JPS6242618A - 位相同期ル−プ回路 - Google Patents

位相同期ル−プ回路

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JPS6242618A
JPS6242618A JP60182299A JP18229985A JPS6242618A JP S6242618 A JPS6242618 A JP S6242618A JP 60182299 A JP60182299 A JP 60182299A JP 18229985 A JP18229985 A JP 18229985A JP S6242618 A JPS6242618 A JP S6242618A
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JP
Japan
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frequency
signal
voltage
phase
oscillation
Prior art date
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Pending
Application number
JP60182299A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigemi Kurashima
茂美 倉島
Shinkichi Shimizu
信吉 清水
Noboru Wakatsuki
昇 若月
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 発振回路に係り、特に入力信号に位相同期した発振周波
数を得る位相同期ループ回路(PLL)に関する。
〔従 来 技 術〕
例えば、PLLを用いた発振回路はVCO,位相比較器
(PC)、フィルタ等で構成されており。
特にVCOの特性はPLL発振回路の発振特性に大きな
影響を与える。このVCOは従来LC回路またはトラン
ジスタ、トランシスタロジンク(TTL)回路により構
成されている。
LC回路で構成されるVCO(以下LC発振VCOで示
す)は、LC発振■C○内のインダクタンスLが温度や
電源電圧の変動に伴って変化し。
発振周波数が変動し易いという問題を有している。
また、TTL回路で構成されるvco c以下TTL発
振vcoで示す)は、TTL発振VCO内のトランジス
タが温度変動により特性が変化するため、上述のLC発
振VCOと同様に発振周波数が変動し易い。また、TT
L、発振VCOは通常非安定マルチパイブレークで構成
されているため。
マルヂバイプレークを構成するトランジスタ特性により
入力電圧に対する発振周波数の直線性が充分でない。し
たがって、入力電圧値に忠実に対応した発振周波数を得
ることができない。
さらに、LC発振VCOやTTL発振VCOを用いて局
部発振回路を構成した場合1局部発振周波数(Carr
ier、  F )の出力レベルに対する出力信号に含
まれる最大のノイズレベルの比、いわゆるC/N比が悪
い。このため、上述のような構成のVCOを内蔵する受
信機のS/N比(出力信号に対するノイズの比)は悪化
する。したがって、比較的周波数が近接するチャンネル
(例えば3〜5 K fiz程度)の信号を受信するこ
とは困難であり。
さらに増幅器等で歪みを生じさせないため受信感度を抑
圧しなければならない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、上述の従来の欠点に鑑み、温度によって発振
周波数が変動することなく、入力電圧に忠実な発振周波
数を得るど共に1本発明の発振回路を局部発振回路とし
て受信機に内蔵した際、受信機のS/N比を向上し、感
度抑圧を行うことのない発振回路をPLL回路で実現す
ることを目的とする。
〔問題を解決するための手段〕
上記目的は1本発明によれば2電圧制御発振器に高結合
圧電単結晶振動子と可変容量ダイオードとを用い、該可
変容量ダイオードの静電容量の変化に応答して前記高結
合圧電単結晶振動子の発振周波数を可変し、該発振周波
数の変化は前記可変容量ダイオードに入力する電圧の変
化に対して直線的な関係であることを特徴とする位相同
期ループ回路を提供することによって達成される。
〔作  用〕
上記手段によれば、可変容量ダイオードに入力する電圧
変化により容9が変化する可変容量ダイオードと高結合
圧電単結晶振動子の共振周波数が入力電圧に比例して直
線的に変化するため、入力電圧に対して直線的に変化す
る発振周波数を出力でき、入力電圧に忠実な発振周波数
を出力する作用を有すると共に温度変化に対しても発振
周波数が変動しにくいため、安定した位相同期ループ回
路を得る。
〔発明の実施例〕
以下2本発明の実施例を添付図面にしたがって詳述する
第1図は本発明を発振回路に用いた回路ブロック図であ
り、同図(a)が本発明によるVCOを有するPLL周
波数発振回路のブロック図であり、第2図(a)、 (
b)はVCOの具体的な回路図である。
第1図において1本発明の発振回路は1分周器1、位相
比較器2.ローパスフィルタ3.VCO4、プログラマ
ブル分周器5.逓倍器6で構成されている。本発明の発
振回路に入力した図示しない水晶発振器からの周波数f
xの信号は、先ず分周器1に入力し1分周器1で1/M
に入力信号の周波数r!が分周される。周波数が1/M
に分周された信号(この信号の周波数をf、とする)は
分周器1から位相比較器2へ出力される。位相比較器2
では入力した周波数f、の信号と後述するプログラマブ
ル分周器5の出力分周周波数r ’1151)を有する
信号との位相差を検出する。この位相差に応じた信号は
位相比較器2からローパスフィルタ3に出力され、ロー
パスフィルタ3では入力信号を濾波し、入力信号に対応
する電圧■。に変換した後、VCO4に出力する。
VCO4は第2図+a)に示すような回路構成であり、
VCO4に入力する入力電圧■。は抵抗RIを介して、
可変容量ダイオード7に電圧■:として印加される。こ
の電圧Vlにしたがって可変容量ダイオード7は所定の
容量に変化し、この容量に従った発振周波数で圧電振動
子8及び発振部10は発振し1発振周波数f vcoを
有する信号として逓倍器6及びプログラマブル分周器5
に出力される。逓倍器6に入力した信号はf rvoの
周波数をに倍に逓倍した後周波数f1を有する信号と(
7て出力され、受信機の局部発振周波数として使用され
る。一方、プログラマブルの分周器5に入力した信号は
さらにI/Nに分周された後1位相比較器2に出力され
、上述と同様1位相比較器2内で分周器1との位相差の
検出に供する。
第2図(b)は同図ta+に示すVCO4の具体的な回
路図であり、基本的にはコルピッツ型発振器を構成する
ものである。同回路は、可変容量ダフイオード7.圧電
振動子8としてリチウムタンタレ・−ト(LitaO:
l )振動子8a、トランジスタ9.抵抗R1〜R3,
コンデンサ01〜C3で構成されている。
抵抗R1に印加する(VCO4に印加する)電圧VCは
前述説明したように位相比[12で検出した位相差に応
じた電圧値である。抵抗R+にこの電圧VCを印加する
ことにより抵抗R1の他端に一端が接続されている可変
容量ダ・イオ・〜ドア(可変g量ダイオード7の他端は
接地されている)には電圧■、が印加される。このため
可変容量ダイオード7は電圧V、に対応した容量を有す
る容最素了として動作し、LitaO,+振動子8a(
及びコルピッツ発振器)の発振周波数を決定する。この
ようにして決定された発振周波数は、LitaO1振動
子8aからバ・イアス抵抗R2,P3によりバイアスが
設定されたトランジスタ9に出力され。
コルピッツ発振器のコンデンサCI、C2を介して順次
正帰還し9発振周波数f vcoの信号として。
カップリング用のコンデンサC3を介L7て逓倍器6及
びプログラマブル分周器5へ出力する。
以上のような構成の局部発振回路において、以下に本発
明の要部であるVCO4の発振出力に最も影響を与える
可変容量ダイオード7とI、1tao 3振動子8aと
の関係を説明する。
可変容量ダイオード7の入力電圧■、に対する容量特性
を第3図に示す。同図に示すように可変容量ダイオード
7は、入力端子に応じて容λが変化し、この容量の変化
に応答してLitao 3振動子8の発振周波数も変化
する。また、VCO4に入力する入力電圧VCに対して
VCO4から出力される信号の周波数変化は、第4図に
示すように変化する。
同図に示すように入力電圧VCに対して■C04の出力
周波数r VC6が直線的に変化し、入力電圧■oに対
して忠実に対応した発振周波数であることがわかる。
一方、VCO4の発振部としてLitaO3振動子8a
を用いて構成したため、C/N比も従来に比べて改善さ
れる。例えば局部発振周波数を46.75M fizと
した場合1本発明の局部発振回路では第5図に示すよう
に60dBのC/N比を保持できる。しかし、従来の局
部発振回路では局部発振周波数が46.60 Mllz
であって周波数は若干具なるが、第6図に示すように、
 40dBのC/N比しか保持することができない。
したがって1本実施例の局部発振回路を例えば受信機に
内蔵すれば、C/N比の改善により、受信機のS/N比
は向上する。また、S/N比が良いため受信感度を抑圧
する必要がなく、高感度の受信機を得ることができる。
さらに、S/N比が向上するため1局部発振周波数も近
接して設けても混信することがなく、従来と同一周波数
帯域で比較すると多チャンネル化が可能となり、チャン
ネルを有効に利用することができる。
また、上述のような局部発振回路においては。
例えば分周器1の入力周波数fzを27MItzとし。
分周器1の分周比を1/2とすると分周器1からは周波
数f、が13.5Ml1zである信号が出力される。
この程度の周波数に分周されればプログラマブル分周器
5としてN−TTL、LS−TTI、、高速CMO3等
を用いることができる。
また1分周器4の分周比Nは必要とする局部発振周波数
に合わせて任意に設定することができる。
また、上述の第2図(b)の700回路は第7図に示す
ようにトランジスタ9のバイアス設定用として抵抗R2
’を用いて構成しても良く、またコンデンサC3の発振
出力をトランジスタ10.抵抗R4〜R6で構成される
バッファ部11に入力して発振出力を増幅した後カップ
リング用のコンデンサC4を介してプログラマブル分周
器5等へ出力する構成としても良い。
第8図は本発明の他の実施例を説明するVCOの回路図
である。同図において、LitaO:+振動子8aと、
可変容量ダイオード7との間にはコイルLが接続されて
いる。このような構成とすることにより (他の回路は
第2図(blと同様である)。
1.1tao:+振動子8aのQ特性は変化することな
く。
しかもコイルしは入力電圧■ゎに対して局部発振周波数
の可変幅を広げる働きをす乙。
この働きを具体的に第9図、第10図に示す。
第9図はコイルLを有しないVCO回路を用いた場合の
発振周波数及びその時のVC○回路の出力レベルを示し
、第10図はコイルI5を有する700回路を用いた場
合の発振周波数及びその時のVCO回路の出力レベルを
示す。同一入力端子■oに対して、コイルLを有しない
V C0回路(第7図)では発振周波数は46.73〜
46.85 Mllzまで変化するのに対して、コイル
Lを有する700回路では発振周波数は46.2〜46
.7Ml1zまで変化する。すなわち、同一入力端子幅
に対してコイルLを有するVCO回路では発振周波数の
幅を大きくとることができ、第1図における分周器1,
5の分周比を変化した時の同期範囲も大となる。したが
って本発明の実施例を受信器の局部発振回路に用いた場
合には分周比N、Mさらには逓倍数Kを可変することに
より1局部発振周波数の幅が広くなり、第2図(b)に
示すVC(1回路を用いた発振回路よりもさらに多チャ
ンネル化が可能となる、また1本発明のP L L回路
はFM検波回路にも用いることができる。本発明の¥’
11. L、回I洛内(1、”1.′L前述のようにQ
特性のすぐれたVCO4を内蔵し7ているため2分周器
1に入力する周波数変調信!−:に対してローパスフィ
ルタ3から得られる検波出力は、従来より、S/N比は
すぐれたものとな・i・。
本発明は以上の実施例に限るわけではな(、圧電型振動
子はLitaO]振動子に限らず、IJl−ウムナイオ
ベイト リ羊つムテトラボレイト等の高結合圧電単結晶
で構成される圧電型振動子を用いて構成しても良いこと
は勿論である。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明によれば、直線性が良
好で且つ動作の安定な電圧制御発振器(VCO)を含む
位相同期ループ回路を実現することができる。
また1本発明のVCOを含む局部発振回路を受信機に内
蔵すれば、S/N比のすくれた受信機を実現することが
でき、感度抑圧を行う必要のない高感度の受信特性を有
する受信機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は7本発明の原理ブロック図。 第2図は2本発明の一実施例としてのVCoの回路図。 第3図は、可変容量ダイオードの特性図。 第4図は、VCOの出力特性図。 第5図は2本発明のC/N比の特性図。 第6図は、従来のC/N比の特性図。 第7図は、第2図のVCO回路にバ・ソファ部を加えた
回路図。 第8図は4本発明の他の実施例としてのVCOの回路図
。 第9図、第10図は、入力電圧■。に対するVCOの発
振周波数の変化特性図である。 1・・・分周器。 2・・・位相比校器。 3・・・ローパスフィルタ。 4・・・電圧制御発振器。 5・・・プログラマブル分周器。 6・・・逓倍器。 7・・・可変容量ダイオード。 8・・・圧電振動子。 3 a −−・LitaO3振動子。 9・・・トランジスタ。 10・・・コルピッツ発振部。 第3図 VC COの入力牛りgFt万已−jイひ板周ヲ皮膚タニ狩・
ト→二第4図 46.60MH2−一、rfl、灸罠 第7図 第8図 入力叱反Vc () 第9図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力信号と電圧制御発振器の出力が加わり、前記
    入力信号と電圧制御発振器の出力信号との位相差を検出
    して前記電圧制御発振器に加える位相検波器を有する位
    相同期発振器において、 前記電圧制御発振器は、高結合圧電単結晶振動子と可変
    容量ダイオードとを含む共振回路からなり、前記位相検
    波器の出力電圧によって前記可変容量ダイオードの容量
    を変化させて前記共振回路の共振周波数を変化させる前
    記電圧制御発振器の発振周波数を制御する位相同期ルー
    プ回路。
  2. (2)前記電圧制御発振器において前記高結合圧電単結
    晶振動子と直列にインダクタンス素子を接続した特許請
    求の範囲第1項記載の位相同期ループ回路。
  3. (3)前記高結合圧電単結晶振動子は、リチウムタンタ
    レート圧電素子であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の位相同期ループ回路。
JP60182299A 1985-08-20 1985-08-20 位相同期ル−プ回路 Pending JPS6242618A (ja)

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JPS6242618A true JPS6242618A (ja) 1987-02-24

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01205607A (ja) * 1988-02-10 1989-08-18 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 電圧制御型圧電発振器
US5132147A (en) * 1989-06-06 1992-07-21 Nippon Oil Company, Limited Method for orienting a liquid crystalline polymer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01205607A (ja) * 1988-02-10 1989-08-18 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 電圧制御型圧電発振器
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