JPS585533B2 - トラッキング・オシレ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトラッキング・オシレータ、とくに温度に基因
する発振周波数変動の補正手段を有するトラッキング・
オシレータに関する。

トラッキング・オシレータは、受信した高周波パルスの
搬送波と所定の差（差が零の場合も含むを有する周波数
の発振波を生ずる周知の発振装置である。

このトラッキング・オシレー夕は、一般に受信波の搬送
波と所定の差を有する周波数の発振出力を発生可能な電
圧制御発振器と、受信信号とその発振出力とを混合して
ビートを発生させる混合回路と、この混合回路よりのビ
ート出力を受ける周波数弁別回路と、この周波数弁別回
路の出力を受けてその直流分を増幅し前記電圧制御発振
器に制御電圧として印加する直流増幅器とを有している
。

そして、受信波の搬送波と正確に所定の差を有する周波
数の発振波を得る動作、すなわちトラッキング動作をさ
せるには、電圧制御発振器を予め設定されている初期設
定周波数で発振可能な状態としておき、受信信号と前記
初期設定周波数の発振出力とのビートを周波数弁別し、
弁別出力（直流電圧）を増幅後前記電圧制御発振器に帰
還して自動的に受信波の搬送波と所定の差のある周波数
の発振出力を電力制御発振器で得るようにする。

しかるに、電圧制御発振器は一般に印加直流電圧（制御
電圧）によって発振周波数を変化させるために半導体可
変容量素子を用いているが、半導体可変容量素子の静電
容量が温度によって変化するので、その発振周波数が温
度に依存する性質がある。

また、電圧制御発振器に制御電圧として加えられる直流
増幅器の出力電圧も温度により変動する。

主としてこれらの原因により電圧制御発振器の発振周波
数は温度に依存することになる。

トラッキング・オシレータの出力はとりもなおさす前記
電圧制御発振器の発振出力であるため、上述の理由に基
づき温度によってその周波数が変化する不都合があった
。

本発明は、上記の不都合を解消するため、電圧制御発振
器の初期設定周波数を随時較正することにより、温度変
化に対する動作の安定化を図りかつ迅速なるトラッキン
グ動作を実行可能なトラッキング・オシレータを提供し
ようとするものである。

以下、本発明に係るトラッキング・オシレー夕の実施例
を図面に従って説明する。

第１図において、入力端子１には受信した高周波パルス
信号が印加され、この受信信号と内蔵の基準発振器２の
発振出力とが第１スイッチ３により切換えられて、いず
れか片方が混合回路４に入力される。

その基準発振器２は充分発振周波数の安定度の高いもの
であって、後述の周波数較正動作に際しこの基準発振器
２の発振周波数が基準として用いられる。

前記混合回路４において、受信信号又は基準発振器２の
発振出力のいずれか一方が電圧制御発振器１０の発振出
力と混合されて両信号のビートが発生され、このビート
が周波数弁別回路５で該ビートの周波数に依存する直流
電圧に変換される。

その直流電圧は交流分を含んでいるのでローパスフィル
タ６により交流分を除去されて標本保持回路７にカロえ
られる。

この標本保持回路７にて一時保持された電圧は増幅され
る前に加算回路８で後述するＤ−Ａ変換器１９の出力と
加算され、加算後の電圧は直流増幅器９によって増幅さ
れた後、電圧制御発振器１０に制御電圧として印加され
る電圧制御発振器１０の発振出力は出力端子１１から取
出されると同時にその一部が混合回路４に加えられてル
ープを閉じる。

さて、周波数弁別回路５の出力は一部分分岐されて電圧
比較回路１２に印加され、基準電圧源１３の基準電圧Ｖ
Ｒと比較される。

電圧比較回路１２は周波数弁別回路５の出力と前記基準
電圧ＶＲとが一致したとき、その出力で単安定マルチバ
イブレーク１４をトリガし、この単安定マルチバイブレ
ーク１４の出力パルスは第２スイッチ１５を経て記憶部
１６へ送られる。

さらに、較正信号発生回路１７が別に設けられており、
これよりの較正信号は第３スイッチ１８を経て記憶部１
６へ送られる。

ここで、第１スイッチ３、第２スイッチ１５及び第３ス
イッチ１８はすべて連動しており、第１スイッチ３が基
準発振器２側に切換えられているとき第２、第３スイッ
チ１５，１８は夫々オンとなるようになっている。

前記記憶部１６の内容はＤ−Ａ変換器１９によってアナ
ログ電圧に変換されてから加算回路８で標本保持回路７
の電圧に加算されて直流増幅器９の入力となる。

ただし、この加算は代数的に行われるものとする。

以上の構成において、いま第１スイッチ３を基準発振器
２側に切換え、第２スイッチ１５及び第３スイッチ１８
をオン状態にして周波数較正動作を行う場合、電圧制御
発振器１０はまず初期設定周波数で発振し、この発振出
力は混合回路４で基準発振器２の発振出力と混合され、
混合の結果生じたビートにより弁別回路５は該ビートの
周波数に依存する電圧を発生する。

この電圧はローバスフィルタ６、標本保持回路７を介し
て加算回路８に加えられる。

これと同時に加算回路８には、第２図ａに示すように時
刻ｔ。

である電圧レベルから斜めに直線状に立上がる波形の較
正信号が較正信号発生回路１７より第３スイッチ１８、
記憶部１６及びＤ−Ａ変換器１９を介して加えられてい
るから、電圧制御発振器１０の発振周波数は時間ととも
に単調に増大又は減少し、これに伴い周波数弁別回路５
の出力電圧は徐々に零に近づいてゆく。

前述したように前記周波数弁別回路５の出力電圧は電圧
比較回路１２で基準電圧源１３の基準電圧ＶＲと比較さ
れるから、前記出力電圧が基準電圧ＶＲに一致した瞬間
（時刻ｔ１）に電圧比較回路１２の出力で単安定マルチ
バイブレーク１４がトリガされ、この単安定マルチバイ
ブレーク１４は第２図Ｃの如く時刻ｔ１で立上がる単一
パルスを生じる。

この単一パルスは記憶部１６へ送られて、このときの較
正信号の電圧レベル、すなわち較正信号発生回路１７の
出力する斜向波形の、前記単一パルス発生時点における
瞬時値ＶＣを記憶するように指令する。

記憶部１６においては前記較正信号の瞬時値ＶＣをデジ
タル値として記憶するが、このようにする理由は単にア
ナログ量のまま記憶することが困難であるためにほかな
らない。

アナログ電圧をデジタル値に変換するには、デジタル電
圧計等において用いられているＡ−Ｄ変換方式を準用す
ればよい。

すなわち、較正信号発生回路１７の出力である斜向波形
の立上り時刻ｔ０において別個に設けたクロツクパルス
発生回路を起動して第２図Ｃに示すようなクロツクパル
スを発生させ、このクロツクパルス数を計数回路で計数
し、時刻ｔ１での単安定マルチバイブレータ１４の出力
パルスの立上りにより前記クロツクパルス発生回路の動
作を停止させるか又は計数回路への入力をゲート回路等
で遮断すればよい。

この場合、第２図ａの斜向波形の立上り部分が充分良好
な直線性を有していれば、その立上り開始時刻ｔ。

から第２図ｂの単安定マルチバイブレータ１４の出力パ
ルスの発生時刻ｔ１までの時間（ｔ１−ｔ０）と時刻ｔ
１における斜向波形の瞬時値ＶＣとは正比例関係にある
。

そこで、第２図Ｃのクロツクパルスを時刻ｔ１まで計数
すればその計数値は前記瞬時値Ｖｃに比例するから、こ
の計数値を記憶部１６に記憶させれば、アナログ電圧値
ＶＣがデジタル量として記憶されたことになる。

なお、較正信号発生回路１７は単安定マルチバイブレー
タ１４の出力パルスによってリセットされる。

以上のようにして周波数較正動作が終了したら、第１ス
イッチ３を入力端子１側に切換え、第２、第３スイッチ
１５，１８をオフにして通常のトラッキング動作を行わ
せる。

この場合、記憶部１６の記憶内容が読出されＤ−Ａ変換
器１９で再びアナログ電圧に戻されて加算回路８に印加
されるから、電圧制御発振器１０の初期設定周波数の変
動が補正される。

この結果、受信信号に対するトラッキングを迅速に行う
ことができ、受信波の搬送波に対し正確に所定の差を有
する周波数の発振波を出力端子１１より取出すことがで
きる。

なお、上記実施例では電圧比較回路１２の基準電圧とし
て基準電圧源１３の電圧を用いたが、接地電位（零電位
）を基準にしても差支えないことは勿論で、この場合に
は電圧比較回路１２の比較入力端子を接地しておけばよ
い。

また、較正信号発生回路１１の出力としてある電圧レベ
ルから斜めに直線状に立上る斜向波形を用いたが、逆に
負の方向へ向かう斜向波形であってもよい。

さらに、基準発振器２は単一周波数の発振出力を生ずる
ものとしたが、複数種類の周波数の発振出力を出すこと
のできる発振器を用い、各周波数ごとの較正電圧値を記
憶部に記憶させることも可能である。

以上の説明から明らかなように、本発明に係るトラッキ
ング・オシレータは初期設定周波数の較正手段を有して
おり初期設定周波数の変動を最小限に押えることができ
るから、受信信号に対するトラッキングを迅速に行うこ
とができ、また広い温度範囲に亘って安定に動作すると
優れた利点がある。

ゆえに単一の幅狭い高周波パルス又は衝撃係数の低い高
周波パルス列等に対するトラッキング用として極めて有
利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトラッキング・オシレータの実施
例を示す系統図、第２図は実施例の作用を説明するため
の波形図である。 １・・・・・・入力端子、２・・・・・・基準発振器、
３・・・・・・第１スイッチ、４・・・・・・混合回路
、５・・・・・・周波数弁別回路、６・・・・・・ロー
バスフィルタ、７・・・・・・標本保持回路、８・・・
・・・加算回路、９・・・・・・直流増幅器、１０・・
・・・・電圧制御発振器、１１・・・・・・出力端子、
１２・・・・・・電圧比較回路、１３・・・・・・基準
電圧源、１４・・・・・・単安定マルチバイブレーク、
１５・・・・・・第２スイッチ、１６・・・・・・記憶
部、１７・・・・・・較正信号発生回路、１８・・・・
・・第３スイッチ、１９・・・・・・Ｄ−Ａ変換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電圧制御発振器と、受信信号とその電圧制御発振器
   の発振出力とを混合してビートを発生する混合回路と、
   この混合回路の出力を受ける周波数弁別回路と、この周
   波数弁別回路の出力を受けてその直流分を増幅し前記電
   圧制御発振器に制御電圧として印加する直流増幅器とを
   含んでループを構成し、さらに該ループ外に基準発振器
   と、前記受信信号の代りにこの基準発振器の出力を前記
   混合回路に加えたときの前記周波数弁別回路の出力を基
   準電位と比較する電圧比較回路と、較正信号を発生する
   較正信号発生回路と、前記電圧比較回路に比較出力の発
   生した時点における前記較正記号の値を記憶する記憶部
   と、この記憶部の記憶内容をアナログ電圧に変換するＤ
   −Ａ変換器と、前記直流増幅器の入力側に挿入されかつ
   前記アナログ電圧と前記周波数弁別回路の出力とを加算
   して前記直流増幅器に入力する加算回路とを備えたこと
   を特徴とするトラッキング・オシレータ。 ２ 前記基準発振器が、複数の夫々異なる周波数の発振
   出力を生じ、前記電圧記憶部は各々の周波数に関する前
   記較正信号の値を記憶する特許請求の範囲第１項記載の
   トラッキング・オシレータ。