DD300684A7 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PROGRAMMABLE GENERATION OF FREQUENCY-MODULATED SIGNALS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beinhaltet eine Schaltungsanordnung zur programmierbaren Erzeugung frequenzmodulierter Signale und betrifft das Gebiet der Nachrichtentechnik sowie der Unterhaltungs- und Musikelektronik. Die wesentlichen Merkmale der erfinderischen Lösung bestehen in der Zusammenschaltung einer integrierten Phasenregelschaltung mit einer durch schaltbare Referenzspannungsquelle, D/A-Wandler und Modulationssignalquelle erweiterten Phasenregelschleife. Fig. 1The invention includes a circuit arrangement for the programmable generation of frequency-modulated signals and relates to the field of telecommunications and entertainment and music electronics. The essential features of the inventive solution consist in the interconnection of an integrated phase-locked loop circuit with a switchable by reference voltage source, D / A converter and modulation signal source extended phase locked loop. Fig. 1
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur programmierbaren Erzeugung frequenzmodulierter Signale, die universell in der Nachrichtentechnik, der Unterhaltungs- und Musikelektronik eingesetzt werden kann.The invention relates to a circuit arrangement for the programmable generation of frequency-modulated signals, which can be used universally in telecommunications, entertainment and music electronics.
Es sind folgende Schaltungsanordnungen zur Erzeugung frequenzmodulierter Signale unter Nutzung von Phasenregelschleifen (PLL) bekannt.The following circuit arrangements for generating frequency-modulated signals using phase-locked loops (PLL) are known.
Im weiteren Text sollen einige Unterschiede der bekannten Lösungen zur neuen Lösung hervorgeheben werden.In the following text, some differences of the known solutions to the new solution will be emphasized.
anderer Einblndung des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) In die Rückkopplungeschleife. Zusätzlich wird hier zwlschondem Ausgang des Phasendetektors ein Summenverstärker geschalten, der Ausgangsseltig den Schleifenfilter (Tiefpaß-Filter)speist. Der zweite Eingang des Summenverstärkers wird von einem hler genutzten Modulationskompensator gespeist.other insertion of the voltage controlled oscillator (VCO) into the feedback loop. In addition, a sum amplifier is switched here zwlschondem output of the phase detector, the Ausgangseltig feeds the loop filter (low-pass filter). The second input of the summing amplifier is fed by a modulator Kompensator used hler.
zusammensetzt und keine digitale Steuermöglichkeit, wie in der neuen Lösung vorhanden, aufgezeigt ist.and no digital control option as shown in the new solution is shown.
digitale Wahl der Trägerfrequenz möglich ist. Jedoch fehlt unter anderem das Schaltungsdetail zum sofortigen „Einrasten" derdigital choice of the carrier frequency is possible. However, among other things, the circuit detail for immediate "snapping" of the missing
die Zusammenschaltung der neuen Lösung hinsichtlich der Steuerbarkeit sich klar von dieser Lösung abhebt.the interconnection of the new solution in terms of controllability is clearly different from this solution.
modulierten Ausgangssignales realisiert.implemented modulated output signal.
schaltungstechnischer Aufwand vorliegt.circuit complexity is present.
Ziel der Erfindung ist es, mit geringem technischem Aufwand eine Schaltungsanordnung zur programmierbaren Erzeugung frequenzmodulierter Signale hoher Genauigkeit zu schaft en.The aim of the invention is, with little technical effort, a circuit arrangement for the programmable generation of frequency-modulated signals of high accuracy to shaft.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, frequenzmodulierte Signale hoher Genauigkeit bzgl. Trägerfrequenzkonstanz, definierter Steilheit, Fang- und Haltebereich bei Programmierbarkeit durch digitale Ansteuerung zu erzeugen. Die Aufgabe wird mit einer Bezugsspannungsquelle,deren Ausgang mit dem Eingang einer integrierten Phasenregelschleife (PLL), die einen Phasenkomparator und einen spannungsgesteuerten Oszillator enthält, der Ausgang des Schleifenfilters mit dem Eingang eines ersten Summenverstärkers, der Ausgang des ersten Summenverstärker mit dem Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators, der Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators mit dem Eingang eines Frequenzteilers, der Ausgang des Frequenzteilers mit dem Vergleichseingang des Phasenkomparator und der Ausgang einer Modulationsquelle mit dem zweien Eingang des ersten Summenverstärkers verbunden sind, dadurch gelöst, daß zwischen dem Ausgang des Phasenkomparators und dem Eingang des Schleifenfilters ein nichtinvertierender Elektrometerverstärker geschaltet ist, daß zwischen dem Ausgang des Schleifenfilters und dem ersten Eingang des ersten invertierenden Summierverstärkers ein zweiter invertierender Verstärker geschaltet wird, daß der Ausgang einer Referenzspannungsquelle mit einem Schalter (Eingang), der Schalter (Ausgang) mit dem ersten Eingang eines zweiten invertierenden Summenverstärkers, der Ausgang eines Digital-Analog-Wandlers mit dem zweiten Eingang des zweiten invertierenden Summenverstärkers, der Ausgang der' Modulationsqueüe mit dem Eingang eines ersten programmierbaren Spannungsteilers, der Ausgang des ersten programmierbaren Spannungsteilers mit dem dritten Eingang des zweiten invertierenden Summenverstärkers, der Ausgang des zweiten invertierenden Summenverstärkers mit dem zweiten Eingang des ersten invertierenden Summenverstärkers, der Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators und der Eingang des Frequenzteilers mit Eingang eines zweiten programmierbaren Spannungsteilers, der Ausgang des zweiten programmierbaren Spannungsteilers mit dem Frequenzmodulationsausgang, die DigiUtlausgänge einer digitalen Ansteuereinheit mit der digitalen Steuereingängen der beiden programmierbaren Spannungsteiler und des Digital-Analog-Wandlers verbunden sind.The object of the invention is to generate frequency-modulated signals of high accuracy with respect to carrier frequency constancy, defined slope, catch and hold range for programmability by digital control. The object is achieved with a reference voltage source whose output with the input of an integrated phase locked loop (PLL), which contains a phase comparator and a voltage controlled oscillator, the output of the loop filter with the input of a first summing amplifier, the output of the first summing amplifier to the input of the voltage controlled oscillator , the output of the voltage controlled oscillator to the input of a frequency divider, the output of the frequency divider to the comparison input of the phase comparator and the output of a modulation source to the two inputs of the first summing amplifier are connected, achieved in that between the output of the phase comparator and the input of the loop filter a non-inverting electrometer amplifier is connected, that between the output of the loop filter and the first input of the first inverting summing amplifier, a second inverting amplifier is connected the output of a reference voltage source with a switch (input), the switch (output) with the first input of a second inverting sum amplifier, the output of a digital-to-analog converter with the second input of the second inverting sum amplifier, the output of 'Modulationsqueüe to the input a first programmable voltage divider, the output of the first programmable voltage divider with the third input of the second inverting sum amplifier, the output of the second inverting sum amplifier with the second input of the first inverting summing amplifier, the output of the voltage controlled oscillator and the input of the frequency divider with input of a second programmable Voltage divider, the output of the second programmable voltage divider with the frequency modulation output, the DigiUtlausgänge a digital drive unit with the digital control inputs of the two programmable voltage divider and the digital-to-analog converter are connected.
Die Erfindung soll nb^nstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt Fig. 1 das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Lösung, Fig.2 das Schleifenfilter und Fig.3 die integrierte Phasenrepelschaltung. Gemäß Fig. 1 besteht die Schaltungsanordnung aus der integrierten Phasenregelschaltung 1, dem nichtinvertierenden Operationsverstärker 2, dem Schleifenfilter 3, dem invertierenden Operationsverstärker 4, dem ersten und zweiten invertierenden Summenverstärker 5 und 6, dom Frequenzteiler 7, der Bezugsfrequenzquelle 8, der Referenzspannungsquelle 9, aer Modulationseingangssignalquelle 10, dem ersten und zweiten programmierbaren Spannungsteiler 11 und 12, dem Digital-Acalog-Wandler 13, de. η Frequenzmodulationssignalausgang 14, der digitalen Ansteuereinheit 17 und dem Schalter 18. Gemäß Fig. 2 besteht das Schleifenfilter 3 aus den Widerständen R1 und R 2 sowie den Kondensator C. Die integrierte Phasenregelschaltung 1 besteht gemäß Fig.3 aus dem Phasenkomparator 15 und dem spannungsgesteuerten Oszillator 16.The invention will be explained in greater detail by means of an exemplary embodiment. In the accompanying drawings, Fig. 1 shows the basic circuit diagram of the solution according to the invention, Fig.2 the loop filter and Fig.3 the integrated Phasenrepelschaltung. 1, the circuit arrangement of the integrated phase control circuit 1, the noninverting operational amplifier 2, the loop filter 3, the inverting operational amplifier 4, the first and second inverting sum amplifier 5 and 6, dom frequency divider 7, the reference frequency source 8, the reference voltage source 9, aer Modulation input signal source 10, the first and second programmable voltage divider 11 and 12, the digital-to-analog converter 13, de. 2, the loop filter 3 consists of the resistors R1 and R2 and the capacitor C. The integrated phase control circuit 1 according to FIG. 3 consists of the phase comparator 15 and the voltage-controlled oscillator 16th
In der Integrierten Phasenregelschaltung 1 vergleicht der Phasenkomparator 15 die am Signaleingang IS Hegende Bezugsfrequenz fB der Bezugsfrequenzquelle 8 mit der am Vergleichseingang IC anliegenden Frequenz des Ausgangs OV des spannungsgesteuerten Oszillators 16 unter Berücksichtigung des Teilerfaktors des Froquenztellers 7 und erzeugt daraus die resultierende Spannung am Ausgang des Phasenkomparator PCP.In the integrated phase control circuit 1, the phase comparator 15 compares the reference frequency f B of the reference frequency source 8 at the signal input IS with the frequency of the output OV of the voltage controlled oscillator 16 applied to the comparison input IC taking into account the divider factor of the frequency changer 7 and generates therefrom the resulting voltage at the output of the Phase comparator PCP.
Die am Ausgang des Phasenkomparator PCP der Integrierten Phasenregelschaltung 1 entstehenden Differenzimpulsspannungen werden vom nicht invertierenden Operationsverstärker 2 entkoppelt und dem Schleifenfilter 3 zugeführt. Das Schleifenfilter 3, bedampft die Phasenregelschaltung und verhindert eine eventuelle Selbsterregung. Die gewonnene Regelspannung wird zur Entkopplung dem Invertierenden Operationsverstärker 4 zugeführt. Um die Phasenregelschleife polaritätsrichtig zu schließen, wird das Ausgangssignal des invertierenden Operationsverstärkers dem ersten Eingang des ersten invertierenden Summenverstärkers 5 zugeführt und dessen Ausgang mit dem Eingang IV des spannungsgesteuerten Oszillators 16 der integrierten Phasenregelschaltung 1 verbunden. Um die Trägerfrequenz der Frequenzmodulationssignalausgangsspannung Ua steuern und modulieren zu können, wird der Ausgang des zweiten Invertierenden Summenverstärkers 6 mit dem zweiten Eingang des ersten invertierenden Summenverstärkers 5 verbunden. Damit erfolgt ein Eingriff in die Phasenregelschleife. Der zweite invertierende Summenverstärker 6 dient zur Einkopplung der mittels Schalter 18 zuschaltbaren Referenzspannung U,el von der Referenzspannungsqueile 9, der Steuerspannung Us vom Ausgang des Digital-Analog-Wandlers 13 und der Modulationssignaleingangsspannung UmOd von der Modulationseingangssignalquelle 10, welche am Ausgang des ersten programmierbaren Spannungsteilers 11 bereitsteht. Die Spannungen U„i; Us und Um0(j liegen an den Eingängen eins bis drei des zweiten invertierenden Summenverstärkers 6 an. Durch Zuschalten der Referenzspannung U„( und die Einstellung der Steuerspannung U5 ist es möglich, den Nennwert der Phasenregelschaltungs-Frellauffrequenz zu beeinflussen, die sich am Ausgang OV des spannungsgesteuerten Oszillators 16 einstellt. Dadurch wird das Fangen der Schaltung und das Halten der Trägerfrequenz im Rahmen das Fangbereiches dor integrierten Phasenregelschaltung 1 erreicht.The differential pulse voltages arising at the output of the phase comparator PCP of the integrated phase control circuit 1 are decoupled from the non-inverting operational amplifier 2 and supplied to the loop filter 3. The loop filter 3, steams the phase control circuit and prevents any self-excitation. The recovered control voltage is supplied to the inverting operational amplifier 4 for decoupling. In order to close the phase-locked loop polarity-correct, the output signal of the inverting operational amplifier is supplied to the first input of the first inverting sum amplifier 5 and its output connected to the input IV of the voltage controlled oscillator 16 of the integrated phase control circuit 1. In order to control and modulate the carrier frequency of the frequency modulation signal output voltage Ua, the output of the second inverting sum amplifier 6 is connected to the second input of the first inverting sum amplifier 5. This is an intervention in the phase locked loop. The second inverting sum amplifier 6 is used for coupling the switchable by means of switch 18 reference voltage U, el of the Referenzspannungsqueile 9, the control voltage U s from the output of the digital-to-analog converter 13 and the modulation signal input voltage U mO d from the modulation input signal source 10, which at the output of the first programmable voltage divider 11 is ready. The voltages U "i; Us and U m0 ( j are applied to the inputs one to three of the second inverting sum amplifier 6. By connecting the reference voltage U " ( and the setting of the control voltage U 5 , it is possible to influence the nominal value of the phase control circuit bypass frequency, which is at Output OV of the voltage-controlled oscillator 16 is thereby achieved, the catching of the circuit and the holding of the carrier frequency within the catching range of the integrated phase control circuit 1 is achieved.
Das Einrasten der Integrierten Phasenregelschaltung lauf Nennfrequenz, welche gleich dem Produkt aus Bezugsfrequenz fs der Bezugsspannungsquelle 8 und Teilerfaktor des Frequenzteilers 7 Ist, geschieht nach Zuschalten der Betriebsspannung durch Einwirkung der Bezugsfrequenz fB auf den Signaleingang IS des Phasenkomparator 15. Um zu realisieren, daß dabei nach digitaler Grundinitialisierung (Us = 0) sofort der Fangbereich der Phasenregelschleife erreicht wird, kann mit dem Schalter 18 die Referenzspannung Uti( auf den ersten Eingang den zweiten invertierenden Summenverstärker 6geschaltet werden. Über die Modulationssignaleingangsspannung Umod ist es möglich, eine Frequenzmodulation derThe locking of the integrated phase control circuit running nominal frequency, which is equal to the product of reference frequency fs of the reference voltage source 8 and divider factor of the frequency divider 7, happens after switching the operating voltage by the action of the reference frequency f B to the signal input IS of the phase comparator 15. To realize that After digital Grundinitialisierung (U s = 0) immediately the capture range of the phase locked loop is reached, the reference voltage U ti can be switched to the first input the second inverting sum amplifier 6. The modulation signal input voltage U mod , it is possible a frequency modulation of the
Frequenzmodulatlonsslgnalausgangsspannung Ua durchzuführen. Durcli entsprechende Wahl des Spannungstellerfaktors des ersten programmierbaren Spannungsteilers 11 kann der Frequenzhub und damit die Stollheit der Schaltung variiert werden. Durch entsprechende Wahl des Spannungsteilerfaktors des zweiten programmierbaren Spannungsteilers 12 kann die Amplitude der Frequenzmodulationssignalausgangsspannurn Ua, welche am Frequenzmodulationssignalausgang 14 anliegt, variiert werden.Frequency Modulatlonsslgnalausgangsspannung Ua perform. Durcli appropriate choice of the voltage regulator factor of the first programmable voltage divider 11, the frequency deviation and thus the Schollheit of the circuit can be varied. By appropriate selection of the voltage divider factor of the second programmable voltage divider 12, the amplitude of the frequency modulation signal output span Ua, which is applied to the frequency modulation signal output 14, can be varied.
In Betracht gezogene Druckschriften: US-PS 4,242,649 (H03C3/08) US-PS 4,707,670 (H03C3/09) US-PS 4,670,888 (H03C3/09) US-PS 4,052,672 (H03C3/06) US-PS 4,864,257 (H03C3/08) US-PS 4,816,774 (H03L7/18) DE-OS 3531946 (H03C3/09)Document References: U.S. Patent 4,242,649 (H03C3 / 08) U.S. Patent 4,707,670 (H03C3 / 09) U.S. Patent 4,670,888 (H03C3 / 09) U.S. Patent 4,052,672 (H03C3 / 06) U.S. Patent 4,864,257 (H03C3 / 08) US-PS 4,816,774 (H03L7 / 18) DE-OS 3531946 (H03C3 / 09)
Claims (1)
wobeia first summing amplifier with two inputs,
in which
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DD300684A7 true DD300684A7 (en) | 1992-07-02 |
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DD33585689A DD300684A7 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PROGRAMMABLE GENERATION OF FREQUENCY-MODULATED SIGNALS |
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1989
- 1989-12-19 DD DD33585689A patent/DD300684A7/en unknown
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