JPS588776B2 - 周波数弁別器 - Google Patents
周波数弁別器Info
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- JPS588776B2 JPS588776B2 JP52027571A JP2757177A JPS588776B2 JP S588776 B2 JPS588776 B2 JP S588776B2 JP 52027571 A JP52027571 A JP 52027571A JP 2757177 A JP2757177 A JP 2757177A JP S588776 B2 JPS588776 B2 JP S588776B2
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- Japan
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 208000019300 CLIPPERS Diseases 0.000 description 3
- 208000021930 chronic lymphocytic inflammation with pontine perivascular enhancement responsive to steroids Diseases 0.000 description 3
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
- H03L7/089—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C3/00—Angle modulation
- H03C3/02—Details
- H03C3/09—Modifications of modulator for regulating the mean frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D13/00—Circuits for comparing the phase or frequency of two mutually-independent oscillations
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C2200/00—Indexing scheme relating to details of modulators or modulation methods covered by H03C
- H03C2200/0037—Functional aspects of modulators
- H03C2200/0087—Measures to address temperature induced variations of modulation
- H03C2200/0091—Measures to address temperature induced variations of modulation by stabilising the temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、温度、経年変化等に対して周波数弁別特性の
安定な周波数弁別器、特に周波数変調器の自動発振周波
数を安定に制御することのできる周波数弁別器に関する
。
安定な周波数弁別器、特に周波数変調器の自動発振周波
数を安定に制御することのできる周波数弁別器に関する
。
一般に、周波数変調器には、それ自体で高い周波数安定
度を得ることの難しい自励発振器が用いられる。
度を得ることの難しい自励発振器が用いられる。
そのために、通常、周波数弁別器を用い、この出力によ
って上記周波数変調用の自励発振器の周波数を自動的に
安定制御する方法が採られている。
って上記周波数変調用の自励発振器の周波数を自動的に
安定制御する方法が採られている。
例えば、安定化しようとずる自励発振器の公称周波数を
周波数弁別器の零基準周波数として周波数制御を行なう
方法がある。
周波数弁別器の零基準周波数として周波数制御を行なう
方法がある。
この方法によれば、自励発振器の周波数安定度は、主と
して、用いられる周波数弁別器の中心周波数を決める回
路定数の安定性に左右され、たかだか２０ＰＰＭ／℃程
度しか得られない。
して、用いられる周波数弁別器の中心周波数を決める回
路定数の安定性に左右され、たかだか２０ＰＰＭ／℃程
度しか得られない。
また、このような周波数弁別器の温度による中心周波数
の変動の影響を少なくするために、安定化はうとする自
励発振器の出力信号を水晶発振器の周波数安定化された
信号と混合して、低い周波数帯に変換したのち、低周波
帯において周波数の変化を弁別するように構成された公
知の技術がある。
の変動の影響を少なくするために、安定化はうとする自
励発振器の出力信号を水晶発振器の周波数安定化された
信号と混合して、低い周波数帯に変換したのち、低周波
帯において周波数の変化を弁別するように構成された公
知の技術がある。
これによって、周波数安定度は、前のものより２桁程度
改善され、０．５ＰＰＭ／℃位になる。
改善され、０．５ＰＰＭ／℃位になる。
さらに、他の方法として、基準水晶発振器および２個の
周波数変換器を用い、一方の周波数変換器に零位相の基
準周波数の信号を加え、他方に９０度位相の基準周波数
の信号を加えて、変換された低周波帯において周波数の
変動にともなって生ずる正負位相の変化を検出し、周波
数の変化を弁別する方法がある。
周波数変換器を用い、一方の周波数変換器に零位相の基
準周波数の信号を加え、他方に９０度位相の基準周波数
の信号を加えて、変換された低周波帯において周波数の
変動にともなって生ずる正負位相の変化を検出し、周波
数の変化を弁別する方法がある。
しかし乍ら、上記のごとく、水晶発振器の周波数によっ
て自励発振器の周波数を低周波域に変換する方法は、い
ずれも周波数安定度に対して改善はなされるが、構成が
複雑となり、また装置の大型化をさけられない。
て自励発振器の周波数を低周波域に変換する方法は、い
ずれも周波数安定度に対して改善はなされるが、構成が
複雑となり、また装置の大型化をさけられない。
本発明の目的は、上記の欠点を除去し、位相検出機能を
集積回路化するとともに、回路定数の変動によるも中心
周波数の変化の生じない周波数弁別器を提供するにある
。
集積回路化するとともに、回路定数の変動によるも中心
周波数の変化の生じない周波数弁別器を提供するにある
。
本発明によれば、２つの入力波の位相差がＯ〜＋１８０
度および０〜−１８０度のそれぞれに該当する期間、一
定の波高値をもつ矩形波の形でそれぞれ出力を検出する
位相検出器と、該位相検出器のそれぞれの出力をべつべ
つに入力し、上記２つの入力波の基本波を含むそれ以上
の信号成分をそれぞれ阻止する２つの低域通過ろ波器と
、これ等２つの低域通過ろ波器の出力をそれぞれべつべ
一つに入力して周波数を弁別する２つの高域通過ろ波器
とを備えた周波数弁別器が得られる。
度および０〜−１８０度のそれぞれに該当する期間、一
定の波高値をもつ矩形波の形でそれぞれ出力を検出する
位相検出器と、該位相検出器のそれぞれの出力をべつべ
つに入力し、上記２つの入力波の基本波を含むそれ以上
の信号成分をそれぞれ阻止する２つの低域通過ろ波器と
、これ等２つの低域通過ろ波器の出力をそれぞれべつべ
一つに入力して周波数を弁別する２つの高域通過ろ波器
とを備えた周波数弁別器が得られる。
次に、本発明による周波数弁別器の実施例について、第
１図を参照して詳細に説明する。
１図を参照して詳細に説明する。
図において、端子１には、例えば、周波数変調器の中心
周波数に相当する基準周波数ｆｓを発生する水晶発振器
の出力が加えられ、端子２には、周波数変調用自励発振
器の周波数ｆＲの出力が加えられる。
周波数に相当する基準周波数ｆｓを発生する水晶発振器
の出力が加えられ、端子２には、周波数変調用自励発振
器の周波数ｆＲの出力が加えられる。
端子１および２からの入力は、それぞれクリツパ回路３
ａおよび３ｂに加えられ、矩形波に整形されてそれぞれ
Ａ１およびＡ２によって出力される。
ａおよび３ｂに加えられ、矩形波に整形されてそれぞれ
Ａ１およびＡ２によって出力される。
出力Ａ，およびＡ２は端子４および５を介して、位相検
出回路６に加えられる。
出回路６に加えられる。
この位相検出回路６は、第２図の回路図によって、その
具体例を示すとおり、複数のナンド回路およびフリツプ
・フロツプ回路の関連的に組合わされた論理素子によっ
て構成されており、基準信号との位相差の関係をデジタ
ル的に検出することができる。
具体例を示すとおり、複数のナンド回路およびフリツプ
・フロツプ回路の関連的に組合わされた論理素子によっ
て構成されており、基準信号との位相差の関係をデジタ
ル的に検出することができる。
この回路において、端子４に加えられる入力の位相が端
子５の入力の位相より０〜１８０度進んでいるときは、
その位相進み期間に対して端子７の出力が“０”、端子
８の出力は“１”となる。
子５の入力の位相より０〜１８０度進んでいるときは、
その位相進み期間に対して端子７の出力が“０”、端子
８の出力は“１”となる。
また、端子４の入力位相が端子５の入力より０〜１８０
度遅れているときは、その位相遅れの期間に対して端子
８の出力が“０”、端子７の出力は“１”となる。
度遅れているときは、その位相遅れの期間に対して端子
８の出力が“０”、端子７の出力は“１”となる。
位相検出回路６の端子７および８におけるそれぞれの出
力Ｂ１およびＢ２は、それぞれ低域通過ろ波器９ａおよ
び９ｂに加えられ、矩形波の形で加えられる入力波のう
ちからそれぞれろ およびｆＲの基本波およびその高調
波成分を除去する。
力Ｂ１およびＢ２は、それぞれ低域通過ろ波器９ａおよ
び９ｂに加えられ、矩形波の形で加えられる入力波のう
ちからそれぞれろ およびｆＲの基本波およびその高調
波成分を除去する。
低域通過ろ波器９ａおよび９ｂのそれぞれの出力Ｃ１お
よびＣ２は、高域通過ろ波器１０ａおよび１０ｂにそれ
ぞれ加えられ、ろ波器の低域遮断特性によってそれぞれ
周波数弁別される。
よびＣ２は、高域通過ろ波器１０ａおよび１０ｂにそれ
ぞれ加えられ、ろ波器の低域遮断特性によってそれぞれ
周波数弁別される。
周波数弁別された高城通過ろ波器の出力Ｄ１およびＤ２
は、それぞれ検波回路１１ａおよび１１ｂに加えられ、
上記高域通過ろ波器の遮断周波数より低い周波数の積分
作用により直流出力Ｅ１ およびＥ２ にそれぞれ変換
されて、出力端子１２および１３に導かれる。
は、それぞれ検波回路１１ａおよび１１ｂに加えられ、
上記高域通過ろ波器の遮断周波数より低い周波数の積分
作用により直流出力Ｅ１ およびＥ２ にそれぞれ変換
されて、出力端子１２および１３に導かれる。
この出力Ｅ１ およびＥ２は、例えば先に述べた周波数
変調用自励発振器の発振周波数を制御するために、この
自励発振器に設けられた可変容量ダイオード等に加えら
れる。
変調用自励発振器の発振周波数を制御するために、この
自励発振器に設けられた可変容量ダイオード等に加えら
れる。
上記の実施例の動作を、各部の電圧波形を示す第３図の
タイムチャートを参照して以下に説明する。
タイムチャートを参照して以下に説明する。
まず、端子１および２にそれぞれ周波数ｆｓ，ｆＲの信
号が供給されると、クリツパ回路３ａ，３ｂの出力波形
はＡ１，Ａ２に示すごとき矩形波となる。
号が供給されると、クリツパ回路３ａ，３ｂの出力波形
はＡ１，Ａ２に示すごとき矩形波となる。
ここに、ｆｓとｆＲはｆ８＞ｆＲの関係にあるものとす
る。
る。
この信号が位相検出器６に入力されると、その出力はＢ
１＃ ｆ３２ の如き、｜ｆｓ−ｆＲ｜の周期で変わる
ビート波形が得られる。
１＃ ｆ３２ の如き、｜ｆｓ−ｆＲ｜の周期で変わる
ビート波形が得られる。
これ等のビート出力Ｂ１．Ｂ２はｆｓ，ｆＲを阻止する
低域通過ろ波器９ａ，９ｂをそれぞれ通すことによって
、Ｂ１，Ｂ２に含まれる周波数ｆｓ，ｆＲ以上の成分、
すなわち、Ｃ１，Ｃ２に示すごとき直流成分を含んだ出
力に変えられる。
低域通過ろ波器９ａ，９ｂをそれぞれ通すことによって
、Ｂ１，Ｂ２に含まれる周波数ｆｓ，ｆＲ以上の成分、
すなわち、Ｃ１，Ｃ２に示すごとき直流成分を含んだ出
力に変えられる。
ここで、タイムチャートに見られる波形例によれば、Ｂ
１およびＢ２は、ビート周波数｜ｆｓ−ｆＲ｜の繰返し
周期ごとに、その周期内で時間とともに矩形波の幅がそ
れぞれＢ１は狭＜、Ｂ２は広くなっており、したがって
、判り易く表わすと、矩形波の幅が広い間は、その区間
に対応するＣ１，ｃ２の直流成分は大きく一定値を保っ
ているが、矩形波の幅が狭く変化していく区間に対応す
るＣ１の直流成分は右下りとなり、矩形波の幅が広く変
化していく区間に対応するＣ２の直流成分は右上りとな
る。
１およびＢ２は、ビート周波数｜ｆｓ−ｆＲ｜の繰返し
周期ごとに、その周期内で時間とともに矩形波の幅がそ
れぞれＢ１は狭＜、Ｂ２は広くなっており、したがって
、判り易く表わすと、矩形波の幅が広い間は、その区間
に対応するＣ１，ｃ２の直流成分は大きく一定値を保っ
ているが、矩形波の幅が狭く変化していく区間に対応す
るＣ１の直流成分は右下りとなり、矩形波の幅が広く変
化していく区間に対応するＣ２の直流成分は右上りとな
る。
この波形をもった出力は、さらにろ波器９ａ，９ｂのそ
れよりも低い周波数で動作する高城通過ろ波器１０ａ，
１０ｂを通すことによって、Ｃ１．Ｃ２の波形が時間に
対して非対称性の故に、Ｄ１ｊＤ２ に示す如き正負の
パルス波を出力としてそれぞれ抽出することができる。
れよりも低い周波数で動作する高城通過ろ波器１０ａ，
１０ｂを通すことによって、Ｃ１．Ｃ２の波形が時間に
対して非対称性の故に、Ｄ１ｊＤ２ に示す如き正負の
パルス波を出力としてそれぞれ抽出することができる。
高城通過ろ波器の出力Ｄ１ ｓ Ｄ２は、さらに検波回
路１１ａ，１１ｂに加えられて、それぞれ検波され、端
子１２には正電圧Ｅ１、端子１３にはほぼ零電圧Ｅ２が
直流出力として得られる。
路１１ａ，１１ｂに加えられて、それぞれ検波され、端
子１２には正電圧Ｅ１、端子１３にはほぼ零電圧Ｅ２が
直流出力として得られる。
以上の動作まｆｓ＜ｆＲの条件においてもあてはまる。
その場合に端子１２．１３に得られる直流出力は逆の関
係となる。
係となる。
このような動作によって得られた出力からｆｓ，ｆＲの
周波数の高低を検出することができる。
周波数の高低を検出することができる。
上記の実施例において、２つの入力の周波数ｆ８とｆＲ
とが近接してくると、そのビート周波数｜ｆ８−ｆＲ｜
が高域通過ろ波器１０ａ．１０ｂの遮断周波数より低い
周波数になり、入力端子に加えられた信号の電王は、こ
の高域通過Ｐ波器の伝送特性により減衰して出力端子に
現われる。
とが近接してくると、そのビート周波数｜ｆ８−ｆＲ｜
が高域通過ろ波器１０ａ．１０ｂの遮断周波数より低い
周波数になり、入力端子に加えられた信号の電王は、こ
の高域通過Ｐ波器の伝送特性により減衰して出力端子に
現われる。
このように、出力端その直流電里はｆ８とｆＲの周波数
差と比例的に抽出することができ、これによって周波数
弁別特性が得られる。
差と比例的に抽出することができ、これによって周波数
弁別特性が得られる。
しかも、この周波数弁別特性は、この弁別回路によって
取扱われている高い周波数ｆＳおよびｆＲよりは十分低
く、かつｆｓ−ｆＲ正負に対応してそれぞれ独立な高域
通過ｆ波器１０ａｊ１０ｂの遮断特性によって一義的に
決定されるから、ｆｓやｆＲの絶対値の変動には無関係
の周波数弁別特性が得られる。
取扱われている高い周波数ｆＳおよびｆＲよりは十分低
く、かつｆｓ−ｆＲ正負に対応してそれぞれ独立な高域
通過ｆ波器１０ａｊ１０ｂの遮断特性によって一義的に
決定されるから、ｆｓやｆＲの絶対値の変動には無関係
の周波数弁別特性が得られる。
かくして、｜ｆｓ−ｆＲ｜に比例する直流電圧を、上記
弁別用ｆｉ波器の回路定数の変動に影響されることなく
、ｔ分に小さい誤差をもって検出することができる。
弁別用ｆｉ波器の回路定数の変動に影響されることなく
、ｔ分に小さい誤差をもって検出することができる。
第４図は、自励発振周波数１３．５ＭＨｚの周波数変調
器を制御するために使用された周波数弁別器の升別特性
の１数値例を示したものである。
器を制御するために使用された周波数弁別器の升別特性
の１数値例を示したものである。
図において、横軸は｜ｆｓ−ｆＲ｜を対数目盛で示し、
縦軸は弁別器の出力電圧を直線目盛で表わす。
縦軸は弁別器の出力電圧を直線目盛で表わす。
周波数１０Ｈｚ〜１ＫＨｚにおける出力電圧の傾斜部分
が周波数を弁別する感度を表わしており、２つの入力周
波数ｆ８とｆＲとの高低に対応して、別別の高域ろ波器
の遮断特性が役立てられていることが判るであろう。
が周波数を弁別する感度を表わしており、２つの入力周
波数ｆ８とｆＲとの高低に対応して、別別の高域ろ波器
の遮断特性が役立てられていることが判るであろう。
なお、上記第１図の周波数弁別器は、その弁別特性の対
称性から判るように、入力端子１に受信された周波数変
調波を加え、端子２に基準搬送波を加えることによって
、周波数復調器として用いることができる。
称性から判るように、入力端子１に受信された周波数変
調波を加え、端子２に基準搬送波を加えることによって
、周波数復調器として用いることができる。
以上の説明によって判るように、本発明の周波数弁別器
は、集積回路化されたデジタル位相検出回路と、入力周
波数ｆ８，ｆＲより十分に低く、かつｆ８−ｆＲの正負
に対応してそれぞれ独立して設けられた２つの高域通過
Ｐ波器とを主要素として構成されているから、回路構成
が簡単になるとともに、回路定数の変動による影響がな
く、かつ安定度の高い周波数弁別特性が得られる。
は、集積回路化されたデジタル位相検出回路と、入力周
波数ｆ８，ｆＲより十分に低く、かつｆ８−ｆＲの正負
に対応してそれぞれ独立して設けられた２つの高域通過
Ｐ波器とを主要素として構成されているから、回路構成
が簡単になるとともに、回路定数の変動による影響がな
く、かつ安定度の高い周波数弁別特性が得られる。
第１図は本発明の周波数弁別器の実施例を示すブロック
図、第２図は、第１図の実施例における位相検出回路６
の具体的な回路図、第３図は、第１図の実施例の動作を
説明するタイムチャート、第４図は本発明によって得ら
れた弁別特性の１数値例である。 図Ｓこおいて、３ａ，３ｂはクリツパ回路、６は位相検
出回路、９ａ，９ｂは低域通過ろ波器、１０ａ，１０ｂ
は高域通過ろ波器、１１ａ，１１ｂは検波回路である。
図、第２図は、第１図の実施例における位相検出回路６
の具体的な回路図、第３図は、第１図の実施例の動作を
説明するタイムチャート、第４図は本発明によって得ら
れた弁別特性の１数値例である。 図Ｓこおいて、３ａ，３ｂはクリツパ回路、６は位相検
出回路、９ａ，９ｂは低域通過ろ波器、１０ａ，１０ｂ
は高域通過ろ波器、１１ａ，１１ｂは検波回路である。
Claims (1)
- １ ２つの入力波の位相差が０〜＋１８０度および０〜
−１８０度のそれぞれに該当する期間、一定の波高値を
もつ矩形波の形でそれぞれ出力を検出する位相検出器と
、該位相検出器のそれぞれの出力をべつべつに入力し、
前記２つの入力波の基本波を含むそれ以上の信号成分を
それぞれ阻止する２つの低域通過ろ波器と、これ等２つ
の低域通過ろ波器の出力をそれぞれべつべつに入力して
周波数を弁別する２つの高域通過ろ波器とを備えた周波
数弁別器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52027571A JPS588776B2 (ja) | 1977-03-15 | 1977-03-15 | 周波数弁別器 |
| US05/886,699 US4163951A (en) | 1977-03-15 | 1978-03-15 | Frequency discriminator producing at least one of two pulse sequences representing in average the result of frequency discrimination |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52027571A JPS588776B2 (ja) | 1977-03-15 | 1977-03-15 | 周波数弁別器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53113462A JPS53113462A (en) | 1978-10-03 |
| JPS588776B2 true JPS588776B2 (ja) | 1983-02-17 |
Family
ID=12224690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52027571A Expired JPS588776B2 (ja) | 1977-03-15 | 1977-03-15 | 周波数弁別器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4163951A (ja) |
| JP (1) | JPS588776B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6017955Y2 (ja) * | 1978-06-15 | 1985-05-31 | 日本電気株式会社 | 信号変換回路 |
| JPS5827438A (ja) * | 1981-08-12 | 1983-02-18 | Fujitsu Ltd | Ｐｌｌ回路 |
| US4525675A (en) * | 1983-04-07 | 1985-06-25 | Motorola, Inc. | Ultra linear frequency discriminator circuitry |
| US4908600A (en) * | 1988-04-11 | 1990-03-13 | Cooper Industries, Inc. | Narrow band synchronized radio communication and alarm system |
| DE4409014A1 (de) * | 1994-03-16 | 1995-09-21 | Siemens Ag | Phasenregelschleife mit zusätzlichem Frequenzdiskriminator |
| US5982821A (en) * | 1996-01-16 | 1999-11-09 | L-3 Communications | Frequency discriminator and method and receiver incorporating same |
| WO2015126483A2 (en) | 2013-11-18 | 2015-08-27 | General Electric Company | Monolithic tube-in matrix heat exchanger |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3514719A (en) * | 1967-06-21 | 1970-05-26 | Collins Radio Co | Electric analog angular rate deriving circuit |
| US3610954A (en) * | 1970-11-12 | 1971-10-05 | Motorola Inc | Phase comparator using logic gates |
| US3748589A (en) * | 1971-11-10 | 1973-07-24 | Bristol Electronics Inc | System for controlling a variable frequency oscillator by digital phase comparison means |
-
1977
- 1977-03-15 JP JP52027571A patent/JPS588776B2/ja not_active Expired
-
1978
- 1978-03-15 US US05/886,699 patent/US4163951A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53113462A (en) | 1978-10-03 |
| US4163951A (en) | 1979-08-07 |
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| JPS62209369A (ja) | サンプリングによる電圧測定装置 | |
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