JPS63110818A - 位相同期発振器 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、位相同期ループを用いた位相同期発振器、特
に、携帯無線通信装置、その他の低消費電力化された装
置に適し、位相同期ループ回路を間欠動作させる位相同
期発振器に関する。

〔従来の技術〕

無線通信装置、特に携帯形装置において平均消費電力を
手減する一手法として、比較的消費電力の大きい位相同
期発振器の一部回路を間欠動作させる手法が特開昭５８
−６６４３４号、特開昭５８−１５９０２９号および本
発明の発明者等による位相同期発振器（特願昭６ｌ−０
５４８００）に記載されている０通常、位相同期発振器
は、基準発振器、その出力クロックを分周する基準分周
器、電圧制御発振器（以下ｖＣｏと略す）、その出力ク
ロックを分周する分周器、その両分周器の分周キャリ信
号間の位相を比較する位相比較器、およびその出力位相
誤差信号を平滑し、ｖＣＯ制御電圧を出力するループフ
ィルタから構成される上記従来技術では、ＶＣＯを除く
回路の一部又は全部に対する電源供給を断続することに
より、平均消費電力の低減を図っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、ＶＣＯのクロックを分周する分周器
（以下単に分周器と称す）への電源供給を間欠動作によ
って断続した場合、ＶＣＯの出力端子から見た負荷イン
ピーダンスが変化する点について配慮がされていなかっ
た。従って、電源が投入されている状態、即ち位相同期
状態から、分周器への電源供給が遮断され、ＶＣＯがフ
リーラン状態になった瞬間に、上述の負荷インピーダン
スの変化により、ＶＣＯの発振周波数が変動し、安定な
通信ができないという問題があった。

本発明の目的は１間欠勤作する位相同期発振器において
、電源遮断の瞬間に生じるｖＣＯの発振周波数変動を極
力小さくすることができる位相同期発振器を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ＶＣＯと分周器の間に、クロック信号の伝
達方向とは逆方向に伝達する信号に対して減衰量を有す
るデバイスあるいは回路を挿入することにより、達成さ
れる。

〔作用〕

上述・のように、ＶＣＯと分周器の間に挿入された逆方
向減衰量を有するデバイスあるいは回路は、ＶＣＯの出
力端子から見た負荷インピーダンスをほぼ一定に保つ働
きがある。即ち、分周器の入力インピーダンスが電源の
断続により変動しても。

上記の挿入デバイスあるいは回路の減衰量に応じて、Ｖ
ＣＯの負荷インピーダンスの変動は小さく抑えられる。

以上の結果１分周器への電源供給が遮断され、ＶＣＯが
フリーラン状態になった瞬間のｖＣｏの発振周波数の変
動は非常に小さくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。本実
施例は、本発明の発明者等による位相同期発振器（特願
昭６ｌ−０５４８００）における第１図の実施例に、本
発明を実施した、即ちアイソレータ２０をＶＣＯ５とプ
リスケーラ６の間に（端子２１．２１間に）挿入した例
である。

基準発振器１から出力されるクロックは基準分周器２と
零位相検出回路１４に入力される。基準分周器２からの
分周キャリ信号は位相比較器に入力される。一方、ＶＣ
Ｏ５からの出力されるクロックは、端子２１．アイソレ
ータ２０．端子２２を順次経て、プリスケーラ６に入力
される。プリスケーラ６からの分周クロックは分周器７
と零位相検出回路１４に入力される。分周器７からの分
周キャリ信号は位相比較器３のもう一つの入力端子に入
力され１位相比較器３から出力される位相誤差信号はル
ープフィルタ４で平滑化される。

平滑化位相誤差信号は１間欠勤作用電圧保持回路１０を
経て、ＶＣＯ５の周波数制御端子に印加される。端子１
７から入力される間欠制御信号は、駆動回路１１を経て
、スイッチ９を駆動し、電源８から供給される電圧／電
流を断続する。駆動回路１１から出力されるもう一つの
信号は制御回路１２とリセットパルス発生回路１３に供
される。

回路１３は電源再投入時に、リセットパルス信号をプリ
セット発生回路に供給する。２個のクロックが入力され
る零位相検出回路１４は零位相信号をプリセットパルス
発生回路１５と制御回路１２に供給する。プリセットパ
ルス発生回路は、電源再投入後、最初の零位相信号を検
出して、リセットパルス信号Ｇｔ！：発生し、基準分周
器２と分周器７に印加する。制御回路１２から構成され
る装置は、基準分周器２と分周器７から出力される分周
キャリ信号の遮断２通過を制御すると共に、電圧保持回
路１００の保持、導通機能を制御する。この実施例では
、ｖＣＯ５，スイッチ９．駆動回路１１、制御回路１２
には、電源８から電圧が直接供給され、他の回路にはス
イッチ９からの断続された電圧が印加されている。

以下、本実施例の動作について説明する。但し、間欠ｍ
１作のうち、本発明に直接関係がない部分の動作につい
ては、止揚の特願昭６１− ０５４８００に詳細に記述されているので、省略する。

アイソレータ２０は、衆知の如く、信号が順方向に伝達
する場合はほとんどその振幅が減衰されず、逆方向に伝
達する場合は振幅が大きく減衰される。従って、アイソ
レータの出力端子に接続される負荷のインピーダンスが
変動しても、アイソレータの入力インピーダンスはほと
んど変化しない。

一方、端子１７から入力された間欠制御信号は、駆動回
路１１を通してスイッチ９を開閉することにより、電源
８からプリスケーラ６などへの電圧／電流供給を断続す
る。この電圧／電流の断続により、プリスケーラ６を構
成するトランジスタなどの能動素子のバイアス点が変動
するために、プリスケーラ６の入力インピーダンスが変
化する。

しかし、端子２１．２２の間にアイソレータが挿入され
ているので、端子２１からアイソレータ側を見た負荷イ
ンピーダンスはほとんど変化しない。

従って、間欠動作の電源断時にｖＣｏがフリーラン状態
になっても、負荷変動による発振周波数の変化は非常に
小さくなり、目的が達せられる。

端子２１と２２の間に挿入するものはアイソレータでな
くとも、逆方向減衰量を有するデバイス又は回路であれ
ば、同様な効果が期待できる。そのような他の実施例を
第２図〜第４図に示す。

第２図は端子２１と２２の間に衆知の技術による増幅器
２３を挿入した実施例である。２４はＮＰＮトランジス
タ、２５は入力結合及び整合用コンデンサ、２６は入力
整合用インダクタ、２７は出力整合用インダクタ、２８
は出力結合及び整合用コンデンサ、２９はエミッタ短絡
用コンデンサ、３０は電流制限用抵抗、３１はバイパス
コンデンサ、３２と３３はベースバイアス用抵抗であり
、端子３４から電源電圧が印加される。第１図のｖＣＯ
５の出力信号は、端子２１から第２図のコンデンサ２５
を経て、トランジスタ２４のベースに入力される。増幅
された信号は、トランジスタ２４のコレクタからコンデ
ンサ２８を経て、端子２２に出力される。その出力信号
は第１図のプリスケーラ６に入力される。増幅器２３の
出力インピーダンスとプリスケーラ６の入力インピーダ
ンスが不整合の場合、プリスケーラ６に入力された信号
の一部は反射波となって、端子２２からトランジスタ２
４のコレクタに逆流する。一般に増幅器の逆方向利得は
３０分の１以下であり、端子２１に現われる反射波は大
きく減衰されている。

従って、増幅器２３に電源を常時印加しておけば、プリ
スケーラ６の入力インピーダンスが間欠動作により変動
しても、増幅器２３の入力インピーダンス変動は非常に
小さくなる。この結果、第１図と同じような効果が得ら
れる。

第２図の実施例の変形として、プリスケーラ６において
分周部と入力増幅部の電源供給を別個にし、入力増幅部
の電源は常時印加しておき、分周部への電源供給のみを
間欠動作により断続する。

これにより、本発明の目的を達することができる。

この場合、第１図の端子２１と２２を直結でき、余分な
デバイスが不要になるという効果がある。

第３図は端子２１と２２の間に減衰器３５を挿入した実
施例である。減衰器３５は端子２１と２２間の抵抗３６
および端子２２と接地間の抵抗３７から成る。面抵抗の
抵抗値をそれぞれＲ１゜Ｒ２とし、又、説明を筒中、に
するためにｖＣＯの出力インピーダンスＺＩｌ＋とプリ
スケーラの入力インピーダンスＺＬを純抵抗と考える。

端子２】から端子２２側を見た総合入力インピーダンス
ＺＴは次の（１）式で与えられる。

Ｒ１，Ｒ，、ＲＬの正規化抵抗値を、例えば、それぞれ
３／４．１／３．１とすると、ＺＴ＝１となる０次にＺ
Ｌが１から３に変化したとすると、ＺＴ＝１となる。次
にＺＬが１から３に変化したとすると、ＺＴ＝１．０５
となる。この例のように、（１）式右辺の第２項でＺＬ
の変動が分母と分子で相殺され、かつ右辺第一項に固定
環があるので、２丁の変動は非常に小さくなる。従って
、第３図の実施例によれば、位相同期回路の間欠動作を
行っても、ｖＣＯの負荷インピーダンスはほぼ一定とな
るので、電源断時にｖＣＯがフリーラン状態になっても
、発振周波数の変化は非常に小さくなる効果がある。

第４図は端子２１と２２の間に減衰器３８を挿入した他
の実施例である。減衰器３８は端子２１と２２間の抵抗
３９および端子２２と接地間のコンデンサ４０から成る
。本実施例や衆知のＴ１型減衰器、Ｔ型減衰器などを端
子２１と２２の間に挿入することにより、ｖＣＯの負荷
インピーダンスをほぼ一定に保つことができ、本発明の
目的を達することができる。

以上の実施例では、第１図に示すようにプリスケーラが
存在する場合について説明したが、プリスケーラがなく
てｖＣＯ５の出力が分周器７に直接入力される場合につ
いても、ｖＣＯ５と分周器７の間にアイソレータ、増幅
器、減衰器などの逆方向減衰量を有するデバイス又は回
路を挿入することにより、本発明の目的を達することは
明らかである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ｖＣＯの負荷インピーダンスをほぼ一
定に保つことができるので、間欠動作を行ってもｖＣｏ
の発振周波数をほぼ一定に保つ効果がある。従って１本
発明を通信機器に適用すれば、低消費電力で、かつ安定
な通信が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した位相同期発振器のブロック図
、第２〜第４図は他の実施例を示す部分回路図である。 １・・・基準発振器、２・・・基準分周器、３・・・位
相比較器、４・・・ループフィルタ、５・・・ｖＣＯ，
６・・・プリスケーラ、７・・・分周器、８・・・電源
、９・・・スイッチ、２０・・・アイソレータ、２３・
・・増幅器、３５．３８・・・減衰器。 り１５ノ囚 第Ｚ目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電圧制御発振器に制御電圧を加える位相同期ループ
   と、上記位相同期ループを構成する回路の少なくとも一
   部の回路の電源を断続するスイッチと、上記制御電圧を
   電源断の期間保持する機能を有する回路と、 電源電圧が常時印加されている上記電圧制御発振器と、
   上記位相同期ループ内の位相比較器との間に挿入され、
   かつ上記スイッチにより断続された電源電圧が印加され
   る分周器を有する間欠動作位相発振器において、 上記電圧制御発振器と上記分周器の間に、上記分周器か
   ら上記電圧制御発振器の方向に伝達する信号の振幅を減
   衰させる機能を有する手段を具備して構成されたことを
   特徴とする位相同期発振器。 ２、第１項記載の位相同期発振器において、上記手段と
   してアイソレータを用いることを特徴とする位相同期発
   振器。 ３、第１項記載の位相同期発振器において、上記手段と
   して常時電源電圧が印加された増幅器を用いることを特
   徴とする位相同期発振器。 ４、第３項記載の位相同期発振器において、上記の常時
   電源電圧が印加された増幅器と上記分周器を同一の基板
   上に集積化したことを特徴とする位相同期発振器。 ５、第１項記載の位相周期発振器において、上記手段と
   して、抵抗、コンデンサおよびインダクタの一部又は全
   部を組合せて構成した減衰器を用いたことを特徴とする
   位相同期発振器。