JP3254009B2 - 位相固定ループを含む回路 - Google Patents
位相固定ループを含む回路Info
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- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- 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
- H03L7/095—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using a lock detector
-
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S331/00—Oscillators
- Y10S331/02—Phase locked loop having lock indicating or detecting means
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は位相検出器、ループフィ
ルタおよび電圧制御発振器を組込んだ信号パスを有する
位相固定ループ(PLL)と、この制御発振器に加えら
れる局部補助パイロットを発生するためのパイロット発
生器と、このループの信号パスに接続する入力およびフ
ィルタ部材を介してレベル検出器に接続する出力を有す
るパイロット検出器を含む回路に関する。
ルタおよび電圧制御発振器を組込んだ信号パスを有する
位相固定ループ(PLL)と、この制御発振器に加えら
れる局部補助パイロットを発生するためのパイロット発
生器と、このループの信号パスに接続する入力およびフ
ィルタ部材を介してレベル検出器に接続する出力を有す
るパイロット検出器を含む回路に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の回路自体は特開昭63−107
304に示されており、これはPLLの位相固定状態に
ついての表示を与える2進出力信号を与えるものであ
る。
304に示されており、これはPLLの位相固定状態に
ついての表示を与える2進出力信号を与えるものであ
る。
【0003】このループが位相固定状態にあるとき制御
発振器の出力信号は局部補助パイロットで周波数変調さ
れる。この周知の回路では、この周波数変調された発振
信号はパイロット検出器として作用する周波数弁別器に
加えられる。このため、このパイロット検出器の入力は
制御発振器の出力と位相検出器の入力の間の信号パスに
接続する。周波数弁別器により復調されるこの補助パイ
ロットはフィルタ部材の通過帯域を通りレベル検出器に
加えられる。このレベル検出器はフィルタ部材により選
ばれる補助パイロットの振幅により与えられたしきい値
に対し値0または1を有する上記の2進出力信号を出
す。
発振器の出力信号は局部補助パイロットで周波数変調さ
れる。この周知の回路では、この周波数変調された発振
信号はパイロット検出器として作用する周波数弁別器に
加えられる。このため、このパイロット検出器の入力は
制御発振器の出力と位相検出器の入力の間の信号パスに
接続する。周波数弁別器により復調されるこの補助パイ
ロットはフィルタ部材の通過帯域を通りレベル検出器に
加えられる。このレベル検出器はフィルタ部材により選
ばれる補助パイロットの振幅により与えられたしきい値
に対し値0または1を有する上記の2進出力信号を出
す。
【0004】位相固定状態において、発振器の周波数は
周波数弁別器が同調する周波数に対応し、すなわちゼロ
周波数であり、そして周波数変調された発振器周波数は
この周波数弁別器の検出範囲内で変化する。この周波数
弁別器はこのしきい値を越えそしてレベル検出器の与え
られた出力信号値、例えば1を生じさせる振幅の局部補
助パイロットを出す。
周波数弁別器が同調する周波数に対応し、すなわちゼロ
周波数であり、そして周波数変調された発振器周波数は
この周波数弁別器の検出範囲内で変化する。この周波数
弁別器はこのしきい値を越えそしてレベル検出器の与え
られた出力信号値、例えば1を生じさせる振幅の局部補
助パイロットを出す。
【0005】固定範囲外では発振器周波数はこのゼロ周
波数から、周波数弁別器の検出範囲と一致せずそして補
助パイロットが検出出来なくなる程度ずれる。その結
果、周波数弁別器は帯域フィルタ部材の出力信号がその
しきい値より下にとどまり、そしてレベル検出器が出力
信号値0を出すように補助パイロットの周波数の信号成
分を全くあるいはほぼ出すことはない。
波数から、周波数弁別器の検出範囲と一致せずそして補
助パイロットが検出出来なくなる程度ずれる。その結
果、周波数弁別器は帯域フィルタ部材の出力信号がその
しきい値より下にとどまり、そしてレベル検出器が出力
信号値0を出すように補助パイロットの周波数の信号成
分を全くあるいはほぼ出すことはない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】正しい固定状態表示を
行うために、周波数弁別器のディメンジョンそしてそれ
故位置、検出曲線の鋭さと範囲並びにレベル検出器の上
記しきい値はPLLの固定範囲に対し正しい値に正確に
セットされるべきである。このために必要な回路設定は
複雑で時間がかかり、従ってコストが高くなる。
行うために、周波数弁別器のディメンジョンそしてそれ
故位置、検出曲線の鋭さと範囲並びにレベル検出器の上
記しきい値はPLLの固定範囲に対し正しい値に正確に
セットされるべきである。このために必要な回路設定は
複雑で時間がかかり、従ってコストが高くなる。
【0007】本発明の目的は低コストであり上記従来の
回路構成より正確な上記の形式の固定表示を行う、PL
Lを含む回路を提供することである。
回路構成より正確な上記の形式の固定表示を行う、PL
Lを含む回路を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この回
路は、パイロット検出器が補助パイロットの周波数に同
調し、そして位相検出器と制御発振器の間でループの信
号パスに接続する第1入力と低域フィルタを含む上記フ
ィルタ部材に接続する出力を有することを特徴とする。
路は、パイロット検出器が補助パイロットの周波数に同
調し、そして位相検出器と制御発振器の間でループの信
号パスに接続する第1入力と低域フィルタを含む上記フ
ィルタ部材に接続する出力を有することを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明はループの位相固定状態における帯域
幅、位相シフトおよびループの利得のようなループのパ
ラメータが位相固定状態以外のこれらから明確にずれる
という事実を利用する。
幅、位相シフトおよびループの利得のようなループのパ
ラメータが位相固定状態以外のこれらから明確にずれる
という事実を利用する。
【0010】これは、信号発振器の局部補助パイロット
で周波数または位相変調される発振器信号が入力キャリ
アで位相固定されるとき、この位相検出器が混合積(mi
xingproduct )を出し、この混合積の周波数がこのオリ
ジナル補助パイロットのそれに等しく、その補助パイロ
ットに対する振幅と位相シフトが位相固定状態の特性で
あるという認識にもとづく。
で周波数または位相変調される発振器信号が入力キャリ
アで位相固定されるとき、この位相検出器が混合積(mi
xingproduct )を出し、この混合積の周波数がこのオリ
ジナル補助パイロットのそれに等しく、その補助パイロ
ットに対する振幅と位相シフトが位相固定状態の特性で
あるという認識にもとづく。
【0011】本発明はこの目安を用いるとき、この認識
は位相検出器の出力信号における、リターンパイロット
(return pilot)とも呼ばれるこの混合積の振幅そして
または位相をパイロット発生器からのオリジナル補助パ
イロットと比較することで利用される。
は位相検出器の出力信号における、リターンパイロット
(return pilot)とも呼ばれるこの混合積の振幅そして
または位相をパイロット発生器からのオリジナル補助パ
イロットと比較することで利用される。
【0012】ループの位相固定状態でのリターンパイロ
ットの振幅そしてまたは位相は固定範囲外のそれらから
著しくずれるから、レベル検出器のしきい値は本発明に
より得られる固定表示の精度と均一性に影響することな
く比較的大きい許容範囲内で変化しうる。従来の構成と
は異なり、周波数復調はこの目的については不要であ
り、単純な振幅または位相検出器をパイロット検出器と
して用いることができ、そして単純な低域フィルタをフ
ィルタ部材として用いることができる。
ットの振幅そしてまたは位相は固定範囲外のそれらから
著しくずれるから、レベル検出器のしきい値は本発明に
より得られる固定表示の精度と均一性に影響することな
く比較的大きい許容範囲内で変化しうる。従来の構成と
は異なり、周波数復調はこの目的については不要であ
り、単純な振幅または位相検出器をパイロット検出器と
して用いることができ、そして単純な低域フィルタをフ
ィルタ部材として用いることができる。
【0013】本発明の一実施例は、このパイロット発生
器がパイロット検出器の第2入力に接続し、このパイロ
ット検出器が補助パイロットの同期検出用のマルチプラ
イヤ回路を含み、このマルチプライヤ回路の出力が低域
フィルタに接続する。この構成を用いるとき、オリジナ
ル補助パイロットに対するリターンパイロットの振幅そ
してまたは位相変化の検出精度が向上する。
器がパイロット検出器の第2入力に接続し、このパイロ
ット検出器が補助パイロットの同期検出用のマルチプラ
イヤ回路を含み、このマルチプライヤ回路の出力が低域
フィルタに接続する。この構成を用いるとき、オリジナ
ル補助パイロットに対するリターンパイロットの振幅そ
してまたは位相変化の検出精度が向上する。
【0014】最適動作点での同期検出を調整しうるよう
にするため、本発明の他の実施例では、第1移相回路を
パイロット検出器の第1および第2入力の内の一方の前
段に設ける。
にするため、本発明の他の実施例では、第1移相回路を
パイロット検出器の第1および第2入力の内の一方の前
段に設ける。
【0015】有効な位相固定状態の表示を与えるため
に、位相固定状態から非固定状態へまたはその逆の転位
時に最大まで変化するリターンパイロットの量(振幅ま
たは位相)を検出すべきである。リターンパイロットの
同期振幅検出を行いそして局部補助パイロットの周波数
を3dBのループ通過帯域内に選ぶとよい。
に、位相固定状態から非固定状態へまたはその逆の転位
時に最大まで変化するリターンパイロットの量(振幅ま
たは位相)を検出すべきである。リターンパイロットの
同期振幅検出を行いそして局部補助パイロットの周波数
を3dBのループ通過帯域内に選ぶとよい。
【0016】本発明の他の実施例では、局部補助パイロ
ットの周波数がこのループの通過帯域内にセットされ、
第1移相回路がパイロット検出器の第1入力の前段に配
置され、第2移相回路が信号発生器とパイロット検出器
の第2入力との間に配置されて局部補助パイロットの9
0°移相を行い、第1移相回路の出力信号が第2移相回
路の出力における局部補助パイロットに対し局部補助パ
イロットの周波数においてほぼ同相または逆相となり第
1移相回路からの局部補助パイロットの実質的な同期振
幅検出を行う。この測定を用いれば、リターンパイロッ
トの最適同期振幅が実現される。
ットの周波数がこのループの通過帯域内にセットされ、
第1移相回路がパイロット検出器の第1入力の前段に配
置され、第2移相回路が信号発生器とパイロット検出器
の第2入力との間に配置されて局部補助パイロットの9
0°移相を行い、第1移相回路の出力信号が第2移相回
路の出力における局部補助パイロットに対し局部補助パ
イロットの周波数においてほぼ同相または逆相となり第
1移相回路からの局部補助パイロットの実質的な同期振
幅検出を行う。この測定を用いれば、リターンパイロッ
トの最適同期振幅が実現される。
【0017】
【実施例】図1はPLL2−6、パイロット検出回路8
−10、低域フィルタ部材11、レベル検出器12およ
び局部補助パイロットを発生するための信号発生器を含
む構成を示す。PLL2−6は信号入力1を有し、それ
に変調されたあるいは変調を受けないRFまたはIF入
力信号が加えられる。信号入力1は位相検出器2、ルー
プフィルタ3、増幅器4、加算器5および制御発振器6
に接続する。このループの位相固定状態において、制御
発振器6から位相検出器2に加えられる発振信号と、入
力1に加えられる入力信号のキャリアと、の間の、90
゜からの位相のずれは、このループに負帰還される。こ
れにより発振信号と入力信号のキャリアの周波数を位相
が同期する。このループがその固定範囲外のときには発
振器周波数はこのループの捕獲範囲より大きい値だけ入
力キャリアの周波数からずれる。
−10、低域フィルタ部材11、レベル検出器12およ
び局部補助パイロットを発生するための信号発生器を含
む構成を示す。PLL2−6は信号入力1を有し、それ
に変調されたあるいは変調を受けないRFまたはIF入
力信号が加えられる。信号入力1は位相検出器2、ルー
プフィルタ3、増幅器4、加算器5および制御発振器6
に接続する。このループの位相固定状態において、制御
発振器6から位相検出器2に加えられる発振信号と、入
力1に加えられる入力信号のキャリアと、の間の、90
゜からの位相のずれは、このループに負帰還される。こ
れにより発振信号と入力信号のキャリアの周波数を位相
が同期する。このループがその固定範囲外のときには発
振器周波数はこのループの捕獲範囲より大きい値だけ入
力キャリアの周波数からずれる。
【0018】オリジナル補助パイロットと呼ばれる信号
発生器7からの局部補助パイロットはこのループの増幅
器4と制御発振器6の間の加算器5に加えられる。その
結果、発振器信号はこの補助パイロットで周波数または
位相変調される(角度変調ともいう)。このループの位
相固定状態では局部補助パイロットの周波数に等しい周
波数および制御発振器6と位相検出器2の振幅および相
転位の特性である振幅と位相で混合積が位相検出器2に
形成される。リターンパイロットとも呼ばれるこの混合
積はループフィルタ3と増幅器4を介してパイロット検
出装置8−10の入力に加えられる。
発生器7からの局部補助パイロットはこのループの増幅
器4と制御発振器6の間の加算器5に加えられる。その
結果、発振器信号はこの補助パイロットで周波数または
位相変調される(角度変調ともいう)。このループの位
相固定状態では局部補助パイロットの周波数に等しい周
波数および制御発振器6と位相検出器2の振幅および相
転位の特性である振幅と位相で混合積が位相検出器2に
形成される。リターンパイロットとも呼ばれるこの混合
積はループフィルタ3と増幅器4を介してパイロット検
出装置8−10の入力に加えられる。
【0019】パイロット検出装置8−10は第1および
第2移相回路8,9を有し、これら回路を介して増幅器
4と信号発生器7がパイロット検出器として作用するマ
ルチプライヤ回路(パイロット検出器)10の第1およ
び第2入力に夫々接続する。このリターンパイロットは
制御増幅器4からパイロット検出器10の第1入力に第
1移相回路8を介して加えられ、そしてオリジナル補助
パイロットは第2移相回路9を介してパイロット検出器
10の第2入力に加えられる。第2移相回路9はオリジ
ナル補助パイロットの位相を90°ずらす。マルチプラ
イヤ回路10の出力は低域フィルタ部材11を介してレ
ベル検出器12に入る。位相固定状態において、この補
助パイロットは加算器5の入力から増幅器4の出力まで
に移相を受け、この移相は局部補助パイロットの周波数
におけるループの相転位によりきまる。
第2移相回路8,9を有し、これら回路を介して増幅器
4と信号発生器7がパイロット検出器として作用するマ
ルチプライヤ回路(パイロット検出器)10の第1およ
び第2入力に夫々接続する。このリターンパイロットは
制御増幅器4からパイロット検出器10の第1入力に第
1移相回路8を介して加えられ、そしてオリジナル補助
パイロットは第2移相回路9を介してパイロット検出器
10の第2入力に加えられる。第2移相回路9はオリジ
ナル補助パイロットの位相を90°ずらす。マルチプラ
イヤ回路10の出力は低域フィルタ部材11を介してレ
ベル検出器12に入る。位相固定状態において、この補
助パイロットは加算器5の入力から増幅器4の出力まで
に移相を受け、この移相は局部補助パイロットの周波数
におけるループの相転位によりきまる。
【0020】図示の実施例ではリターンパイロットの同
期振幅検出はマルチプライヤ回路10に入る二つのパイ
ロット信号を互いに同相または逆相とすることにより行
われる。このため、オリジナル補助パイロットはパイロ
ット検出器10の第2入力に入る前に第2移相回路9で
90°移相され、そして第1移相回路8での移相は、補
助パイロット周波数でこのループに生じる移相と共に、
それが同期検出器9の第2入力に加えられる補助パイロ
ットの位相に等しいかあるいはそれとは180°異なる
ように選ばれる。リターンパイロットの振幅はパイロッ
ト検出器10の出力に直流成分の形で生じそして低域フ
ィルタ部材11内での低域選択後にレベル検出器12に
加えられる。レベル検出器12は、位相固定状態でこの
直流成分より小さく選ばれたしきい値を有する。この場
合、レベル検出器12は与えられた2進値、例えば1、
を有する固定表示信号を出し、この信号は例えばループ
の利得を与えられた値に調整するため(図示せず)また
は位相固定状態を示すためにさらに用いることができ
る。
期振幅検出はマルチプライヤ回路10に入る二つのパイ
ロット信号を互いに同相または逆相とすることにより行
われる。このため、オリジナル補助パイロットはパイロ
ット検出器10の第2入力に入る前に第2移相回路9で
90°移相され、そして第1移相回路8での移相は、補
助パイロット周波数でこのループに生じる移相と共に、
それが同期検出器9の第2入力に加えられる補助パイロ
ットの位相に等しいかあるいはそれとは180°異なる
ように選ばれる。リターンパイロットの振幅はパイロッ
ト検出器10の出力に直流成分の形で生じそして低域フ
ィルタ部材11内での低域選択後にレベル検出器12に
加えられる。レベル検出器12は、位相固定状態でこの
直流成分より小さく選ばれたしきい値を有する。この場
合、レベル検出器12は与えられた2進値、例えば1、
を有する固定表示信号を出し、この信号は例えばループ
の利得を与えられた値に調整するため(図示せず)また
は位相固定状態を示すためにさらに用いることができ
る。
【0021】固定範囲外ではリターンパイロットの振幅
はレベル検出器12の上記しきい値を越える直流成分が
パイロット検出装置8−10の出力に生じないようにゼ
ロまたはほぼゼロである。このレベル検出器は他方の2
進値、この場合には0、を有する固定表示信号を出す。
はレベル検出器12の上記しきい値を越える直流成分が
パイロット検出装置8−10の出力に生じないようにゼ
ロまたはほぼゼロである。このレベル検出器は他方の2
進値、この場合には0、を有する固定表示信号を出す。
【0022】実際の実施例ではレベル検出器の帯域範囲
は75KHz、補助パイロットは38KHz、低域フィ
ルタの帯域幅は50KHzであった。シミットトリガー
がレベル検出器として用いられた。
は75KHz、補助パイロットは38KHz、低域フィ
ルタの帯域幅は50KHzであった。シミットトリガー
がレベル検出器として用いられた。
【0023】本発明は図示の実施例とは異なる実施例に
も適用できる例えば、増幅器4と2個の移相回路の一方
または両方を省略してもよく、そして局部補助パイロッ
トの周波数を3dBのループ通過帯域の外側に選んでも
よい。
も適用できる例えば、増幅器4と2個の移相回路の一方
または両方を省略してもよく、そして局部補助パイロッ
トの周波数を3dBのループ通過帯域の外側に選んでも
よい。
【図1】本発明の一実施例のブロック回路図である。
2 位相検出器 3 ループフィルタ 4 増幅器 5 加算器 6 制御発振器 7 信号発生器 8,9 移相回路 10 パイロット検出器 11 低域フィルタ部材 12 レベル検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 590000248 Groenewoudseweg 1, 5621 BA Eindhoven, T he Netherlands (56)参考文献 特開 昭58−38035(JP,A) 米国特許4866402(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03L 7/06 - 7/14
Claims (3)
- 【請求項1】位相検出器とループフィルタと制御発振器
を備えた信号パスを有する位相固定ループと、この制御
発振器に加える局部補助パイロットを発生するためのパ
イロット発生器と、上記ループの信号パスに接続された
入力およびフィルタ部材を介してレベル検出器に接続さ
れた出力を有するパイロット検出回路とを含み、 前記パイロット検出回路は前記局部補助パイロットの同
期検出用のマルチプライヤ回路を含み、 前記マルチプライヤ回路の第1入力は、前記位相検出器
と制御発振器の間のループの信号パスに接続され、 前記マルチプライヤ回路の第2入力は、前記パイロット
発生器7に接続され、前記マルチプライヤ回路の出力
は、低域フィルタを有する前記フィルタ部材に接続され
ており、 移相回路により、前記マルチプライヤ回路の第1、第2
の入力の1つを移相することを特徴とする位相固定ルー
プを含む回路。 - 【請求項2】前記局部補助パイロットの周波数は前記ル
ープの通過バンド内にあり、前記パイロット検出回路
は、前記マルチプライヤ回路の前記第1入力に加えられ
た前記局部補助パイロットの振幅検出を行うことを特徴
とする、請求項1の位相固定ループを含む回路。 - 【請求項3】前記移相回路は前記マルチプライヤ回路の
第1入力に接続され、別の移相回路が、前記パイロット
発生器7と前記マルチプライヤ回路の前記第2入力との
間に設けられて、前記局部補助パイロットを90゜移相
シフトし、前記第1移相回路の出力信号が、前記第2移
相回路から出力される前記局部補助パイロットに関し
て、同相又は逆相状態にある、ことを特徴とする、請求
項2の位相固定ループを含む回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL91201846.2 | 1991-07-15 | ||
EP91201846 | 1991-07-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05347557A JPH05347557A (ja) | 1993-12-27 |
JP3254009B2 true JP3254009B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=8207780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18520392A Expired - Fee Related JP3254009B2 (ja) | 1991-07-15 | 1992-07-13 | 位相固定ループを含む回路 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5287073A (ja) |
EP (1) | EP0523777B1 (ja) |
JP (1) | JP3254009B2 (ja) |
KR (1) | KR100231953B1 (ja) |
DE (1) | DE69201116T2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2001077767A (ja) * | 1999-09-01 | 2001-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 受信装置及び基地局装置及び無線通信システム |
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