(57)【要約】【目的】水晶発振器の製造を容易にしたＰＬＬ制御信号発生器の製造方法を提供する。【構成】基準周波数ｆrを発生する水晶発振器からなる基準周波数源とＰＬＬ制御素子とを備え、前記ＰＬＬ制御素子は、前記基準周波数を分周して第１分周周波数を得る第１分周器と、前記第１分周周波数と第２分周周波数との位相差を比較して位相差電圧を発生する位相比較器と、位相差電圧を平滑して制御電圧Ｖcを得るローパスフィルタと、前記制御電圧Ｖcによって発振周波数の変化する電圧制御発振器と、前記発振周波数を分周して前記第２分周周波数を得る第２分周器とからなり、前記第１及び第２分周器の分周比をｑ、ｐとしたとき、前記出力周波数ｆoutがｆout＝（ｐ／ｑ）ｆrで決定されるＰＬＬ制御信号発生器において、前記水晶発振器を製作後に前記基準周波数ｆrを実際に測定した後の実測基準周波数ｆrxに基づき、前記第１及び第２の分周比ｑ、ｐを設定した製造方法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準周波数ｆrを発生する水晶発振器からなる基準周波数源とＰＬＬ制御素子とを備え、前記ＰＬＬ制御素子は、少なくとも、前記基準周波数を分周して第１分周周波数を得る第１分周器と、前記第１分周周波数と第２分周周波数との位相差を比較して位相差電圧を発生する位相比較器と、前記位相差電圧を平滑して制御電圧Ｖcを得るローパスフィルタと、前記制御電圧Ｖcによって発振周波数の変化する電圧制御発振器と、前記発振周波数を分周して前記第２分周周波数を得る第２分周器とからなり、前記第１及び第２分周器の分周比をｑ、ｐとしたとき、前記出力周波数ｆoutがｆout＝（ｐ／ｑ）ｆrで決定されるＰＬＬ制御信号発生器において、前記水晶発振器を製作後に前記基準周波数ｆrを実際に測定した後の実測基準周波数ｆrxに基づき、前記第１及び第２の分周比ｑ、ｐを設定したことを特徴とするＰＬＬ制御信号発生器の製造方法。
【請求項２】
前記実測基準周波数ｆrxは、前記水晶発振器がセット基板に搭載された後に測定された周波数である請求項１のＰＬＬ制御信号発生器の製造方法。
【請求項３】
前記第１及び第２の分周比ｑ、ｐは前記ＰＬＬ制御素子に設けられた書込端子からの信号によって設定された請求項１のＰＬＬ制御信号発生器の製造方法。
【請求項４】
前記ＰＬＬ制御信号発生器は前記電圧制御発振器に前記出力周波数ｆoutとしての第３分周周波数を得る第３分周器を有し、前記第３分周器の分周比をｎとしたとき、前記出力周波数ｆoutは前記分周比ｑ、ｐ及び前記基準周波数ｆrとともに、ｆout＝｛ｐ／（ｑｎ）｝ｆrである請求項１のＰＬＬ制御信号発生器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水晶発振器を基準信号源としたＰＬＬ制御信号発生器の製造方法を技術分野とし、特に水晶発振器の製造を容易にした製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）ＰＬＬ制御信号発生器は基準信号源の周波数安定度を維持して、例えば出力周波数を高められることから高周波信号発生器として適用される。このようなものの一つに、基準信号源を水晶発振器としたものがある。
【０００３】
（従来技術の一例）第２図は一従来例を説明するＰＬＬ制御信号発生器のブロック回路図である。
【０００４】
ＰＬＬ制御信号発生器は、基準信号源１と点線枠で示すＰＬＬ制御素子２とからなる。基準信号源１は水晶発振器からなり、基準周波数ｆrを発生する。ＰＬＬ制御素子２は、第１分周器３、位相比較器４、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５、電圧制御発振器（ＶＣＯ）６、第２分周器７及び第３分周器８からなる。これらは一体的に集積化（ＩＣ化）されてなる。
【０００５】
第１分周器３は基準周波数ｆrを１／ｑに分周して第１分周周波数ｆqを得る。位相比較器４は第１分周周波数ｆqと後述する第２分周周波数ｆpとの位相を比較して位相差電圧を発生する。ローパスフィルタ５は位相差電圧を平滑して制御電圧Ｖcを得る。
【０００６】
電圧制御発振器６は例えば図示しないＬＣ発振回路に電圧可変容量素子を挿入してなる。そして、電圧可変容量素子に印加された制御電圧Ｖcに応じて変化する発振周波数ｆvを出力する。第２分周器７は発振周波数ｆvを１／ｐに分周して第２分周周波数ｆpを得る。第３分周器８は発振周波数を１／ｎに分周して出力周波数ｆout（第３分周周波数ｆn）を得る。
【０００７】
このようなものでは、ＰＬＬ制御信号発生器の出力周波数ｆoutは下式（１）によって決定される。下式（１）から明らかなように、第２分周器７の分周比ｐを大きくして、第１及び第３分周器３、８の分周比ｑｎを小さくすれば、出力周波数ｆoutを基準周波数ｆrに対してｐ／ｎｑ倍にできる。したがって、水晶発振器の限度である例えば100MHz以上の高周波発振器を得ることができる。
ｆout＝｛ｐ／（ｑｎ）｝ｆr・・・・（１）
【０００８】
例えば出力周波数ｆoutを832MHz、第１〜第３分周比ｑｐｎを64、１、１とすると、基準周波数ｆrは13MHzになる。通常では、これらの数値に基づき、ＰＬＬ制御素子２及び水晶発振器を製作してセット基板に搭載する。
【０００９】
そして、出力周波数ｆoutが一定な量産品の場合は、第１〜第３分周比ｑｐｎが固定されたＰＬＬ制御素子２を製作する。また、出力周波数ｆoutを任意とする多品種少量の場合には、ＰＬＬ制御素子２に書込端子を設ける。そして、出力周波数ｆout及び基準周波数ｆrに応じた第１〜第３分周比ｑｐｎを書き込む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成のＰＬＬ制御信号発生器では、何れの場合でも出力周波数ｆoutの周波数精度は基準周波数源に依存することから、水晶発振器に対する規格は厳しい。例えば上記の832MHzとした±30KHzバンド通信システムでは、周波数温度特性等による周波数変動を含めて、一般に±3.6ppm以下（-30〜＋70℃）の周波数精度が求められる。
【００１１】
このことから、基準周波数ｆrの公称値（公称周波数）ｆroに対する水晶発振器の初期偏差は例えば±1ppm以内とされる。したがって、水晶発振器の製造を困難なものにしていた。なお、水晶発振器の初期偏差は、製作後における常温２５℃での発振周波数（基準周波数ｆr）と公称周波数ｆroとのズレ分であり、（ｆro−ｆr）／ｆroで示される。また、ＰＬＬ制御信号発生器における出力周波数ｆoutの初期偏差は、勿論水晶発振器に依存する。
【００１２】
（発明の目的）本発明は水晶発振器の製造を容易にしたＰＬＬ制御信号発生器の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は特許請求の範囲（請求項１）に示したように、基準周波数ｆrを発生する水晶発振器からなる基準周波数源とＰＬＬ制御素子とを備え、前記ＰＬＬ制御素子は、少なくとも、前記基準周波数を分周して第１分周周波数を得る第１分周器と、前記第１分周周波数と第２分周周波数との位相差を比較して位相差電圧を発生する位相比較器と、前記位相差電圧を平滑して制御電圧Ｖcを得るローパスフィルタと、前記制御電圧Ｖcによって発振周波数の変化する電圧制御発振器と、前記発振周波数を分周して前記第２分周周波数を得る第２分周器とからなり、前記第１及び第２分周器の分周比をｑ、ｐとしたとき、前記出力周波数ｆoutがｆout＝（ｐ／ｑ）ｆrで決定されるＰＬＬ制御信号発生器において、前記水晶発振器を製作後に前記基準周波数ｆrを実際に測定した後の実測基準周波数ｆrxに基づき、前記第１及び第２の分周比ｑ、ｐを設定した製造方法とする。
【発明の効果】
【００１４】
このような製造方法であれば、水晶発振器の実測基準周波数ｆrxに基づいて出力周波数ｆoutに応じた第１及び第２分周比ｑ、ｐを設定する。したがって、水晶発振器の発振周波数（基準周波数ｆr）は、与えられた周波数に合わせ込む必要がない。これにより、水晶発振器の製造を容易にする。
【００１５】
本発明の請求項２では、前記実測基準周波数ｆrxは、前記水晶発振器がセット基板に搭載された後に測定された周波数とする。これにより、水晶発振器の搭載時における周波数変動分を含めて第１及び第２分周比ｑｎを設定できる。したがって、ＰＬＬ制御信号発生器の周波数安定度を高められる。
【００１６】
同請求項３では前記第１乃至第２の分周比ｑ、ｐは前記ＰＬＬ制御素子に設けられた書込端子からの信号によって設定される。これにより、予め、分周比ｑ、ｐを設定したＰＬＬ制御素子を製作する必要がないので、多品種のＰＬＬ制御信号発生器に適する。
【００１７】
同請求項４では前記ＰＬＬ制御信号発生器は前記電圧制御発振器に前記出力周波数ｆoutとしての第３分周周波数を得る第３分周器を有し、前記第３分周器の分周比をｎとしたとき、前記出力周波数ｆoutは前記分周比ｑ、ｐ及び前記基準周波数ｆrとともに、ｆout＝｛ｐ／（ｑｎ）｝ｆrとする。これにより、出力周波数ｆoutの精度をさらに高められる。
【実施例】
【００１８】
第１図は本発明の一実施例を説明するＰＬＬ制御信号発生器の概略的な製造工程図である。なお、前従来例と同一部分の説明は簡略又は省略する。
【００１９】
ここでは、ＰＬＬ制御信号発生器の目標値とする出力周波数ｆoutを例えば832MHzとする。先ず、基準周波数ｆrの公称値ｆroを13MHzとした水晶発振器を製作する「水晶発振器の製作工程」。次に、ＰＬＬ制御信号発生器を構成するセット基板に、高熱炉を搬送して半田付けする所謂リフローによって水晶発振器を搭載する「セット基板への搭載工程」。
【００２０】
そして、水晶発振器の発振周波数（基準周波数）ｆrを実際に測定する「発振周波数の測定工程」。これを便宜的に実測基準周波数ｆrxとする。その結果、実測基準周波数ｆrxが例えば13.1MHzであったとする。この場合、実測基準周波数ｆrの公称値ｆroに対する周波数偏差（ｆrx−ｆro）／ｆrは+7692.3ppmとなる。
【００２１】
次に、実測基準周波数ｆrx（13.1MHz）に基づき、第１乃至第３分周器３、７、８の分周比ｑｐｎを設定する。これらは、ＰＬＬ制御素子２の書込端子からのデジタル信号によって設定される。例えばｎ=１とすると、ｑ＝131、ｐ＝8320になる。これにより、ＰＬＬ制御信号発生器の出力周波数ｆoは目標値通りの832MHzになる。したがって、水晶発振器の基準周波数ｆrが公称値ｆroからずれていたとしても、出力周波数ｆoutの初期偏差を0ppmにできる。
【００２２】
また、水晶発振器の実測基準周波数ｆrxが13.100013MHz（公称値ｆroに対する周波数偏差+7693.3ppm）の場合には、各分周比ｑｐｎをｑ＝88、ｐ＝5589、ｎ＝1に設定すると、ＰＬＬ制御信号発生器の出力周波数ｆoutは831.999689MHzになる。この場合でも、出力周波数ｆoutの目標値（832MHz）に対する初期偏差は-0.37ppmに過ぎず、通常規格の±1ppmを大幅に下回る。なお、各分周比ｑｐｎは整数値なので誤差を生じる。この誤差は分周比に依存するので、所望の誤差範囲内に分周器を設計すればよい。
【００２３】
このように、水晶発振器をセット基板に搭載して発振周波数（基準周波数ｆr）の実測後に各分周比ｑｐｎを設定する。したがって、ＰＬＬ制御信号発生器における出力周波数ｆoutの初期偏差を確実に±１ppm以内にできる。これにより、目標とする出力周波数ｆoutは各分周比ｑｐｎによって設定されることになるので、基準発振器製造時の周波数合わせ込みが不要となる。したがって、水晶発振器の製造を容易にする。また、高価な周波数合わせ込み用装置も省力できる。
【００２４】
また、この例では、水晶発振器をセット基板に半田等によって固着（搭載）した後、発振周波数（基準周波数ｆr）を実測する。したがって、基準周波数ｆrは搭載後実測された基準発振器の発振周波数なので、基準発振器の搭載による周波数変動、セット基板個々の電源負荷の規定値からのずれによる周波数変動も補正できることになる。このことから、ＰＬＬ制御信号発生器の周波数精度±3.6ppm以下を容易に達成できる。
【００２５】
（他の事項）上記実施例では、第３分周器８を設けたＰＬＬ制御信号発生器としたが、第３分周器８はなくとも同様の効果を奏する。また、水晶発振器の測定はセット基板への搭載後としたが、製作後の搭載前であってもよい。但し、搭載後に周波数変動を生ずるので、搭載後の方が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例を説明するＰＬＬ制御信号発生器の製造工程図である。
【図２】従来例を説明するＰＬＬ制御信号発生器のブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  基準信号源、２  ＰＬＬ制御素子、３、７、８  分周器、４  位相比較器、５  ローパスフィルタ、６  電圧制御発振器。
【図１】
2005260598.tif 000003
【図２】
2005260598.tif 000004