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発明の名称 発振器回路
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−45928
公開日 平成6年(1994)2月18日
出願番号 特願平4−199793
出願日 平成4年(1992)7月27日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎
発明者 大田和 久雄
要約 目的
発振器の発振周波数を純電子的に自動調整できるようにする。

構成
発振素子1,反転増幅器2等からなる発振器OSCの出力は周波数測定器6に供給され、その発振周波数が検出される。パーソナルコンピュータ7はこの検出された発振周波数が予め設定されている所定の範囲内にあるか否かを判定する。マイコン4はD/Aコンバータ5から制御電圧Vcを出力するが、パーソナルコンピュータ7の判定結果に応じて制御電圧Vcを増減する。制御電圧Vcは可変容量コンデンサ3に印加される。可変容量コンデンサ3の容量は印加されるこの制御電圧Vcの大きさに応じて変化し、これにより、発振器OSCの発振周波数が変化する。そこで、発振器OSCの発振周波数が上記所定の範囲からずれると、この所定範囲に入るようにマイコン4が制御電圧Vcを加減する。
特許請求の範囲
【請求項1】 発振素子と反転増幅器等からなる発振器を備えた発振器回路において、該発振器にその発振周波数を決める可変容量コンデンサを設けるとともに、該発振器の発振周波数を検出する第1の手段と、検出された該発振周波数が予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定し、この判定結果に応じた制御電圧を形成して該可変容量コンデンサに印加する第2の手段とを設けたことを特徴とする発振器回路。
【請求項2】 請求項1において、前記第1の手段は周波数測定器からなり、前記第2の手段は、検出された前記発振周波数が予め設定された前記所定の範囲内にあるか否かを判定するパーソナルコンピュータとこの判定結果に応じた前記制御電圧を形成するマイクロコンピュータからなることを特徴とする発振器回路。
【請求項3】 請求項1において、前記第1の手段は前記発振器の発振周波数と基準周波数との差を検出する比較手段からなり、前記第2の手段はマイクロコンピュータからなることを特徴とする発振器回路。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発振素子と反転増幅器等からなる発振器を備えた発振器回路に係り、特に、その発振周波数の調整に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水晶発振器の発振周波数を精度良く調整するためには、トリマ−コンデンサを発振器に設け、発振周波数が所望する値になるように、それを機械的に回転させていた。しかし、この方法で自動的に調整する方法を実現するには、トリマ−コンデンサに回転機構の先端部を正しく当てなければならない等の困難な問題が存在する。このような技術としては、テレビジョン受像機のチュ−ニングシステムがあり、例えば「NHKテレビ技術教科書(上)」 1989年 pp.134−139に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、発振周波数を自動的に調整する方法が簡単ではなく、自動調整を実現するには、トリマ−コンデンサを機械的に回転させる機構を設けなければならなかった。
【0004】本発明の目的は、かかる問題を解消し、機械的な調整機構を不要とし、発振周波数を純電子的に自動的に調整可能とした発振器回路を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、発振器にその発振周波数を決める可変容量コンデンサを設けるとともに、該発振器の発振周波数を検出する第1の手段と、検出された該発振周波数が予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定し、この判定結果に応じた制御電圧を形成して該可変容量コンデンサに印加する第2の手段とを設ける。
【0006】
【作用】第1の手段で発振器の発振周波数が検出され、この検出された発振周波数が所定の範囲からはずれている場合には、第2の手段が制御信号を変化させ、これによって可変容量コンデンサの容量が変化する。従って、発振器の発振周波数が所定の範囲に入るようになる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明する。図1は本発明の一実施例を示す構成図であって、1は発振素子、2は反転増幅器、3は可変容量コンデンサ、4はマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)、5はD/A(ディジタル/アナログ)コンバ−タ、6は周波数測定器、7はパーソナルコンピュータ、8はメモリ、R1,R2は抵抗、C1,C2はコンデンサである。
【0008】同図において、水晶発振子やセラミック発振子等による発振素子1、反転増幅器2、可変容量コンデンサ3、抵抗R1,R2及びコンデンサC1,C2により発振器が構成されている。この発振器の発振周波数は可変容量コンデンサ3の容量、抵抗R1の抵抗値、コンデンサC1,C2の容量によって決まるが、可変容量コンデンサ3の容量を変化させることにより、この発振周波数を変化させることができる。
【0009】この発振器の発振周波数は外部装置としての周波数測定器6で検出され、その検出結果がパ−ソナルコンピュ−タ7に供給されてこの発振周波数が所望の範囲内にあるか否かの判断が行なわれる。外部メモリ8を備えたマイコン4はこの判断結果に応じて制御データを形成し、D/Aコンバ−タ5でアナログの制御電圧Vcとして出力する。この制御電圧Vcは抵抗R2を介して可変容量コンデンサ3に印加され、この印加された制御電圧Vcに応じて可変容量コンデンサ3の容量が変化する。この制御電圧Vcに対する発振器の発振周波数の変化特性を図2に示す。
【0010】そこで、パーソナルコンピュータ7が発振器の発振周波数が上記所定の範囲よりも高いと判断した場合には、マイコン4はD/Aコンバ−タ5から出力する制御電圧Vcを小さくしていく。これにより、発振器の発振周波数が低くなっていく。逆に、パーソナルコンピュータ7が発振器の発振周波数が上記所定の範囲よりも低いと判断した場合には、マイコン4はD/Aコンバ−タ5から出力する制御電圧Vcを大きくしていく。これにより、発振器の発振周波数が高くなっていく。このようにして、発振器の発振周波数は自動的に上記所定の範囲内に保持される。
【0011】図3は本発明による発振回路の他の実施例を示す構成図であって、9は発振素子、10は反転増幅器、11は位相比較器、12は可変容量コンデンサ、13はA/Dコンバータ、14,15は分周器、R3,R4,R5は抵抗、C3,C4はコンデンサであり、図1に対応する部分には同一符号をつけている。
【0012】図3において、発振器OSC1は図1における発振器OSCと同じ構成をなしており、発振素子9,反転増幅器10及び抵抗R3は固定発振周波数の発振器OSC2を構成している。
【0013】発振器OSC1の出力は分周器15で分周され、また、発振器OSC2の出力は分周器14で分周されて夫々位相比較器11に供給され、これらの位相差に応じた位相差電圧Vφが得られる。この位相差電圧Vφは抵抗R5,R4を介して可変容量コンデンサ12に印加される。可変容量コンデンサ12の容量はこの位相差電圧Vφに応じて変化し、これにより、発振器OSC2の出力位相と一致するように、発振器OSC1の発振位相が変化する。
【0014】また、マイコン4はA/Dコンバータ13から位相差電圧Vφを取り込み、この位相差電圧Vφに応じた制御電圧VcをD/Aコンバータ5から出力する。位相差電圧Vφに対する制御電圧Vcの関係の一例を図4に示す。この例では、発振器OSC1の発振周波数の可変可能範囲はA/Dコンバ−タ13に入力される位相差電圧Vφが0.5(V)〜4.5(V)の範囲にある範囲である。
【0015】この場合でも、マイコン4は、発振器OSC1の発振周波数が所定の範囲内にあるように、制御電圧Vcによって発振器OSC1を制御するが、位相差電圧Vφによってこの発振器OSC1の発振周波数が所定の範囲内にあるか否かを判断する。従って、マイコン4では、発振器OSC1の発振周波数があるべき所定の範囲と位相差電圧Vφの範囲とを対応付けられている。ここで、図4に示す関係において、発振器OSC1の発振周波数があるべき所定の範囲が位相差電圧Vφの1(V)〜4(V)の範囲に対応するものとして、マイコン4の動作を図5により説明する。
【0016】まず、マイコン4は位相差電圧Vφを取り込み(ステップ501)、この位相差電圧Vφが1(V)〜4(V)の範囲内にあるか否かを判定する(ステップ502)。発振器OSC1の発振周波数が上記所定の範囲内にあるときには、1(V)≦Vφ≦4(V)であるので、マイコン4はステップ501,502の処理を繰り返し、D/Aコンバータ5からそのときの制御電圧Vcをそのまま変化させずに発振器OSC1に供給しつづける。
【0017】発振器OSC1の発振周波数が上記所定の範囲外にあるときには、ステップ502からステップ503に移り、位相差電圧Vφが1(V)よりも低いか否か判定する。低いときには、D/Aコンバータ5から出力する制御電圧Vcを一定の電圧分ΔVcだけ低くし(ステップ504)、次の位相差電圧Vφを取り込む(ステップ501)。この制御電圧Vcを一定の電圧分ΔVcだけ低くすることによって発振器OSC1の発振周波数が高くなるが、次に取り込んだ位相差電圧Vφがまだ1(V)よりも低いときには(ステップ502,503)、D/Aコンバータ5から出力する制御電圧Vcをさらに電圧分ΔVcだけ低くする(ステップ504)。このようにして、位相差電圧Vφが1(V)以上になるまでステップ501〜504の一連の処理が繰り返され、制御電圧Vcを電圧分ΔVcずつ低くしていく。
【0018】また、発振器OSC1の発振周波数が上記所定の範囲外にあって、位相差電圧Vφが4(V)よりも高いときには(ステップ502,503,505)、上記とは逆に、マイコン4は、D/Aコンバータ5から出力する制御電圧Vcを一定の電圧分ΔVcだけ高くし(ステップ506)、次の位相差電圧Vφを取り込む(ステップ501)。この制御電圧Vcを一定の電圧分ΔVcだけ高くすることによって発振器OSC1の発振周波数が低くなるが、次に取り込んだ位相差電圧Vφがまだ4(V)よりも高いときには(ステップ502,503,504)、D/Aコンバータ5から出力する制御電圧Vcをさらに電圧分ΔVcだけ高くする(ステップ506)。このようにして、位相差電圧Vφが4(V)以下になるまでステップ501〜503,505,506の一連の処理が繰り返され、制御電圧Vcを電圧分ΔVcずつ高くしていく。
【0019】以上のようにして、発振器OSC1の発振周波数は上記所定の範囲内に入るようになる。
【0020】なお、可変容量コンデンサ3の印加電圧が適切でないときや、温度が変化して発振素子1,9の温度特性により発振周波数が変化してしまったとき等では、発振素子1の発振周波数と発振素子9の発振周波数は無関係になってしまい、位相差電圧Vφが図5に示す範囲から出てしまうことがある。しかし、この場合でも、位相差電圧Vφが1(V)〜4(V)の範囲から外れることになるから、同様に制御可能である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、発振器の周波数を自動的に調整可能であり、従来行なわれていたトリマ−コンデンサによる手動の調整を必要とせず、調整時間を短縮できる。また、コンピュ−タで周波数を監視できるので、調整精度と信頼性が格段に向上する。
【0022】また、本発明によれば、2つの発振周波数の位相制御の監視と制御をマイクロコンピュ−タで自動的に行なうことができ、信頼性が格段に向上する。




 

 


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