FR2529733A1 - DEVICE FOR FREQUENTLY SERVICING A CLOCK ON AN OUTER SIGNAL WITH HIGH AVERAGE FREQUENCY BUT HAVING IMPORTANT GIGE - Google Patents

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FR2529733A1
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Jean-Luc Calvez
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Laboratoire Central de Telecommunications SA
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Laboratoire Central de Telecommunications SA
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Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN SYSTEME D'ASSERVISSEMENT EN FREQUENCE D'UNE HORLOGE SUR UN SIGNAL EXTERIEUR DE FREQUENCE MOYENNE TRES PRECISE MAIS COMPORTANT UNE GIGUE IMPORTANTE. LE SYSTEME D'ASSERVISSEMENT EST CONSTITUE D'UNE BOUCLE ANALOGIQUE DE PHASE ET D'UNE BOUCLE NUMERIQUE DE FREQUENCE IMBRIQUEES. LA BOUCLE DE PHASE COMPORTE UN COMPARATEUR DE PHASE CPH ET UN FILTRE F ET LA BOUCLE DE FREQUENCE COMPORTE UN COMPARATEUR DE FREQUENCE CF ET UNE PORTE P. CES DEUX BOUCLES COMMANDENT UN OSCILLATEUR COMMANDE EN TENSION OCT PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN DISPOSITIF D'AIGUILLAGE ANA COMPORTANT UNE ENTREE ANALOGIQUE ET UNE ENTREE NUMERIQUE. CE DISPOSITIF D'AIGUILLAGE COMPREND UN ECHANTILLONNEUR-CODEUR EC, UN COMPTEUR-DECOMPTEUR CD, UN REGISTRE RE ET UN CONVERTISSEUR NUMERIQUEANALOGIQUE CNA. LE COMPTEUR-DECOMPTEUR EST INITIALISE PAR LA BOUCLE DE PHASE ET SES ENTREES DE COMPTAGE ET DE DECOMPTAGE CONSTITUENT L'ENTREE DU CIRCUIT D'AIGUILLAGE ASSOCIEE A LA BOUCLE DE FREQUENCE. LA PRESENTE INVENTION S'APPLIQUE AUX HORLOGES DE CENTRAUX TELEPHONIQUES.THE PRESENT INVENTION CONCERNS A FREQUENCY CONTROL SYSTEM OF A CLOCK ON A VERY PRECISE MEDIUM FREQUENCY EXTERNAL SIGNAL BUT INCLUDING A SIGNIFICANT JITTER. THE LOCKER SYSTEM CONSISTS OF AN ANALOGUE PHASE LOOP AND A DIGITAL FREQUENCY LOOP. THE PHASE LOOP INCLUDES A CPH PHASE COMPARATOR AND AN F FILTER AND THE FREQUENCY LOOP INCLUDES A CF FREQUENCY COMPARATOR AND A P PORT THESE TWO LOOPS CONTROL AN OSCILLATOR CONTROLLED IN OCT VOLTAGE VIA A DEVICE. ANA SWITCH WITH AN ANALOGUE INPUT AND A DIGITAL INPUT. THIS SWITCHING DEVICE INCLUDES AN EC SAMPLER-ENCODER, A CD COUNTER-DECOUNTER, A RE REGISTER AND A DIGITAL ANALOGUE CONVERTER CNA. THE COUNTER-DOWN-COUNTER IS INITIALIZED BY THE PHASE LOOP AND ITS COUNTING AND DOWN-COUNTING INPUTS CONSTITUTE THE SWITCH CIRCUIT INPUT ASSOCIATED WITH THE FREQUENCY LOOP. THE PRESENT INVENTION APPLIES TO CLOCKS OF TELEPHONE CENTERS.

Description

La présente invention se rapporte à n dispositif d'asservis-The present invention relates to n servocontrol device

sement, en fréquence, d'une horloge sur un signal extérieur de fréquence moyenne très précise mais comportant une gigue importante Ce type, de dispositif est particulièrement utile dans les centràux téléphoniques numériques du type à Modulation par Impulsions Codées (KIC) plus commu-  This type of device is particularly useful in digital telephone exchanges of the more commonly used Coded Pulse Modulation (KIC) type.

nément connus sous la dénomination plus générale de centraux temporels.  nally known as the more general term central time.

Dans les centraux téléphoniques de ce type, on utilise une horloge centrale qui peut être synchronisée par un signal d'horloge issu d'un autre central et qui permet de connaître la provenance des différents échantillons reçus de cet autre central Pour se prémunir contre les pannes, cette horloge centrale est dupliquée Cette horloge centrale se compose principalement d'un oscillateur commandé OCT, piloté par un quartz, que l'on peut asservir sur l'horloge extérieure extraite d'un canal MIC ou un oscillateur de référence choisi parmi trois Le  In telephone exchanges of this type, a central clock is used, which can be synchronized by a clock signal from another central office and which makes it possible to know the origin of the different samples received from this other central unit to guard against failures. , this central clock is duplicated This central clock is mainly composed of a controlled oscillator OCT, controlled by a quartz, which can be enslaved on the external clock extracted from a channel MIC or a reference oscillator chosen among three

signal d'horloge extérieure issu d'un autre central comporte généra-  external clock signal from another central office generally

lement une gigue importante résultant de toutes les interactions élec-  significant jitter resulting from all the electronic interactions

tromagnétiques de la ligne avec le milieu traversé.  tromagnetic line with the medium traversed.

Dans certains matériels, l'asservissement de l'oscillateur se fait en fréquence de la façon suivante Le signal d'entrée sur lequel  In some equipment, the servo-control of the oscillator is done in frequency as follows. The input signal on which

doit s'asservir l'horloge est décompté, ainsi que le signal de l'opscil-  must be enslaved the clock is counted, as well as the signal of the opscil-

lateur commandé OCT Le résultat des compteurs, qui tournent de façon permanente, est lu régulièrement par un calculateur de ce central, par l'intermédiaire d'un interface La différence des résultats est comparée  OCT Controlled Laminator The result of the counters, which rotate permanently, is read regularly by a calculator of this central unit, via an interface. The difference in the results is compared.

par le calculateur à la différence au moment de la lecture précédente.  by the calculator unlike at the time of the previous reading.

Si la différence a augmenté, c'est que l'oscillateur commandé OCT est-  If the difference has increased, is the oscillator controlled OCT is-

trop lent et si la différence a diminué, c'est que l'oscillateur commandé est trop rapide Le calculateur corrige alors la fréquence de cet oscillateur en changeant le contenu d'un registre qui est connecté à l'entrée de ccntrôle de l'oscillateur commandé par l'interffidiaire d'un convertisseur numérique/analogique N/A La boucle à asservissemeint de fréquence étant une boucle très lente, la stabilité à court terme des signaux d'horloge sera celle de l'oscillateur de l'horloge centfale et non de l'oscillateur de référence Il sera commode d'utiliser'un oscillateur commandé de très grande stabilité Lorsque l'horloge centrale ne doit pas être asservie sur un signal extérieur, la boucle pourra  too slow and if the difference has decreased, it is that the controlled oscillator is too fast The calculator then corrects the frequency of this oscillator by changing the contents of a register which is connected to the control input of the oscillator The frequency-controlled loop being a very slow loop, the short-term stability of the clock signals will be that of the oscillator of the hundredth and non-octane clock. the reference oscillator It will be convenient to use a controlled oscillator of very high stability. When the central clock is not to be slaved to an external signal, the loop can

alors être simplemer t ouverte.then simply be open.

Les principaux inconvénients d'une telle horloge centrale sont les suivants La boucle à asservissement en fréquence commandée par  The main disadvantages of such a central clock are as follows. The frequency-controlled loop controlled by

-29733-29,733

un calculateur est trop lente pour compenser les propros variations de  a calculator is too slow to compensate for the

l'oscillateur, dues à des fluctuations de température par exemple.  the oscillator, due to temperature fluctuations for example.

L'horloge centrai est comuindée par un calculateur qui lui-même néces-  The central clock is comuinded by a calculator which itself requires

site une horloge pour fonctionner et conmme dans le système de distri-  site a clock to operate and conmme in the distribution system

bution, une seule horloge distribue son signal aux deux branches, il peut y avoir des problèmes difficiles à résoudre en cas de panne Si le calculateur utilisé pour le contrôle de l'horloge est un microprocesseur utilisé à toutes les tâches générales des equipements centra 7 iss, la commande de l'horloge pourrait être perturbée par le traitement d'une autre tâche (fautes de logiciel) De plus, la conception d'une telle horloge centrale, aussi bien sur le plan matériel (grand nombre de capots) que sur le plan logiciel, est trop compliquée et donc trop coûteuse, particulièrement dans le cas de petits centraux, et de plus  bution, a single clock distributes its signal to both branches, there can be problems difficult to solve in case of failure If the computer used for the control of the clock is a microprocessor used to all the general tasks of the equipment centra 7 iss , the control of the clock could be disturbed by the processing of another task (software errors) Moreover, the design of such a central clock, both on the material level (large number of covers) and on the software plan, is too complicated and therefore too expensive, especially in the case of small central offices, and more

peu fiable dans le cas de grands centraux.  unreliable in the case of large central.

Il serait donc intéressant d'avoir un module d'horloge centrale autonome nre dépendant pas d'un microprocesseur et d'un logiciel extérieur Un fonctionnement purement automatique ne communiquant avec le processeur que pour des tâches lentes, comme le traitement des alarmes, serait donc souhaitable Cependant, s'il est matériellement facile de  It would therefore be interesting to have an autonomous central clock module that is not dependent on a microprocessor and external software. A purely automatic operation communicating with the processor only for slow tasks, such as the processing of alarms, would therefore be necessary. desirable, however, if it is physically easy to

réaliser une boucle à verrouillage de phase, il est beaucoup plus diffi-  phase locked loop, it is much more difficult to

cile de faire une boucle en fréquence Or, celle-ci est absolument nécessaire pour rendre le signal d'horloge indépendant des variations  it is absolutely necessary to make the clock signal independent of variations

de phase du signal extérieur.phase of the external signal.

Une conception matérielle d'une boucle à verrouillage en fréquence a déjà été décrite (demande de brevet français n' 80 07674  A hardware design of a frequency locked loop has already been described (French Patent Application No. 80 07674

déposée le 4 avril 1980 par la demanderesse et intitulée: "Boucle ana-  lodged on 4 April 1980 by the plaintiff and entitled: "Loop

logique à verrouillage en fréquence"), mais il s'agissait en fait d'une boucle à verrouillage de phase capable de compenser les sauts de phase dus au fonctionnement des sélecteurs et qui ne saurait fonctionner  frequency locked logic "), but it was in fact a phase-locked loop capable of compensating for phase jumps due to the operation of the selectors and which could not function

correctement en présence de bruit de phase trop important.  correctly in the presence of too much phase noise.

Une véritable boucle de fréquence ne peut être réalisée qu'à l'aide de compteurs qui mesurent la fréquence; c'est nécessairement une boucle lente nécessitant un oscillateur très stable Cependant, on ne  A true frequency loop can only be achieved using meters that measure the frequency; it is necessarily a slow loop requiring a very stable oscillator.

peut se contenter de réaliser le circuit simplement à l'aide d'un compa-  can simply make the circuit simply by using a comparison

rateur numérique qui compare le contenu des compteurs à des instants  numerical meter that compares the contents of meters to

réguliers et qui agit directement sur la commande de l'oscillateur OCT.  which acts directly on the control of the oscillator OCT.

En effet, dans ce cas, on peut vérifier que l'accrochage de la boucle  Indeed, in this case, we can verify that the looping of the loop

pourrait demander plusieurs dizaines d'heures.  could require dozens of hours.

Ainsi, l'objet de la présente invention est donc un dispositif  Thus, the object of the present invention is therefore a device

d'accrochage rapide d'une horloge, constituée par exemple par un oscil-  rapid coupling of a clock, constituted for example by an oscillator

lateur commandé en tension, sur un signal de référence extérieur ayant une fréquence moyenne très précise mais pouvant comporter une gigue importante et de phase quelconque par rapport à celle de cette horloge. Selon l'invention, l'accrochage de cette horloge commence par se faire grâce à une boucle de phase comportant un comparateur de phase recevant sur sa première entrée le signal de référence suivi par un  voltage controlled transmitter, on an external reference signal having a very precise average frequency but may have a significant jitter and any phase compared to that of this clock. According to the invention, the attachment of this clock begins with a phase loop comprising a phase comparator receiving at its first input the reference signal followed by a

filtre passe-bas, puis par un circuit d'aiguillage qui commande l'oscil-  low-pass filter, then by a switching circuit which controls the oscillator

lateur commandé en tension, et se refermant sur la deuxième entrée du détecteur de phase Après la détection du verrouillage de cette boucle de phase par un circuit détecteur de verrouillage, la boucle de phase est déconnectée au niveau du circuit d'aiguillage et une boucle de  voltage controlled terminal, and closing on the second input of the phase detector After detection of the locking of this phase loop by a latching detector circuit, the phase loop is disconnected at the switching circuit and a loop of

fréquence est connectée à sa place.  frequency is connected in its place.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques  The invention will be better understood and other features

apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints  will appear with the following description and accompanying drawings

o: la figure l est un schéma de principe selon la présente invention; la figure 2 représente la boucle de phase et le système permettant de détecter son accrochage; la figure 3 représente le comparateur de fréquence, de la boucle de fréquence, selon une des caractéristiques de la présente invention; les figures 4 a et 4 b représentent un diagramme de temps décrivant le fonctionnement du comparateur de phase;  o: Figure 1 is a block diagram according to the present invention; Figure 2 shows the phase loop and the system for detecting its attachment; FIG. 3 represents the frequency comparator of the frequency loop according to one of the features of the present invention; Figures 4a and 4b show a timing diagram describing the operation of the phase comparator;

la figure 5 représente un diagramme de temps décrivant le fonction-  FIG. 5 represents a time diagram describing the function

nement du comparateur de fréquence; et  frequency comparator; and

la figure 6 représente un diagramme de temps décrivant le fonction-  FIG. 6 represents a timing diagram describing the function

nement de la boucle de fréquence.of the frequency loop.

La figure 1 représente un schéma de principe selon la présente invention Il comporte une boucle de phase à accrochage relativement rapide, qui permet de réaliser une première approche rapide de la fréquence FS du signal de sortie S, fourni par l'oscillateur de sortie OCT, sur la fréquence FE du signal de référence E et réalise une première mise en phase de ces deux signaux, et une boucle de fréquence à accrochage lent et à constante de temps variable avec l'écart de fréquence FE Fs, qui agit après la boucle de phase et qui permet d'affranchir le signal d'horloge obtenu des fluctuations de phase ou  FIG. 1 represents a schematic diagram according to the present invention. It comprises a relatively fast latching phase loop, which makes it possible to make a fast first approach to the frequency FS of the output signal S, provided by the OCT output oscillator. on the frequency FE of the reference signal E and performs a first phasing of these two signals, and a slow-coupling frequency loop with variable time constant with the frequency difference FE Fs, which acts after the loop of phase and which makes it possible to free the clock signal obtained from phase fluctuations or

gigue du signal d'horloge de référence.  jitter of the reference clock signal.

La boucle de phase comporte un comparateur de phase C 4 recevant sur son entrée notée E le signal extérieur ou signal d'entrée E servant de référence, et sur son entrée notée AS le signal de sortie S de la boucle de phase fourni par un oscillateur commandé en tension et piloté par un quartz OCT Ce comparateur fournit à un filtre passe-bas F une mesure de la différence de phase E AS entre le signal de référence E et le signal de sortie S de la boucle Après intégration par le filtre F, cette information analogique fournie pourrait être utilisée pour piloter l'oscillateur commandé en tension OCT De façon à pouvoir introduire une boucle numérique de fréquence qui puisse piloter aussi cet oscillateur commandé, on intercale dans cette boucle de phase, après le filtre passe- bas F, un circuit d'aiguillage ANA attaquant l'entrée de commande de l'oscillateur de sortie Ce circuit d'aiguillage  The phase loop comprises a phase comparator C 4 receiving on its input denoted E the external signal or input signal E serving as reference, and on its input denoted AS the output signal S of the phase loop provided by an oscillator controlled voltage and controlled by a quartz OCT This comparator provides a low-pass filter F a measurement of the phase difference E AS between the reference signal E and the output signal S of the loop After integration by the filter F, this analogical information supplied could be used to control the oscillator controlled in voltage OCT. In order to be able to introduce a digital frequency loop which can also control this controlled oscillator, one interposes in this phase loop, after the low-pass filter F, an ANA switching circuit attacking the control input of the output oscillator This switching circuit

comporte un échantillonneur-codeur EC recevant, du filtre F, un signal analo-  comprises an EC sampler-encoder receiving, from the filter F, an analog signal

gique et fournissant, à un compteur-décompteur CD à comptage synchrone et à affichage asynchrone, un signal numérisé Quand le système est en configuration  and providing a digitized signal to a synchronous counting and asynchronous display countdown counter When the system is in configuration

boucle de phase, la fonction compteur-décompteur est inhibée et lecircuit fonc-  phase loop, the up / down function is inhibited and the function circuit

tionne en registre Iltransmet à sa sortie les éléments binaires présents sur son  It transfers the binary elements present on its

entrée après chaque réception d'une impulsion sur son entrée d'affichage "load".  input after each receipt of a pulse on its "load" display input.

Ces éléments binaires sont transmis à un registre tampon RE  These bits are transmitted to a buffer register RE

puis à un convertisseur numérique/analogique CNA qui fournit une infor-  then to a DAC digital-to-analog converter that provides information

mation analogique à l'entrée de commande de l'oscillateur de sortie.  analog input to the control input of the output oscillator.

C'est le circuit pilote CP qui fournit à l'échantillonneur-codeur EC sa fréquence d'échantillonnage sous la forme d'un signal de période T 1,  It is the control circuit CP which supplies the sampler-encoder EC with its sampling frequency in the form of a signal of period T 1,

noté T 1 Ce signal n'est transmis qu'en configuration boucle de phase.  noted T 1 This signal is only transmitted in phase loop configuration.

Pendant cette phase de fonctionnement, ce signal d'horloge de période T 1  During this operating phase, this clock signal of period T 1

est aussi transmis vers l'entrée d'affichage load" du compteur-  is also transmitted to the display input load "of the counter-

décompteur Ce circuit pilote CP fournit aussi au registre RE un signal d'horloge de période T 1 quand le système est en configuration boucle de phase, mais, en configuration boucle de fréquence, c'est un signal d'horloge de plus grande période TO qui est transmis vers l'entrée d'horloge de ce registre et qui commande la charge de ce registre Ces deux types de signaux d'horloge sont obtenus à partir d'un premier signal d'horloge de période T 1 et d'un second signal d'horloge de période T O tous deux fournis par une horloge auxiliaire H et générés à partir du signal de sortie S de l'oscillateur commandé OCT Tous ces signaux d'horloge de même période porteront la même référence, T 1 ou TO, sans distinction de leurs phases relatives La première période T 1 fournie est relativement faible, de l'ordre de dix fois celle du signal fourni par l'oscillateur commandé, alors que la deuxième période To fournie est beaucoup plus grande, de l'ordre de 10 fois celle de cet oscillateur commandé Ce circuit pilote CP est lui-même commandé par un détecteur de verrouillage DV de cette boucle de phase qui reçoit du comparateur de phase C une information sur l'état de cette boucle de phase Après détection de ce verrouillage, c'est ce circuit qui prend la décision "configuratiou boucle de phase" ou "configuration boucle de fréquence" Son signal de sortie est non seulement fourni au circuit pilote, qui fournit alors les signaux d'horloge voulus aux différents circuits composant le circuit d'aiguillage, mais est aussi transmis àla porte P commandant le transfert des signaux de comptage et de décomptage fournis  upcounter This control circuit CP also provides the register RE a clock signal of period T 1 when the system is in phase loop configuration, but in frequency loop configuration, it is a clock signal of greater period TO which is transmitted to the clock input of this register and which controls the load of this register These two types of clock signals are obtained from a first clock signal of period T 1 and a second clock signal of period TO both provided by an auxiliary clock H and generated from the output signal S of the controlled oscillator OCT All these clock signals of the same period will bear the same reference, T 1 or TO, without distinction of their relative phases The first period T 1 provided is relatively small, of the order of ten times that of the signal supplied by the controlled oscillator, while the second period To supplied is much larger, of the order of 10 times that of this osci This control circuit CP is itself controlled by a lock detector DV of this phase loop which receives from the phase comparator C information on the state of this phase loop. After detection of this lock, it is this circuit that makes the decision "phase loop configuration" or "frequency loop configuration" Its output signal is not only supplied to the driver circuit, which then provides the desired clock signals to the various circuits making up the switch circuit, but is also transmitted to the gate P controlling the transfer of counting and counting signals provided

par le comparateur de fréquence et destinés à être reçus, en configu-  by the frequency comparator and intended to be received, in accordance with the

ration boucle de fréquence, par les entrées correspondantes du compteur-  frequency loop, by the corresponding inputs of the counter-

décompteur.down counter.

La boucle de fréquence comporte un comparateur numérique de fréquence Cf recevant sur son entrée notée FE le signal extérieur ou signal d'entrée E pris comme référence de fréquence et, sur son entrée notée Fs, le signal de sortie S fourni par l'oscillateur commandé en  The frequency loop comprises a digital frequency comparator Cf receiving on its input denoted FE the external signal or input signal E taken as frequency reference and, on its input denoted Fs, the output signal S supplied by the controlled oscillator in

tension OCT Ce comparateur reçoit d'autre part de l'horloge auxi-  OCT voltage This comparator receives from the other hand

liaire H le deuxième signal d'horloge de période T O C'est pendant un certain nombre, variable au cours du temps, de ces périodes d'horloge T O que sera effectué le comptage respectif des nombres de périodes des  the second clock signal of period T O It is during a number, variable over time, of these clock periods T O that will be carried out the respective counting of the number of periods of

deux signaux d'entrée, puis la comparaison de ces nombres Ce compa-  two input signals, then the comparison of these numbers.

rateur de fréquence fournit à une porte P, commandée par le détecteur de verrouillage DV, une paire de signaux destinés chacun, après qu'ils ont franchi cette porte, respectivement aux entrées de comptage et de décomptage du compteur-décompteur CD Comme ce compteur-décompteur, la suite de cette boucle de fréquence est commune avec la boucle de phase: on trouve le registre RE suivi du convertisseur numérique/analogique CNA  The frequency generator supplies to a gate P, controlled by the lock detector DV, a pair of signals each intended, after they have passed this gate, respectively to the counting and counting inputs of the up-down counter CD. upstream, the rest of this frequency loop is common with the phase loop: there is the RE register followed by the DAC digital-to-analog converter

fournissant son signal de commande à l'oscillateur de sortie OCT.  supplying its control signal to the OCT output oscillator.

La commande del'oscillateur de sortie est donc réalisée par le  The control of the output oscillator is therefore performed by the

circuit d'aiguillage ANA Ce dernier comporte deux entrées, une entrée ana-  ANA switching circuit The latter comprises two inputs, an analog input

logique constituée par l'entrée de l'échantillonneur-codeur et associée à la boucle de phase, et une entrée numérique, constituée par les entrées de comptage et de décomptage du compteur-décompteur et associée à la boucle de fréquence Ce circuit d'aiguillage est commandé d'abord à partir de  logic constituted by the input of the sampler-encoder and associated with the phase loop, and a digital input constituted by the counting and down counting inputs of the up-down counter and associated with the frequency loop. is ordered first from

la boucle de phase puis par la boucle numérique de fréquence.  the phase loop then by the digital frequency loop.

La figure 2 représente le détail de la boucle de phase ainsi  FIG. 2 represents the detail of the phase loop as well as

qu'une réalisation possible d-un détecteur de verrouillage DV Le compa-  possible realization of a DV locking detector.

rateur de phase représenté est celui décrit dans la demande de brevet français n 78 30542 dégpose le 27 octobre 1978 par la demanderesse et intitulée "Comparateur de phase numérique' Il fournit, sur la sortie com Dlémentée de lia bascule BI, une impulsion up de durge proportionnelle à la différence de phase des deux signaux d'entrée si le signal d'entrée issu de l'oscillateur de sortie est en retard par rapport au signal de référence et, sur la sortie de la bascule B 2, une impulsion dw de durée proportionnelle à cette difference de phase dans le cas contraire Les signaux up et dw fournis sont représentés sur les figures 4 a et 4 b, le signal d'entrée E étant pris comme référence de phase Sur la figure 4 a, le signal de sortie S est en retard sur ce signal d'entrée Sur la figure 4 b, le signal de sortie S est en avance sur ce signal d'entrée Ce comparateur de phase est suivi par un filtre F comportant un circuit connu sous le nom de "charge pump" dont les entrées sort reliées aux sorties du comparateur de phase C+ Ce circuit à diodes est suivi par un  The phase converter shown is the one described in the French patent application No. 78 30542 filed October 27, 1978 by the Applicant and entitled "Digital Phase Comparator" It provides, on the output com Dlémentée of the flip-flop BI, a pulse up durge proportional to the phase difference of the two input signals if the input signal from the output oscillator is delayed with respect to the reference signal and, on the output of the flip-flop B 2, a duration pulse dw proportional to this phase difference in the opposite case The signals up and dw provided are represented in FIGS. 4a and 4b, the input signal E being taken as a phase reference. In FIG. 4a, the output signal S is late for this input signal In FIG. 4 b, the output signal S is in advance on this input signal. This phase comparator is followed by a filter F comprising a circuit known as "charge pump". "whose entrances These outputs are connected to the outputs of the phase comparator C +. This diode circuit is followed by a

intégrateur à seuil utilisant un amplificateur opérationnel.  threshold integrator using an operational amplifier.

Si ce sont les impulsions up qui sont présentes à la sortie du comparateur de phase Cf, il apparaîtra à la sortie de cet intégrateur une tension de sortie qui croîtra, à chaque apparition de ces impulsions, d'une grandeur approximativement proportionnelle à la durée de ces impulsions Si ce sont des impulsions dw qui sônt présentes à la sortie de ce comparateur de phase C+, on aura en sortie de cet intégrateur une décroissance à chaque apparition de ces impulsions Dans le cadre d'une boucle de phase de type connu, cet intégrateur commanderait directement l'oscillateur de sortie De par l'introduction du circuit d'aiguillage ANA, le signal analogique fourni par cet intégrateur est tout d'abord numérisé  If it is the pulses up which are present at the output of the phase comparator Cf, it will appear at the output of this integrator an output voltage which will increase, at each appearance of these pulses, a magnitude approximately proportional to the duration of If these impulses are present at the output of this phase comparator C +, this integrator will have a decay at each occurrence of these pulses. In the context of a phase loop of known type, this integrator would directly control the output oscillator From the introduction of the switching circuit ANA, the analog signal provided by this integrator is first digitized

puis retransformé en un signal analogique de sorte qu'au pas de numéri-  then converted back into an analog signal so that at the digital

sation près, il se retrouve identiquement en sortie pour commander l'oscillateur de sortie Ce pas de numérisation est défini par le choix  sation, it is found identically output to control the output oscillator This scan step is defined by the choice

du nombre N d'éléments binaires fournis par l'échantillonneur-codeur.  the number N of bits provided by the sampler-encoder.

Celui-ci est suivi par un compteur-décompteur CD comportant aussi N entrées de données et N sorties qui, en configuration boucle de phase, fonctionne comme un registre et retransmet à sa sortie les informations binaires présentes sur son entrée Il est suivi par le registre de  This is followed by a CD down-counter which also has N data inputs and N outputs which, in phase loop configuration, functions as a register and retransmits at its output the binary information present on its input. It is followed by the register of

mémorisation RE à N entrées de données et N sorties puis par le conver-  storage RE at N data inputs and N outputs then by converting

tisseur numérique/analogique CNA.CNA digital / analog weaver.

Au cours du verrouillage de la boucle de phase, il s'effectue un prépositionnement de la fréquence de l'oscillateur de sortie par rapport à la fréquence FE du signal de référence E reçu à l'entrée de la boucle Il est évident que ceci correspond aussi à un préchargement du registre RE et surtout du compteur-décompteur CD à une valeur s'approchant de celle nécessaire pour obtenir l'identité des fréquences d'entrée et de sortie de la boucle Ce verrouillage ou ce préchargement étant effectué, il est nécessaire de le détecter pour savoir si on peut  During the locking of the phase loop, the frequency of the output oscillator is prepositioned with respect to the frequency FE of the reference signal E received at the input of the loop. also to a pre-loading of the register RE and especially of the up-down counter CD to a value approaching that necessary to obtain the identity of the input and output frequencies of the loop This locking or preloading being performed, it is necessary to detect it to find out if we can

faire basculer le système en configuration boucle de fréquence.  toggle the system into a frequency loop configuration.

Un exemple simple de réalisation d'un système détecteur de verrouillage DV est fourni sur la figure 2 Il comporte, à l'entrée, une porte ET recevant du détecteur de phase le signal up et le complément dw du signal dw représentés sur les figures 4 a et 4 b Cette porte ET est suivie par un intégrateur RC et par un comparateur de tension CO, recevant une tension de référence sur son autre entrée, puis par un inverseur dont la sortie est connectée à l'entrée de mémorisation S d'une bascule B 3 de type RS, l'entrée R de cette bascule B 3 étant attaquée par la sortie d'une porte ET P 5 à deux entrées, une entrée de  A simple embodiment of a DV lock detector system is provided in FIG. 2. It comprises, at the input, an AND gate receiving from the phase detector the up signal and the complement dw of the signal d 1 represented in FIGS. a and 4 b This AND gate is followed by an integrator RC and by a voltage comparator CO, receiving a reference voltage on its other input, then by an inverter whose output is connected to the storage input S of a flip-flop B 3 of the RS type, the input R of this flip-flop B 3 being driven by the output of an AND gate P 5 with two inputs, an input of

contrôle et une entrée d'initialisation comportant une temporisation.  control and an initialization input including a timer.

Dès que la durée du créneau, up ou dw, est inférieure à une certaine valeur, c'est-à-dire dès que le comparateur détecte que le signal fourni par l'intégrateur RC a dépassé une certaine valeur, on décide que la boucle de phase est verrouillée Le détecteur fournit alors un niveau logique I sur sa sortie et la bascule RS recevra un niveau logique O sur son entrée S. En configuration boucle de phase, l'échantillonneur-codeur EC, le compteur-décompteur CD et le registre R sont pilotés par un signal  As soon as the duration of the slot, up or dw, is lower than a certain value, that is to say as soon as the comparator detects that the signal supplied by the integrator RC has exceeded a certain value, it is decided that the loop The detector then provides a logic level I on its output and the RS flip-flop will receive a logical level O on its input S. In phase loop configuration, the EC sampler-encoder, the CD up-down counter and the register R are driven by a signal

d'horloge à fréquence élevée de l'ordre du mégahertz (T 1) En configu-  megahertz high frequency clock (T 1) in configuration.

ration boucle de fréquence, l'échantillonneur-codeur EC est inutile et ne recevra plus de signaux d'horloge; par contre, le registre devra être piloté par des signaux d'horloge à fréquence beaucoup plus basse, de l'ordre du hertz ou du dixième de hertz (T 0) C'est le circuit pilote CP qui effectuera cette gestion des signaux d'horloge, qu'il reçoit de l'horloge auxiliaire H, à partir du signal binaire reçu de la sortie Q de la bascule B 3 du détecteur de verrouillage Une réalisation possible de ce circuit pilote CP est représentée à la figure 2 Il comporte une entrée de commande qui commande la porte ET P 5, par l'intermédiaire de l'inverseur 16, la porte ET P 6, par l'intermédiaire s de l'inverseur I 8, et la porte ET P 7 de façon directe La porte ET P 5 reçoit le signal T et le retransmet, par l'intermédiaire de l'inverseur I 7, à l'échantillonneur-codeur EC, et directement au compteur-décompteur CD ainsi qu'à l'entrée de la porte ET P 6 La porte ET P 7 reçoit le signal T et le transmet à l'entrée de la O  frequency loop, the EC sampler-encoder is useless and will no longer receive clock signals; on the other hand, the register will have to be controlled by clock signals with a much lower frequency, of the order of the hertz or the tenth of hertz (T 0) It is the pilot circuit CP which will carry out this management of the signals of clock, which it receives from the auxiliary clock H, from the binary signal received from the output Q of the flip-flop B 3 of the lock detector A possible embodiment of this pilot circuit CP is represented in FIG. control unit which controls the AND gate 5, via the inverter 16, the AND gate P 6, via s of the inverter I 8, and the AND gate P 7 in a direct way the AND gate P 5 receives the signal T and retransmits it, via the inverter I 7, to the sampler-encoder EC, and directly to the up-down counter CD and to the input of the AND gate P 6 La AND gate P 7 receives the signal T and transmits it to the input of the O

porte OU P 8 Cette porte OU P 8 reçoit les sorties des portes ET P 6 et P 7.  OR gate P 8 This OR gate P 8 receives the outputs of AND gates P 6 and P 7.

Sa sortie est transmise directement à l'entrée d'horloge C du registre R. Apr Rs détection du verrouillage de la boucle de phase, il est nécessaire de passer en configuration boucle de fréquence L'apparition du 1 logique à la sortie du détecteur de verrouillage DV commande le déblocage des deux portes ET P 3 et P 4 de la porte P Celles-ci deviennent alors transparentes et transmettent respectivement sur les  Its output is transmitted directly to the clock input C of the register R. After Rs detection of the locking of the phase loop, it is necessary to switch to frequency loop configuration The appearance of the logic 1 at the output of the detector of locking DV controls the unlocking of the two doors AND P 3 and P 4 of the door P These then become transparent and transmit respectively on the

entrées de comptage et de décomptage "Comp" et "Dec" du compteur-  counting and counting inputs "Comp" and "Dec" of the counter-

décompteur CD les impulsions fournies par les générateurs G 1 et G 2  CD down counter pulses provided by generators G 1 and G 2

respectivement, comme on le verra en se référant à la figure 3.  respectively, as will be seen with reference to Figure 3.

Le comparateur de fréquence CF représenté à la figure 3 reçoit le signal de référence E à la fréquence FE et le signal de sortie de boucle, fourni par l'horloge interne OCT, à la fréquence FS Il comporte un premier compteur CFE à m éléments binaires recevant sur son entrée d'horloge le signal de référence à la fréquence FE et un second compteur CFS à m éléments binaires recevant sur son entrée d'horloge le signal de sortie de boucle à la fréquence FS A la fin de chaque période de référence T du signal fourni par l'horloge auxiliaire, les contenus de ces compteurs sont transférés respectivement dans les registres RFE et RFS commandés chacun par la sortie d'une bascule de type D, D 3 et D 4 respectivement Ces bascules reçoivent sur leur entrée D le signal à la période de référence T 0, associée à cette boucle de fréquence, et sur leur autre entrée la sortie d'un inverseur, I 3 et I 4 respectivement, recevant le premier le signal à la fréquence FE et le second le signal à la fréquence FS Les m éléments binaires fournis par chacun de ces registres sont transmis à un soustracteur ST Ce soustracteur fournit les m éléments binaires du résultat à un premier comparateur C recevant d'autre part sur sa première entrée A, en complément à deux, la valeur -4, et à un deuxième comparateur C+, recevant d'autre part sur + iime sa deuxième entrée B, en complément à deux, la valeur + 4 Le mn élément binaire ou élément binaire de signe S est aussi transmis, par l'intermédiaire d'un inverseur I 5, à une porte NON-ET P 2 et, directement, à une porte NON-ET Pl de façonque, si S = 0, cette porte P 2 soit transparente et la porte Pl bloquée; et inversement si S = lo Un générateur d'impulsions Gi associé à la porte Pl et un générateur d'impulsions G 2 associé à la porte P 2 transmettent, toutes les TO O secondes, une  The frequency comparator CF represented in FIG. 3 receives the reference signal E at the frequency FE and the loop output signal, supplied by the internal clock OCT, at the frequency FS II comprises a first counter CFE with m bits. receiving on its clock input the reference signal at the frequency FE and a second counter CFS with m bits receiving on its clock input the loop output signal at the frequency FS at the end of each reference period T of the signal supplied by the auxiliary clock, the contents of these counters are transferred respectively into the RFE and RFS registers each controlled by the output of a flip-flop of type D, D 3 and D 4 respectively. These flip-flops receive on their input D the signal to the reference period T 0, associated with this frequency loop, and on their other input the output of an inverter, I 3 and I 4 respectively, receiving the first the signal at the frequency F E and the second the signal at the frequency FS The m bits provided by each of these registers are transmitted to a subtractor ST This subtractor supplies the m bits of the result to a first comparator C receiving on the other hand on its first input A in addition to two, the value -4, and to a second comparator C +, on the other hand receiving on + iime its second input B, in addition to two, the value + 4 The mn bit element or binary element of sign S is also transmitted, via an inverter I 5, to a NAND gate P 2 and, directly, to a NAND gate P 1, if S = 0, this gate P 2 is transparent and the door locked door; and conversely if S = lo A pulse generator Gi associated with the gate P1 and a pulse generator G 2 associated with the gate P 2 transmit, every TO O seconds, a

impulsion vers les entrées de comptage ou de décomptage du compteur-  impulse to the counting or down counting inputs of the

décompteur si leur entree de commande, recevant les sorties des  down counter if their order entry, receiving the outputs of the

portes ET Pl et P 2, est au niveau logique 1.  AND gates P1 and P2, is at logic level 1.

Une porte ET PS détecte si l'une ou l'autre des sorties des portes NON-ET P Il ou P 2 est au iveau logique 0 Sa sortie est appliquée aux entrées D des bascules Dl et D 2 qui-reçoivent sur leur entrée d'horloge C, par l'intermédiaire d'un inverseur Il, I 2, respectivement un signal à la fréquence FE et un signal à la fréquence FS et qui fournissent les impulsions de réinitialisation R des compteurs CFE et CFS Donc, à lafin de chaque période de référence TO, si l'une des portes Pl ou P 2 comporte en sortie un niveau logique 0, le générateur G 1 ou le générateur G 2  An AND gate PS detects whether one or the other of the outputs of the NAND gate P II or P 2 is at logical level 0 Its output is applied to the inputs D of the flip-flops D 1 and D 2 which receive on their input D clock C, via an inverter II, I 2, respectively a signal at the frequency FE and a signal at the frequency FS and which provide the reset pulses R counters CFE and CFS So at the end of each reference period TO, if one of the doors P1 or P2 has as output a logic level 0, the generator G 1 or the generator G 2

émettra vers l'entrée de comptage ou de décomptage du compteur-  will transmit to the counting or down counting input of the

décompteur une impulsion qui incrémentera on décrémentera le compteur-  counting down a pulse that will increment and decrement the counter-

décompteur d'une unité binaire.down counter of a binary unit.

Le fonctionnement de cette boucle de fréquence peut être schématisé par les diagrammes temporels représentés sur les figures 5 et 6 Le diagramme de la figure 5 représente la variation dans le temps de la différence n E n S des contenus des compteurs CFE et CFS, et le diagramme de la figure 6 représente la fréquence du signal fourni par l'oscillateur de sortie OCT, la fréquence de référence FE étant prise  The operation of this frequency loop can be represented diagrammatically by the time diagrams represented in FIGS. 5 and 6. The diagram of FIG. 5 represents the variation over time of the difference n E n S of the contents of the counters CFE and CFS, and the FIG. 6 shows the frequency of the signal provided by the OCT output oscillator, the reference frequency FE being taken

comme origine et l'unité choisie étant cette même fréquence de réfé-  origin and the chosen unit being the same reference frequency.

rence FE.FE.

A l'instant t = 0 o l'on passe en configuration boucle de fréquence, on peut poser que la fréquence de sortie de l'oscillateur commandé s'écrit F 50 = FE(l+k) ( 1) A un instant t compris entre O et T 0, le contenu du compteur CFE s'écrit n E = F Et et le contenu du compteur CFS s'écrit n S = F So O t En tenant compte de l'équation ( 1), la différence n E n S du contenu de ces deux compteurs s'écrit n E n S n Ek A l'instant t = To, le registre RFE se chargera avec le contenu, à cet instant, du compteur CFE et contiendra donc la valeur n'El = FET O ( 2) et le registre RFS se chargera avec le contenu, à cet instant, du compteur-CFS et contiendra donc la valeur n's 1 = Fso T ( 3) Des trois relations ( 1), ( 2), ( 3), on peut extraire l'expression de la différence n'El n'si = -n'Elk contenue dans le soustracteur ST à  At the instant t = 0 where one goes into a frequency loop configuration, it can be posited that the output frequency of the controlled oscillator is written F 50 = FE (l + k) (1) At a time t between O and T 0, the content of the counter CFE is written n E = F Et and the content of the counter CFS is written n S = F So O t Taking into account equation (1), the difference n E n S of the contents of these two counters is written n E n S n Ek At the instant t = To, the register RFE will be loaded with the contents, at this moment, of the counter CFE and will thus contain the value n'El = FET O (2) and the RFS register will load with the contents, at this moment, of the counter-CFS and will therefore contain the value n's 1 = Fso T (3) Of the three relations (1), (2), (3 ), one can extract the expression of the difference n'El n'si = -n'Elk contained in the subtractor ST to

l'instant t = TO.the instant t = TO.

Sur la figure 5, est représente la variation dans ie temps de la différence ns ns de contenu des compteurs pour le cas ou la fréquence FS est supéri sure à la fré enei f E, sci pour k> 0, Pour  In FIG. 5, is the variation in time of the difference ns ns of content of the counters for the case where the frequency FS is greater than the frequency E E, sci for k> 0, for

l'instant t = Tenl cette valeur est ici inférieure à -4 et le compa-  the moment t = Tenl this value is here less than -4 and the comparison

rateur C fourr ra à sa sortie un _ logique L'Eié ent binaire de signe S étant égal à 1, la porte Pl zransmettra au genérateur G 1 un l logique et celui-ci fouinira alors, au temps t = To, une impulsion à l'entrée de décomptage Dec du compteur-décompteur CD Le contenu du compteurdécompteur sera alors décrémenté d'une unité binaire, ce qui se  When the binary sign S is equal to 1, the gate P z will transmit to the generator G 1 a logical l and the latter will then search, at time t = To, an impulse to the countdown input Dec of the countdown-counter CD The contents of the counter-countdown will then be decremented by one binary unit, which will be

répercutera sur le contenu du registre PE et sur la sortie du conver-  will affect the content of the PE register and the output of the conver-

tisseur numérique/analogique CNA La fréquence fournie par l'oscillateur de sortie décroîtra donc d'une unité que l'on notera a FE A partir de  DAC digital / analog weaver The frequency provided by the output oscillator will decrease by one unit which will be noted at FE.

l'instant t = T 0, la fréquence de sortie sera donc égale à FS =FE(l+k-e).  the instant t = T 0, the output frequency will be equal to FS = FE (l + k-e).

La pente du graphe n E n S qui était de O E k va donc croître d'une unité n E ' 'lu T O et sera égale à T O (k-a) Si à l'instant t = 2 T 0, la valeur n' E 2 n'52 = n'E 2 (k-a) est encore inférieure à quatre, la fréquence FS de l'oscillateur de sortie sera encore décrémentée d'une unité et on aura F 52 = F (l+k-2 a) A chaque fois qu'une ou l'autre des sorties des 52 Er portes Pl ou P 2 passe au niveau logique I et que la sortie du compteur est décrémentée ou incrémentée d'une unité, la porte OU P 5 fournit sur les entrées D des bascules DI et D 2 un I logique et il en résulte la remise à zéro des compteurs CFE et CFS dès la réception par ces bascules d'un signal d'horloge à travers respectivement les inverseurs Il et I 2 Si au bout d'un temps TO après cette réinitialisation, le contenu n E n S du soustracteur ST est inférieur en valeur absolue à la valeur choisie comme seuil, 4 dans le cas de la figure 3, aucune impulsion ni de réinitialisation, ni d'incrémentation ou de décrémentation n'est fournie par les générateurs d'impulsions GI et G 2 et le comptage continue de s'effectuer Il peut ainsi continuer pendant plusieurs périodes T O sans  The slope of the graph n E n S which was OE k will therefore grow by a unit n E '' lu TO and will be equal to TO (ka) If at time t = 2 T 0, the value n 'E 2 n'52 = n'E 2 (ka) is still less than four, the FS frequency of the output oscillator will be further decremented by one and we will have F 52 = F (l + k-2 a) A Whenever one or the other of the outputs of the 52 Er gates P1 or P2 passes to logic level I and the output of the counter is decremented or incremented by one unit, the OR gate P 5 provides on the inputs D The DI and D 2 flip-flops are logic I and the CFE and CFS counters are reset as soon as these flip-flops receive a clock signal through the inverters Il and I 2 Si, respectively, at the end of a time. TO after this reset, the content n E n S of the subtracter ST is smaller in absolute value than the value chosen as the threshold, 4 in the case of FIG. 3, no pulse, no reset or increment mentation or decrement is supplied by the pulse generators GI and G 2 and the count continues to perform It can thus continue for several periods T O without

qu'il y ait de réinitialisation Ce nombre de périodes TO O sans réinitia-  there is a reset This number of periods TO O without reinitiali-

lisation va d'ailleurs s'accroître au fur et à mesure que la fréquence FS fournie par l'oscillateur de sortie OCT se rapproche de la fréquence de référence FE Sur la figure 6 ont été reportées les différentes valeurs que prend la fréquence de sortie F 50, FSI, E 52 Les sauts de fréquence sont toujours de valeur a FE mais ils se font toutes les une puis deux  Moreover, the frequency will be increased as the frequency FS supplied by the output oscillator OCT approaches the reference frequency FE. In FIG. 6, the different values assumed by the output frequency F have been reported. 50, FSI, E 52 Frequency hopping is always FE but it's all one and then two

puis trois périodes T 0.then three periods T 0.

Ilhe

En fait, cette description est très schématique et ne tient  In fact, this description is very schematic and does not

pas compte des ordres de grandeur des variables d'entrée Après l'accro-  orders of magnitude of the input variables are not taken into account.

chage de la boucle de phase, la fréquence de référence FE et la fréquence de-sortie de la boucle Fs sont déjà très proches et il sera nécessaire d'attendre un grand nombre de périodes pour que la différence du nombre de passages à zéro soit significative Ce nombre étant de l'ordre de 10, on ne peut utiliser des compteurs qui puissent compter un aussi grand nombre d'impulsions On choisira donc des compteurs à m = 4 éléments binaires par exemple, que l'on laissera tourner et qui, à chaque tour intégreront le nouvel écart de phase Au bout d'un temps T O suffisamment grand mais inférieur à la plus petite demi-période de battement T Bmin du phénomène, on échantillonnera la différence des contenus de ces deux compteurs Cet échantillonnage sera réalisé en envoyant sur les entrées D des bascules D 3 et D 4 une impulsion ayant une période de TO, ces deux bascules recevant d'autre part,sur leur entrée d'horloge C et à travers respectivement les inverseurs I 3 et I 4, les signaux de référence FE et de sortie de la boucle F$ Les registres RFE et RFS seront alors chargés à la valeur n'E et n'y S respectivement Si la différence n'E n'S n'est pas significative au bout de ce temps TO, on laissera tourner les compteurs CFE et CFS pendant 2 T 0, 3 TO p To O jusqu'a ce que cette différence n' n'S soit significative, c'est-à-  phase loop, the reference frequency FE and the output frequency of the loop Fs are already very close and it will be necessary to wait a large number of periods for the difference in the number of crossings to be significant Since this number is in the order of 10, it is not possible to use counters that can count such a large number of pulses. M = 4 binary counters, for example, which will be rotated and which, for example, will be selected. each turn will integrate the new phase difference At the end of a TO time sufficiently large but less than the smallest half-beat period T Bmin of the phenomenon, the difference of the contents of these two counters will be sampled. This sampling will be carried out by sending on the inputs D of the flip-flops D 3 and D 4 a pulse having a period of TO, these two flip-flops receiving on the other hand, on their clock input C and respectively through the inverters I 3 and I 4, the reference signals FE and the output of the loop F $ The registers RFE and RFS will then be loaded at the value n'E and y S respectively If the difference is not significant E n's after of this TO time, the CFE and CFS counters will be allowed to run for 2 T 0, 3 TO p To O until this difference n 'n'S is significant, i.e.

E sinfctvcetà dire en l'occurence supérieure à 4 Ce seuil de 4 résulte de  E sinfctvcetà to say above 4 This threshold of 4 results from

l'erreur faite sur le comptage des valeurs n E et n S connues à 1 près.  the error made on the counting of the values n E and n S known to 1 close.

L'erreur faite sur la différence n E nu est donc de 2 et il sera donc nécessaire de choisir un seuil au moins égal à 3 4 paraît un bon choix Pour un nombre m d'éléments binaires, un élément binaire de signe et m-1 éléments binaires de valeur, à la sortie du soustracteur, la différence n'E n'S devra donc gtre comprise entre 4 et 2 m-l ou  The error made on the difference n E nu is therefore 2 and it will therefore be necessary to choose a threshold at least equal to 3 4 seems a good choice For a number m of binary elements, a binary element of sign and n 1 bits of value, at the output of the subtractor, the difference does not need to be between 4 and 2 ml or

entre -4 et -2 m-1 pour que puisse être décidé un changement de fréquence.  between -4 and -2 m-1 so that a change of frequency can be decided.

On choisira une valeur de m au moins égale à 4.  We will choose a value of m at least equal to 4.

Pour situer les ordres de grandeur, avec une commande élece tronique de fréquence donnant une plage de variation relative de  To locate orders of magnitude, with a truncated frequency elece command giving a relative range of variation of

LF -7LF -7

fréquence 107 et un échantillonneur-codeur EC à N = 10 éléments  frequency 107 and an EC sampler-encoder at N = 10 elements

F -10F -10

binaires, on obtient une incrémentation unitaire relative a = 10, de l'ordre de grandeur du bruit de phase de l'oscillateur commandé OCT utilisé La fréquence fournie par cet oscillateur est de l'ordre de huit mégahertz Pour cette plage de variation relative de la fréquence de sortie, la plus grande valeur kmax de la grandeur k est de l'ordre de kmax = 1000 a et se code sur N = 10 éléments binaires Pour un tel écart, le temps d'accrochage maximal est de l'ordre de dix heures  binary, we obtain a relative incrementation a = 10, the order of magnitude of the phase noise of the controlled oscillator OCT used The frequency provided by this oscillator is of the order of eight megahertz For this range of relative variation of the output frequency, the largest value kmax of the magnitude k is of the order of kmax = 1000 a and is coded on N = 10 bits For such a difference, the maximum latching time is of the order of ten o'clock

(trois heures environ pour k 10 a).(about three hours for k 10 a).

Bien que la présente invention ait été décrite dans le cadre d'un exemple particulier de réalisation, il est clair qu'elle n'est pas limitée audit exemple et qu'elle est susceptible de modifications ou de  Although the present invention has been described in the context of a particular embodiment, it is clear that it is not limited to the said example and that it is capable of modifications or modifications.

variantes sans sortir de son domaine.  variants without leaving his domain.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1 Dispositif d'asservissement en fréquence d'une horloge sur un signal extérieur, cette horloge étant constituée par un oscillateur commandé en tension (OCT), ce dispositif permettant l'accrochage rapide du signal de sortie (S) de cet oscillateur sur un signal de référence extérieur (E' de fréquence moye nne très précise, mais comportant une gigue importante et de phase quelconque par rapport à celle de cette horloge, caractérisé en ce que l'accrochage de cette horloge commence par se faire grâce à une boucle de phase comportant un comparateur de phase (C+) recevant sur sa première entrée le signal de référence (E) suivi par un filtre passe-bas (F) puis par un circuit d'aiguillage (ANA) qui commaide i'oscillateur commandé en tension (OCT), et se refermant sur la deuxième entrée du détecteur de phase, et en ce que, apres détection du verrouillage de cette boucle de phase, par un circuit détecteur de verrouillage (DV), la boucle de phase est déconnectée au i 5 niveau du circuit d'aiguillage (ANA) tandis qu'est cbzmectée à la place  1 device for frequency servocontrol of a clock on an external signal, this clock being constituted by a voltage controlled oscillator (OCT), this device allowing the fast hooking of the output signal (S) of this oscillator on a signal external reference unit (E ') of medium frequency which is very precise, but has a large jitter and of any phase relative to that of this clock, characterized in that the attachment of this clock starts with a phase loop comprising a phase comparator (C +) receiving on its first input the reference signal (E) followed by a low-pass filter (F) and then by a switching circuit (ANA) which uses the voltage-controlled oscillator (OCT) ), and closing on the second input of the phase detector, and in that, after detecting the locking of this phase loop, by a latching detector circuit (DV), the phase loop is disconnected at 5 switch circuit level (ANA) while being replaced instead une boucle de fréquence.a frequency loop. 2 Dispositif d'asservissement en fréquence selon la revendi-  2 Frequency control device according to the cation 1, caractérisé en ce que la boucle de fréquence comporte un comparateur numérique de fréquence (Cf), recevant sur sa première entrée le signal extérieur de référence (E), et une porte (P), ainsi que le circuit d'aiguillage (ANA) et l'oscillateur commandé (OCT) faisant tous deux aussi partie de la boucle de phase, et en ce que ce circuit d'aiguillage (ANA) comporte une entrée analogique associée à la boucle  cation 1, characterized in that the frequency loop comprises a digital frequency comparator (Cf), receiving on its first input the external reference signal (E), and a gate (P), as well as the switching circuit ( ANA) and the controlled oscillator (OCT) both being part of the phase loop, and in that this switching circuit (ANA) has an analog input associated with the loop de phase et une entrée numérique associée à la boucle de fréquence.  phase and a digital input associated with the frequency loop. 3 Dispositif d'asservissement en fréquence selon l'une des  3 Frequency control device according to one of revendications I ou 2, caractérisé en ce que ce circuit d'aiguil-  Claims I or 2, characterized in that this needle circuit lage (ANA) est piloté par un circuit pilote (CP) recevant d'une horloge auxiliaire (H) deux types de signaux d'horloge, un premier de période (T 1) de faible durée associé au fonctionnement en boucle de phase et le deuxième de période (To) de plus grande durée associé au fonctionnement en boucle de fréquence, ce circuit pilote (CP) étant commandé par le circuit détecteur de verrouillage (DV), qui commande aussi la porte  Ana (ANA) is controlled by a pilot circuit (CP) receiving from an auxiliary clock (H) two types of clock signals, a first of period (T 1) of short duration associated with the operation in a phase loop and the second period (To) of greater duration associated with the frequency loop operation, this pilot circuit (CP) being controlled by the locking detector circuit (DV), which also controls the door double (P) de la boucle de fréquence, ce circuit détecteur de verrouil-  double (P) of the frequency loop, this latch detector circuit lage (DV) émettant, après détection du verrouillage de la boucle de phase, un signal permettant au circuit pilote de rendre inactive l'entrée  lage (DV) emitting, after detection of the locking of the phase loop, a signal allowing the pilot circuit to inactivate the input analogique du circuit d'aiguillage (ANA) et rendant la porte (P) transpa-  switching circuit (ANA) and making the gate (P) transparent rente.  annuity. 4 Dispositif dcacmvise-t fréquence selon l'une4 Device for acceleration of frequency according to one quelconque des revendications I 3, caracteris en ce u le circuit  any of claims I 3, characterized in that the circuit d'aiguillage (ANA) comporte un (chantilo)neur-codeur (EC), recevant un signal analogique du filtre (F) de la boucie de phase, suiv par un co Mpteurdécompteur (CD) dont les deux entrees, c 1 le de comptage et celle de décomntage reçoivent chacuna un signal n Fmérique de la porte (P) de ia boucle de fréquence, ce ccm:teur-deompteur ayanc sa  switching system (ANA) comprises a (chantilo) neurodecoder (EC), receiving an analog signal from the filter (F) of the phase plug, followed by a meter counter (CD) whose two inputs, c 1 the counting and that of decompression receive each one a digital signal of the door (P) of the frequency loop, this counter-cumounter having its sortie connectée à l'entree d'un re-îstre (RE) suivi par un couver-  output connected to the input of a re-ISter (RE) followed by a cover tisseur numrique/analogique (CNA) dont la sortie constitue la sortie  digital / analogue weaver (DAC) whose output is the output 0 de ce circuit d'aiguillage ANA).0 of this switching circuit ANA). Dispositif d'asservissement en fréquence selon l'une  Frequency control device according to one quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le compa-  any of claims 1 to 4, characterized in that the comparison rateur de fréquence (Cf) comporte un premier compteur (CFE) recevant sur sc entrée le signal de référence (E) et un deuxième compteur (CFS) recevant sur son entree le signal (S) fourni par l'oscillateur ccmmandé (OCT), chacun de ces compteu's (CFE, CFS) étant-connecté à un registre (RFE, PRS), chacun de ces registres étant connecté à une entree d'un soustracteur (ST), ce soustracteur fournissant à chaque fin de la  frequency converter (Cf) comprises a first counter (CFE) receiving on sc input the reference signal (E) and a second counter (CFS) receiving on its input the signal (S) supplied by the controlled oscillator (OCT), each of these counters (CFE, CFS) being connected to a register (RFE, PRS), each of these registers being connected to an input of a subtracter (ST), this subtractor providing at each end of the deuxième période (T 0) fournie par i'horloge auxiliaire (H) un échan-  second period (T 0) provided by the auxiliary clock (H) an exchange tillon (n E n) de la fréquence de battement entre le signal de réfé-  (n E n) of the beat frequency between the reference signal rence (E) et le signal de sortie (S) à un premier et un second compa-  (E) and the output signal (S) to a first and a second compa- rateur (C, C+), ce premier comparateur (C) recevant sur son autre entrée (A) une valeur binaire choisie inférieure à -2 et ce deuxième comparateur (C) recevant sur son autre entrée (B+) une valeur binaire choisie supérieure à + 2, la sortie du premier comparateur (C) étant connectée à l'entrée d'une première porte NON-ET (PI) recevant d'autre part, sur son autre entrée du soustracteur (ST), le bit de signe (s) et la sortie du deuxième comparateur (C+) étant connectée à une deuxième porte NON-ET (P 2) recevant d'autre part sur son autre entrée, du soustracteur (ST), le bit de signe (s) complimenté par un inverseur ( 15), les sorties des portes étant fournies chacune sur l'entrée de commande d'un générateur (G 1, G 2), le premier générateur (GI) envoyant sur une entrée de la porte double (P) une impulsion de décomptage au moment de la réception d'un signal d'horloge (To) si son entrée de commande est au niveau logique O et le deuxième générateur (G 2) envoyant sur l'autre entrée de la porte double (P) une impulsion de comptage au-moment de la réception d'un signal d'horloge (T 0) si son entrée de commande est au niveau logique O et en ce qu'une porte ET (PS) recevant les sorties des portes NON-ET (P 1 i et P 2) fournit parl'intermédiaire d'inverseurs (Il, I 2) et de bascules (D 1, D 2) une information de réinitialisation des  (C, C +), this first comparator (C) receiving on its other input (A) a chosen binary value less than -2 and this second comparator (C) receiving on its other input (B +) a binary value chosen greater than + 2, the output of the first comparator (C) being connected to the input of a first NAND gate (PI) receiving on the other hand, on its other input of the subtracter (ST), the sign bit (s) ) and the output of the second comparator (C +) being connected to a second NAND gate (P 2) receiving on the other hand on its other input, the subtracter (ST), the sign bit (s) complimented by an inverter (15), the outputs of the doors being each supplied to the control input of a generator (G 1, G 2), the first generator (GI) sending on a double gate input (P) a down-counting pulse at the time of receipt of a clock signal (To) if its control input is at logic level O and the second generator (G 2) approx on the other input of the double gate (P) a counting pulse at the time of receipt of a clock signal (T 0) if its control input is at logic level O and in that a AND gate (PS) receiving the outputs of the NAND gates (P 1 i and P 2) provides via inverters (II, I 2) and flip-flops (D 1, D 2) a reset information of compteurs (CFE, CFS).counters (CFE, CFS).
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