JPS6014526B2 - Pll発振回路 - Google Patents
Pll発振回路Info
- Publication number
- JPS6014526B2 JPS6014526B2 JP55061960A JP6196080A JPS6014526B2 JP S6014526 B2 JPS6014526 B2 JP S6014526B2 JP 55061960 A JP55061960 A JP 55061960A JP 6196080 A JP6196080 A JP 6196080A JP S6014526 B2 JPS6014526 B2 JP S6014526B2
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- JP
- Japan
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- frequency
- signal
- phase comparator
- phase
- input
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Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 title claims description 18
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
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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
- H03L7/087—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using at least two phase detectors or a frequency and phase detector in the loop
-
- 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
- H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/18—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
- H03L7/183—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number
- H03L7/191—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between fixed numbers or the frequency divider dividing by a fixed number using at least two different signals from the frequency divider or the counter for determining the time difference
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマイクロ波帯の発振器にPLLを用いて制御す
るPLL発振回路に関し、その目的とするところは2つ
の位相比較器を用いて周波数安定度、スプリアス特性、
および残留花M雑音特性を向上させたPLL発振回路を
提供するにある。
るPLL発振回路に関し、その目的とするところは2つ
の位相比較器を用いて周波数安定度、スプリアス特性、
および残留花M雑音特性を向上させたPLL発振回路を
提供するにある。
,一般に、SHF放送用受信機あるいはマイクロ波通信
機等に使用されるマイクロ波発振器としては温度による
発振周波数の変化が小さく、発振出力信号以外のスプリ
アス成分のレベルが小さく、残留FM雑音の小さい尖鋭
な発振スペクトルを有することが望ましく、従釆、衛星
通信における衛星からの3.7〜4.本日zのダゥリン
グ信号を受信する際、周波数変換のための2.94GH
zの局部発振器は第1図に示すようなPLL発振回路を
採用していたが満足のいくものでなかった。
機等に使用されるマイクロ波発振器としては温度による
発振周波数の変化が小さく、発振出力信号以外のスプリ
アス成分のレベルが小さく、残留FM雑音の小さい尖鋭
な発振スペクトルを有することが望ましく、従釆、衛星
通信における衛星からの3.7〜4.本日zのダゥリン
グ信号を受信する際、周波数変換のための2.94GH
zの局部発振器は第1図に示すようなPLL発振回路を
採用していたが満足のいくものでなかった。
すなわち、従来例を示す第1図において、水晶振動子を
用いた基準発振器1からの信号を分周器8,9を介して
基準信号として位相比較器1川こ入力すると共に、基準
発振器1からの信号を逓倍器2でn逓倍してミキサ3に
入力し、ミキサ3には電圧制御発振器4(以後VCOと
称す)からの信号が入力されてそれぞれの信号の差の周
波数に周波数変換し、バンドパスフィルタと増幅器とか
らなるBPF・AMP5を通して不要信号を排除し目的
の信号を選択増幅し、分周器6,7を通して位相比較器
10‘こ入力する。
用いた基準発振器1からの信号を分周器8,9を介して
基準信号として位相比較器1川こ入力すると共に、基準
発振器1からの信号を逓倍器2でn逓倍してミキサ3に
入力し、ミキサ3には電圧制御発振器4(以後VCOと
称す)からの信号が入力されてそれぞれの信号の差の周
波数に周波数変換し、バンドパスフィルタと増幅器とか
らなるBPF・AMP5を通して不要信号を排除し目的
の信号を選択増幅し、分周器6,7を通して位相比較器
10‘こ入力する。
位相比較器10ではそれぞれの信号の位相と比較して位
相差に応じた信号をローパスフイルタと増幅器とからな
るLPF・AMPI Iを通してVC04に入力し、V
C04の発振周波数を制御してPLL発振回路を構成し
ていた。
相差に応じた信号をローパスフイルタと増幅器とからな
るLPF・AMPI Iを通してVC04に入力し、V
C04の発振周波数を制御してPLL発振回路を構成し
ていた。
なお、基準発振器1の発振周波数を74.9044捌M
Hz、逓倍器2の逓情比を39とするBPF・AMP5
の出力周波数が18.726118M世となり、分周器
6,7の分周比をそれぞれ4、256分周器8,9の分
周比をそれぞれ4、1024とすると位相比較器10の
位相比較周波数は約1離日zとなる。このような従来例
では長時間的にみるとVC04の周波数安定度が基準比
較器1の精度でPLL制御がかかっているので水晶発振
器の精度と略同一であるが、短時間的にみた周波数安定
度である残留FM雑音はVC04の制御電圧を固定にし
た場合のVC04自体の残留FM雑音特性によって決定
され、PLL制御を行なってもVC04自体の残留FM
雑音特性より良くすることができない欠点があった。
Hz、逓倍器2の逓情比を39とするBPF・AMP5
の出力周波数が18.726118M世となり、分周器
6,7の分周比をそれぞれ4、256分周器8,9の分
周比をそれぞれ4、1024とすると位相比較器10の
位相比較周波数は約1離日zとなる。このような従来例
では長時間的にみるとVC04の周波数安定度が基準比
較器1の精度でPLL制御がかかっているので水晶発振
器の精度と略同一であるが、短時間的にみた周波数安定
度である残留FM雑音はVC04の制御電圧を固定にし
た場合のVC04自体の残留FM雑音特性によって決定
され、PLL制御を行なってもVC04自体の残留FM
雑音特性より良くすることができない欠点があった。
また、LPF・AMPI Iの通過帯城幅を広くして残
留FM雑音の雑音周波数まで通過させて雑音周波数にま
で応答する様にPLLの制御時間を早くすれば残留FM
雑音は少なくなるが、VC04に加わる制御が増加する
ことになり、位相比較器10の基準信号でVC04にF
M変調をかけることになり、FM雑音特性の良いPLL
制御ができない等の欠点があった。
留FM雑音の雑音周波数まで通過させて雑音周波数にま
で応答する様にPLLの制御時間を早くすれば残留FM
雑音は少なくなるが、VC04に加わる制御が増加する
ことになり、位相比較器10の基準信号でVC04にF
M変調をかけることになり、FM雑音特性の良いPLL
制御ができない等の欠点があった。
本発明は上記欠点を解消したものでその実施例を第2図
に示し説明すると、基準発振器1からの出力を分間器8
,9を介してディジタル型の第1の位相比較器10へ基
準信号として入力し、基準発振器1の出力を逓倍器2を
介してミキサ3に入力し、ミキサ3に入力されるVC0
4の出力とで周波数変換し、それぞれの信号の差の周波
数を取り出し、BPF・AMP5を通して分周器6,7
で分周し、第1の位相比較器10に入力して基準信号に
対する位相差を検出し、それに相当する信号を出力して
LPF・AMPI Iを介してVC04に入力し、VC
04の発振周波数を制御するメインループと、分周器8
の出力を位相偏移回路である移相回路12に入力し、所
望の位相角だけ偏移させてアナログ型の第2の位相比較
器13に基準信号として入力し、第2の位相比較器13
の他の入力にはBPF・AMP5の出力を加え、基準信
号に対する位相差を検出し、それに相当する信号を直流
増幅器1 4を介してLPF・AM円1 1に入力し、
VC04を制御するサブループとからなり、VC04は
第1の位相比較器10の出力と第2の位相比較器13の
出力とを合成した信号により発振周波数を制御される。
に示し説明すると、基準発振器1からの出力を分間器8
,9を介してディジタル型の第1の位相比較器10へ基
準信号として入力し、基準発振器1の出力を逓倍器2を
介してミキサ3に入力し、ミキサ3に入力されるVC0
4の出力とで周波数変換し、それぞれの信号の差の周波
数を取り出し、BPF・AMP5を通して分周器6,7
で分周し、第1の位相比較器10に入力して基準信号に
対する位相差を検出し、それに相当する信号を出力して
LPF・AMPI Iを介してVC04に入力し、VC
04の発振周波数を制御するメインループと、分周器8
の出力を位相偏移回路である移相回路12に入力し、所
望の位相角だけ偏移させてアナログ型の第2の位相比較
器13に基準信号として入力し、第2の位相比較器13
の他の入力にはBPF・AMP5の出力を加え、基準信
号に対する位相差を検出し、それに相当する信号を直流
増幅器1 4を介してLPF・AM円1 1に入力し、
VC04を制御するサブループとからなり、VC04は
第1の位相比較器10の出力と第2の位相比較器13の
出力とを合成した信号により発振周波数を制御される。
第3図にLPF・AMPI1、第2の位相比較器13、
直流増幅器14の詳細な回路図を第3図に、各個所の波
形を第4図に示す。第3図、第4図において、第1の位
相比較器1川こ入力される信号は分周器7からの波形A
に示すような信号と分周器9からの波形Bに示すような
信号とであり、位相が一致しメインループがロック状態
であることを表わしている。
直流増幅器14の詳細な回路図を第3図に、各個所の波
形を第4図に示す。第3図、第4図において、第1の位
相比較器1川こ入力される信号は分周器7からの波形A
に示すような信号と分周器9からの波形Bに示すような
信号とであり、位相が一致しメインループがロック状態
であることを表わしている。
また、第2の位相比較器13には分周器8から位相回路
12を介して波形Cに示すような信号をトランス15へ
入力し、BPF・AMP5からの波形Dに示すような信
号をトランス16へ入力し、それぞれの信号の位相差が
例えば90度になるように移相回路12を設定する。第
4図において第1の位相比較器10‘こ入力される信号
の周波数と第2の位相比較器13に入力される信号の周
波数との比は図面上では3倍になっているが、実際は分
周器6〜9の分周比を従来例と同じにしてあり、その比
は1024倍である。第2の位相比較器13はトランス
15,16、ダイオード17〜20からなる2重平衡検
波回路を採用し、90度の位相差をもつ信号をトランス
15,16に1次側に入力すると、ダイオーデ17〜2
0で検波され、位相差が90度の場合トランス15の中
間タップから取り出される出力信号は波形Eーイに示す
ようにOVを中心に正負対称波形になり、トランジスタ
23、バイアス用抵抗21,22,24,25、交流分
をバイパスするためのローパスフイルタ用のコンデンサ
26からなるLPF・AMP14に入力して交流分を取
り除くと直流成分のOVになる。そこで、VC04の残
留FM雑音によってトランス16に入力される信号の位
相が進み方向あるいは遅れ方向に位相変化すると第2の
位相比較器13の出力信号は位相変化に応じてOVを中
心にした正負対称波形がくずれ、波形Eーロ,ハに示す
ような波形の信号が出力され、この信号をLPF・AM
P1 4に入力すると交流分が取り除かれ、正あるいは
負の直流電圧である誤差信号が表われ、この誤差信号を
結合抵抗27を介してメインループのLPF・AMPI
Iの一部を成すトランジスタ28のェミッタに入力し
、メインループとサブループとの誤差信号を合成してV
C04に入力してVC04の発振周波数を制御する。サ
プループのループ利得はBPF・AMP5からの信号レ
ベルとトランジスタ23による増幅利得と結合抵抗27
の抵抗値とで決まり、所望のルーフ。
12を介して波形Cに示すような信号をトランス15へ
入力し、BPF・AMP5からの波形Dに示すような信
号をトランス16へ入力し、それぞれの信号の位相差が
例えば90度になるように移相回路12を設定する。第
4図において第1の位相比較器10‘こ入力される信号
の周波数と第2の位相比較器13に入力される信号の周
波数との比は図面上では3倍になっているが、実際は分
周器6〜9の分周比を従来例と同じにしてあり、その比
は1024倍である。第2の位相比較器13はトランス
15,16、ダイオード17〜20からなる2重平衡検
波回路を採用し、90度の位相差をもつ信号をトランス
15,16に1次側に入力すると、ダイオーデ17〜2
0で検波され、位相差が90度の場合トランス15の中
間タップから取り出される出力信号は波形Eーイに示す
ようにOVを中心に正負対称波形になり、トランジスタ
23、バイアス用抵抗21,22,24,25、交流分
をバイパスするためのローパスフイルタ用のコンデンサ
26からなるLPF・AMP14に入力して交流分を取
り除くと直流成分のOVになる。そこで、VC04の残
留FM雑音によってトランス16に入力される信号の位
相が進み方向あるいは遅れ方向に位相変化すると第2の
位相比較器13の出力信号は位相変化に応じてOVを中
心にした正負対称波形がくずれ、波形Eーロ,ハに示す
ような波形の信号が出力され、この信号をLPF・AM
P1 4に入力すると交流分が取り除かれ、正あるいは
負の直流電圧である誤差信号が表われ、この誤差信号を
結合抵抗27を介してメインループのLPF・AMPI
Iの一部を成すトランジスタ28のェミッタに入力し
、メインループとサブループとの誤差信号を合成してV
C04に入力してVC04の発振周波数を制御する。サ
プループのループ利得はBPF・AMP5からの信号レ
ベルとトランジスタ23による増幅利得と結合抵抗27
の抵抗値とで決まり、所望のルーフ。
利得が自由に得られる。また、第2の位相比較器13の
位相差検出能力を第1の位相比較器10の位相差検出能
力と同じとした場合、メインループとサブループとの検
出能力は取り扱う信号の周波数に関係し、1024倍高
い周波数を取り扱うサブループのほうが検出能力が高く
、メインループでは検出できない微小な残留FM雑音を
サプループで検出してVC04にフィードバックし、V
C04を制御できる。サプループは第2の位相比較器1
3の基準信号でVC04にFM変調をかけることになる
が、VC04の主制御はメインループが受け持っており
、サブループによるVC04へのFM変調度合が非常に
小さなものとなる。
位相差検出能力を第1の位相比較器10の位相差検出能
力と同じとした場合、メインループとサブループとの検
出能力は取り扱う信号の周波数に関係し、1024倍高
い周波数を取り扱うサブループのほうが検出能力が高く
、メインループでは検出できない微小な残留FM雑音を
サプループで検出してVC04にフィードバックし、V
C04を制御できる。サプループは第2の位相比較器1
3の基準信号でVC04にFM変調をかけることになる
が、VC04の主制御はメインループが受け持っており
、サブループによるVC04へのFM変調度合が非常に
小さなものとなる。
また、例えばSHF放送用受信機に用いた場合、ベース
バンド周波数は映像信号が0〜4.2MHz、音声信号
が6.8MHzであり、第2の位相比較器1 3の基準
信号の1沙畑zであり、その周波数差が大きく離れてい
るのでSHF放送用受信機にlamHz成分によって性
能を悪化させない。第5図に位相雑音特性を測定したグ
ラフを示す。
バンド周波数は映像信号が0〜4.2MHz、音声信号
が6.8MHzであり、第2の位相比較器1 3の基準
信号の1沙畑zであり、その周波数差が大きく離れてい
るのでSHF放送用受信機にlamHz成分によって性
能を悪化させない。第5図に位相雑音特性を測定したグ
ラフを示す。
点線で示す従来例に比べ実線で示す本発明による実施例
ではIK比以内のキャリア近傍の雑音が非常に小さくな
っており、サブループの効果が大きいことが解かる。な
お、実施例における移相回路12において90度位相を
変えるようにしたが、必ずしも正確に90度の必要がな
く多少誤差があって調整が容易であり、簡単な抵抗、コ
ンデンサからなる回路で充分である。
ではIK比以内のキャリア近傍の雑音が非常に小さくな
っており、サブループの効果が大きいことが解かる。な
お、実施例における移相回路12において90度位相を
変えるようにしたが、必ずしも正確に90度の必要がな
く多少誤差があって調整が容易であり、簡単な抵抗、コ
ンデンサからなる回路で充分である。
また、サブループを1個のにとにに移送国務用の抵抗、
コンデンサ、ローパスフィルタ用のコンデンサを付加す
るだけで構成でき、組立て上有利になる。叙上のように
本発明はサブループを設けることにより残留FM雑音を
ほとんど問題のない程度に小さくでき、尖鋭な発振スペ
クトルが得られ、また、不要スプリアスレベルが小さく
、出力レベルの安定度が高い等きわめて大きな効果が得
られる。
コンデンサ、ローパスフィルタ用のコンデンサを付加す
るだけで構成でき、組立て上有利になる。叙上のように
本発明はサブループを設けることにより残留FM雑音を
ほとんど問題のない程度に小さくでき、尖鋭な発振スペ
クトルが得られ、また、不要スプリアスレベルが小さく
、出力レベルの安定度が高い等きわめて大きな効果が得
られる。
第1図は従来のPLL発振回路を示すブロック図、第2
図は本発明による実施例を示すブロック図、第3図は本
発明の実施例の一部を詳細に示す回路図、第4図は本発
明の実施例の各個所の波形を示すタイムチャート、第5
図は本発明の実施例の位相雑音特性を示すグラフである
。 1・・・・・・基準発振器、2・・・・・・逓情器、3
・・・・・・ミキサ、4..・.・・VC○、5…・・
・BPF・AMP、6〜9・・・・・・分筒器、10,
13・・・・・・位相比較器、11・・・・・・LPF
・AMP、12・…・・移相回路、14・・・・・・直
流増幅器。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図
図は本発明による実施例を示すブロック図、第3図は本
発明の実施例の一部を詳細に示す回路図、第4図は本発
明の実施例の各個所の波形を示すタイムチャート、第5
図は本発明の実施例の位相雑音特性を示すグラフである
。 1・・・・・・基準発振器、2・・・・・・逓情器、3
・・・・・・ミキサ、4..・.・・VC○、5…・・
・BPF・AMP、6〜9・・・・・・分筒器、10,
13・・・・・・位相比較器、11・・・・・・LPF
・AMP、12・…・・移相回路、14・・・・・・直
流増幅器。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図
Claims (1)
- 1 基準発振器と電圧制御発振器と第1位相比較器と第
2の位相比較器とを備えたPLL発振回路において、前
記第1の位相比較器に前記基準発振器からの出力を周波
数を下げて入力すると共に前記電圧制御発振器からの出
力周波数を下げて入力し、前記第2の位相比較器には前
記基準発振器と前記電圧制御発振器とからそれぞれの出
力であつて前記第1の位相比較器への入力された前記周
波数よりも高い周波数を入力し、前記第1、第2の位相
比較器の出力を加えて前記電圧制御発振器に入力したこ
とを特徴とするPLL発振回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55061960A JPS6014526B2 (ja) | 1980-05-10 | 1980-05-10 | Pll発振回路 |
US06/262,709 US4426627A (en) | 1980-05-10 | 1981-05-11 | Phase-locked loop oscillator circuit utilizing a sub-loop with a second phase comparator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55061960A JPS6014526B2 (ja) | 1980-05-10 | 1980-05-10 | Pll発振回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56158536A JPS56158536A (en) | 1981-12-07 |
JPS6014526B2 true JPS6014526B2 (ja) | 1985-04-13 |
Family
ID=13186254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55061960A Expired JPS6014526B2 (ja) | 1980-05-10 | 1980-05-10 | Pll発振回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4426627A (ja) |
JP (1) | JPS6014526B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58201478A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-24 | Pioneer Video Kk | Pll回路の同期非同期状態検出回路 |
JPS61191121A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-25 | Hitachi Ltd | 発振装置 |
US5023572A (en) * | 1989-12-20 | 1991-06-11 | Westinghouse Electric Corp. | Voltage-controlled oscillator with rapid tuning loop and method for tuning same |
JPH0946225A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-14 | Sharp Corp | マイクロ波・ミリ波帯位相同期発振回路 |
US6396355B1 (en) * | 2000-04-12 | 2002-05-28 | Rockwell Collins, Inc. | Signal generator having fine resolution and low phase noise |
KR100527844B1 (ko) * | 2003-07-16 | 2005-11-15 | 한국전자통신연구원 | 초고주파 송수신 장치 |
US8705680B2 (en) * | 2006-06-29 | 2014-04-22 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | CDR circuit |
ES2847098T3 (es) * | 2007-01-10 | 2021-07-30 | Lightlab Imaging Inc | Métodos y aparato para tomografía de coherencia óptica de fuente de barrido |
-
1980
- 1980-05-10 JP JP55061960A patent/JPS6014526B2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-05-11 US US06/262,709 patent/US4426627A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4426627A (en) | 1984-01-17 |
JPS56158536A (en) | 1981-12-07 |
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