JP2000349632A - 周波数信号生成回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】構成部品に汎用品を使用し、回路構成も簡易な
周波数信号生成回路の提供。 【解決手段】基準周波数発生源１１と、異なる周波数信
号を出力する複数の電圧制御発振器１８、１９と、各電
圧制御発振器を選択するスイッチ２０と、電圧制御発振
器出力を変換する分周回路２１、２２と、分周回路出力
及び基準信号発生源とを入力し位相を比較する位相比較
器１３と、位相比較器から直流分を抽出する低域フィル
タ１４と、低域フィルタ出力を各電圧制御発振器毎に保
持する電圧保持回路１６、１７と、スイッチ、分周回
路、電圧保持回路の切り替えを制御する切り替え回路１
５とを備え、切り替え回路出力に応じてスイッチを切り
替え、分周回路の分周比を所要値に変更して、時分割で
複数の電圧制御発振器の一つをループ中に取り込み、そ
のときの分周比に応じた発振周波数を維持するように制
御電圧値をそれぞれの電圧制御発振器に付加した電圧保
持回路にて保持した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は周波数信号回路に関
し、特にデータ伝送において使用されるモデムに用いる
ことができる周波数信号生成回路の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】送信データを適用する伝送路に伝送しや
すい信号に変調するものとして、送信データを音声帯域
内や無線帯域内等の伝送に適した搬送波に変換し、送信
データの「０」及び「１」に対応して搬送波を±ΔｆＨ
ｚ変化させる周波数偏移方式が知られており、該周波数
偏移方式は、雑音や伝送路歪み等の影響を受け難いため
データ伝送に広く使用されている。図３に従来の周波数
信号生成回路の構成例を示す。同図は、マーク側に対応
する搬送波の周波数偏移信号を出力するマーク側水晶発
振器１と、スペース側に対応する搬送波の周波数偏移信
号を出力するスペース側水晶発振器２と、前記二つの水
晶発振器出力を切り替えるスイッチ３と、前記スイッチ
３の出力信号から不要波を取り除く送信フィルタ４とに
より構成する。

【０００３】図３の動作を説明すると、マーク側水晶発
振器１は、送信データの「１」に対応する水晶発振器
で、搬送波の中心周波数に対して＋ΔｆＨｚの出力周波
数をもっている。一方、スペース側水晶発振器２は、送
信データの「０」に対応する水晶発振器で、搬送波の中
心周波数に対して−ΔｆＨｚの出力周波数をもってい
る。スイッチ３においては、入力される送信データに従
って、送信データが「１」であるとマーク側水晶発振器
１の出力を送信フィルタ４に、送信データが「０」であ
るとスペース側水晶発振器２の出力を送信フィルタ４に
夫々出力する。送信フィルタ４においては、入力される
搬送波から高調波成分等の不要波を除去した後出力す
る。

【０００４】図４に、図３の水晶発振器部分を変形した
従来の周波数信号生成回路の構成例を示す。同図は、マ
ーク側に対応する搬送波の周波数偏移信号を出力するマ
ーク側電圧制御発振器（以下、電圧制御発振器と称す）
５と、電圧制御発振器５の制御電圧を出力する位相同期
ループ回路（以下、ＰＬＬ回路と称す）６と、スペース
側に対応する搬送波の周波数偏移信号を出力するスペー
ス側電圧制御発振器７と、電圧制御発振器７の制御電圧
を出力するＰＬＬ回路８と、スイッチ３と、送信フィル
タ４とにより構成する。次に、電圧制御発振器とＰＬＬ
回路の動作を説明すると、ＰＬＬ回路には基準となる周
波数をもった水晶発振器を備えており、前記基準周波数
信号と電圧制御発振器を分周して得た出力周波数信号と
の位相比較を行ない、電圧制御発振器の出力周波数を基
準周波数に合わせるように電圧制御発振器の制御電圧を
制御するものである。従って、電圧制御発振器の出力周
波数は水晶発振器と同程度の安定度が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
おける従来の周波数信号生成回路にあっては、回路は簡
単であるが搬送波周波数を決定する水晶振動子は汎用品
ではなく、該当する周波数偏移方式の搬送波に固有のも
ので、コストは高く、製品納期も長い。又、搬送波の周
波数を変更する場合は、水晶振動子の変更が必要とな
り、容易に変更出来ない。更に、このような水晶振動子
を一回路に二個使用しており、回路のコストダウンが困
難である。

【０００６】図４における従来の周波数信号生成回路に
あっては、ＰＬＬ回路に使用している水晶振動子は、図
３における回路に使用しているコスト高の水晶振動子と
異なり汎用品が使用出来るが、本回路方式においては二
つのＰＬＬ回路が必要であり、やはりコスト高であると
共に回路が複雑となっている。本発明は、上述したよう
な従来の周波数信号生成回路の問題を解決するためにな
されたものであって、回路の構成部品に低コストな汎用
品を使用し、且つ、回路構成も簡易な周波数信号生成回
路を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る周波数信号生成回路の請求項１記載の発
明は、複数の互いに異なる周波数信号を生成する回路に
おいて、基準周波数信号を生成する基準周波数発生源
と、それぞれ異なる所定の周波数信号を出力する複数の
電圧制御発振器と、各電圧制御発振器出力のうち何れか
一つの出力を選択するスイッチと、前記選択された電圧
制御発振器出力を所定の周波数信号に変換するための出
力信号分周回路と、該出力信号分周回路出力及び前記基
準信号発生源とを入力し、両者の位相を比較する位相比
較器と、前記位相比較器から直流分を抽出する低域フィ
ルタと、該低域フィルタ出力を前記各電圧制御発振器毎
に保持する複数の電圧保持回路と、前記スイッチ、出力
信号分周回路、及び電圧保持回路の切り替えを制御する
切り替え回路とを備え、該切り替え回路出力に応じて前
記スイッチを順次切り替えつつ、前記出力信号分周記の
分周比を所要値に変更することによって、時分割的に前
記複数の電圧制御発振器の何れか一つをループ中に取り
込み、且つそのときの分周比に応じた発振周波数を維持
するように位相同期のための制御電圧値をそれぞれの電
圧制御発振器に付加した前記電圧保持回路にて保持した
ことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施例に基づいて
本発明を詳細に説明する。図１は、本発明による周波数
信号生成回路の一実施例を示す構成図である。同図は、
二つの電圧制御発振器に対して周波数制御するための制
御電圧を出力するＰＬＬ回路９と、ＰＬＬ回路９により
周波数制御されるマーク側電圧制御発振器５、及び、ス
ペース側電圧制御発振器７と、マーク側回路、又は、ス
ペース側回路を定められたタイミングにより交互に動作
するよう切り替えると共に制御電圧を保持する電圧制御
発振器電圧保持回路１０と、送信データ符号によりマー
ク側周波数偏移信号を出力するかスペース側周波数偏移
信号を出力するかを選択するスイッチ３と、前記出力信
号から高調波等の不要帯域波を除去する送信フィルタ４
とにより構成する。

【０００９】図１の動作を説明すると、ＰＬＬ回路９に
備えた周波数の安定した水晶発振器等が出力する基準周
波数信号と、電圧制御発振器電圧保持回路１０を経由し
てマーク側電圧制御発振器５或いはスペース側電圧制御
発振器７から電圧制御発振器電圧保持回路１０が定めた
タイミングにて交互に出力される信号とを位相比較器に
入力する。次に、前記基準周波数信号と二つの電圧制御
発振器出力の夫々との位相差に応じて抽出される直流電
圧を電圧制御発振器電圧保持回路１０に入力し、マーク
側回路の動作タイミングにおける直流電圧はマーク側電
圧制御発振器５に接続するホールド回路に、スペース側
回路の動作タイミングにおける直流電圧はスペース側電
圧制御発振器７に接続するホールド回路に入力し、保持
すると共に夫々周波数制御を行う。その結果、前記直流
電圧によりマーク側電圧制御発振器５或いはスペース側
電圧制御発振器７の出力周波数は、基準周波数信号を出
力している水晶発振器と同程度の周波数安定度に制御さ
れる。安定化されたマーク側周波数偏移信号とスペース
側周波数偏移信号は、送信データの「０」、「１」信号
に対応し、「０」であればスペース側周波数偏移信号
を、「１」であればマーク側周波数偏移信号をスイッチ
３の切り換えにより夫々出力する。更に、前記出力信号
は、高調波成分を含んだ信号であるので、伝送路等にお
いて他の機器への影響を防ぐため送信フィルタ４により
不要波成分を除去した後、伝送路に送出する。

【００１０】次に、本発明による周波数信号生成回路の
具体的な構成要素を基に更に詳しく説明する。図２は本
発明による周波数信号生成回路の具体的な構成要素を示
した実施例である。本実施例においては、マーク側偏移
周波数として４０．０７５ＭＨｚを、スペース側偏移周
波数として３９．９２５ＭＨｚを、ＰＬＬの基準周波数
として６．２５ｋＨｚの値を夫々設定している。同図の
構成を説明すると、ＰＬＬ回路が持つ基準周波数信号の
元発振器であり、かつ基準周波数発生源である水晶発振
器１１と、水晶発振器１１の出力を分周しＰＬＬ回路の
基準周波数信号を生成する分周回路１２と、前記基準周
波数信号と周波数偏移信号を分周して得た信号とを入力
し両者の位相を比較する位相比較器１３と、前記位相比
較器１３の出力から直流成分を抽出する低域フィルタ１
４と、マーク側回路とスペース側回路夫々交互に動作さ
せるタイミングを定めタイミング信号を出力する切り換
え回路１５と、切り換え回路１５が出力するタイミング
信号に従って前記低域フィルタ１４のマーク側出力を保
持するマーク側制御電圧保持回路１６と、切り換え回路
１５が出力するタイミング信号に従って前記低域フィル
タ１４のスペース側出力を保持するスペース側制御電圧
保持回路１７と、マーク側制御電圧保持回路１６の出力
である制御電圧により周波数制御されるマーク側電圧制
御発振器１８と、スペース側制御電圧保持回路１７の出
力である制御電圧により周波数制御されるスペース側電
圧制御発振器１９と、切り換え回路１５が出力するタイ
ミング信号に従って前記マーク側電圧制御発振器１８と
スペース側電圧制御発振器１９の夫々の出力を交互に入
力するスイッチ２０と、スイッチ２０の出力を分周する
分周回路２１と、切り換え回路１５が出力するタイミン
グ信号に従って交互に入力されるマーク側信号又はスペ
ース側信号を夫々の信号に対応した分周比で分周する分
周回路２２と、マーク側電圧制御発振器１８の出力であ
るマーク側周波数偏移信号とスペース側電圧制御発振器
１９の出力であるスペース側周波数偏移信号とを送信デ
ータの符号に対応して切り替え出力するスイッチ３と、
前記出力信号の不要波成分を除去する送信フィルタ４と
により構成する。

【００１１】図２の動作を説明すると、ＰＬＬ回路が持
つ基準周波数信号の元発振器となる水晶発振器１１は、
発振周波数を１２．８ＭＨｚとするが、この周波数は他
の電子機器等でも広く採用されている周波数で、発振器
に使用する水晶振動子は低コストな汎用品である。分周
回路１２においては、前記水晶発振器１１の出力を１／
２０４８に分周し、ＰＬＬ回路の基準周波数となる６．
２５ｋＨｚの信号を生成する。次に、位相比較器１３
は、前記基準周波数である６．２５ｋＨｚの信号と、マ
ーク側及びスペース側の二つの電圧制御発振器が出力す
る周波数偏移信号を分周して得られる６．２５ｋＨｚの
信号との位相を比較して出力する。低域フィルタ１４に
おいては、前記位相比較器１３の出力から直流成分を抽
出した後、電圧制御発振器の制御電圧として二つの電圧
保持回路に入力する。一方、切り換え回路１５は、マー
ク側回路及びスペース側回路を一つのＰＬＬ回路を共用
して動作させるため、定められたタイミングにより交互
にＰＬＬ回路をマーク側回路に接続するか又は、スペー
ス側回路に接続するかを設定するタイミング信号を出力
する。マーク側制御電圧保持回路１６においては、前述
の低域フィルタ１４の出力を、切り換え回路１５が出力
するタイミング信号に従ってＰＬＬ回路がマーク側回路
に接続されている状態において入力し、次のタイミング
信号により低域フィルタ１４の出力が入力されるまで保
持する。スペース側制御電圧保持回路１７においては、
前述の低域フィルタ１４の出力を、切り換え回路１５が
出力するタイミング信号に従ってＰＬＬ回路がスペース
側回路に接続されている状態において入力し、次のタイ
ミング信号により低域フィルタ１４の出力が入力される
まで保持する。

【００１２】マーク側電圧制御発振器１８は、マーク側
制御電圧保持回路１６が保持している制御電圧を入力
し、制御電圧に制御されたマーク側周波数偏移信号を出
力する。スペース側電圧制御発振器１９は、スペース側
制御電圧保持回路１７が保持している制御電圧を入力
し、制御電圧に制御されたスペース側周波数偏移信号を
出力する。前記制御電圧は、ＰＬＬ回路の基準周波数で
ある６．２５ｋＨｚの信号とマーク側電圧制御発振器１
８或いはスペース側電圧制御発振器１９の出力を分周し
て得た６．２５ｋＨｚの信号との誤差に準じて得られる
ものであるから、二つの電圧制御発振器出力周波数は基
準周波数信号を生成している高安定な水晶発振器と同等
の安定度を得ることが出来る。次にスイッチ２０は、後
段の分周回路にマーク側回路を接続するか或いはスペー
ス側回路を接続するかを、切り替え回路１５が出力する
タイミング信号に従って決定する。分周回路２１は、ス
イッチ２０を経由して入力されるマーク側周波数偏移信
号、或いは、スペース側周波数偏移信号を１／４分周し
て出力する。続いて分周回路２２においては、切り替え
回路１５が出力するタイミング信号に従ってマーク側回
路が接続されている時は１／１６０３分周し、スペース
側回路が接続されている時は１／１５９７分周する。そ
の結果、マーク側周波数偏移信号である４０．０７５Ｍ
Ｈｚの周波数と、スペース側周波数偏移信号である３
９．９２５ＭＨｚの周波数は、共にＰＬＬ回路の基準周
波数と一致する６．２５ｋＨｚとなる。一方、マーク側
電圧制御発振器１８とスペース側電圧制御発振器１９の
出力は、送信データにより制御されるスイッチ３により
どちらかが選択され送信フィルタ４に出力される。前記
出力信号は、高調波成分を含んだ信号であるので、伝送
路等において他の機器への影響を防ぐため送信フィルタ
４により不要波成分を除去した後、伝送路に送出する。

【００１３】

【発明の効果】本発明は上述したように、請求項１、２
記載の周波数信号生成回路は共に、一つのＰＬＬ回路を
用いてマーク側電圧制御発振器とスペース側電圧制御発
振器の周波数制御を行なうことにより、前記二つの電圧
制御発振器を水晶発振器と同程度の安定度をもたせるこ
とが出来る。又、周波数偏移信号の周波数を変更する場
合は、電圧制御発振器のコンデンサの交換等により簡易
に行うことが可能である。その結果、本発明を実施する
ことにより、水晶振動子を低コストな汎用品とした上で
ＰＬＬ回路を一回路で構成出来、回路のコスト削減を行
う上で大きな効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による周波数信号生成回路の一実施例を
示す構成図である。

【図２】本発明による周波数信号生成回路の具体的な構
成要素を示した実施例である。

【図３】従来の周波数信号生成回路の構成例を示す図で
ある。

【図４】図３の水晶発振器部分を変形した従来の周波数
信号生成回路の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１・・マーク側水晶発振器、 ２・・スペース側水晶
発振器、 ３・・スイッチ、 ４・・送信フィル
タ、 ５・・マーク側電圧制御発振器、 ６・・Ｐ
ＬＬ回路、 ７・・スペース側電圧制御発振器、
８・・ＰＬＬ回路、 ９・・ＰＬＬ回路、 １０・
・電圧制御発振器電圧保持回路、 １１・・水晶発振
器、１２・・分周回路、 １３・・位相比較器、
１４・・低域フィルタ、１５・・切り換え回路、 １
６・・マーク側制御電圧保持回路、 １７・・スペー
ス側制御電圧保持回路、 １８・・マーク側電圧制御
発振器、 １９・・スペース側電圧制御発振器、
２０・・スイッチ、 ２１・・分周回路、 ２２・
・分周回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の互いに異なる周波数信号を生成する
   回路において、基準周波数信号を生成する基準周波数発
   生源と、それぞれ異なる所定の周波数信号を出力する複
   数の電圧制御発振器と、各電圧制御発振器出力のうち何
   れか一つの出力を選択するスイッチと、前記選択された
   電圧制御発振器出力を所定の周波数信号に変換するため
   の出力信号分周回路と、該出力信号分周回路出力及び前
   記基準信号発生源とを入力し、両者の位相を比較する位
   相比較器と、前記位相比較器から直流分を抽出する低域
   フィルタと、該低域フィルタ出力を前記各電圧制御発振
   器毎に保持する複数の電圧保持回路と、前記スイッチ、
   出力信号分周回路、及び電圧保持回路の切り替えを制御
   する切り替え回路とを備え、該切り替え回路出力に応じ
   て前記スイッチを順次切り替えつつ、前記出力信号分周
   記の分周比を所要値に変更することによって、時分割的
   に前記複数の電圧制御発振器の何れか一つをループ中に
   取り込み、且つそのときの分周比に応じた発振周波数を
   維持するように位相同期のための制御電圧値をそれぞれ
   の電圧制御発振器に付加した前記電圧保持回路にて保持
   したことを特徴とする周波数信号生成回路。