JPS5894238A - 電圧制御発振回路 - 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】 器を提供することを目的とじ℃なさねＴこものであ机 周波数安定度の高い電圧制御発振器とＬ”（は、例えば
、水晶発振器における周波数微調整用のトリマコンデン
サを可変容量タイオードとし、その可変容量タイオード
に制御電圧を供給するように構成したものが考えらｈる
が、この構成形態の電圧制御発振器では周波数の可変制
御範囲が非常に狭いから、周波数の可変制御範囲の広い
ことが必要とされるような制用目的に対しては適用でき
ない。

すなわち、例えば、カラーテレビジョン映像信号（以下
、テレビジョンをＴＶと略記する）を記録再生するカラ
ーＶＴＲにおけろ再生されたカラーＴＶ映峰信号の信号
処理に際しては、磁気テープの走行速塵の変動と対応し
て周波数値が変動するような信号が必要とされることが
あるが、前記の信号は周波数の変化範囲が広いから、こ
のような信号を得るのに水晶発掘器による電圧制御発振
器を用いることはできないのである。

それで、周波数の変化範囲が広いことが必要とされる場
合の電圧制御発振器としては、従来からＬＣＣ発器器あ
るいはＲｅ発振器）などによる電圧制御発振器が用いら
れ℃おり、電圧制御発振器で発振された低い周波数の発
振波を周波数変換器を用いて所要の高い周波数値の信号
とし℃用いるようにするのが普通であったが、周知のよ
うに、前記構成の電圧制御発振器は、温度や湿度の変化
などによって発掘周波数値が大きく変化する他、発掘周
波数値の経時変化も太きいという欠点があった９本発明
は、周波数安定度が高くない通常形態のとし℃較正し、
前記の電圧制御発振器の較正期間の較正期間に較正さね
た状態を保持し℃動作を行なうようにすることにより、
周波数安定度の高い電圧制御発振器を容易に提供するこ
とができるようにしたものであり、以下、本発明の電圧
制御発振器の具体的な内容を添付図面を参照しながら詳
細に説明する。

第１図は、本発明の電圧制御発振器の一実施態様のブロ
ック図であり、この第１図におい℃、ｌは電圧制御発振
器ＶＣＯへ外部から供給される制御電圧の入力端子であ
り、この入力端子ｌがらの制御電圧は切換スイッチＳＷ
１の固定接点すに与えられ℃いる。また、切換スイッチ
ｓｗＩの固定接点ＣＫＦｉ基準電圧源ｖＳ１からの電圧
Ｖｓ、が与えらゎている。切換スイッチｓｗ８の可動接
点ａは切換制御信号の供給端子２から加えられる切換制
御信号Ｓｘによって、固定接点すと固定接点Ｃとに切換
えらねる。後述される切換スイッチ渦におけｊ可動接点
ａも、切換スイッチＳＷ２に対し℃切換制御信号の供給
端子３から加えられる切換制御信号Ｓｘによっ℃、固定
接点すと固定接点Ｃとに切換えらねる。

前記した各切換スイッチＳＷ、　、　５Ｗ２ｖｃおける
切換制御信号Ｓｘの供給端子２．ＩＣ供給される切換制
御信号Ｓｘとし℃は、電圧制御発振器ｖＣＯからの出力
Ｓｏが出力端子４を介して本来の目的のために使用さね
ろ期間の全部または一部の期間と、電圧制御発振器■Ｃ
Ｏからの出力Ｓｏが本来の目的のために使用されない期
間の全部または一部の期間とにおい℃信号のレベルの状
態が例えばローレベルの状態と７、イレベルの状態とに
変化するような信号形態のものを使用し℃もよい。なお
、第１図中におい℃は各切換スイッチＳＷ１．ＳＷ２が
機械的な切換スイッチのようなものであるとして記載さ
ネ℃いるが、各切換スイッチｓｗ１．　ｓＷ２とし℃は
いわゆる電子スイッチが使用されるのである。

以下の説明においては、各切換スイッチＳＷ、　＋ＳＷ
２の切換動作を制御する切換制御信号Ｓｘは、電圧制御
発振器■ＣＯからの出力信号Ｓｏが本来の目的のために
使用される期間の全部と対応する期間においてはローレ
ベルの状態となされており、また、前記以外の期間にお
い℃はハイレベルの状態となされているものとして記述
されていて、切換制御信号Ｓｘがローレベルの状態にお
い℃は、各切換スイッチ５Ｗ１１ＳＷ２の各可動接点ａ
が固定接点す側に切換えられ、また、切換制御信号Ｓｘ
がハイレベルの状態においては、各切換スイッチｓｗ、
　、　ｓｗ２の各可動接点ａが固定接点Ｃ側に切換えら
れるものとされている。

切換スイッチＳＷ１の可動接点ａは加算器ＡＤＤ　（電
圧加算器ＡＤＤ　）の一方入苅愚研５に接続されており
、また前記した加算器ＡＤＤ”？７）他方入力端子６は
、ホールド回路ＨＣの出力端子８ＶＣ接続されてぃ℃、
加算器ＡＤＤの出力は電圧制御発振器Ｖｃｏへ制御電圧
とし℃供給される。

前記したホールド回路ＨＣは、それの入力側が低インピ
ータンスの状態で駆動されている状態においては導通状
態となさね、また、それの入力側が高イノピーダンスの
状態となされたときは、それの入力端のインピーダンス
が低い状態から高い状態に切換わろ直前の端子７への入
力電圧値を記憶してその電圧値を端子８に出力し続けつ
るような機能を有するものとして構成され℃いるものが
使用されるのである。

第２図は前記したホールド回路ＨＣの具体的な回路例を
示したものであり、第２図におい℃、７は入力端子、８
は出力端子、Ｆ’ＥＴは電界効果トランジスタ、Ｃｈは
記憶用コンデンサ、Ｒは抵抗であり、この第２図示のホ
ールド回路ＨＣは入力端子７に接続さねている前段回路
が低インピータンスの状態においては、入力端子７に供
給されている入力電圧値に従って変化する記憶用コンデ
ンサｃｈの端子電圧が、電界効果トランジスタＦＥＴの
ソースに接続さねでいる出力端子８に出力され、また、
入力端子７に接続さり、ｔいろ前一段回路が切換スイッ
チＳＷ２によって切断されて、入力端子７が高いインピ
ーダンスとなされた場合［は、入力端子７が低インピー
ダンスから高インピータンスに切換えられる直前に記憶
用コンデンサｃｈへ記憶さ引た電圧値が、電界効果トラ
ンジスタＦＥＴのソースから出力端子８に出力され続け
るのである。

前記した電圧制御発振器■ＣＯの出力Ｓｏは、出力端子
４へ送出されると共に、周波数−電圧変換器とし℃動作
する周波数弁別器ＤＣＴの入力端子にも与えられ、増幅
器贋へ与えらねる。

前記の増幅器ハルは、どのような構成態様のものであっ
てもよく、また、後述のループの利得が増幅器を用いな
く℃も充分に犬であわば、増幅器Ｍ伊は用いられなくて
もよいが、以下の説明においては、増幅器甚とし℃差動
増幅器を使用しているものとし℃記述され℃いる。

周波数弁別器ＤＣＴの出力が反転入力端子に与えられて
いる差動増幅器甚の非反転入力端子には、基準電圧源Ｖ
Ｓ２から基準電圧Ｖｓ２が与えられており、差動増幅器
甚の出力は切換スイッチＳＷ２の可動接点ａに供給され
ている。

切換スイッチＳＷ２の固定接点Ｃはホールド回路ＨＣの
入力端子７に接続され℃おり、また、切換スイッチＳＷ
２め固定接点すは無接続とされている。

Ａｉｌ記のように構成された本発明のＩ！王制御発振’
ｌｉ　ｖｃおい−Ｃ，１！圧制御発撮器からの出力ＳＯ
が本来σＮｊ的のために使用さ第１ろ期間においては、
各切換スイッチｓｗ、　、　ｓｗ２に加えらｔする切換
制御信号ＳｘがＩＪ　−１／・−ルの状態となさ第１′
（、各切換スイッチｓｗ、　、　５ｗ２０町動接点ａは
固定接点す側に切換えらオ；（第ロス１中に示さハ℃い
ろよ５な切換えの状ＩｉＩリンて、この状態においｃ′
祇圧制御発振器■ＣＯは５切喚］、イノチＳＷ１の固定
接点すと可動接点ａとか介して加算器ＡＤＤの一方の入
力端子５に与えら１１ている入力端子ｌからの制御電圧
と、ホールト回路ＨＣから加算器ＡＤＤの他方入力端子
６に与えらＪｌでいる補正′４圧とが加算さ牙］た成田
を制御室ＬＬとし℃発揚動作を行なっ′（、出力端子４
へ送出さ才）た出力Ｓｏが所要の［］的のため（で使用
される。

次に、切換制御信号Ｓｘが・・イ１／ベルの状態となさ
身１て、各切換スイッチｓｗ、　、　ｓｗ２の可動接点
ａが固定接点ｃ　（ｌｌｌｊ　Ｐこ切換えらねたとき、
すなわち、′嘔１１−制御発廠器■ＣＯからの出力／）
一本来の１−１的のために使用さねない期間、すなわち
、電圧制御発振器ｖＣＯに対する較正期間における回路
動作につ・ハ℃説明する。

電圧制御発振器ＶＣＯの較旧期間におい℃、各切換スイ
ッチＳＷ、　、　ＳＷ２の可動接点ａに固定接へＣｌ１
ｌｌｌに切挾六られろ。切換スイッチＳＷ１の可動接点
ａが固定接ａＣに切換えら１１ろことにより、基準電圧
源■Ｓ１の基準電圧Ｖｓ、が切換スイッチＳＷ１の固定
接点Ｃと可動接点ａを介し℃加算器ＡＤＤの一方の入力
端子５に加えらねる。加算器Ａｌ）Ｄの他方入力端子６
には、ホールド回路ＨＣの出力電圧が与えらねており、
したがっ℃、υ目Ｍ器ＡＤＤの出力とｔ℃市、圧制御発
掘器ＶＣＯへ制御電圧として供給さねる電圧ば、前記し
た基準電圧源ｖＳ、の基準電圧Ｖｓ、とホールド回路Ｈ
Ｃの出力成田との和の′成田でもて）。

■ＣＯからの出力信号の周波数と対応した；Ｆ正値が差
動増幅器ＡｌｖＩ１１１）に加えられる。

周波数弁別器ＤＣＴは、そ′に１に対する入力信号の周
波ｔりがｆ、の場合（こ、出力電圧が■Ｓ２となるよ５
Ｃ・こ、そｆｌの特性ｈ′−予め定めらね℃いるから、
前記しｔ二′醒甲制御発弗器■ＣＯから周波数弁別器Ｄ
ＣＴへ供嘲さねる出カイに号の（４）波・数がｆＳでも
ハば、差動増を幅５　ＡＭＰの反転入力端子に与えらハ
ろ入力端子はＶｓ２となって、差動増幅器ＡＭＰの出力
電圧は零となるが、電圧制御発＆　ｄｓ　ＶＣＯからの
出カイ＾号の周波ｔ’ｉ＋直が（ｆ、±△ｆ、）のよ５
に周波数ｆ３から＋△ｆ８あるいは−△ｆ３だけずね℃
いろと、差動増幅器の反転入力端子に人力さ第１７）電
圧は例えば（■Ｓ２＋、”、■）　＊）ろいは（Ｖｓ２
−△■）のように基準電圧ＶＳ２とは異なるものとなる
。

それにより、差勅増幅器将の出力電圧は、大きな負′市
王ちろいは大きな正電圧ンなり、そｎが切換フイノチＳ
Ｗ２の可動接点ａと同定接点Ｃとを介（℃オー・し１−
゛回路ＨＣの入力端子？　＋ｃ与えらねろっボール［・
回路ＨＣは、＠記した差動増幅器藉の出力′Ｉ［ＦＥシ
出力端子８から加算器ＡＩ）Ｄの入力端子６υこ供給し
℃いろか【）、電圧制御発振器■ＣＯへ与えらねる制御
電圧が変化し℃電圧側・卸発賑器ＶＣＯはそねからの発
振周波数がｆｓに近づくように制菌さねろ。

すなわち、加算器ＡＤＤ→電圧制御発撮器発掘Ｏ→周波
数弁別器ＤＣＴ→増幅器蔀伊→切換スイッチＳＷ２の可
動接点ａ→同固定接点Ｃ→ボールド回路ＨＣ→加算器Ａ
ＤＤのループは負還路を構ｂｔ　しており、したかつ℃
、ループ利得が充分に大きい場合には電圧制御発振器■
ＣＯはそれの発振周波数が周波数ｆｓ（（一致するよう
に自動制御さねろのである。

成田制御発重器■ＣＯに対する較正の結果は、ホールド
回路ＨＣによって保持゛されるから、電圧制御発振器Ｖ
ＣＯは、そねの較正期間に引続く電圧制御発振器ＶＣＯ
の出力が本来の目的のために使用さ第１ろ期間中（て、
制御電圧に応じた正しい周波ｚｆｉ値の出力を出力端子
４に送出し５る状態で全層動作を行なうことができる。

以トの説明から明らかなように、本発明の電圧制御発振
器では、電圧制御発振器からの出力が本来の目的のため
に使用さねない期間を電圧制御発振器の較正１ｔｕ１間
と−一こ′市圧制制発墨器Ｍ−較正さＪｌイ、１．５ｔ
・こして、電圧側［有］発掘器か１〕の出力が本来り）
目的のため・・・こ１φ用さ才］る際の、４を圧制御発
振器の出カイぎ号が贋に＋Ｅ　Ｌい）到ｌ皮数１直なぞ
＋するイ、のとすることができるのでちイ〕。

市圧制＠発蛋器の較正に利用さハろ凹＾ｉとして（・Ｊ
、屯庄卸１伺発振ｄｉの出力が本来１月１的のために用
いらＪｌない、ｌｌ１ｌ田の全部ｆ′こしたっでイ、１
いが、そのＪｌ　ｉｔｉの一部が１史用さｆするように
し℃４、よい。ただし、前記した較＋Ｅ動作は負帰還・
１−ブの動作（・こ１−、、て行なりえ”−Ｚ＋　＜＋
のであるから、負帰還ループが安定な動作状咋を示すよ
うになるまでの時間長は較ＩＦ期間七し℃必要である。

また、周波数弁別器の較正に利用さハる期間としてｌ″
を電圧制御発振器の出力が本来の目的のためＱこ中いら
ハる期間の全部にわたってもよいが、その期間の一部が
使用されろようにしてもよい。この場合イ、較ＩＦのた
め（・て動作する負帰還ルーフが安定なＪＪ＋作２示ｒ
よ５てなるまでの時間長に較ＩＦ期間として必要とさ才
］イ、ことにいうｆでもないっ第３図（ａ）図は、本発
明の電圧制御発振器をＶＴＲは比較のために示す従来例
のく、ののノーツク図である。

第３図（ａ）　、　（ｂ）図υこおいて、０８Ｃ３Ｉ″
ｉ色副搬送彼の周波数ｆｓｃの信号を全型する発七器、
ＢＧはバーストケ−ｈ、ｐｃｔ’を位相比較器、Ｃ０Ｎ
Ｖ、　、　Ｃ０ＮＶ、　、Ｃ（，１ＮＶ（１周波Ｆｌ変
換器、ＶＣＯａに通常の構成形態の１圧制御１１］発振
器、ｖｃｏｂは第１図（・ζ示した）１７２図で表わさ
ねでいろような構成形態の航圧制御発指器である。

第３図（ａ）皮目で示す回路配置と第３図（ｂｌＩＡｌ
に示す回路配置とを比較すると、本発明の一′市圧制御
発振器を用いて構成した棺３図（、）図示の回路配置イ
では、従来の電圧制御発振器を用いて構成した第３図（
ｂ＋し１示の回路配置に比べて、帽波豹ｌ変換器を１細
巾なくすることができ、しγこがって、信号の綬路を１
ブロツク少々くすることができろために、イパ号のＳ／
Ｎの劣化が少なくできる。こｉｔ　１７ｊ、本発Ｃ・Ｉ
Ｉの′電圧制御発振器は周波数変換器が高いために、高
い周波数の発喝−波を直接に電圧制御発振器Ｖこよって
発キさせろよ５にして、従来の電圧制御発振器を用いた
場合Ｖこ必豊とさｈ℃いた周波数変換器Ｃ０ＮＶ、が不
要２なさねろからである。第３図（ａ）。

（ｂｌ！ン１中ＶＣおげろｆｃはイ氏域変換色副搬送波
の周波数のイ、Ｉ嶋表管ンしている。

なｔ・、主ＩＥ制御発振器からの出力が利用される信号
処理回路が、物ｊえばカラーＴＶ信号の処理回路の場合
には、電圧制御発去器からの出力が本来の１１Ｆつのた
めに利用さねない期間としては、カラーＴＶ信号中（ｊ
台ける水平帰線消去期間を用いろことができるっ ＴＶ信号以外の信号についても、それの信号処理シこ除
し℃電圧制御発振器からの出力がＦ１］用さねない期間
を設定できろ場合にけ、本発明の電圧制御発振器が１達
好（・て使用できること１はいつまでもない。

以ヒ、詳細に説明したところから明らかなように本発明
の電王匍１伺発振器は、温嘲や湿度の変化しこＬり発振
周波数カー変化し易い電圧制御発振器における周波数の
安定化、経時的な発振周波数の変化の防止などが容易に
行なわわるのであり、本発明によりば既述した従来の問
題点はすべて良好に解決さね５ろのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電圧制御発振器の一実施態様のブロッ
ク図、第２図はホールド回路の一しリ構成の回路図、第
３図（ａ］図及び第３図ｔｂ１図はＶ１’Ｈの自動位相
制御系のフロック図である。 ＳＷ、ｌ５Ｗ２−　切換７．　（）ｆ、ＡＤＤ　・＝　
加ｇ　６、ＨＣ・ホールド回路、ＶＣＯ・・電圧制御発
振器、ＤＣＴ・周波数弁別器１４品伊・・増幅器、ｏｓ
ｃ・発振器、Ｖ　Ｓ　Ｉ＋　Ｖ　８２　　基準電圧源、
ＤＣＴ・・周波数弁別器、 ＋ａ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電圧制御発振器の出力が本来の目的のために利用さ第１
   ない４１間の全部または一部の期間と、前記の期間以外
   の期間とに応じて切換え態様が変えら１ろ第１及び＠２
   の信号切換手段と、電圧制御発振器の出力が本来の目的
   のために利用さねない期１田の全部または一部の期間に
   、基準電圧源の電圧を第１の信号切換手段と加算器とを
   介し″ＣＣ電圧制御発器器入力させると共に、′電圧制
   御発振器の出力な予め定めらねた周波数−電圧変換特性
   を備えた周波数・電圧変換器、及び必要に応じ℃設けら
   ｔｌろ増幅器、ならびに第２の信号切換手段とホールド
   回路や前記（−た加算器などを介して電圧制御９．キ器
   の入力側へ負帰還させろ手段と、電圧制御発振器の出力
   が本来の目的のために利用されるｕＪｌ　＋ｉｆ［にげ
   、前記した第１の信号切換手段を介し℃；ｒｌｌ　ｍｌ
   　電圧を加痒器の一方入力として与えろと共に、第２の
   信号切換手段によって前期した負帰還が行なわわないよ
   うにし、かつ、ホールド回路からの出力を加算器の他方
   入力として与え、加算器の出力を制御電圧として電圧制
   御発振器が制御さねろよ５にしてなる電圧制御発振器