JP3585114B2 - 分周器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信機の局部発振器等に利用することができる分周器に関し、さらに詳細には選択的に入力信号（本明細書において、基本波とも記す）をそのまま出力できる分周器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の分周器には、例えば図５に示すように、分周器を構成する分周器集積回路１に端子ＳＷ１および端子ＳＷ２を有し、端子ＳＷ１および端子ＳＷ２に印加する制御信号のＨレベル、Ｌレベルに基づいて、図６に示すように、分周比を１／２、１／４、１／８に切り換えることができるものが存在する。かかる分周器集積回路１の一つに例えば、モトローラ社製のＭＣ１２０９３がある。図５において、端子ＳＢはスタンバイモードのための端子を、端子ＩＮは入力端子を、端子Ｖｃｃは電源端子を、端子ＧＮＤはアース端子を、端子ＯＵＴは出力端を示し、符号Ｃ１およびＣ２は結合コンデンサである。
【０００３】
かかる分周器を無線通信機の局部発振器等を構成する周波数シンセサイザの一部に使用することにより、該周波数シンセサイザの一部を構成する電圧制御発振器の発振周波数範囲を狭くすることが可能になる。
【０００４】
しかしながら、かかる分周器集積回路１には入力信号、すなわち基本波をそのまま（分周比１／１）で出力する機能はなく、基本波をも選択的に出力したい分周器を構成する場合、図７に示す如く、分周器集積回路１の外部に、例えば入力信号発生源である電圧制御発振器２の発振出力を分周器集積回路１に選択的に入力するための切り換えスイッチ回路３および電圧制御発振器２の発振出力を分周器集積回路１の分周出力に代わって選択的に出力するための切り換えスイッチ回路４を設けて、分周器集積回路１の端子ＳＷ１および端子ＳＷ２に各別に制御信号１、制御信号２を供給すると共に、切り換えスイッチ回路３には制御信号３をインバータ６を介して供給して切り換えスイッチ回路３を切り換え、切り換えスイッチ回路４には制御信号３を直接供給して切り換えスイッチ回路４を切り換えるように構成していた。
【０００５】
このように構成することによって、図８に示す如く、制御信号がＬレベルのときにおける制御信号１、２のＨレベル、Ｌレベルの組み合わせに基づいて、分周比１／２、１／４、１／８の出力信号のほかに、制御信号３がＨレベルのとき制御信号１および２のレベルにかかわらず分周比１／１の出力信号、すなわち基本波が送出される。図８において×はＨまたはＬレベルの何れでもよいことを示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような従来の分周器では、分周器集積回路の制御に基本波を出力する制御がなかったために、基本波を選択的に通す切り換えスイッチ回路を設け、該切り換えスイッチ回路を切り換制御するための制御信号が必要となるという問題点があった。
【０００７】
このために、制御のための信号線の数が増加するという問題点もあった。
【０００８】
本発明は、分周器制御のための信号線の数を増加させることなく、基本波を選択的に出力することができる分周器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる請求項１の分周器は、入力された制御信号の組み合わせに基づく分周比で入力信号を分周して出力する分周器集積回路と、
該分周器集積回路に供給される入力信号を選択的に遮断する第１の切り換え手段と、
前記分周器集積回路の出力に代わって前記入力信号を選択的に送出する第２の切り換え手段と、
前記分周器集積回路が同一分周比の出力を送出させる制御信号の複数の組み合わせ中の一方の組み合わせのみの制御信号が入力されたとき出力によって第２の切り換え手段を導通状態に制御するアンドゲートと、該アンドゲートの出力を入力とし前記第２の切換手段が導通状態に制御されているとき出力によって第１の切り換え手段を遮断状態に制御するインバータとを含む制御手段と、
を備えたことを特徴とし、
本発明にかかる請求項２の分周器は、入力された制御信号の組み合わせに基づく分周比で入力信号を分周して出力する分周器集積回路と、
該分周器集積回路に供給される入力信号を選択的に遮断する第１のダイオードを含む第１の切り換え手段と、
前記分周器集積回路の出力に代わって前記入力信号を選択的に送出する第２のダイオードを含む第２の切り換え手段と、
前記分周器集積回路が同一分周比の出力を送出させる制御信号の複数の組み合わせ中の一方の組み合わせのみの制御信号が入力されたとき、第１のダイオードをオフ状態に制御し、かつ第２のダイオードをオン状態に制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる請求項１および２の分周器によれば、分周器集積回路が同一分周比の出力を送出させる制御信号の複数の組み合わせ中の一方の組み合わせの制御信号のみが制御手段に供給されたとき、第１の切り換え手段が遮断状態に制御されて分周器集積回路への入力信号の供給が遮断され、第２の切り換え手段が導通状態に制御されて分周器集積回路の分周出力に代わって入力信号がそのまま出力されるため、分周のための制御信号の数を増加させることなしに、分周比１／１である入力信号をそのまま送出することができることになる。また、前記一方の組み合わせの制御信号以外の組み合わせの制御信号が分周器集積回路に供給されているときは、供給された制御信号の組み合わせに基づく分周比で分周された入力信号が、分周器の出力信号として出力される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる分周器を実施の一形態によって説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の一形態にかかる分周器１０の構成を示すブロック図であり、図１において図５および図７に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、分周器集積回路１の各端子の説明は省略する。
【００１３】
本発明の実施の一形態にかかる分周器１０は、分周器集積回路１の外部に、入力信号発生源である電圧制御発振器２の発振出力を分周器集積回路１に選択的に入力するための切り換えスイッチ回路３および電圧制御発振器２の発振出力を分周器集積回路１の分周出力に代わって選択的に出力するための切り換えスイッチ回路４と、制御信号１と制御信号２を反転した信号を入力するアンドゲート５と、アンドゲート５の出力を反転するインバータ６とを設けて、分周器集積回路１の端子ＳＷ１および端子ＳＷ２に各別に制御信号１、制御信号２を供給すると共に、切り換えスイッチ回路３にはインバータ６を介してアンドゲート５の出力を供給して切り換えスイッチ回路３を切り換え、切り換えスイッチ回路４にはアンドゲート５の出力を直接供給して切り換えスイッチ回路４を切り換えるように構成する。
【００１４】
ここで、切り換えスイッチ回路３は第１の切り換え手段に対応し、切り換えスイッチ回路４は第２の切り換え手段に対応し、アンドゲート５およびインバータ６は制御手段に対応している。
【００１５】
上記のように構成した分周器１０において、制御信号１および制御信号２が共にＬレベルのときは、アンドゲート５の出力はＬレベルであって、切り換えスイッチ回路４はオフ状態に制御され、オフ状態に制御された切り換えスイッチ回路４によって電圧制御発振器２の発振出力は遮断されて分周器１０から出力されず、インバータ６の出力はＨレベルであって、切り換えスイッチ回路３はオン状態に制御され、オン状態に制御された切り換えスイッチ回路３を介して電圧制御発振器２の発振出力は分周器集積回路１に供給されて、分周器集積回路１の分周出力が分周器１０の出力として送出される。一方、分周器集積回路１の端子ＳＷ１および端子ＳＷ２にはＬレベルの制御信号１および２が供給されるために、分周器１０の分周比は、図２に示す如く、１／８となる。
【００１６】
制御信号１がＨレベルであり、かつ制御信号２がＬレベルのときは、アンドゲート５の出力はＨレベルであって、インバータ６の出力はＬレベルであり、切り換えスイッチ回路３はオフ状態に制御され、オフ状態に制御された切り換えスイッチ回路３によって電圧制御発振器２の発振出力は遮断されて分周器集積回路１には供給されず、切り換えスイッチ回路４はオン状態に制御され、オン状態に制御された切り換えスイッチ回路４を介して電圧制御発振器２の発振出力はそのまま分周器１０の出力として送出される。すなわち、分周器１０の分周比は、図２に示す如く、１／１となる。
【００１７】
制御信号１がＬレベルであり、かつ制御信号２がＨレベルのときは、アンドゲート５の出力はＬレベルであって、切り換えスイッチ回路４はオフ状態に制御され、オフ状態に制御された切り換えスイッチ回路４によって電圧制御発振器の発振出力は遮断されて分周器１０から出力されず、インバータ６の出力はＨレベルであって、切り換えスイッチ回路３はオン状態に制御され、オン状態に制御された切り換えスイッチ回路３を介して電圧制御発振器２の発振出力は分周器集積回路１に供給されて、分周器集積回路１の分周出力が分周器１０の出力として送出される。一方、分周器集積回路１の端子ＳＷ１にはＬレベルの制御信号１が供給され、かつ分周器集積回路１の端子ＳＷ２にはＨレベルの制御信号２が供給されるために、分周器１０の分周比は、図２に示す如く、１／４となる。
【００１８】
制御信号１および制御信号２が共にＨレベルのときは、アンドゲート５の出力はＬレベルであって、切り換えスイッチ回路４はオフ状態に制御され、オフ状態に制御された切り換えスイッチ回路４によって電圧制御発振器の発振出力は遮断されて分周器１０から出力されず、インバータ６の出力はＨレベルであって、切り換えスイッチ回路３はオン状態に制御され、オン状態に制御された切り換えスイッチ回路３を介して電圧制御発振器２の発振出力は分周器集積回路１に供給されて、分周器集積回路１の分周出力が分周器１０の出力として送出される。一方、分周器集積回路１の端子ＳＷ１および端子ＳＷ２にはＨレベルの制御信号が供給されるために、分周器１０の出力の分周比は、図２に示す如く、１／２となる。
【００１９】
上記のように、分周器１０によれば、分周器集積回路１に供給される入力信号を選択的に遮断する切り換えスイッチ回路３と、前記入力信号を分周集積回路１の出力に代わって選択的に送出する切り換えスイッチ回路４とを設けて、分周器集積回路１が同一の分周比の出力を送出する制御信号の２つの組み合わせを利用して、該２つの組み合わせの一方の組み合わせの制御信号によって切り換えスイッチ回路３および４を制御して、入力信号を分周器集積回路１の出力に代わって分周器１０の出力としたため、制御信号の数を増加させずに、選択的に分周器集積回路１による分周出力と分周器集積回路１をバイパスさせた入力信号とを送出することができる。
【００２０】
次に本発明にかかる分周器の他の実施の形態について説明する。
【００２１】
図３は本発明の他の実施の形態にかかる分周器２０の構成を示すブロック図である。
【００２２】
分周器２０は、分周器集積回路１の端子ＳＷ１および端子ＳＷ２に各別に制御信号１と制御信号２を印加し、分周器集積回路１の端子ＯＵＴからの分周出力を結合コンデンサＣ４を介して分周器２０の分周出力として選択的に送出させる。
【００２３】
一方、電源電圧がエミッタに供給されたトランジスタＱ２のベースに抵抗Ｒ５およびダイオードＤ１の直列回路を介して制御信号１を印加して、制御信号１に基づいてダイオードＤ１をオン・オフ制御して、ダイオードＤ１のオン・オフに基づいてトランジスタＱ２をオン・オフ制御する。
【００２４】
さらに、トランジスタＱ２のベースを抵抗Ｒ５とトランジスタＱ１との直列回路を介してアースし、トランジスタＱ１のベースに制御信号２を印加して、制御信号２に基づいてトランジスタＱ１をオン・オフ制御して、トランジスタＱ１のオン・オフに基づいてトランジスタＱ２をオン・オフ制御する。
【００２５】
トランジスタＱ２のコレクタは分周器集積回路１の端子Ｖｃｃおよび端子ＳＢに接続して、トランジスタＱ２を介して分周器集積回路１の端子Ｖｃｃおよび端子ＳＢに電源電圧Ｖｃｃを印加すると共に、トランジスタＱ２のコレクタを介して出力される電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１を介して分周器集積回路１の入力端子ＩＮおよびダイオードＤ２のアノードに印加する。抵抗Ｒ１を介した電源電圧Ｖｃｃの印加によってダイオードＤ２をオン状態に制御して、結合コンデンサＣ１およびダイオードＤ２を介して供給される入力信号を分周器２０の端子ＩＮに印加する。
【００２６】
一方、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ３とＲ４とによって分圧し、ダイオードＤ２のカソードは抵抗Ｒ２を介してアースして、ダイオードＤ２を介して抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とによって電源電圧Ｖｃｃを分圧し、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との分圧電圧をダイオードＤ３のアノードに供給し、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との分圧電圧をダイオードＤ３のカソードに印加して、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２による分圧電圧に基づいてダイオードＤ３をオン・オフ制御して、結合コンデンサＣ１を介して供給される入力信号をダイオードＤ３および結合コンデンサＣ３を介して分周器２０の出力として選択的に送出させる。
【００２７】
ここで、トランジスタＱ２がオン状態の時には、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とによる分圧電圧が抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とによる分圧電圧より高くなるように、逆にトランジスタＱ２がオフ状態の時には、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とによる分圧電圧が抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とによる分圧電圧より低くなるように、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の抵抗値が選択してある。
【００２８】
ここで、ダイオードＤ２が第１の切り換え手段に対応し、ダイオードＤ３が第２の切り換え手段に対応し、トランジスタＱ１およびＱ２、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ４が実質的に制御手段に対応している。
【００２９】
上記のように構成された分周器２０において、制御信号１および制御信号２が共にＬレベルのときは、トランジスタＱ１がオフ状態に制御され、ダイオードＤ１がオン状態に制御されて、トランジスタＱ２はオン状態になって電源電圧Ｖｃｃが分周器集積回路１の端子ＳＢ、端子Ｖｃｃおよび抵抗Ｒ１に印加される。したがって、ダイオードＤ２はオン状態に制御され、かつ抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２による分圧電圧によってダイオードＤ３はオフ状態に制御されて、分周器２０の入力はダイオードＤ２を介して分周器集積回路１の端子ＩＮに供給されて分周され、分周器集積回路１の分周出力が分周器２０の分周出力として送出される。この場合、出力の分周比は制御信号１および制御信号２が共にＬレベルのため、図４に示す如く、１／８となる。
【００３０】
制御信号１がＨレベルであり、かつ制御信号２がＬレベルのときは、ダイオードＤ１およびトランジスタＱ１が共にオフ状態に制御されて、トランジスタＱ２はオフ状態になって電源電圧Ｖｃｃは分周器集積回路１の端子ＳＢ、端子Ｖｃｃおよび抵抗Ｒ１に印加されない。したがって、ダイオードＤ２はオフ状態に制御され、かつ抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４による分圧電圧によってダイオードＤ３はオン状態に制御されて、分周器２０の入力はダイオードＤ３および結合コンデンサＣ３を介して分周器２０の出力としてそのまま送出される。すなわちこの場合は、分周器２０の出力は、図４に示す如く、１／１となる。
【００３１】
制御信号１がＬレベルであり、かつ制御信号２がＨレベルのときは、ダイオードＤ１がオン状態に制御され、かつトランジスタＱ１もオン状態に制御されて、トランジスタＱ２はオン状態になって電源電圧Ｖｃｃが分周器集積回路１の端子ＳＢ、端子Ｖｃｃおよび抵抗Ｒ１に印加される。したがって、ダイオードＤ２はオン状態に制御され、かつ抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２による分圧電圧によってダイオードＤ３はオフ状態に制御されて、分周器２０の入力はダイオードＤ２を介して分周器集積回路１の端子ＩＮに供給されて分周され、分周器集積回路１の分周出力が分周器２０の分周出力として送出される。この場合、出力の分周比は制御信号１がＬレベルであり、かつ制御信号２がＨレベルのため、図４に示す如く、１／４となる。
【００３２】
制御信号１および制御信号２が共にＨレベルのときは、ダイオードＤ１がオフ状態に制御されるが、トランジスタＱ１がオン状態に制御されて、トランジスタＱ２はオン状態になって電源電圧Ｖｃｃが分周器集積回路１の端子ＳＢ、端子Ｖｃｃおよび抵抗Ｒ１に印加される。したがって、ダイオードＤ２はオン状態に制御され、かつ抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２による分圧電圧によってダイオードＤ３はオフ状態に制御されて、分周器２０の入力はダイオードＤ２を介して分周器集積回路１の端子ＩＮに供給されて分周され、分周器集積回路１の分周出力が分周器２０の分周出力として送出される。この場合、出力の分周比は制御信号１および制御信号２が共にＨレベルのため、図４に示す如く、１／２となる。
【００３３】
以上説明したように分周器２０によれば、分周器集積回路１に供給される入力信号を選択的に遮断するダイオードＤ２と、前記入力信号を分周集積回路１の出力に代わって選択的に送出するダイオードＤ３とを設けて、分周器集積回路１が同一の分周比の出力を送出する制御信号の２つの組み合わせを利用して、該２つの組み合わせの一方の組み合わせの制御信号によってダイオードＤ２およびＤ３を制御して、入力信号を分周器集積回路１の出力に代わって分周器２０の出力としたため、制御信号の数を増加させずに、選択的に分周器集積回路１による分周出力と分周器集積回路１をバイパスさせた入力信号とを送出することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる分周器によれば、分周器制御のための信号線の数を増加させることなく、基本波を選択的に出力することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる分周器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した分周器の作用の説明に供する説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態にかかる分周器の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した分周器の作用の説明に供する説明図である。
【図５】分周器集積回路の説明に供するブロック図である。
【図６】図５に示した分周器集積回路の作用の説明に供する説明図である。
【図７】従来の分周器の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示した分周器集積回路の作用の説明に供する説明図である。
【符号の説明】
１ 分周器集積回路
３および４ 切り換えスイッチ回路
５ アンドゲート
６ インバータ
１０および２０ 分周器
Ｄ１〜Ｄ３ ダイオード
Ｑ１およびＱ２ トランジスタ

Claims (2)

1. 入力された制御信号の組み合わせに基づく分周比で入力信号を分周して出力する分周器集積回路と、
   該分周器集積回路に供給される入力信号を選択的に遮断する第１の切り換え手段と、
   前記分周器集積回路の出力に代わって前記入力信号を選択的に送出する第２の切り換え手段と、
   前記分周器集積回路が同一分周比の出力を送出させる制御信号の複数の組み合わせ中の一方の組み合わせのみの制御信号が入力されたとき出力によって第２の切り換え手段を導通状態に制御するアンドゲートと、該アンドゲートの出力を入力とし前記第２の切換手段が導通状態に制御されているとき出力によって第１の切り換え手段を遮断状態に制御するインバータとを含む制御手段と、
   を備えたことを特徴とする分周器。
2. 入力された制御信号の組み合わせに基づく分周比で入力信号を分周して出力する分周器集積回路と、
   該分周器集積回路に供給される入力信号を選択的に遮断する第１のダイオードを含む第１の切り換え手段と、
   前記分周器集積回路の出力に代わって前記入力信号を選択的に送出する第２のダイオードを含む第２の切り換え手段と、
   前記分周器集積回路が同一分周比の出力を送出させる制御信号の複数の組み合わせ中の一方の組み合わせのみの制御信号が入力されたとき、第１のダイオードをオフ状態に制御し、かつ第２のダイオードをオン状態に制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする分周器。

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