JPH10170568A - スペクトラムアナライザ - Google Patents
スペクトラムアナライザInfo
- Publication number
- JPH10170568A JPH10170568A JP33405496A JP33405496A JPH10170568A JP H10170568 A JPH10170568 A JP H10170568A JP 33405496 A JP33405496 A JP 33405496A JP 33405496 A JP33405496 A JP 33405496A JP H10170568 A JPH10170568 A JP H10170568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- voltage
- local oscillator
- oscillation
- oscillator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 第1局部発振器の発振周波数の浮動量が小さ
く、表示される周波数スペクトルの周波数表示位置の確
度が高いスペクトラムアナライザを提供する。 【解決手段】 フェイズロックループと基準発振器とに
よって第1局部発振器の発振周波数を周波数掃引の開始
毎に所定の正確な周波数に設定し、この設定状態でフェ
イズロックループに設けたサンプルホールド回路をホー
ルドモードに切替える。このホールド電圧にランプ電圧
を加算して第1局部発振器の発振周波数を周波数掃引さ
せる。これと共に、第1局部発振器の発振周波数を周波
数−電圧変換し、その変換して得た電圧信号とランプ電
圧との偏差を求め、その偏差値を積分して第1局部発振
器に与える制御ループを付加した構成とする。
く、表示される周波数スペクトルの周波数表示位置の確
度が高いスペクトラムアナライザを提供する。 【解決手段】 フェイズロックループと基準発振器とに
よって第1局部発振器の発振周波数を周波数掃引の開始
毎に所定の正確な周波数に設定し、この設定状態でフェ
イズロックループに設けたサンプルホールド回路をホー
ルドモードに切替える。このホールド電圧にランプ電圧
を加算して第1局部発振器の発振周波数を周波数掃引さ
せる。これと共に、第1局部発振器の発振周波数を周波
数−電圧変換し、その変換して得た電圧信号とランプ電
圧との偏差を求め、その偏差値を積分して第1局部発振
器に与える制御ループを付加した構成とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は例えば被測定信号
に含まれる周波数成分を分析し、その周波数スペクトル
を表示すること等に利用されるスペクトラムアナライザ
に関する。
に含まれる周波数成分を分析し、その周波数スペクトル
を表示すること等に利用されるスペクトラムアナライザ
に関する。
【0002】
【従来の技術】図5にスペクトラムアナライザの概略の
構成を示す。図5の例では第1、第2、第3の3段構成
の周波数混合器MX1,MX2,MX3によって入力端
子1に入力された被測定信号の周波数を低減させ、その
周波数低減された被測定信号を振幅検波器DTにおいて
振幅検波し、その振幅検波出力をデジタル処理型の表示
器DSPのY軸入力端子TYに入力し、ランプ電圧発生
器2から出力されるランプ電圧VLをX軸入力端子TX
に入力することによりX軸掃引を行なって横軸を周波数
目盛とする周波数分析結果を表示する構成とした場合を
示す。
構成を示す。図5の例では第1、第2、第3の3段構成
の周波数混合器MX1,MX2,MX3によって入力端
子1に入力された被測定信号の周波数を低減させ、その
周波数低減された被測定信号を振幅検波器DTにおいて
振幅検波し、その振幅検波出力をデジタル処理型の表示
器DSPのY軸入力端子TYに入力し、ランプ電圧発生
器2から出力されるランプ電圧VLをX軸入力端子TX
に入力することによりX軸掃引を行なって横軸を周波数
目盛とする周波数分析結果を表示する構成とした場合を
示す。
【0003】FL1,FL2,FL3はそれぞれ各周波
数混合器MX1,MX2,MX3の周波数混合出力から
差の周波数の信号を取り出すフィルタを示す。またLO
1,LO2,LO3はそれぞれ周波数混合器MX1,M
X2,MX3に局部発振信号を与える第1、第2、第3
局部発振器を示す。ここで第2、第3局部発振器LO
2,LO3は水晶発振器のような周波数が安定した固定
発振器が用いられるが、第1局部発振器LO1は例えば
電圧制御発振器で構成され、ランプ電圧発生器2からラ
ンプ電圧VLが与えられて、発振周波数が周波数掃引さ
れる。この周波数掃引動作によって入力端子1に入力し
た被測定信号の周波数分析が行なわれる。
数混合器MX1,MX2,MX3の周波数混合出力から
差の周波数の信号を取り出すフィルタを示す。またLO
1,LO2,LO3はそれぞれ周波数混合器MX1,M
X2,MX3に局部発振信号を与える第1、第2、第3
局部発振器を示す。ここで第2、第3局部発振器LO
2,LO3は水晶発振器のような周波数が安定した固定
発振器が用いられるが、第1局部発振器LO1は例えば
電圧制御発振器で構成され、ランプ電圧発生器2からラ
ンプ電圧VLが与えられて、発振周波数が周波数掃引さ
れる。この周波数掃引動作によって入力端子1に入力し
た被測定信号の周波数分析が行なわれる。
【0004】図6に第1局部発振器LO1の発振周波数
を周波数掃引させるための制御回路の一例を示す。第1
局部発振器LO1の発振周波数は主にランプ電圧発生器
2が出力するランプ電圧VLによって制御されるが、周
波数掃引の開始毎に、フェイズロックループPLL1に
よって周波数掃引帯域幅の中心周波数を正確に設定する
動作を行なっている。
を周波数掃引させるための制御回路の一例を示す。第1
局部発振器LO1の発振周波数は主にランプ電圧発生器
2が出力するランプ電圧VLによって制御されるが、周
波数掃引の開始毎に、フェイズロックループPLL1に
よって周波数掃引帯域幅の中心周波数を正確に設定する
動作を行なっている。
【0005】つまり、第1局部発振器LO1の周波数掃
引動作が例えば図7に示すように5GHz±50kHz
であったとすると、周波数掃引の開始時にフェイズロッ
クループPLL1によって第1局部発振器LO1の発振
周波数を5GHzに制御する。このために、例えば基準
発振器(水晶発振器のように周波数が正確な発振器)8
の発振周波数を200MHzとし、分周器9で1/20
の周波数10MHzを得て位相比較器4に入力する。
引動作が例えば図7に示すように5GHz±50kHz
であったとすると、周波数掃引の開始時にフェイズロッ
クループPLL1によって第1局部発振器LO1の発振
周波数を5GHzに制御する。このために、例えば基準
発振器(水晶発振器のように周波数が正確な発振器)8
の発振周波数を200MHzとし、分周器9で1/20
の周波数10MHzを得て位相比較器4に入力する。
【0006】一方第1局部発振器LO1の発振信号を可
変分周器3で例えば1/500の周波数に分周して位相
比較器4に入力し、基準発振器8から与えられる基準周
波数を持つ信号と位相比較する。位相比較器4の位相比
較出力は低域通過フィルタ5で平滑化され、サンプルホ
ールド回路6とアナログ加算器7を通じて第1局部発振
器LO1の制御電圧入力端子に供給する。第1局部発振
器LO1の発振周波数を設定値、この例では5GHzに
設定する場合にはサンプルホールド回路6はサンプルモ
ードに制御される。従って低域通過フィルタ5の平滑出
力電圧に変動が生じるとその変動は直ちにサンプルホー
ルド回路6とアナログ加算器7を通じて第1局部発振器
LO1に入力される。尚、この状態でランプ電圧発生器
2の出力電圧は0ボルトに保持される。従って第1局部
発振器LO1の制御電圧入力端子には低域通過フィルタ
5の平滑出力電圧だけが与えられる状態となる。
変分周器3で例えば1/500の周波数に分周して位相
比較器4に入力し、基準発振器8から与えられる基準周
波数を持つ信号と位相比較する。位相比較器4の位相比
較出力は低域通過フィルタ5で平滑化され、サンプルホ
ールド回路6とアナログ加算器7を通じて第1局部発振
器LO1の制御電圧入力端子に供給する。第1局部発振
器LO1の発振周波数を設定値、この例では5GHzに
設定する場合にはサンプルホールド回路6はサンプルモ
ードに制御される。従って低域通過フィルタ5の平滑出
力電圧に変動が生じるとその変動は直ちにサンプルホー
ルド回路6とアナログ加算器7を通じて第1局部発振器
LO1に入力される。尚、この状態でランプ電圧発生器
2の出力電圧は0ボルトに保持される。従って第1局部
発振器LO1の制御電圧入力端子には低域通過フィルタ
5の平滑出力電圧だけが与えられる状態となる。
【0007】上述した例のように、分周器3の分周比が
1/500であり、分周器9から位相比較器4に入力さ
れる基準信号の周波数が10MHzとしたから分周器3
から位相比較器4に入力する信号の周波数が10MHz
になるためには第1局部発振器LO1の発振周波数は5
GHzでなければならない。従ってフェイズロックルー
プPLL1に挿入したサンプルホールド回路6がサンプ
ルモードに制御されている状態では第1局部発振器LO
1の発振周波数は5GHzの状態に制御される。
1/500であり、分周器9から位相比較器4に入力さ
れる基準信号の周波数が10MHzとしたから分周器3
から位相比較器4に入力する信号の周波数が10MHz
になるためには第1局部発振器LO1の発振周波数は5
GHzでなければならない。従ってフェイズロックルー
プPLL1に挿入したサンプルホールド回路6がサンプ
ルモードに制御されている状態では第1局部発振器LO
1の発振周波数は5GHzの状態に制御される。
【0008】第1局部発振器LO1の発振周波数が5G
Hzに制御されている状態でサンプルホールド回路6を
ホールドモードに切替える。サンプルホールド回路6を
ホールドモードに切替えると、フェイズロックループP
LL1は開放され第1局部発振器LO1はサンプルホー
ルド回路6にホールドされた電圧によって自走発振状態
となる。
Hzに制御されている状態でサンプルホールド回路6を
ホールドモードに切替える。サンプルホールド回路6を
ホールドモードに切替えると、フェイズロックループP
LL1は開放され第1局部発振器LO1はサンプルホー
ルド回路6にホールドされた電圧によって自走発振状態
となる。
【0009】この自走発振状態でランプ電圧発生器2か
らランプ電圧VLを与え第1局部発振器LO1の発振周
波数を5GHz−50kHzから5GHz+50kHz
までの周波数範囲を周波数掃引させる。このように、従
来は第1局部発振器LO1の掃引周波数の中心を正確に
設定した状態で、ランプ電圧発生器2が出力するランプ
電圧VLによって中心周波数を中心に所定の周波数範囲
を周波数掃引させている。
らランプ電圧VLを与え第1局部発振器LO1の発振周
波数を5GHz−50kHzから5GHz+50kHz
までの周波数範囲を周波数掃引させる。このように、従
来は第1局部発振器LO1の掃引周波数の中心を正確に
設定した状態で、ランプ電圧発生器2が出力するランプ
電圧VLによって中心周波数を中心に所定の周波数範囲
を周波数掃引させている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図6に示した回路構成
によればサンプルホールド回路6はサンプルモードに制
御されている状態ではフェイズロックループPLL1が
閉ループを構成するから、第1局部発振器LO1の発振
周波数は例えば5GHzに正確に設定される。これに対
し、サンプルホールド回路6がホールドモードに切替ら
れると、フェイズロックループPLL1は開かれ制御動
作を解除されるから、第1局部発振器LO1の発振周波
数はサンプルホールド回路6のホールド電圧に依存し、
サンプルホールド回路6のホールド電圧がドリフトすれ
ばそのドリフトに従って第1局部発振器LO1の発振周
波数もドリフトする不都合が生じる。
によればサンプルホールド回路6はサンプルモードに制
御されている状態ではフェイズロックループPLL1が
閉ループを構成するから、第1局部発振器LO1の発振
周波数は例えば5GHzに正確に設定される。これに対
し、サンプルホールド回路6がホールドモードに切替ら
れると、フェイズロックループPLL1は開かれ制御動
作を解除されるから、第1局部発振器LO1の発振周波
数はサンプルホールド回路6のホールド電圧に依存し、
サンプルホールド回路6のホールド電圧がドリフトすれ
ばそのドリフトに従って第1局部発振器LO1の発振周
波数もドリフトする不都合が生じる。
【0011】図8にサンプルホールド回路6のホールド
電圧のドリフトの影響を示す。図8に示す曲線Aは正規
の周波数掃引信号の周波数変化を示す。曲線Bはホール
ド電圧がドリフトした場合の周波数掃引信号の周波数変
化を示す。つまり、サンプルホールド回路6のホールド
電圧は一般にコンデンサの充電電圧を利用するため、時
間の経過と共に電圧が低下する傾向にある。従ってラン
プ電圧VLが直線的に電圧変化をしても、ホールド電圧
が漸次低下することにより、周波数掃引信号の周波数は
目標とする最大周波数FMAXで達しない状態(ドリフ
ト量DF)が生じ、周波数掃引帯域幅が目的の範囲より
狭くなってしまう不都合が生じる。
電圧のドリフトの影響を示す。図8に示す曲線Aは正規
の周波数掃引信号の周波数変化を示す。曲線Bはホール
ド電圧がドリフトした場合の周波数掃引信号の周波数変
化を示す。つまり、サンプルホールド回路6のホールド
電圧は一般にコンデンサの充電電圧を利用するため、時
間の経過と共に電圧が低下する傾向にある。従ってラン
プ電圧VLが直線的に電圧変化をしても、ホールド電圧
が漸次低下することにより、周波数掃引信号の周波数は
目標とする最大周波数FMAXで達しない状態(ドリフ
ト量DF)が生じ、周波数掃引帯域幅が目的の範囲より
狭くなってしまう不都合が生じる。
【0012】また、掃引周波数の変化が非直線になるこ
とにより、表示器に表示される周波数スペクトルの表示
周波数位置が周波数目盛と不一致となり、周波数表示の
確度が悪くなる欠点もある。この発明の目的は、この種
の欠点を一掃し、周波数安定度が高く、また周波数の表
示確度も向上させることができるスペクトラムアナライ
ザの構成を提案するものである。
とにより、表示器に表示される周波数スペクトルの表示
周波数位置が周波数目盛と不一致となり、周波数表示の
確度が悪くなる欠点もある。この発明の目的は、この種
の欠点を一掃し、周波数安定度が高く、また周波数の表
示確度も向上させることができるスペクトラムアナライ
ザの構成を提案するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】この出願の第1発明で
は、フェイズロックループによって第1局部発振器の発
振周波数が周波数掃引帯域幅の中心周波数に設定され
る。これと共にフェイズロックループに挿入したサンプ
ルホールド回路をホールドモードに切替えた状態におい
て、このサンプルホールド回路のホールド電圧とランプ
電圧とを第1アナログ加算器にて加算し、その加算結果
を第1局部発振器の電圧制御端子に与え、第1局部発振
器の発振周波数を周波数掃引させる構成としたスペクト
ラムアナライザの周波数掃引発振器において、第1局部
発振器の発振周波数の変化を電圧信号に変換する周波数
−電圧変換器と、この周波数−電圧変換器の電圧変換出
力信号とランプ電圧との加算値を得る第2アナログ加算
器と、この第2アナログ加算器の加算値と基準電圧とを
比較し、その偏差電圧を積分し、その積分電圧を上記第
1アナログ加算器に上記ランプ電圧として印加する積分
器とを付加した構成としたものである。
は、フェイズロックループによって第1局部発振器の発
振周波数が周波数掃引帯域幅の中心周波数に設定され
る。これと共にフェイズロックループに挿入したサンプ
ルホールド回路をホールドモードに切替えた状態におい
て、このサンプルホールド回路のホールド電圧とランプ
電圧とを第1アナログ加算器にて加算し、その加算結果
を第1局部発振器の電圧制御端子に与え、第1局部発振
器の発振周波数を周波数掃引させる構成としたスペクト
ラムアナライザの周波数掃引発振器において、第1局部
発振器の発振周波数の変化を電圧信号に変換する周波数
−電圧変換器と、この周波数−電圧変換器の電圧変換出
力信号とランプ電圧との加算値を得る第2アナログ加算
器と、この第2アナログ加算器の加算値と基準電圧とを
比較し、その偏差電圧を積分し、その積分電圧を上記第
1アナログ加算器に上記ランプ電圧として印加する積分
器とを付加した構成としたものである。
【0014】この出願の第2発明では、第1局部発振器
は周波数掃引動作の開始毎に、その発振周波数を周波数
掃引帯域幅の中心周波数に設定する基準電圧源と、第1
局部発振器の発振周波数の変化を電圧変化に変換する周
波数−電圧変換器と、この周波数−電圧変換器が出力す
る電圧信号とランプ電圧発生器が出力するランプ電圧の
偏差を求めるアナログ加算器と、このアナログ加算器が
出力する偏差電圧が常時基準電圧源の電圧と等しくなる
状態に第1局部発振器の発振周波数を制御する積分器と
によって構成した周波数制御ループを付加した構成とし
たものである。
は周波数掃引動作の開始毎に、その発振周波数を周波数
掃引帯域幅の中心周波数に設定する基準電圧源と、第1
局部発振器の発振周波数の変化を電圧変化に変換する周
波数−電圧変換器と、この周波数−電圧変換器が出力す
る電圧信号とランプ電圧発生器が出力するランプ電圧の
偏差を求めるアナログ加算器と、このアナログ加算器が
出力する偏差電圧が常時基準電圧源の電圧と等しくなる
状態に第1局部発振器の発振周波数を制御する積分器と
によって構成した周波数制御ループを付加した構成とし
たものである。
【0015】この出願の第1発明及び第2発明の何れの
発明においても、第1局部発振器には周波数掃引期間中
に周波数制御ループが付加されるから、周波数掃引期間
中の発振周波数はランプ電圧の変化に正確に追従して変
化し、周波数のドリフト量を小さく制御することができ
る。従ってこの発明によれば周波数ドリフトが少なく、
然も表示される周波数スペクトルの周波数表示位置の確
度が高いスペクトラムアナライザを提供することができ
る。
発明においても、第1局部発振器には周波数掃引期間中
に周波数制御ループが付加されるから、周波数掃引期間
中の発振周波数はランプ電圧の変化に正確に追従して変
化し、周波数のドリフト量を小さく制御することができ
る。従ってこの発明によれば周波数ドリフトが少なく、
然も表示される周波数スペクトルの周波数表示位置の確
度が高いスペクトラムアナライザを提供することができ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】図1にこの発明によるスペクトラ
ムアナライザの一実施例を示す。図6と対応する部分に
は同一符号を付して示す。つまり、PLL1は第1局部
発振器LO1の発振周波数を、基準発振器8の発振周波
数の精度で周波数掃引帯域幅の中心周波数に設定するた
めの第1フェイズロックループを示す。PLL2は基準
発振器8から第1フェイズロックループPLL1に与え
る基準信号の周波数を変化させることができるように設
けた第2フェイズロックループを示す。この第2フェイ
ズロックループPLL2は電圧制御発振器LO4と、可
変分周器11と、位相比較器12と、低域通過フィルタ
13とによって構成される。基準発振器8から出力され
る周波数基準信号を可変分周器14を通じて位相比較器
12に与え、電圧制御発振器LO4の発振周波数fLO
4をfLO4=Q・fREFに制御する。(Qは可変分
周器11の分周数、fREFは可変分周器14から位相
比較器12に与えられる基準信号の周波数)fREFを
fREF=1MHz、Q=10とすれば電圧制御発振器
LO4の発振周波数fLO4はfLO4=10MHzで
発振する。
ムアナライザの一実施例を示す。図6と対応する部分に
は同一符号を付して示す。つまり、PLL1は第1局部
発振器LO1の発振周波数を、基準発振器8の発振周波
数の精度で周波数掃引帯域幅の中心周波数に設定するた
めの第1フェイズロックループを示す。PLL2は基準
発振器8から第1フェイズロックループPLL1に与え
る基準信号の周波数を変化させることができるように設
けた第2フェイズロックループを示す。この第2フェイ
ズロックループPLL2は電圧制御発振器LO4と、可
変分周器11と、位相比較器12と、低域通過フィルタ
13とによって構成される。基準発振器8から出力され
る周波数基準信号を可変分周器14を通じて位相比較器
12に与え、電圧制御発振器LO4の発振周波数fLO
4をfLO4=Q・fREFに制御する。(Qは可変分
周器11の分周数、fREFは可変分周器14から位相
比較器12に与えられる基準信号の周波数)fREFを
fREF=1MHz、Q=10とすれば電圧制御発振器
LO4の発振周波数fLO4はfLO4=10MHzで
発振する。
【0017】第1局部発振器LO1の発振周波数が例え
ば5GHz、可変分周器3の分周比1/Nが1/N=1
/500とすれば位相比較器4には可変分周器3及び第
2フェイズロックループPLL2から与えられる信号の
周波数は共に10MHzとなる。第1フェイズロックル
ープPLL1において、位相比較器4の両方の入力端子
に供給される信号の周波数が10MHzの状態で第1局
部発振器LO1は5GHzを発振し、この発振周波数が
周波数掃引帯域幅の中心周波数となる。
ば5GHz、可変分周器3の分周比1/Nが1/N=1
/500とすれば位相比較器4には可変分周器3及び第
2フェイズロックループPLL2から与えられる信号の
周波数は共に10MHzとなる。第1フェイズロックル
ープPLL1において、位相比較器4の両方の入力端子
に供給される信号の周波数が10MHzの状態で第1局
部発振器LO1は5GHzを発振し、この発振周波数が
周波数掃引帯域幅の中心周波数となる。
【0018】第1局部発振器LO1の発振周波数を周波
数掃引帯域幅の中心周波数に設定する場合、スイッチS
Wは接点SL及びFAの何れにも接触しない状態に制御
する。またランプ電圧発生器2は0ボルト(ランプ電圧
の中心電圧)を出力させる。この状態でサンプルホール
ド回路6をサンプリングモードで動作させることによ
り、第1局部発振器LO1はフェイズロックループPL
L1の制御によって周波数掃引帯域幅の中心周波数とな
る。この例では5GHzの周波数で発振する。またサン
プルホールド回路6には第1局部発振器LO1に5GH
zを発振させる電圧が蓄積される。
数掃引帯域幅の中心周波数に設定する場合、スイッチS
Wは接点SL及びFAの何れにも接触しない状態に制御
する。またランプ電圧発生器2は0ボルト(ランプ電圧
の中心電圧)を出力させる。この状態でサンプルホール
ド回路6をサンプリングモードで動作させることによ
り、第1局部発振器LO1はフェイズロックループPL
L1の制御によって周波数掃引帯域幅の中心周波数とな
る。この例では5GHzの周波数で発振する。またサン
プルホールド回路6には第1局部発振器LO1に5GH
zを発振させる電圧が蓄積される。
【0019】この状態でサンプルホールド回路6をホー
ルドモードに切替え、第1局部発振器LO1をサンプル
ホールド回路6に記憶したホールド電圧に従って自走発
振状態にする。高速周波数掃引させる場合はスイッチS
Wを接点FA側に切替える。スイッチSWを接点FA側
に切替えた場合は単に第1アナログ加算回路7にはホー
ルド電圧HVとランプ電圧VLとが与えられる。ランプ
電圧VLはマイナス電圧から始まるランプ電圧を発生
し、ランプ電圧VLが0ボルトを通過するとき第1局部
発振器LO1の発振周波数は周波数掃引帯域幅の中心周
波数、この例では5GHzを通過する。
ルドモードに切替え、第1局部発振器LO1をサンプル
ホールド回路6に記憶したホールド電圧に従って自走発
振状態にする。高速周波数掃引させる場合はスイッチS
Wを接点FA側に切替える。スイッチSWを接点FA側
に切替えた場合は単に第1アナログ加算回路7にはホー
ルド電圧HVとランプ電圧VLとが与えられる。ランプ
電圧VLはマイナス電圧から始まるランプ電圧を発生
し、ランプ電圧VLが0ボルトを通過するとき第1局部
発振器LO1の発振周波数は周波数掃引帯域幅の中心周
波数、この例では5GHzを通過する。
【0020】第1局部発振器LO1の発振周波数が周波
数掃引帯域幅の最高周波数に達すると、スイッチSWは
再び中央の位置に切替られ、サンプルホールド回路6は
サンプリングモードに切替られ、フェイズロックループ
PLL1は再び閉ループを構成し、サンプルホールド回
路6は第1局部発振器LO1の発振周波数を5GHzに
制御する電圧を再度取り込む。この繰返しで高速周波数
掃引が実行される。
数掃引帯域幅の最高周波数に達すると、スイッチSWは
再び中央の位置に切替られ、サンプルホールド回路6は
サンプリングモードに切替られ、フェイズロックループ
PLL1は再び閉ループを構成し、サンプルホールド回
路6は第1局部発振器LO1の発振周波数を5GHzに
制御する電圧を再度取り込む。この繰返しで高速周波数
掃引が実行される。
【0021】尚、スイッチSWの切替は特に図示しない
制御回路によって自動的に切替制御される。つまり、ス
イッチSWを切替制御する制御回路に高速掃引モードと
低速掃引モードの設定手段が設けられ、この設定モード
に従ってスイッチSWの切替制御が実行される。低速掃
引モードに設定した場合は第1局部発振器LO1の発振
周波数が周波数掃引帯域幅の中心周波数(5GHz)に
合致した状態でスイッチSWは接点SL側に切替られ
る。スイッチSWが接点SL側に切替られると、第1局
部発振器LO1には周波数−電圧変換器17と第2アナ
ログ加算器18と、積分器20とによって構成される周
波数制御ループが接続される。
制御回路によって自動的に切替制御される。つまり、ス
イッチSWを切替制御する制御回路に高速掃引モードと
低速掃引モードの設定手段が設けられ、この設定モード
に従ってスイッチSWの切替制御が実行される。低速掃
引モードに設定した場合は第1局部発振器LO1の発振
周波数が周波数掃引帯域幅の中心周波数(5GHz)に
合致した状態でスイッチSWは接点SL側に切替られ
る。スイッチSWが接点SL側に切替られると、第1局
部発振器LO1には周波数−電圧変換器17と第2アナ
ログ加算器18と、積分器20とによって構成される周
波数制御ループが接続される。
【0022】周波数−電圧変換器17は例えば第1局部
発振器LO1の発振周波数を持つ信号の波形を矩形波に
波形整形する例えば飽和増幅器17Aと、この飽和増幅
器17Aで矩形波に変換された信号の立上りのタイミン
グで一定のパルス幅を持つパルスを出力するワンショッ
トマルチバイブレータ17Bと、このワンショットマル
チバイブレータ17Bから出力されるパルスを積分する
積分器17Cとによって構成することができる。
発振器LO1の発振周波数を持つ信号の波形を矩形波に
波形整形する例えば飽和増幅器17Aと、この飽和増幅
器17Aで矩形波に変換された信号の立上りのタイミン
グで一定のパルス幅を持つパルスを出力するワンショッ
トマルチバイブレータ17Bと、このワンショットマル
チバイブレータ17Bから出力されるパルスを積分する
積分器17Cとによって構成することができる。
【0023】この周波数−電圧変換器17に与える信号
としてはこの例では周波数変換手段によって第1局部発
振器LO1の発振信号を周波数変換手段によって低い周
波数に変換して与える構成とした場合を示す。周波数変
換手段としては図1の例では周波数混合器15と、この
周波数混合器15の出力側に発生する差の周波数の信号
を取り出す低域通過フィルタ16とによって構成した場
合を示す。
としてはこの例では周波数変換手段によって第1局部発
振器LO1の発振信号を周波数変換手段によって低い周
波数に変換して与える構成とした場合を示す。周波数変
換手段としては図1の例では周波数混合器15と、この
周波数混合器15の出力側に発生する差の周波数の信号
を取り出す低域通過フィルタ16とによって構成した場
合を示す。
【0024】低速掃引モードの場合もスイッチSWを中
立位置に切替えフェイズロックループPLL1の制御下
において第1局部発振器LO1が5GHzを発振する状
態に制御されている状態でランプ電圧発生器2は0ボル
トを出力する状態に制御される。積分器20にはオフセ
ット電圧VOSEを与える電圧源19を接続する。これ
と共に第2フェイズロックループPLL2はスイッチS
Wを接点SLに転換すると可変分周器11又は14の何
れか一方を制御して、電圧制御発振器LO4の発振周波
数を変位させる。
立位置に切替えフェイズロックループPLL1の制御下
において第1局部発振器LO1が5GHzを発振する状
態に制御されている状態でランプ電圧発生器2は0ボル
トを出力する状態に制御される。積分器20にはオフセ
ット電圧VOSEを与える電圧源19を接続する。これ
と共に第2フェイズロックループPLL2はスイッチS
Wを接点SLに転換すると可変分周器11又は14の何
れか一方を制御して、電圧制御発振器LO4の発振周波
数を変位させる。
【0025】その周波数変位量は第2アナログ加算器1
8から出力される偏差電圧が基準電圧源19が出力する
オフセット電圧VOSEと等しくなる変位量とする。ラ
ンプ電圧VLと周波数−電圧変換器17が出力する周波
数−電圧変換出力電圧VFとの関係を図2Aに示す。図
示するように周波数−電圧変換出力電圧VFはランプ電
圧VLの変化に対して負極方向にオフセット電圧VOS
Eと同じ電圧分だけ変位して出力される。従ってランプ
電圧VLと周波数−電圧変換出力電圧VFとをアナログ
加算すると、第2アナログ加算器18の加算出力は図2
Bに示すように一定の負極性の電圧VSとなる。この負
極性の電圧VSを積分器20に与えることにより、積分
器20は電圧VSとオフセット電圧VOSEとの偏差を
積分し、図2Cに示す積分電圧VOを出力する。この積
分電圧VOはランプ電圧VLが0ボルトを通過するとき
この積分電圧VOも0ボルトを通過し、このとき第1局
部発振器LO1にはサンプルホールド回路6からホール
ド電圧HVが与えられる。よって第1局部発振器LO1
は周波数掃引帯域幅の中央の周波数fSを発振し、ラン
プ電圧VLが最小値から最大値に変化するとき、第1局
部発振器LO1の発振周波数はfMINからfMAXま
で周波数掃引される。
8から出力される偏差電圧が基準電圧源19が出力する
オフセット電圧VOSEと等しくなる変位量とする。ラ
ンプ電圧VLと周波数−電圧変換器17が出力する周波
数−電圧変換出力電圧VFとの関係を図2Aに示す。図
示するように周波数−電圧変換出力電圧VFはランプ電
圧VLの変化に対して負極方向にオフセット電圧VOS
Eと同じ電圧分だけ変位して出力される。従ってランプ
電圧VLと周波数−電圧変換出力電圧VFとをアナログ
加算すると、第2アナログ加算器18の加算出力は図2
Bに示すように一定の負極性の電圧VSとなる。この負
極性の電圧VSを積分器20に与えることにより、積分
器20は電圧VSとオフセット電圧VOSEとの偏差を
積分し、図2Cに示す積分電圧VOを出力する。この積
分電圧VOはランプ電圧VLが0ボルトを通過するとき
この積分電圧VOも0ボルトを通過し、このとき第1局
部発振器LO1にはサンプルホールド回路6からホール
ド電圧HVが与えられる。よって第1局部発振器LO1
は周波数掃引帯域幅の中央の周波数fSを発振し、ラン
プ電圧VLが最小値から最大値に変化するとき、第1局
部発振器LO1の発振周波数はfMINからfMAXま
で周波数掃引される。
【0026】ここで、サンプルホールド回路6に記憶さ
れているホールド電圧HVがドリフトすると、そのドリ
フトによって第1局部発振器LO1の発振周波数が変動
を始める。この周波数の変動は周波数−電圧変換器17
の出力側に電圧の変化として発生する。サンプルホール
ド回路6のホールド電圧HVは一般に低下する方向にド
リフトする。従って第1局部発振器LO1の発振周波数
は正規の周波数より低い周波数になる方向に変動する。
周波数が低い方に変動した場合には周波数−電圧変換器
17の変換出力電圧VFは負極方向に変動し、この結
果、積分器20に入力される偏差電圧も負方向に増加す
る方向に変化するから、積分器20から出力される積分
電圧VOは正方向に増加する方向に変化し、この正方向
に変化する修正電圧ΔVによってホールド電圧HVのド
リフト分が修正される。従って第1局部発振器LO1の
掃引周波数は正しい周波数を維持して周波数掃引され
る。
れているホールド電圧HVがドリフトすると、そのドリ
フトによって第1局部発振器LO1の発振周波数が変動
を始める。この周波数の変動は周波数−電圧変換器17
の出力側に電圧の変化として発生する。サンプルホール
ド回路6のホールド電圧HVは一般に低下する方向にド
リフトする。従って第1局部発振器LO1の発振周波数
は正規の周波数より低い周波数になる方向に変動する。
周波数が低い方に変動した場合には周波数−電圧変換器
17の変換出力電圧VFは負極方向に変動し、この結
果、積分器20に入力される偏差電圧も負方向に増加す
る方向に変化するから、積分器20から出力される積分
電圧VOは正方向に増加する方向に変化し、この正方向
に変化する修正電圧ΔVによってホールド電圧HVのド
リフト分が修正される。従って第1局部発振器LO1の
掃引周波数は正しい周波数を維持して周波数掃引され
る。
【0027】図3はこの発明の変形実施例を示す。この
実施例では周波数−電圧発生器17の前段側に分周器2
1を設け、低域通過フィルタ16から出力される信号の
周波数を分周し、周波数−電圧変換器17に入力される
信号の周波数を低い周波数に変換するように構成した場
合を示す。このように周波数−電圧変換器17に入力す
る信号の周波数を低い周波数に変換することにより、周
波数−電圧変換器17を構成する回路素子は特に高速性
を要求されないから安価な回路素子で構成することがで
きる利点が得られる。
実施例では周波数−電圧発生器17の前段側に分周器2
1を設け、低域通過フィルタ16から出力される信号の
周波数を分周し、周波数−電圧変換器17に入力される
信号の周波数を低い周波数に変換するように構成した場
合を示す。このように周波数−電圧変換器17に入力す
る信号の周波数を低い周波数に変換することにより、周
波数−電圧変換器17を構成する回路素子は特に高速性
を要求されないから安価な回路素子で構成することがで
きる利点が得られる。
【0028】図4はこの出願の第2発明の実施例を示
す。この実施例ではフェイズロックループを用いること
なく、第1局部発振器LO1の発振周波数を周波数掃引
帯域幅の中心周波数に設定するように構成した場合を示
す。つまり、この実施例では第1局部発振器LO1の発
振周波数の制御ループとして第1局部発振器LO1の発
振周波数を分周する分周器22と、周波数−電圧変換器
17と、第2アナログ加算器18と、積分器20とによ
って構成した場合を示す。積分器20には基準電圧源1
9を接続する。
す。この実施例ではフェイズロックループを用いること
なく、第1局部発振器LO1の発振周波数を周波数掃引
帯域幅の中心周波数に設定するように構成した場合を示
す。つまり、この実施例では第1局部発振器LO1の発
振周波数の制御ループとして第1局部発振器LO1の発
振周波数を分周する分周器22と、周波数−電圧変換器
17と、第2アナログ加算器18と、積分器20とによ
って構成した場合を示す。積分器20には基準電圧源1
9を接続する。
【0029】第1局部発振器LO1の発振周波数を周波
数掃引帯域幅の中心周波数に設定するにはランプ電圧発
生器2から出力する電圧を0ボルトに設定し、このと
き、基準電圧源19の電圧と周波数−電圧変換器17か
ら与えられる電圧VFとによって第1局部発振器LO1
の発振周波数を周波数掃引帯域幅の中心周波数に設定す
る。
数掃引帯域幅の中心周波数に設定するにはランプ電圧発
生器2から出力する電圧を0ボルトに設定し、このと
き、基準電圧源19の電圧と周波数−電圧変換器17か
ら与えられる電圧VFとによって第1局部発振器LO1
の発振周波数を周波数掃引帯域幅の中心周波数に設定す
る。
【0030】この設定の後にランプ電圧VLを発生させ
第1局部発振器LO1の発振周波数を周波数掃引させ
る。尚、図4に示した回路23は周波数掃引帯域幅を設
定するためのスパン調整回路を示す。また24は、ラン
プ電圧の極性を反転させる為のインバータ回路を示す。
この実施例の場合も、周波数−電圧変換器17の変換出
力電圧とランプ電圧VLとの偏差が常に基準電圧源19
のオフセット電圧VOSEに等しくなるように制御ルー
プが動作するから第1局部発振器LO1の発振周波数は
ランプ電圧VLに追従し、ドリフトの影響を受けること
はない。
第1局部発振器LO1の発振周波数を周波数掃引させ
る。尚、図4に示した回路23は周波数掃引帯域幅を設
定するためのスパン調整回路を示す。また24は、ラン
プ電圧の極性を反転させる為のインバータ回路を示す。
この実施例の場合も、周波数−電圧変換器17の変換出
力電圧とランプ電圧VLとの偏差が常に基準電圧源19
のオフセット電圧VOSEに等しくなるように制御ルー
プが動作するから第1局部発振器LO1の発振周波数は
ランプ電圧VLに追従し、ドリフトの影響を受けること
はない。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
周波数掃引時は周波数−電圧変換器17と、第2アナロ
グ加算器18と積分器20とによって構成した制御ルー
プを付加したから、この制御ループによってサンプルホ
ールド回路6のホールド電圧のドリフトは除去され第1
局部発振器LO1の発振周波数のドリフトを抑制するこ
とができる。また、第1局部発振周波数の掃引周波数は
ランプ電圧発生器2のランプ電圧の変化に忠実に追従し
て変化するから表示器に表示される周波数スペクトルの
周波数表示位置の確度を向上させることができる利点も
得られる。よってこの発明によれば測定結果の信頼性が
高いスペクトラムアナライザを提供することができる。
周波数掃引時は周波数−電圧変換器17と、第2アナロ
グ加算器18と積分器20とによって構成した制御ルー
プを付加したから、この制御ループによってサンプルホ
ールド回路6のホールド電圧のドリフトは除去され第1
局部発振器LO1の発振周波数のドリフトを抑制するこ
とができる。また、第1局部発振周波数の掃引周波数は
ランプ電圧発生器2のランプ電圧の変化に忠実に追従し
て変化するから表示器に表示される周波数スペクトルの
周波数表示位置の確度を向上させることができる利点も
得られる。よってこの発明によれば測定結果の信頼性が
高いスペクトラムアナライザを提供することができる。
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】この発明の動作を説明するための波形図。
【図3】図1の変形実施例を示すブロック図。
【図4】この出願の第2発明の実施例を示すブロック
図。
図。
【図5】スペクトラムアナライザの概略を説明するため
のブロック図。
のブロック図。
【図6】従来の技術を説明するためのブロック図。
【図7】図6の動作を説明するためのグラフ。
【図8】従来の技術の不都合を説明するためのグラフ。
PLL1,PLL2 フェイズロックループ LO1 第1局部発振器 2 ランプ電圧発生器 3 可変分周器 4 位相比較器 5 低域通過フィルタ 6 サンプルホールド回路 7 第1アナログ加算器 8 基準発振器 15 周波数混合器 16 低域通過フィルタ 17 周波数−電圧変換器 18 第2アナログ加算器 19 基準電圧源 20 積分器
Claims (2)
- 【請求項1】 第1局部発振器が出力する周波数掃引信
号によって被測定信号の周波数成分を周波数分析し、周
波数掃引動作の開始毎にその発振周波数をフェイズロッ
クループによって周波数掃引帯域幅の中心周波数に設定
され、その設定状態を上記フェイズロックループに挿入
したサンプルホールド回路にホールド電圧として記憶さ
せ、このホールド電圧を第1アナログ加算器においてラ
ンプ電圧と加算し、このアナログ加算電圧を上記第1局
部発振器の電圧制御端子に与えて第1局部発振器の発振
周波数を周波数掃引させる構成としたスペクトラムアナ
ライザにおいて、 上記第1局部発振器が周波数掃引動作する状態におい
て、上記第1局部発振器の発振周波数の変化を電圧変化
に変換する周波数−電圧変換器と、この周波数−電圧変
換器が出力する電圧信号と上記ランプ電圧との偏差電圧
を求める第2アナログ加算器と、この第2アナログ加算
器が出力する偏差電圧が常に一定の基準電圧と等しくな
る状態に平衡させるランプ電圧を上記第1アナログ加算
器に印加する積分器とによって構成した周波数制御ルー
プを付加したことを特徴とするスペクトラムアナライ
ザ。 - 【請求項2】 第1局部発振器が出力する周波数掃引信
号によって被測定信号の周波数成分を周波数分析し、周
波数掃引動作の開始毎に、その発振周波数を周波数掃引
帯域幅の中心周波数に設定する基準電圧源と、上記第1
局部発振器の発振周波数の変化を電圧変化に変換する周
波数−電圧変換器と、この周波数−電圧変換器が出力す
る電圧信号とランプ電圧発生器が出力するランプ電圧の
偏差を求めるアナログ加算器と、このアナログ加算器が
出力する偏差電圧が常時上記基準電圧源の電圧と等しく
なる状態に上記第1局部発振器の発振周波数を制御する
積分器とによって構成した周波数制御ループを設けたこ
とを特徴とするスペクトラムアナライザ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33405496A JPH10170568A (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | スペクトラムアナライザ |
TW086110308A TW350027B (en) | 1996-12-13 | 1997-07-21 | Spectrum analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33405496A JPH10170568A (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | スペクトラムアナライザ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10170568A true JPH10170568A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18273001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33405496A Withdrawn JPH10170568A (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | スペクトラムアナライザ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10170568A (ja) |
TW (1) | TW350027B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2981805A1 (en) * | 2013-04-03 | 2016-02-10 | Micro Motion, Inc. | Vibratory sensor and method |
-
1996
- 1996-12-13 JP JP33405496A patent/JPH10170568A/ja not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-07-21 TW TW086110308A patent/TW350027B/zh active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2981805A1 (en) * | 2013-04-03 | 2016-02-10 | Micro Motion, Inc. | Vibratory sensor and method |
JP2016514838A (ja) * | 2013-04-03 | 2016-05-23 | マイクロ モーション インコーポレイテッド | 振動センサ及び方法 |
US10184870B2 (en) | 2013-04-03 | 2019-01-22 | Micro Motion, Inc. | Vibratory sensor and method |
EP2981805B1 (en) * | 2013-04-03 | 2021-10-20 | Micro Motion, Inc. | Vibratory sensor and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW350027B (en) | 1999-01-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |