(57)【要約】【課題】部品点数を削減し、かつ、良好な位相雑音特性を得る。【解決手段】発振器１は、第１周波数で発振する発振素子２と、発振素子２を発振させることにより第１周波数の第１発振信号を出力する発振回路３と、発振回路３から出力された第１発振信号の周波数を分周して第２周波数の第２発振信号を出力する分周回路４と、分周回路４から出力された第２発振信号から、第２周波数の所定倍数の第３周波数の第３発振信号を抽出して出力する逓倍回路５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数で発振する発振素子と、
前記発振素子を発振させることにより前記第１周波数の第１発振信号を出力する発振回路と、
前記発振回路から出力された前記第１発振信号の周波数を分周して第２周波数の第２発振信号を出力する分周回路と、
前記分周回路から出力された前記第２発振信号から、前記第２周波数の所定倍数の第３周波数の第３発振信号を抽出して出力する逓倍回路と、
を備える、
発振器。
【請求項２】
第１周波数で発振する発振素子と、
前記発振素子を発振させることにより前記第１周波数の第１発振信号を出力する発振回路と、
前記発振回路から出力された前記第１発振信号から、前記第１周波数の所定倍数の第４周波数の第４発振信号を抽出して出力する逓倍回路と、
前記逓倍回路から出力された前記第４発振信号の周波数を分周して第３周波数の第３発振信号を出力する分周回路と、
を備える、
発振器。
【請求項３】
前記第１発振信号及び前記第３発振信号の少なくともいずれかを出力するか否かを切り替える出力切替部をさらに備える、
請求項１又は２に記載の発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる周波数の発振信号を出力可能な発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、単一の周波数で発振する発振素子を用いて異なる周波数の発振信号を出力するために、ＰＬＬ回路が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、ＰＬＬ回路１００の構成例を示す図である。ＰＬＬ回路１００は、位相比較器１０１と、ループフィルタ１０２と、電圧制御発振器１０３と、分周器１０４とを備える。位相比較器１０１は、基準信号と、電圧制御発振器１０３が出力し、分周器１０４によって分周された信号との位相を比較し位相差を示す信号を出力する。ループフィルタ１０２は、位相差を示す信号から制御電圧を生成する。電圧制御発振器１０３は、制御電圧により発振信号の周波数を変化させる。
【０００４】
ここで、電圧制御発振器１０３は、基準信号と、分周器１０４からの出力信号との位相差が小さくなるように制御される。分周器１０４は、電圧制御発振器１０３から出力された発振信号を分周して位相比較器１０１に出力する。このようにすることで、ＰＬＬ回路１００は、単一の周波数で発振する発振素子を用いて異なる周波数の発振信号を出力することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２６０５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＬＬ回路１００では、分周器１０４における分周数の設定等が原因となってループフィルタのループ帯域が変化する。このループ帯域の変化は、ＰＬＬ回路１００における出力信号の周波数の可変帯域が広い場合には、位相雑音特性が劣化するといった問題がある。また、ＰＬＬ回路１００は、回路を構成する部品数が多いことから回路規模が大きくなり、小型化し難いという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、部品点数を削減し、かつ、良好な位相雑音特性を得ることができる発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様の発振器は、第１周波数で発振する発振素子と、前記発振素子を発振させることにより前記第１周波数の第１発振信号を出力する発振回路と、前記発振回路から出力された前記第１発振信号の周波数を分周して第２周波数の第２発振信号を出力する分周回路と、前記分周回路から出力された前記第２発振信号から、前記第２周波数の所定倍数の第３周波数の第３発振信号を抽出して出力する逓倍回路と、を備える。
【０００９】
本発明の第２の態様の発振器は、第１周波数で発振する発振素子と、前記発振素子を発振させることにより前記第１周波数の第１発振信号を出力する発振回路と、前記発振回路から出力された前記第１発振信号から、前記第１周波数の所定倍数の第４周波数の第４発振信号を抽出して出力する逓倍回路と、前記逓倍回路から出力された前記第４発振信号の周波数を分周して第３周波数の第３発振信号を出力する分周回路と、を備える。
【００１０】
上記の発振回路は、前記第１発振信号及び前記第３発振信号の少なくともいずれかを出力するか否かを切り替える出力切替部をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る水晶発振器によれば、部品点数を削減し、かつ、良好な位相雑音特性を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の発振器の構成例を示す図である。
【図２Ａ】第２の実施形態の発振回路の構成例（その１）を示す図である。
【図２Ｂ】第２の実施形態の発振回路の構成例（その２）を示す図である。
【図２Ｃ】第２の実施形態の発振回路の構成例（その３）を示す図である。
【図２Ｄ】第２の実施形態の発振回路の構成例（その４）を示す図である。
【図３】ＰＬＬ回路の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１の実施形態＞
［発振器１の回路構成］
図１は、第１の実施形態の発振器１の構成例を示す図である。
発振器１は、発振素子２と、発振回路３と、分周回路４と、逓倍回路５とを備える。
発振素子２は、例えば、ＡＴカットの水晶振動子であり、第１周波数で発振する。なお、発振素子２は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）共振子や、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子であってもよい。
【００１４】
発振回路３は、発振素子２と接続されており、発振素子２を発振させることにより第１周波数の第１発振信号を出力する。発振回路３は、第１発振信号を第１出力端子１１（出力１）に出力するとともに分周回路４に出力する。
【００１５】
分周回路４は、発振回路３から出力された第１発振信号の周波数を分周して第２周波数の第２発振信号を出力する。例えば、分周回路４は、フリップフロップ回路を縦続に接続することにより、入力された第１発振信号の周波数を分周し、第２周波数の第２発振信号を出力する。ここで、分周回路４における分周比は整数であることとする。
【００１６】
逓倍回路５は、分周回路４から出力された第２発振信号から、第２周波数の所定倍数（例えば、整数倍）の第３周波数の高調波信号である第３発振信号を抽出して出力する。逓倍回路５は、高調波信号を発生させるために、例えばダイオード等により構成された整流回路を含んでもよい。逓倍回路５は、整流回路により整流された信号に含まれる高調波信号をフィルタで抽出する。逓倍回路５が、整流回路とフィルタとを含むことにより、第２発振信号に含まれる高調波成分が比較的小さい場合であっても、高調波信号を抽出することができる。逓倍回路５は、第３周波数の第３発振信号を第２出力端子１２（出力２）に出力する。
【００１７】
なお、逓倍回路５は、複数のフィルタから構成されてもよい。この場合、逓倍回路５は、これらの複数のフィルタから一のフィルタを選択することにより、第３周波数を変更するようにしてもよい。
【００１８】
また、逓倍回路５は、遅延素子とゲートＩＣとを組み合わせることによって第３周波数の第３発振信号を生成してもよい。具体的には、逓倍回路５は、第２発振信号を遅延素子で遅延させて遅延信号を発生させ、第２発振信号と遅延信号との排他的論理和をとることにより、第２発振信号よりも高い周波数の第３発振信号を生成する。逓倍回路５は、排他的論理和をとった後の信号をフィルタに通すことにより、第３周波数の第３発振信号を抽出してもよい。
【００１９】
［第１の実施形態の効果］
以上、第１の実施形態によれば、分周回路４が、発振回路３から出力された第１発振信号の周波数を分周して第２周波数の第２発振信号を出力し、逓倍回路５が、当該第２発振信号から第２周波数の所定倍数の第３周波数の第３発振信号を抽出して出力する。ここで、逓倍回路５は、ＰＬＬ回路を用いることなく所定倍数の高調波のみを選択して出力する。よって、発振器１は、位相雑音を含まない発振信号を得ることができる。また、発振器１は、発振回路３と、分周回路４と、逓倍回路５とにより構成されることから、少ない部品点数で構成することができる。
【００２０】
なお、本実施形態では、分周回路４の後段に逓倍回路５を接続したが、これに限らず、逓倍回路５の後段に分周回路４を接続してもよい。この場合、逓倍回路５は、発振回路３から出力された第１周波数の第１発振信号から、第１周波数の所定倍数の第４周波数の第４発振信号を抽出して出力し、分周回路４は、逓倍回路５から出力された第４発振信号の第４周波数を分周して第３周波数の第３発振信号を出力する。
【００２１】
逓倍回路５が整流回路を有している場合、第１発振信号が正弦波に近い信号で高調波成分の信号レベルが低い場合であっても、逓倍回路５は、発振回路３が出力する第１発振信号を整流することにより、第１周波数の所定倍数の第４周波数の第４発振信号を抽出することができる。
【００２２】
＜第２の実施形態＞
続いて、第２の実施形態について説明する。
図２Ａ〜図２Ｄは、第２の実施形態の発振器１の構成例を示す図である。
第２の実施形態の発振器１は、第１発振信号及び第３発振信号の少なくともいずれかを出力するか否かを切り替える点で第１の実施形態と異なる。
【００２３】
図２Ａ〜図２Ｄに示す発振器１では、それぞれ、第１発振信号及び第３発振信号の少なくともいずれかを出力するか否かを切り替える出力切替部としてのスイッチ６が設けられている。このスイッチ６は、例えば外部からの信号入力に応じて、オン、オフを切り替える。
【００２４】
具体的には、図２Ａでは、スイッチ６は、逓倍回路５の出力側と、第２出力端子１２との間に設けられている。これにより、スイッチ６は、逓倍回路５から出力される第３周波数の第３発振信号の出力を行うか否かを切り替える。
【００２５】
図２Ｂでは、スイッチ６は、発振回路３の出力側と第１出力端子１１との間、及び逓倍回路５の出力側と第２出力端子１２との間にそれぞれ設けられている。これにより、スイッチ６は、第１周波数の第１発振信号及び第３周波数の第３発振信号のそれぞれについて出力を行うか否かを切り替える。
【００２６】
図２Ｃでは、発振器１は、発振回路３からの出力端子として第１出力端子１１と第３出力端子１３とを備えている。スイッチ６は、発振回路３の出力側と第３出力端子１３との間、及び逓倍回路５の出力側と第２出力端子１２との間に設けられている。これにより、発振器１は、第１周波数の第１発振信号を出力させるとともに、スイッチ６により、第１発振信号及び第３発振信号についてさらに出力を行うか否かを切り替えることができる。
【００２７】
図２Ｄでは、発振器１は、図２Ｃと同様に、発振回路３からの出力端子として第１出力端子１１と第３出力端子１３とを備えている。スイッチ６は、発振回路３の出力側と第３出力端子１３との間、及び逓倍回路５の出力側と第３出力端子１３との間に設けられており、第３出力端子１３に、第１発振信号及び第３発振信号のいずれを出力するか切り替える。これにより、発振器１は、第１周波数の第１発振信号及び第３周波数の第３発振信号を出力させるとともに、第１発振信号及び第３発振信号のそれぞれについてさらに出力を行うか否かを切り替えることができる。
【００２８】
［第２の実施形態の効果］
以上、第２の実施形態によれば、発振器１は、スイッチ６をさらに備えることにより、第１発振信号及び第３発振信号を出力するか否かを切り替えることができる。
【００２９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・発振器、
２・・・発振素子、
３・・・発振回路、
４・・・分周回路、
５・・・逓倍回路、
６・・・スイッチ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2015185991.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
2015185991.tif 000007
【図３】
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