JPS5932008B2 - 制限周波数発振器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はある周波数を上限、下限としてその間でのみ発
振動作する制限周波数発振器に関するものである。

一般に発振周波数を外部からのアナログ信号によって変
化させて使用する発振器では、アナログ信号の変化に対
して周波数が太き（変化する。

従ってこの種の発振器を制御系で用いる場合には、周波
数を系の安定な範囲内でのみ発振するようにしておくこ
とは有用である。

しかしながら従来、電圧匍御発振器を用いて、特定の周
波数範囲内で発振させようとした場合、制御電圧の上限
と下限を例えばツェナーダイオード等で定めたりしてい
るが、この場合、周波数の上下限の安定度は制御電圧の
安定性に依存するものであった。

本発明は簡単な構成で良好なる安定度を得たもので、以
下本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図において、１は制御電圧２、トランジスタ３、抵
抗器４より成る定電流シンク回路、５は発振回路６の時
定数を定める抵抗器７゜８．９および時定数用のコンデ
ンサ１０より成るＣＲ時定数回路、１１．１２は同期信
号印加用のダイオード、１３は発振回路６の出力を微分
成形し同期信号を得る波形成形回路で、コンデンサ１４
、抵抗１５．１６、トランジスタ１７、ダイオード１８
、抵抗１９より構成している。

２０は発振回路２１の時定数を定める抵抗２２．２３お
よびコンデンサ２４よりなるＣＲ時定数回路、２５．２
６は同期信号印加用のダイオード、２７は発振回路２１
の出力信号を微分波形して同期信号を得る波形成形回路
で、第１の波形成形回路１３と同様な構成となっている
。

２８は電源端子である。

なお発振回路６および２１は、第２図に示すようにコン
パレータ２９、トランジスタ３０．３１および抵抗３２
〜３９により構成してあり、それぞれａＨＥ） ＨＣ＋
ｄ ｒ ｅ端子は第１図におけるａ。

ｂ Ｉ Ｃｊ ｄ ？ ｅ端子に接続している。

次に動作を説明する。

まず、発振回路６，２１のそれぞれ単独での発振動作を
説明する。

発振回路６，２１は端子ａと端子す間に第１の抵抗７，
８．２２が接続され、端子ａと端子Ｃ間に第２の抵抗９
，２３が接続され、端子Ｃと端子ｅ間にコンデンサ１０
、２４が接続されている。

初期状態ではコンデンサ１０゜２４の端子電圧がゼロで
あり、コンパレータ２９の出力は低レベルとなっている
。

従って、トランジスタ３０および３１はいずれもオフ状
態であるので、コンデンサ１０．２４は第１の抵抗８．
Ｔ。

２２および第１の抵抗９，２３を介して充電される。

また、トランジスタ３１がオフ状態であるからコンパレ
ータ２９の基準電圧（マイナス入力端子電圧）は抵抗３
５，３６，３７，３８で分圧された第１の基準電圧値と
なり、コンデンサ１０゜２４の端子電圧がコンパレータ
２９の第１の基準電圧値に達するまでコンデンサ１０．
２４の充電が続けられる。

コンデンサ１０．２４の端子電圧がコンパレータ２９の
第１の基準電圧値を超えると、コンパレータ２９の出力
は低レベルから高レベルに反転し、トランジスタ３０お
よび３１がオン状態になる。

従って、コンパレータ２９の出力は低レベルから高レベ
ルに反転し、トランジスタ３０および３１がオン状態に
なる。

従って、コンパレータ２９の基準電圧は抵抗３６ 、３
７ 、３８で分圧された第２の基準電圧値に低下すると
共に、コンデンサ１０ 、２４は第２の抵抗９．２３を
介して放電され始める。

そして、コンデンサ１０゜２４の放電が進みコンデンサ
１０ 、２４の端子電圧がコンパレータ２９の第２の基
準電圧値まで低下すると、コンパレータ２９の出力は低
レベルとなり、コンデンサ１０．２４の充電が始まる。

以後上記動作を繰り返す。

そして、本実施例ではＣＲ時定数回路５に対し定電流シ
ンク回路１が接続しであるので、この定電流シンク回路
１によりコンデンサ１０への充電電流が減少することと
なり、この定電流シンクロ路１にバイパスされる電流値
に応じて、コンデンサ１０の充電時間が長くなり、この
結果発振周期が長くなる。

今、制御電圧２がゼロのときの発振回路６の発振周期を
Ｔ。

とじ、発振回路２１の発振周期をＴ１とし、３くＴ１と
する。

すなわち、コンデンサ１０．２４の充電期間中は、発振
回路６，２１の出力端子ｄは高レベルである。

そして、充電時定数の異なるコンデンサ１０．２４が同
時に充電開始すると、短かい時定数を有するコンデンサ
１０がコンパレータ２９の基準電圧に先に達し、発振回
路６の出力端子ｄが先に低レベルに反転する。

この発振回路６の出力端子ｄの出力の立下り信号は、コ
ンデンサ１４を介してトランジスタ１７へ負のパルス信
号を与える。

トランジスタ１Ｔは負のパルス信号が与えられると一時
的にオフし、ダイオード２５を介して他方の発振回路２
１の端子Ｃに正のパルスを与える（第３図の信号Ｊ）。

コンデンサ２４に充電中であるが、発振回路２１の端子
Ｃに正のパルス信号が与えられることによって発振回路
２１のコンパレータ２９の出力が反転し、発振回路２１
の出力端子ｄは低レベルとなる。

従って、波形成形回路２７は高レベルのパルス信号を出
力として発生する。

次に、制御電圧２を徐々に上げて行くと、トランジスタ
３に電流が流れ込んで来るため発振周期Ｔｏは、長くな
り、ＴｏがＴ。

＝Ｔ、となると、ダイオード１１を通して発振回路６に
同期信号が入り、Ｔ１に等しい周期となってＴ。

はこれより犬と成り得ない。

すなわち、発振回路６と発振回路２１はその周辺回路を
含めて全く同一の構成であるために、早くコンデンサの
充電を完了した側の発振回路の出力によって、コンデン
サの充電が未完了である側の発振回路も強制的にコンデ
ンサの充電が完了したのと同じ状態になる。

第３図は上記回路の各部の波形を示すもので、ｆは周期
の短い方の発振回路出力波形、ｇは同じくコンデンサ一
端子電圧、Ｈはグランドレベル、■は周期大である方の
発振回路のコンデンサ一端子電圧、Ｊはｆの立ち下がり
時に作られた同期信号で、このため工は、Ｋの波形の様
にｇに同期される。

Ｌはグランドレベルであり、同期信号Ｊはダイオード１
２．２６によって、被同期発振回路の出力端子に接続さ
れており、同期がかかった時点で、出力端子が”低”に
落ち、コンデンサが余分に充電されるということはない
。

従って、本実施例のごとく、外部信号により周波数を低
下させる第１の発振回路と、固定発振周波数を有する第
２の発振回路を備え、いずれかの短かい周期の発振回路
に他方の発振回路が強制同期される構成をとることによ
って総合的に発振周期の上限・下限を高精度に設定する
ことが可能となる。

換言すれば、最大周期は第２の発振回路の周期で決定さ
れ、最小周期は外部信号が全くない状態の第１の発振周
期で決定されそれらは共に、回路を構成するＣＲ時定数
のみで決定されて、外部信号に全く影響を受けない。

以上の説明から明らかなようにゝ・ 本発明によれ） ば、上限の周波数と下限の周波数とを２つの発振器で設
定し、お互いに強制同期をかけるものであり、発振周波
数の上下限の周波数は、ＣＲ時定数回路の温度特性にの
み依存するので極めて良好なる安定度が得られる。

従って、周波数の変化範囲を著しく制御される機器にも
使用可能となり、その効果は犬なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す制限周波数発振器の回
路図、第２図は同要部の発振回路の回路図、第３図は第
１図における各部の波形図である。 ５．２０・・・・・・ＣＲ時定数回路、６，２１・・・
・・・発振回路、１３．２７・・・・・・波形成形回路
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ ＣＲ時定数回路を有する周波数が可変可能な第１
   の発振回路と、ＣＲ時定数回路を有する周波数を固定し
   た第２の発振回路と、前記第１と第２の発振回路の出力
   信号をそれぞれ微分成形し同期信号を得る第１と第２の
   波形成形回路とを備え、前記第１と第２の波形成形回路
   からの同期信号を互いに他方の発振回路の時定数回路の
   コンデンサの一端へ印加し合う制限周波数発振器。