JPS5927609A - 正弦波発振回路 - 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】 本発明は正弦波発振回路に関し、特に多重帰還帯域フィ
ルタ等に正帰還をかけて発振出力を得る正弦波発振回路
に関する。

従来、この種の正弦波発振回路において、例えば発振出
力信号の振幅調整をしたい場合には、第１図に示される
ように正弦波発振回路１０の後段に増幅器１２を接続す
ると共に、この増幅器１２にその帰還出力に応じて作動
する自動利得調整回路１４を接続して、この回路１４の
働きにより行っていたが、この場合には調整手段が発振
のだめの正帰還ループ外にあるので、種々の発振状態に
対してこの調整手段による調整だけでは出力振幅をダイ
ナミックレンジの最大まで使用す乏ことかできなかった
。

本発明はＦ記の点に鑑みてなされたもので、ダィナミツ
クレンジが広く歪みの少ない正弦波発振出力を得ること
ができると共に正弦波出力の振幅を発振周波数に関係な
く常に一定にし得る正弦波発振回路を提供することを目
的とし、本発明ではこの目的を達成するために帯域フィ
ルタの伝達特性に基づいて発振を行うためにこの帯域フ
ィルタに対して形成された正帰還ループ内に、帯域フィ
ルタの出力信号を方形波に変換する手段、この変換手段
からの方形波の振幅を制御する手段を設けると共に、帯
域フィルタの帰還出力に応じて振幅制御手段による振幅
制御量を調整する自動利得調整回路を設けたことを特徴
としている。

以下本発明の一実施例を添附された図面と共に説明する
。第１図は本発明に係る正弦波発振回路の基本構成を示
すブロック図である。

１は出力信号（正弦波信号）から方形波信号を作り出す
コンパレータ、２は方形波の振幅を調整する振幅調整回
路、３は方形波の基本波成分（正弦波信号）を取り出す
帯域フィルタであり、この帯域フィルタ３の出力信号は
発振を形成するためにコンパレータ１の入力側に正帰還
されている。

４は自動利得調整回路で、帯域フィルタ３の出力信号の
振幅を基準電圧と比較して前述した振幅調整回路・２に
帰還して出力信号の振幅が一定になるようにするだめの
ものである。

第３図は第２図の基本構成に基づく本発明の一実施例を
示す回路図であり、コンパレータ１は抵抗Ｒ，，Ｒ２及
びオペアンプＱ、から構成され、抵抗１１．２の抵抗値
は抵抗Ｉモ１の抵抗値より非常に大きい値に設定されて
いる。−１だ振幅調整回路２は抵抗ＩＬ］。

ｉ′Ｌ、、ダイオードＩ〕１から構成されている。ここ
で８１は発振停止用スイッチである。また帯域フィルタ
３は、オペアンプＱ２　＋抵抗Ｒ４〜■（６，可変抵抗
Ｖｌ（、、。

Ｖｌｌ、２．スイッチＳ２及びコンデンサＣ，，’Ｃ２
から構成されている。更に、自動利得調整回路４は、抵
抗１（８〜Ｒ１３，可変抵抗ＶＲ３，コンデンザＣ３，
Ｃ，、ダイオードＤ２．オペアンプＱ３．ツェナダイオ
ードＺ１）１から構成されている。

動作の説明に先だって、本発明に係る正弦波発振回路の
発振原理について説明する。

帯域フィルタ３は多重帰還型の例えば２次ノくンドパス
フィルタで構成され、例えばスイッチＳ３によって可変
抵抗ＶＲ３を選択している時の伝達関数は次式で表わさ
れる。

上記帯域フィルタ３に正帰還をかけて発振させると、伝
達関数の虚数部分が零となり、ω−ω０すなわち周波数
［０で発振する。寸だこの時の基本波成分の利得はＡと
なる。前述したように、本実施例の発振回路は、方形波
の信号を弗域フイルり３を通して正弦波を得ているため
歪が生ずる。合方形波の電圧をｇ、ｖ、　、とし、フー
リエ展開するとＶ＋（ｔ）−’！十”；３　（−ｕ）　
−！￥−Ｓｉｎ　（２ｎ＋１　）ｔｏＯＬ２　　ｙ１＝
ｏ　　π　２１］＋１ （土はＤＣ成分）・・・・・・・・・・・（２）この方
形波を上記帯域フィルタ３を通すと、出力ＶＯ（ｔ）は 一５ｉｎ（（２ｎ＋１）　ｔｏｏｔ＋φ２ｎ　−１−１
）　　・・・・・・・・・（３）即ち、基本波成分とし
Ｃ’；Ａ＆　Ｖｐ−ｐの正弦波が得られ、方形波の電圧
Ｅ１を調整することにより、正弦波の振幅を容易に調整
することができる。捷だ歪率γは で表わされ、α＝０．１　にすれば約１％の歪率になり
、歪の少ない正弦波が得られる。

本発明の発振原理は上述したようであり、次に動作説明
を行う。まず、回路全体に電源が供給されると、出力端
ＯＵ’ｌ”に信号が現われ、コンパレータ１に入力され
る。これによってオペアンプＱ、の出力は反転増幅され
た信号が飽和し方形波となる。

ここで、上述した（３）式から理解されるように所望の
出力信号の振幅値に応じて、方形波の振幅電圧値Ｅ、が
振幅調整回路２で調整される。即ちオペアンプＱ１から
の方＾号は抵抗馬、　ｉｔ、を通り帯域フィルタ３に供
給されるが、ここで自動利得調整回路４のオペアンプら
の出力よシ、方形波の電圧が高い時、ダイオードＤ皿が
導通して振幅が制限され、方形波の電圧が低い時ダイオ
ード１）１の影響は受けない。この場合の自動利得調整
回路４の動作を詳述すると、出力正弦波信号はダイオー
ドＤ２で半波整流され抵抗Ｉ（＠を通シコンデンサＣ３
に充電される。

なおコンデンサＣ３に並列に接続されている抵抗Ｒ。

は放電抵抗である。コンデンサＣ３に充電された電圧は
抵抗Ｒ，３，ツェナダイオードＺＤ、で構成された電源
の電圧を可変抵抗■Ｒ３で調整された電圧と比較し、オ
ペアンプＱ３で差動増幅する。このオペアンプＱ＆の増
幅された出力で前述したように振幅調整回路２の方形波
の振幅が調整される。このようにして振幅調整された方
形波は帯域フィルタ３に入力され、前述した（１）式か
ら理解されるようにこの帯域フィルタ３の伝達特性に応
じた振幅一定の正弦波出力が得られる。この時、スイッ
チＳ２の切換えによる可変抵抗Ｖ　Ｉｔ　、”もしくは
Ｖｌ、（，２の値に応じて発振周波数ｒｏの値は変化す
る。この場合発振周波数の変化に関係軽く正弦波発振出
力の振幅は前述した電圧利Ｋ）調整回路４により一定に
なる。

また、上述した実施例に於て、振幅調整回路２に設けら
れたスイッチＳ１を投入することにより、コンパレータ
１からの方形波出力の振幅制限部が最大（振幅零）とな
り、この正帰還ループの帰還量が零となるため発振は停
止する。

本発明の一実施例は上述したようであり、電圧利得調整
回路４の出力に応じて制御量が決定される振幅調整回路
２が発振用正帰還ループ内に設けられており、この調整
手段によシ出力振幅を常に一定に調整し得るためダイナ
ミックレンジを広くできると共に歪の少ない正弦波を発
振できる。また帯域フィルタ３の伝達特性を時定数の切
換えにより変えれば容易に発振周波数を変更できる。な
おこの場合発振周波数の値に関係なく出力振幅は電圧利
得調整回路４の働きで一定になる。更に、発振停止スイ
ッチＳｌが振幅調整回路２に設けであるので、発振の停
止制御が容易である。

本発明は以上のようであるため、ダイナミックレンジを
広く歪の少ない発振出力を得ることができると共に、正
弦波出力の振幅を発振周波数に関係なく常に一定に調整
できる。従って、本発明の正弦波発振回路を例えば現像
バイアス装置を内蔵した電子複写装置に適用すればその
効果は犬である。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の正弦波発振回路による振幅調整例を示す
ブロック図、第２図は本発明に係る正弦波発振回路の基
本構成を示すブロック図、第３図は第２図の基本構成に
基づく一実施例の回路図である。 １・・・コンパレータ、　　２・・・振幅調整回路、３
・・・帯域フィルタ、　　４・・・電圧利得調整回路。 特許出願人　キャノン株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　出力信号として基本波を得る帯域フィルタと
   、前記出力信号を方形波信号に変換する手段と、前記変
   換手段からの方形波信号の振幅を制御する手段と、前記
   帯域フィルタの帰還出力に応じて前記振幅制御手段によ
   る振幅側−量を調整する自動利得調整手段とを備え、こ
   の帯域フィルタに対して前記変換手段と振幅制御手段を
   含む正帰還ループを形成することによって所望の正弦波
   発振出力を得ることを特徴とする正弦波発振回路。
2. （２）前記自動利得調整回路の出力に基づく振幅制御手
   段によシ正弦波発振出力の振幅が常に一定に制御される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の正弦波発
   振回路。
3. （３）前記帯域フィルタの中心周波数を変えることによ
   り正弦波出力の発振周波数を調整することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の正弦波発振回路。
4. （４）前記振幅制御手段により振幅制限量を最大にする
   ことによって発振を停止させることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の正弦波発振回路。