比較器10
3で得た誤差電圧は、発振器101の出力信号の周波数
を、分割器102で分割した後分割器102の出力信号
の周波数が基準信号FRの周波数に等しくなるようにす
る。
このような動作が行なわれている時は装置は安定であり
、信号PRと信号FS間の位相差は実質上一定に維持さ
れる。
ここで、仮にNlが第1分割段108の分割数であり、
N2が第2分割段109の分割数であるとすれば、出力
信号FSの周波数は、N1によって合成された信号FS
の周波数を発振器101の同調帯域内にあるようにN2
が与えられることによって、駆動信号PRの周波数に等
しくなる。2つの分割段108と109の分割数N1と
N2上で動作することができるので、上述した従来技術
のシンセサイザで合成可能な周波数帯域よりも広く、発
振器101の狭い同調帯域以上の周波数帯域を得ること
ができる。
2、つの分割器108と109の分割数はそれぞれ値1
を有しているので、合成可能な最低周波数は基準周波数
FRであり、合成可能な最高周波数は発振器の同調帯域
内にある基準周波数の最大整数倍である。
実際に、このような条件下において、この同調周波数が
相対値以下に低下した場合−最低周波数に対する同調帯
域の比率が100%であると定義する−において、より
高い周波数がPRの値によって分離された一群の周波数
にまとめられる;これらの群は第1分割段108の各分
割変化毎にホールによって分離される。この分割数が次
式によって与えられる全体値NOに達したとき、得られ
た周波数帯域はNOによって分割された発振器の同調帯
域内で、基準周波数PRの最大倍数により決定される周
波数から連続する。
これは、実際の出力可能な周波数の帯域を決定する。
第1図のブロックの具体例を第2図に示す。32の同期
した信号は、周波数54 KHzの基準信号周波数FR
の32種の周波数に対応して得られる。この発振器によ
り、例えば32種の出力をデジタル回路で合成すること
ができる。
電圧制御発振器401は、約6.9MHzで発振するよ
うに、4.7にΩの外付は電位差計と39μFの外付は
キャパシタC1とを有する748124タイプのマルチ
バイブレータである。
このマルチバイブレータの出力信号は、回路403の出
力によって駆動される74 L S 04タイプの外部
反転増幅器404を介して直列に接続された74LSI
63タイプの回路402と403から構成される分割器
に供給得れ、2つの回路402と403のLD大入力制
御する。回路402と403の各人力ABCDは、−組
のスイッチ(図示しない)によって、回路402と40
3とで構成される計数器の分割数を、2から6の間で選
択された希望する数N1に設定される。
回路403の出力RCOの信号は、74L874タイプ
の7リツプフロツプ405と、このフリップフロップの
入出力間に接続された74 L 886タイプのNOR
回路406の2つで構成された分割器に供給される。
れる。
第1分割器の出力RCOの信号は、74 L8163タ
イプの回路407と408で構成される第2分割器に供
給される。回路408の入力DCBAと回路407の入
力Aは、−組の端子EO〜E4に並列に接続される。−
組の端子Eo−E4から図示しないスイッチによって、
回路407と408で構成される第2分割器の分割数N
2を1から32にプログラムする。回路407のプログ
ラミング人力り、C,Bは使用せず、プラスの定電圧電
源が接続される。
回路40Bの出力RCOは、回路405と406テ構成
される分割器と同様に、2つの回路411と412とで
構成される分割器を介して、MC4044タイプの位相
比較器410に接続される。
この実施例では、基準駆動信号の周波数は2048KI
−rzである。これは、シンセサイザを有する装置で利
用される駆動信号に一致する。この64FR信号は、7
4L8163タイプの回路を有する分割器で32に分割
されたうちの最初の信号である。この74LS163の
出力RCOと入力I、D間には、74L804タイプの
インバータ増幅器416が接続される。回路413のプ
ログラミング人力ABCDは使用せず、接地される。使
用しないENTとENP入力は、プラス電源に接続され
る。この分割器の出力RCOの出力は、回路414と4
15とで構成される分割器を介して位相比較器410に
供給される。回路414と415は、回路405と40
6と同一である。
位相比較器410の入力の2つの信号の比較から得られ
る誤差信号は、TDB 156タイプの差動増幅器の反
転入力に、22にΩの抵抗R1を介して供給される。一
方、差動増幅器417の非反転入力は、同じ抵抗値の抵
抗R2を介して接地される。差動増幅器417の出力に
おける増幅された誤差電圧は、マルチバイブレータ40
1の周波数制御入力に供給される。出力は、容量1μF
のキャパシタC2と抵抗値3.3にΩの抵抗R3とが直
列に接続されたフィルタを介して、差動増幅器417の
反転入力にフィードバックされる。
位相制御ループのオープンループゲインは、希望のレン
ジにおいて分割器の分割数がいがなる値のときも、一定
である。従って安定した制御ができ、位相維音も最小と
なる。こめようにして、1から32の出力周波数、すな
わち64 KHzの基準信号PRの5オクターブ−が得
られる。lから32まで変化するN2と64KHzから
2048 KHzまでノFSに対して、NlXN2が有
する最端値は78(N2=26 、 F S = 16
64KHz、 NZ=3 )と、54(N2=27゜F
 8 = 1728幻(z、Nに2)である。発振器は
回路405と405で2つに分割されることで、998
4 KHz〜6912 KHz間の周波数範囲を満足す
る。オーブンループゲインの変化は、この範囲全体にわ
たって4デシベル以下である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は第1図の詳細な構成を示す図である。 101・・・・・・電圧制御発振器 102・・・・・・分割器    103・・・・・・
比較器104・・・・・・フィルタ   105・・・
・・・、増幅器108−・・・・・第1分割段  lO
9・・・・・・第2分割段401・・・・・・電圧制御
発振器 410・・・・・・比較器    417・・・・・・
差動増幅器FS・・・・・・出力信号   FR・・・
・・・基準信号特許出願人 トムソンーセーエスエフ 特許出願代理人 弁理士  山  本  恵  −

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  電圧制御発振器と、該発振器によって供給さ
    れる信号の周波数を整数値で分割するための分割器と、
    該分割器によって供給される信号と一定周波数の分割信
    号とを比較しこれら比較された信号間の周波数と位相差
    情報を有する誤差信号を出力する位相比較器と、該誤差
    信号によって前記発振器を制御するための手段とを有す
    る広帯域周波数シンセサイザであって、前記分割器はプ
    ログラム可能な分割数を有する2つの直列の分割段を有
    し、出力信号は該2つの分割股間の接続点から得られる
    ことを特徴とする広帯門周波数シンセサイ(2)発振器
    を偏御するための手段が、フィルタと、前記広帯域周波
    数シンセサイザの全出方周波数にわたって位相制御ルー
    プ利得が充分に一定である発振器にフィードバックする
    制御電圧を得るための増幅器とを有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載のシンセサイザ。 (3)発振器を制御するための手段が、高周波において
    別の駆動信号から周波数分割によって駆動信号を得るた
    めに用いられることを特徴とする特許請求の範囲第2項
    に記載のシンセサイザ。 (4)基準周波数が64 KHzであり、分割器の第2
    分割段が1ないし320分割数にプログラム可能であり
    、この場合前記シンセサイザは5′オクターブの範囲に
    わたって64KHzの逓倍周波数を32種供給可能であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載のシン
    セサイザ。 (5)発振器が6.9ないしIQ MHz区間において
    同一可能であり、分割器の第1分割段は2ないし4゜の
    分割数にプログラム可能であることを特徴とする特許請
    求の範囲第4項に記載のシンセサイザ。
JP57126831A 1981-07-24 1982-07-22 広帯域周波数シンセサイザ Pending JPS5825724A (ja)

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FR8114418 1981-07-24
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JPS5825724A true JPS5825724A (ja) 1983-02-16

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ID=9260834

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EP (1) EP0072271B1 (ja)
JP (1) JPS5825724A (ja)
DE (1) DE3261949D1 (ja)
FR (1) FR2510287B1 (ja)

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