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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Bestimmen einer Schwerpunktsphasenabweichung zwischen einem ersten
Signal und einem zweiten Signal. Unter Schwerpunktsphasenabweichung
wird dabei eine Abweichung zwischen den Phasen der Schwerpunkte
des ersten Signals und des zweiten Signals verstanden. Unter Schwerpunkt
ist wiederum die „Mitte" eines Signalpulses
des jeweiligen Signals zu verstehen, bei Rechtecksignalen beispielsweise
die Mitte eines Rechteckpulses.
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Ein
derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung kann insbesondere
bei der Synchronisierung von zwei selbstschwingenden Pulsweitenmodulatoren
(PWM, Pulse Width Modulation) Anwendung finden.
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Ein
derartiger Pulsweitenmodulator, wie er beispielsweise in so genannten
Claas-D-Verstärkern Anwendung
findet, ist in 5 schematisch
dargestellt. Bei diesem selbstschwingenden Pulsweitenmodulator wird
ein Eingangssignal a einem positiven Eingang eines Subtrahierers 19 zugeführt. Ein
Ausgang des Subtrahierers 19 ist mit einem Eingang eines
Vorwärtskopplungsfilters 20 verbunden,
dessen Ausgang wiederum mit einem ersten Eingang eines Komparators 21 verbunden
ist. Ein zweiter Eingang des Komparators 21 ist mit einem
festen Potenzial verbunden. Ein Ausgangssignal des Komparators 21 wird
in einer Inverterschaltung 22 verstärkt und als pulsweitenmoduliertes
Ausgangssignal CLK ausgegeben. Das Ausgangssignal CLK wird zudem über ein
Rückkopplungsfilter 23 und
ein Dämpfungsglied 24 zu
einem negativen Eingang des Subtrahierers 19 zurückgeführt. Dabei
ist das Vorwärtskopplungsfilter 20 üblicherweise
als aktives Filter ausgestaltet, während das Rück kopplungsfilter 20 bevorzugt
als passives Filter ausgestaltet ist.
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Aufgrund
der oben dargestellten Struktur weisen Signale in der geschlossenen
Schleife des selbstschwingenden Pulsweitenmodulators ein oszillatorisches
Verhalten auf. Hierdurch wird bewirkt, dass das analoge Eingangssignal
a in ein verstärktes pulsweitenmoduliertes
Signal CLK umgewandelt wird, wobei die dem pulsweitenmodulierten
Signal zu Grunde liegende Frequenz durch die Oszillationsfrequenz
des Pulsweitenmodulators bestimmt ist.
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Derartige
selbstschwingende Pulsweitenmodulatoren sind auch als asynchrone
Sigma-Delta-Modulatoren (ASDM) bekannt und beispielsweise in der WO
03 055060 A1 beschrieben.
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Aus
dieser Druckschrift ist es weiterhin bekannt, zwei derartige Pulsweitenmodulatoren
einzusetzen, um so einen dreistufigen Modulator zu realisieren.
Hierfür
ist es jedoch nötig,
die zwei Pulsweitenmodulatoren zu synchronisieren, da sonst Vorzeichenwechsel
des (differenziellen) Ausgangssignals der Anordnung auftreten können, obwohl
im Eingangssignal kein Vorzeichenwechsel vorliegt. Hierzu schlägt die WO
03/055060 A1 vor, eine Synchronisationsschaltung vorzusehen, welche
interne Schaltungsknoten der beiden Pulsweitenmodulatoren miteinander
koppelt.
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Eine
alternative Möglichkeit
hierzu, welche auch bei größeren Abweichungen
zwischen den Ausgangssignalen der beiden Pulsweitenmodulatoren zuverlässig arbeitet,
ist in 6 dargestellt.
Dabei wird einem ersten Pulsweitenmodulator 26 ein erstes analoges
Eingangssignal a1 und einem zweiten Pulsweitenmodulator 27 ein
zweites analoges Eingangssignal a2 zugeführt. Das erste analoge Eingangssignal
a1 und das zweite analoge Eingangssignal a2 können ein differenzielles Eingangssignal darstellen,
oder das zweite analoge Eingangssignal a2 kann durch Invertieren
des ersten analogen Eingangssignals a1 gebildet werden. Das Ausgangssignal
des ersten Pulsweitenmodulators 26 ist mit CLKA bezeichnet,
das Ausgangssignal des zweiten Pulsweitenmodulators 27 mit
CLKB. Der erste Pulsweitenmodulator 26 und der zweite Pulsweitenmodulator 27 können dabei
wie der in 5 dargestellte
selbstschwingende Pulsweitenmodulator ausgestaltet sein.
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Sind
der erste Pulsweitenmodulator 26 und der zweite Pulsweitenmodulator 27 synchronisiert, was
insbesondere dann der Fall ist, wenn die Ausgangssignale CLKA und
CLKB bezüglich
ihres Schwerpunkts die gleiche Phasenlage aufweisen, bilden CLKA
und CLKB ein differenzielles Ausgangssignal, welches drei Zustände annehmen
kann, beispielsweise +A und 0 im Falle eines positiven differenziellen
Eingangssignals a1, a2 und –A
und 0 im Falle eines negativen differenziellen Eingangssignals a1,
a2, wobei A eine Amplitude darstellt. Diese Ausgangspegel liegen
insbesondere dann vor, wenn die Signale CLKA und CLKB die gleichen
möglichen
Pegel (z.B. 0 und 1) aufweisen. Weisen die Signale CLKA und CLKB
hingegen verschiedene mögliche Pegel
auf, sind auch die Pegel des aus CLKA und CLKB gebildeten differenziellen
Ausgangssignals entsprechend verschoben.
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Um
den ersten Pulsweitenmodulator 26 und den zweiten Pulsweitenmodulator 27 zu
synchronisieren, werden die Ausgangssignale CLKA und CLKB einer
Phasendetektoreinrichtung 28 zugeführt, welche eine Phasenabweichung
der Schwerpunkte der Ausgangssignale CLKA und CLKB bestimmt und ein
Schleifenfilter 25 ansteuert, welches wiederum den ersten
Pulsweitenmodulator 26 und den zweiten Pulsweitenmodulator 27 derart
ansteuert, dass die von der Phasendetektoreinrichtung 28 bestimmte Phasendifferenz
minimiert wird. Dies kann beispielsweise realisiert werden, indem
eine Verzögerung
des Komparators 21 oder der Inverterschaltung 22 aus 5 geregelt wird. Im Wesentlichen
arbeitet die Synchronisierung nach 6 also
wie eine herkömmliche
Phasenregelschleife (PLL, Phase Locked Loop).
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Für die in 6 gezeigte
Schaltung wird, wie oben erläutert,
ein Phasendetektor benötigt,
welcher in der Lage ist, eine Schwerpunktsphasenabweichung zwischen
dem Schwerpunkt eines ersten Signals und dem Schwerpunkt eines zweiten
Signals zu bestimmen. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren sowie eines Vorrichtung zum Bestimmen einer
solchen Schwerpunktsphasenabweichung bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren gemäß Anspruch
1 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch
8. Die Unteransprüche
definieren bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Verfahrens
bzw. der Vorrichtung.
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Erfindungsgemäß wird zum
Bestimmen einer Schwerpunktsphasenabweichung zwischen einem Schwerpunkt
eines ersten Signals und einem Schwerpunkt eines zweiten Signals
vorgeschlagen, eine erste Phasenabweichung zwischen einer ansteigenden
Flanke des ersten Signals und einer ansteigenden Flanke des zweiten
Signals zu bestimmen, eine zweite Phasenabweichung zwischen einer
fallenden Flanke des ersten Signals und einer fallenden Flanke des
zweiten Signals zu bestimmen und die Schwerpunktsphasenabweichung
in Abhängigkeit von
der ersten Phasenabweichung und der zweiten Phasenabweichung zu
bestimmen.
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Das
erste Signal und das zweite Signal können dabei insbesondere periodische
Signale gleicher Frequenz und/oder gleicher Wellenform sein, beispielsweise
zwei pulsweitenmodulierte Rechtecksignale.
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Die
erste Phasenabweichung kann insbesondere ein erstes Signal, welches
eine Phasenabweichung in eine erste Richtung kennzeichnet, und ein
zweites Signal, welches einer Phasenabweichung in eine der ersten
Richtung entgegengesetzte zweite Richtung kennzeichnet, umfassen.
Gleiches gilt für
die zweite Phasenabweichung. In diesem Fall kann auch die Schwerpunkts phasenabweichung
ein erstes Schwerpunktssignal und ein zweites Schwerpunktssignal
umfassen, wobei das erste Schwerpunktssignal durch Kombination des
ersten Signals der ersten Phasenabweichung und des ersten Signals
der zweiten Phasenabweichung gebildet wird, während das zweite Schwerpunktssignal
durch Kombination des zweiten Signals der ersten Phasenabweichung
und des zweiten Signals der zweiten Phasenabweichung gebildet wird.
Mit dem ersten Schwerpunktssignal und dem zweiten Schwerpunktssignal
kann dann eine Ladungspumpe angesteuert werden, deren Ausgangsstrom
zu der Schwerpunktsphasenabweichung im Wesentlichen proportional
ist, oder Pulsdauern des ersten Schwerpunktssignals und des zweiten
Schwerpunktssignals können
gemessen werden, wobei deren Differenz wiederum charakteristisch
für die
Schwerpunktsphasenabweichung ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
vereinfachtes Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit Signalverläufen,
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2 einen
Phasenfrequenzdetektor aus 1,
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3 ein
detaillierteres Schaltbild des Ausführungsbeispiels aus 1,
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4 Signalverläufe an Eingang
und Ausgang des Ausführungsbeispiels
von 1 und 3,
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5 ein
Blockschaltbild eines selbstschwingenden Pulsweitenmodulators,
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6 eine
Anordnung mit zwei selbstschwingenden Pulsweitenmodulatoren und
einer Synchronisationseinrichtung, und
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7 einen
herkömmlichen
Phasenfrequenzdetektor.
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In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur
Bestimmung einer Schwerpunktsphasenabweichung dargestellt, welche
in dem dargestellten Beispiel eine Ladungspumpe mit Stromquellen 8, 9 ansteuert.
Die Vorrichtung 1 zusammen mit der Ladungspumpe kann als Phasendetektoreinheit 28 in
der in der Beschreibungseinleitung unter Bezugnahme auf 6 dargestellten
Synchronisationseinrichtung dienen.
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Der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden zwei Signale CLKA und CLKB zugeführt, deren Schwerpunktsphasenabweichung
bestimmt werden soll. Bei den Signalen CLKA und CLKB kann es sich insbesondere
um pulsweitenmodulierte Rechtecksignale von zwei Pulsweitenmodulatoren,
beispielsweise selbstschwingenden Pulsweitenmodulatoren wie in der
bereits beschriebenen 5, handeln. Es sind jedoch prinzipiell
auch andere Signalformen mit steigenden und fallenden Flanken möglich. Weiterhin kann
die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch eingesetzt werden, um eine Schwerpunktsphasenabweichung zwischen
einem Ausgangssignal eines Pulsweitenmodulators und einem Ausgangssignal
einer anderen Signalquelle, beispielsweise eines Quarzoszillators,
zu bestimmen.
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Die
Signale CLKA, CLKB werden einem ersten Phasendetektor 2 sowie über Inverter 6, 7 einem zweiten
Phasendetektor 3 zugeführt.
Die Phasendetektoren 2 und 3 können insbesondere im Wesentlichen
wie herkömmliche
Phasenfrequenzdetektoren aufgebaut sein und werden später näher erläutert. Derartige
Phasenfrequenzdetektoren geben insbesondere abhängig von der relativen Phasenlage
ansteigender Flanken von ihnen zugeführten Signalen UP- und DOWN-Signale
aus, welche eine Richtung der Phasenabweichung anzeigen. Da die
Signale CLKA, CLKB dem zweiten Phasendetektor 3 über die Inverter 6, 7 zugeführt werden,
wird hier entsprechend eine Phasenabweichung der an steigenden Flanken
der invertierten Signale, das heißt eine Phasenabweichung der
fallenden Flanken der Signale CLKA, CLKB bestimmt.
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Die
Eingangs- und Ausgangssignale der Phasendetektoren 2 und 3 sind
in den Graphen 10 bzw. 11 beispielhaft dargestellt.
Als Signale CLKA, CLKB dienen in den Graphen 10 und 11 beispielhaft jeweils
Rechtecksignale, welche im Wesentlichen gleiche Frequenz und Pulsweite
aufweisen, wobei das Signal CLKB dem Signal CLKA nachläuft. Das UP-Signal
des Phasendetektors 2 ist im Graphen 10 mit UP-2
bezeichnet, das DOWN-Signal
entsprechend mit DOWN-2. Wie in Graph 10 zu sehen ist, weist
das UP-Signal UP-2 Pulse auf, welche jeweils dem Phasenversatz zwischen
den steigenden Flanken der Signale CLKA und CLKB entsprechen, während das
DOWN-Signal DOWN-2 keine Pulse aufweist.
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Dementsprechend
sind im Graphen 11 das UP-Signal und das DOWN-Signal des
Phasedetektors 3 als UP-3 bzw. DOWN-3 bezeichnet. Hier
weist das UP-Signal UP-3 jeweils Pulse auf, welche dem Phasenversatz
zwischen den fallenden Flanken der Signale CLKA und CLKB entsprechen,
während
das DOWN-Signal DOWN-3 wiederum keine Pulse aufweist.
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Die
UP-Signale UP-2, UP-3 der Phasendetektoren 2 und 3 werden
in einem ODER-Gatter 4 zu einem UP-Singal UP der Vorrichtung 1 zusammengefasst.
In gleicher Weise werden auch die DOWN-Signale DOWN-2, DOWN-3 des Phasendetektors 2 und
des Phasendetektors 3 in einem ODER-Gatter zu einem DOWN-Signal
DOWN der Vorrichtung 1 zusammengefasst. Die so entstehenden
UP- und DOWN-Signale
UP, DOWN sind im Graphen 12 dargestellt. Das UP-Signal
UP weist als Kombination der Signale UP-2 des Graphen 10 und UP-3
des Graphen 11 eines Pulsfrequenz auf, welche doppelt so
hoch ist wie die Frequenz der Signale CLKA und CLKB. Das DOWN-Signal
DOWN weist für
das dargestellte Beispiel keine Pulse auf.
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Wie
bereits erläutert
können
die UP- und DOWN-Signale der Vorrichtung 1 zur Ansteuerung einer
Ladungspumpe, welche Stromquellen 8 und 9 umfasst,
verwendet werden. Die Stromquelle 8 ist dabei im dargestellten
Ausführungsbeispiel
mit einer positiven Versorgungsspannung verbunden, während die
Stromquelle 9 mit einer negativen Versorgungsspannung verbunden
ist. Gesteuert durch das UP-Signal der Vorrichtung 1 wird
die Stromquelle 8 mit einem Ausgang iout verbunden, während gesteuert
durch das DOWN-Signal der Vorrichtung 1 der Ausgang iout
mit der Stromquelle 9 verbunden wird. Hierdurch entspricht
die am Ausgang iout ausgegebene Ladung bzw. der mittlere Ausgangsstrom
dem Unterschied der Zeitdauern der Pulse des UP-Signals und des
DOWN-Signals. Alternativ zu der Ladungspumpe kann ein Ausgangssignal
auch mit Zeit/Digitalwandlern, beispielsweise hochgenauen Zählern, erzeugt
werden, welche den Unterschied der Pulsdauern des UP-Signals und des DOWN-Signals
der Vorrichtung 1 messen. In beiden Fällen stellt das Ausgangssignal
der in 1 dargestellten Anordnung ein Maß für die Schwerpunktsphasenabweichung
zwischen den Eingangssignalen CLKA und CLKB dar.
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Im
Folgenden soll nun der Aufbau der Vorrichtung 1 und insbesondere
der Phasendetektoren 2 und 3 näher erläutert werden.
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Die
Phasendetektoren 2 und 3 sind bevorzugt als Phasenfrequenzdetektoren
ausgestaltet. Ein herkömmlicher
Phasenfrequenzdetektor, welcher vom Grundprinzip her bei der vorliegenden
Erfindung Anwendung finden kann, ist in 7 dargestellt.
Ein derartiger Phasenfrequenzdetektor ist beispielsweise aus Mehmet
Soyuer, Robert G. Meyer, „Frequency Limitations
of a Conventional Phase-Frequency Detector", IEEE Journal of Solid-State Circuits,
Vol. 25, Nr. 4, 1990, Seiten 1019-1022 bekannt.
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Der
in 7 gezeigte Phasenfrequenzdetektor umfasst ein
erstes D-Flip-Flop 13 und ein zweites D-Flip-Flop 14.
Einem Takteingang CK des ersten D-Flip-Flops 13 wird das
Signal CLKA zugeführt, während einem
Takteingang CK des zweiten D-Flip-Flops 14 das
Signal CLKB zugeführt
wird. Den Dateneingängen
D des ersten D-Flip-Flops 13 und des zweiten D-Flip-Flops 14 wird
jeweils konstant eine logische „1" zugeführt. An einem Ausgang Q des ersten
D-Flip-Flops 13 wird das UP-Signal UP-4 des Phasenfrequenzdetektors
abgegriffen, an einem Ausgang Q des zweiten D-Flip-Flops 14 wird
das DOWN-Signal DOWN-4 des Phasenfrequenzdetektors abgegriffen.
UP-Signal UP-4 und
DOWN-Signal DOWN-4 werden zusätzlich
einem UND-Gatter 15 zugeführt, um ein RESET-Signal zu
bilden, welches Reset- bzw.
Rücksetzeingängen R des
ersten D-Flip-Flops 13 und des zweiten D-Flip-Flops 14 zugeführt wird.
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Bei
den in dem Graphen 10 aus 1 gezeigten
Signalverläufen
für die
Signale CLKA und CLKB wird mit jeder steigenden Flanke des Signals CLKA
der Ausgang Q des ersten D-Flip-Flops 13 und somit das
UP-Signal UP-4 auf logisch 1 geschaltet. Mit der darauf folgenden
steigenden Flanke des Signals CLKB wird auch der Ausgang Q des zweiten D-Flip-Flops 14 auf
logisch 1 geschaltet und somit über
das UND-Gatter 15 das RESET-Signal auf 1 gesetzt, was zu
einem Rücksetzen
des ersten D-Flip-Flops 13 und
des zweiten D-Flip-Flops 14 führt und somit den Puls im UP-Signal
UP-4 beendet. Im Übrigen
ist die Funktion des in 7 dargestellten Phasenfrequenzdetektors
in der oben genannten Veröffentlichung
ausführlich
erörtert
und soll daher hier nicht weiter vertieft werden. Anzumerken ist noch,
dass prinzipiell auch statt den Ausgängen Q (nicht dargestellte)
invertierende Ausgänge Q des ersten D-Flip-Flops 13 und
des zweiten D-Flip-Flops 14 über ein Nicht-UND-Gatter kombiniert
werden können,
um das RESET-Signal zu bilden.
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In 2 ist
nun eine Modifikation des in 7 gezeigten
herkömmlichen
Phasenfrequenzdetektors zum Einsatz im Rahmen der vorliegenden Erfindung
dargestellt. Dabei ist auf der linken Seite von 2 das
Schaltbild dargestellt, während
rechts ein entsprechendes Schaltsymbol für einen derartigen Phasenfrequenzdetektor
dargestellt ist.
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Im
Wesentlichen entspricht der Phasenfrequenzdetektor aus 2 demjenigen
aus 7 und gleiche Elemente tragen gleiche Bezugszeichen,
so dass im Folgenden lediglich die Unterschiede erläutert werden
sollen.
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Verglichen
mit dem Phasenfrequenzdetektor aus 7 weist
der Phasenfrequenzdetektor aus 2 zusätzlich einen
Reset-Eingang Reset_in
und einen Reset-Rusgang Reset_out auf. Der Reset-Eingang Reset_in
ist mit dem UND-Gatter 15 verbunden, welches bei dem Phasenfrequenzdetektor
aus 2 drei Eingänge
aufweist, wobei das so erzeugte Reset-Signal logisch 1 ist, wenn
zwei der drei Eingänge
des UND-Gatters 15 auf logisch 1 liegen.
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Der
Reset-Ausgang Reset_out ist mit einem Ausgang eines UND-Gatters 16 verschaltet,
dessen Eingänge
wiederum mit den Ausgängen
Q des ersten D-Flip-Flops 13 und des zweiten D-Flip-Flops 14 verschaltet
sind. Somit kann das Reset-Signal, welches sich ohne den Reset-Eingang
Reset_in ergeben würde,
am Reset-Ausgang Reset_out abgefragt werden. Das Schaltsymbol für den Phasenfrequenzdetektor 2, 3 auf
der rechten Seite von 2 zeigt die entsprechenden Ein-
und Ausgänge.
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In 3 ist
ein detaillierteres Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 aus 1 dargestellt,
bei welchem insbesondere zusätzlich
Reset-Leitungen dargestellt sind. Als Phasendetektoren 2 und 3 ist
hier jeweils ein Frequenzphasendetektor wie in 2 dargestellt
vorgesehen. Die Verschaltung der Eingänge für die Signale CLKA, CLKB und die
Verschaltung der UP- und DOWN-Ausgänge UP-2, DOWN-2 bzw. UP-3, DOWN-3 der Phasendetektoren 2 und 3 über die
ODER-Gatter 4 und 5 entspricht derjenigen aus 1 und
wird hier nicht nochmals erläutert.
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Wie
in 3 dargestellt ist weiterhin der Reset-Ausgang
Reset_out des ersten Phasendetektors 2 mit dem Reset-Eingang Reset_in
des zweiten Phasendetektors 3 über ein ODER-Gatter 17 verschaltet. In
gleicher Weise ist der Reset-Ausgang Reset_out des zweiten Phasendetektors 3 mit
dem Reset-Eingang Reset_in des ersten Phasendetektors 2 über ein
ODER-Gatter 18 verschaltet. Hierdurch wird der unter Bezugnahme
auf 2 und 7 erläuterte Rücksitzvorgang innerhalb jedes
Phasendetektors 2, 3 dahingehend erweitert, dass
auch ein Reset-Signal des jeweils anderen Phasendetektors 2, 3 berücksichtigt
wird. Dies kann ein falsches Einregeln bei Verwendung in einer Synchronisationseinrichtung wie
in 6 dargestellt verhindern.
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Zusätzlich kann
den ODER-Gattern 17, 18 über einen externen Reset-Eingang
Reset_ext ein externes Reset-Signal zugeführt werden. Dies kann nützlich sein,
wenn man die Ausgabe der UP- und DOWN-Signale
UP, DOWN aus der Vorrichtung 1 für eine gewisse Zeit unterdrücken will.
In diesem Fall wird für
die gewünschte
Zeit der externe Reset-Eingang Reset_ext auf logisch 1 gelegt. Dies
kann beispielsweise bei einer vorübergehenden Störung der Signale
CLKA, CLKB hilfreich sein, um die Ausgabe unsinniger UP- und DOWN-Signale
UP, DOWN zu vermeiden.
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Die
in 3 dargestellte Vorrichtung 1 ist bevorzugt
als integrierte Schaltung ausgestaltet, so dass ein Baustein zur
Bestimmung einer Schwerpunktsphasenabweichung zwischen zwei Signalen bereitgestellt
wird, welcher vielseitig bei verschiedenen Anwendungen einsetzbar
ist.
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In 4 sind
beispielhaft Signalverläufe
der in 3 dargestellten Vorrichtung 1 dargestellt.
Die Signale CLKA und CLKB stellen dabei ein Trilevel-Signal, also
ein dreistufiges Signal der eingangs erwähnten Art, dar, welches in
diesem Fall beispielsweise einen konstanten Gleichstromeingangswert der
Vorrichtung aus 6 darstellt. Der Schwerpunkt des
Signals CLKA ist gegenüber
dem Schwerpunkt des Signals CLKB um ΔT verschoben. Das Differenzsignal
CLKA – CLKB
nimmt im vorliegenden Fall eines positiven Eingangssignals der Vor richtung
aus 6 zwei verschiedene Werte, nämlich 0 und einen positiven
Wert, an.
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Die
sich ergebenden UP- und DOWN-Signale UP, DOWN der Vorrichtung 1 aus 3 sind
ebenfalls in 4 dargestellt. Die Breite des
Pulses des DOWN-Signals ist dabei um 2·ΔT größer als die Breite des Pulses
des UP-Signals, so dass die Differenz der Pulsbreiten des UP- und
DOWN-Signals ein Maß für die Schwerpunktsphasenabweichung
zwischen den Signalen CLKA und CLKB darstellt. Wie bereits erläutert, können die
UP- und DOWN-Signale eine Ladungspumpe ansteuern, deren Ausgangsstrom ein
Maß für die Schwerpunktsphasenabweichung
ist. Bei perfekter Synchronisierung (ΔT=0) ist die Gleichstromkomponente
des Ausgangsstroms der Ladungspumpe dann gleich 0.
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Zu
bemerken ist noch, dass für
die Phasendetektoren 2, 3 der 1-3 auch
andere Anordnungen verwendet werden können, welche eine Phasenabweichung
der steigenden Flanken bzw. eine Phasenabweichung der fallenden
Flanken der Signale CLKA, CLKB liefern, beispielsweise andere herkömmliche
Phasendetektoren.
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Zusammenfassend
wurde vorstehend eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Schwerpunktsphasenabweichung
vorgestellt, welche einfach zu implementieren ist und insbesondere
bei der Synchronisierung zweier Pulsweitenmodulatoren Verwendung
finden kann.